一种采用调幅电场增强药物疗效的装置制造方法及图纸

一种采用调幅电场增强药物疗效的装置，包括电源、中央控制单元、调频信号发生单元、幅度调制单元、功率放大单元、输出分配单元、绝缘电极、绝缘电极定位系统。在中央控制单元控制下调频信号发生单元发生所需要的频率信号，所需要的频率信号经幅度调制单元调制产生方波形调幅波信号，方波形调幅波信号经功率放大单元放大后由输出分配单元分配到一对以上的绝缘电极，使一对以上绝缘电极间产生连续强弱剧烈突变的调幅电场。这种连续强弱剧烈突变的调幅电场施加到细胞上，细胞膜产生除极与复极造成膜通透性的可逆性增大，使药物透过细胞膜的量增加而疗效增强。

Device for enhancing efficacy of electric field by modulating electric field

A device for enhancing drug efficacy by modulation of electric field, which comprises a power supply, a central control unit, the FM signal generating unit, amplitude modulation unit, a power amplification unit and output unit, insulated electrode, insulated electrode positioning system. In the central control unit under the control of FM signal generating unit frequency signal to the frequency, the signals required by amplitude modulation unit modulation square wave modulated wave signal, square wave modulated wave signal was amplified by the power amplifier unit output distribution unit assigned to more than one pair of insulated electrodes, so that more than one pair of insulated am the electric field is generated between electrodes for severe mutation strength. The amplitude modulated electric field with continuous intensity and abrupt change is applied to the cell, and the reversibility of membrane permeability resulting from depolarization and repolarization of the cell membrane increases, and the amount of the drug passing through the cell membrane is increased and the curative effect is enhanced.

