CN113750368A - 一种具有电流检测的中频交变电场肿瘤治疗电路结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种具有电流检测的中频交变电场肿瘤治疗电路结构，其包括绝缘电极、电流检测电路、控制电路和信号发生器；其中绝缘电极用于在患者治疗区域形成初始中频交变电场；电流检测电路用于获取绝缘电极的电流，并生成反馈信号；控制电路用于接收反馈信号，确定电场大小，发送命令给信号发生器；信号发生器用于接收控制电路命令，产生波形信号，通过绝缘电极改变电场进行肿瘤治疗。

Description

一种具有电流检测的中频交变电场肿瘤治疗电路结构

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种具有电流检测的中频交变电场肿瘤治疗电路结构。

背景技术

肿瘤是一种严重的增生性疾病，性肿瘤生长特别迅速,具有很大的侵袭性,并且有转移性。大量临床与实验研究表明,肿瘤的形成,除了与细胞的正常死亡机制受抑制有关,主要就是由于机体细胞的异常增殖。由于环境、社会、生活方式等多方面因素，20世纪50年代之后,癌症发病率与死亡率逐年上升。

20世纪70年代以后,癌症发病数年平均增速达3％～5％,成为仅次于心血管病之后的人类第二大死因,因癌症死亡的人数大于HIVIAIDS、疟疾和结核病致死人数的总和。目前每年约有1100万人被诊断患有癌症,2005年癌症死亡人数达760万,到2007年,此数字达790万,约占所有死亡人数的13％据世界卫生组织预测,到2020年,世界每年新发癌症患者将达约1600万,2015年因癌症死亡人数会达约900万,到2030年达约1200万。就我国所处的东亚地区而言,年新发病例约280万,死亡病例约200多万,分别占世界癌症新发病例和死亡病例数的26.4％和29.8％。预计到2050年,东亚地区新发病例数将达约600万,死亡病例约450万。

据统计，全球有大约80％的癌症死亡发生在发展中国家，而我国是世界上最大的发展中国家，改革开放以来，我国的经济、社会、生态环境和生活方式发生了巨大变化,吸烟率升高、膳食模式西化、肥胖率升高、体力活动减少，以及人口老龄化，均导致了恶性肿瘤发病率上升。另外，现代人生活节奏加快，心理负荷加重，因此易引发焦虑烦躁、抑郁悲观等不良情绪,使人体神经、内分泌以及免疫功能失调。这种社会心理因素辅以环境、饮食和遗传因素的作用，使恶性肿瘤发病亦趋年轻化。

现代肿瘤治疗学的三大支柱分别是肿瘤外科学、肿瘤放射治疗学和肿瘤化学治疗学,三种手段各有特点并互为补充。传统的手术和放化疗都为局部治疗的方法,认为恶性肿瘤是局部病变，治疗的重点是控制局部生长和扩散。手术和放化疗的局限很明显，主要因为过度的攻击性治疗使患者在治疗过程中痛苦症状多，全身情况差,且治疗后易复发。这种局部治疗方法的停滞不前,使人们逐渐把恶性肿瘤看成一种全身性疾病,便产生了肿瘤综合治疗观，即根据病人的个体机能、肿瘤的病理类型、病期和病程预期,制定治疗计划,结合手术、化放疗及生物治疗,以期提高治愈率。

在中国，亦有中医治疗肿瘤的选择。我国有87％的肿瘤病人，在接受西医综合治疗的同时，也同时辅助中医药治疗。不过，中医药在现阶段主要是辅助治疗经西医治疗的患者。除了无法手术、放化疗的晚期肿瘤病人，真正单纯应用中医药治疗的患者非常少。总的来说，肿瘤性疾病的传统疗法十分多样，即有针对发病原因的疗法，也有针对缓解症状的疗法。主要有以下几个局限：(1)难以根治；(2)预后差；(3)放化疗、药物、激素等疗法副作用大；(4)治疗过程痛苦。

发明内容

本发明提供一种具有电流检测的中频交变电场肿瘤治疗电路结构，用以抑制肿瘤细胞分裂的情况。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种具有电流检测的中频交变电场肿瘤治疗电路结构，包括：

