[发明专利]真圆微波消融天线及系统

说明书

本发明涉及真圆微波消融天线，天线具有容纳同轴电缆和引水管的腔室，腔室和引水管向前延伸至天线的前端，天线的发射窗口至少部分的位于引水管内，使冷却介质能够对天线的发射窗口区域进行降温；微波发射区域的引水管为绝缘材质，使微波能够向外辐射，引水管的其余部分为微波屏蔽材质；位于发射区域后侧的扼流环与引水管密封固定，使扼流环起到阻挡微波的作用，扼流环与针杆之间存在间隙，该间隙用于冷却介质的回流。本发明将天线的发射窗口设置于引水管内，使得冷却介质能够对天线前端进行降温，配合扼流环对微波进行抑制，确保微波消融的形态较圆，“真圆”系数（短径/长径）达到0.95，并且可实现5cm以上的消融半径。

技术领域

本发明涉及一种真圆微波消融天线，属于微波消融针技术领域。

背景技术

随着现代科技与肿瘤学的进步，近十年来，国内微波肿瘤消融技术取得了突破性的进展。微波肿瘤消融是利用微波能作用组织即可产生热效应，在数分钟到十数分钟的时间内，其热场中心温度可达100℃以上，肿瘤组织在瞬间高温下被凝固、灭活，达到肿瘤消融治疗的目的。微波肿瘤消融术是将微波消融针介入人体组织的病灶，由其前端持续发射微波能，以实施手术，因其效率高，创口小，并且对组织的作用深度及范围大小均可控，适用于全身实体肿瘤的消融手术。

目前，临床使用的微波消融针存在以下不足之处 ：

1、针体前端工作温度高，影响微波能发射的稳定性，同时针杆温度高会灼伤正常组织。

2、针体前端微波发射结构存在缺陷，制约其可使用的微波输出功率。

3、目前的微波消融损毁形态都不圆（长条或椭圆），真圆率小于0.7，消融短径小于3厘米，不能一针治疗3厘米的肿瘤。临床使用时受到很大限制，不能保证完全消融治疗，结果变得不可预知。

为了解决上述技术问题，申请人于2010年9月向专利局提交了专利申请CN201020520138.1，涉及一种“可大功率使用的水冷微波消融针”，该方案在发射端后侧的同轴电缆上焊接扼流环（堵水轴），套装在同轴电缆外的引水管前端固定于扼流环，从而形成进出水道，利用冷却介质（水）对针体前端（微波发射区域的后端）进行水冷，从而一定程度上解决了上述问题，然而该方案消融的真圆率依然没有达到0.9，因此，仍然需要进一步的研发与改进。

由于微波消融时，肿瘤组织迅速被凝固脱水后，组织的介电系数会发生动态变化，而且高温导致的碳化（≧140℃）或焦化（约110℃）的核心组织介电系数变化大，微波的波长会变长，造成爬行波的衍射能力变强（可绕过扼流环）。同时碳化的组织形成一个反射面，将部分微波能量向针杆方向（天线的后端）反射，共同的结果导在致持续消融时微波天线消融的形态不圆，临床实践中“真圆”系数（短径/长径）很难超过0.7。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的上述缺点，提供一种真圆微波消融天线及系统。

为了解决以上技术问题，本发明提供的真圆微波消融天线，包括：针头、针杆、同轴电缆、引水管和扼流环，天线具有容纳同轴电缆和引水管的腔室，引水管与同轴电缆之间设置有进水道，引水管与针杆之间设置有回水道；其特征在于：所述腔室和引水管向前延伸至天线的前端，天线的发射窗口至少部分的位于引水管内，使冷却介质能够对天线的发射窗口区域进行降温；微波发射区域的引水管为微波可穿透材质，使微波能够向外辐射，引水管的其余部分为微波屏蔽材质；位于发射区域后侧的扼流环与引水管密封固定，使扼流环起到阻挡微波的作用，扼流环与针杆之间存在间隙，该间隙用于冷却介质的回流。

其中，微波可穿透材质为绝缘材质；微波屏蔽材质为金属材质。