CN110354392A - 一种用于热疗的线圈机构、发热装置及热疗设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于热疗的线圈机构、发热装置及热疗设备，线圈机构包括第一线圈和第二线圈，第一线圈和第二线圈分别位于待热疗肿瘤的上方和下方，且第一线圈内的电流和第二线圈内的电流沿着相同的方向流动；第一线圈的几何中心和第二线圈的几何中心之间的连线的长度为100mm‑300mm，且第一线圈和第二线圈所形成的磁场构建得到电磁透镜，电磁透镜将磁力线聚集在直径为80mm‑120mm，高度为60mm‑100mm的通道内，通道与待热疗肿瘤重叠。本发明的用于热疗的线圈机构通过双线圈构建的电磁透镜提高磁性介质的升温速率和升温极限，并提高了患者体内的磁性介质温度变化的灵敏度。
Description
技术领域
本发明涉及热疗领域，更具体地，涉及一种用于热疗的线圈机构、发热装置及热疗设备。
背景技术
肿瘤热疗是指通过加热的方式来治疗肿瘤的治疗方法。通过热疗进行肿瘤治疗，也是被人们寄予厚望并且有广泛医疗应用前景的技术，并成为除手术、化疗和放疗之外肿瘤治疗手段。肿瘤热疗利用物理能量加热人体全身或局部，使肿瘤组织温度上升到有效治疗温度，并维持一定时间，利用正常组织和肿瘤细胞对温度耐受能力的差异，达到既能使肿瘤细胞凋亡，又不损伤正常组织的治疗目的。
常见的肿瘤热疗技术包括超声热疗、微波热疗、射频热疗和磁感应热疗等。磁感应热疗是指将磁性介质导入或靶向进入肿瘤，治疗过程中磁性介质在外部的交变磁场作用下升温，适形或靶向杀伤肿瘤细胞。由于磁感应热疗加温的特异性和高度靶向性，磁感应热疗成为了研究的热点。
现有的磁感应热疗通过电磁感应线圈来构建交变磁场，使得处于交变磁场内的患者体内的磁性介质升温。但是现有电磁感应线圈构建的交变磁场难以高效灵敏地影响磁性介质。因此，如何提供一种可高效灵敏地影响磁性介质的电磁感应线圈成为本领域亟需解决的技术难题。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种可高效灵敏地影响磁性介质的用于热疗的线圈机构的新技术方案。
根据本发明的第一方面，提供了一种用于热疗的线圈机构。
该用于热疗的线圈机构包括第一线圈和第二线圈，所述第一线圈和第二线圈分别位于待热疗肿瘤的上方和下方，且所述第一线圈内的电流和所述第二线圈内的电流沿着相同的方向流动；
所述第一线圈的几何中心和所述第二线圈的几何中心之间的连线的长度为100mm-300mm，且所述第一线圈和所述第二线圈所形成的磁场构建得到电磁透镜，所述电磁透镜将磁力线聚集在直径为80mm-120mm，高度为60mm-100mm的通道内，所述通道与待热疗肿瘤重叠。
可选的，所述第一线圈和所述第二线圈的相位相同。
可选的，所述第一线圈和所述第二线圈平行设置。
可选的，所述第一线圈在待热疗肿瘤上的投影与所述第二线圈在待热疗肿瘤上的投影至少部分重合。
可选的，所述第一线圈的磁力线和所述第二线圈的磁力线在所述电磁透镜中形成有聚集区，所述聚集区与待热疗肿瘤至少部分重合。
可选的，所述用于热疗的线圈机构还包括第一导磁体和第二导磁体；
所述第一导磁体和所述第二导磁体分别位于待热疗肿瘤的上方和下方，所述第一线圈和所述第二线圈分别位于所述第一导磁体和所述第二导磁体上。
可选的，所述第一线圈和所述第二线圈镜像对称设置。
根据本发明的第二方面，提供了一种发热装置。
该发热装置包括感应电源和本发明的用于热疗的线圈机构，所述感应电源被设置为用于向所述第一线圈和所述第二线圈供电。
根据本发明的第三方面，提供了一种热疗设备。
该热疗设备包括本发明的发热装置。
