CN107206247A - 用于提供高温疗法的设备和方法 - Google Patents

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CN107206247A CN201580058158.7A CN201580058158A CN107206247A CN 107206247 A CN107206247 A CN 107206247A CN 201580058158 A CN201580058158 A CN 201580058158A CN 107206247 A CN107206247 A CN 107206247A
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加里·明克
亚历克斯·努涅斯
安东尼·努涅斯
乔治·巴雷拉
乔斯·安东尼奥·科拉佐
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Abstract

一种用于给活体，尤其是人、动物或植物，提供高温疗法的设备和方法。该设备包括信号发生器、信号调制器和发射器以使设备能够提供高温疗法。高温疗法可通过产生信号、可选择地调制信号并传递信号至活体上的目标位置被提供给活体。在预设周期达到后可以中断设备的任何进一步的使用。

Description

用于提供高温疗法的设备和方法
技术领域
本发明涉及一种用于给活体，尤其是人、动物或植物，提供高温疗法的设备和方法。
背景技术
高温疗法是一类医学治疗，其中身体组织被曝露在略微更高的温度下以破坏并杀死癌细胞或使癌细胞对辐射和特定抗癌药物的作用更敏感。局部高温已表明在人和动物中，当与用于癌症尤其是如乳腺癌、宫颈癌、前列腺癌、头颈部癌、黑色素瘤、软组织肉瘤和直肠癌的化疗或辐射疗法结合时是有效的。
高温疗法有时通过被设计为将微波或无线电频率(RF)能量集中在目标区域的能量发射装置被传递。微波或RF能量通过放置辐射器或天线与被治疗的主体接触或紧邻被传递。这种装置的例子可以在例如在美国专利申请公开号2006/0265034和2014/0065664中找到。
这些装置的一个缺陷是辐射器天线通过使用逐渐损耗至其无法再用于其预设目的那一点。损耗的天线，除了失效外还会对患者或其连接的能量发射装置造成损害。此外，在现有技术中还有改进用于提供高温疗法的装置和方法的普遍需求。
没有仔细的记录而要以任何准确程度预测天线辐射器何时将损耗至非功能性的点或何时继续使用其将变得有害是困难的。即使有仔细的记录，损耗的天线辐射器可能被错误地使用，因为它的外观并不必然地指示它的状态。
因此，在现有技术中对于高温疗法设备的天线辐射器需要当它达到其计算的最大安全操作寿命时自动地变为失效。
本发明寻求解决这些和其他现有技术遇到的不足。
发明内容
在本发明的第一个方面，是一种用于给活体提供高温疗法的设备。该设备包括被配置为产生载波信号的信号发生器，被配置为用调制信号可选择地调制载波信号的信号调制器，以及被配置为传递调制的载波信号至活体上的目标位置的发射器。
尽管该设备可能仅适于提供高温疗法，在一些实施方式中该设备被特别配置为这样做。载波信号典型地具有在6mHZ至250mHZ范围的频率。设备的操作者或使用者可控制信号调制器以便他们可选择用于调制载波信号的调制信号。特别地，在治疗传递之前或期间的任何时间，他们可选择一个或更多数量的频率以调制载波信号。典型地，信号发生器和信号调制器包含在普通包围物内而发射器(其通常采用辐射器机构或天线的形式)可通过导线、电缆、或类似的可传送调制的载波的耦合机构耦合至信号发生器和/或信号调制器。
载波信号可包括无线电波。该设备可产生约434MHz的微波无线电频率载波信号，或任何其他包含在如世界上多个大陆的众多组织授权的可接受的工业、医疗和科学(ISM)内的频率。
载波信号的产生可为脉冲的，并且信号发生器可被进一步配置为选择性地变化脉冲的载波信号的脉冲重复频率。该设备，通过微处理控制系统，可以为载波信号可选择地变化可变脉冲重复频率，其范围为但不局限于半周期每秒至5000开-关循环每秒。40千赫兹的高级载波信号也被原型化并且对用于生理共振应用的超脉冲的434MHz载波信号有用。
信号发生器可被进一步配置为选择性地变化脉冲的载波信号的占空比。该设备，通过微处理控制系统，可在选择的脉冲重复频率的数学分解中改变接通时间和断开时间的占空比。载波正常运行时间的占空比可以是可控制的，并且可从大约1％具有“载波运行时间”和99％具有“载波断开时间”变化，并且反之亦然。
载波信号的调制可包括调制载波信号的频率。调制信号可包括在大约0.1Hz至大约50KHz之间的频率。调制信号可包括声频信号。该设备，通过微处理控制系统，可以将声频以频率调制的形式应用至载波信号上。该频率调制通过声频信息的印记可在声频信息的频率大约0.1赫兹至超过50000赫兹范围。在一个实施方式中调制信号可包括超声波。
该设备可应用存储的声频协议作为载波信号的调制。这些声频协议可包括但不限于单频、多重同时产生的频率、和存储的声频材料。所需的声频协议的选择可由设备的使用者进行。
该设备可接受额外的声频格式和协议，通过直接传输至设备(例如通过大容量存储装置)，和/或通过用远程主机下载或从因特网或其他网络下载。
该设备可被用于增强细胞生物学的相变。该设备可被设计为利用联合诱导理论来传输特定频率以刺激特定生物功能，该理论中无线电场和电场在远处影响组织和细胞质中的生物水。
该设备可传递被治疗的身体部分的任何共振频率以匹配该身体部分的共振频率并利用被治疗的身体部分的共振能量。因此，该设备可以相对低的功率有效地传递能量至目标身体部分。
该设备可被用来增强活体的原生质/细胞质中的水的分子/布朗运动。该传递至组织内的水的能量的增加能够打开神经微管并增强神经和其他组织的相变。
近期研究阐述了10Hz和50Hz方波在神经康复的好处以及通过使用这些频率的增强的神经生长。例如，参考如下的公开文献：
Coombe,D.R.(2002).CELLS,GELS AND THE ENGINES OF LIFE.Immunol CellBiol,80(5),506-506.
