天线结构制造技术

一种螺旋天线结构，用于在电外科器械中使用。所述螺旋天线结构可连接到同轴传输线的内导体和外导体，并且既可用作辐射天线或施加器结构，也可在于其电极之间生成电场的模式下起作用。以此方式，所述螺旋天线结构可既用于氩等离子体凝固和深部组织凝固，又可用于提供用于递送流体、例如治疗流体、诸如肾上腺素的装置。这可通过使用螺旋布置的电极和供气体流动的通道来实现。这种设备还用于递送肾上腺素和RF/微波能量。

antenna structure

A helical antenna structure for use in electrosurgical devices. The helical antenna structure can be connected to the inner conductor and the outer conductor of the coaxial transmission line, and can be used not only as a radiation antenna or an applicator structure, but also in the mode in which an electric field is generated between the electrodes of the helical antenna structure. In this way, the helical antenna structure can be used not only for argon plasma solidification and deep tissue solidification, but also for providing devices for delivering fluids, such as therapeutic fluids, such as adrenaline. This can be achieved by using spirally arranged electrodes and passages for gas flow. The device is also used to deliver epinephrine and RF/ microwave energy.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】天线结构
本专利技术涉及一种用于在外科手术观测设备中使用的天线结构。
技术介绍
已知微波能量和射频(RF)能量可用于通过使出血部位与外科手术探针接触来对深层组织执行凝固。还已知表面出血可使用氩等离子体凝固(APC)以非接触方式控制，由此将高能量电场施加在氩气喷射流上，以便使气体离子化并且撞击等离子体。等离子体然后能够引起凝固。用于闭合打开的出血血管的血管收缩流体(Vasostrictivefluid)经常用作急诊介入治疗，以便在施用凝固剂或用于永久地堵塞或密封出血血管的替代性手段之前控制血液流动或停止出血。
技术实现思路
最通常而言，本专利技术提供一种螺旋天线结构，所述螺旋天线结构可连接到同轴传输线的内导体和外导体，并且既可用作辐射天线或施加器结构，也可在于其电极之间生成电场的模式下起作用。以此方式，螺旋天线结构可既用于APC和深组织凝固，又可用于提供用于递送流体、例如治疗流体、诸如肾上腺素的装置。这可通过使用螺旋布置的电极和供气体流动的通道来实现。这种设备还用于递送肾上腺素和RF/微波能量。更具体地，本专利技术提供一种螺旋天线结构，所述螺旋天线结构可连接到具有内导体和外导体的同轴传输线，所述螺旋天线结构具有：电介质支撑件，第一螺旋电极和第二螺旋电极，所述第一螺旋电极和所述第二螺旋电极都位于电介质支撑件上，并且彼此电隔离，第一连接装置，所述第一连接装置用于将第一螺旋电极连接到同轴传输线的内导体；第二连接装置，所述第二连接装置用于将第二螺旋电极连接到同轴传输线的外导体；其中第一螺旋电极和第二螺旋电极中的至少一个能够用作用于向外发射微波/RF场的辐射天线结构；并且第一螺旋电极和第二螺旋电极被配置来在其间的螺旋区域中维持电场以生成位移电流。