一种周期式运行的深部肿瘤电场治疗装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种周期式运行的深部肿瘤电场治疗装置，属于医疗设备技术领域。其包括电极贴片、工作电路和温度检测电路，工作电路包括电源模块、控制模块、信号发生模块以及功率放大模块，温度检测电路包括设于电极贴片上的热敏电阻，信号发生模块包括直接数字频率合成模块、数模转换器、模拟合成电路、有源滤波电路以及信号放大电路。本装置具有温度检测电路，可有效采集设备的工作状态，具有完善的安全保护功能，并能够输出大功率电场，可用于深层肿瘤的治疗。此外，本装置采用独特的周期式工作方式，能够在保证治疗效果的前提下减小发热。

【技术实现步骤摘要】
一种周期式运行的深部肿瘤电场治疗装置
本专利技术涉及医疗器械
，特别是指一种周期式运行的深部肿瘤电场治疗装置。
技术介绍
脑胶质瘤是源于神经上皮组织的恶性肿瘤，俗称“脑癌”。脑胶质瘤是最常见的颅内原发性肿瘤，国外临床统计表明，颅内原发性肿瘤的发病率为21/10万，胶质瘤约占60％。国内文献报道脑胶质瘤约占颅内肿瘤的35.26％～60.96％。目前最常用的治疗方法为手术加放化疗，由于脑胶质瘤呈浸润性生长，手术往往难以全切。又由于其为放射抗拒性肿瘤，且对大多化疗药耐受，总体疗效不佳，尤其是高分级胶质瘤，具有高度间变的生长特点，术后复发快，预后差，严重威胁人类健康。肿瘤治疗电场(tumortreatingfields)通过干扰破坏细胞的有丝分裂过程，对肿瘤治疗有具有良好的效果。目前，全球只有诺沃库勒(Novocure)有限公司开发的NOVOTTF-100A中频交变电场肿瘤治疗设备用于临床，国内暂无相关成熟的产品上市。现有的中频交变电场肿瘤治疗设备存在以下问题：1、现有设备产生的电场强度较弱，只能用于浅层肿瘤的治疗，不适合于深部肿瘤的治疗。2、电极贴片在治疗过程中会出现发热的情况，具有烫伤患者的风险。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种周期式运行的深部肿瘤电场治疗装置，该装置可适用于深部肿瘤的治疗，并具有安全防护的功能。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种周期式运行的深部肿瘤电场治疗装置，包括电极贴片和工作电路，此外，还包括电极温度检测电路、功放温度检测电路以及风扇，所述工作电路包括电源模块、控制模块、信号发生模块以及功率放大模块，所述风扇为功率放大模块散热，所述电极温度检测电路包括设于电极贴片上的热敏电阻，所述功放温度检测电路包括设于功率放大模块上的热敏电阻，所述信号发生模块包括直接数字频率合成模块、数模转换器、模拟合成电路、有源滤波电路以及信号放大电路；所述电源模块用于为工作电路提供电源，所述控制模块输出基准频率给直接数字频率合成模块，并输出一个用于调幅的数字信号给数模转换器，直接数字频率合成模块根据基准频率产生中频模拟信号，模拟合成电路将中频模拟信号和数模转换器输出的模拟信号进行合成，产生所需振幅的中频信号，有源滤波电路对模拟合成电路输出的中频信号进行滤波，信号放大电路对有源滤波电路输出的信号进行信号放大，功率放大模块对信号放大电路输出的信号进行功率放大并传输至电极贴片上；所述电极温度检测电路通过相应的热敏电阻感应电极贴片的温度，并把相应的温度检测信号反馈至控制模块，所述功放温度检测电路通过相应的热敏电阻感应功率放大模块的温度，并把相应的温度检测信号反馈至控制模块；所述电极温度检测电路和功放温度检测电路中，热敏电阻一端接地，另一端通过第一RC滤波器连接3V电源，并通过第二RC滤波器连接运算放大器的正输入端，运算放大器的正输入端还通过LC滤波器连接5V电源，运算放大器的输出端通过第三RC滤波器连接至所述控制模块，运算放大器的负输入端接地，并通过一电阻连接至运算放大器的输出端；第二、第三RC滤波器分别并联有一保护电路，所述保护电路为一对反向串联的稳压二极管；所述控制模块根据电极温度检测电路反馈的温度T1以及功放温度检测电路反馈的温度T2，执行如下控制动作：(1)当T2＞40℃时，控制风扇打开，当T2