專利名稱：微波消融針檢測裝置及其微波消融治療儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種微波消融針檢測裝置以及微波治療儀器，尤其涉及一種檢測
微波消融針輸出微波功率裝置以及具有該檢測裝置的微波消融治療儀。
背景技術：
隨著腫瘤微波消融技術的不斷推廣，腫瘤微波消融技術已被廣泛應用于臨床。在 微波消融手術過程中，微波消融針插入腫瘤組織后，才發現消融針的輻射沒有輸出或者輸 出過小，特別在深部臟器的手術中，一旦發生此類情況，有可能對整個手術造成很大的風 險。目前普遍采用接觸式人體感受的方法通常是把已消毒的濕紗布包裹住微波消融針的 輻射部分，醫務人員用手捏住濕紗布，并用手去感受一定功率狀態下微波消融針輻射產生 的熱量。如有一定熱量則說明各部分連接良好，可以正常工作；如沒有熱量或熱量不夠大則 需排除故障重新連接。這種方式不是一種科學嚴緊的方式， 一方面依靠人體無法判定微波 輸出能量的強弱，即使有熱量也不一定能達到正常的治療效果，增加了手術的風險。另一方 面將有可能造成醫務人員的燙傷。 申請號為200810024956. X的《微波功率源及其微波消融治療儀》發明專利申請， 申請日2008. 05. 20，公開號CN101283926，
公開日2008. 10. 15。是本申請人的發明專利申
請。其中微波消融治療儀中沒有對消融針輻射輸出直接檢測的裝置。僅有消融針針管溫
度的檢測裝置，如圖1所示，置于微波消融針13內的溫度傳感器31感應的溫度信號送至小
信號放大器32，小信號放大器的輸出經A/D轉換器33轉換后送至溫度測量微處理器34，溫
度測量微處理器34輸出的溫度值經顯示譯碼驅動器35后由溫度顯示器36顯示。以方便
醫務人員隨時知道消融針的針管溫度，避免溫度過高而灼傷身體完好的組織。 申請號為200710134471. 1的《用于915MHz的聚能微波消融針》發明專利申請，申
請日2007. 10. 30，公開號CN101224137，
公開日2008.07.23。是本申請人的發明專利申請。
其中聚能微波消融針中沒有對消融針輻射輸出檢測的裝置。

實用新型內容本實用新型的目的在于克服現有技術之不足，提供一種微波消融針檢測裝置及其 微波消融治療儀。 本實用新型的上述目的由以下技術方案實現 本實用新型的微波消融針檢測裝置組成如圖2所示，由天線1、選頻濾波電路2、微 波信號放大電路3、信號檢波電路4、處理輸出電路5、供電保護電路6構成。天線l接收微 波消融針針尖端輻射的微波信號，送入選頻濾波電路2進行濾波，選出和微波消融針輻射 輸出同頻率的微波信號，以防止其它頻段的信號干擾。選頻濾波電路2輸出微波信號到微 波信號放大電路3進行信號放大。放大后的信號由信號檢波電路4進行幅值檢波，檢波后 由處理輸出電路5進行處理，當輸入的微波信號的功率達到一定值時，由發光二極管指示， 蜂鳴器蜂鳴提示。供電保護電路6為此裝置的供電和保護電路，保護電路是對供電極性反接或短路進行保護，并且提供供電的欠壓告警功能。 微波消融針檢測裝置可以獨立于微波消融治療儀來使用。 也可以安裝在微波消融治療儀上來使用。即在本申請人的公開號為CN101283926， 申請號為200810024956. X，發明名稱為《微波功率源及其微波消融治療儀》中的微波消融治 療儀上加裝微波消融針檢測裝置。微波消融治療儀包括有微波功率源12、計算機控制單元 11、微波消融針13。微波功率源12的功率輸出接微波消融針13，微波消融針13輻射微波 能量用于腫瘤及病變組織的消融治療，計算機控制單元11調節控制微波功率源12的功率 輸出。 與現有技術相比，本實用新型具有如下優點 微波消融針檢測裝置可以安裝在微波消融治療儀上，當微波消融針和微波消融治
療儀的輸出線連接好后，只要將微波消融針的針尖部位靠近本檢測裝置，當輸出達到一定 的功率時，本檢測裝置中的指示燈發光，并發出提示音，說明微波輸出正常。操作非常簡便。 本檢測裝置檢測微波消融針是否有微波輸出的過程中，微波消融針不接觸任何物
體，避免了以往用濕紗布包住微波消融針的發射部分有可能對微波消融針產生污染和對手
