CN110404175A - 肿瘤热疗控制系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种肿瘤热疗控制系统，包括：辐射源，用于照射肿瘤所在的目标治疗区域；距离检测模块，用于检测辐射源与目标治疗区域之间的空间相对位置信息，并反馈至人机交互模块；定位模块，用于接收人机交互模块的定位指令，调整辐射源与目标治疗区域之间的空间相对位置；温度检测模块，用于检测辐射源的温度信息、目标治疗区域的温度分布信息，并反馈至人机交互模块；电源模块，用于接收人机交互模块的指令，调整辐射源的输入电功率，从而控制辐射源的远红外辐射强度，并将辐射源的工作电流、工作电压等信息反馈至人机交互模块；人机交互模块，用于接受用户指令并向距离检测模块、定位模块、温度检测模块和电源模块发送指令。
Description
技术领域
本发明涉及医疗控制系统，尤其涉及一种肿瘤热疗控制系统。
背景技术
目前肿瘤治疗主要包括：手术、放疗、化疗、生物治疗和热疗五大手段。其中，肿瘤热疗是继手术、放疗、化疗和生物治疗后的第五种治疗肿瘤的方法。肿瘤热疗是利用有关物理能量在人体组织中的热效应，使肿瘤组织温度上升到有效治疗温度，并维持一段时间，以杀死肿瘤细胞、但不损伤正常细胞的肿瘤治疗方法。其基本原理是：人体正常组织在体温升高的情况下，血管扩张，血流加速，散热较快。由于机体的这种调节作用，保证了在体温升高时，甚至在体温达到41.5～43℃时，组织损伤不大，且能够修复。而肿瘤血管丰富、毛细血管网贮存大量血液，组织内血管形态异常、杂乱扭曲、易受压变形形成血栓或栓塞。加之肿瘤内的血管多由单层细胞组成，脆弱易破。由于这些新生血管是发育不全的畸形血管，在受热后失去自我调节作用，静脉也不能加快回流，肿瘤局部血液淤滞，血流量仅为正常组织的1％～15％，致使肿瘤组织散热困难，温度升高。恶性肿瘤组织的温度往往高于邻近正常组织温度8～10℃。同样进行局部加热，肿瘤血管神经感受器不健全，对高温敏感性差。肿瘤毛细血管壁无弹性外膜，脆性大，高温作用下容易破裂，若正常组织温度升高到40℃，那么瘤体内的温度则可升高到48℃左右，大量的实验和临床试验证明，肿瘤细胞在39℃～40℃时，其活性受到抑制，又增加凋亡的趋势；在40℃～42℃时，肿瘤细胞会严重受损，并可在较短的时间内死亡。所以这一温度足可使肿瘤细胞受热致死，而正常组织却不受损害。
目前，应用于肿瘤热疗的热源主要有：微波、射频、超声和近红外四种。其中微波和射频作为热源的较为常见，但使用微波和射频加热会存在电离辐射及放射污染，对人体和环境产生不良影响。而使用超声作为热源，由于超声不易穿过人体空腔、且容易被人体骨骼吸收的特点，治疗过程中常伴有比较严重的副作用。常规的红外热源，因其不能与人体产生共振吸收，穿透人体皮肤的有效深度较浅，治疗效果有限。因此，现有技术的肿瘤热疗的治疗效果较差。
发明内容
为了解决上现有技术中的一个或多个技术缺陷，本发明旨在提供一种肿瘤热疗控制系统，该控制系统采用特殊的辐射源，并实现了辐射源的辐射原理与治疗方案的有机结合；
本发明的另一目的是利用上述肿瘤热疗控制系统的控制方法。
本发明为了实现上述目的，发明内容如下：
一种肿瘤热疗控制系统，包括：
辐射源，用于照射肿瘤所在的目标治疗区域；
距离检测模块，用于检测辐射源与目标治疗区域之间的空间相对位置信息，并反馈至人机交互模块；
定位模块，用于接收人机交互模块的定位指令，调整辐射源与目标治疗区域之间的空间相对位置；
温度检测模块，用于检测辐射源的温度信息、目标治疗区域的温度分布信息，并反馈至人机交互模块；
电源模块，用于接收人机交互模块的指令，调整辐射源的输入电功率，从而控制辐射源的远红外辐射强度，并将辐射源的工作电流、工作电压等信息反馈至人机交互模块；
人机交互模块，包括人机交互界面，与距离检测模块、定位模块、温度检测模块和电源模块分别连接，用于接受用户指令并向距离检测模块、定位模块、温度检测模块和电源模块发送指令。