≤40℃时，控制风扇关闭；(2)当满足条件一时，通过控制输出给数模转换器的信号的大小，使功率放大模块的输出电压从最低电压开始逐级递增至最高电压，在最高电压保持一段时间后，再逐级递减至最低电压，如此周期式运作；(3)当满足条件二且不满足条件一时，通过控制输出给数模转换器的信号的大小，将功率放大模块的当前输出电压逐级降低至最低电压；(4)当满足条件三且不满足条件二时，通过控制输出给数模转换器的信号的大小，使功率放大模块的输出电压直接降低至最低电压；(5)当满足条件四时，停止向数模转换器输出信号；(6)当在最高电压下检测到T2≤38℃时，提示装置故障；其中，条件一为：25℃＜T1＜40℃且48℃＜T2＜60℃条件二为：25℃＜T1＜42℃且48℃＜T2＜70℃条件三为：25℃＜T1＜43℃且48℃＜T2＜80℃条件四为：T1＞43℃且T2＞80℃。进一步的，所述最低电压为50V，最高电压为128V，每级增/减6V；所述周期式运作中，升至最高电压后保持7分钟，除此之外在每级电压下均保持0.5分钟。本专利技术与现有技术相比具有如下有益效果：1、本专利技术中，信号发生模块输出的信号并非直接提供给电极贴片，而是经过功率放大模块的放大后再给到电极贴片，从而能够有效提升治疗电场的强度，具有治疗深部肿瘤的能力。2、本专利技术装置进一步设置了电极温度检测电路以及功放温度检测电路，能够有效监控装置的工作状态，配合相应的控制程序，可以对电极温度过高的情况进行及时处理，有效地保护了使用者的人身安全，提高了装置的安全性。3、本专利技术采用周期式运作的方式输出电压，这种方式既不影响治疗效果，同时又能减小发热，使输出电压的升降具有平稳缓冲。附图说明图1是本专利技术实施例中中频交变电场肿瘤治疗装置的原理框图。图2和图3分别是本专利技术实施例中信号发生模块的原理框图和电原理图。图4和图5分别是本专利技术实施例中温度检测电路的原理框图和电原理图。图6和图7分别是本专利技术实施例中电流检测电路的原理框图和电原理图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术作进一步的详细说明。如图1所示，一种周期式运行的深部肿瘤电场治疗装置，包括电极贴片和工作电路，此外，还包括电极温度检测电路、功放温度检测电路以及风扇，电极温度检测电路和功放温度检测电路的结构相同。其中：所述工作电路包括电源模块、控制模块、信号发生模块以及功率放大模块，所述风扇为功率放大模块散热，所述电极温度检测电路包括设于电极贴片上的热敏电阻，所述功放温度检测电路包括设于功率放大模块上的热敏电阻，所述信号发生模块包括直接数字频率合成模块、数模转换器、模拟合成电路、4阶有源滤波电路以及信号放大电路；所述电源模块用于为工作电路提供电源，所述控制模块输出基准频率给直接数字频率合成模块，并输出一个用于调幅的数字信号给数模转换器，直接数字频率合成模块根据基准频率产生中频模拟信号，模拟合成电路将中频模拟信号和数模转换器输出的模拟信号进行合成，产生所需振幅的中频信号，4阶有源滤波电路对模拟合成电路输出的中频信号进行滤波，信号放大电路对4阶有源滤波电路输出的信号进行信号放大，功率放大模块对信号放大电路输出的信号进行功率放大并传输至电极贴片上；所述电极温度检测电路通过相应的热敏电阻感应电极贴片的温度，并把相应的温度检测信号反馈至控制模块，所述功放温度检测电路通过相应的热敏电阻感应功率放大模块的温度，并把相应的温度检测信号反馈至控制模块。上述装置中：1、电源管理模块：1)将通过适配器输本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种周期式运行的深部肿瘤电场治疗装置，包括电极贴片和工作电路，其特征在于，还包括电极温度检测电路、功放温度检测电路以及风扇，所述工作电路包括电源模块、控制模块、信号发生模块以及功率放大模块，所述风扇为功率放大模块散热，所述电极温度检测电路包括设于电极贴片上的热敏电阻，所述功放温度检测电路包括设于功率放大模块上的热敏电阻，所述信号发生模块包括直接数字频率合成模块、数模转换器、模拟合成电路、有源滤波电路以及信号放大电路；所述电源模块用于为工作电