專利名稱：超聲顯像微波治療儀的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種放射治療裝置，具體的說本發明涉及一種微波輻射治療儀，適用于但不限于下肢靜脈曲張疾病的治療，尤其例如特別適用于伴有小腿潰瘍的嚴重靜脈曲張性疾病的治療；此外也可用于淺表血管瘤等的治療。
背景技術：
血管外科、普通外科、中醫外科領域均可涉及診治的下肢靜脈曲張性疾病又稱為原發性下肢靜脈功能不全，屬于下肢靜脈倒流性疾病。發病率較高，約有10-15%的成年男性和20-25%成年女性會出現有癥狀的下肢靜脈功能不全。從解剖上分類，下肢靜脈系統由淺靜脈系統、深靜脈系統、交通靜脈系統組成；各種因素導致上述系統靜脈瓣膜功能不全、 靜脈壁薄弱和靜脈內壓力持久升高都有可能致病，出現病理改變及臨床表現。此病多發生于從事久站久蹲工作、體力活動強度高的人，而妊娠、慢性咳嗽、長期便秘等也可使靜脈內壓力持久升高，從而容易導致靜脈曲張癥狀，而且此病約70%的患者有遺傳傾向。具體表現為下肢蜿蜒擴張、淺表曲張靜脈迂曲似蚯蚓狀，小腿比大腿明顯，站立后更明顯，抬高腿后減輕或消失。可同時出現患肢酸脹、疼痛、麻木等感覺異常。發病早期患肢酸脹不適、沉重乏力，站立時明顯，行走后、平臥或肢體抬高時減輕，甚或有疼痛感。發病后期常因淤血導致皮膚營養障礙而出現小腿皮膚萎縮、脫屑、瘙癢、色素沉著、皮膚皮下組織硬結、血栓、靜脈炎、 濕疹、慢性潰瘍(俗稱“老爛腳”)。難愈性潰瘍有發生癌變的可能。目前國內傳統的治療方法是采用開刀手術治療，這種傳統的手術治療方法已經約有100多年的歷史，手術方法主要包括大(小)隱靜脈高位結扎、交通支結扎和大(小)隱靜脈及曲張靜脈剝脫術等，其手術主要分為三個步驟即高位結扎大或小隱靜脈，剝脫曲張的靜脈以及結扎、切斷交通靜脈。由于開刀手術對患者造成切口多、創傷大、出血多、恢復慢、手術后并發癥相對較多，感染幾率大以及手術風險較大的缺點，患者不易接受。于是近幾年來，開刀手術治療逐漸被微創手術治療方法替代，目前國內外流行的微創手術主要有 透光直視靜脈旋切術(TIPP)、靜脈腔內激光閉合術(EVLT)、靜脈腔內射頻閉合術、腔鏡交通支手術(SEPQ等。1998年，Carlos等首次報道了應用靜脈腔內激光治療下肢曲張大隱靜脈，1999 年后，其他學者也相繼報道了應用靜脈腔內激光治療下肢曲張大隱靜脈的成功經驗。國內 2000年在上海最早引入。Proebstle等證實EVLT治療下肢曲張大隱靜脈的作用機理是激光的熱能效應使靜脈腔內血液沸騰產生蒸汽發泡，使血管內皮細胞、內膜廣泛損傷，誘導靜脈全程血栓形成，靜脈閉塞，達到治療作用。現有技術中的微創手術存在的缺陷主要有1.由于物理能量不同，閉合病變血管不夠牢靠，相對容易復發，發生血栓。2.適應癥有限，適宜較輕病癥，無法同時治療因交通靜脈功能不全導致的小腿潰瘍。3.操作較繁瑣4.激光機器只是單一機器，沒有彩超的及時監測，治療較為盲目，效果不能即時檢驗。5.設備較昂貴
發明內容
為了克服現有技術中微創手術治療下肢靜脈曲張疾病的上述缺點，本發明提供一種超聲顯像微波治療儀，利用本發明的治療儀可以方便、直觀、有效的治療下肢靜脈曲張疾病。本發明產品集治療與實時監測功能為一體，使得實施微波血管腔內治療技術的適應癥更廣，包括大隱靜脈曲張、小隱靜脈曲張、團狀靜脈曲張、淺表血管瘤、交通支靜脈功能不全伴有下肢潰瘍等病癥，更適應合并有高血壓、心臟病、肺氣腫及其它合并疾病的老年患者。還對小腿靜脈性潰瘍及有皮膚感染的患者適用。