基于远红外的预防和辅助治疗乳腺癌的系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于远红外的预防和辅助治疗乳腺癌的系统及方法，包括远红外发射设备、温度传感器、无线收发模块、单片机、数字输出通道DO、电源、固态继电器；本发明专利技术利用共振吸收原理，乳腺癌组织和正常组织吸收远红外光谱具有差异，远红外发射体发出远红外光时，红外带通滤光片过滤出有效波段内与组织特征波长相符合的远红外，乳腺癌组织对其特征波长的远红外吸收强度大于正常组织，使得癌组织比正常组织升温快，除了共振升温，远红外发射体本身加热且贴合皮肤表面，也有热传导升温；远红外发射体温度与其发出的波长相关，利用无线温控系统，实现热疗时温度的实时控制；由于癌组织比正常组织升温快，能够有效杀死肿瘤细胞而不损伤正常组织。

The system and method for the prevention and adjuvant therapy of breast cancer based on far infrared

The invention discloses a system for infrared prevention and adjuvant treatment of breast cancer and methods based on, including far infrared emission device, temperature sensor, wireless transceiver module, MCU, digital output channels, DO power supply, solid state relay; the invention utilizes the resonance absorption principle, breast cancer and normal tissue absorption of far infrared spectrum has the difference, far infrared emitters emit far infrared light, infrared band pass filter to filter out the effective range and structure characteristics of far infrared wavelengths with the far infrared absorption intensity of breast cancer on the characteristic wavelength is greater than that of normal tissue, the cancer tissue warming faster than normal tissue, in addition to the resonance heating, far infrared emitter heating itself and fit the surface of the skin, also has heat conduction heating; far infrared emitter temperature and a wavelength dependent, using wireless temperature control The system can realize the real-time control of temperature during thermotherapy; it can effectively kill the tumor cells without damaging the normal tissue because the cancer tissue is warming up faster than the normal tissue.

【技术实现步骤摘要】
基于远红外的预防和辅助治疗乳腺癌的系统及方法
本专利技术涉及一种基于远红外共振吸收的预防和辅助治疗乳腺癌的系统及方法，属于肿瘤预防和治疗领域。
技术介绍
远红外共振吸收技术是指人体组织中分子的振动或转动能阶跃迁之能量差与红外线光子能量发生共振，使分子发生振动跃迁，从低能阶跃迁到高能阶，随后以非辐射缓解的方式释出热，或伴随转动跃迁而导致摩擦产生热。常见的乳腺癌治疗手段有手术治疗、化学药物治疗、内分泌治疗、放射治疗。手术治疗虽然能直接切除病灶，但是当乳腺癌发生转移，术后复发则更加难以控制；化学药物杀伤乳腺癌细胞的同时也会杀伤正常细胞，导致病人白细胞降低、骨髓抑制、体重减轻等多种并发症产生；内分泌治疗虽然能有效抑制肿瘤细胞的生长，但是会导致恶心、呕吐、静脉血栓形成；放射治疗可能会引起放射反应以及破坏人体的免疫功能。而远红外发射体发出的远红外波段与人体所能吸收的远红外波段相重合，而且远红外线具有促进人体新陈代谢，活化细胞的生理功能，促进血液循环等优点，可作为乳腺癌的辅助治疗方案,结合上述已有的治疗乳腺癌手段，可以达到更好的治疗效果。
