体腔定向辐射器制造技术

本发明专利技术公开了一种工作在２４５０ＭＨｚ的体腔定向辐射器它是通过了国家级鉴定的ＷＴＨ－１型微波热疗机的配套产品，它包括一个对称振子和抛物面反射板构成的辐射单元，密封在填充了ＳｒＴｉＯ↓［３］的聚四氟乙烯套筒内，一个同轴型阻抗调配器和两个置于体腔定向辐射器内的温度传感器。这种体腔定向辐射器的直径为φ２０，其辐射方向垂直于轴向一侧，阻抗匹配性能好，辐射效率高，测温方式简便，结构新颖，使用安全，在直肠、阴道局部肿瘤以及前列腺等疾病的微波热疗中将获得广泛而有效的应用。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种工作在2450MHz，用于直肠、阴道局部肿瘤和前列腺等疾病微波热疗的体腔定向辐射器。直到目前为止，用于治疗上述体腔肿瘤的微波辐射器多采用针状或螺旋线等单极子辐射方式，其方向图为360°径向，即没有特定的方向，就是说在治疗体腔局部肿瘤或前列腺等疾病时，体腔周围的健康组织亦受到不必要的辐照，所以近年来医学专家一再提出对体腔定向辐射器的迫切需要。体腔定向辐射器直径要适应多数患者的有效应用。而直径越小、获得理想的定向辐射就越困难，因此，如何设计符合临床要求的体腔定向辐射器是有待解决的一个技术难题。体腔定向辐射器的输入阻抗与辐射器结构和体腔组织密切相关，它与热疗机微波源输出阻抗50Ω有较大的偏离。目前国内、外几乎所有类型的体腔辐射器均无有效的阻抗匹配性能，这样，由于辐射单元反射大而使微波能利用效率降低。有的直肠或阴道辐射器因反射大而在体腔口处很热，增加了患者的不适感觉。微波体腔辐射器中的测温几乎均将温度传感器置于辐射器外，其导线与人体组织直接接触，这种方式亦应从更安全、简便的角度加以改进。本专利技术的目的是提供一种工作在2450MHz，集定向辐射、阻抗匹配和测温功能为一体的新型体腔定向辐射器以满足直肠、阴道局部肿瘤以及前列腺等疾病微波热疗的迫切需要。这种体腔定向辐射器的辐射单元由带抛物面反射板的对称振子(1)构成，对称振子的两臂为长方形截面的金属棒，分别与垂直于臂的柱形双线传输线(4)的一端连接。双线传输线两平行柱的另一端焊接在抛物面反射板(5)上，反射板的作用在于将辐射到反射板的电磁波反射回去并与相同方向的辐射波同相叠加。双线传输线两平行柱中，一根为空心柱体，另一根为实心柱体，两柱体之间有一定距离，对称振子由电缆线(6)馈电，电缆的外导体与反射板背面连接，其内导体连同套管从空心柱体中穿过并焊接在实心柱体顶部的振子臂上。整个辐射单元密封在热性能好且微波损耗小的聚四氟乙烯套筒(2)中，套筒由筒身及半球形筒盖构成，为了减小辐射单元尺寸。套筒内填充了缩波介质SrTiO3(3)。这种体腔辐射器的辐射方向垂直于轴向。即在反射板正前方，辐射最强处在对称振子中心部位，向两臂另一端递减，其主瓣宽度与反射板抛物面形状相关。一个同轴型阻抗调配器其一端经同阻抗过渡与电缆线相连，一端与微波输入接头(14)相连。同轴型阻抗调配器略长于一个波长，由金属内(8)、外(7)导体和在内、外导体间的两块长为1/4波长的可移动的介质滑块(9)构成。在外导体轴向上有一缝隙(10)。用于从外部调节介质滑块位置以获得微波源输入端和辐射单元的最佳阻抗匹配。调节完毕后用金属薄皮(15)将此缝隙密封以防止微波漏泄。在聚四氟乙烯套筒内壁上放置着两个温度传感器(11)，其导线穿过有机玻璃套筒(12)与阻抗调配器外导体之间的窄缝与线路盒上的低频插座(13)相连，从而避免了与人体组织的直接接触。由于有机玻璃套筒与阻抗调配器外导体之间空气介质的存在，因而也避免了人体组织与阻抗调配器金属部分的直接接触。从而可以排除因阻抗调配器的温升可能给患者体腔入口处带来的不适感觉。该体腔定向辐射器在使用时需在其外部套上一个乳胶橡皮套并涂敷上一层润滑剂，以减少伸入体腔时给患者带来的不适感觉，乳胶橡皮套一次性使用，以保持辐射器的清洁。本专利技术的优点在于它集定向辐射，阻抗匹配和测温功能为一体，其外径为φ20，辐射方向垂直于轴向一侧，加热范围与对称振子两臂总长相仿，在适当功率下，其辐射方向与反射板背面的温度可达5-7℃。对称振子中心部位温升最高。向两臂端递减，从而有效的实现了选择性加热。该体腔定向辐射器与热疗机微波源阻抗匹配性能好，测温方式简便，结构新颖，使用安全。从而为临床提供了一个优质的体腔定向辐射器，在直肠、阴道局部肿瘤和前列腺等疾病的微波热疗中将得到广泛而有效的应用。