專利名稱：：直接穿刺治療腫瘤的微波輻射天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實(shí)用新型涉及醫(yī)療器械
技術(shù)領(lǐng)域：
，是一種用于治療人體多種部位腫瘤的、可直接經(jīng)皮穿刺的微波輻射天線。
背景技術(shù)：
：微波是一種對(duì)腫瘤組織具有高效、快速、均勻加熱、熱凝固徹底、使用方便、安全的高頻電磁波，被人們已廣泛使用于臨床。用于經(jīng)皮穿刺治療腫瘤等疾病的微波輻射天線，在使用天線插入組織器官時(shí)，臨床希望天線越細(xì)越好，以便在穿刺時(shí)對(duì)穿刺路徑血管、神經(jīng)等組織的損傷達(dá)到最小程度，同時(shí)又希望天線輻射端在組織中的熱凝固范圍能根據(jù)需要盡可能的越大越好，以便能熱凝固治療大的腫瘤。目前用于經(jīng)皮穿刺治療腫瘤的微波輻射天線由硬同軸線和高頻接頭組成。硬同軸線是由金屬外導(dǎo)體(屏蔽作用)、金屬內(nèi)導(dǎo)體(傳輸微波作用)和內(nèi)外導(dǎo)體間的塑料絕緣層組成。硬同軸線一端連接高頻接頭(高頻接頭用于與微波機(jī)連接)，另一端為輻射端，其末端剝?nèi)ヒ欢谓饘偻鈱?dǎo)體，留下內(nèi)外導(dǎo)體間的塑料絕緣層和金屬內(nèi)導(dǎo)體。由于該段不受金屬外導(dǎo)體的屏蔽，因此微波能輻射出去，腫瘤吸收了微波，會(huì)產(chǎn)生高溫?zé)崮套饔茫瑢⒛[瘤細(xì)胞熱凝固滅活。然而目前國內(nèi)、外所使用的穿刺治療天線有兩個(gè)缺點(diǎn)，一是天線輻射端塑料絕緣層和內(nèi)導(dǎo)體銅絲都是軟質(zhì)材料，無法直接穿刺，因此，使用時(shí)必須先用硬質(zhì)的穿刺引導(dǎo)針穿入腫瘤中，然后撥出穿刺針芯再放入輻射天線。這樣不僅增加了穿刺直徑，加大組織創(chuàng)傷，而且在撥出穿刺針芯時(shí)穿刺針殼內(nèi)會(huì)出血，甚至大出血，況且如果定位不準(zhǔn)需重新穿刺甚至多次重新穿刺時(shí)，組織損傷會(huì)更大，增加了手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)和患者的痛苦。二是目前使用的天線熱凝固范圍小，只能治療小的腫瘤，原因在于同軸線本身所致。常溫下，當(dāng)同軸線直徑為1-2mm時(shí)，只能傳輸10-20W的微波功率，如果強(qiáng)制增大通過同軸線的輸出功率，則同軸線會(huì)因傳導(dǎo)過大電流而發(fā)熱，不僅直接造成傳輸功率的下降，而且可能燒毀同軸線，甚至導(dǎo)致同軸線周圍正常組織被燙傷。而這20W左右的微波功率，組織熱凝固范圍只能達(dá)到直徑小于2cm的腫瘤(1.SatoM，WatanabeY，KashuY，etal.SequentialPercutaneousmicrowavecoagulationtherapyforlivertumor.AmericanJournalofSurgery1998，175，322-324.2.ToshimasaAsahara，HidekiNakahara，ToshikatsuFukuda，etal.Percutaneousmicrowavecoagulationtherapyforhepatocellularcarcinoma.HiroshimaJournalofMedicalSciences，1998，47151-155.3.ItamotoT，KatayamaK，F(xiàn)ukudaS，etal.Percutaneousmicrowavecoagulationtherapyforpeimaryorrecurrenthepatocellularcarcinomalong-termresults.HepatoGastroenterolgy，2001，481401-1405.4.OhmotoK，MiyakeI，TsudukiM，etal.Percutaneousmicrowavecoagulationtherapyforunresectablehepatocellularcarcinoma.HepatoGastroenterology1999，462894-2900.5.SekiT，WakabayashiM，NakagawaT，etal.Percutaneousmicrowavecoagulationtherapyforpatientswithsmallhepatocellularcareinomacomparisonwithpercutaneousethanolinjectiontherapy.Cancer1999，851694-1702.6.HorigomeH，NomuraT，SasoK，etal.Standardsforselectingpercutaneousethanolinjectiontherapyorpercutaneousmicrowavecoagulationtherapyforsolitarysmallhepatocellularcaecinomaconsiderationoflocalrecurrence.AmericanJournalofGastroenterology1999，941914-1917.)，要想加大熱凝腫瘤的范圍就只得增加同軸線的直徑了。實(shí)踐證明當(dāng)同軸線的直徑達(dá)到5-6mm時(shí)，同軸線傳輸微波功率可達(dá)80-100W，在這種功率狀態(tài)下，加熱10-15分鐘，微波對(duì)腫瘤組織的熱凝固范圍能達(dá)到直徑4-5cm，這顯然是國內(nèi)外臨床醫(yī)師多年所盼望的，但要使用如同筷子一般粗的同軸線制成的天線進(jìn)行臨床穿刺，將不可避免地會(huì)對(duì)穿刺路徑中的血管、神經(jīng)或其它組織造成嚴(yán)重傷害，發(fā)生組織器官大出血的幾率會(huì)增高，從而增加了手術(shù)操作的復(fù)雜性和危險(xiǎn)性。目前國內(nèi)外尚無法對(duì)大于2cm的腫瘤有效地進(jìn)行微波熱凝固治療，原因就在于當(dāng)天線直徑大于2mm時(shí)，經(jīng)皮穿刺肝臟(治療肝癌)、肺臟(治療肺癌)、脾臟(治療脾臟功能亢進(jìn))等組織損傷大，出血多，手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)大，臨床無法接受。而當(dāng)天線直徑小于2mm時(shí)，天線傳輸微波功率小，熱凝固腫瘤范圍小，達(dá)不到有效的治療效果，且穿刺時(shí)操作麻煩又不安全。這是當(dāng)今阻礙微波技術(shù)應(yīng)用于穿刺治療腫瘤的一大難題。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種穿刺直徑細(xì)、熱凝固范圍大、可測(cè)量輻射端溫度、可防止硬同軸線溫度升高燙傷周圍正常組織并可直接經(jīng)皮穿刺的微波輻射天線。本實(shí)用新型微波輻射天線由天線接頭、硬同軸線、陶瓷管、進(jìn)水管、出水管、測(cè)溫系統(tǒng)、不銹鋼套管及手柄組成。也可以說它是對(duì)上述現(xiàn)有微波輻射天線的改進(jìn)，改進(jìn)之處為1、天線輻射端部位的內(nèi)外導(dǎo)體間的絕緣材料由硬質(zhì)陶瓷材料所替代，原因在于一方面陶瓷材料具有絕緣作用，對(duì)微波既不屏蔽也不吸收，微波可從此處輻射出，另一方面用陶瓷材料制成的輻射端具有抗高溫、抗壓、抗彎曲作用，它將金屬內(nèi)導(dǎo)體包于其中就可在使用時(shí)不必用穿刺引導(dǎo)針直接經(jīng)皮穿刺達(dá)腫瘤部位，這樣既因穿刺直徑的減小而減輕損傷，又因不再需要撥出針芯而減少出血和手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，操作簡便、使用安全。