[发明专利]基于体外辐射的微波治疗装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种医疗器械，更具体地说，本发明涉及一种介入治疗中对肿瘤的微创和无创治疗用的微波治疗装置。

背景技术

微波热疗是指借助特定形式的微波热疗辐射器，将微波能量引导照射于人体的癌变部位，使之由于介质损耗吸收微波能量而发热升温，达到抑制肿瘤细胞的DNA和RNA的复制、蛋白质合成和肿瘤细胞的繁殖的效果，使肿瘤病变组织细胞的功能受损乃至坏死，进而实现肿瘤治疗。与其他的热疗方法相比，微波热疗具有癌变组织内部升温快、热流分布更加均匀、热疗效果好、成本低、便于操作等优点。因此具有良好的临床应用前景，目前已广泛地应用于乳腺癌、脑肿瘤、颈部瘤、恶性黑色素瘤等浅表肿瘤的热疗。但是如何在肿瘤处形成高强度的电磁场的聚集而又尽可能的减少对附近正常组织的影响是一大难题。现有的射频和微波治疗是通过电缆将射频或微波引入体内，进行治疗。存在创伤较大，电缆发热容易烫伤患者，以及整个治疗过程中度需要在CT介入下进行。

对于浅表肿瘤，多发于皮下数厘米深度之内，通常具有较大的面积，且在皮下生物组织中呈现特殊的形态。如果采用微波热疗技术，需要将微波能量散布在较大的肿瘤区域，且与肿瘤形态相吻合，为此通常需要采用特定的微波天线阵列形式并适当地控制各天线激励的幅度和相位，将微波能量聚焦于肿瘤区域并避免对周围组织的损伤。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种基于体外辐射的微波治疗装置。

为了解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案来实现：

一种基于体外辐射的微波治疗装置，包括球面天线阵列，其特征在于多个独立的辐射单元不均匀的设置在球面天线阵列的表面，而且还具有与所述球面天线阵列同心设置的氧化铝球面匹配层。

其中，氧化铝球面匹配层的厚度为8-12mm；优选为10mm。

其中，在所述氧化铝球面匹配层内设置有柔性容器，所述的柔性容器内盛装有甘油和水的混合液体，甘油和水的质量比为15±1∶85。

其中所述的柔性容器外表面无缝的粘结在氧化铝球面匹配层的内表面上。

其中，所述的柔性容器由乳胶、橡胶或其它柔性材料制成，上述材料在2.5GHz微波频率下介电常数的损耗角正切时不大于0.015。

其中，所述多个独立的辐射单元分别与功率分配控制器的多个输出端口连接，所述功率分配控制器与微波信号发生器连接。

其中，所述的第一级功率分配器与第二级功率分配器间还设置有移相器。所述移相器用来控制焦斑的尺寸。

其中，所述的体外辐射的微波治疗装置还包括调制器，并且所述的调制器与所述的微波信号发生器连接，所述的调制器采用脉冲调制方式控制微波信号发生器的平均输出功率。

本发明的第二方面，还涉及一种基于体外辐射的微波治疗系统，其包括上述体外辐射的微波治疗装置；此外还具有探针，所述的探针具有温度传感器和微波场强传感器，能够同时测量微波场强和温度；所述的探针在CT或IMR的介入下置于治疗部位的中心，并通过探针检测对准焦斑，并且在计算机的控制下实现自动导航治疗。

其中，所述的微波治疗系统还包括可移动平台，所述的可移动平台在计算机的控制下可实现三维移动。

本发明的微波治疗装置，与现有技术相比具有以下有益效果：

(1)本发明的微波治疗装置和系统采用体外辐射加热的辐射，避免了创伤和加热烫伤的风险。

(2)本发明中的微波治疗装置和系统通过调节辐射单元之间的相对位置和辐射单元之间的相位差可以实现对焦斑大小和形状的控制。

(3)本发明的微波治疗装置和系统采用脉冲调制器来控制微波信号发生器的平均输出功率，并且保持微波信号发生器的输出峰值功率不变，从而保证了微波信号发生器的工作状态单一，效率高，显著提高了微波信号发生器的使用寿命，而且也简化了微波场强的探测。

(4)本发明的微波治疗装置和系统设置有氧化铝匹配层和盛装有混合液体的柔性容器，不仅保证了微波能量对人体的透射，而且实现了匹配层和人体的无空隙适配，显著降低了传输损耗，并且避免了治疗区域表层皮肤的灼烧和烫伤。

附图说明

图1是具体实施方式所述的体外辐射的微波治疗系统的示意图。

图中各附图标记所表示的含义分别为：1-微波信号发生器，2-调制器，3-一分四功分器，4-移相器，5-一分八功分器，6-球面天线阵列，7-氧化铝球面匹配层，8-柔性容器，9-探针，10-可移动平台。

具体实施方式