專利名稱：脈沖電磁場(chǎng)腫瘤治療裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電磁場(chǎng)腫瘤治療儀，特別是涉及脈沖電磁場(chǎng)腫瘤治療裝置，主要適用于惡性腫瘤治療。
背景技術(shù)：
當(dāng)前治療腫瘤的主要手段是放射線治療，即放療，和化療，即藥物治療。臨床治療效果表明，由于癌細(xì)胞膜的電荷密度、電位與時(shí)間常數(shù)與正常細(xì)胞膜的不同，它對(duì)放、化療一般不敏感，只有在加大劑量和射線強(qiáng)度才有一定的醫(yī)療效果，與此同時(shí)會(huì)嚴(yán)重?fù)p壞人體的正常免疫力、造血功能和機(jī)體的自然抗癌能力。鑒此，人們尋求用電磁場(chǎng)感應(yīng)和化療相結(jié)合的辦法治療腫瘤，經(jīng)應(yīng)用驗(yàn)證，其治療效果顯著，可以提高化療效果的敏感性；電磁場(chǎng)能抑制癌細(xì)胞生長(zhǎng)和促進(jìn)癌細(xì)胞凋亡，還可以使G0/G1期癌細(xì)胞進(jìn)入周期，減少其復(fù)發(fā)率。目前，其科研尚處于方興未艾階段，如MiYagiN(Bioeletromagn，2000，21<2>，pp112-21)和RuiZ-Gomez(Bioeletromagnetics，2002，<8>，pp578-85)均涉及脈沖磁場(chǎng)作用于癌細(xì)胞有增敏作用，對(duì)非周期癌細(xì)胞有促進(jìn)其進(jìn)入周期的作用，對(duì)已進(jìn)入周期的癌細(xì)胞有抑制作用。又如中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?4111668.9(公告號(hào)1096968)和90100152.X涉及的磁場(chǎng)治療腫瘤裝置，均是用恒磁場(chǎng)作用于癌部位，其效果與其磁場(chǎng)作用于癌細(xì)胞的距離成反比，因此，對(duì)人體深層的癌細(xì)胞有效治療效果有限；恒磁場(chǎng)治療腫瘤，隨著治療次數(shù)與時(shí)間的延伸，瘤癌細(xì)胞具有抗磁、耐磁性，治療效果會(huì)逐漸降低；此外，上述恒磁場(chǎng)治療儀是從人體下方向上單一方向放射磁力線，并且其磁頭位置不可上下、左右調(diào)整，不便于有效治療人體深層癌瘤；其恒磁場(chǎng)由數(shù)塊永久磁鐵組合產(chǎn)生，每塊磁鐵難以精確對(duì)準(zhǔn)癌細(xì)胞放射磁場(chǎng)；上述裝置較重，不便于移動(dòng)與安裝，即機(jī)動(dòng)性差，并且在工作中有機(jī)械噪音，不宜于醫(yī)療靜境之要求。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的技術(shù)方案是根據(jù)電磁場(chǎng)轉(zhuǎn)換原理，利用1-3000Hz頻率的脈沖電流，在電磁換能器上產(chǎn)生脈沖磁場(chǎng)，作用于癌細(xì)胞靶組織上，借助電磁場(chǎng)與生物機(jī)體中的非熱效應(yīng)存在閥窗性，即生物效應(yīng)只發(fā)生在某些離散與較窄頻段和較強(qiáng)頻段內(nèi)，細(xì)胞信號(hào)系統(tǒng)中存在著多個(gè)能與低頻電磁場(chǎng)相耦合的位點(diǎn)，當(dāng)?shù)皖l脈沖電磁場(chǎng)與癌細(xì)胞耦合，便影響著其信息流、代謝調(diào)控，從而產(chǎn)生明顯的生物電磁效應(yīng)，影響DNA的合成、轉(zhuǎn)錄、蛋白質(zhì)合成的細(xì)胞凋亡；利用癌細(xì)胞膜的負(fù)電荷密度大于正常細(xì)胞膜的負(fù)電荷密度的特性，癌細(xì)胞在低頻電脈沖磁場(chǎng)的作用下，其中的微電流變化大于正常細(xì)胞的微電流變化，促進(jìn)癌細(xì)胞凋亡，使G0-G1期癌細(xì)胞進(jìn)入周期，降低其復(fù)發(fā)率，提高腫瘤治療效果。