优选地，肿瘤热疗控制系统还包括体温检测模块，用于实时检测受辐射客体的体温信息，并反馈至人机交互模模块。
优选地，所述辐射源包括至少一个远红外辐射单元，所述远红外辐射单元独立地与电源模块连接。
优选地，所述辐射源包括阵列排布的远红外辐射单元。
进一步优选地，所述远红外辐射单元包括石墨烯电热膜片，所述石墨烯电热膜片包括石墨烯薄膜。
进一步优选地，所述石墨烯薄膜为CVD法制备的石墨烯薄膜。
优选地，所述距离检测模块包括深度传感器和/或飞行时间传感器和/或漫反射式光电传感器及其相应的数据分析软件系统。
优选地，所述定位模块可完成所述辐射源与目标治疗区域中肿瘤组织的靶向定位。
优选地，所述温度检测模块包括温度传感器和红外热像传感器；所述温度传感器设置于所述辐射源表面，用于检测所述辐射源的辐射温度信息；所述红外热像传感器用于实时或间断检测目标治疗区域的表面温度分布信息。
优选地，所述温度检测模块还可以根据所述目标治疗区域的表面温度分布信息，推导出目标治疗区域的三维温度分布信息，并由所述温度检测模块将所述三维温度分布信息发送至人机交互模块。
优选地，所述体温检测模块包括至少一个体温测试端子。
一种肿瘤热疗的控制方法，包括：
用户根据治疗方案，在人机交互界面上设定目标治疗区域、辐照距离、和/或辐照方式、治疗温度、温控模式以及辐照持续时间；
距离检测模块检测辐射源和目标治疗区域之间的空间相对位置信息，并将信号传送给人机交互模块；
人机交互模块根据距离检测模块反馈的辐射源和目标治疗区域之间的空间相对位置信息、以及预设的辐照距离和/或辐照方式，发送定位指令给定位模块，由其调整辐射源和目标治疗区域之间的空间相对位置，使其达到工作状态下的期望位置；
温度检测模块实时或间隔地采集目标治疗区域的温度分布信息、辐射源的辐射温度信息，并将信号传送给人机交互模块；
体温检测模块检测受辐射客体的体温信息，并将信号传送给人机交互模模块；
人机交互模块根据温度分布信息、体温信息、以及预设的治疗温度、温控模式和辐照持续时间，调整辐射源的输入电功率，从而调整辐射源的远红外辐射强度；和
当受辐射客体体温出现异常时，即时停止向辐射源的输出电功率。
优选地，所述辐照方式包括平行辐照、聚焦辐照或平行聚焦交替辐照。
优选地，所述治疗温度包括区域最高温度、和/或区域最低温度、和/或区域平均温度。
优选地，所述温控模式包括冲击模式、恒温模式或冲击恒温交替模式。
优选地，所述人机交互模块根据温度分布信息、体温信息、以及预设的治疗温度、温控模式和辐照持续时间，调整辐射源的输入电功率，从而调整辐射源的远红外辐射强度的具体方法包括：
温度检测模块通过所述红外热像传感器检测目标治疗区域的表面温度分布信息，并传送给人机交互模块；和/或，温度检测模块根据所述目标治疗区域的表面温度分布信息，推导出目标治疗区域的三维温度分布信息，并传送给人机交互模块；
当所述表面温度分布信息，和/或所述三维温度分布信息，高于预设的治疗温度时，人机交互模块经计算向电源模块发出减少辐射源输入电功率的信号，由电源模块减少辐射源的输出电功率，从而降低辐射源的远红外辐射强度；
当所述表面温度分布信息，和/或，所述三维温度分布信息，低于预设的治疗温度时，人机交互模块经计算向电源模块发出增大辐射源输入电功率的信号，由电源模块增加辐射源的输出电功率，从而增大辐射源的远红外辐射强度。
优选地，还包括通过距离检测模块实时或间隔地检测辐射源与目标治疗区域之间的空间相对位置信息，并将信号传送至人机交互模块，在工作过程中，当辐射源与目标治疗区域之间的空间相对位置发生位置偏移时，人机交互模块向定位模块即时发出信号，调整辐射源与目标治疗区域的空间相对位置，实现对目标治疗区域的靶向跟踪治疗。