附图是本专利技术一项实施例体腔定向辐射器剖面结构示意图，其中(1)为对称振子，(2)为聚四氟乙烯套筒，(3)为SrTiO3缩波介质，(4)为双线传输线，(5)为抛物面反射板，(6)为馈电电缆线，(7)和(8)分别为同轴型阻抗调配器的外导体和内导体，(9)为介质滑块，(10)为外导体轴向上的缝隙(11)为温度传感器，(12)为有机玻璃套筒，(13)为低频插座，(14)为微波输入接头，(15)为密封缝隙的薄金属皮。实施本专利技术的最好方式如下辐射单元的对称振子由长20mm，截面为2×4mm2的长方形铜棒构成。双线传输线两平行铜柱的直径为φ4，长7mm，其一端分别垂直焊接在对称振子双臂一端，另一端焊接在长为50mm的铜质抛物面反射板上，两柱间距为3mm，50Ω电缆线的外导体用螺钉压接在反射板背面，其内导体连同套筒穿过双线传输线之一的空心柱与实心柱端的振子臂焊接相连。电线线另一端通过一个L8的电缆接头与同轴型阻抗调配器一端相连，聚四氟乙烯套筒外径为φ20，由筒身及半球形筒盖构成。筒身一端与外导体凸出的柱形部分螺纹连接。另一端待填充了SrTiO3后与筒盖螺纹连接并密封。同轴型阻抗调配器的外导体外径为φ10，内径为φ7，内导体外径为φ3。均由黄铜加工而成。内、外导体间的介质滑块由聚四氟乙烯制成，它与内、外导体均滑动配合。外导体轴向上有一1mm宽的缝隙，待阻抗匹配调节完毕后用铜皮包封，有机玻璃套筒直径也是φ20，其一端与外导体凸出的柱形部分螺纹连接至聚四氟乙烯套筒边缘，有机玻璃套筒与阻抗调配器之间的空气窄缝宽2.5mm，两支温度传感器为铜-康铜热电偶，放置在对称振子中间部位前方的聚四氟乙烯套筒内壁上，其导线穿过有机玻璃套筒与阻抗调配器外导体之间的窄缝与低频接头相连。微波通过微波输入接头馈入阻抗调配器。这种体腔定向辐射器直径为φ20，长为220mm，加热范围约为50mm，辐射方向垂直于轴向一侧，在适当功率下其辐射方向与反射板背面的体腔部位温差可达5-7℃，其额定功率为25w，无用功率漏泄为0.3mw/cm2。权利要求1.一种体腔定向辐射器，其特征在于，它的辐射单元由带抛物面反射板的对称振子构成，对称振子的两臂为两根长方形截面的金属棒，各与双线传输线的两根平行金属圆柱的一端相连，平行圆柱的另一端与金属抛物面反射板相连，双线传输线的两根平行的圆柱中，一为实心柱体，一为空心柱体，一根50Ω的电缆线的外导体与反射板背面相连，其内导体连同套管穿过空心柱体与实心柱体上的振子臂相连，整个辐射单元密封在填充了缩波介质SrTiO3的聚四氟乙烯套筒中，一个同轴型阻抗调配器长度略大于一个波长，其一端通过L8电缆接头与电缆线相连，另一端与微波输入接头相连，同轴型阻抗调配器由金属内、外导体和内、外导体间两块长为1/4波长的可移动的介质滑块构成，外导体轴向上有一缝隙，待调好阻抗匹配后用薄金属皮密封，在聚四氟乙烯套筒内壁上放置着两支温度传感器，其导线穿过有机玻璃套筒与阻抗调配器外导体间的空气窄缝与低频插座相连。2.按权利要求1所述体腔定向辐射器的特征为，所述对称振子之双臂、双线传输线的两平行柱，抛物面反射板、阻抗调配器的内、外导体以及密封缝隙的薄金属皮均由铜质材料制成，铜件表面进行电镀处理。3.按权利要求1所述体腔定向辐射器的特征为，所述聚四氟乙烯套筒由筒身及筒盖构成，筒盖为半球形。4.按权利要求1所述体腔定向辐射器的特征为，所述阻抗调配器内、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种体腔定向辐射器，其特征在于，它的辐射单元由带抛物面反射板的对称振子构成，对称振子的两臂为两根长方形截面的金属棒，各与双线传输线的两根平行金属圆柱的一端相连，平行圆柱的另一端与金属抛物面反射板相连，双线传输线的两根平行的圆柱中，一为实心柱体，一为空心柱体，一根５０Ω的电缆线的外导体与反射板背面相连，其内导体连同套管穿过空心柱体与实心柱体上的振子臂相连，整个辐射单元密封在填充了缩波介质ＳｒＴｉＯ↓［３］的聚四氟乙烯套筒中，一个同轴型阻抗调配器长度略大于一个波长，其一端通过Ｌ８电缆线接头与电缆线相连，另一端与微波输入接头相连，同轴型阻抗调配器由金属内、外导体和内、外导体间两块长为１／４波长的可移动的介质滑块构成，外导体轴向上有一缝隙，待调好阻抗匹配后用薄金属皮密封，在聚四氟乙烯套筒内壁上放置着两支温度传感器，其导线穿过有机玻璃套筒与阻抗调配器外导体间的空气窄缝与低频插座相连。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：何希哲，宋法华，路瑞兰，
申请(专利权)人：广东省惠州市亚洲医疗器械有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]