消除皮下脂肪過熱缺陷的射頻熱療儀制造技術

本實用新型專利技術公開了一種消除皮下脂肪過熱缺陷的射頻熱療儀，其包括射頻功率源、功率饋送電路、饋電器和諧振腔，射頻功率源通過功率饋送電路與多個饋電器相連，諧振腔包括一個可封閉的金屬外殼和位于外殼內的兩個開口相對的筒狀導體，筒狀導體底部可開啟，兩個筒狀導體的開口之間具有縫隙，每個筒狀導體與金屬外殼的底面具有間隙。饋電器的優選設置方式是使饋電器通過絕緣體穿過金屬外殼且饋電器兩端分別與金屬外殼和筒狀導體相連接。這種射頻熱療儀的諧振腔能在患者體內特別是體表層產生與人體表面平行的電場，較好的解決了射頻熱療中一直存在的最難點，即脂肪過熱問題和熱量的穿透問題，有效提高了熱療儀的使用效能，擴大了熱療的適用對象。（*該技術在2016年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
一、
：本技術屬于醫用物理治療領域，具體是涉及一種使用射頻能量對疾病進行治療的裝置。二、
技術介紹
：目前，熱療技術在各種疾病的臨床中得到了普遍應用，如胃癌、肺癌、胰腺癌等，其可分為生物熱療和物理熱療兩種類型。其中生物熱療即利用微生物感染引起患者自我發燒，如利用瘧原蟲使患者患上瘧疾而引起發燒(名為“利用瘧原蟲獲取人體安全高熱及相關臨床參數的方法”的中國專利，公開號CN1432407A)。物理熱療即利用物理方法產生熱療效果，其通過在患者身體的淺表或深部直接產生熱量達到治療目的，如使用紅外線(名為“一種全身熱療裝置”的中國專利，公開號CN1704132A)、微波(名為“微波全身加溫裝置”的中國專利，公開號CN1657116A)或射頻(名為“內生場腫瘤熱療儀”的中國專利，公開號CN1127989C)等技術手段，使相應的物理能在體內轉變成熱能，身體內部溫度升高達到治療目的。但這些方法在應用于人體時，因這些物理能量在進入人體后被快速衰減而不能使人體深處的患病部位達到有效的治療溫度。由于上述原因，紅外和微波適宜應用于體表或介入體內加熱，而深部加熱療效較差。射頻能量因工作波長較長，所以穿透深度較大，適用于對深度體內患病部位進行加熱治療，但射頻熱療儀中射頻能量在穿透皮下脂肪組織時，皮下脂肪組織會比人體的其他組織更快升溫，產生嚴重的脂肪過熱，使疾病組織很難加熱到有效的治療溫度。雖然一些設備或技術(如名為“內生場腫瘤熱療儀”的中國專利，公開號ZL98118235.6)宣稱較好地解決了脂肪過熱問題，但通過用戶了解和分析以及實際測試，這些設備或技術只是起到了一定的改善效果，遠沒有解決此問題。皮下脂肪過熱仍然是現有射頻熱療中存在的最主要問題。現有射頻熱療設備存在的另一個問題是在輻射器和患者身體間需填充水袋，以利于電磁波能量的耦合，而疾病患者特別是晚期患者一般身體較差，難以長時-->間負擔如此沉重的水袋，使患者在治療過程中感覺非常痛苦。現有射頻熱療設備的第三個問題是射頻源產生的射頻能量被透射進入人體的只能是其中的一部分，一部分將輻射到空中，使醫護人員受到照射，特別是給設備的操作人員帶來不利影響。三、
技術實現思路
本技術的目的是提供一種疾病射頻熱療設備，它可以有效的加熱所需的人體深部組織，完全消除脂肪過熱，不使用水袋作為射頻能量的耦合劑，從而消除水袋對患者的壓迫造成的痛苦，使絕大部分射頻能量進入人體，并且幾乎不存在電磁泄漏，使醫護人員的安全得到有效保護。為了實現上述目的，本技術所述的一種消除皮下脂肪過熱缺陷的射頻熱療儀，包括一個能產生高頻能量的射頻功率源、功率饋送電路、饋電器和一個可以將患者置于其中的諧振腔，所述射頻功率源通過功率饋送電路與分布在諧振腔上的多個饋電器相連，其特征是：所述諧振腔包括一個可封閉的金屬外殼和位于外殼內的兩個開口相對的筒狀導體，筒狀導體的底部可開啟，兩個筒狀導體的開口之間具有縫隙，每個筒狀導體與金屬外殼的底面具有間隙，饋電器安裝在金屬外殼內且均勻分布在縫隙處附近。饋電器可以有多種設置方式，其中優選是使饋電器通過絕緣體穿過金屬外殼且饋電器兩端分別與金屬外殼和筒狀導體相連接。本技術還包括其他的輔助設備，如計算機控制系統、溫度測量及控制等部分，但其核心是一種將患者置于其中的特殊結構的諧振腔，該諧振腔是一種關閉后處于全封閉狀態的金屬結構，由于射頻源輸出的電磁輻射主要消耗在四個方面：①進入人體被人體吸收一部分，②被水袋吸收一部分，③向諧振腔外輻射一部分，④反射回射頻源一部分。在本裝置中，因無需使用水袋，故不存在水袋吸收的問題；由于使用全封閉的金屬諧振腔，從而幾乎不向外輻射電磁波束；反射問題則可以通過匹配電路使反射回射頻源的能量損失減少到很小程度，從而做到輻射源輸出的能量幾乎全部作用于人體，促進人體溫度升高。