專利名稱：生物級聯(lián)調(diào)諧治療儀的制作方法
(一)本發(fā)明的名稱生物級聯(lián)調(diào)諧治療儀，英文縮寫為DSR。
(二)本發(fā)明屬于生物電子技術(shù)領(lǐng)域。
(三)對本發(fā)明的理解、檢索、審查最相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)，是近十多年來出現(xiàn)的非線性振蕩電子技術(shù)。回顧非線性振蕩的研究史(參見KenndeyM.P.，Chua L.O.，IEEE Trans.Circuits and Systems，33(1986)974)，我們可以知道，雖然早在1927年荷蘭無線電工程師Vander Pol等在三極管振蕩電路中就已看到“不規(guī)則的”現(xiàn)象，但由于當時技術(shù)不夠發(fā)達，沒有對這種分叉—混沌現(xiàn)象給以重視。重要的倍周期分叉現(xiàn)象也直到1978年才由美國物理學家Feigenbaum發(fā)現(xiàn)(參見M.J.Feigenbaum，J.Stat.Phys.，19，25(1978)；21，669(1979))。1979年3位蘇聯(lián)學者提出了修正的范德坡振蕩器，發(fā)現(xiàn)了復雜輸出(參見Zongh G.O.，Ayrom F.，Int.J.CircuitTheory Appl.，13(1985)93；程極泰，《自然雜志》，12(1989)668；Matsumoto T.etal.，IEEE Trans.Circuits and Systems，32(1985)797).1981年P(guān).S.Linsay對含變?nèi)荻O管的RLC振蕩電路(附

圖1)進行實驗研究(Tang Y.S.et al.，IEEE Trans，Circuits and Systems，30(1983)，620)。此二極管的電容隨電壓變化的規(guī)律是C＝C0(1＋βV)7，其中C0，β和γ是常數(shù)。當訊號發(fā)生器的輸出電頻較低時，RLC回路響應(yīng)是線性的，有一確定共振頻率ν。將發(fā)生器調(diào)到此頻率上，以訊號電壓V為控制參量。當V增至閾值V1時，突然有二分頻ν/2……，當V增至閾值Vn時，突然有2n分頻ν/2n，這些閾值Vn按Feigenbaum普適常數(shù)δ收斂。實驗結(jié)果與理論預(yù)計值比較列于表1。1984年L.0.Chua設(shè)想—3階非線性自治電路(Chua.L.O.et al.，Int.J.Circuit Theory Appl.，14(1986)315)，此電路可與Lorenz混沌模型相比。1986年黃安山在Chua電路中發(fā)現(xiàn)“周期—混沌—周期加(減)1律”，繼而又在該電路中找到了混沌消失時的邊界(黃安山，《電子學報》，18，2(1990)121)。實際上，在其他3階自治電路，例如仿Chua電路、雙回路3階自治電路中，都存在著相同現(xiàn)象。特別是在仿Chua電路中遵循著一條完美的規(guī)律從平衡點開始Hopf分叉由倍周期進入混沌，然后從周期2開始經(jīng)倍周期進入混沌，再后從周期3開始……(參見Chua.L.O.，Madan R.N.，IEEE Circuits and Devices Magazine，1(1988)3)。
對本發(fā)明的理解、檢索、審查有參考作用的另外一項現(xiàn)有技術(shù)，就是生物頻譜技術(shù)。在這方面，本發(fā)明人已經(jīng)注意并初步研究周林頻譜治療技術(shù)和太保頻譜治療技術(shù)。對于周林頻譜治療技術(shù)，請參見周林在首屆青年生物醫(yī)學工程學術(shù)大會上發(fā)表的論文《模擬人體頻譜對疾病作用機制》，《上海老年報》刊載的“模擬氣功針灸的頻譜照射療法”，《解放日報》刊載的報道“用非藥物方法治療艾滋病取得一定成效”，新加坡《南洋商報》刊載的“生物頻譜治療儀器對人體有五大作用”等文獻。