绝缘电极：用于在患者治疗区域形成初始中频交变电场；

电流检测电路：用于获取绝缘电极的电流，并生成反馈信号；

控制电路：用于接收反馈信号，确定电场大小，并发送调控指令至信号发生器；

信号发生器：用于接收调控命令，产生波形信号，通过绝缘电极调节中频交变电场进行肿瘤治疗。

作为本发明的一种实施例：所述电流检测电路，包括：

电压转换器：用于将绝缘电极端的电流转成相应的电压信号；

集成运放器：用于通过集成运放器将电压信号进行多倍的放大调整后送入调制器转换成数字流；

调制器：用于将所述数字流经过隔离技术转换为高速单比特数据流，将所述高速单比特数据流输入到控制电路。

作为本发明的一种实施例：所述控制电路包括外围电路和控制器件，其中，

外围电路包括晶振电路、复位电路和电源电路；其中，

晶振电路：用于给控制电路提供高频率的时钟信号；

复位电路：用于使控制电路恢复到起始状态；

电源电路包括AC-DC电源模块：用于将交流市电转换为控制电路所适用的直流电，并为中频交变电场肿瘤治疗电路结构供电；

电场计算芯片：用于根据所述反馈信号，通过模拟电荷法，计算实时电场强度；

MCU芯片：用于判断所述电场强度与需求电场强度的差值，并根据所述差值，生成调控指令。

作为本发明的一种实施例：所述中频交变电场肿瘤治疗电路结构还外接有触摸屏；其中，

所述触摸屏与所述控制电路通过通信串口相连，并接收用户的触屏操作指令，所述通信串口与控制电路进行异步通信，其步骤为：

S1：串口初始化，进行串口存储信息清零；

S2：将所述通信串口设置为异步正常模式；其中，

所述异步正常模式使能信号异步传输；

S3：根据所述异步正常模式通过第一通信串口接收使能信号和接收中断，通过第二通信串口发送使能和发送通信指令。

作为本发明的一种实施例：所述控制器件包括：

计时器：用于在设备工作后开始计时，并在设定时间内自动停止工作；

存储器芯片：用于将采样的高速单比特数据流存贮至存储器芯片；其中，

所述高速单比特数据流用于确定患者的肿瘤恶化程度；

数字电位器：用于由低通过电平和高电平控制所述存储器芯片的存储状态；其中

当高电平时，启动存储；

当低电平时，断开存储。

作为本发明的一种实施例：所述信号发生器包括：波形发生电路、低通滤波电路、波形放大电路和单片机控制电路；其中，

波形发生电路：在接收所述调控指令，并将将所述调控指令中的调控信息转换成波形信号；其中；

所述波形信号为电场增幅信号或电场降幅信号；

低通滤波电路：用于对所述波形信号进行调节，并去除所述波形信号中的高频噪声；

波形放大电路：用于将波形信号进行放大处理，并通过所述放大信号调节所述中频交变电场。

作为本发明的一种实施例：所述中频交变电场肿瘤治疗电路结构包括导电电极：其中，

所述导电电极和所述绝缘电极平行设置；

当所述绝缘电极在进行肿瘤治疗后，所述导电电极发出交变微电流在治疗区域，并通过所述交变微电流刺激所述治疗区域的神经纤维，控制控制所述神经纤维产生止痛因子进行止痛。

作为本发明的一种实施例：控制电路还连接有安全警报电路，其用于判断所述绝缘电极的电流是否超出预设阈值；其中，

所述安全报警电路包括：

主控设备，所述主控设备连接电流检测电路的输出端和电源电路的输出端；其中，

所述主控设备接收输出电流生成的反馈信号，并在所述输出电流的电流值超过电流阈值时，生成第一报警触发信号；

所述主控设备采集所述电源电路的电压信号，并在所述电压信号的电压值超过电压阈值范围时，生成第二报警触发信号；

报警装置，所述报警装置连接所述主控设备，所述报警装置根据接收到的所述第一报警触发信号或所述第二报警触发信号，产生警报。

作为本发明的一种实施例：所述绝缘电极设置有电极保护装置；

所述电极保护装置包括：套筒层：用于套设在所述绝缘电极，用于进行耦合；

保护层：围绕在套筒层上作为第二道保护层，与套筒层之间形成环状的空腔，且所述保护层具备相对的第一端和第二端；

