一種可聚焦電磁場的多電極雙頻譜射頻腫瘤熱療儀的制作方法
【專利摘要】一種可聚焦電磁場的多電極雙頻譜射頻腫瘤熱療儀，屬于腫瘤治療用醫(yī)療器械。它包括射頻電極、雙射頻源、功放器、控制柜、電源、計算機及治療床，射頻電極通過切換開關分別連接兩個功放器，兩個功放器分別通過兩個匹配器連接雙射頻源，雙射頻源連接控制柜，控制柜分別與電源、計算機及治療床相連，其技術要點是：射頻電極周向陣列的電極數(shù)量為5-37之間的奇數(shù)，如此設計便于非中心腫瘤的聚焦治療，借助于施加于射頻電極陣列上的電磁場的作用，實現(xiàn)對腫瘤目標組織有選擇性快速加熱，提高腫瘤加熱效率，可有效破壞患者體內的腫瘤營養(yǎng)血床，可避免包括腫瘤組織在內的大面積“波場”照射而造成正常組織受損的問題。
【專利說明】一種可聚焦電磁場的多電極雙頻譜射頻腫瘤熱療儀
【技術領域】:
[0001]本發(fā)明屬于腫瘤醫(yī)療器械，具體涉及一種可聚焦電磁場的多電極雙頻譜射頻腫瘤熱療儀。
【背景技術】:
[0002]手術治療腫瘤被公認為是最佳治療方法之一，其次用于抑制和直接殺傷腫瘤細胞的治療器械有X-射線放療機、Y-射線刀、激光刀等。但對于一些晚期以及身體條件差不適宜進行手術治療的病人就必須采取其它的治療方法，如放療、化療、熱療、冷凍、酒精栓塞等方法，其中熱療是繼放療、化療之后的又一種重要的腫瘤治療方法，是一種對人體沒有任何損害的綠色治療方法。根據(jù)腫瘤形成機理和腫瘤細胞的特性，當腫瘤細胞受到高于人體體溫一定值時就會自動死亡，為此人們發(fā)明了各種加熱治療腫瘤的儀器，醫(yī)療市場已普及應用多種腫瘤熱療儀，如微波原理、射頻原理、超聲波原理的熱療儀等，這些熱療儀利用人體在微波、電容量場、越聲波的能量作用下，在人體內產生離子振動而生熱，并且使體內腫瘤的獨特組織結構產生局部過熱，進而導致腫瘤組織因過熱而壞死的結果，從而達到治療腫瘤的目的。
[0003]醫(yī)學研究表明，采用射頻加熱技術的熱療儀不僅加熱效果好，而且穿透力強，是一種較為理想的腫瘤治療儀器。射頻熱療儀是一種將射頻信號轉化為熱能的智能型腫瘤熱療儀器，主要是通過頻率一定的單極向射頻發(fā)生器，產生、發(fā)射較高功率的射頻信號來產生一個高頻交變磁場，圍繞電極的組織將受電磁場影響而發(fā)生變化，人體組織(包括腫瘤組織)的離子和極性分子在電 磁場中發(fā)生分子扭動、摩擦，產生熱量，使組織溫度升高，對腫瘤加熱過程中，正常組織血流豐富、順暢，所吸收的熱量會經血液循環(huán)被帶走到全身，無熱蓄積效益；而腫瘤組織血流不暢，無法將熱量順利帶走，產生熱滯留，使其溫度高于周圍正常組織3-7°C，因此，射頻熱療是利用正常組織和腫瘤組織的血液循環(huán)差異來加強對癌細胞的破壞。
[0004]但射頻治療儀尚存在一些不足，如因冷卻困難而造成過熱疼痛，其治療過程尚難達到腫瘤組織殺傷效力，治療效果有待提高。且由于熱療儀電極工作模式固定，采用包括腫瘤組織在內的大面積“波場”照射，會造成正常組織受損，又因能量不聚焦，導致治療效率低下，很難完全破壞體內的腫瘤營養(yǎng)血床，徹底殺死腫瘤組織，其治愈效果還難以滿足當前腫瘤醫(yī)療領域的要求。

【發(fā)明內容】
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[0005]本發(fā)明的目的是提供一種高效的可聚焦電磁場的多電極雙頻譜射頻腫瘤熱療儀，其射頻電極周向陣列的電極數(shù)量為5-37之間的奇數(shù)，便于非中心腫瘤的聚焦治療，可有效破壞患者體內的腫瘤營養(yǎng)血床、徹底殺死腫瘤組織，其治愈效果顯著，可避免包括腫瘤組織在內的大面積“波場”照射而造成正常組織受損的問題。