容易造成燙傷而帶來的隱患。 該檢測裝置接收靈敏度高，大于80dB ii v。在微波消融治療儀輸出很小的功率下， 該裝置就能判斷微波輻射的大小。防止了微波消融針在檢測過程中的輻射對環境的污染。 該檢測裝置設有對接收微波信號功率大小的判斷。可以用多個發光二極管逐級來 顯示不同的接收量，或者用數碼管或液晶顯示器以數字的形式顯示接收量的大小。有效的 防止了手術過程中因微波消融針輸出功率大小的問題而產生手術危險。

圖1是發明專利申請200810024956. X中的溫度測量微處理器電路框圖； 圖2是本實用新型的微波消融針檢測裝置原理框圖； 圖3是本實用新型的天線接收部分電路圖； 圖4是本實用新型的選頻濾波電路； 圖5是本實用新型的微波信號放大電路； 圖6是本實用新型的信號檢波電路電路圖； 圖7是本實用新型的供電保護電路圖； 圖8是本實用新型的處理輸出電路圖； 圖9是本實用新型的處理輸出電路之二圖； 圖10是發明專利申請200810024956. X中微波消融治療儀電路框圖。
具體實施方式
以下結合附圖與具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細描述。 天線接收部分，如圖3所示，接收微波消融針針尖端輻射的微波信號。天線可以是
微帶天線，也可以是單極子天線或對稱振子天線等。微帶天線由介質板1-1、微帶貼片1-2、
微帶饋線1-3組成。微帶貼片1-2接收微波消融針針尖端輻射的微波信號經微帶饋線1-3
進入選頻濾波電路2。
4[0027] 天線接收部分接收信號后，進入選頻濾波電路2，如圖4所示，選頻濾波電路2是一 個帶通濾波器，它只能使微波消融針針尖端輻射的特定頻帶內的信號通過，濾除其它無用 的信號。選頻濾波電路2選用的是無源濾波器，可以采用LC濾波器，如圖4中右邊為其等 效電路。也可以使用陶瓷濾波器(如型號3SMT6-915-T10-C、3SMT-6-2450-T10-C)和聲表 面濾波器(如型號TA0495A、TA0223A)等。 微波信號放大電路3，如圖5所示，由電容Cin、Cout，電阻Rb、 Zin、 Rc、 Zout，三極 管Q組成。選頻濾波電路2濾波輸出后與微波信號放大電路3的電容Cin的1腳連接，Cin 為輸入隔離電容。Cin的2腳與電阻Rb的2腳、電阻Zin的1腳連接。電阻Rb為放大管Q 的輸入饋電電阻，電阻Zin是放大管Q的輸入阻抗匹配。電阻Zin的2腳與放大管Q的輸 入連接，放大管Q可以選用小信號晶體放大管(如型號AT41435)。放大管Q的輸出與電阻 Rc的2腳、電阻Zout的1腳連接，電阻Rc為放大管Q的輸出饋電電阻，電阻Zout是放大 管Q的輸出阻抗匹配。Zout的2腳與電容Cout的1腳連接，Cout為輸出隔離電容。Cout 的2腳與信號檢波電路4輸入連接。微波信號放大電路3也可以使用集成放大器，如型號 匪G3001，匪G3004， HE397B等。 信號檢波電路4，如圖6所示，由檢波器，電阻R4、 R5，電容C4、 C5組成。微波信號 放大電路3輸出后與檢波器的1腳連接，檢波器的作用是將濾波后的微波信號轉換成一定 幅度電壓，以供處理輸出電路的處理。檢波器可以是檢波二極管，也可以是集成射頻檢波 器，集成檢波器有AD8313，NCS5000等。檢波器的2腳與電阻R4、電容C4、電阻R5的1腳連 接。電阻電容R4、C4、R5、C5組成了低通濾波電路，它使檢波器輸出的電壓信號更平穩。濾 波后的電壓信號由電阻R5的2腳、電容C5的1腳與處理輸出電路5連接。 供電保護電路6，如圖7所示，由可恢復保險絲F1、二極管D2、電阻R21、發光二極 管DS3、電阻R12、穩壓管D3、欠壓提示電路組成。A為電源的輸入，電源可以使用電池，也可 以使用市電經處理后的直流穩壓電源，電源輸入電壓為5-10V。 A的輸入與可恢復保險絲F1 的l腳連接。可恢復保險絲F1，起到電源短路保護的作用。可恢復保險絲F1的輸出2腳與 二極管D2輸入1腳連接，二極管D2起到電源極性反接的保護作用。二極管D2的2腳分別 連接電阻R12的1腳和電阻R21的1腳。電阻R21的2腳與發光二極管DS3的1腳連接， 發光二極管DS3為電源指示燈。電阻R12的2腳連接到穩壓管D3的1腳，電阻R12和穩壓 管D3產生VCC電壓。穩壓管D3保證提供一個輸出穩定的VCC電壓。VCC連接到微波信號 放大電路3、信號檢波電路4、處理輸出電路5、欠壓提示電路。欠壓提示在當A的電壓輸入 低于一定值時，用發光二極管發光作出提示。 