本發(fā)明屬于微波物理領(lǐng)域，具體涉及一種用于微波理療的表面波能量耦合頭。

背景技術(shù)：

微波是近幾十年來得到迅速發(fā)展和應(yīng)用的一門新技術(shù)，微波的醫(yī)用療效在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中已越來越接受。微波是高頻電磁波，具有較強的穿透加熱作用，可以隔著衣褲進行照射治療，將微波能量集中照射到病變組織部位，被人體軟組織吸收，在被照射到的組織上會產(chǎn)生微波生物效應(yīng)，表現(xiàn)出局部組織溫度上升，導(dǎo)致促進機體血液循環(huán)、增強新陳代謝、提高免疫功能等一系列生物學(xué)作用，通過病理分析及大量臨床驗證表明，在促進傷口愈合、軟組織損傷等臨床治療中有消炎、緩解疼痛和促進水腫液吸收的作用。其中微波理療頭是微波理療設(shè)備中的關(guān)鍵器件，也是制約微波理療設(shè)備發(fā)展及應(yīng)用的一個重大因素。

現(xiàn)有的微波理療頭大多數(shù)是屬于微波輻射天線，連接到磁控管，將傳輸線上的導(dǎo)行波轉(zhuǎn)換成定向輻射，將微波能量有效地輻照到病灶組織上。目前的大多數(shù)微波輻射天線是由金屬質(zhì)地制成的，此類質(zhì)地堅硬、不易產(chǎn)生形變，所以在給患者治療時，很難做到與患者患病部位進行完全貼合，在治療時容易產(chǎn)生微波泄露；同時，當(dāng)負載變化時有可能導(dǎo)致輻射天線反射增大，從而引起負載吸收到的功率小于標稱功率，影響治療效果。反射增大還可能通過負載牽引原理導(dǎo)致磁控管輸出不穩(wěn)定，并可能導(dǎo)致漏波增大，從而對其他正常部位和在場的醫(yī)護人員產(chǎn)生輻射危害。為了發(fā)揮現(xiàn)有的微波理療設(shè)備的治療作用，同時又避免微波泄露對正常部位和醫(yī)護人員的輻射傷害，就必須采用新的、無微波輻射傷害的理療頭。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是傳統(tǒng)的微波輻射天線式的微波理療頭的微波泄漏嚴重，泄漏的微波會對正常部位和醫(yī)護人員產(chǎn)生微波輻射傷害，這也是目前各種類型微波理療頭普遍存在的一個技術(shù)問題。本發(fā)明提供一種適用于微波理療的表面波能量耦合頭，由于表面波的衰減因子比較大，所以微波離開表面一段距離就可衰減為零，無微波泄漏。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種適用于微波理療的表面波能量耦合頭，包括柔性介質(zhì)基板，設(shè)置于介質(zhì)基板兩端的輸入輸出同軸接頭，覆蓋介質(zhì)基板背面的金屬接地板，以及設(shè)置于介質(zhì)基板正面的導(dǎo)波線結(jié)構(gòu)，所述導(dǎo)波線結(jié)構(gòu)兩端分別連接輸入輸出同軸接頭的內(nèi)導(dǎo)體，同軸接頭外導(dǎo)體連接接地板；工作時，導(dǎo)波線結(jié)構(gòu)上的微波以表面波的形式存在。

進一步地，所述導(dǎo)波線結(jié)構(gòu)為曲折線慢波結(jié)構(gòu)、雙列曲折線慢波結(jié)構(gòu)、v型曲折線慢波結(jié)構(gòu)、雙列v型曲折線慢波結(jié)構(gòu)、微帶圓環(huán)加桿慢波結(jié)構(gòu)等。

進一步地，所述導(dǎo)波線結(jié)構(gòu)為間距相同的雙導(dǎo)線，每一條導(dǎo)線兩端分別連接一輸入輸出同軸接頭。

進一步地，將表面波能量耦合頭作為一個單元，通過陣列的形式可以組成一個多單元的微波理療頭。

該理療頭將微波以表面波的形式與被治療組織進行能量耦合，離子通過熱碰撞將吸收的微波能轉(zhuǎn)化為熱能，組織得到溫升，達到治療的目的；而傳統(tǒng)的理療頭是微波輻射天線的形式，將微波能量輻射到被治療組織進行治療。

當(dāng)微波理療頭不貼合被治療組織(空載)時，使電磁波在導(dǎo)波線結(jié)構(gòu)上形成慢波(或稱作聚波)，慢波只能攜帶能量沿表面?zhèn)鞑ザ惠椛?，此時無微波泄漏。

當(dāng)微波理療頭貼合被治療組織時，可以使電磁波在導(dǎo)波線結(jié)構(gòu)上形成快波(或稱漏波)，這種導(dǎo)波系統(tǒng)是一路傳播一路輻射，用于較深處組織的治療。通過適當(dāng)?shù)脑O(shè)計微波理療頭的結(jié)構(gòu)、尺寸，可以控制表面波的衰減因子，從而控制理療的深度，以治療不同深度的損傷組織，防止微波對正常組織的輻射傷害。