所述保护层的第一端与所述套筒层密封相连；所述保护层的第二端与所述套筒层不接触，从而形成环形的且连通的空腔开口隔绝高温。

作为本发明的一种实施例：所述中频交变电场肿瘤治疗电路结构还包括断电保护电路：

断电反馈器：与所述控制电路，其用于侦测肿瘤治疗电路结构的供电状态，并在肿瘤治疗电路结构电源无输出时，产生断电信号；

延迟器：用于在所述中频交变电场肿瘤治疗电路断电时，接收所述断电信号，并根据所述断电信号，开启预设备用电源继续工作，并控制将参数保存于该控制电路的存储器芯片中。

本发明有益效果：传统的肿瘤疗法存在各种弊端和局限，包括无法根治、易复发、副作用大等。本发明的一种具有电流检测的中频交变电场肿瘤治疗电路结构，通过中频交变电场的非热效应和中频微电流效应，针对肿瘤细胞的电特性，治疗恶性肿瘤疾病，本发明的肿瘤治疗电路结构，弥补了传统疗法在无法进行手术治疗的散在病变组织、复发的和对放化疗不敏感的病变组织方面的局限，所研制的电路结构体积小，安全性能高，操作简单，参数可调。

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为本发明实施例中一种具有电流检测的中频交变电场肿瘤治疗电路结构的结构图；

图2为本发明实施例中一种具有电流检测的中频交变电场肿瘤治疗电路结构电流检测电路的结构图；

图3为本发明实施例中一种具有电流检测的中频交变电场肿瘤治疗电路结构的信号发生器组成模块示意图；

图4为本发明实施例中一种具有电流检测的中频交变电场肿瘤治疗电路结构的波形输出部分信号示例图。

具体实施方式

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：

本发明实施例提供了一种具有电流检测的中频交变电场肿瘤治疗电路结构，如图1为本发明实施例中一种具有电流检测的中频交变电场肿瘤治疗电路结构的结构图包括：

绝缘电极：用于在患者治疗区域形成初始中频交变电场；

电流检测电路：用于获取绝缘电极的电流，并生成反馈信号；

控制电路：用于接收反馈信号，确定电场大小，并发送命令给信号发生器；

信号发生器：用于接收控制电路命令，产生波形信号，通过绝缘电极改变电场进行肿瘤治疗。

上述技术方案的工作原理为：本发明在绝缘电极形成中频交变电场，中频交变电场是一种不会产生对神经和肌肉的刺激作用，热效应也不明显的辅助性肿瘤治疗的技术方法，其具有阻碍细胞有丝分裂的作用。中频交变电场在正常的静止的细胞中分布均匀，但在有丝分裂细胞中电场分布不均，电场力聚焦在两个子细胞的连接处，这就把胞内所有带电的或有极性的实体，如细胞器、二聚体、大分子等，全部拉向连接处，形成带电粒子的介电电泳现象。此过程能破坏和干扰细胞内部结构的形成和功能发挥，最终破坏细胞，因肿瘤细胞快速分裂增殖的物理特性有别于普通正常细胞，故在肿瘤区域内施加治疗电场将破坏快速增殖的肿瘤细胞，而对正常细胞没有明显的影响。本发明通过绝缘电极产生对于患者能够进行治疗的中频交变电场，但是呢，面对不同恶化程度的肿瘤，需要通过反馈信号判断治疗状况，在这个过程中，电流是控制电场大小的电流，反馈信号的作用是为了判断是不是最佳的治疗电场，因为现有技术中，以为怕发热导致灼伤皮肤，所以不会存在太大的场强；控制电路的作用是判断现有情况下电场的大小，然后根据实际的肿瘤情况进行调节电场强度的问题，因次最后通过调节电场大小实现电场控制。相对于现有技术，本发明不会发热，现有技术中因为怕电强度不够，所以电极采用的都是发热的电极。本发明采用绝缘电极，就不需要也不存在发热，最后的信号发生器用于进行电场强度的调节。相对于现有技术，本发明实在控制电路中设置电流的阈值，通过这个阈值是为波形信号的产生而存在。本发明的控制电路，也会根据电流信号，去判断模拟电场中的电荷，判断实际电场是不是达不到理论上的最优电场。而现有技术，一般是实际电场和在控制过程中理论得到的电场是不相同的。

