日常生活中的射频能量第3部分:医疗应用

三月. 07, 2017

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我们“日常生活中的射频能量”系列此前的博客文章强调了氮化镓(GaN)技术在固态烹饪等离子照明应用中的诸多优势,普遍认为氮化镓将对商业和工业市场产生变革影响。

我们在谈论突破性的半导体技术时经常用到“变革性”一词,考虑到这些技术对日常生活的深远影响时,确实如此。在本篇博客文章中,我们将评估氮化镓在医疗应用领域的前景,基于氮化镓的射频设备将在全球范围内提高医生挽救生命的能力并改善患者的生活质量。当技术与医疗保健创新交融时,没有什么比这更具变革性了。 

氮化镓的关键优势

当今的射频医疗设备转为加热生物细胞和组织而设计,适用于射频/微波消融到细菌灭菌的医疗治疗,侵入性极小。与传统半导体技术相比,氮化镓具有以下关键优势:

精密控制——氮化镓能够在低于3GHz的ISM频率下提供高效率,同时还支持5.8 GHz及更高频率。频率越高,波长越短,这可增强射频能量场的精密控制。这提高了治疗的准确性,同时降低了损伤邻近组织和器官的风险。

高功率、更高效率 - 氮化镓的原始功率密度远远高于LDMOS,效率提高了10%。 这样一来,便可将更多的能量引至治疗部位,使肿瘤和不需要的组织脱水和/或烧掉,同时在系统级降低功耗和热限制。

当前和未来的目标应用

射频/微波消融技术目前通常用于消除癌性肿瘤,随着氮化镓进入射频医疗设备市场,将会得到持续改善。向更高效率的发展打开了向整容手术和牙科领域延伸使用的大门。

温热疗法正迅速成为射频能量的另一个核心目标应用。此疗法通常与其他癌症治疗联合实施,医生可以使用靶向射频能量来提高患者癌症部位身体组织的温度。受控热量(104 oF至108oF)作用于癌细胞并减少癌细胞复制,但不妨碍健康细胞中的DNA复制。这项技术具有成为未来几年主流癌症治疗方法的巨大潜力。

未来,我们预计基于氮化镓的射频医疗设备将用于在输血和移植时加热血液和器官。输血时,射频能量可以使储存的冷冻血液迅速而均匀地加热而不会产生有害毒素,从而在紧急情况下快速输血。同样,冻结和快速解冻捐献的器官而不引起细胞损伤的能力可以延长器官的保存期限,并增加在长时间、长距离的情况下供体/受体成功匹配的可能性。

氮化镓广泛应用于商业、工业和医疗领域的射频能源应用,这预示着激动人心的变化,这些变化将影响到我们所有人,甚至可能延长我们的生命。当我们与合作伙伴和客户合作以将这些变革性技术引入主流时,请务必及时了解MACOM在未来几个月的持续创新。