[0006]本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的:[0007]該可聚焦電磁場的多電極雙頻譜射頻腫瘤熱療儀，包括射頻電極、雙射頻源、功放器、控制柜、電源、計算機及治療床，射頻電極通過切換開關分別連接兩個功放器，兩個功放器分別通過兩個匹配器連接雙射頻源，雙射頻源連接控制柜，控制柜分別與電源、計算機及治療床相連，所述的射頻電極由周向陣列的電極構成，每圈上的電極數(shù)量為5-37之間的奇數(shù)。
[0008]工作時，根據(jù)腫瘤的位置來確定所選擇的電極對，所謂的電極對是將射頻電極上的兩個不同位置的電極相對的面相對應的頂點進行連線，其連線與兩個電極之間必須形成一柱體，且此柱體區(qū)域必須能覆蓋住處于非中心位置的腫瘤，這樣的兩個電極才能構成電極對，從而實現(xiàn)對處于非中心位置的腫瘤進行聚焦治療。每組電極對可按順序依次工作或多組電極對組合工作。此外，本發(fā)明的熱療儀具有雙頻譜發(fā)射功能，可根據(jù)腫瘤的種類及特征，選擇不同的頻譜工作模式，也可選用交叉式工作模式或組合式工作模式。
[0009]本發(fā)明的有益效果是:其射頻電極以周向陣列的方式布置到體表腫瘤特定區(qū)域，其周向陣列的電極總數(shù)為5-37之間的奇數(shù)，與現(xiàn)有技術相比，具有更多的偏心的電極對，便于進行非中心腫瘤的聚焦治療，其中射頻電極可為兩圈以上同軸周向陣列的電極，當射頻電極周向陣列為多圈電極時，根據(jù)腫瘤的位置或情況，可讓其中一組電極進行工作，其余圈的電極停止工作，或多圈電極組合工作，當多圈電極組合工作時，可將不在同一圈上的電極配成電極對，這樣可實現(xiàn)立體聚焦，效果會更好。本發(fā)明適用于各種初、中、晚期腫瘤的治療，借助于施加于射頻電極陣列上的電磁場的作用，實現(xiàn)對體內腫瘤目標組織有選擇性快速加熱，提高腫瘤加熱效率，可有效破壞患者體內的腫瘤營養(yǎng)血床、徹底殺死腫瘤組織，其治愈效果顯著，可避免包括腫瘤組織在內的大面積“波場”照射而造成正常組織受損的問題。其射頻電磁場聚焦方法是順序選擇電磁場覆蓋腫瘤的電極對，根據(jù)腫瘤的種類及特征，所選的電極對可順序工作或多組電極對組合工作，隨著射頻電極陣列數(shù)目的增加，采取順序工作模式可有效減少射頻電磁場對人體表皮所產生的熱效應，降低病人熱灼痛苦。此外本發(fā)明具有雙頻譜發(fā)射功能，可根據(jù)腫瘤的種類及特征，選擇不同的頻譜工作模式，也可選用交叉式工作模式或組合式工作模式。
【專利附圖】

【附圖說明】:
[0010]圖1是本發(fā)明的原理框圖。
[0011]圖2是本發(fā)明的實施例一中電極聚焦原理示意圖。
[0012]圖3是本發(fā)明的實施例二中電極聚焦原理示意圖。
[0013]圖4是本發(fā)明的實施例三中射頻電極周向陣列為兩圈的電極的示意圖。
[0014]圖5是本發(fā)明的實施例三中一半電極聚焦原理不意圖。
[0015]圖6是本發(fā)明的實施例三中另一半電極聚焦原理示意圖。
[0016]圖7是本發(fā)明的實施例四中射頻電極周向陣列為三圈的電極的示意圖
[0017]圖8是本發(fā)明的實施例四中第一電極圈和第三電極圈進行電極配對的一半電極聚焦原理示意圖。