优选地，所述人机交互模块根据所述距离检测模块检测的所述辐射源与目标治疗区域之间的空间相对位置信息，以及预先设置的所述辐射源与目标治疗区域之间的辐照距离，计算出所述辐射源的目标空间位置，转换成定位指令后，发送给所述定位模块，由所述定位模块调整所述辐射源的空间位置，从而实现对所述辐射源与目标治疗区域之间的空间相对位置的闭环控制。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是根据本发明的一个实施例的肿瘤热疗控制系统；
图2是根据本发明的一个实施例的肿瘤热疗控制系统；
1—辐射源，2—距离检测模块，3—定位模块，4-温度检测模块，5—电源模块，6—人机交互模块，7—体温检测模块，8—受辐射客体。
具体实施方式
在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
在本发明的描述中，需要理解的是，除非另有明确的规定和限定，术语"相连"、"连接"应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接:可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：
如图1所示，一种肿瘤热疗控制系统，可用于不同部位的肿瘤的治疗。包括：
辐射源1，用于照射肿瘤所在的目标治疗区域(位于受辐射客体8上，例如人体上的肿瘤)；
距离检测模块2，用于检测辐射源1与目标治疗区域之间的空间相对位置信息，并反馈至人机交互模块6；
定位模块3，用于接收人机交互模块6的定位指令，调整辐射源1与目标治疗区域之间的空间相对位置；
温度检测模块4，用于检测辐射源的温度信息、目标治疗区域的温度分布信息，并反馈至人机交互模块6；
电源模块5，用于接收人机交互模块6的指令，调整辐射源1的输入电功率，从而控制辐射源1的远红外辐射强度，并将辐射源1的工作电流、工作电压等信息反馈至人机交互模块6；
人机交互模块6，包括人机交互界面，与距离检测模块2、定位模块3、温度检测模块4和电源模块5分别连接，用于接受用户指令并向距离检测模块2、定位模块3、温度检测模块4和电源模块5发送指令。
所述辐射源1包括阵列排布的石墨烯电热膜片，所述石墨烯电热膜片独立地与电源模块连接。所述石墨烯电热膜片包括石墨烯薄膜。所述石墨烯薄膜为CVD法制备的石墨烯薄膜。石墨烯电热膜片具体结构可参照本申请人早年公开的专利CN105517215A或CN104883760A，但本实施例石墨烯电热膜片不限于上述两项专利所公开的有关石墨烯电热膜片结构的信息。所述距离检测模块2包括深度传感器和/或飞行时间传感器和/或漫反射式光电传感器及其相应的数据分析软件系统。所述人机交互模块6根据所述距离检测模块2检测的所述辐射源与目标治疗区域之间的空间相对位置信息，以及预先设置的所述辐射源与目标治疗区域之间的辐照距离，计算出所述辐射源的目标空间位置，转换成定位指令后，发送给所述定位模块3，由所述定位模块3调整所述辐射源的空间位置，从而实现对所述辐射源与目标治疗区域之间的空间相对位置的闭环控制。所述定位模块3可完成所述辐射源与目标治疗区域中肿瘤组织的靶向定位。所述温度检测模块4包括温度传感器和红外热像传感器；所述温度传感器设置于所述辐射源表面，用于检测所述辐射源的辐射温度信息，并由所述温度检测模块将所述辐射温度信息发送至人机交互模块6；所述红外热像传感器用于实时或间断检测目标治疗区域的表面温度分布信息，并由所述温度检测模块将所述表面温度分布信息发送至人机交互模块6。所述温度检测模块4还可以根据所述目标治疗区域的表面温度分布信息，推导出目标治疗区域的三维温度分布信息，并由所述温度检测模块将所述三维温度分布信息发送至人机交互模块6。
利用上述肿瘤热疗控制系统实现的控制方法如下：
一种肿瘤热疗的控制方法，包括：
用户根据治疗方案，在人机交互界面上设定目标治疗区域、辐照距离、和/或辐照方式、治疗温度、温控模式以及辐照持续时间；
距离检测模块检测辐射源和目标治疗区域之间的空间相对位置信息，并将信号传送给人机交互模块；