此外，對本發(fā)明的理解、檢索有參考作用的現(xiàn)有技術(shù)還有鎖相控制技術(shù)和生物傳感技術(shù)。有關(guān)文獻可參見顧耀祺編著的《鎖相》(科學出版社，1975)，王洪業(yè)編著的《傳感器技術(shù)》(湖南科技出版社，1985)，袁希光主編的《傳感器技術(shù)手冊》(國際工業(yè)出版社，1986)。
(四)本發(fā)明的目的，是想設(shè)計并建立一種新型照射裝置，以產(chǎn)生能夠與生物自組織復雜頻率響應(yīng)相對應(yīng)，具有級聯(lián)演化頻率的輻射，提高并拓寬生物頻譜治療的效果和范圍；進而想增加一種傳感器，并利用鎖相控制技術(shù)進一步將生物頻譜治療技術(shù)改進成為能夠根據(jù)不同病癥進行不同治療的具體治療儀，提高生物頻譜治療的準確度和安全性。
生物體是具有不同結(jié)構(gòu)層次的大系統(tǒng)。在各結(jié)構(gòu)層次中，從亞細胞、細胞、組織、器官直至機體，都存在著控制和調(diào)整。從生物控制論的觀點來看，生命系統(tǒng)是極其復雜的、具有非平衡演變性的自組織系統(tǒng)。現(xiàn)在人們僅在機體水平上進行了一些研究，其他各結(jié)構(gòu)層次上的控制和調(diào)節(jié)的內(nèi)在機制尚待作進一步的定量的與動態(tài)的研究。利用非平衡系統(tǒng)理論和生物控制論的研究成果，促使醫(yī)療保健向縱深方向發(fā)展，特別是利用生物反饋的方法來防治某些疾病，是完全有可能的。
雖然周林生物頻譜技術(shù)已注意到以往市場銷售的理療儀器療效較差的原因在于這些治療儀所發(fā)出的信號均為單包色窄帶電磁波，雖然周林頻譜技術(shù)加寬了輻射頻帶，且治療取得一定成效，但是，這種技術(shù)仍僅限于特定的頻率和波長，而這種輻射對于復雜的生物自組織系統(tǒng)并不適用，且使用方法過于籠統(tǒng)，不能因人而異，因病而異，這就限制了周林生物頻譜技術(shù)的療效和使用范圍，例如對于腫瘤、骨折、畸形、二尖瓣狹窄、急性心肌梗塞、嚴重心律失常、結(jié)核病等，周林生物頻譜技術(shù)無效(對這一點，周林本人在他的產(chǎn)品宣傳報上公開承認過。)從更深的方面看，雖然作為周林生物頻譜治療儀科學基礎(chǔ)的匹配原理是一個早已為近現(xiàn)代科學技術(shù)公認并廣泛應(yīng)用的原理，但是，這種原理僅在一定層次上的一定范圍內(nèi)具有真理性。在醫(yī)學領(lǐng)域，這種原理僅適用于正常生物體輻射，因而僅對生物防護保健有意義，但并不適用于患有疾病或帶有變異組織的生物體輻射，因而對生物治療來說意義不大。對于生物體，由健康正常的機體組織引發(fā)的伴有諧振運動的匹配吸收是“有益的”，而由病變組織或變異組織引發(fā)的伴有諧振運動的匹配吸收則是“有害的”。為了整個生物體的有益存在，不僅不需要這后一種匹配吸收，而且需要對病變組織或變異組織產(chǎn)生伴有非諧振運動的非匹配吸收。
生物體作為復雜的自組織系統(tǒng)整體，必定具有復雜的而非簡單的、包含多種頻率而非單一頻率的輻射。對于這樣的輻射，抽象地提出匹配吸收原理是沒有多大意義的，我們必須將僅適用于簡單的力學和物理過程的匹配原理拓廣為適用于生物自組織的廣義匹配原理。
雖然太保頻譜治療儀試圖通過引入幾種微量元素以改進周林頻譜治療儀，但從基本有原理和構(gòu)造上看，太保頻譜治療儀仍有自己的局限和缺陷，為克服這種局限，我作出了另一項發(fā)明(見發(fā)明“生物用演化電致輻射器”說明書)。
(五)現(xiàn)從科學基礎(chǔ)、工作原理和基本構(gòu)成三方面介紹本發(fā)明的內(nèi)容。
