基于无线传输的柔性射频装置及其制备方法

1.本发明涉及射频消融技术领域，尤其涉及一种基于无线传输的柔性射频装置及其制备方法。

背景技术：

2.射频消融的原理是应用频率小于20mhz(通常在460～480khz)的突变高频电流使组织内离子摩擦生热，射频能转化为热能，使得肿瘤细胞发生凝固性坏死。在传统以及广泛的射频消融中，需要将多针电极通过导线与射频发生器相连，在b超或ct引导下将多针电极直接刺入病变组织肿块内，射频引起组织细胞内离子振荡，使肿瘤细胞温度高于正常细胞，引起肿瘤细胞坏死。
3.现有射频消融设备，消融电极是射频消融仪器的核心部件，传统消融电极为硬性结构，在应用过程中形成的消融灶基本上是呈球形或者类球形的，形状固定不易改变，难以与目标区域完全匹配，容易损伤病灶周围的血管或神经，导致手术失败或者为患者带来隐患和并发症。因此，传统的射频消融装置消融效果不理想，无法实现柔性消融。

技术实现要素：

4.本发明提供一种基于无线传输的柔性射频装置及其制备方法，用以解决现有技术中的射频消融装置形状固定不易改变，难以与目标区域完全匹配导致的消融效果不理想的缺陷，实现无线传输的柔性消融。
5.本发明提供一种基于无线传输的柔性射频装置，包括：
6.柔性射频发生器，包括由硅胶管封装的液态金属线圈，所述液态金属线圈连接射频电源；
7.柔性射频接收器，包括接收部，所述接收部为由弹性体封装的液态金属线圈，所述接收部的一端连接射频电极，所述射频电极为由钠离子型水凝胶封装的液态金属射频叉指电极，所述射频电极的一侧设有钠离子型水凝胶层，所述接收部的外部设有封装层；
8.所述柔性射频发生器被配置为向所述柔性射频接收器无线传输射频能，所述柔性射频接收器被配置为接收射频能，并将射频能转化为热能。
9.根据本发明的一个实施例，所述接收部数量为多个，且多个所述接收部叠层设置，每层所述接收部两侧设有所述封装层。
10.根据本发明的一个实施例，所述接收部的液态金属线圈的线宽为100um～1000um，线间距为100um～1000um，厚度为100um～1000um；所述射频电极的液态金属线圈的线宽为100um～1000um，线间距为100um～1000um，厚度为100um～1000um。
11.根据本发明的一个实施例，所述封装层上设有凹槽，所述钠离子型水凝胶层嵌入在所述封装层的凹槽内。
12.根据本发明的一个实施例，所述封装层与所述钠离子型水凝胶层的接触面为多孔结构。
13.根据本发明的一个实施例，所述钠离子型水凝胶层的厚度为0.1mm～2mm，且其电导率为2～10s/m。
14.根据本发明的一个实施例，所述柔性射频接收器包括多个所述接收部、多个所述射频电极以及多个所述钠离子型水凝胶层，多个所述接收部阵列设置，并与所述射频电极以及所述钠离子型水凝胶层一一对应。
15.根据本发明的一个实施例，所述柔性射频发生器设于服饰表面。
16.本发明还提供一种基于无线传输的柔性射频装置的制备方法，包括如下步骤：
17.在弹性体内注入液态金属形成弹性体封装的液态金属线圈，设置多层弹性体封装的液态金属线圈，对每层弹性体封装的液态金属线圈进行封装，在封装体中心设置凹槽；
18.在所述凹槽底面引入钠离子型水凝胶封装的液态金属射频叉指电极；
19.在所述凹槽处注入钠离子型水凝胶溶液封装所述液态金属射频叉指电极以制得柔性射频接收器；
20.在硅胶管内注入液态金属形成硅胶管封装的液态金属线圈；
21.通过铜电极封堵硅胶管口，将铜电极电连接射频电源以制得柔性射频发生器。
22.根据本发明的一个实施例，将所述硅胶管缝制在服饰上，以制得可穿戴的柔性射频发生器。
23.本发明提供的基于无线传输的柔性射频装置及其制备方法，包括柔性射频发生器和柔性射频接收器，柔性射频发生器包括由硅胶管封装的液态金属线圈，液态金属线圈连接射频电源；柔性射频接收器包括接收部，接收部为由弹性体封装的液态金属线圈，接收部的一端连接射频电极，射频电极为由钠离子型水凝胶封装的液态金属射频叉指电极，射频电极的一侧设有钠离子型水凝胶层，接收部的外部设有封装层；柔性射频发生器和柔性射频接收器之间通过线圈感应作用实现射频信号的传递，实现基于无线传输的柔性射频；柔性射频接收器具有高拉伸性和高柔韧性，可实现对肿瘤病灶的柔性大面积包覆，并具有良好的生物相容性；该装置基于射频消融的原理，通过应用频率小于20mhz的突变高频电流使钠离子型水凝胶层内离子振荡，钠离子型水凝胶层升温，射频能转化为热能，使得肿瘤细胞发生凝固性坏死从而进行肿瘤细胞的消除，极大程度上的避免病灶周围的血管神经受到伤害，提高效果，也避免并发症的产生。