【技术实现步骤摘要】
一种采用调幅电场增强药物疗效的装置
本专利技术属于医疗器械的
，涉及一种采用调幅电场增强药物疗效的装置。
技术介绍
自1980年起，电场就被普遍用于生物和医学领域，涵盖杀死微生物、细胞融合、基因转化和肿瘤治疗等。1987年日本学者Okino首创了电脉冲化学疗法(EPCT)，EPCT是采用电场强度高达每厘米千伏、持续时间为微秒甚至纳秒级的电脉冲与化学药物结合的肿瘤治疗方法，此方法仅需小剂量的药物就能高效、低毒地杀死肿瘤细胞，大大地提高了化疗药物的作用疗效，降低了其毒副作用。电场治疗可联合化疗运用于肿瘤的维持治疗和放疗难以实施的紧急治疗。在与化疗联用的研究方面，Miklos等的临床试验证实，电场治疗结合培美曲塞可安全有效地治疗进展性肺小细胞肺癌(SCLC)。同时，电场与培美曲塞结合治疗晚期非小细胞肺癌的I/II临床试验也证明了电场治疗的高效性与安全性，患者的中位生存期在较常见的8.3个月基础上延长了5.5个月，治疗的总有效率也从9.1％上升到14.6％，因此电场联合培美曲塞治疗方案优于单药。Kirson等在应用紫杉醇+阿霉素+环磷酰胺+达卡巴嗪联合电场处理乳腺癌细胞系(MDA-MB-231)和人胶质瘤细胞系(U-118)时发现，结合电场后上述肿瘤细胞对化疗的敏感性上升了1～3个数量级，化疗功效与敏感性均得到提高。Morant等还开展了对电场结合4疗程新辅助化疗(表柔比星+多西他赛)治疗恶性乳腺癌的研究，以评估电场对乳腺癌术前化疗的影响。文献报导的EPCT的作用机制是对细胞膜的电穿孔效应和改变细胞的生存环境。高电场强度的电脉冲导致细胞膜发生构型变化，出现大量微孔，使得细胞膜的电导率与通透性发生显著提高，使药物能顺利地通过细胞膜进入细胞内，在一适当的强度下，电脉冲的电穿孔作用是可逆的，在停止电脉冲作用后，细胞膜的微孔又会重新关闭而不会对细胞造成损害。电脉冲作用肌体组织，会造成绝缘电极作用区域细胞外液的pH值剧烈改变而损伤肿瘤细胞。EPCT的缺陷是使用电压高存在一定的安全隐患，需要微创将绝缘电极直接插入体内的有创性，pH值的剧烈变化可能产生对正常组织的毒副作用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种采用调幅电场增强药物疗效的装置，一是用以克服脉冲疗法使用电压高不安全、绝缘电极直接插入体内的有创性、电极作用区域细胞外液间pH值等剧烈改变而损伤正常组织的缺点；二是通过在一对绝缘电极间产生电场强度连续强弱剧烈突变的调幅电场，用于药物治疗的增强作用，在保证药物同等疗效下可显著减少药物的用量而降低药物的毒副作用，在同等使用剂量下药物因透过细胞膜量增加而疗效显著增强。为实现上述目的，本专利技术提供的技术方案是：一种采用调幅电场增强药物疗效的装置，该装置包括：中央控制单元，用于各个单元协调控制；调频信号发生单元，用于产生所需波形的频率信号；幅度调制单元，用方波调制产生幅度连续剧烈突变的调幅波信号；功率放大单元，用于放大幅度调制单元产生的调幅波信号；输出分配单元，用于放置的调幅信号的分配与输出；绝缘电极，用于形成连续强弱剧烈突变的调幅电场；绝缘电极定位系统，根据由电脑模态图提供的病灶的体积、位置、深度、病灶区域机体外形特征等信息，确定绝缘电极的最佳分布位置。本专利技术的采用调幅电场增强药物疗效的装置，其调频信号发生单元采用直接数字频率合成器或由变容二极管组成的调频电路，其幅度调制单元采用方波晶体管调幅电路或方波集成电路调幅电路，其功率放大单元采用中频功率放大电路，输出分配单元采用分配控制电路和电子开关来实施。本专利技术的采用调幅电场增强药物疗效的装置，其调频信号发生单元产生的频率信号，在幅度调制单元采用方波形的低频(或超低频)调制波调制成调幅波，调幅波的包络线波形与调制波相同，频率与载波相同，幅度随载波与调制波幅度的矢量增减变化；调幅波的功率放大单元放大后施加到绝缘电极上，则在一对绝缘电极间产生电场强度连续强弱剧烈突变的调幅电场，这种调幅电场作为外电场施加到病灶区，使病灶区细胞的细胞膜遭受电场强度的强弱剧烈突变的外电场的刺激而产生连续交替的除极与复极现象，细胞膜除极时膜的通透性显著提高，细胞膜复极时膜的通过性恢复正常。细胞膜通透性增高时则药物进入细胞内的量增多，药物的疗效相应增强。本专利技术的采用调幅电场增强药物疗效的装置，其不同方向分布的两对以上绝缘电极间同时产生所需要的电场强度连续强弱突变的调幅电场，两个以上的调幅电场作为外电场交叉重叠覆盖病灶区，使两个以上的外电场重叠的合成矢量电场的强弱变化幅度成倍加大，以增加合成矢量电场覆盖区细胞细胞膜的通透性，使膜外的药物能顺利地进入细胞内，同时不会对病灶邻近区域的细胞造成损害。本专利技术的采用调幅电场增强药物疗效的装置，其绝缘电极由导电材料制造，外表为绝缘层，绝缘电极的朝外一面设置扣式导线连接点，绝缘电极上下分别有上固定桩和下固定桩，上固定桩和下固定桩均采用绝缘材料；上固定桩为套管弹簧顶压结构，套管弹簧顶压结构包括套管、凸字形桩头和弹簧，凸字形桩头和弹簧被封装在上端开口口径小于内径的套管内，凸字形桩头的小头被弹簧以较大压力顶出套管上端开口；绝缘电极安装到绝缘电极底座上，上固定桩卡入绝缘电极底座的上安装糟，下固定桩卡入绝缘电极底座的下安装糟，弹簧使上固定桩和下固定桩分别紧紧顶住绝缘电极底座内的上安装糟和下安装糟，绝缘电极可绕上固定桩和下固定桩形成的轴转动以适应人体不同部位的外形。本专利技术的采用调幅电场增强药物疗效的装置，绝缘电极定位系统采用适形模态计划系统；适形模态计划系统根据患者影像信息提供的病灶体积、位置、深度，结合病灶区机体外形特征，由电脑合成模态图；通过电脑模态图优选出一对或多对绝缘电极在病灶部位的最佳绝缘电极分布图，以实现绝缘电极位置相对精准的分布。本专利技术的采用调幅电场增强药物疗效的装置，其绝缘电极固定支架为由多节单元结构组成的链条式支架，用于抵靠固定在人体上，绝缘电极固定支架采用不导电材料，绝缘电极固定支架的每一节单元结构有一个绝缘电极底座；绝缘电极固定支架裸用，或者绝缘电极固定支架置于头盔或衣服内使用。本专利技术的采用调幅电场增强药物疗效的装置，中央控制单元采用微型触屏工业平板电脑、或单片机、或PC电脑或者手机终端；中央控制单元还包括人机交互单元；装置还包括电源。本专利技术的采用调幅电场增强药物疗效的装置，在中央控制单元控制下，调频信号发生单元产生的频率信号，直接传导到功率放大单元，通过控制功率放大单元的放大倍数连续交替变化使频率信号产生所需要的幅度变化。本专利技术的一种采用调幅电场增强药物疗效的装置，其作用机制是在不同方向分布的多对绝缘电极间产生电场强度连续强弱剧烈突变的调幅电场，多个调幅电场交叉重叠在病灶区，使重叠区域的合成矢量电场强度在多个调幅电场的强度同时变化到强时则成倍增强，并电场强度强与弱的差距大，强与弱之间的变化为剧烈陡变。当合成矢量电场强度强到一定程度时，使细胞膜除极化后出现通透性显著增加；当合成矢量电场强度减弱到一定程度时，细胞膜产生复极，细胞膜通透性恢复到正常状态。这种可逆性改变细胞膜通透性的方法，一方面可显著增加细胞膜的通透性，使药物透过细胞膜的量显著增加，同时不会对病灶邻近区域细胞造成损害。本专利技术的技术效果：本专利技术的一种采用调幅电场增强药物疗效的装置，其在不同方向分布本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用调幅电场增强药物疗效的装置，其特征在于，包括：中央控制单元，用于各个单元协调控制；调频信号发生单元，用于产生所需要的频率信号；幅度调制单元，用于调制产生幅度连续剧烈突变的调幅波信号；功率放大单元，用于放大幅度调制单元产生的调幅波信号；输出分配单元，用于放大后的调幅信号的分配与输出；绝缘电极，用于形成连续剧烈突变的调幅电场；绝缘电极定位系统，是根据电脑模态图提供的病灶的体积、位置、深度、病灶区域机体外形特征等信息，确定绝缘电极的最佳分布位置；调频信号发生单元、幅度调制单元、功率放大单元、输出分配单元及绝缘电极依次电连接，中央控制单元分别与调频信号发生单元、幅度调制单元、功率放大单元及输出分配单元电连接；绝缘电极根据绝缘电极定位系统实施定位。

