CN111013019A - 磁感应热疗控温装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及医疗器械技术领域，主要通过直流偏置磁场来实现，能够对热疗设备的温度进行一个精确、稳定的控制，具体为磁感应热疗控温装置，包括外部的励磁线圈、内部的微型线圈和残留电阻；励磁线圈通过外部的交直流电源产生直流偏置磁场，使内部的微型线圈进行加热；微型线圈的结构是在细小的圆柱形磁芯上缠绕线圈，在线圈的一端连有微型残留电阻。微型线圈能够接收磁场的变化来产生感应电流；残留电阻的作用是通过微型线圈产生的感应电流进行发热；当外部电源给励磁线圈只通入交流电时，励磁线圈产生的交变磁场使微型线圈接收到的磁场形成一个反正切形状的进行来回变化。

Description

磁感应热疗控温装置

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，具体为磁感应热疗控温装置。

背景技术

肿瘤严重危害人类的健康生命，以成为人类的一号杀手，是全球 最大的公共卫生问题。在传统的治疗方案中，手术是治疗肿瘤的首选 方式，常辅以术后放疗和化疗，以抑制手术后的复发，改善患者的生 存质量，但这对于身体条件差的患者不适合。除了通过手术治疗肿瘤， 还有其他的治疗方式热疗。

热疗是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。

热疗分多种，如微波热疗穿透深度有限，只能作浅表加热，多用 于浅表肿瘤；超声波热疗：超声波由于存在组织内空气界面的反射及 骨表层的强烈吸收，超声波不能穿透含气组织和骨骼，因此难以治疗 胸部肿瘤，其热量分布不均匀，会引起疼痛；射频热疗：射频加热易 引起皮下脂肪组织过热射频感应加热范围过大，超出病灶区。这些治 疗方法都存在一定的局限性，导致治疗靶向性差，热分布不均匀，很 难在不对正常组织产生影响的同时取得理想的热疗效果。肿瘤治疗的 理想治疗方法就是抑制并消灭肿瘤细胞而不伤害正常的组织的细胞， 人们提出了磁感应热疗的方法。

肿瘤磁感应热疗是通过外加交变磁场对用特定的方法导入肿瘤部 位的磁性材料进行加热，从而杀死肿瘤细胞的一种治疗方法。植入肿 瘤组织的磁性材料在外部交变磁场的作用下通过感应产生的涡流产 热，在肿瘤组织局部传热并形成高温区。肿瘤组织的温度在42℃以上 时，细胞内的一些组织和酶蛋白功能就会发生改变，从而影响癌细胞 的生长和分化并诱导细胞凋亡，即可有效的杀死癌细胞，并可以激发 人体的自身的免疫功能。植入肿瘤组织的磁性材料利用涡流效应、磁 滞效应以及磁后效驰豫效应使热籽迅速发热并通过热传导使其临近组 织局部升温，使肿瘤组织内部形成高温区，同时使正常组织的温度控 制在正常的范围内，让其不受高温的破坏。

目前磁感应热疗在治疗过程中对温度的控制不够精确，人会出现 Ⅰ～Ⅱ度浅烫伤，部分肥胖的人会出现脂肪结块，甚至也杀死正常组 织细胞，稍有差池的话，就容易伤害健康的细胞，所以热疗过程中对 温度的控制是极其重要的。

发明内容

本发明的目的在于提供磁感应热疗控温装置，以解决上述背景技 术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：磁感应热疗控温装 置，包括外部的励磁线圈、内部的微型线圈和残留电阻，所述励磁线 圈连接有外部电源，所述微型线圈与残留电阻连接。

优选的，所述励磁线圈通过外部的交直流电源产生直流偏置磁场， 使内部的微型线圈进行加热。

优选的，所述励磁线圈为薄饼形结构，所述励磁线圈的外部设有 固定的薄饼形模具及镶嵌在线圈表面的高高导磁材料。

优选的，所述微型线圈包括圆柱形磁芯和线圈，所述线圈缠绕在 磁芯上，所述线圈的一端连接有残留电阻。

优选的，所述微型线圈接收磁场变化并产生感应电流。

优选的，外部电源给励磁线圈只通入交流电时，励磁线圈产生的 交变磁场使微型线圈接收到的磁场形成一个反正且形状的进行来回变 化。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)能够对温度进行精确精确、稳定的控制。