Gabriel,S.,Lau,R.W.,&Gabriel,C.(19％).The dielectric properties ofbiological tissues:III.Parametric models for the dielectric spectrum oftissues.Physics in Medicine and Biology,41(11),2271.
Trevors,J.,&Pollack,G.(2012).Origin of microbial life hypothesis:agel cytoplasm lacking a bilayer membrane,with infrared radiation producingexclusion zone(EZ)water,hydrogen as an energy source and thermosynthesis forbioenergetics.Biochimie,94(1),258-262.
Xun,S.(2011).Increased dielectric constant in the water treated byextremely low frequency electromagnetic field and its possible biologicalimplication.Journal of Physics:Conference Series,329(1),012019.
Pollack,G.H.,Cameron,L,and Wheatley,D.,Water and the Cell.Springer,2006.
Pollack,G.H.and Chin,W.-C.Phase Transitions in Cell Biology,Springer,2008.
该设备可传递AM10Hz方波、50Hz方波、从5-13Hz方波的FM调制扫频波、10Hz以及舒曼频率扫频波以便特定地增强通过多层辐射器使用434MHz载波的神经复原。
该设备可传递434MHz载波频率在29-39Hz范围(并且更特定地31.2Hz)的低频调制以增强骨折的骨愈合率和术后恢复。
该设备可传递434MHz载波频率在22-27Hz范围的低频AM调制以刺激胶原用于增强的伤口愈合和均匀肤色。
该设备可传递434MHz载波频率在4-13Hz范围的低频AM调制以刺激常规腹部器官共振频率。肾的4-8Hz刺激可刺激血管舒张并增强肾血流灌注。
该设备可传递434MHz载波频率在7.83-9Hz范围的低频AM调制以温暖、舒张血管并增强肝和胰腺功能。
该设备可传递434MHz载波频率在7.83-9Hz范围的低频AM调制以温暖、舒张血管并增强子宫功能并减少子宫痉挛。
该设备可进一步包括被配置为监测装置的热态的热监测器。该设备可被配置为持续地监测设备的电子器件的热状态。如果在任何时间该设备无法监测热状态，或者热状态超过程序标称范围，该设备可在用户界面显示警告，并且可为安全进入关机协议。被热监测系统发现的危险的热事件也可使设备将该事件通信至远程主机。
该装置可进一步包括防篡改机制。该设备可操作防篡改和防盗协议。如果要求的信息没有按要求输入设备，设备可显示警告并可不再操作，直到远程主机能够与设备通信以重新初始化用户权限。此外，该设备可能够确定其中容纳设备的容器、盒子或旅行箱的完整性是否被破坏。如果包围物的完整性被破坏了，设备可显示操作微处理器已关闭并且所有操作源代码已被删除的警告。这种情况只能通过允许设备与远程主机通信被撤销。
信号调制器可被进一步配置为在提供高温疗法期间改变调制载波信号的调制信号。
调制信号的频率可根据在目标位置的材料的共振频率被选择。设备可被配置为通过精确地将输入信号的频率/多个频率与这些共振频率相匹配来传递刺激并活化身体内组织共振作用的频率。该设备可因此迅速地温暖组织并刺激被这些生理共振频率活化的生理过程。
该设备可进一步包括被配置为在提供高温疗法期间照亮目标区域的发光装置。在一个实施方式中该设备可被适配以由470nm发光二极管组成的多点发光二极管系统。470nm发光二极管与434MHz载波一起可被用于感染的伤口并增强伤口愈合。
该设备可进一步包括被配置为在传递高温疗法期间监测活体的温度的热监测器。热监测器可并入由活体穿着的服装。在一个实施方式中，温度探头可被织入或附着至可穿的衣服以监测身体表面温度。
该设备可进一步包括被配置为监测发射器的使用参数的使用监测器，以及被配置为当监测的使用参数达到预设的阈值时自动地阻止发射器的进一步使用的中断装置。这可为一种有用的安全机制，当发射器损耗至进一步使用可能对活体危险和/或对设备有害这一点，防止发射器不需要的使用。
使用参数可包括发射器的使用的总时间或发射器的开/关循环数。
发射器可包括辐射机构(例如天线)，其可为很多不同的形式和形状。例如，发射器可为垫、套袖、铸件、一件衣服等等。发射器的发射部分可并入设计为被放置与活体接触或紧邻的保护鞘、盖或壳内。发射器可在使用后丢弃。