本實(shí)用新型由磁場(chǎng)發(fā)生器及其托架、電控箱與電源組成，其特征在于其磁場(chǎng)發(fā)生器由25cm-45cm開(kāi)口磁芯、其上的繞阻線包和外套組成的1-3000Hz低頻脈沖電磁場(chǎng)發(fā)生器U16組成；其托架為由支架與滑軌結(jié)構(gòu)組成的與該發(fā)生器連為一體的托架；其電控箱由箱體、操作顯示面板、電源插座和其中的主控電路板組成；其電路板上的電路包括輸入端分別接自停端與停止按鈕和開(kāi)始按鈕開(kāi)關(guān)的主控雙穩(wěn)態(tài)電路U1、接U1輸出端的計(jì)時(shí)門電路U2、接U2輸出端的計(jì)時(shí)電路U3、接該電路的復(fù)位開(kāi)關(guān)、接U3輸出端的譯碼電路U4、接U4輸出端的時(shí)間顯示電路U5和定時(shí)開(kāi)關(guān)、接該開(kāi)關(guān)一端的電容器C、接該電容器一極的電阻R、接電阻一端的U1自停端，接電阻R另一端的+12V，還包括一只石英晶體振蕩器U12、接U12輸出端的十分頻電路U6、接U6輸出端和U2輸出端的二分頻電路U7、接U7輸出端的單穩(wěn)延遲電路U13和頻顯控制電路U15、接U13輸出端的頻率計(jì)數(shù)電路U9，還包括一只方波發(fā)生器U8、接U8輸出端的磁場(chǎng)輸出門控制電路U14和U15、接U15輸出端的U9、接U9輸出端的譯碼器U10、接U10輸出端的頻率顯示電路U11、接U14輸出端的1-3000Hz低頻電脈沖磁場(chǎng)發(fā)生器U16和U14輸入端接U1輸出端；其電源為±6V、+12V、+24V和+60V低壓直流U17(圖2)。
由U1產(chǎn)生的脈沖信號(hào)，經(jīng)U6分頻后，輸出1Hz/S的脈沖信號(hào)，送入U(xiǎn)2作為時(shí)間顯示電路U5的輸入信號(hào)和送入二分頻作為頻率顯示線路U11的控制信號(hào)，使U11顯示當(dāng)前正在使用的工作頻率。
方波發(fā)生器U8輸出的脈沖信號(hào)，分別送入脈沖磁場(chǎng)門控電路U14和頻率顯示控制電路U15，作為脈沖磁場(chǎng)的輸入信號(hào)和頻率顯示的輸入信號(hào)。
U15在轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的控制下，顯示已經(jīng)使用的治療時(shí)間或當(dāng)前正在使用的工作頻率。
U1當(dāng)啟動(dòng)命令到達(dá)時(shí)，U1的狀態(tài)發(fā)生改變，同時(shí)，時(shí)基計(jì)數(shù)電路U3和磁場(chǎng)輸出控制門電路U14輸出一開(kāi)門信號(hào)，打開(kāi)U3和U14，在開(kāi)門信號(hào)控制下，磁場(chǎng)輸出控制門打開(kāi)，接收脈沖信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的脈沖信號(hào)，經(jīng)功率放大，在換能器件上產(chǎn)生治療所需要磁感應(yīng)強(qiáng)度的脈沖磁場(chǎng)；計(jì)數(shù)電路也同時(shí)接收分頻電路輸出的1C/S的時(shí)基脈沖，作為患者進(jìn)行治療的時(shí)間顯示信號(hào)，輸向顯示電路顯示已進(jìn)行的治療時(shí)間；當(dāng)預(yù)先設(shè)定的治療時(shí)間到達(dá)時(shí)，由譯碼電路向主控單元輸出一關(guān)門停止的信號(hào)，主控單元在關(guān)門停止信號(hào)的作用下，狀態(tài)再次發(fā)生改變，再次同時(shí)向時(shí)基計(jì)數(shù)電路和磁場(chǎng)輸出控制門電路輸出一關(guān)門停止信號(hào)，封鎖時(shí)基計(jì)數(shù)電路和磁場(chǎng)輸出控制門電路，使時(shí)基計(jì)數(shù)電路停止時(shí)間計(jì)數(shù)，磁場(chǎng)輸出控制門電路關(guān)閉，停止接收脈沖信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的脈沖信號(hào)，功率輸出電路截止，磁場(chǎng)輸出電路換能器斷電，無(wú)脈沖磁場(chǎng)輸出。
本實(shí)用新型的有益效果是脈沖電磁場(chǎng)的瞬變脈沖電磁場(chǎng)能量完全達(dá)到人體癌瘤部位，在治療中癌細(xì)胞無(wú)抗磁性耐磁性，可使癌細(xì)胞按自身指令程序死亡，磁頭可容人體各部位于其間治療人體深層腫瘤，其結(jié)構(gòu)輕巧、裝運(yùn)、安裝方便，無(wú)工作機(jī)械噪音，電磁場(chǎng)頻率可調(diào)、可視，磁頭可上下移動(dòng)，精確定位于癌瘤部位，經(jīng)臨床治療證實(shí)，效果良好。


圖1為本實(shí)用新型的一結(jié)構(gòu)示意圖與說(shuō)明書摘要附圖；圖2為圖1中電控箱8中電路板電路框圖；圖3為圖2的一具體電路圖。
具體實(shí)施方式
見(jiàn)圖1、圖3可知本實(shí)用新型的一具體結(jié)構(gòu)其開(kāi)口磁芯可為長(zhǎng)方形的、有U形開(kāi)口的磁芯2。
開(kāi)口磁芯2的繞阻線包可為6個(gè)直徑0.8-2.0mm的漆線包線包3和匝數(shù)為線包3的1∶10的磁場(chǎng)強(qiáng)度測(cè)量線包；其托架由支架4、一根穿過(guò)該架上部孔與底架16上部凸耳17孔的橫向連接軸銷6、板7及其中部的垂直滑軌5組成；其電控箱可為電控箱8，其面板上有電源按鈕12、調(diào)頻旋鈕13、頻率顯示窗口10與11、定時(shí)顯示窗口14與15和操作鍵盤9；其電控箱中的電路框圖如圖2所示，各單元電路框圖連接關(guān)系與功能，如上文所述，其電路IC塊可選用U1可選用ICCH1001A，U2、U15、U14可共選用一塊ICCH1001A，U3可選用6塊ICC180，U4可選用ICCH1001A，U5可選用6塊ICC302，U6可選用6塊ICC180，U7可選用ICC180，U8可選用ICNE555W，U9可選用6塊ICC180，U10可選用6塊ICCH1001A，U11可選用ICC302，U12可選用IC5GB06，U13可選用ICCH1001A(圖3)。其IC塊間的連接關(guān)系如下文所述。
U5的5、9、10、11、12、13、14腳分別接定時(shí)顯示窗口14與15中數(shù)碼管管腳c、e、b、d、g、a、f，U11的5、9、10、11、12、13、14腳分別接頻率顯示窗口10與11中數(shù)碼管管腳c、e、b、d、g與f，U8的輸入端接調(diào)頻旋鈕13(圖3與圖1)。
當(dāng)按下開(kāi)始按鍵，一個(gè)負(fù)信號(hào)加到UI的6腳，使U1雙穩(wěn)電路發(fā)生翻轉(zhuǎn)，其輸出的高電平信號(hào)分成兩路，一路由U1的1腳饋入U(xiǎn)2的一部分構(gòu)成的U3的13腳作為開(kāi)門信號(hào)，打開(kāi)計(jì)時(shí)門，使得末級(jí)十分頻電路IC6的14腳輸出的1c/s時(shí)序脈沖信號(hào)，經(jīng)U2的12腳輸入，由U2的10腳輸出到由U3多位十進(jìn)制計(jì)數(shù)器構(gòu)成的多級(jí)十進(jìn)制計(jì)時(shí)電路U3第一級(jí)的4腳作為輸入信號(hào)，各級(jí)U3的14腳輸出信號(hào)除送入下一級(jí)U3十進(jìn)制計(jì)時(shí)