可选的，所述热疗设备还包括热疗粒子，所述热疗粒子位于所述通道内。
本发明的用于热疗的线圈机构通过双线圈构建的电磁透镜提高磁性介质的升温速率和升温极限，并提高了患者体内的磁性介质温度变化的灵敏度。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。
图1为本公开用于热疗的线圈机构的实施例的结构示意图。
图中标示如下：
第一线圈-1，第二线圈-2。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
为了解决现有电磁感应线圈构建的交变磁场难以高效灵敏地影响磁性介质的问题，本公开提供了一种用于热疗的线圈机构。
如图1所示，本公开的用于热疗的线圈机构包括第一线圈1和第二线圈2(图中穿过第一线圈1和第二线圈2的带箭头的线为磁力线)。第一线圈1和第二线圈2分别位于待热疗肿瘤的上方和下方，且第一线圈1内的电流和第二线圈2内的电流沿着相同的方向流动。
第一线圈1和第二线圈2的形状和结构可根据实际需求选择。例如，第一线圈1和/或第二线圈2可为螺旋线圈或圆形线圈等。第一线圈1和第二线圈2内的电流同方向流动可使得两个线圈的磁场相互叠加，从而增大了磁场强度。
第一线圈1的几何中心和第二线圈2的几何中心之间的连线的长度为100mm-300mm，且第一线圈1和第二线圈2所形成的磁场构建得到电磁透镜。电磁透镜将磁力线聚集在直径为80mm-120mm，高度为60mm-100mm的通道内，通道与待热疗肿瘤重叠。
电磁透镜聚集得到的通道为高能通道，有利于高效灵敏地影响磁性介质，从而提高磁性介质的升温效率和升温极限。
本公开的用于热疗的线圈机构通过双线圈构建的电磁透镜提高磁性介质的升温速率和升温极限，并提高了患者体内的磁性介质温度变化的灵敏度。
在本公开的用于热疗的线圈机构的一种实施方式中，为了提高第一线圈1和第二线圈2的磁场构建的电磁透镜的稳定性，第一线圈1和第二线圈2的相位相同。
在本公开的用于热疗的线圈机构的一种实施方式中，为了提高第一线圈1和第二线圈2的磁场构建的电磁透镜的稳定性，第一线圈和第二线圈平行设置。
在本公开的用于热疗的线圈机构的一种实施方式中，为了提高磁性介质温度变化的灵敏度，第一线圈1在待热疗肿瘤上的投影与第二线圈2在待热疗肿瘤上的投影至少部分重合。
上述第一线圈1在待热疗肿瘤上的投影和第二线圈2在待热疗肿瘤上的投影是指第一线圈1和第二线圈在与第一线圈1的几何中心和第二线圈2的几何中心之间的连线相垂直的平面上的投影，待热疗肿瘤的几何中心位于该平面上。
在本公开的用于热疗的线圈机构的一种实施方式中，为了进一步的地提高磁性介质的升温效率和升温极限，以及提高磁性介质温度变化的灵敏度，第一线圈1的磁力线和第二线圈2的磁力线在电磁透镜中形成有聚集区。聚集区与待热疗肿瘤至少部分重合。聚集区属于通道的一部分。通常，聚集区的形状相对于通道的其余部分呈现出收缩状，使得通道形成类似沙漏的形状。
在本公开的用于热疗的线圈机构的一种实施方式中，为了提高第一线圈1和第二线圈2的磁场构建的电磁透镜的稳定性，用于热疗的线圈机构还包括第一导磁体(图中未示出)和第二导磁体(图中未示出)。第一导磁体和第二导磁体可为金属材质。
第一导磁体和第二导磁体分别位于待热疗肿瘤的上方和下方，第一线圈1和第二线圈2分别位于第一导磁体和第二导磁体上。
在本公开的用于热疗的线圈机构的一种实施方式中，为了提高第一线圈1和第二线圈2的磁场构建的电磁透镜的稳定性，第一线圈1和第二线圈2镜像对称设置。
