一种程序控制的肿瘤抑制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种程序控制的肿瘤抑制装置，由交流电源，升压变换器，频率震荡发生器，DC/AC全波逆变器，半波逆变器，输出元件，线圈，温度监测元件和磁场强度监测元件，中央处理器，温度反馈元件和磁场强度反馈元件，频率、磁场强度与时间设定元件，显示器，键盘，通风接口和上位计算机组成。本实用新型专利技术程序控制自动运行，在两组线圈之间的受照区域产生静磁场与交变磁场叠加的磁场，交变磁场频率范围为0.1Hz‑200KHz，交变磁场的强度范围是0‑10mT，静态磁场强度范围是0‑50mT，可实现24小时连续辐照，及对受照区域内温度、磁场强度的动态监控。本实用新型专利技术设计合理，无创毒副作用低，可在抑制肿瘤细胞活力中应用。

A Programmed Tumor Suppression Device

【技术实现步骤摘要】
一种程序控制的肿瘤抑制装置
本技术属于电子工程学、医学、生物学与物理学交叉领域，涉及医疗器械，尤其是一种程序控制的肿瘤抑制装置。
技术介绍
磁场具有复杂的生物效应和机制，与频率、强度、作用时间长短等有关(参见AnatolyBuchachenko，2016，Bioelectromagnetics)。不同频率、强度的磁场被广泛应用于生物医学领域疾病治疗、辅助治疗和保健中。工业的射频、工频电磁场具有一定环境和健康危害，可能与肿瘤、神经退行性疾病发生相关。以热效应为主的高能高频磁场，主要在微波频段，可用于热疗。特定频率段的脉冲磁场对细胞膜导电性、基因表达调控等具有显著影响，尤其骨重建、骨创伤修复。高频脉冲磁场则可对生物体造成明显损伤。特定磁场可用于肿瘤临床治疗。基于100-300KHz中频电磁场的治疗仪(以色列Novocure公司)已经通过欧盟和美国FDA批准，应用于复发与初发的神经胶质母细胞瘤。基于0.1Hz至200KHz频段的电磁场辐照，被称为LowEnergyEmissionTherapy(LEET)，在欧洲已经有多年的临床应用历史，近年来发现对肝癌、乳腺癌等多种肿瘤具有疗效，并且对人体毒副作用低(参见AlexandreBarbault等，2009，JExpClinCancerRes)。将直流电产生的静态磁场与工频交流电产生的交变磁场叠加，对多种肿瘤细胞的体内外生长也有显著抑制作用(参见Lin-QingYuan等，2018，Bioelectromagnetics)。以色列Novocure公司用于多形性神经胶质母细胞瘤临床治疗的电磁场，其技术特征是采用100-300KHz的交变磁场(参见美国专利US8019414，US8406870)。另外，一个可产生1-1000Hz和1-100mT电磁场的装置也可以干预细胞存活(参见美国专利US8192969)。中国专利中也有多种设计具有肿瘤抑制效应的磁场发生装置和用途，其中包括一个大于0.4特斯拉(T)的强磁场(参见中国专利90100152.X)和一个射频脉冲磁场(参见中国专利94111668.9)，以及一个工频电磁场与直流磁场叠加的中等强度磁场(参见中国专利201720112204.3)等。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种程序控制的肿瘤抑制装置，是一种程序控制的具有肿瘤抑制作用的磁场发生装置，频率变化范围覆盖超低频至低频，可产生低到中强度磁场作用于生物体并诱导生物学效应，该装置可产生在体内外对肿瘤具有抑制作用的磁场。