在本说明书中“微波”可广泛使用以指示400MHz至100GHz的频率范围，但优选地指示1GHz至60GHz范围。已经考虑的具体频率是：915MHz、2.45GHz、3.3GHz、5.8GHz、10GHz、14.5GHz和24GHz。相比之下，本说明书使用“射频”或“RF”以指示至少低三个数量级的频率范围，例如最多至300MHz，优选地10kHz至1MHz。本专利技术的螺旋构型能够用作有效的辐射天线结构，其证据稍后在本申请中呈现。这种场然后可用于凝固。使用螺旋电极确保天线结构的中心区域不被占用。这意味着其他结构可穿过天线结构的中心以递送流体或气体(例如，肾上腺素或生理盐水)。螺旋天线结构优选被配置成结合内窥镜、腹腔镜等使用，并且因此优选具有不超过8mm、优选等于或小于5mm、并且更优选等于或小于3.5mm、并且最优选不超过2.5mm的最大外径。电介质支撑件优选为大致圆柱形的，并且可具有修圆远侧端部。具有修圆远侧端部而不是明显的圆形顶点导致发射的微波/RF能量具有更平滑的分布，从而给出更均匀的凝固。在优选的实施方案中，在电介质支撑件的外表面上仅存在两个螺旋电极，但还可例如是三个或四个螺旋电极。电介质支撑件可包括PEEK、PTFE、陶瓷或其他合适的刚性的、低损耗材料中的一种或多种。第一螺旋电极和第二螺旋电极优选具有相同螺距，并且可在直径上彼此相对定位。换句话讲：在外观上，第二螺旋电极平行于第一螺旋电极但以固定轴向偏移延伸，使得第一螺旋电极和第二螺旋电极的线圈彼此交替。最优选地，第一螺旋电极和第二螺旋电极彼此完全相同或彼此基本上相同。第一螺旋电极和第二螺旋电极优选位于电介质支撑件的表面上，或部分地嵌入在其内。在使用中，天线首先插入远侧端部，并且远侧端部表面面向出血部位。因此，优选的是，最大程度的加热(作为微波/RF能量递送的结果)应发生在远侧端部处和螺旋天线的外弯曲表面周围。以此方式，有效能量递送可通过将螺旋天线首先朝向目标区域放置在远侧端部或放置在其侧面上来实现。因此，优选的是，微波/RF能量可由波导结构或传输线结构递送到螺旋天线结构的远侧端部。传输线结构可以是螺旋天线结构本身的一部分，或可替代地，螺旋天线结构可具有被配置来接收同轴传输线结构的通道或腔室或能够将微波/RF能量传送到螺旋天线结构的远侧端部而不具有明显的衰减程度的其他结构。如果微波/RF能量仅被递送到螺旋天线结构的近侧端部而不是用任何传输线结构将微波/RF能量传送到远侧端部，可能的是衰减将发生在近侧端部与远侧端部之间作为由接触结构的组织产生的不令人希望的吸收的结果。如本专利技术中使用螺旋天线结构意味着例如第一螺旋电极和第二螺旋电极由其配置以接收微波/RF能量的同轴传输线可穿过所述结构一直到螺旋天线结构的远侧端部。可替代地，在优选的实施方案中，第一螺旋电极和第二螺旋电极被配置来连接到具有中空内导体的同轴传输线的内导体和外导体。因此，电介质支撑件可具有中心通道，所述中心通道延伸穿过所述电介质支撑件，终止于孔口。以此方式，诸如液体递送管等的结构可一直穿过螺旋天线结构，而不会对天线结构的辐射性质引起不利影响。因此，优选在必须向目标区域递送液体药物(诸如肾上腺素)的情况下，使螺旋天线结构的远侧端部的中心或近中心区域暴露，并且因此液体递送管、针等可插入穿过螺旋天线的端部。该管也可以是密封区域(即，能够包含微波电缆、针致动金属丝和短长度的针的导管内侧的空间)以供流体流动。可替代地，中空针可从近侧柄部端部延伸到设备的远侧端部。针的孔大小可以是0.4mm或0.5mm，但本专利技术不限于这种情况，即，对于腹腔镜检查设备，针的孔大小可以是0.8mm。针可由不锈钢等制成。中空通道或针通道也可用于递送气体(例如，氩气)，并且在螺旋天线处可用的RF场可用于撞击等离子体，而微波场可用于维持等离子体。在这种配置中，气体将需要存在于建立并递送RF和微波能量的辐射体之间。这可通过在电介质圆柱体中提供孔洞来实现，所述孔洞允许气体逃逸到电极之间存在电场的区域中。在优选的实施方案中，螺旋天线结构还包括第三螺旋电极，所述第三螺旋电极位于电介质支撑件的表面之下并且优选嵌入在电介质支撑件内，并且优选地位于第一螺旋电极之下，并且更优选地与第一螺旋电极沿相同的螺旋路径延伸但位于所述第一螺旋电极的径向内侧。