上述技术方案的有益效果为：本发明的一种具有电流检测的中频交变电场肿瘤治疗电路结构，通过中频交变电场的非热效应和中频微电流效应，针对肿瘤细胞的电特性，治疗恶性肿瘤疾病，本发明的肿瘤治疗电路结构，弥补了传统疗法在无法进行手术治疗的散在病变组织、复发的和对放化疗不敏感的病变组织方面的局限，所研制的电路结构体积小，安全性能高，操作简单，参数可调。

本发明根据反馈信号进行判断场强的大小的时候，反馈信号也是一种波形信号，在实际实施的时候，会根据波形图来判断场强是不是符合的标准场强的；

这个过程如下式所示:

其中，P表示判断值，在P大于等于D的时候表示场强符合预设标准；Τ_ι表示第ι时刻的频率；

为-1或1；用于表示上半象限还是下半象限。ρ表示总时长；∪_ι表示第ι时刻的工作电压；I_ι表示第ι时刻的检测电流；R_ι表示第ι时刻的电阻；D表示标准场强。

上式市为了判断初始场强是不是增大了，在初始场强增大以后，表示就是已经开始治疗了，所以本发明带入上式，主要市判断场强是不是增加了，实施治疗了。±I_ιR_ι是为了在波形图是在上半象限还是下半象限；因为本发明采用的是交流电，所以是一个循环式，又波峰波谷的波形。

在判断场强增强的，开始治疗了之后，本发明就会建立基于波形具体的波形图：

Y表示反馈信号的具体波形；x_ι表示反馈信号在坐标系上的横坐标；y_ι表示反馈信号在坐标系上的纵坐标；g_max,ι表示第ι时刻的坐标是波峰坐标时的波峰系数；g_min,,ι表示第ι时刻的坐标是波谷坐标时的波峰系数。在当前的坐标点不是波峰波谷坐标时，g_min,,ι＝g_max,ι＝1

通过上述公式，我们可以实现波形的可视化，因为本发明需要计算的是场强，即：KQ/r*r＝E；K和r不会存在变化，知识电荷量会发生变化，因为，电荷量增多的时候，反馈信号的波形波峰的值增大；电荷量减小，波峰的值减小；此时，我们可以根据上式的波形图，确定最终的场强大小。因为每个图都有对应的场强的大小，内置在系统中，所以可以减小计算的步骤，也可以实现更加精确地动态调节。

实施例2：

在一个实施例中，所述电流检测电路，如图2为本发明的电流检测电路的结构图，包括：

电压转换器：用于将绝缘电极端的电流转成相应的电压信号；

集成运放器：用于通过集成运放器将电压信号进行多倍的放大调整后送入调制器转换成数字流；

调制器：用于将所述数字流经过隔离技术转换为高速单比特数据流，将所述高速单比特数据流输入到控制电路。

上述技术方案的工作原理为：先将电流回路的电流经过分流电阻转换成相应的电压信号。通过集成运放器将电压信号进行多倍(多倍又客户在是设计或者预先输入的设置行参数)的放大调整，在送入调制器转换成数字流。本发明选用的集成运放器在进行电压信号调节时，采用双同相比较电路，输入电阻非常大，最大限度降低信号的损失和失真。调制器选用的是一款高性能的二阶型调制器，本身片上的数字隔离技术能将数字流转换为高速单比特数据流。数据流由高性能模拟调制器进行连续采样，并转换为数据率最高的高速单比特数据流。高速单比特数据是基于电流的反馈信号的得到的，而这个反馈信号是二进制信号转化得到，二进制的信号便于进行波形的变换。