设备可进一步包括用于与远程控制器通信的无线通信装置，并且设备可被配置为接收并按照由远程控制器发出至无线通信装置的指令行动。设备可被配置为自主地(例如以规律的间隔)与远程控制器或远程主机通信。远程主机可位于控制或拥有设备的公司的建筑物中，并可发送命令至设备以授权设备使用。优选地，这样的通信不包括HIPPA或个人数据。该设备可向远程主机报告它的目前位置、它的移动路线、处理协议的数量和类型，并调查患者(如果是人)或临床医师提供的数据反馈。如果远程主机在数据共享协议中发现设备不在其为该用户所核准的位置，该设备可被远程主机远程地失效。此外，信息可出现在用户界面提示用户或临床医师联系总公司。该设备可进一步包括以太网端口。
该设备可表现为一件家具或衣服。设备可被并入一件家具或衣服以便使用该家具或衣服时向使用者传递高温疗法。例如，设备可被并入沙发椅、椅子、毯子或潜水服。在这样的情况中发射器可表现为用于刺激不同身体部分的治疗垫的形式。
本发明的进一步方面中，提供一种给活体提供高温疗法的方法。该方法包括产生载波信号，用调制信号可选择地调制载波信号，以及传递调制的载波信号至活体的目标位置。
本发明的进一步方面中，提供一种用于给活体提供高温疗法的设备。该设备包括被配置为传递信号至活体的目标位置的发射器，被配置为监测发射器的使用参数的使用监测器，以及被配置为当监测的使用参数达到预设的阈值时自动地阻止发射器的进一步使用的中断装置。
使用参数可包括所述发射器的使用的总时间或发射器的开/关循环数。
发射器可被配置为被施加于活体的表面。
发射器可通过使用损耗。
自动地阻止发射器的进一步使用可包括自动地停止电力被传递至发射器。
本发明的进一步方面中，提供一种给活体提供高温疗法的方法。该方法包括发送信号至活体的目标位置，监测发射器的使用参数，当监测的使用参数达到预设的阈值时自动地阻止所述发射器的进一步使用。
本发明的进一步特征被描述如下。如可被技术人员认识到的，任何这些特征可被并入任何上述实施方式中。
该装置可被提供为便携形式使用，并且可被并入可打开的箱子或类似的用于存储设备并从外界环境中保护它的包围物。包围物可包括用于移动装置的轮子和可以延长的拉手。
该设备可包括用于实施设备执行的不同功能的数字控制系统。设备可包括用于分配任务和驱动其他子系统控制的微处理器以控制设备的多平台微处理器。进入这些不同的微处理器可通过用户界面例如触屏实现。
该设备可包括用于自动地定位设备的全球定位系统(GPS)。定位数据可被写入微处理器留待将来使用。设备的自动定位每天可出现多次以便在设备的再定位中移动的位置和轨迹可在需要时被确定。
装置可包括用于接收有待外加在载波信号上的外界声频信号和用于在装置的存储器中储存的声频输入孔。
该装置也可被配置为监测活体的目标区域的温度。例如，Thermo Eprom微处理器和红外前视热传感器可被采用以监测来自皮下组织活动的热响应。高级的有弹性的带状PCB热传感装置可与发射器连接用于平坦区域，和包含温度监测的区域，通过允许非侵入颗粒温度感应的温度探头。
发射器(或者辐射器机构)可以很多体型塑造方法形成和伸展以便提高人体工程学。一次性的剥落和棒状温度传感器可被制造以便更准确地监测围绕被加热和被设备治疗的特定身体部分的温度。这些非侵入热传感器也可被制造为通过它们经由腹腔镜、注射或微创手术引入身体而成为侵入的。温度探头可在活体内用于进一步的程序期间被使用，例如肿瘤学或留在原位的长期温度监控系统。
该设备可被连接至交流电网电源，和/或可包括用于有限直流场使用的车载充电电池电源。如果设备被篡改，篡改的监测可使遇险信号和位置信号被通过蜂窝、无线或以太网发送至远程主机。遇险信号可持续直到电池耗尽或如果设备连接至电源直到被维修人员解除。
设备可包括提供强制空气冷却的装置，例如风扇或用于泵送制冷剂的泵。
设备可包括安全关机装置，其可在任何类型问题的情况下通过用户界面用户激活。关机装置可为可延长的绳或如果患者在任何时候感到不舒服患者可以按的无线开关。关机装置可作为装置的附属物被移除或添加。主体也可控制治疗的强度(例如通过关机装置)以保证治疗期间的舒适。
该设备可被配置为在操作时改变协议参数。当装置在休眠并等待使用时也能够进行操作模式的改变。
该设备可包括多个发射器(辐射器)，每个被设置以发射各自的调制的载波信号。发射器可合并以提供提高等级的治疗。设备可被使用的临床应用包括但不限于神经学、肌骨骼学、肿瘤学、康复、关节炎和其他关节痛缓解及加温、勃起功能障碍、运动医学、运动增强、干细胞活化、胶原活化、伤口愈合、骨折修复和内分泌加温。
该设备可被单独使用或与其他药物和药剂结合。设备可被在任何下述情况下用于传递高温疗法：马或牛的肌骨骼及繁殖工作；胰腺炎/疼痛及胰腺癌/瘤形成；肝炎/疼痛及肝癌/瘤形成；肾炎/疼痛及肾癌/瘤形成；脾炎症/疼痛及脾癌/瘤形成；小肠和大肠炎症/疼痛及小肠和大肠癌/瘤形成；心脏炎症/疼痛及心脏癌/瘤形成；肺炎症/疼痛及肺癌/瘤形成；脑/颅骨炎症/疼痛及脑/颅骨癌/瘤形成；肛门-直肠炎症/疼痛及肛门-直肠癌/瘤形成；眼炎症/疼痛及眼癌/瘤形成；骨和软骨炎症/疼痛及骨和软骨癌/瘤形成；听觉结构和器官炎症/疼痛及听觉结构和器官癌/瘤形成；肌肉炎症/疼痛及肌肉癌/瘤形成；脚底/足炎症/疼痛及脚底/足癌/瘤形成；手炎症/疼痛及手癌/瘤形成；甲状腺炎症/疼痛及甲状腺癌/瘤形成；肾上腺炎症/疼痛及肾上腺癌/瘤形成；脑下垂体炎症/疼痛及脑下垂体癌/瘤形成；口腔炎症/疼痛及口腔癌/瘤形成；颈和胸壁炎症/疼痛及颈和胸壁癌/瘤形成；卵巢和子宫炎症/疼痛及卵巢和子宫癌/瘤形成以及前列腺和睾丸炎症/疼痛及前列腺和睾丸癌/瘤形成。
