CN102688557A - 局部与全身兼容及深、浅部热疗兼容的组合式热疗治疗单元 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种局部与全身热疗兼容及深、浅部热疗兼容的组合式热疗治疗单元结构，它包括两个饼状电感线圈，该两个饼状电感线圈分别设置于人体的正反两面或左、右两侧，即一个设置在治疗床上，另一个设置在治疗床上方对应位置或设置于治疗床两侧处。本发明的目的是提供一种局部与全身兼容及深、浅部兼容的热疗组合式治疗单元结构，以解决传统的全身热疗设备不能兼容局部热疗及单一线圈穿透深度不足的问题，从而增加患者承受的射频安全功率阈值，提高升温速度，缩短升温时间，克服皮下脂肪过热，扩大适应人群的技术问题。

Description

局部与全身兼容及深、浅部热疗兼容的组合式热疗治疗单元

技术领域

本发明涉及一种热疗系统。

背景技术

传统的深部热疗设备大多采用几个极板组成的电容场式深部热疗系统，其产热机理是机体组织在高速变化的电场作用下产生极化，组织中带电粒子和极化分子随外加电场极性高速变化而产生移动、旋转、振动等运动而自行产热升温。由于机体组织是不均匀介质，脂肪、骨骼、肌肉、血液等各种组织在不同外加交变电场作用下的运动速度、形式不同，对外加能量的转换效率不同且随频率、温度不同而变，温升也不同。经过多年来测试和临床观察发现电容场式射频热疗设备在功率和时间等条件相同的情况下，各频段各种组织温升变化关系如表1所示，由表可见，射频电容场式深部热疗设备脂肪热转换效率远高于肌肉和内部脏器组织，因此容易出现皮下脂肪过热而产生“热屏障”；尽管当频率为40.68MHz时，比起13.56MHz，脂肪过热的现象有很大改善，但不能从根本上根除皮下脂肪过热问题。20多年来，国内外厂家不懈努力，想尽各种方法改进设备性能，收效不显著。皮下脂肪过热是电容场式深部热疗难于彻底克服的缺点，它导致脂肪和深部组织温度不均匀，产生脂肪过热硬结，疼痛难忍，许多肥胖患者得不到有效治疗，阻碍热疗的发展和普及。

相比之下，用电感作为热疗设备的治疗单元，当高速变化的电流通过治疗单元时，根据电磁感应原理，机体组织产生高速变化的感应电流而发热升温。其温升值取决于不同组织的电导率；表2为射频段脂肪和肌肉的电导率和介电常数：由表2可知，肌肉的电导率远大于脂肪，所以采用电感治疗单元的热疗设备不会出现皮下脂肪过热，但由于桶状线圈在治疗上定位不便，一般都采用饼状线圈，在研制ZL 02 2 33296.0号专利介绍的双热源全身热疗系统中，设备采用饼状线圈作为射频治疗单元，参见图2，经体模试验测试发现，在体模中，其温升衰减至1/e的深度约为4.3cm，属于中浅加热方式。

综上所述，电容场式治疗单元穿透深度好，但容易出现皮下脂肪过热，单个饼状治疗单元不产生皮下脂肪过热，但透热深度不够好。

发明内容

本发明的目的是提供一种局部与全身兼容及深、浅部兼容的热疗组合式治疗单元，以解决传统的全身热疗设备不能兼容局部热疗及单一线圈穿透深度不足的问题，从而提高患者承受的射频安全功率阈值，提高升温速度，缩短升温时间，克服皮下脂肪过热，扩大适应人群的技术问题。

本发明解决上述发明技术问题的技术方案如下：

一种局部与全身兼容、深部与浅兼容的热疗组合式治疗单元结构，它包括两个饼状电感线圈，该两个饼状电感线圈分别设置于人体的正反两面或两侧，即一个设置在治疗床上，另一个设置在治疗床上方对应位置或设置于治疗床两侧处。

所述设置于人体正反两面或两侧的两个饼状电感线圈可做成相互旋转或相对移动的结构。

两个饼状电感线圈采用串联方式的电气连接，即异名端相连；也可以采用并联方式的电气连接，即同名端相连；两线圈的外形和结构对称，两线圈之间射频功率均匀分配。

本发明所述组合式治疗单元，当用于双热源全身热疗系统中，其优点：1、提高全身热疗疗效；2、减轻痛苦；3、扩大适应人群。当用于深部热疗系统中，其优点：1、彻底克服以往深部热疗皮下脂肪过热的副作用，使肥胖患者同样得到有效治疗——扩大肥胖患者适应人群；2、减少患者痛苦，提高病灶温度，增加疗效；3、省去用于皮下脂肪散热的水袋和笨重的水循环装置，使操作更简单，减少系统故障率，彻底根除漏水导致的治疗风险；4、如果只用其中一个线圈加射频，则可用于治疗对应一侧的浅表肿瘤。

将不同的组合集成在一个热疗系统中；就可以组成一种不会产生皮下脂肪过热、局部（深、浅部）、全身兼容的热疗系统。

附图说明

图1是本发明的上下重叠式双线圈结构及原理示意图。

图2是单线圈的原理示意图。

图3是本发明的侧式双线圈结构及原理示意图。

图4是本发明应用于双热源全身热疗系统中的结构示意图。

图5是图4的左视图。

图6是本发明的双热源全身热疗系统的红外治疗罩的对开结构示意图。

具体实施方式

本发明的结构及工作原理参见图1、3，它包括两个饼状电感线圈A、B，该两个饼状电感线圈A、B分别设置于人体的正反两面或两侧，即一个设置在治疗床上，另一个设置在治疗床上方对应位置处或治疗床的两侧。