為了解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案一種超聲顯像微波治療儀，包括微波輻射探頭具有探頭前部、探頭后部和探頭接口部，所述探頭前部設有微波發射孔，探頭后部設有激光光標；微波發生單元具有微波發生器，微波發生單元的功率輸出接通探頭接口部，提供用于下肢靜脈曲張疾病消融治療的微波信號；激光發生單元提供用于標識微波探頭的可見光波長范圍的激光信號；彩超成像單元包括彩超主機和彩超控制面板，用于獲取待治療組織的治療圖像； 和微機控制單元所述微機控制單元輸出微波功率控制信號，控制和調節微波發生單元的功率；所述微機控制單元輸出激光控制信號，控制激光發生單元的啟動和關閉。優選地，在本發明所述的超聲顯像微波治療儀中，所述的微波發生單元包括微波信號發生器、功率控制時間調節電路、阻抗匹配器、驅動電路、功率分路器、多個功率放大器、功率合路器、隔離器和功率跟蹤檢測電路。所述的微波發生單元的工作原理為微波信號發生器產生的微波信號輸入到功率控制時間調節電路，功率控制時間調節電路接收到的來自微機控制單元的微波功率控制信號對輸出功率進行調節，功率控制時間調節電路輸出到阻抗匹配器，其對輸入的微波信號進行阻抗匹配，阻抗匹配器輸出到驅動電路，驅動電路把阻抗匹配器送來的信號進行前級放大后送功率分路器，功率分路器把功率信號分成多路分別輸入到多個功率放大器進行放大，放大后的功率再由功率合路器合成，合成后的功率經隔離器的同軸輸出端進行功率輸出，在隔離器的微波功率輸出端接有功率跟蹤檢測電路，功率跟蹤檢測電路輸出有輸出功率檢測信號、反射功率檢測信號、過流信號和過壓信號。優選地，在本發明所述的超聲顯像微波治療儀中，所述的激光發生單元包括 InGaAs紅外激光泵浦和激光腔，在激光腔內沿同一軸線設置有激光介質和非線性光學晶體；所述的激光介質為Nd3+摻雜的YVO4晶體，Nd3+的摻雜濃度為2. 5-7. 2at% ；所述的非線性光學晶體為KTP晶體。該激光發生單元的工作原理為激光介質在沿入射方向的807nm紅外泵浦激光作用下，產生1340nm的基波激光，然后在KTP晶體內與泵浦激光發生和頻效應， 產生504nm附近的綠色激光，該綠色激光通過端口并經光纖傳輸至微波輻射探頭的探頭后部，用于標示微波輻射探頭的位置。優選地，在本發明所述的超聲顯像微波治療儀中，微波輻射探頭的探頭后部為中空結構，其內設置有分別用于傳輸微波和激光的金屬線和光纜，并且與具有金屬線和光纜的導管密封連接；導管與探頭接口部連接，并且探頭接口部上設有與激光發生單元端口連接的激光接口和與微波發生單元同軸輸出端相連接的微波接口。
優選地，在本發明所述的超聲顯像微波治療儀中，微波輻射探頭的探頭后部的中空結構中還具有溫度傳感器，所述導管內還設置有溫度信號傳輸線，并且探頭接口部上設置有溫度信號接口。優選地，在本發明所述的超聲顯像微波治療儀中，微機控制單元包括主控微處理器、功率控制微處理器、溫度測量微處理器，主控微處理器通過通訊接口 COM與功率控制微處理器和溫度測量微處理器連接。優選地，在本發明所述的超聲顯像微波治療儀中，微波發生單元的輸出功率檢測信號和反射功率檢測信號經過A/D轉換器轉換后送到功率控制微處理器，微波發生單元的過流信號和過壓信號輸入到功率控制微處理器，微波發生單元的的功率控制信號來自于功率控制微處理器經過D/A轉換器的輸出，功率控制信號的量值由功率控制微處理器根據輸出功率檢測信號的值計算比較得到，反射功率檢測信號以及過流信號和過壓信號由經過功率控制微處理器處理后經通訊接口進入主控微處理器，并通過其啟動報警電路產生報警信號。優選地，在本發明所述的超聲顯像微波治療儀中，溫度傳感器感應的溫度信號送至信號放大器，信號放大器的輸出經A/D轉換器轉換后送至溫度測量微處理器，溫度測量微處理器輸出的溫度值由狀態顯示器顯示。