2、給傳輸微波的硬同軸線外設(shè)置水循環(huán)冷卻處理系統(tǒng)，以便在不增加直徑的條件下增大輸出功率時(shí)同軸天線保持適當(dāng)溫度，使1-2mm直徑的同軸線能達(dá)到相當(dāng)于5-6mm直徑的同軸線所傳輸?shù)奈⒉üβ实淖饔?，往往可達(dá)到100W以上，這不僅增大了熱凝固腫瘤的范圍，而且可避免燙傷天線周圍的正常組織。3、將天線輻射端的內(nèi)導(dǎo)體由單根銅絲改為多根銅絲，目的是增大輻射面積，利于阻抗匹配，增加輻射效率。4、在天線輻射端內(nèi)設(shè)置測(cè)溫探頭以便實(shí)時(shí)測(cè)溫，在整個(gè)治療過程中可隨時(shí)監(jiān)測(cè)瘤內(nèi)溫度，確保安全和治療效果。5、安裝手柄、以便于操作。為便于敘述，先介紹附圖說明。圖1為本實(shí)用新型微波輻射天線立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型微波輻射天線縱剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實(shí)用新型的天線接頭與硬同軸線結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本實(shí)用新型陶瓷管結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本實(shí)用新型進(jìn)水管結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為本實(shí)用新型測(cè)溫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖7為本實(shí)用新型手柄結(jié)構(gòu)示意圖。圖8為本實(shí)用新型輻射端縱剖面結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式現(xiàn)結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型微波輻射天線作詳細(xì)描述。本實(shí)用新型由天線接頭1、硬同軸線2、陶瓷管3、進(jìn)水管4、出水管5、測(cè)溫系統(tǒng)6、不銹鋼套管7及手柄8組成。硬同軸線2由內(nèi)導(dǎo)體2.1、輻射頭2.2、包裹于內(nèi)導(dǎo)體2.1外的塑料絕緣材料2.3和外導(dǎo)體2.4組成。內(nèi)導(dǎo)體2.1為單根銅絲，在末端約5mm，為內(nèi)導(dǎo)體2.1的裸露部分，其頂端焊接輻射端2.2，輻射端2.2由多根長1.5-1.7cm、波長為1/8-1/6(2450MHz)細(xì)銅絲組成，呈毛刷狀。陶瓷管3中間段增粗，為環(huán)狀凸起3.1，其管壁向外凸起增厚，增加的厚度與不銹鋼套管7的管壁厚度一致，陶瓷管的內(nèi)徑與內(nèi)導(dǎo)體2.1的外徑匹配，以便套合并固定于輻射端，陶瓷管兩端3.3和3.2的外徑與不銹鋼套管7的內(nèi)徑匹配。不銹鋼套管7分為兩截，即體部7.1和針狀部7.2，分別套于陶瓷管兩端3.3和3.2，兩個(gè)接口均用粘合劑粘接，并用機(jī)械方法進(jìn)一步固定密封。體部7.1位于手柄一端的不銹鋼管壁上，設(shè)有進(jìn)水管孔、出水孔和測(cè)溫絲孔。針狀部7.2末端為針尖以利于穿刺。一側(cè)壁上設(shè)有微孔7.3用于固定測(cè)溫絲的測(cè)溫點(diǎn)。體部7.1和針狀部7.2的不銹鋼管外表面均噴涂有聚四氟乙烯，以防與組織粘連。手柄8安裝于天線接頭1和與之相連的不銹鋼套管7外，設(shè)有進(jìn)水管孔8.1、出水管孔8.2及測(cè)溫接頭孔8.3。進(jìn)水管4由總進(jìn)水管4.1和分支進(jìn)水管4.2組成，總進(jìn)水管4.1一端穿過手柄的進(jìn)水管孔8.1通過進(jìn)水管接頭與冷卻水管相連，另一端與2～3根細(xì)小的分支進(jìn)水管4.2連接，分支進(jìn)水管穿過不銹鋼套管管壁上的進(jìn)水管孔進(jìn)入不銹鋼套管內(nèi)腔，沿管壁向前延伸到靠近于陶瓷管一端3.3的后方。