1、科學基礎(chǔ)本發(fā)明的基礎(chǔ)由RLC振蕩電路系統(tǒng)構(gòu)成。本發(fā)明所以要采用非線性電路，是由于有不少實驗和理論分析(前面已列出有關(guān)文獻)已表明，許多非線性器件、電路和系統(tǒng)能夠呈現(xiàn)一種遠比經(jīng)典電路所呈現(xiàn)的直流穩(wěn)態(tài)響應(yīng)、周期響應(yīng)、子諧波響應(yīng)、超諧波響應(yīng)和殆周期(準周期)響應(yīng)更為復雜的響應(yīng)，而這種復雜響應(yīng)與生物體的復雜響應(yīng)是相適應(yīng)的。
從前面提及的非線性振蕩電路實驗結(jié)果，我們可斷定i)隨著分叉級數(shù)n的增加，非線性振蕩以z(n)倍周期而遞增；ii)在第n級分叉上，非線性振蕩由z(n)個分叉波迭加而成。這里z(n)取整數(shù)值。關(guān)于這一點，可參見本發(fā)明人李宗誠在《1994年全國自動化控制理論學術(shù)論文集》發(fā)表的論文“自組織控制系統(tǒng)分析方法分叉一混沌信號與N級分頻譜變換”，還可參見本發(fā)明人李宗誠在1994年將要出版的學術(shù)刊物《數(shù)據(jù)采集與處理》上發(fā)表的論文“關(guān)于非平衡信號的采樣間隔和頻率”。
在將非線性電路引入探測器或加速器的條件下，由非線性振蕩電路實驗結(jié)果，我們可以看到電子具有N級分叉波動性；第n級分叉波的頻率應(yīng)為ν/z(n)、波長應(yīng)為z(n)λ。特別地，當n→∞，電子具有混沌波動性；當n＝0，電子具有de Broglie波動性。
根據(jù)電子光學所確認的如下事實A)在電場和磁場中控制電子運動軌跡的規(guī)律(最小作用量原理)與折射率有變化的化學媒質(zhì)中控制光線的規(guī)律(費馬原理)之間的相似性；B)L.V.德布羅意于20世紀20年代揭示了電子的波動性及其與光波的相似性；進而，考慮到電磁級聯(lián)簇射及其它高能多光子過程，我們可看到，在將非線性電路引入發(fā)射器的條件下，光子將具有倍周期演變性，而且以分叉一混沌波為基本演變形式。關(guān)于這一點，可參見本發(fā)明人李宗誠在1994年將要出版的學術(shù)刊物《光譜學與光譜分析》上發(fā)表的論文“N級分叉一混沌光子模型及其演化波譜研究”。本發(fā)明人給出如下兩個重要結(jié)論①根據(jù)Feigenbaum分叉間距等比關(guān)系(見M.J.Feigenbaum，J.Stat.Phys.，19，25(1978)；21，669(1979))。
Δn/Δn＋1→δ＝4.669201609……則N級分叉光子的速度應(yīng)為c{N}=η0c+η12c+1δη13c+1δ2η14······+1δn-1η1(1+N)c]]>=c[η0+Σn=1N1δn-1η1(1-n)]]]>式中，η0為未分叉時段[t0，t1]在一特定演變時段[t0，t]中所占的比重，且0≤η0＜1；η1為一級分叉時段[t1，t2]在一特定演變時段[t0，t]中所占的比重，且0≤η1＜1。
②N級分叉波的頻率和波長應(yīng)為ν{N}=ν[η0+Σn=1N1z(n)·1δn-1η1(1+n)]]]>λ{N}=λ[η0+Σn=1N1δn-1z(n)η1(1+n)]]]>2、工作原理以上述科學內(nèi)容為基礎(chǔ)，本發(fā)明人提出廣義匹配原理如下作為復雜自組織系統(tǒng)的生物體，是一個能向周圍空間發(fā)射具有多級分頻和多級波長的生物輻射源，可產(chǎn)生具有非平衡演變性的電場、熱揚和光效應(yīng)場，這些物理場的多級分頻和多級波長與生物體的固有多級分頻和多級波長相等或相近時，可產(chǎn)生多級匹配吸收并產(chǎn)生非線性振蕩運動。
本發(fā)明的治療機理是當多級分頻譜發(fā)生器發(fā)射與人體正常組織(或健康組織)輻射波譜相近的電磁能量時，可激發(fā)機體正常組織(或健康組織)電場，促進機體正常(或健康)生理生化反應(yīng)，達到防護和保健作用；當多級分頻譜發(fā)生器發(fā)射與人體變異組織(或病變組織)輻射波譜不同的電磁能量時，可破壞人體變異組織(或病變組織)，消除機體變異(或病變)生理生化反應(yīng)，達到轉(zhuǎn)變和治療作用。
