Излучатель микроволнового скальпеля

 

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в хирургии для резекции мягких тканей с одновременной коагуляцией краев разреза. Цель изобретения - увеличение эффективности передачи микроволновой энергии в ткань. Излучатель выполнен в виде симметричной линии передачи, край которой имеет двухсторонний срез под углом не менее 15 и не более 25° к плоскости симметрии излучателя до обнажения края внутреннего проводника, выполненного в виде режущей кромки. Использование предлагаемого излучателя позволит проводить коагуляцию двух краев разрезаемой ткани при большей эффективности передачи микроволновой энергии в ткань. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКЙХ

РЕСПУБЛИК

s А 61 В 17/39

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4655361/14 (22) 12.0 1.89 (46) 15,07.91. Бюл. ¹ 26 (71) Научно-исследовательский институт

"Титан" (72) 1Г,.А.Хитров и В,Н.Макаров (53) 615.475 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1366153, кл. А 61 В 17/39, 1988. (54) ИЗЛУЧАТЕЛЬ МИКРОВОЛНОВОГО

СКАЛЬПЕЛЯ (57) Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в хирургии для резекции мягких тканей с одновреИзобретение относится к медицинской технике, а именно к хирургическим инструментам, и может быть использовано в хирургии для резекции мягких тканей, в том числе паренхиматозных (печень, селезенка и т.д.), с одновременной коагуляцией краев разреза ткани с целью уменьшения потери крови.

Цель изобретения — увеличение эффективности передачи микроволновой энергии в ткань.

На фиг.1 схематически изображен общий вид одного из вариантов излучателя микроволнового скальпеля; на фиг.2 — тоже, вид излучателя с частичным вырезом; на фиг.3 — разрез А-А на фиг.2; на фиг.4 — поперечный срез излучателя в увеличенном масштабе.

Излучатель микроволнового скальпеля представляет собой отрезок полосковой симметричной линии передачи, внешние металлические проводники 1 и 2 и диэлектрик 3 которой выполнены в виде пластин.

Край пластин параллелен наружному краю

„„Я Ц „„1 662521 А1 менной коагуляцией краев разреза, Цель изобретения — увеличение эффективности передачи микроволновой энергии в ткань.

Излучатель выполнен в виде симметричной линии передачи, край которой имеет двухсторонний срез под углом не менее 15 и не более 25 к плоскости симметрии излучателя до обнажения края внутреннего проводника, выполненного в виде режущей кромки. Использование предлагаемого излучателя позволит проводить коагуляцию двух краев разрезаемой ткани при большей эффективности передачи микроволновой энергии в ткань. 4 ил. внутреннего проводника 4 и отстоит от последнего на расстояние, равное ширине внутреннего проводника, которая составляет в данном случае 2 мм, Внутренний проводник 4 изогнут в виде дуги с параллельными концами 5, соединенными один — с СВЧ генератором, другой — с согласованной балластной нагрузкой (на фиг.1 не показано); Участок внутреннего проводника, частично включающий изгиб, а также часть одного из прямолинейных концов расширены в сторону ближнего края диэлектрика. При этом край линии в месте расширения внутреннего проводника имеет двухсторонний срез под углом а не менее

15О и не более 25 (например, 20О) к плоскости симметрии излучателя до обнажения края внутреннего проводника, выполненного в виде режущей кромки 6 так, что отношение ширины а внутреннего проводника в месте среза к толщине Ь диэлектрика равно а 1+k)+с

Ь 2ца b

1662521

15

25

55 где с — ширина режущей кромки, равная 0.5

-1,0 мм; к = 0,3 - 0,5.

В частности ширина с может быть равна 0,7 мм, вся ширина а внутреннего проводника в месте среза — 4,5 мм, ширина его части d, не выступающая за края внешних проводников, — 1,1 мм, толщина Ь диэлектрика, выполненного из керамики, — 2 мм.