優選地，在本發明所述的超聲顯像微波治療儀中，主控微處理器還連接有鍵盤、狀態顯示器、報警電路和存儲器。鍵盤用于向主控微處理器輸入控制指令，狀態顯示器用于顯示工作狀態，報警電路產生報警信號，存儲器用于存放設定值和工作中的暫存數據。優選地，在本發明所述的超聲顯像微波治療儀中，所述的微波輻射探頭為一次性使用微波輻射探頭，在所述的微波輻射探頭的探頭后部的中空結構中還具有唯一識別碼芯片，其通過通訊接口與微機控制單元連接，微機控制單元通過該唯一識別碼傳感器判斷該微波輻射探頭是否已經使用。通過設置該唯一識別碼芯片，可以有效防止微波輻射探頭的重復使用。使用本發明的超聲顯像微波治療儀的治療技術方法可以簡單描述如下在麻醉下于患肢踝部或腹股溝部穿刺或切開大隱靜脈，在血管腔內置入微波輻射探頭，根據患肢靜脈內徑寬度、體型胖瘦選擇適當的微波發射功率與凝固時間(數秒內)進行主干靜脈凝固封閉；通過用短探頭針經皮膚多點靜脈穿刺凝固，封閉下肢曲張的屬支靜脈及曲張靜脈團； 針對合并交通支靜脈功能不全的(或小腿潰瘍)病人用短探頭針經皮膚或從淺表曲張靜脈處(或潰瘍周圍較正常皮膚穿刺)穿刺進入病變的交通支靜脈，凝固封閉交通支靜脈，在彩超下即時全程監視曲張靜脈、交通支靜脈治療狀況及閉合效果，一次微創手術治愈患者。與現有技術相比，本發明具有以下有益的技術效果利用本發明的超聲顯像微波治療儀治療下肢靜脈曲張疾病，閉合曲張血管精準、牢靠、徹底；效果確切，對患者創傷小， 痛苦輕，術中出血少，恢復快，不易形成深靜脈血栓，安全，手術操作簡捷。無明顯并發癥發生。在彩超的全程監視下，實施此項微創手術，能夠精確的治療病變血管，同時能夠即時驗證手術治療的效果。
圖1 本發明一個實施例的超聲顯像微波治療儀治療的結構框圖2 本發明一個實施例的微波發生單元的電路框圖；圖3 本發明一個實施例的激光發生單元的結構框圖；圖4 本發明一個實施例的微機控制單元電路框圖；圖5 本發明一個實施例的功率控制微處理器電路框圖；圖6 本發明一個實施例的溫度測量微處理器電路框圖；圖7 本發明一個實施例的微波輻射探頭的結構示意圖。圖中附圖標記所代表的含義分別為31-諧振腔輸入鏡片；32-非線性光學晶體； 33-激光介質；34-諧振腔輸出鏡片；35-輸出方向；71-探頭前部；72-探頭后部；73-微波發射孔；74-導管；75-激光接口 ；76-溫度信號接口 ；77-微波接口。
具體實施例方式下面將結合附圖和具體的實施例對本發明的技術方案進行詳細描述，但附圖以及具體實施例不作為對本發明專利的限定。如圖1所示，本發明的具體實施例涉及一種超聲顯像微波治療儀，包括微波輻射探頭(參見附圖7)其具有探頭前部、探頭后部和探頭接口部，所述探頭前部設有微波發射孔，探頭后部設有激光光標；微波輻射探頭的探頭后部為中空結構，其內設置有分別用于傳輸微波和激光的金屬線和光纜，并且與具有金屬線和光纜的導管密封連接；導管與探頭接口部連接，并且探頭接口部上設有與激光發生單元端口連接的激光接口和與微波發生單元同軸輸出端相連接的微波接口 ；微波輻射探頭的探頭后部的中空結構中還具有溫度傳感器，所述導管內還設置有溫度信號傳輸線，并且探頭接口部上設置有溫度信號接口 ；微波發生單元(參見附圖2)微波發生單元的功率輸出接通探頭接口部，提供用于下肢靜脈曲張消融治療的微波信號；所述的微波發生單元包括微波信號發生器、功率控制時間調節電路、阻抗匹配器、驅動電路、功率分路器、多個功率放大器、功率合路器、隔離器和功率跟蹤檢測電路；并且功率跟蹤檢測電路輸出有輸出功率檢測信號、反射功率檢測信號、過流信號和過壓信號；激光發生單元(參見附圖幻提供用于標識微波探頭的可見光波長范圍的激光信號；所述的激光發生單元包括InGaAs紅外激光泵浦和激光腔，在激光腔內沿同一軸線設置有激光介質和非線性光學晶體；所述的激光介質為Nd3+摻雜的YVO4晶體，Nd3+的摻雜濃度為2. 