處理輸出電路5，如圖8所示，由放大器AO、 Rl R8、 R9 R15、 Al A7、 R16 R22、D1 D7組成。信號檢波電路4輸出的信號與放大器AO的1腳連接，放大器A0，對來自 信號檢波電路4的信號隔離放大。放大器AO的2腳與電阻R9 R15連接，電阻R9 R15 是比較器A1 A7的輸入匹配電阻。電阻R1 R8組成了分壓網絡，以設置比較器A1 A7 的各個輸入比較電壓。比較器A1 A7可以是運算放大器，也可以是比較器。比較器A1 A7的輸出分別與電阻R16 R22連接，電阻R16 R22最后分別與發光二極管Dl D7連 接。通過設置電阻R1 R8分壓網絡的電壓，使比較器A1 A7所控制的發光二極管D1 D7在放大器AO輸出信號的不同等級幅度下發光。這樣我們可以通過發光二極管發光的數 量來判斷輸入信號能量的大小，最終判斷微波輻射天線的微波輸出是否正常。當輸入的能量大于一定值時聲音提示作出提示。我們還可以根據實際的應用情況增加圖8中虛框模塊 數量增加能量指示的等級。 處理輸出電路5，也可以采用圖9所示的方式，此方式由A/D轉換電路ADC模塊91 、 微處理器MCU 92、顯示模塊93、聲音提示電路94組成。信號檢波電路4的輸出與ADC模塊 91輸入連接，ADC模塊91對輸入的信號進行采樣量化，轉換成數字信號后送入MCU92進行 處理。MCU92對ADC模塊91輸入的數字信號按照一定的方式處理后送入顯示模塊93顯示， 顯示模塊93使用液晶顯示器或者數碼管將信號的能量大小以數字的形式顯示出來。當輸 入的能量大于一定值時MCU92輸出信號，作出聲音提示。通過顯示數值的大小判斷微波輻 射天線的輸出是否正常。
權利要求一種微波消融針檢測裝置，其特征包括有天線(1)、選頻濾波電路(2)、微波信號放大電路(3)、信號檢波電路(4)、處理輸出電路(5)、供電保護電路(6)；天線(1)接收微波消融針針尖端輻射的微波信號，送入選頻濾波電路(2)進行濾波，選出與微波消融針輻射輸出同頻率的微波信號，選頻濾波電路(2)輸出微波信號到微波信號放大電路(3)進行信號放大，放大后的信號由信號檢波電路(4)進行幅值檢波，檢波后由處理輸出電路(5)進行處理，當輸入的微波信號的功率達到一定值時，由顯示裝置指示，蜂鳴器蜂鳴提示。
2. 根據權利要求l所述的微波消融針檢測裝置，其特征是所述的天線(1)可以是微 帶天線或者是單極子天線或者是對稱振子天線。
3. 根據權利要求l所述的微波消融針檢測裝置，其特征是所述的處理輸出電路(5) 可以使用多個發光二極管分級指示所檢測的微波輻射強度。
4. 根據權利要求1所述的微波消融針檢測裝置，其特征是所述的處理輸出電路(5)可 以是A/D轉換器，由數碼管或液晶顯示器以數碼方式顯示。
5. 根據權利要求3所述的微波消融針檢測裝置，其特征是所述的信號檢波電路(4)包 括有檢波器和低通濾波器，來自微波信號放大電路(3)的信號經檢波器檢波后，由低通濾 波器濾波，輸出到處理輸出電路(5);所述的檢波器可以是二極管，也可以是集成檢波器。
6. —種具有權利要求1至5之一所述微波消融針檢測裝置的微波消融治療儀，包括有 計算機控制單元(11)、微波消融針(13)，微波功率源(12);微波功率源(12)的功率輸出接微波消融針(13)，微波消融針(13)輻射微波能量，計算 機控制單元(11)調節控制微波功率源(12)的功率輸出；其特征還包括有所述的微波消融針檢測裝置，在檢測微波消融針微波輻射時，微波消 融針(13)靠近微波消融針檢測裝置，微波消融針檢測裝置中的顯示裝置會有表示微波輻 射大小的指示及蜂鳴提示。
專利摘要本實用新型公開了微波消融針檢測裝置及其微波消融治療儀，其涉及一種檢測微波消融針輸出微波功率裝置以及具有該檢測裝置的微波消融治療儀。微波消融針檢測裝置包括有天線、選頻濾波電路、微波信號放大電路、信號檢波電路、處理輸出電路、供電保護電路。天線接收微波消融針針尖端輻射的微波信號，經選頻濾波電路濾波、微波信號放大電路放大、信號檢波電路幅值檢波，最后由處理輸出電路進行顯示和蜂鳴提示。主要應用于快速、非接觸檢測微波消融治療儀中的微波消融針的微波功率輸出狀態。
文檔編號A61B18/18GK201529149SQ200920231640
公開日2010年7月21日 申請日期2009年9月17日 優先權日2009年9月17日
發明者江榮華, 王毅 申請人:南京康友微波能應用研究所