该设备可被用作独立的或与其他药物和药剂结合用于通过增加例如肾、肝、心脏、脾等的关键器官上的温度来增加身体的新陈代谢率。
该设备可被用作独立的或与其他药物和药剂结合以通过局部地升高胸腺残留和心脏/门淋巴结的温度，优选地41摄氏度30分钟和每个肾15分钟，刺激免疫系统。这种局部地升高这些主要免疫区域的温度能够根据被使用以给这样的目标位置提供高温疗法的设备提高这些器官的新陈代谢率。这些器官上温度的增加和基础代谢率的提高直接刺激免疫系统。
该设备可被用作独立的或与其他药物和药剂结合以强制利尿的电子形式用于肾病的治疗。通过升高一个或两个肾的温度，设备可增强肾功能并强制更多血液流向肾并增强肾功能。这在处理急性和慢性肾病都是有益的。
该设备可被用于在透析治疗前加热肾脏以增强透析的效率并减少在透析机器上过滤肾所需时间。该设备因此可被用于加快透析治疗的时间。
该设备可被配置为以共振频率范围在约0.1Hz和约1.618Hz之间刺激组织。这可被用于刺激多功能干细胞和活化这些细胞成为组织特异的干细胞系，例如心脏、神经、骨、肝、肾等。
该设备，通过ELF的使用和增加的温度，可被用作干细胞供体位点活化的非侵入手段。这种活化可允许干细胞迁移，通过循环至受体靶点。
该设备，通过ELF的使用和增加的温度，可被用作干细胞受体位点准备和活化的非侵入手段。这种受体位点活化可允许迁移的干细胞在受体位点被接受。
该设备可被配置为以共振频率范围在约4Hz至约13Hz之间刺激组织。这可被用于一般器官和身体部分的刺激和这些组织的温和加温。
该设备可被配置为以共振频率范围在约9Hz至约11Hz之间刺激组织。10Hz被特别地用于结缔组织的复原以及尤其地用于神经。设备的使用已被阐明能快速地复原并接通之前受损的神经组织。该设备可使用极低频(ELF)以增强在受损神经组织内的神经再生。
该设备可被配置为以共振频率范围在约21Hz至约27Hz之间刺激组织，用于美容和水疗之用的胶原和皮肤的复原。
该设备可被配置为以共振频率范围在约30Hz至约39Hz之间刺激组织。特别地，31.2Hz可被用于骨折治愈和骨质疏松的复原。
该设备可被配置为以共振频率范围在约89Hz至约120Hz之间刺激组织。特别地，108Hz可被用于水肿的减轻。
该设备可被配置为以共振频率范围在约300Hz至约500Hz之间刺激组织，以及升高至40000Hz用于治疗疼痛和其他神经症状。
多个声频和声频波形可被用于调制载波信号，用于刺激神经复原以及骨治愈和再生长。
该设备可被用于促进水从体相水H2O到液晶“EZ”水H3O2的相变，并再恢复。RF信号的能量给予能量至身体的水，其可被用于增加势能并增加细胞和非细胞身体水份的分子运动。这种能量的增加被身体的水用以制造有结构的“EZ”水以及沿亲水表面将水的电荷分离为正电荷和负电荷。这些增强的相变促使使用该设备的神经学案例中观察到的复原。
该设备可被用于减少和/或溶解不同形式的身体的钙化，在微观层面如在溶解受损神经组织或腺体处的Ca堵塞的例子中，以及溶解并消除关节、腱和韧带的钙化的方法。各种有节奏的和无节奏的音调和/或和弦(用作调制信号)可被设备使用以经过一段时间有效地溶解钙化。该设备，通过ELF的使用和增加的温度，可被用作溶解软组织内的钙化积累物和结晶的非侵入手段。
该设备可被用于电磁加温体内药物以促进药物(例如Centrum的Thermodox)，或者在用于肿瘤学的高温使用的氧化铁纳米颗粒的活化。
该设备可与卡铂或顺铂结合使用，用于局部肿瘤应用以传递靶向免疫疗法至经受本疗法的癌症。
该设备可与卡铂、蓝蝎毒液和靶向免疫疗法结合被用作肥大细胞瘤和黑素瘤的局部治疗。
该设备可用于加热骨以增加骨的等离子态并使它对超声更可视。这可通过在用超声扫描前首先加热骨，因此使骨的内部用超声可视，来电子地扩大超声在骨扫描的应用。
相似地，该设备可被用于在用MRI设备成像前升高解剖区域的温度。由于加热区域的过兴奋和增加的温度，任何加热的区域表现出对于MRI的电子对比介质。
在一个实施方式中，设备可被用于脉冲沿神经路径的序列的10Hz方波。该信号被沿着例如从头至脚或从头至手臂的神经路线传播。
随着功率的适当降低，该设备可被用于电-针刺刺激器。该设备可被用于直接刺激任何人或动物身体上的针刺点，或针刺针。剥离辐射器和粘性辐射器机构在连接至设备以传递RF能至目标针刺点时可被使用。作为可替换的治疗协议，发射器可包括用于聚焦调制的载波的镜片。剥离和粘性印刷的共振或手性模式共振镜辐射器机构可被放置在需要的待治疗的针刺区域上，以便起到“微波镜片”的作用并聚焦更多能量至所需的针刺区域。
这些微波镜片可被制作以如由触屏用户界面确定的需要的频率范围内在不同可调谐的共振频率变为激活的。