5-7. 2at% ；所述的非線性光學晶體為KTP晶體；彩超成像單元，包括彩超主機和彩超控制面板，用于獲取待治療組織的圖像和治療操作時組織圖像的動態顯示。微機控制單元(參見附圖4-6)所述微機控制單元輸出微波功率控制信號控制和調節微波發生單元的功率控制；所述微機控制單元輸出激光控制信號控制激光發生單元的啟動和關閉。所述的微機控制單元包括主控微處理器、功率控制微處理器、溫度測量微處理器，主控微處理器通過通訊接口 COM與功率控制微處理器和溫度測量微處理器連接；微波發生單元的輸出功率檢測信號和反射功率檢測信號經過A/D轉換器轉換后送到功率控制微處理器，微波發生單元的過流信號和過壓信號輸入到功率控制微處理器，微波發生單元的的功率控制信號來自于功率控制微處理器經過D/A轉換器的輸出，功率控制信號的量值由功率控制微處理器根據輸出功率檢測信號的值計算比較得到，反射功率檢測信號以及過流信號和過壓信號由經過功率控制微處理器處理后經通訊接口進入主控微處理器，并通過其啟動報警電路產生報警信號；溫度傳感器感應的溫度信號送至信號放大器，信號放大器的輸出經A/D轉換器轉換后送至溫度測量微處理器，溫度測量微處理器輸出的溫度值由狀態顯示器顯示；主控微處理器還連接有鍵盤、狀態顯示器、報警電路和存儲器。鍵盤用于向主控微處理器輸入控制指令，狀態顯示器用于顯示工作狀態，報警電路產生報警信號，存儲器用于存放設定值和工作中的暫存數據。本發明所述的治療儀已在上海等醫院得到了應用，已經治療了超過10000例的患者，現就本發明專利的發明效果從以下幾個方面對其進行評價1)麻醉及手術時間平均每肢體血管腔內微波凝固手術時間平均15分鐘，麻醉時間短、麻醉用藥量少、蘇醒快。2)術中出血量平均2. 5ml。3)患者術后癥狀改善、下床活動、住院時間病人無傷口及下肢疼痛，僅術后個別病例患足輕度暫時性腫脹，術后1-2小時(或按麻醉要求)患者均自行下床活動，住院時間平均5. 3天。4)患肢外觀變化下肢曲張靜脈消失，臨床癥狀明顯改善，肢體腫脹減輕，色素沉著逐漸變淺，小腿潰瘍及皮膚營養障礙明顯改善或愈合。5)并發癥及復發情況無發生下肢深靜脈血栓或肺栓塞癥等嚴重并發癥，術后小腿皮膚麻木感較輕，平均消退時間為2. 5個月，復發率較低約2% (低于其它方法)。6)術后下肢靜脈彩色多普勒超聲影像變化，證實療效好。患者術后當天，下肢大隱靜脈內徑明顯縮窄，無血流顯示，二維超聲見管腔內有血栓強回聲的光點、光帶、血管壁明顯增厚毛糙、完整性破壞，術后二周在前述基礎上管腔內纖維化形成，管腔內部完全閉鎖。以上所述，僅為本發明的優選實施例，不能解釋為以此限定本發明的范圍，凡在本發明的權利要求書要求保護的范圍內所做出的等同的變形和改變的實施方式均在本發明所要求保護的范圍內。
權利要求
1.一種超聲顯像微波治療儀，其特征在于包括微波輻射探頭具有探頭前部、探頭后部和探頭接口部，所述探頭前部設有微波發射孔，探頭后部設有激光光標；微波發生單元包括微波發生器，微波發生單元的功率輸出接通探頭接口部，提供用于下肢靜脈曲張疾病消融治療的微波能量信號；激光發生單元提供用于標識微波探頭的可見光波長范圍的激光信號；彩超成像單元包括彩超主機和彩超控制面板，用于獲取待治療組織的圖像和治療操作時組織圖像的動態顯示。微機控制單元所述微機控制單元輸出微波功率控制信號，控制和調節微波發生單元的功率；所述微機控制單元輸出激光控制信號，控制激光發生單元的啟動和關閉。
2.根據權利要求1所述的超聲顯像微波治療儀，其特征在于所述的微波發生單元包括微波信號發生器、功率控制時間調節電路、阻抗匹配器、驅動電路、功率分路器、多個功率放大器、功率合路器、隔離器和功率跟蹤檢測電路。
