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发射远红外辐射和特定低剂量的电离辐射的陶瓷模块制造技术

技术编号:38470031 阅读:94 留言:0更新日期:2023-08-11 14:47
本发明专利技术涉及一种陶瓷模块,所述模块用于组装成治疗设备,以基于辐射兴奋效应利用远红外辐射和低剂量电离辐射的辐照来对人体或动物体进行治疗。更具体地,本发明专利技术涉及一种陶瓷模块,所述模块同时发射3

【技术实现步骤摘要】
发射远红外辐射和特定低剂量的电离辐射的陶瓷模块


[0001]本专利技术涉及一种陶瓷模块,所述模块用于组装到治疗设备中以基于辐射兴奋效应采用远红外辐射和低剂量电离辐射的辐照来对人体或动物体进行治疗。更具体地说,本专利技术涉及一种陶瓷模块,所述模块同时发射3

16μm波长谱范围内的远红外辐射和0.1

11μSv/h范围内的(微西弗/小时)特定剂量率的电离辐射。所述陶瓷模块可单独使用,亦可作为治疗设备的部件,以提高人类或动物的生理机能、免疫能力、健康和平均寿命。

技术介绍

[0002]兴奋效应是指由任何低剂量的药剂对任何系统产生的刺激。辐射兴奋效应是一种针对电离辐射处于低水平暴露下为良性且可能具有有益作用的假设。这与线性无阈(LNT)模型相反,所述LNT模型假设电离辐射对健康产生的负面影响与剂量成正比,且不存在"安全剂量"(阈值)。
[0003]虽然大多数权威人士均认为LNT模型是最合适的模型,但许多研究均提出了放射生物兴奋效应,认为100mSv/y(毫西弗/年)的辐射水平实际上可能对健康起着积极作用,或至少是中性作用。
[0004]电离辐射对人体产生的影响可描述如下。电离辐射的初反应是针对占软组织中分子总数约98%的水(H2O)。电离辐射从水中产生各种氧物种,包括离子/自由基,例如,H3O
+
(水合氢离子(hydronium ion))、H2O
+
(氧鎓离子(oxonium ion))、HO
+
(水合氢离子(hydroxonium ion))、HO

(羟自由基)、HO2‑
(氢过氧自由基)、O

(氧自由基)、O2–
(超氧离子)、O
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(过氧离子)、O3–
(臭氧离子)和HO2–
(过氢化氧离子)。这些离子/自由基中的每一个均热衷于攻击附近物质,制造不寻常的化合物和原子碎片(自由基),导致DNA和RNA的结构发生改变,从而彻底改变代谢途径并杀死组织细胞。
[0005]这有可能对人造成有害影响,特别是在高暴露水平下。因此,大家都知道,电离辐射可穿透人体,并且辐射能量可被组织吸收;电离活动可改变身体细胞内的分子;密集暴露于电离辐射可能会对皮肤或组织造成损伤,从而可能造成最终伤害(例如,癌症)等。
[0006]尽管如此,科学研究表明低剂量辐照并不足以杀死健康的哺乳动物细胞。如果破坏速度不是太快,可避开或修复健康组织中的损伤,而且整体反应可能呈“生物阳性(bio

positive)”。一个主要的影响是对免疫系统的激活。
[0007]低剂量辐照以多种方式激活免疫系统:加快伤口愈合,以及增强对毒素、感染和肿瘤细胞注射的抵抗力。例如,科学研究表明:低剂量辐照可增加淋巴细胞的生成。通过破坏对辐射敏感的T抑制细胞,提高了淋巴细胞的搜索和破坏功能。这使得其他T细胞更加高效。
[0008]其他研究论文还表明了免疫系统的许多重要成分(酶和代谢物)的细胞浓度均因对宿主的低剂量辐照而增加。细胞功能和酶特性的变化支持了关于辐射兴奋效应的论点。显而易见的是,提高的免疫能力对进行轻度辐照实验的动物和人类的平均寿命的增加做出了贡献。
[0009]当与非辐照对照组相比时,暴露于低剂量辐照的队列显示出生理功能在统计学上
发生了显著增加。低剂量辐照会刺激许多与损伤控制和改善健康相一致的生理参数。例如,躯干的低剂量辐照是一种治疗恶性淋巴瘤和降低癌症死亡率的最有效的方法。实验数据显示,在40%的动物实验中,进行低剂量辐照后自发性癌症的发生率有所下降。
[0010]辐射兴奋效应的理论认为,在背景辐射剂量率(1mSv/y)和安全最大剂量极限(100mSv/y)划定的低剂量水平范围内,可能存在有益的剂量反应效应。在任何给定剂量率下,对电离辐射的生理反应与剂量的对数成正比。这意味着可以利用1

