一種基于微波功率檢測保護微波消融針的微波消融治療儀的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種具有微波消融針保護裝置的微波消融治療儀，尤其涉及一種 基于微波輸出功率、反射功率檢測保護微波消融針的微波消融治療儀。
【背景技術】
[0002] 微波熱消融是一種對實體腫瘤的微創靶向治療，消融治療過程中對組織創傷小、 不出血，使腫瘤原位臨床整體滅活，術后康復快，可為患者減少手術的痛苦及經濟負擔。但 現有的微波消融儀和消融針在臨床使用時普遍存在如下問題：
[0003] 1、水循環堵塞后，隨著工作時間的增加，消融針頭部分的溫度會迅速升高。當針頭 和針桿連接處溫度超過250°C以上時（PTFE耐溫為250°C )，連接處的匹配材料PTFE就受熱 受形，造成針頭和針桿連接處駐波增大，微波能量形成反射波消耗在駐波點。隨著工作時間 的增加，駐波點溫度快速升高，增加了針頭斷落在被消融腫瘤組織內的風險。
[0004] 2、消融針針頭和針桿連接處的匹配材料PTFE(聚四氟乙烯）材料質地偏軟，當消 融針插入組織時如遇到一定阻力或針頭受到非平行方向的應力太大時，容易造成針頭彎 曲。針頭彎曲后，此處的阻抗改變，駐波變大。如果繼續治療，隨著工作時間的增加，溫度會 迅速升高。消融針內同軸電纜的介質材料也為PTFE，如果針頭處溫度超過250°C后，會燒壞 介質材料。最后導致針頭和針桿擊穿短路，燒斷針頭。
[0005] 3、現有的微波消融儀功率輸出基本上都是開環電路，無法量化獲知進入消融腫瘤 組織的有效功率和反射功率，如在微波消融儀器控制系統設置功率檢測裝置或外掛一個輸 出功率的監測調控裝置，實時檢測儀器微波輸出功率和微波消融針反射功率，并可實時根 據所側數據對輸出功率進行調整、在避免斷針風險的同時，獲取被消融腫瘤組織中的微波 輻射能量，為臨床的消融范圍提供科學的量化依據。 【實用新型內容】
[0006] 本實用新型的目的在于克服現有技術之不足，提供一種微波消融儀功率檢測調控 裝置，實時檢測儀器微波輸出功率和微波消融針反射功率，根據被消融腫瘤的條件實時調 整輸出功率，達到對腫瘤臨床整體滅活的治療效果。本實用新型在微波消融針輸出功率異 常，反射功率增大時根據反射功率遞增值進行判斷，如跳躍遞增立刻報警切斷微波功率輸 出，避免針頭脫落在被消融的腫瘤組織中。
[0007] 本實用新型采用如下技術方案：
[0008] 本實用新型的消融功率變化檢測控制部分如圖1所示，由耦合器2、正向檢波處理 模塊3、反向檢波處理模塊4、信號處理模塊5構成。
[0009] 其中微波消融針1為本申請人的公開號為CN101711705,專利號為 200910234273. 1，發明名稱為《微波消融針及其微波消融治療儀》中的微波消融針。微波消 融儀6為本申請人的公開號為CN101283926,專利號為200810024956. X，發明名稱為《微波 功率源及其微波消融治療儀》中的微波消融儀。
[0010] 本實用新型包括由微波消融針1、微波消融儀6、耦合器2、正向檢波處理模塊3、反 向檢波處理模塊4、信號處理模塊5組成。
[0011] 耦合器2中包含有正向耦合器21、反向耦合器22和定向耦合器23 ;
[0012] 微波消融儀6輸出的微波功率經耦合器2的定向耦合器23輸送到微波消融針1 ;
[0013] 微波消融儀6輸出的微波功率經親合器2的正向親合器21親合部分輸出功率，經 過正向檢波處理模塊3檢波處理，ADC轉換后，獲得檢波的數字信號，數字信號經信號處理 模塊5轉換為微波輸出功率值；
[0014] 微波消融針1的反射功率由耦合器2的反向耦合器22耦合部分反射功率，經過反 向檢波處理模塊4檢波處理，ADC轉換后，獲得檢波的數字信號，數字信號由信號處理模塊5 轉換為微波反射功率值；
[0015] 信號處理模塊5根據實時監測微波輸出功率值和微波消融針的反射功率值，，實 時計算出實際通過微波消融針1注入消融組織的能量，調整或者切斷微波消融治療儀1的 輸出功率。
[0016] 消融過程中，信號處理模塊5根據實時監測微波輸出功率值和微波消融針1的反 射功率值，以此作為功率輸出調整的依據。并實時計算出實際注入消融組織的能量。如在 治療中出現反射功率異常情況，可立即切斷輸出功率，并給用戶提示，避免消融針針頭熔斷 在人體的情況。
[0017] 消融功率變化檢測控制裝置可以獨立于微波消融治療儀來使用，也可以內嵌到微 波消融治療儀使用。
[0018] 與現有技術相比，本實用新型具有如下優點：
[0019] 1、術前，信號處理模塊5根據監測微波輸出功率值和微波消融針1的反射功率值， 計算出消融針的駐波比，判斷微波消融針1和耦合器2之間各部分連接是否完好。使儀器 的控制系統在安全條件下運行。
[0020] 2、消融過程中，動態檢測、顯示微波消融針1的輸出功率和反射功率，依此推算出 消融針隨時間變化過程中實際進入人體的凈功率大小，為臨床消融腫瘤提供精確的定量化 的信息，為實現微波消融過程中熱能量的自動控制，達到對腫瘤的適形精準治療提供了參 考依據。
[0021] 3、根據建立的不同工作狀態下微波消融針1反射系數變化規律的模型，判斷實時 微波消融針輸出功率狀況，一旦出現數值異常（如斷針現象的發生）切斷功率和告警保護， 防止斷針現象的發生，提高臨床使用的安全性。
【附圖說明】
[0022] 圖1是本實用新型的原理框圖。
[0023] 圖2是本實用新型耦合器原理圖。
[0024] 圖3是本實用新型正向檢測處理模塊原理框圖。
[0025] 圖3-1是本實用新型ATTl和ATT2原理框圖。
[0026] 圖3-2是本實用新型BPF原理框圖。
[0027] 圖3-3是本實用新型信號調理原理框圖。
[0028] 圖4是本實用新型信號處理模塊5原理框圖。
[0029] 圖5是50W輸出功率，消融針駐波/時間變化曲線圖。
[0030] 圖6是60W輸出功率，消融針駐波/時間變化曲線表圖。
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