專利名稱：微波輻射裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種醫(yī)療器械，尤其涉及一種微波熱療設(shè)備的具有微波聚束功能的微 波輻射裝置。
背景技術(shù)：
利用微波的生物熱效應(yīng)治療人類疾病已有近半個(gè)世紀(jì)的歷史。過(guò)去人們常用微波 原理制作成體外加熱或體腔內(nèi)加熱的裝置，例如將微波輻射器設(shè)計(jì)成針形或緊貼體表的罩 形天線，來(lái)治療惡性腫瘤和其它疾病。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，近年有企業(yè)生產(chǎn)功率超過(guò)500W 的大功率、遠(yuǎn)場(chǎng)加熱的微波治療設(shè)備，用于治療人類的惡性腫瘤。例如中國(guó)上海華源熱療技 術(shù)有限公司生產(chǎn)的WB-1型微波熱療機(jī)和中國(guó)湖南華源醫(yī)療設(shè)備有限公司生產(chǎn)的UHR-2000 型微波熱療機(jī)。大功率遠(yuǎn)場(chǎng)加溫可以用于腫瘤的深部熱療和全身熱療。但設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù) 是能夠提高微波的組織透熱深度和加溫效率的具有微波聚束功能的微波輻射裝置。但已知 的微波輻射裝置通常情況下，其產(chǎn)生的微波對(duì)人體組織的透熱深度只有3-5cm，難以達(dá)到對(duì) 深部組織和大血管血液加熱治療的目的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是，為大功率遠(yuǎn)場(chǎng)微波熱療設(shè)備設(shè)計(jì)一種改進(jìn)的具有高 效微波聚束功能的微波輻射裝置。使用該裝置產(chǎn)生的微波對(duì)人體組織的透熱深度與能量密 度以及對(duì)人體組織和血液的加熱效果都能獲得明顯提高，從而可以實(shí)現(xiàn)真正意義上的微波 深部熱療和全身熱療。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是，所設(shè)計(jì)的這種具有高效微波聚束功能的微波輻射裝 置，參見(jiàn)圖1，具有筒形殼體1，該殼體1的筒體表面徑向呈輻射狀均勻分布有多個(gè)散熱片2。 其改進(jìn)之處在于，所述筒形殼體1內(nèi)同軸線依次套置有一螺旋式天線3和一透鏡4。所述螺 旋式天線3軸向兩端其中一端呈凸面，另一端呈凹面，所述透鏡4即置于所述螺旋式天線3 呈凹面一端外側(cè)。本發(fā)明的微波輻射裝置使用時(shí)采用433MHZ微波源或915MHZ的微波源，輸出功率 500-2000W。從微波源發(fā)出的微波經(jīng)傳輸電纜到達(dá)本裝置，由本裝置的上述螺旋式天線3發(fā) 出的微波經(jīng)過(guò)透鏡4聚束輻射到治療床上的人體。再由計(jì)算機(jī)采集到的人體體溫和其他生 命體征信息經(jīng)計(jì)算與分析之后，指令微波源調(diào)節(jié)微波輸出功率和改變治療床體運(yùn)動(dòng)速度， 達(dá)到控制有效治療溫度和防止過(guò)度加溫及其它不良反應(yīng)出現(xiàn)的目的。本發(fā)明的有益效果是，由以上構(gòu)成的本發(fā)明的微波輻射裝置，將傳輸電纜送達(dá)的 由磁控管發(fā)出的球面電磁波轉(zhuǎn)換成直線波后，再通過(guò)其螺旋式天線3向外發(fā)射。當(dāng)微波通 過(guò)輻射器下方的透鏡時(shí)，微波聚束并形成高能量微波束遠(yuǎn)場(chǎng)輻射進(jìn)入人體。微波在人體內(nèi) 遇到極性分子時(shí)，比如血液，組織液等，會(huì)出現(xiàn)分子摩擦和分子運(yùn)動(dòng)，然后產(chǎn)生大量的熱量。 裝配有本發(fā)明的微波輻射裝置的微波熱療設(shè)備即會(huì)對(duì)準(zhǔn)該人體的腫瘤部位遠(yuǎn)場(chǎng)照射，使腫 瘤瘤體溫度迅速升高，一般要高于周圍正常組織3-7°C，如此即行腫瘤的局部與深部熱療。當(dāng)該微波熱療設(shè)備遠(yuǎn)場(chǎng)移動(dòng)性輻射病人身體軀干時(shí)，亦會(huì)因大面積體表毛細(xì)血管及體內(nèi)深 部大血管血液加溫，經(jīng)血液循環(huán)，導(dǎo)致全身體溫升高而產(chǎn)生全身熱療效應(yīng)。國(guó)內(nèi)外醫(yī)學(xué)研究 已經(jīng)證明，全身熱療對(duì)惡性腫瘤、艾滋病、丙型肝炎、病毒性感冒都有相當(dāng)好的治療效果。