附图说明
24.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1是本发明实施例提供的柔性射频发生器的结构示意图；
26.图2是本发明实施例提供的柔性射频接收器的结构示意图；
27.图3是本发明实施例提供的柔性射频接收器的剖视图；
28.图4是本发明实施例提供的柔性射频接收器的阵列设置结构示意图。
29.附图标记：
30.1、服饰；2、硅胶管封装的液态金属线圈；3、射频电源；4、接收部；5、钠离子型水凝
胶封装的液态金属射频叉指电极；6、钠离子型水凝胶层；7、pbs封装层。
具体实施方式
31.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
32.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
33.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
34.在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
35.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
36.下面结合图1-图3描述本发明的具体实施例。
37.本发明实施例提供一种基于无线传输的柔性射频装置，该装置包括柔性射频发生器和柔性射频接收器两个独立单元，柔性射频发生器和柔性射频接收器之间通过线圈感应作用实现射频信号的传递，实现基于无线传输的柔性射频。
38.本实施例中，柔性射频发生器包括由硅胶管封装的液态金属线圈2，该硅胶管封装的液态金属线圈2通过导线连接射频电源3；射频电源3为硅胶管封装的液态金属线圈2提供电能，使硅胶管封装的液态金属线圈2产生射频磁场。
39.在一些实施例中，硅胶管封装的液态金属线圈2可以独立设置，也可以设置在一些载体上，
40.如图1所示，在医疗领域，为了使柔性射频发生器贴近人体组织，可将硅胶管封装的液态金属线圈2设置在服饰1上，使柔性射频发生器穿戴在身上，方便。
41.如图2所示，本实施例中，柔性射频接收器包括接收部4、射频电极、钠离子型水凝胶层6和pbs封装层7。接收部4为由弹性体封装的液态金属线圈，接收部4的一端连接射频电极，射频电极为由钠离子型水凝胶封装的液态金属射频叉指电极5，射频电极的一侧设有钠离子型水凝胶层6，接收部4的两侧分别设有pbs封装层7。
42.本实施例的柔性射频发生器向柔性射频接收器无线传输射频能，柔性射频接收器接收射频能，并将射频能转化为热能。柔性射频发生器和柔性射频接收器之间通过线圈感应作用实现射频信号的传递，实现基于无线传输的柔性射频；柔性射频接收器具有高拉伸性和高柔韧性，可实现对肿瘤病灶的柔性大面积包覆，并具有良好的生物相容性；该装置基于射频消融的原理，通过应用频率小于20mhz的突变高频电流使钠离子型水凝胶层6内离子振荡，钠离子型水凝胶层6升温，射频能转化为热能，使得肿瘤细胞发生凝固性坏死从而进行肿瘤细胞的消除，极大程度上避免病灶周围的血管神经受到伤害，提高效果，也避免并发症的产生。
43.如图2所示，在一个实施例中，接收部4数量为多个，且多个接收部4叠层设置，每层接收部4两侧设有pbs封装层7。
44.本实施例中接收部4数量可以是一个或多个，数量根据实际情况而定。
45.收部件4由液态金属单层线圈逐层形成，收部件4的液态金属单层线圈的线宽范围优选为100um～1000um；所述液态金属单层线圈的线间距优选为100um～1000um，厚度优选为100um～1000um。
46.本实施例中，钠离子型水凝胶封装的液态金属射频叉指电极5位于收部件4的液态金属线圈末端，且位于柔性射频接收器的中心。
47.钠离子型水凝胶封装的液态金属射频叉指电极5线宽范围优选为100um～1000um；线间距优选为100um～1000um；厚度优选为100um～1000um。
48.如图3所示，本实施例中，pbs封装层7上设有凹槽，钠离子型水凝胶层6嵌入在pbs封装层7的凹槽内，以使钠离子型水凝胶层6的一侧接触钠离子型水凝胶封装的液态金属射频叉指电极5，另一侧位于柔性射频接收器表面，这样，在使用中，钠离子型水凝胶层6可以直接接触目标，可以包裹目标区域，提高射频消融效果。
49.钠离子型水凝胶层6具有高拉伸性和高柔韧性，在肿瘤领域，可实现对肿瘤病灶柔性大面积包覆，并具有良好的生物相容性，有效提高效果。
