一种微波消融天线制造技术

本实用新型专利技术要解决的主要技术问题是提供一种微波消融天线，通过天线阵原理，改进天线头部的结构，从而提高消融区的圆度。所述微波消融天线包括天线头部和同轴线，所述天线头部包括：压接段，与所述同轴线电连接；多芯天线阵，与所述压接段电连接；并且所述多芯天线阵的各天线芯线之间设有用于防止天线芯线之间相互接触的绝缘电介质。相互接触的绝缘电介质。相互接触的绝缘电介质。

【技术实现步骤摘要】
一种微波消融天线


[0001]本技术涉及肿瘤治疗
，特别涉及一种微波消融天线。

技术介绍

[0002]微波消融是利用电磁波定向加热的特性，升高肿瘤细胞的温度，从而杀死病变组织的技术。随着微创手术概念的认识，微波消融作为一种有效的、精确的杀死肿瘤组织的方法得到快速发展。临床手术中，在CT、超声等成像方法的辅助下将天线介入到恶性肿瘤组织中心，根据肿瘤大小、位置以及消融针的消融矩阵，设定消融功率和消融时间，随后微波能量通过同轴线缆传输到天线头部，经过天线的辐射作用将电磁波扩散到肿瘤组织中，组织吸收电磁波产生大量热量，最后形成一块高温区域，实现了肿瘤组织的热消除。
[0003]当前微波消融对于直径小于3cm的肿瘤治疗效果良好，通过消融针将微波消融天线介入到肿瘤组织中，仅通过一次消融即可完成肿瘤组织的消除。一般对于小肿瘤所使用的天线头部的长度为3
‑
5mm，该长度天线能够保证良好的消融区圆度，但是消融区的长径较小限制了该天线结构对大肿瘤的消融能力。因此对于肿瘤直径较大的(大于3cm)病变组织来说，临床治疗常试用多针消融或者长天线头部(5
‑
12mm)。其中多针消融需要多次布针，才能实现肿瘤的完全消融，该方法提高了肿瘤周围组织感染的可能性，也增加了手术的时间和患者的痛苦程度；较长的微波消融天线头部可以实现宽泛区域的消融，进而实现肿瘤组织的完全消除，但是长天线头部的消融区圆度较差，电磁波沿消融针反向传播明显，一般情况下消融区的圆度(消融区短径/消融区长径)＜0.7，而肿瘤形态多接近球形，因此该临床方法在杀死肿瘤细胞的同时也迫害了大量健康组织，这也不利于患者的术后恢复。因此，对于微波消融术的要求是完全消融肿瘤组织的前提下实现高圆度消融区。
[0004]目前为了提高消融区的圆度指标，常常对微波消融天线的外导体进行改进，包括增加扼流环、套管、多槽缝等结构(Huang Hangming et a1.A review of antenna designs for percutaneous microwave ablation.[J]Physica Medica 2021)。具体地，在天线外导体上增加长度为1/4微波波长的扼流环可有效扼制外导体电磁波辐射；套筒是与天线外导体不接触的金属圆筒结构，套筒可以屏蔽外导体上的电磁波向周围组织辐射，亦可有效的降低电磁波向后传播的现象；上述两种提高消融区圆度的方法均增加了微波消融天线的外径，导致微波消融针的外径变大，对患者造成了更大的痛苦。另外一种得到广泛研究的提高微波消融天线消融区圆度的方法是在外导体上环切多个槽缝结构(专利文献CN108652738A)，由于不同缝隙中传播进入组织的电磁场具有不同的相位，多个磁场可在远场区实现抵消，从而优化了消融区的圆度指标，但是天线经过这种处理后需要通过特别设计处理阻抗匹配的问题。
[0005]另外一种不改变微波消融天线结构而提高消融区圆度、改善消融区尾部特性的方法是在天线尖端增加平衡
‑
不平衡转换器。扼流环、套管、多槽缝外导体结构都是抑制天线外导体上的电磁波向后传播，而事实上天线外导体上产生电磁波的原因在于天线与馈电的同轴电缆之间的阻抗失配。因此大多数情况下，如果没有对微波消融天线的结构进行专门
的阻抗匹配，那么就会导致微波消融天线仅能把一部分微波能量释放到周围组织中，而另一部分微波能量沿着天线外导体返回微波源。这些反向传输的微波能量产生了多余的电磁场，恶化了微波消融区的圆度指标，因此平衡
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不平衡转化器常常用来调节天线的阻抗与同轴电缆阻抗的匹配。
[0006]上述几种提高消融区圆度的方法，均有良好的效果，并且消融区的圆度也不会受到微波功率以及消融时间的影响。但是，上述微波消融天线外导体结构的改变没有增加微波向周围组织的辐射效率，并且扼流环、金属套筒、平衡
‑
不平衡转换器增加了天线直径，不利于介入过程。