仍然是降低的功率，该设备可被用于关节炎和骨折的治疗、不同神经学症状例如创伤、痴呆、阿尔茨海默病、中风、瘤形成、抑郁、松果腺经颅刺激、癫痫小脑刺激、非粘接经颅RF刺激、抗震颤治疗、耳鸣治疗和深层听觉刺激以及其他的经颅刺激和复原。
通过调谐调制信号至合适的信号，该设备可被用作海洋掠食动物的驱赶物。当设备被并入潜水服或类似衣物用于水中时，此实施方式具有特别的用处。
发射器可被例如石墨烯、碳纤维、蓝宝石粉糊、绿宝石粉糊、红宝石粉糊和碳纳米管的超材料涂覆。
该设备可被用作儿童尿道反流综合征诊断测试的一部分。在一个实施方式中，膀胱被加温至41摄氏度，并且一个或更多温度传感器被放置在肾上以监测肾温度升高。肾温度升高说明尿液从膀胱回流，传送温暖的尿液至肾。此过程会构成积极的、非侵入的测试用于确定幼儿尿道反流综合征。
该设备可被操作以自动感应活体内的目标材料自谐振范围。在该自动调谐模式中，设备可根据目标位置分析回波损耗。
附图说明
图1是根据本发明的实施方式的高温传递系统的示意图；
图2是根据本发明的实施方式的设备的组成部件的示意图；
图3是图2的RF板的组成部件的示意图；
图4是根据本发明的实施方式的辐射器机构的示意图；
图5示出根据本发明的实施方式的辐射器机构的前外盖；
图6示出根据本发明的实施方式的辐射器机构的第一介电层；
图7示出根据本发明的实施方式的辐射器机构的缝隙天线的顶侧；
图8示出根据本发明的实施方式的辐射器机构的缝隙天线的底侧；
图9示出根据本发明的实施方式的辐射器机构的第二介电层；
图10示出根据本发明的实施方式的辐射器机构的微带天线的顶侧；
图11示出根据本发明的实施方式的辐射器机构的微带天线的底侧；
图12示出根据本发明的实施方式的辐射器机构的第三介电层；
图13示出根据本发明的实施方式的辐射器机构的背板；以及
图14示出根据本发明的实施方式的辐射器机构的后外盖。
具体实施方式
本发明寻求提供一种用于给活体提供高温疗法的改进的设备和方法。尽管多种本发明的实施方式在下方被描述，本发明不局限于这些实施方式，并且这些实施方式的变化也可落入仅被所附权利要求限定的本发明的范围。
图1是根据本发明的实施方式的高温传递系统的示意图。高温传递系统包括被配置为产生并调制载波的设备10。设备10在图2和3中被展示出更多细节，并在下方被描述更多细节。高温传递系统进一步包括通过合适的结构15(例如同轴电缆)连接至设备10的辐射器机构40。辐射器机构40被配置为位于活体上或紧邻活体，为了由设备10产生的并通过结构15传送至辐射器机构40的调制的载波的有效传递。辐射器机构40在图4-14中被展示出更多细节，并在下方被描述更多细节。
图2是根据本发明的实施方式，被配置以为高温疗法产生并调制载波的设备10的组成部件的示意图。设备10包括四个初级电路卡或电路模块1、2、3、4。
卡1是包括不同对于操作设备10是专有的单独控制电路的互联卡。卡1是所有关联于设备10的外围设备的互联点。至卡1的互联通过多导电缆连接器与多个连接触点实现。卡1是模块化的，并容易因可维护性和/或解决故障而被替换。卡1包含表面安装的电子元件以及通孔电子元件，以及多个电路互联的插头和插座组合。测试点被谨慎地遍及卡1放置用于测试和解决故障。卡1包括多层印刷的电路板，该电路板被设计以消除或减少可能的任何额外的可导致设备10的可靠性问题的手动配线或连接。卡1可被连接至热口连接13，其可被连接至热传感器包17。
设备10进一步包括卡2，卡2是电源主卡。该电源包括对设备10的操作是专有的电路。不同的DC电压电位在卡2上产生，并且至卡1的互联通过多个导缆实现。命令、控制和电能通过带有可移除的连接至卡1的触点的多个导缆导入卡2。卡2是模块化的，并容易因可维护性和/或解决故障而被替换。出于安全考虑，AC电源水平电势12直接连接至卡2并绕过互联卡1。AC电源水平电势12通过特别地选择的组合无线电波频率干涉滤波器、断路器/电源开关14和通用可拆绳索连接被传递。设备10也可在通用AC电压电源上操作。
卡2产生操作设备10所需的必要的DC电压。卡2上使用的电源供给格式是模块化的，并且如果用户特别是有资格的或被授权的维修技术人员需要的话，卡2本身和单独的电源供给可便捷地被替换用于测试和维修。多个DC电压在卡2上产生并被使用以操作和/或隔离为设备10的不同电路使用所需的DC电源电压。测试点被谨慎地放置在卡2上用于测试和解决故障。
设备10进一步包括卡3(在此可称为RF板)，其为产生无线电波频率并放大的模块。卡3是包含使设备10产生434MHz载波所需的RF组件的专有模块。卡3通过多个具有连接至卡1的多个连接可移除触点的导缆连接互联至主互联卡(卡1)。命令、控制和电能通过多个导缆路由至卡3。卡3是模块化的，并容易因可维护性和/或解决故障而被替换。卡3产生的无线电波频率能量通过同轴电缆和常规型TNC母板插口16耦合至设备10的输出连接。插口16是为当连接不同辐射器机构时低能量损失、至辐射器机构(未示出)的阻抗匹配完整性、机械完整性以及使用容易而自定义选择的。