50.在一个实施例中，钠离子型水凝胶层6总厚度为0.1mm～2mm，面积可以根据使用者肿瘤的生长位置和生长大小对射频发生设备进行大小不同的定制，电导率优选2～10s/m。
51.在一个实施例中，pbs封装层7与钠离子型水凝胶层6的接触面为多孔结构，以提高pbs封装层7与钠离子型水凝胶层6的连接强度。
52.值得一提的是，pbs封装层7是一种化学合成的生物降解材料封装层，中文全称是聚丁二酸丁二醇酯，是一种可生物降解性的新型环保材料，保证柔性射频接收器放入人体内部不产生副作用，减少对人体正常组织的伤害。
53.如图4所示，在一个实施例中，柔性射频接收器包括多个接收部4、多个射频电极以及多个钠离子型水凝胶层6，多个接收部4阵列设置，并与射频电极以及钠离子型水凝胶层6
一一对应，阵列设置的柔性射频接收器可提高面积，同时可以根据患者身体不同的肿瘤位置进行定制，对处肿瘤位置进行，提高效率。
54.本实施例提供的基于无线传输的柔性射频装置，使用射频消融的原理，通过应用频率小于20mhz的突变高频电流使水凝胶内离子振荡，钠离子型水凝胶层升温，射频能转化为热能，使得肿瘤细胞发生凝固性坏死从而进行肿瘤细胞的消除，并且通过利用柔性的可穿戴设备，可以极大的降低过程中对日常生活的影响，并且，可以根据使用者肿瘤的生长位置和生长大小对射频发生设备进行大小不同的定制，进而可以极大程度上的避免病灶周围的血管神经受到伤害，提高效果，也避免并发症的产生。
55.本发明实施例还提供一种基于无线传输的柔性射频装置的制备方法，包括如下步骤：
56.制备柔性射频接收器的步骤，包括：
57.步骤s11：制备pbs封装层7的前体溶液；配置液态金属合金；制备钠离子型水凝胶前体溶液。
58.步骤s12：通过模板法逐层形成弹性体封装的液态金属射频信号的接收部4，最终形成的整个弹性体中心留有凹槽；或先使用模具形成pbs封装层7整体，注意在中心部位留有凹槽，再通过微流控引入多层液态金属线圈，最终形成弹性体封装的液态金属射频信号接收部4。
59.步骤s13：在上述凹槽底面引入钠离子型水凝胶封装的液态金属射频叉指电极5。
60.步骤s14：在凹槽处注入钠离子型水凝胶前体溶液以封装液态金属射频叉指电极5，以制得柔性射频接收器。
61.制备柔性射频发生器的步骤，包括：
62.步骤s21：根据患者体型定制服饰1；
63.步骤s22：根据患者肿瘤大小和病情制定柔性射频发生器的形状大小
64.步骤s23：根据患者肿瘤的生长位置将硅胶管缝制在服饰1的合适位置；
65.步骤s24：在硅胶管内填充液态金属，以形成硅胶管封装的液态金属线圈2，并利用铜电极封住管口位置，将铜电极连接射频电源3，制得柔性射频发生器。
66.本实施例提供的基于无线传输的柔性射频装置的工作过程如下：
67.步骤s31：将铜电极通过导线与射频电源3连接。
68.步骤s32：启动射频电源3，射频信号频率为200～500khz，电源输出功率100～400w。
69.步骤s33：硅胶管封装的液态金属线圈2产生射频磁场。
70.步骤s34：柔性射频接收器包含的弹性体封装的液态金属射频信号接收部4接收射频信号，弹性体封装的液态金属射频信号接收部4产生射频磁场，通过调节电容量和电感量与外部硅胶管封装的液态金属线圈2形成共振。
71.步骤s35:钠离子型水凝胶封装的液态金属射频叉指电极5将射频磁场转化为射频电流，引起钠离子型水凝胶层6内部钠离子碰撞，使钠离子型水凝胶层6升温，在保证周围正常组织不受伤的同时可使肿瘤组织温度升至50-110℃，通过高温杀死肿瘤细胞。
72.本实施例提供的基于无线传输的柔性射频装置，将柔性射频发生器设计成可穿戴的硅胶管封装的液态金属线圈2，通过柔性射频发生器和柔性射频接收器的组合，柔性射频
接收器的钠离子型水凝胶层6具有高拉伸性和高柔韧性，可实现对肿瘤病灶的柔性大面积包覆，钠离子型水凝胶层6具有良好的生物相容性，弹性体封装的液态金属射频信号接收部4、钠离子型水凝胶封装的液态金属射频叉指电极5具有良好的柔性和产生射频电流的能力，可高效接收射频信号并产生射频电流。
73.硅胶管封装的液态金属线圈2缝制在尺寸大小合适的服饰1上，柔性射频接收器设置在人体内部需要的区域，综合实现对人体组织柔性贴合以及射频信号高效传递。柔性射频发生器和柔性射频接收器之间通过线圈感应实现射频信号的传递，实现基于无线传输的柔性射频，最终实现对肿瘤的射频消融。
74.本发明实施例提供的基于无线传输的柔性射频装置，不仅适用于射频消融，也适用于药物释放。
75.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：