技术实现思路

[0007]本技术提供一种微波消融天线，能够在不增加天线直径的前提下实现天线辐射效率的提高。
[0008]本技术的技术方案如下：
[0009]一种微波消融天线，其包括天线头部和同轴线，所述天线头部包括：
[0010]压接段，与所述同轴线电连接；
[0011]多芯天线阵，与所述压接段电连接；并且所述多芯天线阵的各天线芯线之间设有用于防止天线芯线之间相互接触的绝缘电介质。
[0012]作为所述的微波消融天线的一种优选实施方式，所述多芯天线阵由对称设置的多个天线芯线构成，或所述多芯天线阵由单芯天线往复回折形成。
[0013]作为所述的微波消融天线的一种优选实施方式，所述多芯天线阵由对称设置的四个天线芯线构成，各天线芯线之间不相交，并且各天线芯线之间填充有绝缘电介质。
[0014]作为所述的微波消融天线的一种优选实施方式，各天线芯线之间相互平行。
[0015]作为所述的微波消融天线的一种优选实施方式，所述天线头部还包括连接端部，所述连接端部设于与所述压接段相背的一端，并且所述连接端部连接各个所述天线芯线。
[0016]作为所述的微波消融天线的另一种优选实施方式，所述多芯天线阵由对称设置的四个天线芯线形成，各天线芯线逐渐收缩成尖状结构，并且各天线芯线之间填充有绝缘电介质。
[0017]作为所述的微波消融天线的一种优选实施方式，所述多芯天线阵由单芯天线往复回折形成，其中，所述单芯天线通过弯折形成两段，其中一段连接于所述压接段，另一段不与所述压接段连接。
[0018]作为所述的微波消融天线的一种优选实施方式，所述单芯天线的两段相互平行。
[0019]作为所述的微波消融天线的一种优选实施方式，所述单芯天线的折弯处的厚度大于所述单芯天线其余部分的厚度，和/或，所述单芯天线的折弯处的长度大于所述单芯天线其余部分的长度。
[0020]作为所述的微波消融天线的一种优选实施方式，所述天线头部为一体制成或者由各部分相互连接而成。
[0021]作为所述的微波消融天线的一种优选实施方式，所述天线头部的长度为5
‑
6mm。长度是天线辐射效果最直接的影响因素，一般情况下，想要实现较高的消融区，采取的措施都是加长天线头部的长度，所以常见的长度是12mm，但是天线长度较长之后，引起了向后加热
的现象，所以本实施例中的几个方案均是在确保天线头部较短的前提下，增加辐射体效率。本技术的微波消融天线设置天线头部的长度为5
‑
6mm，就实现了即保证了消融区范围，也保证了消融区的圆度的效果。
[0022]作为所述的微波消融天线的一种优选实施方式，所述同轴线包括内导体、外导体、设置在所述内导体与所述外导体之间的电介质层、以及套在所述外导体外的附着层，所述内导体与所述天线头部的压接段电连接。
[0023]与现有技术相比，本技术的有益效果至少如下：
[0024]第一、本技术提供的微波消融本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微波消融天线，其特征在于，包括天线头部和同轴线，所述天线头部包括：压接段，与所述同轴线电连接；多芯天线阵，与所述压接段电连接；并且所述多芯天线阵的各天线芯线之间设有用于防止天线芯线之间相互接触的绝缘电介质。2.根据权利要求1所述的微波消融天线，其特征在于，所述多芯天线阵由对称设置的多个天线芯线构成，或所述多芯天线阵由单芯天线往复回折形成。3.根据权利要求1所述的微波消融天线，其特征在于，所述多芯天线阵由对称设置的四个天线芯线构成，各天线芯线之间不相交，并且各天线芯线之间填充有绝缘电介质。4.根据权利要求2或3所述的微波消融天线，其特征在于，各天线芯线之间相互平行。5.根据权利要求4所述的微波消融天线，其特征在于，所述天线头部还包括连接端部，所述连接端部设于与所述压接段相背的一端，并且所述连接端部连接各个所述天线芯线。6.根据权利要求1或2所述的微波消融天线，其特征在于，所述多芯天线阵由对称设置的四个天线芯线形成，各天线芯线逐渐收缩成尖状结构，并且各天线芯线...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘春江，张震，王军，龙鹏程，
申请(专利权)人：上海宏创医疗科技有限公司，
类型：新型
国别省市：