上述技术方案的有益效果为：本发明所设计的电流检测电路将绝缘电极所检测的电流经过处理生成高速单比特数据流反馈给控制电路，最大程度地降低噪声拾取，提高系统精度。

实施例3：

在一个实施例中，所述控制电路包括外围电路和控制器件，其中，

外围电路包括晶振电路、复位电路和电源电路；其中，

晶振电路：用于给控制电路提供高频率的时钟信号；

复位电路：用于使控制电路恢复到起始状态；

电源电路包括AC-DC电源模块：用于将交流市电转换为控制电路所适用的直流电，并为中频交变电场肿瘤治疗电路结构供电；

电场计算芯片：用于根据所述反馈信号，通过模拟电荷法，计算实时电场强度；

MCU芯片：用于判断所述电场强度与需求电场强度的差值，并根据所述差值，生成调控指令。

上述技术方案的工作原理为：在本设计中控制电路的工作电压一般设定为5V。在本设计中为控制电路连接了便于和16MHz的外部晶振，晶振的工作模式可以通过熔丝位选择，不同的工作模式对应不同的优化频率范围。时钟信号的作用是，因为本发明是中频交流，所以时钟信号可以对中频交流进行可视化，同时，控制电路采用了高密度非易失性内存技术。引导程序可以使用任何接口来下载应用程序到应用存储器。时钟信号和电场计算的模拟电荷法也是相关的，同时与编程数据输入引脚和编程数据输出引脚相连。复位信号通过复位输入引脚传输，超过最小门限时间的低电平将引起系统复位。控制电路的处理器具有上电复位的特点，同时在本发明中也可以通过按键进行人工复位。

本发明存在根据反馈信号进行模拟电荷法去计算实际的电场强度，这是因为实际电场往往和实际控制的理论电场是有区别的，这其中导致理论电场达不到的原因很多，包括设备的电压、设备的参数不准确，而本发明通过计算实际电荷之后，就可以发不指令进行调节，计算出实际的调控指令。

在本发明的实际技术实施的过程中，各个元器件的工作电压各不相同，故自制电源，统一为各个元器件供电，首先，采用两只AC-DC电源模块将220V交流市电分别转换为直流+5V和-5V、以及直流+15V和-15V。之后，通过低压差稳压器将直流+5V转换为直流+3.3V，同时，采用两只串联的变压器将220V交流市电转换为交流60V，再通过一只整流桥转换为交流80V，最后利用成对的三端稳压芯片将交流80V分别转换为直流40V，对于控制电路、电极、电流检测电路直接供电。

上述技术方案的有益效果为：控制电路的核心是调节信号发生器的波形、频率、放大倍数等参数，二是控制一些附加的外部器件。通过控制电路进行信号发生器的控制，实现快捷，迅速的操作。

实时例4：

在一个实施例中，如图3，本发明的中频交变电场肿瘤治疗电路结构还外接有触摸屏；其中，

所述触摸屏与所述控制电路通过通信串口相连，并接收用户的触屏操作指令，所述通信串口与控制电路进行异步通信，其步骤为：

S1：串口初始化，进行串口存储信息清零；

S2：将所述通信串口设置为异步正常模式；其中，

所述异步正常模式使能信号异步传输；

S3：根据所述异步正常模式通过第一通信串口接收使能信号和接收中断，通过第二通信串口发送使能和发送通信指令。

上述技术方案的工作原理为：本发明的显示器是具有波形发生电路的，因为肯定是需要通过显示器去显示实际的波形。而且这个波形需要能有多种波形的形式，以供以选择、并且频率范围能涵盖数十kHz至1MHz。在实际实时中，本发明的触摸屏是具有一种宽频、精密的函数信号发生芯片，能够产生锯齿波、正弦波、方波、三角波和脉冲波，输出频率范围为0.1Hz～2MHz，并在此范围内连续可调。

波形发生电路的输出频率调节是通过一个2.5V(实际操作时，2.5V电压的电压器能得到最佳效果，在实际实施的过程中可以任意选择)的内部带隙基准电压器、外接电容和外接电阻实现。2.5V的基准电压器的引脚提供。

在这个过程中：波形发送电路的输出频率F₀便由外接电容C_f和外接电阻R确定，在这个过程中，可以通过以下两个公式决定:

F₀＝I_in ²R*C_f(C_f＞0)

I_in＝V_r/R≥I_g

在上述公式中，I_in表示的实时电流，也就是反馈信号的电流；V_r表示的是实时的反馈信号的实时电压；这两个公式的作用不仅仅是简单的换算，I_g是工作电流，也是初始电流；这是为了防止波形信号存在差异，这个差异导致波形不准确。