人机交互模块根据距离检测模块反馈的辐射源和目标治疗区域之间的空间相对位置信息、以及预设的辐照距离和/或辐照方式，发送定位指令给定位模块，由其调整辐射源和目标治疗区域之间的空间相对位置，使其达到工作状态下的期望位置；
温度检测模块实时或间隔地采集目标治疗区域的温度分布信息、辐射源的辐射温度信息，并将信号传送给人机交互模块；
人机交互模块根据温度分布信息、体温信息、以及预设的治疗温度、温控模式和辐照持续时间，调整辐射源的输入电功率，从而调整辐射源的远红外辐射强度；和
通过距离检测模块实时或间隔地检测辐射源与目标治疗区域之间的空间相对位置信息，并将信号传送至人机交互模块，在工作过程中，当辐射源与目标治疗区域之间的空间相对位置发生位置偏移时，人机交互模块向定位模块即时发出信号，调整辐射源与目标治疗区域的空间相对位置，实现对目标治疗区域的靶向跟踪治疗。
所述辐照方式包括平行辐照、聚焦辐照或平行聚焦交替辐照。所述治疗温度包括区域最高温度、和/或区域最低温度、和/或区域平均温度。所述温控模式包括冲击模式、恒温模式或冲击恒温交替模式。
所述人机交互模块根据温度分布信息、体温信息、以及预设的治疗温度、温控模式和辐照持续时间，调整辐射源的输入电功率，从而调整辐射源的远红外辐射强度的具体方法包括：
温度检测模块通过所述红外热像传感器检测目标治疗区域的表面温度分布信息，并传送给人机交互模块；和/或，温度检测模块根据所述目标治疗区域的表面温度分布信息，推导出目标治疗区域的三维温度分布信息，并传送给人机交互模块；
当所述表面温度分布信息，和/或所述三维温度分布信息，高于预设的治疗温度时，人机交互模块经计算向电源模块发出减少辐射源输入电功率的信号，由电源模块减少辐射源的输出电功率，从而降低辐射源的远红外辐射强度；
当所述表面温度分布信息，和/或，所述三维温度分布信息，低于预设的治疗温度时，人机交互模块经计算向电源模块发出增大辐射源输入电功率的信号，由电源模块增加辐射源的输出电功率，从而增大辐射源的远红外辐射强度。
所述靶向跟踪治疗具体实现方法为：所述人机交互模块根据所述距离检测模块检测的所述辐射源与目标治疗区域之间的空间相对位置信息，以及预先设置的所述辐射源与目标治疗区域之间的辐照距离，计算出所述辐射源的目标空间位置，转换成定位指令后，发送给所述定位模块，由所述定位模块调整所述辐射源的空间位置，从而实现对所述辐射源与目标治疗区域之间的空间相对位置的闭环控制。
实施例2：
本实施例作为实施例1的一种优化方案，如图2所示，肿瘤热疗控制系统还包括体温检测模块7，用于实时检测受辐射客体8的体温信息，并反馈至人机交互模模块6。所述体温检测模块包括至少一个体温测试端子，如体温计。可在受辐射客体8上多处测量。以人体为例，腋下、口腔、直肠、耳后等多处设有体温测试端子，以全面监控人体体温的变化。体温检测模块4检测受辐射客体的体温信息，并将信号传送给人机交互模模块6，当受辐射客体(如人体)体温出现异常时，即时停止向辐射源的输出电功率。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种肿瘤热疗控制系统，其特征在于：包括：
辐射源，用于照射肿瘤所在的目标治疗区域；
距离检测模块，用于检测辐射源与目标治疗区域之间的空间相对位置信息，并反馈至人机交互模块；
定位模块，用于接收人机交互模块的定位指令，调整辐射源与目标治疗区域之间的空间相对位置；
温度检测模块，用于检测辐射源的温度信息、目标治疗区域的温度分布信息，并反馈至人机交互模块；
电源模块，用于接收人机交互模块的指令，调整辐射源的输入电功率，从而控制辐射源的远红外辐射强度，并将辐射源的工作电流、工作电压等信息反馈至人机交互模块；
人机交互模块，包括人机交互界面，与距离检测模块、定位模块、温度检测模块和电源模块分别连接，用于接受用户指令并向距离检测模块、定位模块、温度检测模块和电源模块发送指令。
