Излучатель микроволнового скальпеля

(9) В 17/ 1)5 НИЯ льскии институт ань. 4 ил. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРМ 1366153, кл. А 61 В 17/39, 1988,(57) Изобретение относится к медицинскойтехнике и может быть использовано в хирургии для резекции мягких тканей с одновре Изобретение 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 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 излучате. ля 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 тк 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 15 и не более 25 (например, 20) 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 равноа 1+1)+сЬ 2 да Б10 15 20 25 30 35 40 45 50 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 б, 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 Е менее 0,3 ухуцшается согласование волновых сопротивлений излучателя и подводящей линии, а при К 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 проводникасоставляет 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 погружениив 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 щ и й с я 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 Й 18 Составитель А, РыжихРедактор И, Касарда Техред М,Моргентал Коррек Лончако каз 2212 Тираж 431 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1 водника в месте среза к толщине Ь диэлектрика равноа 1+1) сЬ 2 да Ьгде с - ширина режущей кромки, равная 0,5 -1,0 мм;к = 0,3 - 0,5,причем длина режущей кромки внутреннего,проводника равна не менее четверти и неболее одной с половиной длины волны вразрезаемой ткани, а расстояние между па 5 раллельными концами внутреннего проводника составляет не менее одной и не болеедвух ширин этого проводника,й