在本电路的设计中，C_f可以在一组六只电容中选择，而六只电容分别对应不同的输出频率范围，只用到其中六个通道，便已满足设计目标的需要，因此禁止输入控制直接接地。，R是由一只50KΩ的定值电阻R0和一个50KΩ的非易失性数字微调电位器组成的。受内部分布电容(主要是指滑动端电容，一般在8pF～20pF左右)影响，数字电位器的带宽基本上在100k Hz～1MHz范围内，因此适用于本电路。电阻值R由关系式

R＝(n₁/(n-1)+1)*50k＝(n₁/99+1)*50k

决定式中，n₁为所用抽头序号，0<n₁<99。通过控制信号发生电路的信号来调节滑动段的位置，并且可以将其存储在电可擦除只读存储器中，通过调节数字电位器，便可以在选定的频率范围之内进行频率的细调。波形发生部分输出信号后，需要去除不必要的高频噪声后再进行放大。因此，本发明实际实施的时候设计了一个5阶低通滤波器。5阶低通滤波器的通带衰减特性平坦，且易于设计。经低通滤波之后，信号被送入波形放大部分。按照设计目标，信号需被放大至原来的多倍以上。输出信号Vpp能达到20V，增加了一级前置放大器，采用了差分放大的结构，使供电电压范围在±4V～±18V之间，具有快速的建立时间和很低的偏置电流。第二级放大选用一种高电压大电流的运算放大器，单位增益稳定，带宽增益积为2.5MHz。滤波放大电路有内部的过温和电流过载保护，供电电压范围±5V～±50V或单电压的10V～100V之间。信号发生器的波形可以通过外接示波器进行观察监控。

上述技术方案的效果在于，波形发生电路具有可调范围大、精度高、信号稳定等特点，多阶低通滤波器的通带衰减特性平坦，且易于设计。

在一个实施例中，触摸屏与单片机采用串口通信，本设计采用RS-232标准串口，RS-232是由电子工业协会规定的串行通信总线标准，也是数据通信设备和数据终端设备之间的接口标准。数据传输时，RS-232串口通信在15m以内都能保证优良的传输，

上述技术方案的有益效果为：，采用专为RS-232标准串口设计。使用+5V单电源供电，其功能是将信号转换为单片机需要的TTL信号。与触摸屏串口相连，除了能满足连接触摸屏的串口需要外，还可连接另一个预留串口以便功能扩展后与计算机连接，引脚连接方式相同。

实施例5：

在本发明的一个实施例中：

所述控制器件包括：

计时器：用于在设备工作后开始计时，并在设定时间内自动停止工作；

存储器芯片：用于将采样的高速单比特数据流存贮至存储器芯片；其中，

所述高速单比特数据流用于确定患者的肿瘤恶化程度；

数字电位器：用于由低通过电平和高电平控制所述存储器芯片的存储状态；其中

当高电平时，启动存储；

当低电平时，断开存储。

上述技术方案的工作原理为：本发明的计时器在肿瘤治疗设备后开启计时，使设定的时间进入倒计时状态，当时间停止，则发出警报，提示医护人员，存储器芯片将电场数据放置专用存储地址，数字电位器将存储的数据进行保存。

上述技术方案的效果在于，本发明的控制器件有利益医护人员在对患者进行治疗时，更加节省时间，有利于了解患者的伤情，更加及时对患者的病情采取合理的治疗手段。

实施例6：

在本发明的一个实施例中：

所述信号发生器包括：波形发生电路、低通滤波电路、波形放大电路和单片机控制电路；其中，

波形发生电路：在接收所述调控指令，并将将所述调控指令中的调控信息转换成波形信号；其中；

所述波形信号为电场增幅信号或电场降幅信号；

低通滤波电路：用于对所述波形信号进行调节，并去除所述波形信号中的高频噪声；

波形放大电路：用于将波形信号进行放大处理，并通过所述放大信号调节所述中频交变电场。

上述技术方案的工作原理为：

波形发生电路，在接到调控指令后对调控信息进行转换，生成波形信号，并将波形信号进行增幅和降幅处理，低通滤波电路，将进过处理的波形信号进行调节，并去除所述波形信号中的高频噪声，波形放大电路，将波形信号进行放大处理，并发送至电极。