技术实现思路
针对以上问题本专利技术提供了一种成本低，治疗效果好的基于远红外共振吸收的预防和辅助治疗乳腺癌的系统及方法。为了解决以上问题，本专利技术采用了如下技术方案：一种基于远红外的预防和辅助治疗乳腺癌的系统，其特征在于，包括远红外发射设备、温度传感器、无线收发模块、温度控制模块、电源模块；所述的温度控制模块包括单片机、数字输出通道DO；所述的电源模块包括电源、固态继电器；电源模块同时为远红外发射设备和温度传感器供电；电源模块给温度传感器提供持续恒定的电压，远红外发射设备所加电压由开关控制；温度传感器用于采集远红外发射设备的温度，并将采集到的信息通过无线收发模块传递给单片机，单片机基于PID算法得出的电压控制量u，当数字输出通道DO输出为高电平时，则固态继电器保持接通状态，电源继续为远红外发射设备供电，远红外发射设备继续升温；反之固态继电器控制的输出端断开，远红外发射设备断电，乳腺体表部位温度逐渐降低，至低于设定温度时，则数字输出通道DO接收到高电平，固态继电器控制的输出端接通，电源模块重新给远红外发射设备供电，乳腺体表温度升高；如此循环，确保远红外发射设备保持恒温。所述单片机采用MSP430系列的单片机。所述的远红外发射设备包括远红外发射体、红外带通滤光片，远红外发射体的外表面设有红外带通滤光片；红外带通滤光片可以过滤出与乳腺癌组织共振波段的远红，即过滤出波长为9.23μm的远红外光。所述的温度传感器采用数字式温度传感器DS18B20，可直接将温度信号转化成数字信号给单片机处理。所述的一种基于远红外的预防和辅助治疗乳腺癌的系统，还包括导线Ⅰ、插针、电源连接线；所述的电源连接件包括导线Ⅱ、插口；导线Ⅱ的两端设有与插针相匹配的插口；远红外发射设备连接有导线Ⅰ，导线Ⅰ的另一端连接有插针；温度传感器也连接有一条导线Ⅰ，此导线Ⅰ的另一端也连接有一个插针；电源模块上也设有插针；远红外发射设备通过电源连接线与电源模块相连，温度传感器通过另一条电源连接线与电源模块相连。一种基于远红外的预防和辅助治疗乳腺癌的方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：将远红外发射设备置于硅胶贴片上，温度传感器置于远红外发射设备旁，需要进行预防和辅助治疗时，将硅胶贴片贴于患者乳腺癌位置；步骤二：接通远红外发射设备和温度传感器的电源；电源给远红外发射设备加电压使远红外发射设备温度升高发射远红外光，通过红外带通滤光片过滤出波长为9.23μm的远红外光；此波长的远红外光与乳腺癌组织共振，由于癌组织吸收强度高于正常组织，癌变组织能获得更多热量；共振升温与热传导升温同时使癌变组织温度升高；共振升温原理指人体肿瘤组织远红外振动的能阶跃迁之能量差与红外光子的能量发生共振，分子跃迁而产生热量。乳腺癌细胞核酸分子中的磷酸二酯基团对9.23μm的远红外光的吸收强度有最大峰值，且明显高于正常细胞。当正常组织和癌变组织同时受到4～14μm波段的远红外光辐照时，组织中的磷酸二酯基团与该波段中9.23μm的远红外光共振，将远红外发射体发出的远红外经过红外带通滤光片能得到9.23μm的远红外光，由于癌组织吸收强度高于正常组织，癌变组织能获得更多热量；除了共振升温，远红外发射体本身加热且贴合皮肤表面，也有热传导升温步骤三：温度传感器用于采集远红外发射设备的温度，并将采集到的的信息通过无线收发模块传递给单片机，单片机基于PID算法得出的电压控制量u，当数字输出通道DO输出为高电平时，则固态继电器保持接通状态，电源继续为远红外发射设备供电，远红外发射设备继续升温；反之固态继电器控制的输出端断开，远红外发射设备断电，乳腺体表部位温度逐渐降低，至低于设定温度时，则数字输出通道DO接收到高电平，固态继电器控制的输出端接通，电源模块重新给远红外发射设备供电，乳腺体表温度升高；如此循环，确保远红外发射设备保持恒温。本专利技术体积小、成本低廉、预防和辅助治疗的效果好，即减少了医院的空间占用资源，也减少了医院的成本，从而减轻了患者的负担。附图说明图1为本专利技术系统的原理框图。图2为本专利技术系统的远红外发射设备的结构示意图。图3为本专利技术方法的原理流程图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细描述。