路提供电源，所述控制模块输出基准频率给直接数字频率合成模块，并输出一个用于调幅的数字信号给数模转换器，直接数字频率合成模块根据基准频率产生中频模拟信号，模拟合成电路将中频模拟信号和数模转换器输出的模拟信号进行合成，产生所需振幅的中频信号，有源滤波电路对模拟合成电路输出的中频信号进行滤波，信号放大电路对有源滤波电路输出的信号进行信号放大，功率放大模块对信号放大电路输出的信号进行功率放大并传输至电极贴片上；所述电极温度检测电路通过相应的热敏电阻感应电极贴片的温度，并把相应的温度检测信号反馈至控制模块，所述功放温度检测电路通过相应的热敏电阻感应功率放大模块的温度，并把相应的温度检测信号反馈至控制模块；/n所述电极温度检测电路和功放温度检测电路中，热敏电阻一端接地，另一端通过第一RC滤波器连接3V电源，并通过第二RC滤波器连接运算放大器的正输入端，运算放大器的正输入端还通过LC滤波器连接5V电源，运算放大器的输出端通过第三RC滤波器连接至所述控制模块，运算放大器的负输入端接地，并通过一电阻连接至运算放大器的输出端；第二、第三RC滤波器分别并联有一保护电路，所述保护电路为一对反向串联的稳压二极管；/n所述控制模块根据电极温度检测电路反馈的温度T1以及功放温度检测电路反馈的温度T2，执行如下控制动作：/n(1)当T2＞40℃时，控制风扇打开，当T2≤40℃时，控制风扇关闭；/n(2)当满足条件一时，通过控制输出给数模转换器的信号的大小，使功率放大模块的输出电压从最低电压开始逐级递增至最高电压，在最高电压保持一段时间后，再逐级递减至最低电压，如此周期式运作；/n(3)当满足条件二且不满足条件一时，通过控制输出给数模转换器的信号的大小，将功率放大模块的当前输出电压逐级降低至最低电压；/n(4)当满足条件三且不满足条件二时，通过控制输出给数模转换器的信号的大小，使功率放大模块的输出电压直接降低至最低电压；/n(5)当满足条件四时，停止向数模转换器输出信号；/n(6)当在最高电压下检测到T2≤38℃时，提示装置故障；/n其中，条件一为：25℃＜T1＜40℃且48℃＜T2＜60℃/n条件二为：25℃＜T1＜42℃且48℃＜T2＜70℃/n条件三为：25℃＜T1＜43℃且48℃＜T2＜80℃/n条件四为：T1＞43℃且T2＞80℃。/n...

【技术特征摘要】
1.一种周期式运行的深部肿瘤电场治疗装置，包括电极贴片和工作电路，其特征在于，还包括电极温度检测电路、功放温度检测电路以及风扇，所述工作电路包括电源模块、控制模块、信号发生模块以及功率放大模块，所述风扇为功率放大模块散热，所述电极温度检测电路包括设于电极贴片上的热敏电阻，所述功放温度检测电路包括设于功率放大模块上的热敏电阻，所述信号发生模块包括直接数字频率合成模块、数模转换器、模拟合成电路、有源滤波电路以及信号放大电路；所述电源模块用于为工作电路提供电源，所述控制模块输出基准频率给直接数字频率合成模块，并输出一个用于调幅的数字信号给数模转换器，直接数字频率合成模块根据基准频率产生中频模拟信号，模拟合成电路将中频模拟信号和数模转换器输出的模拟信号进行合成，产生所需振幅的中频信号，有源滤波电路对模拟合成电路输出的中频信号进行滤波，信号放大电路对有源滤波电路输出的信号进行信号放大，功率放大模块对信号放大电路输出的信号进行功率放大并传输至电极贴片上；所述电极温度检测电路通过相应的热敏电阻感应电极贴片的温度，并把相应的温度检测信号反馈至控制模块，所述功放温度检测电路通过相应的热敏电阻感应功率放大模块的温度，并把相应的温度检测信号反馈至控制模块；
所述电极温度检测电路和功放温度检测电路中，热敏电阻一端接地，另一端通过第一RC滤波器连接3V电源，并通过第二RC滤波器连接运算放大器的正输入端，运算放大器的正输入端还通过LC滤波器连接5V电源，运算放大器的输出端通过第三RC滤波器连接至所述控制模块，运算放大器的负输入端接地，并通...

【专利技术属性】
技术研发人员：段红杰，刘胜军，张江伟，赵兵，李晓阳，宋羽，张建义，
申请(专利权)人：河北普尼医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13