本發明專利技術涉及一種體外輻射微波治療的匹配裝置，包括球面匹配層，所述球面匹配層由相對介電常數約為6.85的復合材料結構層制成。本發明專利技術的體外輻射微波治療的匹配裝置設置不僅保證了微波能量對人體的透射，而且實現了匹配層和人體的無空隙適配，顯著降低了傳輸損耗，并且避免了治療區域表層皮膚的灼燒和燙傷。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種醫療器械，更具體地說，本專利技術涉及一種介入治療中對腫瘤的微創和無創治療用的微波治療的匹配裝置。
技術介紹
微波熱療是指借助特定形式的微波熱療輻射器，將微波能量引導照射于人體的癌變部位，使之由于介質損耗吸收微波能量而發熱升溫，達到抑制腫瘤細胞的DNA和RNA的復制、蛋白質合成和腫瘤細胞的繁殖的效果，使腫瘤病變組織細胞的功能受損乃至壞死，進而實現腫瘤治療。與其他的熱療方法相比，微波熱療具有癌變組織內部升溫快、熱流分布更加均勻、熱療效果好、成本低、便于操作等優點。因此具有良好的臨床應用前景，目前已廣泛地應用于乳腺癌、腦腫瘤、頸部瘤、惡性黑色素瘤等淺表腫瘤的熱療。但是如何在腫瘤處形成高強度的電磁場的聚集而又盡可能的減少對附近正常組織的影響是一大難題。現有的射頻和微波治療是通過電纜將射頻或微波引入體內，進行治療。存在創傷較大，電纜發熱容易燙傷患者，以及整個治療過程中度需要在CT介入下進行。
技術實現思路
為了解決現有技術中存在的體外輻射體表反射大，體表皮膚發熱灼燒的問題，本專利技術的目的在于提供一種體外輻射微波治療的匹配裝置。為了解決上述技術問題 ，本專利技術通過以下技術方案來實現:一種體外輻射微波治療的匹配裝置，包括球面匹配層，其特征在于所述球面匹配層由相對介電常數約為6.85的復合材料結構層制成。其中，所述的復合材料結構層包括玻璃纖維環氧樹脂復合材料面板，和位于玻璃纖維環氧樹脂面板之間的玻璃纖維蜂窩夾層，并且在所述的玻璃纖維蜂窩夾層中填充有氧化招粉末。其中，所述的玻璃纖維環氧樹脂復合材料的相對介電常數約為4。其中，所述的復合材料結構層的厚度為9_15mm，優選地，所述復合材料結構層的厚度為11.7mm,其中玻璃纖維環氧樹脂面板的厚度為1±0.Imm ;蜂窩采用邊長為4_6mm的玻璃纖維或紙質蜂窩材料，蜂窩內部填滿氧化鋁粉末。其中，在球面匹配層內設置有柔性容器，所述的柔性容器內盛裝有甘油和水的混合液體，甘油和水的質量比為15±1: 85，所述的混合液體的相對介電常數約為47。其中所述的柔性容器外表面無縫的粘結在球面匹配層的內表面上。其中，所述的柔性容器由乳膠、橡膠或其它柔性材料制成，上述材料在在2.5GHz微波頻率下的介電常數的損耗角正切時不大于0.015。其中，所述的匹配裝置中還包括混合液體的冷卻裝置，所述的冷卻裝置包括管道、循環泵和散熱器，所述的混合液體通過管道被循環泵抽吸至散熱器內進行冷卻，冷卻后的混合液體通過管道返回至柔性容器中。本專利技術的體外輻射微波治療的匹配裝置，與現有技術相比具有以下有益效果:本專利技術的體外輻射微波治療的匹配裝置設置有球面匹配層和盛裝有混合液體的柔性容器，不僅保證了微波能量對人體的透射，而且實現了匹配層和人體的無空隙適配，顯著降低了傳輸損耗，并且避免了治療區域表層皮膚的灼燒和燙傷。附圖說明圖1是具體實施方式所述的體外輻射微波治療的匹配裝置的示意圖。圖2是具體實施方式所述的球面匹配層的結構示意圖。圖中各附圖標記所表示的含義分別為:1_球面匹配層，2-柔性容器，3-人體，4-循環泵，5-散熱器，6-玻璃纖維環氧樹脂復合材料面板，7-玻璃纖維蜂窩夾層，8-氧化鋁粉末。具體實施例方式以下將結合具體實施方式以及附 圖對本專利技術的技術方案作進一步的說明。如附圖1-2所示，本具體實施方式涉及的體外輻射微波治療的匹配裝置，包括球面匹配層，所述球面匹配層由相對介電常數約為6.85的復合材料結構層制成，所述的復合材料結構層包括玻璃纖維環氧樹脂復合材料面板，和位于玻璃纖維環氧樹脂面板之間的玻璃纖維蜂窩夾層，并且在所述的玻璃纖維蜂窩夾層中填充有氧化鋁粉末，所述的玻璃纖維環氧樹脂復合材料的相對介電常數約為4，所述復合材料結構層的厚度為11.7mm。此外在所述的球面匹配層內表面無縫的粘結有由乳膠制成的柔性容器，所述的柔性容器內盛裝有甘油和水的混合液體，所述的混合液體的相對介電常數約為47。