【技术特征摘要】
1.一种采用调幅电场增强药物疗效的装置，其特征在于，包括：中央控制单元，用于各个单元协调控制；调频信号发生单元，用于产生所需要的频率信号；幅度调制单元，用于调制产生幅度连续剧烈突变的调幅波信号；功率放大单元，用于放大幅度调制单元产生的调幅波信号；输出分配单元，用于放大后的调幅信号的分配与输出；绝缘电极，用于形成连续剧烈突变的调幅电场；绝缘电极定位系统，是根据电脑模态图提供的病灶的体积、位置、深度、病灶区域机体外形特征等信息，确定绝缘电极的最佳分布位置；调频信号发生单元、幅度调制单元、功率放大单元、输出分配单元及绝缘电极依次电连接，中央控制单元分别与调频信号发生单元、幅度调制单元、功率放大单元及输出分配单元电连接；绝缘电极根据绝缘电极定位系统实施定位。2.根据权利要求1所述的采用调幅电场增强药物疗效的装置，其特征在于，调频信号发生单元采用直接数字频率合成器或由变容二极管组成的调频电路，幅度调制单元采用方波晶体管调幅电路或方波集成电路调幅电路，功率放大单元采用中频功率放大电路，输出分配单元采用分配控制电路和电子开关来实施。3.根据权利要求1所述的采用调幅电场增强药物疗效的装置，其特征在于在一对绝缘电极间产生电场强度连续强弱剧烈突变的调幅电场，这种调幅电场作为外电场施加到病灶区，使病灶区细胞的细胞膜遭受电场强度的强弱剧烈突变的外电场的刺激而产生连续交替的除极与复极现象，细胞膜除极时膜的通透性显著提高，细胞膜复极时膜的通透性恢复正常。细胞膜通透性增高时则药物进入细胞内的量增多，从而达到调幅电场增强药物疗效的目的。4.根据权利要求3所述的采用调幅电场增强药物疗效的装置，其特征在于，不同方向分布的两对以上绝缘电极间同时产生电场强度连续强弱剧烈突变的调幅电场，两个以上的调幅电场作为外电场交叉重叠覆盖病灶区，使两个以上的外电场重叠后的合成矢量电场的强弱变化幅度成倍加大，以增加合成矢量电场覆盖区细胞细胞膜的通透性，使膜外的药物能顺利地进入细胞内，同时不会对病灶邻近区域的细胞造成损害。5.根据权利要求3至4中任一项所述的采...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭安德，罗立强，
申请(专利权)人：长沙利星医药科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43