2)温度饱和时间短。

3)通过直流偏置磁场实现对温度的精确控制。

本发明实现了对肿瘤区域的安全、定点、定域的治疗效果。使肿 瘤组织的温度在热疗过程的前期能够快速达到目标温度，延长热疗的 有效时间，在热疗过程中，能时肿瘤温度精确、稳定的控制在目标温 度范围内，极大的提高了肿瘤热疗的效果，并进一步降低热疗对正常 组织细胞的有害影响。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描 述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图 仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付 出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构框图；

图2为本发明的产热原理图；

图3为本发明的直流偏置磁场关系的实验数据；

图4为本发明的检测结果和已有设备的结果；

图5为本发明的磁化曲线图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方 案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部 分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普 通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例， 都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案，主要通过直流偏置磁场来 实现，能够对热疗设备的温度进行一个精确、稳定的控制，具体为磁 感应热疗控温装置，包括外部的励磁线圈、内部的微型线圈和残留电 阻。

其中，励磁线圈通过外部的交直流电源产生直流偏置磁场，使内 部的微型线圈进行加热。

其中，微型线圈的结构是在细小的圆柱形磁芯上缠绕线圈，在线 圈的一端连有微型残留电阻。微型线圈能够接收磁场的变化来产生感 应电流。

其中，残留电阻的作用是通过微型线圈产生的感应电流进行发热。

其中，当外部电源给励磁线圈只通入交流电时，励磁线圈产生的 交变磁场使微型线圈接收到的磁场形成一个反正切形状的进行来回变 化。

如图4所示，本方案的检测结果和已有设备的结果，鲜明的看出， 本方案温度饱和时间短，稳定性强的特点。

具体工作原理如下所述：

如图1、5所示，其磁导率(即斜率)变化范围较大，不利于对温 度的精确控制。本方案是外部电源给励磁线圈同时通入直流、交流电， 此时励磁线圈产生的交变磁场使微型线圈接收到的磁场在直流偏置的 作用下形成一个只在X轴正半轴的c区域进行来回变化(图5中的c 区域)，这是本方案的核心部分(即直流偏置磁场的形成)，从图中 可发现c区域段的磁导率(斜率)变化范围较小，导磁率变化幅度越 小，微型线圈产生的感应电源越稳定，残留电阻产生的热量越稳定， 从而实现对温度的精确控制。

此外，如图3所示通过直流偏置磁场的作用能够使谐振频率激磁 和谐振频率位移，使发热功率能够发挥最好的效果。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具 体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、 材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书 中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而 且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个 实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实 施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实 施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说 明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和 实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。 本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (6)

1.磁感应热疗控温装置，其特征在于，包括外部的励磁线圈、内部的微型线圈和残留电阻，所述励磁线圈连接有外部电源，所述微型线圈与残留电阻连接。

2.根据权利要求1所述的磁感应热疗控温装置，其特征在于，所述励磁线圈通过外部的交直流电源产生直流偏置磁场，使内部的微型线圈进行加热。

3.根据权利要求1所述的磁感应热疗控温装置，其特征在于，所述励磁线圈为薄饼形结构，所述励磁线圈的外部设有固定的薄饼形模具及镶嵌在线圈表面的高高导磁材料。

4.根据权利要求1所述的磁感应热疗控温装置，其特征在于，所述微型线圈包括圆柱形磁芯和线圈，所述线圈缠绕在磁芯上，所述线圈的一端连接有残留电阻。

5.根据权利要求3所述的磁感应热疗控温装置，其特征在于，所述微型线圈接收磁场变化并产生感应电流。

6.根据权利要求1所述的磁感应热疗温控装置，其特征在于，外部电源给励磁线圈只通入交流电时，励磁线圈产生的交变磁场使微型线圈接收到的磁场形成一个反正且形状的进行来回变化。

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