Двухсторонний срез края линии в месте расширения внутреннего проводника увеличивает эффективность передачи микроволновой энергии в ткань и позволяет коагулировать оба края разреза. При этом срез под углом а менее 15 ухудшает диаграмму направленности излучателя и уменьшает эффективность передачи микроволновой энергии в ткань. Увеличение угла среза более 25 ухудшает режущие свойства скальпеля и эффективность передачи микроволновой энергии из-за плохого прилегания разрезаемой ткани к срезанному краю излучателя, ЭкспериментальнО установлено, что при k менее 0,3 ухуцшается согласование волновых сопротивлений излучателя и подводящей линии, а при k более 0,5 уменьшается коэффициент передачи микроволновой энергии в ткань.

Увеличение эффективности передачи микроволновой энергии в ткань достигается также тем, что в излучателе микроволнового скальпеля, выполненного в виде отрезка заполненной диэлектриком закрытой линии передачи, частично открытой за счет среза, с внутренним проводником, изогнутым в виде дуги с параллельными концами, соединенными один — с СВЧ генератором, а другой — с согласованной балластной нагрузкой, длина режущей кромки внутреннего проводника — не менее четверти и не более одной с половиной длины волны в разрезаемой ткани, а расстояние между параллельными концами внутреннего проводника — не менее одной и не более двух ширин проводника.

Длина режущей кромки внутреннего проводника может, например, составлять

17 мм, что равно длине волны в ткани печени при частоте 2450 МГц, Расстояние между параллельными концами внутреннего проводника I составляет 3 мм. что равно 1,5 ширины внутреннего проводника.

Как показывают проведенные экспериментальные исследования, уменьшение длины режущей кромки менее четверти длины волны в разрезаемой ткани существенно уменьшает коэффициент передачи микроволновой энергии в ткань. Увеличение длины режущей кромки более одной с половиной длины волны в,ткани ведет к усилению излучения в окружающее пространство при работе скальпеля из-за неполного погружения режущей кромки в ткань.

Сокращение расстояния между параллельными концами внутреннего проводника менее одной ширины проводника ведет к уменьшению коэффициента передачи микроволновой энергии в разрезаемую ткань и увеличению потерь энергии в излучателе изза усиления взаимосвязи между проводниками. Увеличение расстояния между параллельными концами внутреннего проводника более двух ширин проводника ведет к неоправданному увеличению ширины излучателя, что создает трудности в работе с микроволновым скальпелем при проведении криволинейных разрезов, Излучатель микроволнового скальпеля работает следующим образом.

При погружении в ткань, часть СВЧ энергии, проходящей через полосковую линию от генератора в согласованную нагрузку, передается в ткань по обе стороны от режущей кромки в области, прилегающей к плоскостям среза, Нагрев ткани приводит к ее коагуляции с двух сторон разреза и остановке кровотечения.

Формула изобретения

Излучатель микроволнового скальпеля, выполненный в виде отрезка заполненной диэлектриком закрытой линии передачи, частично открытой за счет среза, с внутренним проводником, изогнутым в виде дуги с параллельными концами, один из которых соединен с СВЧ-генератором, а другой — с согласованной балластной нагрузкой, о т ли ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения эффективности передачи микроволновой энергии в ткань, линия передачи выполнена в виде отрезка полосковой симметричной линии передачи, внешние проводники и диэлектрик которой представляют собой пластины, край которых параллелен наружному краю внутреннего проводника, являющегося режущим лезвием, и отстоит от последнего на расстояние не менее ширины внутреннего проводника, причем проводник имеет участок частично или полностью включающий изгиб, а также часть одного из прямолинейных концов, расширенный в сторону ближнего края диэлектрика, при этом край линии в месте расширения внутреннего проводника имеет двусторонний срез под углом а не менее 15 и не более

25 к плоскости симметрии излучателя до обнажения края внутреннего проводника, выполненного в виде режущей кромки так, что отношение ширины а внутреннего про1662521

Составитель А, Рыжих

Техред М,Моргентал

Редактор И. Касарда

Корректор Э, Лончакова

Заказ 2212 Тираж 431 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 водника в месте среза к толщине Ь диэлектрика равно а 1+ } „с

Ь 2tga Ь где с — ширина режущей кромки, равная 0,5

-1,0 мм;

k=0,3-0,5, причем длина режущей кромки внутреннего, проводника равна не менее четверти и не более одной с половиной длины волны в разрезаемой ткани, а расстояние между па5 раллельными концами внутреннего проводника составляет не менее одной и не более двух ширин этого проводника, й