专利名称：经尿道的微波前列腺治疗仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及理疗仪器，特别涉及经尿道的微波前列腺治疗仪。
经尿道的微波热疗是非手术治疗前列腺的较理想方式。微波对前列腺的加热温升是随深度单调下降的，因此已有的各种前列腺热疗仪加热前列腺的温度不可能高于尿道壁所能承受的温度，即低于43℃，这样，为达到良好的治疗效果需加长治疗时间或增加治疗次数。此外，已有的前列腺热疗仪一般没有冷却功能，因此不易做到精确地设定所需的热疗温度而又不使尿道壁被热损伤。
本发明的目循环冷却的冷温场与微波的热场相迭加，使在尿道壁温升低于40℃状态下前列腺温升可达43℃～49℃，提高了治疗效果，另外，治疗仪的测温系统监测治疗温度并用计算机自动设定治疗温度，以便在指定的治疗时间内前列腺病变部分得到恒温治疗而尿道又不会被热损伤，由此可见，本发明的治疗仪克服了已有治疗仪的不足。
以下参看附图详细描述本发明，其中
图1是本发明的方框图，图2是图1中的治疗探头2的透视图，图3是图2的A-A向的截面图，图4是图1的控制器4的方框图，图5是图4的差分放大电路的电原理图，图6是图4中的V/I转换电路的电原理图。
现参看图1，本发明的治疗仪由微波源1、治疗探头2、测温系统3、循环冷却4、控制器5和计算机6组成。微波源1采用磁控管或固态源，其工作频率为915MHz，这频率较一般治疗仪所用的2450MHz具有更深的透热性，加热更均匀。它具有传感器，为控制器提供功率电平采样信号B，控制器5通过信号N调节治疗时的微波功率电平以保持治疗期间前列腺的恒温状态，微波能量传送给治疗探头2内的天线，天线具有与前列腺形状相吻合的辐射场，以便获得良好的加热效果。
测温系统3包括光纤测量3.1和热敏测温3.2两部分，光纤测温3.1是由非金属的石英光导纤维组成，利用热-光转换，即利用光信号传递温度信号，因此它不被治疗探头中的微波场所干扰，也不干扰微波，对治疗控头所在的部位的温度进行精确的测量。热敏测温3.2同样也对微波场进行温度测量，特别可以进行不间断的精确测量，对于热敏测温需要良好的电磁屏敝以便消除微波场对它的干扰，它采用了图5所示的高阻抗差分放大器，该放大器运行在小电流状态，实现了辐射测温。
循环冷却4为前列腺提供一个冷温场，保证前列腺有一个峰值温区，且该温区可移动，循环冷却4中的冷却水的温度是由热敏测温3.2测量的，在相应的微波功率配合下可使前列腺的峰值温区在一定范围内移动，由此得到最佳的治疗效果。循环冷却的另一个作用是使尿道壁在微波场中得到冷却而不致于被热灼伤。
控制器5通过计算机6对治疗仪实施控制，它将各种信号进行采样并送到计算机6中处理、显示和存储。这些信号是光纤温度信号G，四路热敏温度信号冷却水入口温度信号C、冷却水出口温度信号D、恒温水温度信号E和直肠壁温度信号F，微波功率信号A，磁控管灯丝信号B。它发出信号N去控制微波源1的功率，信号O去设定光纤治疗温度，信号P控制循环水温度并使之恒温。
治疗探头是本发明的治疗仪的重要部件，参看图2和图3可见，治疗探头包括端头部11、定位胶囊12、管体13、引接管14、15、16、17、尾部的四通管18以及密封压帽30和密封环40。探头内有五个腔体13.1、13.2、13.3、13.4、13.5。其中腔体13.1和13.5分别为冷却水入口腔和出口腔，13.1与循环冷却4相连以便提供冷温场，腔体13.2为测温腔，其前端封闭，尾部与引接管17相连，光纤传感器或热敏传感器可通过引接管17而设置在此腔中以便获得尿道壁的温度信号。囊腔13.4两端分别与定位胶囊12和引接管相通，在囊腔被定位胶囊覆盖部位开了3～4个微孔12.1，当由与引接管14的尾部连接的二通活塞(未示出来)注入一定量液体时，液体将经由胶囊微孔进入胶囊使之膨胀，封闭二通活塞，定位胶囊把探头定位到准确的治疗位置。腔体13.3为导尿腔，前端开有尿液入口11.2，位于端头部11的外侧，腔的后部与引接管16相连，尿液从引接管尾部流出。冷却水入口腔的前端也有开口11.1，位于端头部11内侧，与中心腔(出口腔)13.5相通，入口腔13.1的尾部与引接管15相连，引接管15一端接有三通活塞(未示出来)用以接通或控制水循环，冷却水经由三通活塞进入引接管和入口腔，经过开口11.1转入中心腔13.5，冷却管壁和天线后从尾部的四通出水口18.1流出，流出的水的温度可在四通管的另一侧口18.2处测得。中心腔13.5除作为冷却腔外还容纳微波辐射天线。