因此，第一螺旋电极和第三螺旋电极也共享纵向轴线。第一螺旋电极可在馈电点处连接到同轴传输线的内导体，并且第三螺旋电极可通过馈电点连接到同轴传输线的外导体。然后，由于第一螺旋电极和第三螺旋电极沿循相同路径，因此它们可用作同轴传输线的波导结构的继续，并且进一步将信号从螺旋天线结构的近侧端部传送到远侧端部。第一螺旋电极和第三螺旋电极以及还优选的第二螺旋电极可以呈导电材料的螺旋带形式，并且因此由第一螺旋电极和第三螺旋电极形成的传输线可以是微带线。优选地，形成第一螺旋电极的导电材料的带宽度比形成第三螺旋电极的导电材料的带宽度宽，并且优选为形成第三螺旋电极的导电材料的带宽度的至少两倍，并且更优选为至少三倍。以此方式，可以确保在形成有效微带线结构的两个螺旋电极之间存在显著足够的重叠。这是因为在第一螺旋电极的边缘处(归因于馈电信号)的电流将是低的，并且将不会导致与接触第一螺旋电极的外表面的任何组织产生显著相互作用。由第一螺旋电极和第三螺旋电极形成的微带线结构优选地被布置成具有近似50Ω的阻抗，以便与馈电点被布置以接收微波/RF信号的同轴传输线匹配。在螺旋天线结构的远侧端部处，第二螺旋电极和第三螺旋本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于连接到同轴传输线的螺旋天线结构，所述同轴传输线具有内导体和外导体，并且所述螺旋天线结构具有：电介质支撑件；第一螺旋电极和第二螺旋电极，所述第一螺旋电极和所述第二螺旋电极都位于所述电介质支撑件上，并且彼此电隔离；第一连接装置，所述第一连接装置用于将所述第一螺旋电极连接到同轴传输线的所述外导体；第二连接装置，所述第二连接装置用于将所述第二螺旋电极连接到同轴传输线的所述外导体；其中：所述第一螺旋电极和所述第二螺旋电极中的至少一个能够用作用于向外发射微波/RF场的辐射天线结构；并且所述第一螺旋电极和所述第二螺旋电极被配置来在其间的螺旋区域中维持电场。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.20 GB 1608872.61.一种用于连接到同轴传输线的螺旋天线结构，所述同轴传输线具有内导体和外导体，并且所述螺旋天线结构具有：电介质支撑件；第一螺旋电极和第二螺旋电极，所述第一螺旋电极和所述第二螺旋电极都位于所述电介质支撑件上，并且彼此电隔离；第一连接装置，所述第一连接装置用于将所述第一螺旋电极连接到同轴传输线的所述外导体；第二连接装置，所述第二连接装置用于将所述第二螺旋电极连接到同轴传输线的所述外导体；其中：所述第一螺旋电极和所述第二螺旋电极中的至少一个能够用作用于向外发射微波/RF场的辐射天线结构；并且所述第一螺旋电极和所述第二螺旋电极被配置来在其间的螺旋区域中维持电场。2.根据权利要求1所述的螺旋天线结构，其中所述第一螺旋电极和所述第二螺旋电极具有相同的螺距。3.根据权利要求2所述的螺旋天线结构，其中所述第一螺旋电极在直径上与所述第二螺旋电极相对定位。4.根据前述权利要求中任一项所述的螺旋天线结构，其中所述电介质支撑件是圆柱形的或大致圆柱形的。5.根据权利要求4所述的螺旋天线结构，其中所述电介质支撑件具有修圆远侧端部或在其远侧端部处具有半球形部分。6.根据前述权利要求中任一项所述的螺旋天线结构，其还包括波导或传输线结构，所述波导或传输线结构用于将微波/RF能量从所述螺旋天线结构的近侧端部传送到远侧端部。7.根据权利要求6所述的螺旋天线结构，其中所述波导或传输线结构呈第三螺旋电极的形式，所述第三螺旋电极位于所述电介质支撑件的表面之下或嵌入在所述电介质支撑件内。8.根据权利要求7所述的螺旋天线结构，其中所述第三螺旋电极与所述第一螺旋电极沿循相同的螺旋路径，并且位于所述第一螺旋电极的径向内侧。9.根据权利要求8所述的螺旋天线结构，其中所述第一螺旋电极和所述第三螺旋电极由...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·P·汉考克，M·怀特，帕特里克·伯恩，
申请(专利权)人：科瑞欧医疗有限公司，
类型：发明
国别省市：英国,GB