100mSv/y范围内的辐照剂量率来操控和实现有益反应,但前提是存在此类辐射源。
[0011]本专利技术人进一步确定了在1

20mSv/y的暴露水平下的细分,该细分呈现了最佳生物效应的安全剂量。最佳性能剂量率相当于0.1

2.3μSv/h(1年=8760小时)。
[0012]本专利技术人还研究发现,如果仅对局部身体进行辐照,则由于每个器官对辐照的敏感性取决于其组织类型,计算有效剂量时必须要考虑到各个器官接受的剂量。组织加权系数用于计算这些单个器官的剂量贡献。例如,结肠、肺、乳房和胃的组织加权系数(W
T
)为0.12,而膀胱、肝、甲状腺和食道的W
T
为0.04。皮肤和大脑的W
T
最低,为0.01,身体的其余部分为0.12。只有根据这些相关器官的总剂量才能给出全身的有效剂量。
[0013]基于该项研究,本专利技术人已认识到有必要将1

100mSv/y剂量率的理论范围划分为若干部分,并将辐射源划分为若干模块。需要剂量率为1

4mSv/y(或大约0.1

0.5μSv/h)的单个辐射模块。因此,可将若干个此类模块组装成治疗设备,以酌情发射任何预定的有效剂量,以供实际应用。
[0014]在研究辐射兴奋效应理论的过程中,本专利技术人发现,同时补充低剂量电离辐射和远红外(FIR)辐射可能会具有强相互作用效应,以实现更充分的健康。例如,这种辐射补充可在三磷酸腺苷(ATP)的水解中表现出来。
[0015]水解是水分子(H2O)打破一个或多个化学键的任何一种化学反应。生物水解是指裂解(cleavage)生物分子(例如,体内的蛋白质、脂肪、油、碳水化合物和多糖),其中水分子被消耗来促使较大分子分离成各个组成部分。对水分子进行电离辐照会从水中产生各种氧离子/自由基,从而可能会极大地提高水解过程的效率。
[0016]ATP为一种在细胞内携带能量的分子。所有活细胞均需出于两个主要目的来持续供应能量:微分子和大分子生物合成,以及离子和分子穿过细胞膜的主动转运。在人体中,营养物质氧化产生的能量并不是被直接使用,而是被输送到一种特殊的能量储存分子—ATP中。
[0017]水解ATP时,释放能量。ATP可以通过以下两种方式进行水解:
[0018]ATP+H2O

ADP+P
i
[0019]ATP+H2O

AMP+PP
i
[0020](其中,ADP=二磷酸腺苷;AMP=一磷酸腺苷;
[0021]P
i
=磷酸盐;并且PP
i
=焦磷酸盐)。
[0022]ATP水解成ADP和无机磷酸盐(P
i
)时,会释放出30.5kJ/mol的焓,其中自由能变化为3.4kJ/mol。
[0023]上述反应中ATP的红外吸收带为:在本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种在用于治疗人体或动物体的治疗设备中使用的陶瓷模块,所述陶瓷模块包括发射远红外辐射的第一组粉状物质和发射电离辐射的第二组粉状物质的混合物,其中由于所述第一组粉状物质和所述第二组粉状物质的所述混合物在900℃或900℃以上的温度下被煅烧为成形制品,所述陶瓷模块同时发射3

16μm波长谱范围内的远红外辐射和0.1

11μSv/h范围内的特定剂量率下的电离辐射。2.根据权利要求1所述的陶瓷模块,其中,所述陶瓷模块的电离辐射剂量率在0.1

0.5μSv/h的范围内。3.根据权利要求1所述的陶瓷模块,其中,所述第一组粉状物质包括选自由硅酸盐、氧化铝、氧化锆、磷酸盐、氧化钠、氧化钾、氧化铁、氧化铬、氧化钛、氧化镁、氧化锰、氧化钙、氧化镍和氧化钴组成的组中的一种或多种氧化物,其中所选的氧化物中的至少一种按重量计至少为2%。4.根据权利要求1所述的陶瓷模块,其中,所述第一组粉状物质包括按重量计约5%

30%的电气石。5.根据权利要求1所述的陶瓷模块,其中,所述第二组粉状物质包括铀、钍、钾、钴或镭中的至少一种放射性同位素。6.根据权利要求1所述的陶瓷模块,其中,所述第二组粉状物质包括包含铀、钍、钾、钴或镭的放射性同...

【专利技术属性】
技术研发人员:A
申请(专利权)人:A
类型:发明
国别省市:

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