有关治疗探头的详情还可参看中国专利92109370。
控制器的方框图如图4所示，四路热敏温度信号C、D、E和F经桥路采样电路1采样后再进行差分放大以使温度采样信号不被干扰和消除噪音。功率电平信号A、磁控管灯丝信号B和光纤温度信号G经另一差分放大电路3进行放大，模拟开关4在计算机6的控制下对上述两路差分放大信号进行选择，模拟开关选择的信号经A/D转换器5转换为数字信号后输入计算机6，计算机6对输入的信号进行处理，计算机6在软件的控制下经电压-电流转换电路(V/I转换7)输出电流信号N、O、P去分别控制微液源、光纤测温和循环冷却。
图4中的桥路采样电路1和差分放大电路2如图5所示，电阻和电位器R1+R2、R3、R4+W1和R5构成桥路采样电路的四个臂，由电阻R1获取温度信号，电桥输出的信号输入到由运算放大器U1、U2、U3和U4构成的高阻抗差分放大器。增益由电位器W1来调节。由于信号同时输入到U1和U2的同相端所以增大了输入阻抗，电容C1和C2是退耦电容，可消除干扰漂移，提供精确的温度数据。
为了准确地控制微波功率电平，采用了电流触发可控硅调压，即由图4中的V/I电路7提供触发电流，该电路的电原理图如图6所示，在运算放大器U1的反馈回路中包括一对NPN三极管BG1和PNP三极管BG2。一个正比于电流(I1-I2)(I1和I2分别为流过BG1和BG2发射极的电流)的电压通过电阻R1、R2反馈到U1的反相输入端，这样就可以对应于某个输入电压有固定的输出电流，输出电流I0＝I1-I2。静态电流是由稳压二极管D6、D7的电压决定的。图为电路具有电流反馈，所以工作在很小的静态电流下也没有交越失真，采用匹配的三极管BG1和BG2(具有相同的放大倍数)可将运算放大器的残余电压调至零，在输出端的失调电流很小，这样V/I电路产生的电流精确地对应由计算机6产生(数/模转换后)的电压，该电流就是控制微波源的信号N，同理可产生信号O和P。
权利要求
1.一种经尿道的微波前列腺治疗仪，包括微波源1、治疗探头2、测温系统3、循环冷却4、控制器5和计算机6，其特征在于循环冷却通过治疗探头的冷却水入口腔13.1和出口腔13.5对治疗探头提供一个冷温场，与由微波源提供的热场迭加可以使峰值加热区位置移动，测温系统采用光纤测温和热敏测温，测温系统通过测温腔13.2对治疗探头的温度进行测量，由控制器控制微波源的功率电平而使治疗探头在治疗期间保持恒温，控制器接收来自微波源的微波功率信号A和磁控管灯丝信号B以及冷却水入口温度信号C、冷却水出口温度信号D、恒温水温度信号E、直肠壁温度信号F，输出分别控制微波源、光纤测温和循环冷却的信号N、O和P。
2.权利要求1所述的治疗仪，其特征在于所述治疗探头包括端头11、定位胶囊12、管体13、引接管14、15、16和17、尾部的四通管18以及密封压帽30和密封环40，探头内部有5个腔体，其中4个小圆腔沿内壁均匀分布，余下部分为中心腔，呈五瓣梅花形。
3.权利要求1的治疗仪，其特征在于所述控制器由桥路采样电路1、差分放大电路2和3、模拟开关4、A/D转换电路5和V/I转换电路7构成。
全文摘要
一种经尿道的微波前列腺治疗仪，包括微波源1、治疗探头2、测温系统3、循环冷却4、控制器5和计算机6，循环冷却对治疗探头提供一个冷温场，与由微波源提供的热场叠加使峰值加热区移动，测温系统通过治疗探头的测温腔对探头温度进行测温，由控制器控制微波源的功率电平而使治疗探头在治疗期间保持恒温。
文档编号A61N5/02GK1085110SQ9211100
公开日1994年4月13日 申请日期1992年9月26日 优先权日1992年9月26日
发明者葛肇生, 葛霁, 林陆, 张歧山 申请人:葛肇生, 葛霁, 林陆, 张歧山