1.一种基于无线传输的柔性射频装置，其特征在于，包括：柔性射频发生器，包括由硅胶管封装的液态金属线圈，所述液态金属线圈连接射频电源；柔性射频接收器，包括接收部，所述接收部为由弹性体封装的液态金属线圈，所述接收部的一端连接射频电极，所述射频电极为由钠离子型水凝胶封装的液态金属射频叉指电极，所述射频电极的一侧设有钠离子型水凝胶层，所述接收部的外部设有封装层；所述柔性射频发生器被配置为向所述柔性射频接收器无线传输射频能，所述柔性射频接收器被配置为接收射频能，并将射频能转化为热能。2.根据权利要求1所述的基于无线传输的柔性射频装置，其特征在于，所述接收部数量为多个，且多个所述接收部叠层设置，每层所述接收部两侧设有所述封装层。3.根据权利要求1所述的基于无线传输的柔性射频装置，其特征在于，所述接收部的液态金属线圈的线宽为100um～1000um，线间距为100um～1000um，厚度为100um～1000um；所述射频电极的液态金属线圈的线宽为100um～1000um，线间距为100um～1000um，厚度为100um～1000um。4.根据权利要求1所述的基于无线传输的柔性射频装置，其特征在于，所述封装层上设有凹槽，所述钠离子型水凝胶层嵌入在所述封装层的凹槽内。5.根据权利要求4所述的基于无线传输的柔性射频装置，其特征在于，所述封装层与所述钠离子型水凝胶层的接触面为多孔结构。6.根据权利要求1所述的基于无线传输的柔性射频装置，其特征在于，所述钠离子型水凝胶层的厚度为0.1mm～2mm，且其电导率为2～10s/m。7.根据权利要求1所述的基于无线传输的柔性射频装置，其特征在于，所述柔性射频接收器包括多个所述接收部、多个所述射频电极以及多个所述钠离子型水凝胶层，多个所述接收部阵列设置，并与所述射频电极以及所述钠离子型水凝胶层一一对应。8.根据权利要求1所述的基于无线传输的柔性射频装置，其特征在于，所述柔性射频发生器设于服饰表面。9.一种如权利要求1至8任一项所述的基于无线传输的柔性射频装置的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：在弹性体内注入液态金属形成弹性体封装的液态金属线圈，设置多层弹性体封装的液态金属线圈，对每层弹性体封装的液态金属线圈进行封装，在封装体中心设置凹槽；在所述凹槽底面引入钠离子型水凝胶封装的液态金属射频叉指电极；在所述凹槽处注入钠离子型水凝胶溶液封装所述液态金属射频叉指电极以制得柔性射频接收器；在硅胶管内注入液态金属形成硅胶管封装的液态金属线圈；通过铜电极封堵硅胶管口，将铜电极电连接射频电源以制得柔性射频发生器。10.根据权利要求9所述的基于无线传输的柔性射频装置的制备方法，其特征在于，将所述硅胶管缝制在服饰上，以制得可穿戴的柔性射频发生器。

技术总结

本发明提供一种基于无线传输的柔性射频装置及其制备方法，包括柔性射频发生器和柔性射频接收器，柔性射频发生器包括由硅胶管封装的液态金属线圈，液态金属线圈连接射频电源；柔性射频接收器包括接收部，接收部为由弹性体封装的液态金属线圈，接收部的一端连接射频电极，射频电极为由钠离子型水凝胶封装的液态金属射频叉指电极，射频电极的一侧设有钠离子型水凝胶层，接收部的外部设有封装层；柔性射频发生器和柔性射频接收器之间通过线圈感应实现射频信号的传递，实现基于无线传输的柔性射频；柔性射频接收器具有高拉伸性和高柔韧性，可实现对肿瘤病灶柔性大面积包覆，避免病灶周围的血管神经受到伤害，提高效果。提高效果。提高效果。