在本公开的用于热疗的线圈机构的一个具体实施例中，用于热疗的线圈机构包括第一线圈1、第二线圈2、第一导磁体和第二导磁体。第一导磁体和第二导磁体分别位于待热疗肿瘤的上方和下方，第一线圈1和第二线圈2分别位于第一导磁体和第二导磁体上。第一线圈1内的电流和第二线圈2内的电流沿着相同的方向流动，第一线圈1和第二线圈2的相位相同，且第一线圈1和第二线圈2镜像对称设置，第一线圈1在待热疗肿瘤上的投影与第二线圈2在待热疗肿瘤上的投影完全重合。第一线圈1的几何中心和第二线圈2的几何中心之间的连线的长度为200mm，且第一线圈1和第二线圈2所形成的磁场构建得到电磁透镜。电磁透镜将磁力线聚集在直径为100mm，高度为80mm的通道内，通道中形成有聚集区，待热疗肿瘤位于聚集区内。
本公开还提供了一种发热装置。
该发热装置包括感应电源和本公开的用于热疗的线圈机构。感应电源用于向第一线圈1和第二线圈2供电。感应电源通常为变频电源。
本公开的发热装置的线圈机构通过双线圈构建的电磁透镜提高磁性介质的升温速率和升温极限，并提高了患者体内的磁性介质温度变化的灵敏度。
本公开还提供了一种热疗设备。
该热疗设备包括本公开的发热装置。
在本公开的热疗设备的一种实施方式中，热疗设备还包括热疗粒子。热疗粒子为磁性介质。热疗粒子位于通道内。
本公开的热疗设备通过双线圈构建的电磁透镜提高热疗粒子的升温速率和升温极限，并提高了患者体内的热疗粒子温度变化的灵敏度。
具体实施时，热疗粒子可位于聚集区内，以提高热疗粒子的升温效率和升温极限，以及提高热疗粒子温度变化的灵敏度。
虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。
Claims (10)
1.一种用于热疗的线圈机构，其特征在于，包括第一线圈和第二线圈，所述第一线圈和第二线圈分别位于待热疗肿瘤的上方和下方，且所述第一线圈内的电流和所述第二线圈内的电流沿着相同的方向流动；
所述第一线圈的几何中心和所述第二线圈的几何中心之间的连线的长度为100mm-300mm，且所述第一线圈和所述第二线圈所形成的磁场构建得到电磁透镜，所述电磁透镜将磁力线聚集在直径为80mm-120mm，高度为60mm-100mm的通道内，所述通道与待热疗肿瘤重叠。
2.根据权利要求1所述的用于热疗的线圈机构，其特征在于，所述第一线圈和所述第二线圈的相位相同。
3.根据权利要求1所述的用于热疗的线圈机构，其特征在于，所述第一线圈和所述第二线圈平行设置。
4.根据权利要求1所述的用于热疗的线圈机构，其特征在于，所述第一线圈在待热疗肿瘤上的投影与所述第二线圈在待热疗肿瘤上的投影至少部分重合。
5.根据权利要求1所述的用于热疗的线圈机构，其特征在于，所述第一线圈的磁力线和所述第二线圈的磁力线在所述电磁透镜中形成有聚集区，所述聚集区与待热疗肿瘤至少部分重合。
6.根据权利要求1所述的用于热疗的线圈机构，其特征在于，所述用于热疗的线圈机构还包括第一导磁体和第二导磁体；
所述第一导磁体和所述第二导磁体分别位于待热疗肿瘤的上方和下方，所述第一线圈和所述第二线圈分别位于所述第一导磁体和所述第二导磁体上。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的用于热疗的线圈机构，其特征在于，所述第一线圈和所述第二线圈镜像对称设置。
8.一种发热装置，其特征在于，包括感应电源和权利要求1至7中任一项所述的用于热疗的线圈机构，所述感应电源被设置为用于向所述第一线圈和所述第二线圈供电。
9.一种热疗设备，其特征在于，包括权利要求8中所述的发热装置。
10.根据权利要求9所述的热疗设备，其特征在于，所述热疗设备还包括热疗粒子，所述热疗粒子位于所述通道内。
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