本技术提供一种程序控制的肿瘤抑制装置，其组成包括一个交流电源1、第一升压变换器(交流AC/直流DC)2、第二升压变换器(交流AC/直流DC)3、第一频率震荡发生器4、第二频率震荡发生器5、DC/AC全波逆变器6、半波逆变器7、第一输出元件8、第二输出元件9、第一组线圈10、第二组线圈11、温度监测元件12、第一磁场强度监测元件(监测交变磁场)13、第二磁场强度监测元件(监测静态磁场)14、温度反馈元件15、第一磁场强度反馈元件(反馈交变磁场)16、第二磁场强度反馈元件(反馈静态磁场)17、中央处理器18、频率设定元件19、磁场强度设定元件20、时间设定元件21、显示器22、键盘23、通风接口24和上位计算机25；交流电源1分别与第一升压变换器(AC/DC)2和第二升压变换器(AC/DC)3的一端连接，第一升压变换器(AC/DC)2和第二升压变换器(AC/DC)3的另一端分别与第一频率震荡发生器4和第二频率震荡发生器5连接，第一频率震荡发生器4和第二频率震荡发生器5的另一端分别与DC/AC全波逆变器6和半波逆变器7连接，DC/AC全波逆变器6和半波逆变器7的另一端分别与第一输出元件8和第二输出元件9连接，第一输出元件8和第二输出元件9的另一端分别与第一组线圈10和第二组线圈11连接，在两组线圈之间内的受照区域内放置有温度监测元件12、第一磁场强度监测元件13和第二磁场强度监测元件14，温度监测元件12、第一磁场强度监测元件(监测交变磁场)13和第二磁场强度监测元件(监测静态磁场)14分别与温度反馈元件15、第一磁场强度反馈元件16和第二磁场强度反馈元件17连接，温度反馈元件15、第一磁场强度反馈元件16和第二磁场强度反馈元件17的另一端均与中央处理器18连接，中央处理器18另外连接频率设定元件19、磁场强度设定元件20和时间设定元件21，频率设定元件19的另一端分别连接第一频率震荡发生器4和第二频率震荡发生器5，磁场强度设定元件20和时间设定元件21的另一端分别连接DC/AC全波逆变器6和半波逆变器7，中央处理器18另外连接显示器22和键盘23，并通过通风接口24与上位计算机25相连。交流电源通过第一升压变换元件变为直流电，通过频率震荡发生器变频后输出，继而通过DC/AC全波逆变器与第一输出元件将直流电通过4个程序控制的开关作为交流电输出到第一线圈，产生方向变化的交变磁场。交流电源通过第二升压变换元件变为直流电，通过频率震荡发生器变频后输出，继而通过半波逆变器与第二输出元件将直流电输出到第二线圈，产生方向不变的静态磁场。通过变压器、频率震荡发生器、DC/AC全波逆变器、半波逆变器与线圈，在两组线圈之间的受照区域内部产生叠加的静态(来自直流)与交变(来自交流)电磁场，其中交变磁场的强度变化范围是0-10mT，静态磁场强度变化范围是0-50mT。可通过键盘对中央处理器下达指令，通过频率设定元件、磁场强度设定元件以及时间设定元件，对两组线圈之间的受照区域内部产生的磁场进行程序化设定，其中交变磁场的频率变化范围是0.1Hz至200kHz，电压变化范围是0至450V，时间变化范围是30秒至999分钟，程序运行循环数1至200，可实现每天24小时程序化连续磁场辐照。可将中央处理器与上位计算机进行整合，通过计算机进行程序设定和储存，以替代键盘和显示器的功能。在程序设定环节，可以通过键盘输入任意数字，对数字大小进行编辑调节，并确认输入，显示器或计算机屏幕可以显示设定的程序编号、电压、频率、时间、循环数。设置好的程序可以编号存储入中央处理器，并随时直接调出运行。两组线圈之间的受照区域内部具有温度监测元件、交变磁场强度监测元件和静态磁场强度监测元件，并通过温度反馈元件、交变磁场强度反馈元件和静态磁场强度反馈元件，分别将数据实时返回中央处理器，实现对受照区域内温度和磁场强度的动态监控，同时收集的信息被存入中央处理器，供后期追踪调取。在设备运行环节，显示器或计算机屏幕可以动态显示当前运行程序编号、运行时长、受照区域内实时温度(℃)，交变磁场强度(mT)，以及静态磁场强度(mT)。本技术提供的一种程序控制的肿瘤抑制装置可在抑制肿瘤细胞活力中应用，所述肿瘤细胞为人肾母细胞瘤细胞。装置产生交变磁场与静态磁场叠加的磁场，或单一的交变磁场或静态磁场，实施连续磁场辐照后，对人肿瘤细胞生长产生显著的抑制作用，抑制作用强弱与磁场辐照时间长短呈正相关。