设备10进一步包括卡4，其为数字控制界面卡。卡4通过多个具有连接至卡1的多个连接可移除触点的导缆连接与主互联卡(卡1)连接。命令、控制和电能通过多个导缆路由至卡4。卡4是模块化的，并容易因可维护性和/或解决故障而被替换。卡4也直接连接至安装在设备10的外表面上的设备触屏控制面板18。该直接连接被制造以消除触屏控制表面的可靠性问题。卡4也具有与在设备外表面上的环境稳定的通用串行总线(USB)接口11的直接连接。USB接口11被提供用于数字控制卡(卡4)与维修技术人员的局部互联，用于设备10的修理、更新、升级、或常规故障解决。
尽管没有示出，设备10被多个马达驱动的冷却装置例如风扇或冷媒泵冷却。热被从设备的子系统中移除并传递至设备10内的气流柱，其随后与在设备10内的和来自没有设备10的环境空气交换，以确保稳定的操作环境。
设备10进一步包括植入的全球定位系统41，全球定位系统41被安装在卡4上装有设备10的旅行箱内。GPS系统与数字微处理器42协作，包含在卡4上，以便周期地写信息给数字微处理器42的存储器，识别设备10的位置/地点。
设备10进一步包括植入的安装在箱内，也在卡4上的蜂窝调制解调器43。蜂窝调制解调器43系统与数字微处理器42协作以实现很多功能。调制解调器43周期地与总公司连通以报告可能包括例如设备10的位置/地点、用户使用的治疗类型、治疗量、以及如数字微处理器42累积的其他相关数据的数个累积的数据位。
在本发明的特别的实施方式中，设备10被装入带有搬运把手、拖拉把手和轮子的耐水和抗震的旅行箱中。该耐水旅行箱是功能化的运输工具壳以及设备10的容器。该箱是耐天气和耐脏的，并提供设备10的保护以及电源电压电缆、辐射器机构等的储存选择。
现在转向图3，RF板30的组成部件，或卡3，以及它们的互联被展示更多细节。
RF板30包括激发器31，其被配置以为434MHz RF载波产生稳定频率源。该光谱纯RF载波对激发器31是内部自参考的，为了在世界不同通讯权威的工业、医药和科学团体的要求内的频率稳定性。
激发器31也提供医疗治疗的频率调制(FM)部分。FM声频信息与载波混合以产生从激发器31的复合波形式输出。激发器31的输出关于RF调制信号是持续的，并依从数字控制器卡(卡4)的命令。声频信息可从设备10内的多个声频卡产生。声频卡是复调的数字控制的装置，其能够被命令产生一系列调制信号。这些信号被数字微处理器42(包含在卡4中)命令以在振幅、频率、波形和单或复调模式方面(在其他的之中)改变。从这些卡中声频的输出被总和或加在一起并被应用至激发器31以调制载波。激发器31输出其信号至衰减器32以修改信号的能量。
RF板30进一步包括前置放大器33，其被配置为在通过衰减器32后接受来自激发器22的复合信号并依如用户选择的预期的治疗程序的需求提高信号等级至治疗等级。不同类型的能量获得如在触屏控制面板18上选择的被用户指定。治疗协议可被选择为具有输出功率等级从零至几十瓦特，待通过低损失型TNC面板安装的连接和低损失型同轴电缆传递至辐射器机构。
前置放大器33将信号传输至末级功率放大器34。末级功率放大器34被数字微处理器41命令以执行数个与设备10需要的治疗活动相关的功能。末级功率放大器33被命令以在最大或最小输出功率或者操作或者静止不动。输出功率可被命令以在水平上以从零输出至最大输出的连续可变的范围改变。末级功率放大器33可被命令以作为每秒操作的数学函数改变“打开”时间与“关闭”时间相关的占空比。该占空比的可变性以1％变化从百分之一“打开时间”和99％“关闭时间”至99％转化“打开时间”和1％“关闭时间”范围持续地可变。末级功率放大器34额外的功能是根据数字微处理器41的命令改变每秒打开操作的数目。在一个特定的实施方式中，脉冲重复频率或每秒脉冲操作的范围可从每秒半次操作(0.5Hz)至大于每秒5000次操作(5KHz)改变。这种多个可变的输出功率的组合、可变的每秒脉冲重复和可变的脉冲宽度占空比，产生了用户所选择的宽范围的活体对象的治疗和姑息医疗选择。
RF板30进一步包括定向耦合器35。定向耦合器35检测末级功率放大器34的输出功率并发送该振幅相关的信息至数字微处理器41。这是一种检查以及平衡安全机制以确保末级功率放大器34根据所选的治疗协议进行操作。定向耦合器35也检测任何来自辐射器机构的未被使用的RF能量。任何未被使用的能量被表达为术语VSWR的损失。VSWR是正向能量和任何反射的或未被使用的能量的比值。完美的表达是1:1.00。从完美偏离至1:3.00的量不是需要的操作条件。未被使用的能量或被辐射器机构向设备10“反射回的”能量可引起末级功率放大器34的损害。
RF板30进一步包括隔离器/循环器36，其被配置为允许无线电频率信号进入和离开。隔离器/循环器36作为单行安全路线起作用，具有保护末级功率放大器34不会由于辐射器的误用或辐射器机构的故障受到电损伤的功能。隔离器/循环器36包括三个与其结合的RF连接。来自末级功率放大器34的RF能量，通过定向耦合器35，进入接口301上的隔离器/循环器36。与环形交叉类似的动作发生在顺时针绕圈移动中。此移动允许来自接口301的应用的RF能量以最小的损失通过接口302离开隔离器/循环器36。在完美的情况中，大体上100％的离开接口302的能量被辐射器机构(未示出)消耗并传递至活体，辐射器机构通过载波输出连接39连接。由于这种完美情况少有发生，这种未被使用的表达为VSWR的能量(电压驻波比——见下方)被反射回至隔离器/循环器36。这种被反射的能量重新进入接口302上的隔离器/循环器36并且在环形交叉顺时针绕圈移动中离开接口303上的隔离器/循环器36(因此为术语隔离器/循环器36)。接口303是只能允许反射入接口302的能量通过接口303离开隔离器/循环器36的单方向接口。从接口303排出的能量被分流至被称为抗衰减器37的电阻设备。