出水管5一端連接于不銹鋼套管7的出水孔處，另一端穿出手柄的出水管孔8.2。使用時(shí)冷卻水從總進(jìn)水管4.1進(jìn)入分支進(jìn)水管4.2，由靠近陶瓷管3.3的管口流出再向后返流至不銹鋼管的出水孔順出水管5流出，以使硬同軸線快速冷卻。測(cè)溫系統(tǒng)為熱電偶材料，由測(cè)溫接頭6和與其相連的鏮銅絲6.1所組成。接頭6采用四芯推進(jìn)式卡口接頭，安裝于手柄的測(cè)溫接頭孔8.3內(nèi)，接四根兩路熱電偶測(cè)溫系統(tǒng)，每路測(cè)溫系統(tǒng)各由二根直徑0.05mm外涂絕緣漆的鏮銅絲組成，其末端刮去絕緣漆相互焊接短路組成一個(gè)測(cè)溫點(diǎn)，測(cè)溫點(diǎn)大小直徑0.1mm、長0.5mm，穿過不銹鋼套管管壁上的測(cè)溫絲孔，沿不銹鋼管內(nèi)壁向前延伸，一路固定于輻射端2.2外套的陶瓷管環(huán)狀凸起3.1的內(nèi)壁上的微孔3.4，以檢測(cè)輻射中心溫度，另一路穿過陶瓷管內(nèi)腔向前延伸到針狀不銹鋼管7.2的微孔7.3，以檢測(cè)輻射邊緣的溫度，從所測(cè)溫度來控制微波輻射治療的時(shí)間及判斷熱凝固范圍及效果。實(shí)施例1.本實(shí)用新型由天線接頭1、硬同軸線2、陶瓷管3、進(jìn)水管4、出水管5、測(cè)溫系統(tǒng)6、不銹鋼套管7及手柄8組成?？傞L25cm，其中手柄8長9cm，天線接頭長1.3cm，不銹鋼套管的針狀部7.2長1.2m。硬同軸線2外徑1.2mm阻抗50Ω，內(nèi)導(dǎo)體2.1直徑為0.2mm，輻射頭2.2由多根長為1.6cm波長為1/8的細(xì)銅絲組成，不銹鋼套管的外徑2mm、內(nèi)徑1.93mm。陶瓷管3總長1.2cm，內(nèi)徑與內(nèi)導(dǎo)體2.1的直徑匹配，其兩端3.3和3.2各長5mm，外徑與不銹鋼套管7的內(nèi)徑匹配，環(huán)狀凸起3.1長2mm，外徑2mm。總進(jìn)水管4.1為塑料管、外徑2mm，分支進(jìn)水管4.2為2根細(xì)小的不銹鋼管，外徑0.5mm，出水管5為塑料管，外徑2mm。手柄體部的外徑1.6cm，進(jìn)水管孔8.1、出水管孔8.2的外徑均為0.9cm，內(nèi)徑分別與進(jìn)水管和出水管的外徑匹配，測(cè)溫接頭孔8.3外徑為0.9cm，內(nèi)徑與測(cè)溫接頭外徑匹配。本微波輻射天線可傳輸100w微波功率。本實(shí)用新型微波輻射天線可擺脫穿刺針的引導(dǎo)直接經(jīng)皮穿刺到治療部位，既減輕了組織損傷，又減少了手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)；由于設(shè)置了水循環(huán)冷卻處理系統(tǒng)和增加了輻射頭輻射面積，致使在不增加穿刺天線直徑的情況下增強(qiáng)了傳輸?shù)奈⒉üβ?，從而增大了熱凝固的范圍；測(cè)溫系統(tǒng)能隨時(shí)監(jiān)測(cè)患部溫度，確保安全和治療效果。本發(fā)明操作方便，還可防止正常組織燙傷和粘連。權(quán)利要求1.一種直接穿刺治療腫瘤的微波輻射天線，其特征在于由天線接頭(1)、硬同軸線(2)、陶瓷管(3)、進(jìn)水管(4)、出水管(5)、測(cè)溫系統(tǒng)(6)、不銹鋼套管(7)及手柄(8)組成，硬同軸線(2)由內(nèi)導(dǎo)體(2.1)、輻射頭(2.2)、包裹于內(nèi)導(dǎo)體(2.1)外的塑料絕緣材料(2.3)和外導(dǎo)體(2.4)組成，內(nèi)導(dǎo)體(2.1)為單根銅絲，在末端約5mm，為內(nèi)導(dǎo)體(2.1)的裸露部分，其頂端為輻射端(2.2)，陶瓷管(3)中間段增粗，為環(huán)狀凸起(3.1)，其管壁向外凸起增加的厚度