[发明专利]一种人体微波透热方法及装置

说明书

本发明是有关一种人体微波透热方法及装置。

热疗与放疗或化疗配合是人类用于治疗癌症及其它人类疾病的重要方法。目前常用的热疗是利用微波透热能力强能量集中的特点，来进行微波热疗，又称微波透热。其原理是由微波幅射器口面射出的微波形成一微波场，在微波场内，人体组织的极性分子因高速转动而发热，使微波场区域内的温度上升明显，从而杀死癌细胞，或降低癌细胞的活性。目前国际上全是采用贴近式透热法（见附件一），它是由微波电源输出一定功率的微波，经微波幅射器的口面，并直接将其口面贴近人体被透热部位体表进行透热，通过测温系统测量被透热部位的温度，并将测得的温度反馈至计算机控制及显示系统，从而控制并调节微波电源输出的功率，其中微波电源频率为915MHZ，连续最大功率输出小于0.5KW。依据该方法制造的装置，如美国BSD-400型微波热疗机（见附件二），包括微波电源1、微波幅射器2、测温系统4、计算机控制及显示系统5，其中微波电源1的连续最大功率输出为400W，频率为915MHZ，测温系统4采用光纤测温系统，微波幅射器2采用园波导幅射器，计算机控制及显示系统采用IBM-PC机。该装置的特点是加热区域集中，有效透热深度为3～4厘米。但有两点不足，一是由于采用了将幅射器口面直接贴近人体被加热部位体表进行透热，容易对人体表层组织造成灼伤，二是透热深度不够，对人体深部器脏的肿瘤也就无能为力。究其原因，主要是贴近式透热法中其微波功率随离开微波幅射器口面的距离增大，而呈双曲线衰减。也就是说靠近幅射器口面附近，微波功率密度急剧下降，衰减很大，曲线十分陡峭;远离幅射器口面，微波功率密度变化平缓，衰减很少，曲线较平坦。由于贴近式透热法是将幅射器2的口面直接贴近在人体被透热部位的体表，因此，其功率衰减十分明显，势必造成人体体表温度高，而内部温度低的状态，从而导致上述之不足。

为了解决上述问题，各国学者，在这方面做了大量工作，但仍未取得突破性进展，但是又发展了另外两种透热方式，即侵入式透热法和射频透热法。

侵入式透热法是通过外科手术，直接将幅射器插入病人的癌组织中，对癌组织进行加热，由于此方法要引起附加的创伤，要动用外科手术，因而难于为病人接受。

射频透热法也是利用射频段电磁波穿透能力强的特点，对人体深部进行透热。如美国生产的BSD-2000型射频热疗装置（见附件二），该装置的射频电源频率可调，频率范围为55MHZ至120MHZ，输出功率为2KW，输出功率送至环形相控阵天线的四对偶极子，四对偶极子装在透明的塑料圆柱体上，构成射频幅射器，病人则用塑料病床放入圆柱体中心，充水的硅橡胶薄膜水囊与病人体表接触，冷却病人身体表面。该装置虽然能解决透热深度问题，但由于透热范围过大，对人体正常部位造成了不必要的损害，危险性大，同时，射频幅射器还存在体积大、造价高等不足。

鉴于上述几种透热法及装置的不足，发明一种新的人体透热法及装置已为急需。

本发明的目的在于提供一种人体微波透热法及装置，能克服现有技术的不足，而具有适用范围广、透热深度大、对表层组织损伤少、加热均匀等特点。

本发明的解决方案是根据微波功率密度衰减的规律，即靠近微波幅射器口面处，微波功率密度衰减大，而远离幅射器口面处，微波功率密度衰减很小的特点，在现有贴近式透热法的基础上，直接将幅射器口面贴近人体被透热部位体表改为将幅射器口面离开人体被透热部位体表15～70cm的距离，同时在微波幅射器口面前加一聚焦装置，并加大微波电源的输出功率，微波电源的输出功率可自动调节，且连续最大功率输出大于12kw。这样，能较好地解决现有技术的不足，而达到本发明的目的。