如图1、2所示，本专利技术提供了一种基于远红外的预防和辅助治疗乳腺癌的系统，包括远红外发射设备、温度传感器3(数字式温度传感器DS18B20)、无线收发模块、温度控制模块、电源模块2。所述的温度控制模块包括无线接收端、MSP430单片机、数字输出通道DO。所述的电源模块2包括电源、固态继电器。所述的远红外发射设备包括远红外发射体1、红外带通滤光片5，远红外发射体1的外表面设有红外带通滤光片5。所述的基于远红外的预防和辅助治疗乳腺癌的系统，还包括导线Ⅰ4、插针7、电源连接线，所述的电源连接件包括导线Ⅱ8、插口9；导线Ⅱ8的两端设有与插针7相匹配的插口9；远红外发射设备连接有导线Ⅰ4，导线Ⅰ4的另一端连接有插针7；温度传感器3也连接有一条导线Ⅰ4，此导线Ⅰ4的另一端也连接有一个插针7；电源模块上也设有一个插针7；远红外发射设备通过电源连接线与电源模块相连，温度传感器3通过另一条电源连接线与电源模块相连。电源模块同时为远红外发射设备和温度传感器供电；电源模块给温度传感器提供持续恒定的电压，远红外发射设备所加电压由开关控制。温度传感器用于采集远红外发射设备的温度，并将采集到的信息通过无线收发模块传递给单片机，单片机基于PID算法得出的电压控制量u，当数字输出通道DO输出为高电平时，则固态继电器保持接通状态，电源继续为远红外发射设备供电，远红外发射设备继续升温；反之固态继电器控制的输出端断开，远红外发射设备断电，乳腺体表部位温度逐渐降低，至低于设定温度时，则数字输出通道DO接收到高电平，固态继电器控制的输出端接通，电源模块重新给远红外发射设备供电，乳腺体表温度升高；如此循环，确保远红外发射设备保持恒温。所述的红外带通滤光片5过滤出的远红外光波长为9.23μm。此波长的远红外光与乳腺癌组织共振，由于癌组织吸收强度高于正常组织，癌变组织能获得更多热量；共振升温与热传导升温同时使癌变组本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于远红外的预防和辅助治疗乳腺癌的系统，其特征在于，包括远红外发射设备、温度传感器、无线收发模块、温度控制模块、电源模块；所述的温度控制模块包括单片机、数字输出通道DO；所述的电源模块包括电源、固态继电器；电源模块同时为远红外发射设备和温度传感器供电；电源模块给温度传感器提供持续恒定的电压，远红外发射设备所加电压由开关控制；温度传感器用于采集远红外发射设备的温度，并将采集到的信息通过无线收发模块传递给单片机，单片机基于PID算法得出的电压控制量u，当数字输出通道DO输出为高电平时，则固态继电器保持接通状态，电源继续为远红外发射设备供电，远红外发射设备继续升温；反之固态继电器控制的输出端断开，远红外发射设备断电，乳腺体表部位温度逐渐降低，至低于设定温度时，则数字输出通道DO接收到高电平，固态继电器控制的输出端接通，电源模块重新给远红外发射设备供电，乳腺体表温度升高；如此循环，确保远红外发射设备保持恒温。

【技术特征摘要】
1.一种基于远红外的预防和辅助治疗乳腺癌的系统，其特征在于，包括远红外发射设备、温度传感器、无线收发模块、温度控制模块、电源模块；所述的温度控制模块包括单片机、数字输出通道DO；所述的电源模块包括电源、固态继电器；电源模块同时为远红外发射设备和温度传感器供电；电源模块给温度传感器提供持续恒定的电压，远红外发射设备所加电压由开关控制；温度传感器用于采集远红外发射设备的温度，并将采集到的信息通过无线收发模块传递给单片机，单片机基于PID算法得出的电压控制量u，当数字输出通道DO输出为高电平时，则固态继电器保持接通状态，电源继续为远红外发射设备供电，远红外发射设备继续升温；反之固态继电器控制的输出端断开，远红外发射设备断电，乳腺体表部位温度逐渐降低，至低于设定温度时，则数字输出通道DO接收到高电平，固态继电器控制的输出端接通，电源模块重新给远红外发射设备供电，乳腺体表温度升高；如此循环，确保远红外发射设备保持恒温。2.根据权利要求1所述的基于远红外的预防和辅助治疗乳腺癌的系统，其特征在于，所述的远红外发射设备包括远红外发射体、红外带通滤光片，远红外发射体的外表面设有红外带通滤光片。3.根据权利要求2所述的基于远红外的预防和辅助治疗乳腺癌的系统，其特征在于，红外带通滤光片过滤出的远红外光波长为9.23μm。4.根据权利要求1所述的基于远红外的预防和辅助治疗乳腺癌的系统，其特征在于，所述的温度传感器采用数字式温度传感器DS18B20。5.根据权利要求1所述的基于远红外的预防和辅助治疗乳腺癌的系统，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴小玲，印佳，李修寒，竺明月，何伟，
申请(专利权)人：南京医科大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32