理療頭是基于柔性電路板制成的，介質(zhì)基板采用柔性材料，理療頭通過同軸饋電，然后通過軟的同軸電纜連接到微波源。當(dāng)給患者進行治療時，柔性基板的理療頭直接貼敷在患病部位，并與患病部位共形完全貼合，也避免了微波泄漏。

理療頭還可以采用陣列的形式，由多個小尺寸的單元結(jié)構(gòu)組成，當(dāng)給患者進行治療時，分離的單元結(jié)構(gòu)貼敷在患病部位，由于單元結(jié)構(gòu)尺寸小，可比較好的與患病部位共形完全貼合，避免了由于貼合不好引起的微波泄漏。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明相對于現(xiàn)有的微波理療頭，具有可與患病部位完全貼合治療、無微波泄漏的優(yōu)點，從而大大擴展了微波理療的臨床適用范圍。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例的原理示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是雙繞螺旋線慢波結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是雙列v型曲折線慢波結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是雙列曲折線慢波結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是微帶圓環(huán)加桿慢波結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖標號說明：1、輸入端同軸接頭；2-1、產(chǎn)生表面波的導(dǎo)波線結(jié)構(gòu)；2-2、變形式曲折線慢波結(jié)構(gòu)；2-3、雙導(dǎo)線；3、柔性介質(zhì)基板；4、接地板5、輸出端同軸接頭。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本發(fā)明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。

實施例1

參閱圖2，本發(fā)明實施例1的表面波理療能量耦合頭，是基于曲折型慢波結(jié)構(gòu)設(shè)計制作的，包括：輸入端同軸接頭1的一端用軟的50ω同軸電纜線連接到微波理療儀的輸出端，另一端則與金屬線制成的變形式曲折型慢波結(jié)構(gòu)2連接，變形式曲折型慢波結(jié)構(gòu)2為微波理療頭的主體部分；變形式曲折型慢波結(jié)構(gòu)2設(shè)置于為柔性介質(zhì)基板3上表面；柔性介質(zhì)基板3下表面為柔性的導(dǎo)電金屬接地板4；在曲折型慢波周期線2的最左側(cè)連接輸出端同軸接頭5。

介質(zhì)基板3是由聚酰亞胺、聚乙烯等制成，是一種柔性、可彎折的柔性介質(zhì)基板；接地板由柔性的導(dǎo)電布制成；變形式曲折型慢波周期線由柔軟的無氧銅線制成。由于這些特征，在給人體的手臂、腿部等部位進行治療時，該微波輻射天線很容易與被治療部位進行完全的貼合，從而避免了微波泄漏引起的對其他正常部位和在場的醫(yī)護人員輻射危害。

實施例2

參閱圖3，本發(fā)明實施例2的表面波理療能量耦合頭，與實例1不同的是基于雙繞螺旋線慢波結(jié)構(gòu)設(shè)計制作的，包括：由無氧銅制成的間距相同的雙導(dǎo)線2-3，每根導(dǎo)線的左端和右端分別與輸入端同軸接頭1的內(nèi)導(dǎo)體、輸出端同軸接頭5的內(nèi)導(dǎo)體連接。

在實施例2中各部件用的材料與實例1中所用的材料一樣，均具有柔軟可彎折的特征，區(qū)別在于實例2所設(shè)計表面波理療能量耦合頭尺寸窄而長，適用于指關(guān)節(jié)部位的治療。當(dāng)用于指關(guān)節(jié)治療時，該表面波理療能量耦合頭纏繞在指關(guān)節(jié)上，攜帶微波能量的無氧銅線則會形成一段如圖4所示的雙繞螺旋線，此時電磁波在導(dǎo)波線上形成表面波，電磁場沿徑向向內(nèi)衰減，由于衰減因子較大，衰減很短的距離就衰減為零，微波能量被治療組織吸收且不向外輻射，避免了微波泄漏，實例2的表面波理療能量耦合頭特別適合手指這種直徑較小的部位的治療。

以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種適用于微波理療的表面波能量耦合頭，屬于微波物理領(lǐng)域。該結(jié)構(gòu)表面波能量耦合頭包括柔性介質(zhì)基板，設(shè)置于介質(zhì)基板兩端的輸入輸出同軸接頭，覆蓋介質(zhì)基板背面的金屬接地板，以及設(shè)置于介質(zhì)基板正面的導(dǎo)波線結(jié)構(gòu)，所述導(dǎo)波線結(jié)構(gòu)兩端分別連接輸入輸出同軸接頭的內(nèi)導(dǎo)體，同軸接頭外導(dǎo)體連接接地板；工作時，導(dǎo)波線結(jié)構(gòu)上的微波以表面波的形式存在。本發(fā)明相對于現(xiàn)有的微波理療頭，具有可與患病部位完全貼合治療、無微波泄漏的優(yōu)點，從而大大擴展了微波理療的臨床適用范圍。

技術(shù)研發(fā)人員：桂文超;殷海榮;徐進;李婭
受保護的技術(shù)使用者：電子科技大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.06.29
技術(shù)公布日：2017.11.10