3、基本構(gòu)成本發(fā)明是主要由級聯(lián)輻射器、生物非線性傳感器、級聯(lián)調(diào)諧器組成的級聯(lián)調(diào)諧分頻譜治療儀。
級聯(lián)輻射器是一個以RLC非線性振蕩電路為基礎(chǔ)、以氙燈或氪燈為輻射源的照射裝置。如附圖2所示，這是本發(fā)明的主要元件。利用這種裝置，我們可以產(chǎn)生具有多級分頻和多級波長的非平衡演化光輻射，這種輻射與生物自組織輻射的復雜頻率響應(yīng)相對應(yīng)。
生物非線性傳感器是利用RLC非線性振蕩電路對現(xiàn)有生物傳感器進行改進后而形成的裝置。如附圖3所示。這種裝置可以利用生物的特異性反應(yīng)把某種有機物的物理或化學變化轉(zhuǎn)化為可電測的量。它由分子識別器(即敏感膜)和信息轉(zhuǎn)換器兩部分組成。分子識別器是生物傳感器的核心，它能識別被測對象，并與之發(fā)生一定的物理或化學變化。分子識別器由具有分子識別功能的物質(zhì)(如酶、微生物、抗體、激素等)和一層極簿的膜(如高分子膜或陶瓷膜)構(gòu)成。常用的信息轉(zhuǎn)換器有離子選擇電極、氣敏電極、半導體離子敏感場效應(yīng)晶體管(ISFET)等，它們能將分子識別器與被測對象發(fā)生的物理或化學變化轉(zhuǎn)變成電信號。
級聯(lián)調(diào)諧器是對具有級聯(lián)簇射性的復雜輻射進行調(diào)諧的裝置。采用調(diào)諧技術(shù)，我們可以按照生物傳感器提供的多級分頻或多級波長信號，將級聯(lián)輻射器的輸出頻率或輸出波長控制在一定程度或一定范圍內(nèi)。
(六)與現(xiàn)有生物頻譜技術(shù)相比，本發(fā)明有如下三個優(yōu)點。
1、由于本發(fā)明以RLC非線性電路為基礎(chǔ)，而建立級輻射器和級聯(lián)調(diào)諧器，能夠產(chǎn)生與生物自組織復雜頻率響應(yīng)相對應(yīng)、具有級聯(lián)演化頻率的輻射，因而能夠破壞、以至消除病變組織，提高生物頻譜治療的效果。
2、由于本發(fā)明通過新型輻射器不僅能夠產(chǎn)生與生物病變組織的輻射頻率不同的輻射，而且能夠產(chǎn)生與生物正常組織的輻射頻率相近的輻射，因而不僅能消除病變，而且能起防護保健作用，擴大生物頻譜治療的范圍。
3、由于本發(fā)明利用生物傳感技術(shù)而建立生物非線性傳感器和級聯(lián)調(diào)諧器，能夠?qū)㈩l譜儀的級聯(lián)輻射與任一具體生物組織的具體級聯(lián)輻射聯(lián)系起來，因而提高生物頻譜治療的準確性。
4、由于本發(fā)明利用鎖相控制技術(shù)而將生物非線性傳感器與級聯(lián)調(diào)諧器緊密結(jié)合起來，能夠?qū)㈩l譜儀的級聯(lián)輻射與生物組織的級聯(lián)輻射之間的位相差控制在防護標準范圍內(nèi)，因而提高生物頻譜治療的安全性。
(七)實現(xiàn)本發(fā)明的最好方式如下概括地說，首先采用非線性電子技術(shù)設(shè)計并建立級聯(lián)輻射器，進而采用調(diào)諧技術(shù)設(shè)計并建立級聯(lián)調(diào)諧器，再進而采用生物傳感技術(shù)設(shè)計并建立生物非線性傳感器，最后采用鎖相控制技術(shù)設(shè)計并建立由操作者級聯(lián)輻射器、級聯(lián)調(diào)諧器和生物非線性傳感器構(gòu)成的半自動控制系統(tǒng)(如果有必要且不必計較制造成本，我們不難建立生物多級分頻譜自動治療系統(tǒng))。
以附圖4為例。此圖為級聯(lián)調(diào)諧分頻譜治療系統(tǒng)。在這個系統(tǒng)中，頻率回路用來測量生物體的輻射頻率并反饋到級聯(lián)調(diào)諧器，反饋信號以頻率的形式送出。為了降低成本(從而降低售價)，對于系統(tǒng)中輸入輸出頻率間的位相差可由操作者測量。如果有必要且不必計較成本，也可采用鑒相器測量。操作者和生物非線性傳感器是構(gòu)成鎖相環(huán)路的兩個基本環(huán)節(jié)。如果有必要且不必計較成本，還可采用濾波和校正環(huán)節(jié)。