圖1為本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中標(biāo)示為1——?dú)んw，2——散熱片，3——螺旋式天線，4——透鏡。實(shí)施例，參見(jiàn)圖1，本發(fā)明該實(shí)施例采用5mm厚非導(dǎo)磁合金材料，即鋁合金或鈦合 金薄板型材，裁制成直徑為<2 120 200mm的筒形殼體1，筒長(zhǎng)100mm。在該殼體1筒體表面 徑向呈輻射狀均勻設(shè)置6個(gè)同質(zhì)散熱片2。取材管壁厚1mm、直徑為<2 3mm的銅管型材繞制 螺旋式天線3，螺旋高度30mm。該螺旋式天線3軸向兩端其中一端呈凸面，另一端呈凹面。 螺旋式天線3同軸線套置在筒形殼體1內(nèi)。螺旋式天線3呈凹面一端外側(cè)的筒形殼體1內(nèi) 如上述技術(shù)解決方案同軸線裝置透鏡4。該透鏡4為采用聚四氟乙烯材料所制，直徑亦為<2 120 200mm，圓心區(qū)厚度為50mm的市售微波透鏡。由此構(gòu)成的本例微波輻射裝置經(jīng)投入試驗(yàn)性使用被證明十分成功，現(xiàn)場(chǎng)所得體膜 試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)下表實(shí)驗(yàn)條件微波頻率915MHZ，輸出功率500W，加溫時(shí)間5分鐘，輻射器透針距離體 膜表面300mm，體摸實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表所列(表中“ A t0-5min”表示所升溫度) 本例微波輻射裝置經(jīng)投入動(dòng)物試驗(yàn)亦被證明十分成功，現(xiàn)場(chǎng)所得體膜試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn) 下表試驗(yàn)對(duì)象活豬一頭，重75Kg，受熱部位為胸腹部。測(cè)溫部位為臍與劍突連線中點(diǎn) 腹直肌右沿處。實(shí)驗(yàn)條件微波頻率915MHZ，輸出功率800W，輻射器距離表皮300mm，加溫時(shí)間12 分鐘。
注t_MaX為不同部位溫度增加值與最大溫度增加值之間的百分比。At為溫度增加的數(shù)值。上述試驗(yàn)結(jié)果表明0 80mm深度范圍內(nèi)溫差很小，說(shuō)明熱分布均勻，加熱效果明 顯，治療溫度得到有效控制，而0 200mm范圍內(nèi)加溫作用明顯。病人感受與應(yīng)對(duì)辦法病人感覺(jué)體內(nèi)發(fā)熱，無(wú)其他不適反應(yīng)。隨著體溫升高，汗腺 分泌增加。這時(shí)，給病人即時(shí)補(bǔ)充體液，病人便安然無(wú)恙。
實(shí)踐證明，該例微波輻射裝置具有微波聚束功能強(qiáng)、加溫效果好、安全、無(wú)毒副作 用且適應(yīng)范圍廣、易于操作與維護(hù)的優(yōu)點(diǎn)，可使微波透熱深度達(dá)到80mm以上，有效加溫深 度達(dá)到200mm并使單位面積能量密度增加5至20倍，使腫瘤深部熱療和全身熱療徹底加以 實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
一種微波輻射裝置，具有筒形殼體(1)，該殼體(1)的筒體表面徑向呈輻射狀均勻分布有散熱片(2)，其特征在于，所述殼體(1)內(nèi)同軸線套置有一螺旋式天線(3)和一透鏡(4)，所述螺旋式天線(3)軸向兩端其中一端呈凸面，另一端呈凹面，所述透鏡(4)即置于所述螺旋式天線(3)呈凹面的一端。
全文摘要
本發(fā)明介紹了一種改進(jìn)的微波輻射裝置，有筒形殼體(1)，殼體(1)表面徑向呈輻射狀均勻分布有散熱片(2)。殼體(1)內(nèi)同軸線套置有一螺旋式天線(3)和一透鏡(4)。螺旋式天線(3)一端呈凸面，一端呈凹面，所述透鏡(4)置于螺旋式天線(3)呈凹面一端外側(cè)。本發(fā)明將球面電磁波轉(zhuǎn)換成直線波后通過(guò)其螺旋式天線3向外發(fā)射。通過(guò)透鏡時(shí)聚束并形成高能微波束遠(yuǎn)場(chǎng)輻射人體產(chǎn)生大量熱量，使腫瘤瘤體迅速升溫即行腫瘤的局部與深部熱療并產(chǎn)生全身熱療效應(yīng)。從而對(duì)惡性腫瘤、艾滋病、丙型肝炎、病毒性感冒都有相當(dāng)好的治療效果。
文檔編號(hào)A61N5/02GK101850155SQ201010193259
公開(kāi)日2010年10月6日 申請(qǐng)日期2010年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月7日
發(fā)明者匡敏, 孫映輝 申請(qǐng)人:孫映輝