與不銹鋼套管(7)的管壁厚度一致，陶瓷管的內(nèi)徑與內(nèi)導(dǎo)體(2.1)的外徑匹配，以便套合并固定于輻射端，陶瓷管兩端(3.3)和(3.2)的外徑與不銹鋼套管(7)的內(nèi)徑匹配，不銹鋼套管(7)分為兩截，即體部(7.1)和針狀部(7.2)，分別套于陶瓷管兩端(3.3)和(3.2)，兩個(gè)接口均粘接固定密封，體部(7.1)位于手柄一端的不銹鋼管壁上設(shè)有進(jìn)水管孔、出水孔和測(cè)溫絲孔，針狀部(7.2)末端為針尖以利于穿刺，一側(cè)壁上設(shè)有微孔(7.3)用于固定測(cè)溫絲的測(cè)溫點(diǎn)，體部(7.1)和針狀部(7.2)的不銹鋼管外表面均噴涂有聚四氟乙烯，以防與組織粘連；手柄(8)安裝于天線接頭(1)和與之相連的不銹鋼套管(7)外，設(shè)有進(jìn)水管孔(8.1)、出水管孔(8.2)及測(cè)溫接頭孔(8.3)；進(jìn)水管(4)由總進(jìn)水管(4.1)和分支進(jìn)水管(4.2)組成，總進(jìn)水管(4.1)一端穿過手柄的進(jìn)水管孔(8.1)通過進(jìn)水管接頭與冷卻水管相連，另一端與2～3根細(xì)小的分支進(jìn)水管(4.2)連接，分支進(jìn)水管穿過不銹鋼套管管壁上的進(jìn)水管孔進(jìn)入不銹鋼套管內(nèi)腔，沿管壁向前延伸到靠近于陶瓷管一端(3.3)的后方，出水管(5)一端連接于不銹鋼套管(7)的出水孔處，另一端穿出手柄的出水管孔(8.2)，使用時(shí)冷卻水從總進(jìn)水管(4.1)進(jìn)入分支進(jìn)水管(4.2)，由靠近陶瓷管(3.3)的管口流出再向后返流至不銹鋼管的出水孔順出水管(5)流出，以使硬同軸線快速冷卻；測(cè)溫系統(tǒng)為熱電偶材料，由測(cè)溫接頭(6)和與其相連的鏮銅絲(6.1)所組成，接頭(6)安裝于手柄的測(cè)溫接頭孔(8.3)內(nèi)，接四根兩路熱電偶測(cè)溫系統(tǒng)，每路測(cè)溫系統(tǒng)各由二根外涂絕緣漆的鏮銅絲組成，其末端刮去絕緣漆相互焊接短路組成一個(gè)測(cè)溫點(diǎn)，穿過不銹鋼套管管壁上的測(cè)溫絲孔，沿不銹鋼管內(nèi)壁向前延伸，一路固定于輻射端(2.2)外套的陶瓷管環(huán)狀凸起(3.1)內(nèi)壁上的微孔(3.4)，另一路穿過陶瓷管內(nèi)腔向前延伸到不銹鋼管針狀部(7.2)的微孔(7.3)。2.按權(quán)利要求1所述的直接穿刺治療腫瘤的微波輻射天線，其特征在于輻射頭(2.2)由多根焊接于內(nèi)導(dǎo)體(2.1)裸露頂端的細(xì)銅絲組成。專利摘要本實(shí)用新型是一種可直接經(jīng)皮穿刺治療人體多種部位腫瘤的微波輻射天線。由天線接頭(1)、硬同軸線(2)、陶瓷管(3)、進(jìn)水管(4)、出水管(5)、測(cè)溫系統(tǒng)(6)、不銹鋼套管(7)及手柄(8)組成。它是對(duì)現(xiàn)有天線的改進(jìn)，改進(jìn)之處為1.天線輻射端部位的內(nèi)外導(dǎo)體間的絕緣材料由陶瓷材料所替代，既有絕緣作用，又具有抗高溫、抗壓、抗彎作用，使用時(shí)無需穿刺引導(dǎo)針，可直接經(jīng)皮穿刺達(dá)腫瘤部位。2.傳輸微波的硬同軸線外設(shè)水循環(huán)冷卻處理系統(tǒng)，使在不增加天線直徑的條件下增大傳輸功率達(dá)到100W以上，增大了熱凝固腫瘤的范圍，避免穿刺針道周圍正常組織燙傷。3.將輻射端的內(nèi)導(dǎo)體由單根銅絲改為多根銅絲，增加輻射效率。4.設(shè)置測(cè)溫探頭以便實(shí)時(shí)測(cè)溫，確保療效和安全。文檔編號(hào)A61N5/02GK2782039SQ20052004113公開日2006年5月24日申請(qǐng)日期2005年4月26日優(yōu)先權(quán)日2005年4月26日發(fā)明者陳夷,吳孟超,張鵬申請(qǐng)人:中國人民解放軍第二軍醫(yī)大學(xué)