作為優選地，所述的匹配裝置中還包括混合液體的冷卻裝置，所述的冷卻裝置包括管道、循環泵和散熱器，所述的混合液體通過管道被循環泵抽吸至散熱器內進行冷卻，冷卻后的混合液體通過管道返回至柔性容器中。在體外微波輻射治療裝置由微波功率源發出的高功率的微波通過天線在人體內聚焦，形成高強度微波的聚集，在該處產生熱量，從而殺死腫瘤細胞。但是采用體外微波輻射的一大難題是人體對微波的反射，由于人體組織和空氣的特性相差極大，人體的相對介電常數高達47，而空氣的相對介電常數僅為1，在空氣和皮膚的界面，微波的電壓反射系數高達0.745，由天線輻射的微波能量的大部分將被反射，無法進入人體組織，這樣不僅造成治療的效率降低，還會產生環境的電磁污染。同時，由于體表的波阻抗低，僅為空氣的14.8%,這樣皮膚表面處于磁場的波腹處，形成很強的表面電流，這種在皮膚表面的電流會產生大量的熱，以至于使得患者產生疼痛，甚至燒壞皮膚。針對上述情形，在應用的時候本專利技術所述的匹配裝置中的球面匹配層的球心位置與微波輻射的焦點位置重合，該球面匹配層主要由玻璃纖維環氧樹脂復合材料結構與氧化鋁粉沫材料構成，并且形成的復合結構的等效相對介電常數約為6.85，使空氣和人體組織的相對介電常數的幾何平均。這一結構的厚度為結構中微波波長的四分之一，其產生匹配作用，能夠保證發射的微波實現對人體的透射。另外，在球形匹配層的下方設置有由乳膠制成的柔性適配裝置，并且內盛有水和甘油組成的混合液體，柔軟的充有液體的容器實現了匹配層和人體的無空隙適配，容器中的液體的相對介電常數和人體組織的相同，約為47，即器中的液體具有和人體組織相近的電磁特性，同時損耗很小，實現了小的反射和傳輸損耗。從而避免了當被治療者體位改變時匹配層和適配器，適配器和人體皮膚之間產生的空隙，同時由于適配器材料的相對介電常數，保證了上述兩界面不存反射。另外，由于適配器的相對介電常數和人體皮膚的相近，這樣就不存在大的表面電流，消除了在皮膚表面產生大量熱的根源。由于匹配層和適配裝置的介電常數遠高于空氣，透射到適配裝置中的微波的射線方向基本上是垂直于空氣和匹配層的分界面的，由于匹配層具有球形表面，因此所有透射射線都是指向球心的，也就是說焦點是位于球心處。在進行體外微波輻射治療時，治療區域位于焦點處，具有較高的溫度，以殺滅腫瘤細胞，其它臨近部分也會具有較高溫度，為了降低對正常組織的影響，減少病患者的不適，適配裝置中的液體可以循環散熱，用以對治療區域的皮膚進行降溫。所述的體外輻射微波治療的匹配裝置設置有球面匹配層和盛裝有混合液體的柔性容器，不僅保證了微波能量對人體的透射，而且實現了匹配層和人體的無空隙適配，顯著降低了傳輸損耗，并且避免了治療區域表層皮膚的灼燒和燙傷。 雖然具體實施方式部分已經通過具體實施方式對本專利技術的技術方案進行了詳細闡述，但本領域的普通技術人員應當理解可以在不脫離本專利技術公開的范圍以內，可以采用等同替換或等效變換形式實施。因此，本專利技術的保護范圍并不限于具體實施方式部分的具體實施例，只要沒有脫離專利技術實質的實施方式，均應理解為落在了本專利技術要求的保護范圍之內。本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種體外輻射微波治療的匹配裝置，包括球面匹配層，其特征在于所述球面匹配層由相對介電常數約為6.85的復合材料結構層制成。
【技術特征摘要】
1.一種體外輻射微波治療的匹配裝置，包括球面匹配層，其特征在于所述球面匹配層由相對介電常數約為6.85的復合材料結構層制成。2.根據權利要求1所述的體外輻射微波治療的匹配裝置，其特征在于所述的復合材料結構層包括玻璃纖維環氧樹脂復合材料面板，和位于玻璃纖維環氧樹脂復合材料面板之間的玻璃纖維蜂窩夾層，并且在所述的玻璃纖維蜂窩夾層中填充有氧化鋁粉末。3.根據權利要求2所述的體外輻射微波治療的匹配裝置，其特征在于所述的玻璃纖維環氧樹脂復合材料的相對介電常數約為4。4.根據權利要求1-3任一項所述的體外輻射微波治療的匹配裝置，其特征在于所述的復合材料結構層的厚度為9-15mm,優選地,所述復合材料結構層的厚度為11.7mm。5...
【專利技術屬性】
技術研發人員：許家棟，韋高，鄭加生，劉健，
申請(專利權)人：北京緯博天健科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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