两个线圈可采用串联方式的电气连接（异名端相连），也可以采用并联方式的电气连接（同名端相连）；为使患者全身热场均匀，两线圈的外形和结构必须对称，两线圈之间射频功率均匀分配，所产生的磁力线叠加。

如果把单一的饼状电感拆分成两个大小、位置对称的线圈，做成组合式的治疗单元，分置于人体的两个部位，通过位置和相位组合、垂直距离调整等，则可在两个线圈之间产生均匀稳定的磁场。这种磁场既能均匀穿透人体躯干，使机体产生感应涡流而发热，又可以防止皮下脂肪过热。它综合了电容式穿透深度好和饼状电感式治疗单元不会产生脂肪过热的优越性，这种治疗单元既可改善电感线圈穿透深度的不足，还可用于深部、浅部热疗，克服电容式治疗单元产生皮下脂肪过热缺点。

如图1：线圈B位于患者下方；线圈A位于患者上方，如果两个线圈的尺寸和相对位置、相位控制和垂直距离调整得当，则可以使两线圈之间的组织产生均匀的热场，使深部温度迅速升高而皮下脂肪层温升只有深部温升的十分之一左右，从根本上解决皮下脂肪过问题，以往深部热疗中用于皮下脂肪散热的水袋（许多设备还有庞大的水循环装置）等都可以省去。

比起单一热源全身热疗系统，ZL 02 2 33296.0号专利介绍的双热源全身热疗系统由于射频的穿透性和射频红外两种热源的互补作用，双热源电感式全身热疗系统已经极大地克服了温度分布不均造成的不足，减轻副作用，提高了疗效。然而，由于电感穿透深度4-6cm的局限，仍然存在全身升温较慢的不足。如果采用上述组合式治疗单元，则在大范围透热情况下，磁力线将均匀穿透患者躯干使患者全身温度均匀平稳上升。如果采用相同的射频功率，组合线圈比单个线圈单位体积组织承受的平均功率密度降低一倍，患者所能承受的功率阈值增加一倍，使某些原本不能适应治疗者可以承受治疗，另一方面，由于患者承受的功率也增加一倍，其升温也缩短一倍，体弱患者可采用较低功率加温而比原来短一倍的时间达到有效治疗，使原来不能耐受的患者能坚持治疗；大部份患者在60分钟以内就可以轻易使全身温度地达到目标温度（通常为40℃）以上，而ZL 02 2 33296.0号专利介绍的双热源全身热疗系统中，采用单电感双热源全身热疗，一般需要50-100分钟才能使全身温度达到这个温度，体弱者可能更长时间。由于升温时间过长，总治疗时间约4-5小时，患者消耗大，体弱患者难于坚持治疗，只好缩短目标温度维持时间或降低目标温度值，有些干脆放弃治疗。而目标温度维持时间和目标温度值与治疗效果成正比。国外文献报道全身热疗一般治疗4-6小时（有效治疗时间不足两小时），大部份患者不能坚持；所述治疗单元可使升温时间大约缩短60分钟左右，如果用同样治疗时间，可延长目标温度维持时间，增加疗效，或缩短治疗时间，减小患者消耗，使体弱患者能够坚持治疗。

所述组合式治疗单元可以做成一个可旋转的组合体，在治疗时按需要的速度旋转，则可更进一步改善躯干热场的均匀性，减小全身热疗的升温时间。或做成相对移动式结构。所述组合治疗单元如果将线圈B和线圈A都做成可更换、可相对移动的结构，A、B线圈尺寸和相对位置可以根据患者病灶、患者体型改变与患者的相对位置，则这种热疗系统可以用来治疗深部（两个线圈）、或浅部实体肿瘤（只用一个线圈），并且彻底克服电容场式深部热疗皮下脂肪过热的缺点，病灶温度分布更均匀，进一步提高肿瘤内部温度，增强对癌细胞的杀灭功能，提高疗效。

参见4、5，本组合式治疗单元应用于双热源全身热疗系统中的具体实例，其中的电感线圈B被铺设在治疗床2的表面，电感线圈A固定在可旋转可移动的装置上，该装置固定在半封闭的红外治疗罩1上。两线圈也可分别置于患者两侧，即固定在治疗床的两侧。所述红外治疗罩1可以采用如图6所示的对开结构。

表1：

表2：

组织名称	电导率	介电常数
			脂肪	5X10-4	12
肌肉	81X10-4	115

Claims (3)

1.一种局部与全身兼容及深、浅部热疗兼容的组合式热疗治疗单元，其特征在于，它包括两个饼状电感线圈，该两个饼状电感线圈分别设置于人体的正反两面或左右两侧，即一个设置在治疗床上，另一个设置在治疗床上方对应位置处或设置于治疗床的两侧。

2.根据权利要求1所述的一种局部与全身兼容的深、浅部热疗组合式单元，其特征在于，所述设置于人体正反两面或左右两侧的两个饼状电感线圈为可相互旋转或相对移动的结构。

3.根据权利要求1或2所述的一种局部与全身兼容的深、浅部热疗组合式单元，其特征在于，两个饼状电感线圈采用串联方式的电气连接，即异名端相连；也可以采用并联方式的电气连接，即同名端相连；两线圈的外形和结构对称，两线圈之间射频功率均匀分配。

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