抗衰减器37是双口装置，带有输入口和输出口。抗衰减器37降低(即衰减)任何水平的引入抗衰减器37的输入口的能量并允许功率的更低值图像离开抗衰减器37的输出口。RF信号被小电子电路转化为直流电(DC)形式。产生的直流电能也被供给至数字微处理器42作为测量或推算434MHz载波信号与活体耦合的效率的值的替换手段。产生的DC值可被用于驱动辐射器机构与活体耦合的效率的显示，并且可位于触屏数字显示器18上。
作为数字微处理器42的安全特征，当VSWR接近1:1.30时，传递到辐射器机构的放大器输出功率被减少至对活体安全也对前置放大器33和末级功率放大器34的电气完整性安全的水平。作为对用户的帮助，触屏控制面板18上有效率显示。如果辐射器机构被不恰当地施加至活体，效率显示可例如从绿变黄，并且如果耦合效率持续降低，效率显示可从黄变红。
RF板30进一步包括抗负载衰减器38。抗负载衰减器38是双口装置，其接受AC或者DC信号，或两者的结合，并以对数速率降低通常被表达为分贝(dB)的能量的数量。抗负载衰减器38被用作安全机构以提供DC电压电平至数字微处理器42以便形成辐射器机构在耦合载波与活体的效率显示。为了实现它的衰减功能，热被产生并且必须被驱散。这种热驱散通过连接抗负载衰减器38至散热器而实现。
现在转向图4，示出根据本发明实施方式的辐射器机构50。辐射器机构50可通过合适的方式(例如通过可拆的同轴电缆)被连接至设备10，并且被配置为传递调制的载波至活体以提供高温疗法。
辐射器机构50包括多层结构，包括下面顺序的：前外盖51、第一介电层52、缝隙天线53、第二介电层54、微带天线55、第三介电层66、背板57、和后外盖58。每个层的细节被示于图5-14。不同层以若干方式互相作用。
图5是前外盖51的视图。前外盖被设计应用在经受高温治疗的活体的目标区域处或紧邻处。前外盖可由聚氨酯纤维或任何其他弹性材料制成。在这个实施方式中，它包括两个口，一个同轴电缆接口511和温度传感器电缆接口512。
图6是第一介电层52的视图，包括用于接收穿过其中具有内置微芯片的温度传感器的开口521。温度计允许在传递疗法时采集活体的温度。第一介电层52可由硅胶或任何其他绝缘材料制成，并且可具有大约1.5nm的厚度。在一个实施方式中，介电层52的介电常数大约为2.9。
图7是缝隙天线53的视图，其位于第一介电层52下面。当辐射器机构50连接至设备10时，设备10产生的调制的载波被传输至缝隙天线53用于调制的载波传递至活体。缝隙天线53包括两个微波透镜531 532用于聚焦从缝隙天线53发出的调制的载波。两个微波透镜531 532不接触彼此或缝隙天线53。缝隙天线53可由厚度约0.5mm的扁平柔性电路制成。缝隙天线53进一步包括温度集成电路533、温度集成电路和微处理器581之间的第一连接器534、温度集成电路533和外部电源及数据源(未示出)之间的第二连接器535、金属支撑板536、以及用于接地焊接穿过的槽537。图8是缝隙天线53的接界第二介电层54的另一面。
图9示出第二介电层54。连同第一介电层52，它用来将缝隙天线53从微带天线55电隔离。第二介电层54可由硅胶或任何其它介电常数2.9的绝缘材料制成。它可具有大约1.5mm的厚度。
图10示出微带天线55面对第二介电层54的侧面。微带天线包括用于地线通过并连接至微控制器581的槽551。槽551被接地环551a包围。它还具有类似Z形的断面552。微带天线55的角被用环氧基树脂结合至其他层。图11示出微带天线55的接界第三介电层56的另一面，这是微带天线55的焊接面。用于接地的铜延伸夹连接至槽551直至缝隙天线53。微带天线55进一步包括铜延伸夹553和铜连接夹554。
图12示出第三介电层56。第三介电层54可由硅胶或任何其它具有介电常数2.9的绝缘材料制成。它可具有约1.5mm的厚度。有用于同轴电线和接地线连接微带天线55至微控制器581的槽561。有更小的用于导线的槽562，位于第一个槽561上。
图13示出背板57。背板57可由类似于例如氯丁橡胶的潜水服的材料制成。该材料具有优选的20.1的介电常数。背板57不是矩形，在于底部左边部分大约40％比底部右边长大约9％。这是为了给地线提供额外的防护。
图14示出外壳58的后面。外壳具有附接的微处理器581。微处理器581可具有三个附接的电缆，至温度集成电路的电源输入582、电源输出534、以及接地583。所有层都被缝合覆盖天线组件。