2.根据权利要求1所述的肿瘤热疗控制系统，其特征在于：还包括体温检测模块，用于实时检测受辐射客体的体温信息，并反馈至人机交互模模块。
3.根据权利要求1所述的肿瘤热疗控制系统，其特征在于：所述辐射源包括至少一个远红外辐射单元，所述远红外辐射单元独立地与电源模块连接；优选地，所述辐射源包括阵列排布的远红外辐射单元；进一步优选地，所述远红外辐射单元包括石墨烯电热膜片，所述石墨烯电热膜片包括石墨烯薄膜，优选地，所述石墨烯薄膜为CVD法制备的石墨烯薄膜。
4.根据权利要求1所述的肿瘤热疗控制系统，其特征在于：所述距离检测模块包括深度传感器和/或飞行时间传感器和/或漫反射式光电传感器及其相应的数据分析软件系统。
5.根据权利要求1所述的肿瘤热疗控制系统，其特征在于：所述温度检测模块包括温度传感器和红外热像传感器；所述温度传感器设置于所述辐射源表面，用于检测所述辐射源的辐射温度信息；所述红外热像传感器用于实时或间断检测目标治疗区域的表面温度分布信息；优选地，所述温度检测模块还可以根据所述目标治疗区域的表面温度分布信息，推导出目标治疗区域的三维温度分布信息，并由所述温度检测模块将所述三维温度分布信息发送至人机交互模块。
6.根据权利要求1所述的肿瘤热疗控制系统，其特征在于：所述体温检测模块包括至少一个体温测试端子。
7.一种肿瘤热疗的控制方法，其特征在于：包括：
用户根据治疗方案，在人机交互界面上设定目标治疗区域、辐照距离、和/或辐照方式、治疗温度、温控模式以及辐照持续时间；
距离检测模块检测辐射源和目标治疗区域之间的空间相对位置信息，并将信号传送给人机交互模块；
人机交互模块根据距离检测模块反馈的辐射源和目标治疗区域之间的空间相对位置信息、以及预设的辐照距离和/或辐照方式，发送定位指令给定位模块，由其调整辐射源和目标治疗区域之间的空间相对位置，使其达到工作状态下的期望位置；
温度检测模块实时或间隔地采集目标治疗区域的温度分布信息、辐射源的辐射温度信息，并将信号传送给人机交互模块；和
人机交互模块根据温度分布信息、体温信息、以及预设的治疗温度、温控模式和辐照持续时间，调整辐射源的输入电功率，从而调整辐射源的远红外辐射强度；
优选地，所述方法还包括：体温检测模块检测受辐射客体的体温信息，并将信号传送给人机交互模模块；和
当受辐射客体体温出现异常时，即时停止向辐射源的输出电功率。
8.根据权利要求7所述的肿瘤热疗的控制方法，其特征在于：所述辐照方式包括平行辐照、聚焦辐照或平行聚焦交替辐照。
9.根据权利要求7所述的肿瘤热疗的控制方法，其特征在于：所述治疗温度包括区域最高温度、和/或区域最低温度、和/或区域平均温度。
10.根据权利要求7所述的肿瘤热疗的控制方法，其特征在于：所述温控模式包括冲击模式、恒温模式或冲击恒温交替模式。
11.根据权利要求7所述的肿瘤热疗的控制方法，其特征在于：所述人机交互模块根据温度分布信息、体温信息、以及预设的治疗温度、温控模式和辐照持续时间，调整辐射源的输入电功率，从而调整辐射源的远红外辐射强度的具体方法包括：
温度检测模块通过所述红外热像传感器检测目标治疗区域的表面温度分布信息，并传送给人机交互模块；和/或，温度检测模块根据所述目标治疗区域的表面温度分布信息，推导出目标治疗区域的三维温度分布信息，并传送给人机交互模块；
当所述表面温度分布信息，和/或所述三维温度分布信息，高于预设的治疗温度时，人机交互模块经计算向电源模块发出减少辐射源输入电功率的信号，由电源模块减少辐射源的输出电功率，从而降低辐射源的远红外辐射强度；
当所述表面温度分布信息，和/或，所述三维温度分布信息，低于预设的治疗温度时，人机交互模块经计算向电源模块发出增大辐射源输入电功率的信号，由电源模块增加辐射源的输出电功率，从而增大辐射源的远红外辐射强度。