電路作進(jìn)位的輸入信號(hào)外，每級(jí)U3的10、11、13、14腳的輸出信號(hào)也是多級(jí)譯碼電路對(duì)應(yīng)的各級(jí)譯碼器U4的3、6、12、15的輸入信號(hào)，多級(jí)譯碼電路對(duì)應(yīng)的各級(jí)譯碼器U4的1、8、10、17腳的輸出信號(hào)，作為多級(jí)顯示電路對(duì)應(yīng)的各級(jí)顯示電路U5的1、2、3、4的輸入信號(hào)，多級(jí)顯示電路各級(jí)顯示電路U5的5、9、10、11、12、13、14、腳的輸出信號(hào)，由對(duì)應(yīng)的各級(jí)七段熒光數(shù)碼管按接收到的信號(hào)定時(shí)顯示窗口14與15(圖1)顯示相應(yīng)的數(shù)字。
另一路信號(hào)由U1的7腳輸出，饋入由U2的另一部分構(gòu)成的磁場(chǎng)輸出控制門U14的5腳，作為門控信號(hào)的開(kāi)門信號(hào)，打開(kāi)磁場(chǎng)輸出控制門，使得方波發(fā)生器U8的3腳輸出的方脈沖信號(hào)，經(jīng)U14的6腳輸入，由U14的8腳輸出到場(chǎng)效應(yīng)管的柵級(jí)G，控制場(chǎng)效應(yīng)管的關(guān)斷與接通，使磁頭輸出的磁感應(yīng)強(qiáng)度波形幾乎完全接近于理想的方波波形。
當(dāng)預(yù)定的治療時(shí)間到達(dá)時(shí)，由譯碼顯示電路送出一個(gè)停止信號(hào)到主控雙穩(wěn)U1的3腳，使U1雙穩(wěn)電路狀態(tài)再次發(fā)生翻轉(zhuǎn)，其輸出的低電平信號(hào)分成兩路，一路由U1的1腳輸出，饋入U(xiǎn)2的13腳作為關(guān)門信號(hào)，封鎖計(jì)時(shí)門，停止計(jì)時(shí)。另一路由U1的7腳輸出，饋入U(xiǎn)14的5腳作為關(guān)門信號(hào)，封鎖磁場(chǎng)輸出控制門，使場(chǎng)效應(yīng)管被關(guān)斷截止，磁頭無(wú)磁感應(yīng)強(qiáng)度輸出。
在磁頭的同一鐵芯上按1∶10的比例繞制上檢測(cè)磁場(chǎng)強(qiáng)度的線圈，以便于測(cè)量輸出的脈沖磁場(chǎng)強(qiáng)度。
由石英晶體振蕩器U12構(gòu)成的振蕩電路產(chǎn)生的時(shí)序信號(hào)，由U12的3腳輸出，饋入到由多級(jí)十進(jìn)位計(jì)數(shù)器構(gòu)成的多級(jí)十分頻電路U6的第一級(jí)的4腳，由末級(jí)十分頻U6的14腳輸出的1c/s信號(hào)，一路饋入U(xiǎn)2的12腳(前面已述)，另一路饋入二分頻電路U7的4腳，經(jīng)二分頻電路U7的10腳輸出信號(hào)，一路作為頻顯控制門(U2的另一部分)的門控信號(hào)，饋入頻顯控制門U15的3腳，經(jīng)U15內(nèi)部反向器反向，由U15的2腳饋入U(xiǎn)15的14腳，作為門控信號(hào)，控制頻顯控制門打開(kāi)或關(guān)斷，在頻顯控制門打開(kāi)期間，使得方波發(fā)生器U8的3腳輸出的方脈沖信號(hào)，饋入U(xiǎn)15的15腳，經(jīng)U15的17腳輸出，饋入到由多級(jí)十進(jìn)位計(jì)數(shù)器構(gòu)成的多級(jí)十進(jìn)制頻率計(jì)數(shù)電路U9第一級(jí)的4腳作為輸入信號(hào)，各級(jí)U9的14腳輸出信號(hào)除送入下一級(jí)十進(jìn)制計(jì)數(shù)電路U9作進(jìn)位的輸入信號(hào)外，每級(jí)U9的10、11、13、14腳的輸出信號(hào)也是多級(jí)譯碼電路對(duì)應(yīng)的各級(jí)譯碼器U10的、6、12、15的輸入信號(hào)，多級