[0018]圖9是本發(fā)明的 實施例四中第一電極圈和第三電極圈進行電極配對的另一半電極聚焦原理示意圖。
[0019]圖10是本發(fā)明的實施例四中第二電極圈上的電極聚焦原理示意圖。【具體實施方式】
[0020]實施例一
[0021]參照圖1，本發(fā)明的可聚焦電磁場的多電極雙頻譜射頻腫瘤熱療儀，包括射頻電極、雙射頻源、功放器、控制柜、電源、計算機及治療床，射頻電極通過切換開關分別連接兩個功放器，兩個功放器分別通過兩個匹配器分別連接IOOKHz低射頻源和13.5MHz高射頻源，IOOKHz低射頻源和13.56MHz高射頻源分別連接控制柜，控制柜分別與電源、計算機及治療床相連，計算機也連接電源，兩個功放器分別連接兩個數(shù)據(jù)處理器，兩個數(shù)據(jù)處理器分另IJ連接兩個控制器，所述的射頻電極由周向陣列的電極構成，參照圖2，本實施例以射頻電極周向陣列為一圈的電極、電極數(shù)量為17個為例，假設腫瘤位置在人體平躺橫切面的第四象限的一點上，圖 2 中選定了 I1-19 ;I2-1ici 山_1ι。山_1ιι ;15-Ι?2 ;1θ_1?3 山_1?4 !He 共 8 組電極對，從圖2中可看出，電極數(shù)量為奇數(shù)，根據(jù)腫瘤在坐標系中的位置來選擇合適的電極對，所選的各電極對構成的柱體區(qū)域均為偏心的區(qū)域，此偏心區(qū)域可覆蓋住第四象限內腫瘤所在的位置，便于對非中心腫瘤進行聚焦治療。工作時，此8組電極對可按順序依次工作，或多組電極對組合工作。
[0022]本實施例中的射頻電極周向陣列的電極也可以為兩圈以上，在工作時只選擇其中一圈的電極進行工作，其余圈的電極停止工作，選中圈上的電極所選的電極對與圖2中所選定的8組電極對相同。
[0023]實施例二
[0024]參照圖3，與實施例一不同的是，本實施例以射頻電極周向陣列為一圈的電極、電極數(shù)量為15個為例，假設腫瘤位置在人體平躺橫切面的第一象限的一點上，圖3中選定了
I1-18 ；I2-19 ；I3-1i0山;l5_li3 ;Ie-1n山_1?5共7組電極對，從圖3中可看出，電極數(shù)量為奇數(shù)，根據(jù)腫瘤在坐標系中的位置來選擇合適的電極對，所選的各電極對構成的柱體區(qū)域均為偏心的區(qū)域，此偏心區(qū)域可覆蓋住第一象限內腫瘤所在的位置，便于對非中心腫瘤進行聚焦治療。工作時，此7組電極對可按順序依次工作，或多組電極對組合工作。
[0025]本實施例中的射頻電極周向陣列的電極也可以為兩圈以上，在工作時只選擇其中一圈的電極進行工作，其余圈的電極停止工作，選中圈上的電極所選的電極對與圖3中所選定的7組電極對相同。
[0026]實施例三
[0027]參照圖4、圖5及圖6，與實施例一不同的是，本實施例以射頻電極周向陣列為兩圈的電極、各圈上的電極數(shù)量均為17個為例，工作時，腫瘤處于第一圈電極I和第二圈電極2之間，根據(jù)腫瘤在坐標系中的位置，選取第一圈電極I和第二圈電極2上的電極構成電極對，假設腫瘤位置在人體平躺橫切面的第一象限的一點上，圖5和圖6中選定了 I1I9 ；
1-9.1 -9.1 -9.1 -9.1 -9.1 -9.1 -9.9 -1.9 -1.9 -1.9 -1.9 -1.9 -1.丄2 乙10 ?丄3 乙10 ?丄4 乙11 ?丄5 乙12 ?丄6 乙13 ?丄7 乙14 ?丄8 乙16 ,乙I 丄9 ,乙2 丄10 ,乙3 丄10 ,乙4 丄11 ,乙5 丄12 ,乙6 丄13 ?