3.根據權利要求2所述的超聲顯像微波治療儀，其特征在于所述的功率跟蹤檢測電路輸出有輸出功率檢測信號、反射功率檢測信號、過流信號和過壓信號。
4.根據權利要求1-3任一項所述的超聲顯像微波治療儀，其特征在于所述的激光發生單元包括InGaAs紅外激光泵浦和激光腔，在激光腔內沿同一軸線設置有激光介質和非線性光學晶體；所述的激光介質為Nd3+摻雜的YV04晶體，Nd3+的摻雜濃度為2. 5-7. 2at% ；所述的非線性光學晶體為KTP晶體。
5.根據權利要求1-3任一項所述的超聲顯像微波治療儀，其特征在于所述的微波輻射探頭的探頭后部為中空結構，其內設置有分別用于傳輸微波和激光的金屬線和光纜，并且與具有金屬線和光纜的導管密封連接；導管與探頭接口部連接，并且探頭接口部上設有與激光發生單元端口連接的激光接口和與微波發生單元同軸輸出端相連接的微波接口。
6.根據權利要求5所述的超聲顯像微波治療儀，其特征在于所述的微波輻射探頭的探頭后部的中空結構中還具有溫度傳感器，所述導管內還設置有溫度信號傳輸線，并且探頭接口部上設置有溫度信號接口。
7.根據權利要求6所述的超聲顯像微波治療儀，其特征在于微機控制單元包括主控微處理器、功率控制微處理器、溫度測量微處理器，主控微處理器通過通訊接口與功率控制微處理器和溫度測量微處理器連接。
8.根據權利要求7所述的超聲顯像微波治療儀，其特征在于所述的微波發生單元的輸出功率檢測信號和反射功率檢測信號經過A/D轉換器轉換后送到功率控制微處理器，微波發生單元的過流信號和過壓信號輸入到功率控制微處理器，微波發生單元的的功率控制信號來自于功率控制微處理器經過D/A轉換器的輸出，功率控制信號的量值由功率控制微處理器根據輸出功率檢測信號的值計算比較得到，反射功率檢測信號以及過流信號和過壓信號由經過功率控制微處理器處理后經通訊接口進入主控微處理器，并通過其啟動報警電路產生報警信號。
9.根據權利要求8所述的超聲顯像微波治療儀，其特征在于所述的溫度傳感器感應的溫度信號送至信號放大器，信號放大器的輸出經A/D轉換器轉換后送至溫度測量微處理器，溫度測量微處理器輸出的溫度值由狀態顯示器顯示。
10.根據權利要求9所述的超聲顯像微波治療儀，其特征在于主控微處理器還連接有鍵盤、狀態顯示器、報警電路和存儲器。
11.根據權利要求5所述的超聲顯像微波治療儀，其特征在于所述的微波輻射探頭為一次性使用微波輻射探頭，在所述的微波輻射探頭的探頭后部的中空結構中還具有唯一識別碼芯片，其通過通訊接口與微機控制單元連接，微機控制單元通過該唯一識別碼傳感器判斷該微波輻射探頭是否已經使用。
全文摘要
本發明涉及一種超聲顯像微波治療儀，包括微波輻射探頭；微波發生單元；激光發生單元；彩超成像單元；和微機控制單元；所述微機控制單元輸出微波功率控制信號控制和調節微波發生單元的功率控制；所述微機控制單元輸出激光控制信號控制激光發生單元的啟動和關閉。使用本發明的超聲顯像微波治療儀治療下肢靜脈曲張疾病，是在超聲顯像下利用微波能量瞬間輻射，快速凝固、封閉病變血管，達到治療目的。利用此治療儀治療下肢靜脈曲張疾病優點是閉合曲張血管精準、牢靠、徹底；效果確切，對患者創傷小，痛苦輕，術中出血少，恢復快，不易形成深靜脈血栓，安全，手術操作簡捷。尤其適用于嚴重的靜脈曲張及伴有小腿潰瘍的患者。
文檔編號A61B8/00GK102551884SQ20121002895
公開日2012年7月11日 申請日期2012年2月10日 優先權日2012年2月10日
發明者孫杰, 孟慶怡, 方崇亮, 王小平, 黃錦繡 申請人:北京天助暢運醫療技術股份有限公司, 方崇亮, 王小平