(jí)譯碼電路對(duì)應(yīng)的各級(jí)譯碼器U10的1、8、10、17腳的輸出信號(hào)，作為多級(jí)顯示電路對(duì)應(yīng)的各級(jí)顯示電路U11的1、2、3、4腳的輸入信號(hào)，多級(jí)顯示電路各級(jí)顯示電路U11的5、9、10、11、12、13、14腳的輸出信號(hào)，由對(duì)應(yīng)的各級(jí)七段熒光數(shù)碼管按接收到的信號(hào)在頻率顯示窗口11與10(圖2)顯示相應(yīng)的方脈沖頻率計(jì)數(shù)。
經(jīng)二分頻電路IC7的10腳輸出信號(hào)，另一路饋入單穩(wěn)延遲電路IC13的13腳，經(jīng)單穩(wěn)電路延遲成形，由17腳輸出到多級(jí)十進(jìn)制頻率計(jì)數(shù)電路IC9各級(jí)的6腳，作為頻率計(jì)數(shù)電路的自動(dòng)清零信號(hào)，使頻率計(jì)數(shù)電路每次顯示后自動(dòng)復(fù)位。
電源為低壓電源，220v交流電源經(jīng)變壓、整流、濾波、調(diào)整，分別輸出±6v、±12v、±24v和±60v低壓電源。其中60v電源為功率輸出電路和磁場(chǎng)輸入電路電源，±6v、±12v和±24v電源為主控電路、石英晶體震蕩器和分頻電路、時(shí)基電路、譯碼顯示電路、脈沖信號(hào)發(fā)生器、放大和頻率計(jì)數(shù)電路的電源。
儀器工作環(huán)境溫度25C°±10C°；濕度＜80％(20C°±10C°)；允許使用條件電源220V，50c/s；溫度0-40C°，濕度＜90％(30C°±3C°)。
注意禁止患者佩帶心臟起搏器；炎癥急性期患者禁重癥患者慎用。
要技術(shù)指標(biāo)
權(quán)利要求1.一種脈沖電磁場(chǎng)腫瘤治療裝置，由磁場(chǎng)發(fā)生器及其托架、電控箱與電源組成，其特征在于其磁場(chǎng)發(fā)生器由25cm-45cm開(kāi)口磁芯、其上的繞阻線包和外套組成的1-3000Hz低頻脈沖電磁場(chǎng)發(fā)生器U16組成；其托架為由支架與滑軌結(jié)構(gòu)組成的與該發(fā)生器連為一體的托架；其電控箱由箱體、操作顯示面板、電源插座和其中的主控電路板組成；其電路板上的電路包括輸入端分別接自停端與停止按鈕和開(kāi)始按鈕開(kāi)關(guān)的主控雙穩(wěn)態(tài)電路U1、接U1輸出端的計(jì)時(shí)門電路U2、接U2輸出端的計(jì)時(shí)電路U3、接該電路的復(fù)位開(kāi)關(guān)、接U3輸出端的譯碼電路U4、接U4輸出端的時(shí)間顯示電路U5和定時(shí)開(kāi)關(guān)、接該開(kāi)關(guān)一端的電容器C、接該電容器一極的電阻R、接電阻一端的U1自停端，接電阻R另一端的+12V，還包括一只石英晶體振蕩器U12、接U12輸出端的十分頻電路U6、接U6輸出端和U2輸出端的二分頻電路U7、接U7輸出端的單穩(wěn)延遲電路U13和頻率顯示控制電路U15、接U13輸出端的頻率計(jì)數(shù)電路U9，還包括一只方波發(fā)生器U8、接U8輸出端的磁場(chǎng)輸出門控制電路U14和U15、接U15輸出端的U9、接U9輸出端的譯碼器U10、接U10輸出端的頻率顯示電路U11、接U14輸出端的1-3000Hz低頻電脈沖磁場(chǎng)發(fā)生器U16和U14輸入端接U1輸出端；其電源為±6V、+12V、+24V和+60V低壓直流U17。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種脈沖電磁場(chǎng)腫瘤治療裝置，其特征在于U1可選用ICCH1001A，U2、U15、U14可共選用一塊ICCH1001A，U3可選用6塊ICC180，U4可選用ICCH1001A，U5可選用6塊ICC302，U6可選用6塊ICC180，U7可選用ICC180，U8可選用ICNE555W，U9可選用6塊ICC180，U10可選用6塊ICCH1001A，U11可選用ICC302，U12可選用IC5GB06，U13可選用ICCH1001A。