12.根据权利要求7所述的肿瘤热疗的控制方法，其特征在于：还包括通过距离检测模块实时或间隔地检测辐射源与目标治疗区域之间的空间相对位置信息，并将信号传送至人机交互模块，在工作过程中，当辐射源与目标治疗区域之间的空间相对位置发生位置偏移时，人机交互模块向定位模块即时发出信号，调整辐射源与目标治疗区域的空间相对位置，实现对目标治疗区域的靶向跟踪治疗；
优选地，所述人机交互模块根据所述距离检测模块检测的所述辐射源与目标治疗区域之间的空间相对位置信息，以及预先设置的所述辐射源与目标治疗区域之间的辐照距离，计算出所述辐射源的目标空间位置，转换成定位指令后，发送给所述定位模块，由所述定位模块调整所述辐射源的空间位置，从而实现对所述辐射源与目标治疗区域之间的空间相对位置的闭环控制；优选地，所述定位模块可完成所述辐射源与目标治疗区域中肿瘤组织的靶向定位。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112473019A (zh) * | 2020-12-16 | 2021-03-12 | 迈尔健康科技(深圳)有限公司 | 一种保持红外热疗辐射平衡的方法及装置 |
| CN114949635A (zh) * | 2022-05-18 | 2022-08-30 | 上海伽玛星科技发展有限公司 | 一种放疗摄像检测控制装置 |
Citations (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101362005A (zh) * | 2008-09-11 | 2009-02-11 | 高春平 | 智能化超声波治疗方法和装置 |
| CN201414225Y (zh) * | 2009-04-10 | 2010-02-24 | 陆家胤 | 一种远红外线金属电热板 |
| CN102019044A (zh) * | 2010-12-09 | 2011-04-20 | 上海交通大学 | 相控型高强度聚焦超声和磁共振融合的肿瘤治疗系统 |
| JP2012000220A (ja) * | 2010-06-16 | 2012-01-05 | Konica Minolta Medical & Graphic Inc | 超音波診断装置 |
| CN102348425A (zh) * | 2006-03-10 | 2012-02-08 | 帕洛玛医疗技术公司 | 光美容设备 |
| CN102526893A (zh) * | 2012-01-17 | 2012-07-04 | 重庆德马光电技术有限公司 | 具有多种功能的激光治疗装置 |
| CN102670298A (zh) * | 2011-03-18 | 2012-09-19 | 中国科学院理化技术研究所 | 广谱型肿瘤热疗设备 |
| CN103272332A (zh) * | 2013-06-02 | 2013-09-04 | 南方医科大学 | 非电离电磁场激发人体自主代谢的肿瘤治疗设备及其应用 |
| CN105344018A (zh) * | 2015-10-13 | 2016-02-24 | 杨富云 | 一种微波治疗方法及其装置 |
| CN205145415U (zh) * | 2015-11-27 | 2016-04-13 | 重庆健萌科技有限公司 | 一体式tdp治疗头 |
| CN105521562A (zh) * | 2016-01-27 | 2016-04-27 | 湖北科技学院 | 一种肿瘤热疗的温度场预示与控制装置及方法 |
| CN105727451A (zh) * | 2016-01-29 | 2016-07-06 | 深圳市热丽泰和生命科技有限公司 | 一种远红外治疗仪系统 |
| CN107432989A (zh) * | 2017-08-31 | 2017-12-05 | 南京医科大学 | 基于远红外的预防和辅助治疗乳腺癌的系统及方法 |