為了解決患者皮下脂肪引起的過熱問題，這種諧振腔被設計成能在患者體內-->特別是體表層產生與人體表面平行的電場(見圖1)，因為根據電磁場理論，人體皮下脂肪過熱是由于在人體表層存在與人體表面垂直的電場或其分量，而與體表平行的電場在皮下脂肪層幾乎不產生熱量；同時，垂直電場和水平電場對人體的肌肉組織及其他一些組織產生熱量的效果是一致的，因此通過對諧振腔的特殊設計，實現在患者體內特別是在表層產生與體表平行的電場，將可從根本上解決脂肪層過熱問題。而現在的各種熱療設備，如國產的先科SR1000、邁達的內生場疾病熱療系統NRL型和NRL2型，和日本的RF-8等，均以垂直場為主進行加熱(見圖2)，故從電磁場理論上就存在嚴重的脂肪過熱問題。美國BSD公司的BSD2000被認為目前性能最好的體外高頻熱療儀，這種熱療儀能在患者治療區的中心部位及中心體表產生較多的水平分量，但在治療區邊緣的體表層仍存在數量較多的垂直場，從而在治療區的邊緣處仍然會產生脂肪過熱(見圖3)，故這種設備對解決脂肪過熱有所改進，但并沒有從根本上解決該問題。而本技術的諧振腔從理論分析到實際試驗均表明很好的解決了這個問題。本技術的諧振腔主要由外層封閉的金屬外殼和內部的兩個筒狀導體組成，每個筒狀導體一端開口、另一端分別和金屬外殼底面完全電接觸，置于金屬外殼之內的兩筒狀導體的長度之和小于金屬外殼，在兩筒狀導體之間具有一個縫隙，金屬外殼與筒狀導體一般同軸放置，患者被置于兩筒狀導體的中軸上，兩筒狀導體的縫隙對準患者需治療的部位，通過激勵使內導體的外表面產生大小相等、方向相同且與中軸線同向的電流，根據電磁場理論，這樣的電流將在筒狀導體和金屬外殼之間激勵起同軸線中的TEM波，且在圓柱的中間部位場強最強，由于二個筒狀導體之間有縫隙，且金屬外殼是封閉的，將會產生向筒狀導體內的輻射。根據電磁場理論，可認為這種輻射是一圓波導，當筒狀導體的內徑小于電磁波在筒狀導體內的截止波時，電磁波主要分布在筒狀導體開口的地方及附近區域。當患者被置于筒狀導體中時，在人體內產生的電磁波主要集中在筒狀導體開口區及附近的人體組織中，且穿過人體的電場與圓柱的中軸線平行。其穿透性很好，在圓柱中軸的垂直中間橫截面上，人體組織中的電磁場幾乎是均勻的，人體組織對磁場的吸收極低，而在電場作用下人體組織產生的能量，由于人體所在加-->熱區的電場幾乎是均勻的，故產生的熱量也是均勻的，根據資料[《現代腫瘤熱療學原理、方法和臨床》林世寅學苑出版社]的描述，疾病組織的血管和人體正常組織的血管存在生理學差異，人體正常組織的血管在組織溫度升高時，會自然擴張，使血流量增加，而使組織降溫并保持在較適宜的溫度，而疾病內部的血管不具有擴張性，當疾病組織吸收電磁波產生熱量，使疾病組織溫度升高時，不能通過增加血流量來降溫，因此，在疾病組織與正常組織吸收的電磁波產生的熱量相當時，疾病組織內的溫度會比正常組織溫度更高，從而可以在不損傷周圍正常組織時，對疾病進行有效的治療。由前面的分析可知，本技術通過諧振腔的結構設計，較好的解決了射頻熱療中一直存在的最難點，即脂肪過熱問題和熱量的穿透問題，有效提高了熱療儀的使用效能，擴大了熱療的適用對象，使很胖的患者也可有效進行治療。四、附圖說明：圖1是本技術在人體中產生的電場方向及分布圖；圖2是電容極板式熱療儀電場方向及分布圖；圖3是美國BSD輻射器的模擬電場方向及分布圖；圖4是本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種消除皮下脂肪過熱缺陷的射頻熱療儀，包括一個射頻功率源、功率饋送電路、饋電器和一個可以將患者置于其中的諧振腔，所述射頻功率源通過功率饋送電路與分布在諧振腔上的多個饋電器相連，其特征是：所述諧振腔包括一個可封閉的金屬外殼和位于外殼內的兩個開口相對的筒狀導體，筒狀導體的底部可開啟，兩個筒狀導體的開口之間具有縫隙，每個筒狀導體與金屬外殼的底面具有間隙，饋電器安裝在金屬外殼內且均勻分布在縫隙處附近。

【技術特征摘要】
1.一種消除皮下脂肪過熱缺陷的射頻熱療儀，包括一個射頻功率源、功率饋送電路、饋電器和一個可以將患者置于其中的諧振腔，所述射頻功率源通過功率饋送電路與分布在諧振腔上的多個饋電器相連，其特征是：所述諧振腔包括一個可封閉的金屬外殼和位于外殼內的兩個開口相對的筒狀導體，筒狀導體的底部可開啟，兩個筒狀導體的開口之間具有縫隙，每個筒狀導...

【專利技術屬性】
技術研發人員：徐根華，
申請(專利權)人：南京恒埔偉業科技股份有限公司，
類型：實用新型
國別省市：84[中國|南京]