27-114 ;28-116共16組電極對，所選的電極對是根據(jù)腫瘤在坐標系中的位置來選擇的，所選的電極對為不在同一圈上的電極，這樣可實現(xiàn)立體聚焦，各電極對構成的柱體區(qū)域均為偏心的區(qū)域，此偏心區(qū)域可覆蓋住第四象限內腫瘤所在的位置，便于對非中心腫瘤進行聚焦治療。工作時，此16組電極對可按順序依次工作，或多組電極對組合工作。
[0028]本實施例中也可單獨啟用第一電極圈I或第二圈電極2進行工作，如實施例一或實施例二的工作方式。
[0029]實施例四
[0030]參照圖7、圖8、圖9及圖10，與實施例一不同的是，本實施例以射頻電極周向陣列為三圈的電極、各圈上的電極數(shù)量均為15個為例，工作時，腫瘤位于第二圈電極2內，根據(jù)腫瘤在坐標系中的位置，選取第一圈電極I和第三圈電極3上的電極構成電極對，同時，第二圈電極2上的電極自身也在進行電極對配對，假設腫瘤位置在人體平躺橫切面的第一象限的一點上，圖 8、圖 9 及圖 10 中選定了 1「38 ；12-39 ；13-310 ;14_312 ;15_313 ;16_314 ;17_315 ；31-18 ;32-19 ;33_110 ;34-112 ；35-113 ；3-114 ；37-115 ；22-29 ;23_210 ;24_212 ；25-213 ；2~2U ；27-215共21組電極對，所選的電極對是根據(jù)腫瘤在坐標系中的位置來選擇的，選取的第一電極圈I和第三圈電極圈3上電極對為不在同一圈上的電極,這樣可實現(xiàn)立體聚焦,選取的第二電極圈2上的電極對繼續(xù)對腫瘤部位進行聚焦治療，各電極對構成的柱體區(qū)域均為偏心的區(qū)域，此偏心區(qū)域可覆蓋住第一象限內腫瘤所在的位置，便于對非中心腫瘤進行聚焦治療。這些配上對的電極可按順序輪流工作，也可同時工作，或多組電極對組合工作。
[0031]本 實施例中也可單獨啟用第一電極圈1，或第二圈電極2，或第三圈電極進行工作，如實施例一或實施例二的工作方式；或是任意選取兩圈電極進行工作，如實施例三的工作方式。
[0032]以上各實施例中每圈上的電極數(shù)量還可以為5-37之間的其它奇數(shù)，其中11、13、15、17、19、21為較佳數(shù)量，其工作原理與各實施例相同。
[0033]此外，本發(fā)明中的雙射頻源的頻率可根據(jù)腫瘤的實際情況調節(jié)成其他合適的頻率值，并不局限于實施例給出的頻率值。
【權利要求】
1.一種可聚焦電磁場的多電極雙頻譜射頻腫瘤熱療儀，它包括射頻電極、雙射頻源、功放器、控制柜、電源、計算機及治療床，射頻電極通過切換開關分別連接兩個功放器，兩個功放器分別通過兩個匹配器連接雙射頻源，雙射頻源連接控制柜，控制柜分別與電源、計算機及治療床相連，其特征在于:所述的射頻電極由周向陣列的電極構成，每圈上的電極數(shù)量為.5-37之間的奇數(shù)。
2.如權利要求1所述的可聚焦電磁場的多電極雙頻譜射頻腫瘤熱療儀，其特征在于:每圈上的電極數(shù)量為11-21的奇數(shù)。
3.如權利要求1所述的可聚焦電磁場的多電極雙頻譜射頻腫瘤熱療儀，其特征在于:射頻電極為兩圈以上同軸周向陣列的電極。
4.如權利要求3所述的可聚焦電磁場的多電極雙頻譜射頻腫瘤熱療儀，其特征在于:不在同一圈上的電極之間可進行配對。
5.如權利要求3所述的可聚焦電磁場的多電極雙頻譜射頻腫瘤熱療儀，其特征在于:射頻電極為2至5圈同軸周向陣列的電極。
6.如權利要求4所述的可聚焦電磁場的多電極雙頻譜射頻腫瘤熱療儀，其特征在于:每圈射頻電極上的電極數(shù)目相同。
7.如權利要求6所述的可聚焦電磁場的多電極雙頻譜射頻腫瘤熱療儀，其特征在于:每圈電極上的電極數(shù)目為11-21的奇數(shù)。
8.如權利要求1-7的任意一項所述的可聚焦電磁場的多電極雙頻譜射頻腫瘤熱療儀，其特征在于:所述的雙射頻源分別為IOOKHz和13.56MHzο
【文檔編號】A61N2/02GK103990228SQ201410205883
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年5月15日 優(yōu)先權日:2014年5月15日
【發(fā)明者】筆曉紅, 王勃然, 張凱, 孫嘉欣, 田赫 申請人:哈爾濱易奧秘科技發(fā)展有限公司