| CN107550720A (zh) * | 2017-10-18 | 2018-01-09 | 桂林电子科技大学 | 一种火炙理疗器械 |
-
2018
- 2018-04-28 CN CN201810401131.9A patent/CN110404175B/zh active Active
Patent Citations (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102348425A (zh) * | 2006-03-10 | 2012-02-08 | 帕洛玛医疗技术公司 | 光美容设备 |
| CN101362005A (zh) * | 2008-09-11 | 2009-02-11 | 高春平 | 智能化超声波治疗方法和装置 |
| CN201414225Y (zh) * | 2009-04-10 | 2010-02-24 | 陆家胤 | 一种远红外线金属电热板 |
| JP2012000220A (ja) * | 2010-06-16 | 2012-01-05 | Konica Minolta Medical & Graphic Inc | 超音波診断装置 |
| CN102019044A (zh) * | 2010-12-09 | 2011-04-20 | 上海交通大学 | 相控型高强度聚焦超声和磁共振融合的肿瘤治疗系统 |
| CN102670298A (zh) * | 2011-03-18 | 2012-09-19 | 中国科学院理化技术研究所 | 广谱型肿瘤热疗设备 |
| CN102526893A (zh) * | 2012-01-17 | 2012-07-04 | 重庆德马光电技术有限公司 | 具有多种功能的激光治疗装置 |
| CN103272332A (zh) * | 2013-06-02 | 2013-09-04 | 南方医科大学 | 非电离电磁场激发人体自主代谢的肿瘤治疗设备及其应用 |
| CN105344018A (zh) * | 2015-10-13 | 2016-02-24 | 杨富云 | 一种微波治疗方法及其装置 |
| CN205145415U (zh) * | 2015-11-27 | 2016-04-13 | 重庆健萌科技有限公司 | 一体式tdp治疗头 |
| CN105521562A (zh) * | 2016-01-27 | 2016-04-27 | 湖北科技学院 | 一种肿瘤热疗的温度场预示与控制装置及方法 |
| CN105727451A (zh) * | 2016-01-29 | 2016-07-06 | 深圳市热丽泰和生命科技有限公司 | 一种远红外治疗仪系统 |
| CN107432989A (zh) * | 2017-08-31 | 2017-12-05 | 南京医科大学 | 基于远红外的预防和辅助治疗乳腺癌的系统及方法 |
| CN107550720A (zh) * | 2017-10-18 | 2018-01-09 | 桂林电子科技大学 | 一种火炙理疗器械 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112473019A (zh) * | 2020-12-16 | 2021-03-12 | 迈尔健康科技(深圳)有限公司 | 一种保持红外热疗辐射平衡的方法及装置 |
| CN114949635A (zh) * | 2022-05-18 | 2022-08-30 | 上海伽玛星科技发展有限公司 | 一种放疗摄像检测控制装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110404175B (zh) | 2024-03-22 |
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