本發(fā)明的使用方法如下1、照射部位對于正常健康機體的防護保健，以全身裸露照射為主；對于生物病變組織的治療，以局部裸露照射為主。配合經(jīng)絡(luò)穴位照射療效更好；神經(jīng)和循環(huán)系統(tǒng)疾病照射百會和涌泉穴；保健照射涌泉穴，男性加照腎俞，女性加照下腹。
2、照射強度的選擇在這方面，本發(fā)明與現(xiàn)有生物頻譜技術(shù)不同。本發(fā)明只有“因人而異”、“因病而異”的反饋式級聯(lián)調(diào)諧過程，并沒有作出“因類而異”的一般而模糊的選檔要求。
3、照射距離20～30cm療效比較好。
4、照射時間每次照射以30～40分鐘為宜；每日照射2次為宜；對療程不作一般規(guī)定。
權(quán)利要求
一、獨立權(quán)利要求(一)前序部分本發(fā)明屬于生物電子技術(shù)領(lǐng)域。現(xiàn)有技術(shù)中與本發(fā)明主題密切相關(guān)的技術(shù)特征是以非線性振蕩電路為基礎(chǔ)而產(chǎn)生具有非平衡演變性的輸出(非線性電子技術(shù)特征)；利用對于生物的電磁輻射以產(chǎn)生匹配吸收療效(生物頻譜技術(shù)特征)；利用生物的特異性反應(yīng)將某種有機物的物理化學變化轉(zhuǎn)化為可電測的量(生物傳感技術(shù)特征)；將輸出振蕩信號與標準振蕩之間的位相差控制在一定范圍(鎖相控制技術(shù)特征)。(二)特征部分本發(fā)明的技術(shù)特征是用改進的輻射器產(chǎn)生具有多級分頻和多級波長的級聯(lián)輻射，并用改進的生物傳感器和調(diào)諧器實施鎖相控制，從而安全、準確、有效地對生物進行治療。
二、從屬權(quán)利要求(一)引用部分引用的權(quán)利要求①用改進的輻射器對生物產(chǎn)生級聯(lián)輻射。引用的權(quán)利要求②用改進的生物傳感器和調(diào)諧器實施鎖相控制。(二)特征部分對于引用的權(quán)利要求①，本發(fā)明附加的技術(shù)特征是以非線性振蕩電路為基礎(chǔ)而建立級聯(lián)輻射器，可產(chǎn)生與生物自組織的復雜輻射相對應(yīng)的輻射，從而提高生物頻譜治療的效果。對于引用的權(quán)利要求①，本發(fā)明附加的技術(shù)特征是級聯(lián)輻射器不僅適用于治療病變組織和消除變異組織，而且適用于對正常的生物機體，從而擴大生物頻譜治療的范圍。對于引用的權(quán)利要求②，本發(fā)明附加的技術(shù)特征是將非線性器件引入生物傳感器并將改進的生物傳感器與調(diào)諧器結(jié)合起來，可提高生物頻譜治療的準確性。對于引用的權(quán)利要求②，本發(fā)明附加的技術(shù)特征是將改進的生物傳感器與調(diào)諧器結(jié)合起來，可提高生物頻譜治療的安全性。
全文摘要
本發(fā)明“生物級聯(lián)調(diào)諧治療儀”屬生物電子技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明通過設(shè)計并建立新型輻射裝置和鎖相控制器，可提高生物頻譜治療的有效性、準確性和安全性。本發(fā)明以RLC非線性振蕩電路為基礎(chǔ)而建立能發(fā)射具多級分頻和多級波長的級聯(lián)輻射的裝置，改進生物傳感器并將其與調(diào)諧器結(jié)合起來以控制對于生物組織的級聯(lián)輻射。本發(fā)明有助于改善新陳代謝并消除病變組織，因而可廣泛應(yīng)用于醫(yī)學治療、生物工程、畜牧獸醫(yī)、蟲害防治等領(lǐng)域。
文檔編號A61N5/00GK1117880SQ94108980
公開日1996年3月6日 申請日期1994年8月29日 優(yōu)先權(quán)日1994年8月29日
發(fā)明者李宗誠 申請人:李宗誠