辐射器机构50包括一旦达到它的使用寿命则自动禁用缝隙天线53的电路。辐射器机构50包含控制激励电流的流被拉入并通过缝隙天线53的能量中断电路(未示出)。能量中断电路通过计算缝隙天线53的使用程度的微芯片被激活并且一旦达到最大使用则永久地中断至缝隙天线53的能量。
微芯片可测量缝隙天线53的总使用时间，通过测量每次使用时缝隙天线53实际使用时间并将时间加到内置或程序化至微芯片电路的永久计数器。一旦由永久计数器测量的累计使用时间达到预设限度，能量中断电路被激活并且缝隙天线53被永久禁用。或者，微芯片可简单地测量缝隙天线53开/关循环数并且，一旦达到循环的预设阈值限度，能量中断电路被激活并且缝隙天线53被永久禁用。其他测量天线的使用寿命方法可被本领域普通技术人员容易地想到并且并入参考微芯片的逻辑。
一旦缝隙天线53被禁用，微芯片电路能够可选择地产生可听或可视的信号给操作者以表明缝隙天线53已超过它的使用寿命并应该被更换。同样可选地，微芯片在寿命终点接近时可提供可视的提示给操作者。例如，操作者可被出示装置的倒计时或者剩余寿命或操作循环的显示。可替代地，操作者可简单地被出示不同颜色的灯，或者一定数目的灯来指示在缝隙天线53中剩余多少时间，或者多少循环。
尽管本发明结合特定的实施方式被描述，需理解本发明不局限于这些实施例，并且这些实施方式的改变、修改、和变化可被本领域技术人员实施而没有离开本发明的保护范围。

Claims (30)

1.一种用于给活体提供高温疗法的设备，包括：
被配置为产生载波信号的信号发生器；
被配置为用调制信号可选择地调制所述载波信号的信号调制器；以及
被配置为传递调制的载波信号至活体上的目标位置的发射器。
2.如权利要求1所述的设备，其中所述载波信号包括无线电波。
3.如权利要求1所述的设备，其中所述载波信号的产生是脉冲的。
4.如权利要求3所述的设备，其中所述信号发生器被进一步配置为选择性地变化脉冲的载波信号的脉冲重复频率。
5.如权利要求3所述的设备，其中所述信号发生器被进一步配置为选择性地变化脉冲的载波信号的占空比。
6.如权利要求1所述的设备，其中所述载波信号的调制包括调制所述载波信号的频率。
7.如权利要求1所述的设备，其中所述调制信号包括在大约0.1Hz至大约50KHz之间的频率。
8.如权利要求1所述的设备，其中所述调制信号包括声频信号。
9.如权利要求1所述的设备，进一步包括被配置为监测装置的热态的热监测器。
10.如权利要求1所述的设备，进一步包括防篡改机制。
11.如权利要求1所述的设备，其中所述信号调制器被进一步配置为在提供高温疗法期间改变调制所述载波信号的所述调制信号。
12.如权利要求1所述的设备，其中所述活体包括人、动物或植物。
13.如权利要求1所述的设备，其中所述调制信号的频率根据目标位置材料的共振频率被选择。
14.如权利要求1所述的设备，进一步包括被配置为在提供高温疗法期间照亮目标区域的发光装置。
15.如权利要求1所述的设备，进一步包括：
被配置为监测所述发射器的使用参数的使用监测器；以及
被配置为当监测的使用参数达到预设的阈值时自动地阻止所述发射器的进一步使用的中断装置。
16.如权利要求15所述的设备，其中所述使用参数包括所述发射器的使用的总时间。
17.如权利要求15所述的设备，其中所述使用参数包括所述发射器的开/关循环数。
18.如权利要求1所述的设备，其中所述发射器包括辐射器天线。
19.如权利要求1所述的设备，其中所述发射器被配置为被施加于活体的表面。
20.如权利要求1所述的设备，进一步包括用于与远程控制器通信的无线通信装置，并且其中所述设备被配置为接收并按照由所述远程控制器发出至所述无线通信装置的指令行动。
21.如权利要求1所述的设备，其中所述设备为一件家具以便当人使用该件家具时高温疗法被传递给人。
22.如权利要求1所述的设备，其中所述设备为一件衣服，以便当人穿着该件衣服时高温疗法被传递给人。
23.一种给活体提供高温疗法的方法，包括：
产生载波信号；
用调制信号可选择地调制所述载波信号；以及
传递调制的载波信号至活体上的目标位置。
24.一种用于给活体提供高温疗法的设备，包括：
被配置为传递信号至活体的目标位置的发射器；
被配置为监测所述发射器的使用参数的使用监测器；以及
被配置为当监测的使用参数达到预设的阈值时自动地阻止所述发射器的进一步使用的中断装置。
25.如权利要求24所述的设备，其中所述使用参数包括所述发射器的使用的总时间。
26.如权利要求24所述的设备，其中所述使用参数包括所述发射器的开/关循环数。
27.如任意权利要求24所述的设备，其中所述发射器被配置为被施加于活体的表面。
28.如任意权利要求24所述的设备，其中所述发射器通过使用损耗。
29.如任意权利要求24所述的设备，其中自动地阻止所述发射器的进一步使用包括自动地停止电力被传递至所述发射器。
30.一种给活体提供高温疗法的方法，包括：
发送信号至活体的目标位置；
监测所述发射器的使用参数；以及
当监测的使用参数达到预设的阈值时自动地阻止所述发射器的进一步使用。
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