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種脈沖電磁場(chǎng)腫瘤治療裝置，其特征在于其開(kāi)口磁芯可為長(zhǎng)方形的、有U形開(kāi)口的磁芯(2)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種脈沖電磁場(chǎng)腫瘤治療裝置，其特征在于其上的繞阻線包可為6個(gè)直徑0.8-2.0mm的漆線包線包(3)和匝數(shù)為線包(3)的1∶10的磁場(chǎng)強(qiáng)度測(cè)量線包。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種脈沖電磁場(chǎng)腫瘤治療裝置，其特征在于其托架由支架(4)、一根穿過(guò)該架上部孔與底架(16)上部凸耳(17)孔的橫向連接軸銷(6)、板(7)及其中部的垂直滑軌(5)組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種脈沖電磁場(chǎng)腫瘤治療裝置，其特征在于其電控箱面板上有電源按鈕(12)、調(diào)頻旋鈕(13)、頻率顯示窗口(10)與(11)、定時(shí)顯示窗口(14)與(15)和操作鍵盤(9)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種脈沖電磁場(chǎng)腫瘤治療裝置，其特征在于U5的(5、9、10、11、12、13、14)腳分別接定時(shí)顯示窗口(14)與(15)中數(shù)碼管管腳c、e、b、d、g、a、f，U11的95、9、10、11、12、13、14)腳分別接頻率顯示窗口(10)與(11)中數(shù)碼管管腳c、e、b、d、g與f，U8的輸入端接調(diào)頻旋鈕(13)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及脈沖電磁場(chǎng)腫瘤治療裝置，由磁場(chǎng)發(fā)生器及其托架、電控箱與電源組成，其磁場(chǎng)發(fā)生器由開(kāi)口磁芯和低頻脈沖電磁場(chǎng)發(fā)生器組成；其托架為由支架與滑軌結(jié)構(gòu)組成；其主控電路包括主控雙穩(wěn)態(tài)電路、計(jì)時(shí)門電路、計(jì)時(shí)電路、復(fù)位開(kāi)關(guān)、譯碼電路、時(shí)間顯示電路和定時(shí)開(kāi)關(guān)、電容器C、電阻R、石英晶體振蕩器、十分頻電路、二分頻電路、單穩(wěn)延遲電路和頻率顯示控制電路、頻率計(jì)數(shù)電路、方波發(fā)生器、磁場(chǎng)輸出門控制電路、譯碼器、頻率顯示電路、±6V、+12V、+24V和+60V低壓直流電源。其脈沖電磁場(chǎng)能量可達(dá)人體各部的癌瘤，且無(wú)抗磁性、耐磁性，癌瘤細(xì)胞按自身指令程序死亡，主要適用于惡性腫瘤治療。其結(jié)構(gòu)輕巧、無(wú)工作機(jī)械噪音，效果良好。
文檔編號(hào)A61N2/00GK2721133SQ200320131000
公開(kāi)日2005年8月31日 申請(qǐng)日期2003年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月31日
發(fā)明者孫福印, 趙文正, 王道平, 張麗娟, 趙阿津 申請(qǐng)人:中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院放射醫(yī)學(xué)研究所