本技术覆盖了有效的具有肿瘤抑制作用的电磁场频率段，整合了交变磁场与静态磁场，在磁场暴露区域内设置实时监控和反馈，通过中央控制系统，可对时间、频率、磁场强度进行预设，实现持续磁场辐照、周期性调频和改变磁场强度，使用后本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种程序控制的肿瘤抑制装置，其特征在于，由交流电源（1）、第一升压变换器（2）、第二升压变换器（3）、第一频率震荡发生器（4）、第二频率震荡发生器（5）、DC/AC全波逆变器（6）、半波逆变器（7）、第一输出元件（8）、第二输出元件（9）、第一组线圈（10）、第二组线圈（11）、温度监测元件（12）、第一磁场强度监测元件（13）、第二磁场强度监测元件（14）、温度反馈元件（15）、第一磁场强度反馈元件（16）、第二磁场强度反馈元件（17）、中央处理器（18）、频率设定元件（19）、磁场强度设定元件（20）、时间设定元件（21）、显示器（22）、键盘（23）、通风接口（24）和上位计算机（25）；交流电源（1）分别与第一升压变换器（2）和第二升压变换器（3）的一端连接，第一升压变换器（2）和第二升压变换器（3）的另一端分别与第一频率震荡发生器（4）和第二频率震荡发生器（5）连接，第一频率震荡发生器（4）和第二频率震荡发生器（5）的另一端分别与DC/AC全波逆变器（6）和半波逆变器（7）连接，DC/AC全波逆变器（6）和半波逆变器（7）的另一端分别与第一输出元件（8）和第二输出元件（9）连接，第一输出元件（8）和第二输出元件（9）的另一端分别与第一组线圈（10）和第二组线圈（11）连接，在两组线圈之间内的受照区域内放置有温度监测元件（12）、第一磁场强度监测元件（13）和第二磁场强度监测元件（14），温度监测元件（12）、第一磁场强度监测元件（13）和第二磁场强度监测元件（14）分别与温度反馈元件（15）、第一磁场强度反馈元件（16）和第二磁场强度反馈元件（17）连接，温度反馈元件（15）、第一磁场强度反馈元件（16）和第二磁场强度反馈元件（17）的另一端均与中央处理器（18）连接，中央处理器（18）另外连接频率设定元件（19）、磁场强度设定元件（20）和时间设定元件（21），频率设定元件（19）的另一端分别连接第一频率震荡发生器（4）和第二频率震荡发生器（5），磁场强度设定元件（20）和时间设定元件（21）的另一端分别连接DC/AC全波逆变器（6）和半波逆变器（7），中央处理器（18）另外连接显示器（22）和键盘（23），并通过通风接口（24）与上位计算机（25）相连。...

【技术特征摘要】
1.一种程序控制的肿瘤抑制装置，其特征在于，由交流电源（1）、第一升压变换器（2）、第二升压变换器（3）、第一频率震荡发生器（4）、第二频率震荡发生器（5）、DC/AC全波逆变器（6）、半波逆变器（7）、第一输出元件（8）、第二输出元件（9）、第一组线圈（10）、第二组线圈（11）、温度监测元件（12）、第一磁场强度监测元件（13）、第二磁场强度监测元件（14）、温度反馈元件（15）、第一磁场强度反馈元件（16）、第二磁场强度反馈元件（17）、中央处理器（18）、频率设定元件（19）、磁场强度设定元件（20）、时间设定元件（21）、显示器（22）、键盘（23）、通风接口（24）和上位计算机（25）；交流电源（1）分别与第一升压变换器（2）和第二升压变换器（3）的一端连接，第一升压变换器（2）和第二升压变换器（3）的另一端分别与第一频率震荡发生器（4）和第二频率震荡发生器（5）连接，第一频率震荡发生器（4）和第二频率震荡发生器（5）的另一端分别与DC/AC全波逆变器（6）和半波逆变器（7）连接，DC/AC全波逆变器（6）和半波逆变器（7）的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈希，袁林清，鲁冬芳，王璨，李华美，周栋明，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：新型
国别省市：浙江,33