上述技术方案的效果在于，本发明通过信号发生器将调控信息转化为波形信号进行传输，更有益于精确控制电场大小，转换成三种波形，可以根据不同患者的病情选择更合适的波形信号进行治疗。

实施例7：

在本发明的一个实施例中：

所述中频交变电场肿瘤治疗电路结构包括导电电极：其中，

所述导电电极和所述绝缘电极平行设置；

当所述绝缘电极在进行肿瘤治疗后，所述导电电极发出交变微电流在治疗区域，并通过所述交变微电流刺激所述治疗区域的神经纤维，控制控制所述神经纤维产生止痛因子进行止痛。

上述技术方案的工作原理为：本发明的导电电极通过产生电场进行肿瘤治疗，绝缘电极通过产生交变微电流对患者的神经纤维进行刺激，促进止痛因子的产生。

上述技术方案的效果在于，一般进行肿瘤治疗时会感觉电场对肿瘤细胞的清除产生剧烈痛感，但是增加绝缘电极后通过电流产生止痛因子可以使患者在治疗时减轻痛苦。

实施例8：

在本发明的一个实施例中：

控制电路还连接有安全警报电路，其用于判断所述绝缘电极的电流是否超出预设阈值；其中，

所述安全报警电路包括：

主控设备，所述主控设备连接电流检测电路的输出端和电源电路的输出端；其中，

所述主控设备接收输出电流生成的反馈信号，并在所述输出电流的电流值超过电流阈值时，生成第一报警触发信号；

所述主控设备采集所述电源电路的电压信号，并在所述电压信号的电压值超过电压阈值范围时，生成第二报警触发信号；

报警装置，所述报警装置连接所述主控设备，所述报警装置根据接收到的所述第一报警触发信号或所述第二报警触发信号，产生警报。

上述技术方案的工作原理为：本发明的安全警报电路对检测电流和电源电压进行设置阈值，当所述检测电流和电源电压的上限值达到设备的所预设的阈值，则触发警报信号，

上述技术方案的效果在于，防止设备老化或故障而引起的医疗事故，有利于在进行肿瘤治疗时发生因设备故障而使得患者的病情恶化或不能有效抑制肿瘤的扩散。

实施例9：

在本发明的一个实施例中：

所述绝缘电极设置有电极保护装置；

所述电极保护装置包括：套筒层：用于套设在所述绝缘电极，用于进行耦合；

保护层：围绕在套筒层上作为第二道保护层，与套筒层之间形成环状的空腔，且所述保护层具备相对的第一端和第二端；

所述保护层的第一端与所述套筒层密封相连；所述保护层的第二端与所述套筒层不接触，从而形成环形的且连通的空腔开口隔绝高温。

上述技术方案的工作原理为：本发明的电极保护装置有两层，套筒层与电极直接接触，保护层与套筒层形成空腔使用于存储高温，隔绝温度。

上述技术方案的效果在于，电机保护装置有效防止在治疗患者时防止电极直接接触患者皮肤而烫伤患者，隔绝高温，但同时又能在患者伤情处形成电场，进行治疗。

实施例10：

在本发明的一个实施例中：

所述中频交变电场肿瘤治疗电路结构还包括断电保护电路：

断电反馈器：与所述控制电路，其用于侦测肿瘤治疗电路结构的供电状态，并在肿瘤治疗电路结构电源无输出时，产生断电信号；

延迟器：用于在所述中频交变电场肿瘤治疗电路断电时，接收所述断电信号，并根据所述断电信号，开启预设备用电源继续工作，并控制将参数保存于该控制电路的存储器芯片中

上述技术方案的工作原理为：本发明的断电保护电路包括断电反馈器，当肿瘤治疗电路没有电源输出时，断电反馈器产生断电信号，发送给延迟器，延迟器接收到断电信号，启动备用电源。

上述技术方案的效果在于，通过断电保护电路，可以在医院断电的情况下，启动备用电源，保护患者的生命安全，及时通电，不打断患者治疗，不影响治疗效果。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种具有电流检测的中频交变电场肿瘤治疗电路结构，其特征在于，包括：

绝缘电极：用于在患者治疗区域形成初始中频交变电场；

电流检测电路：用于获取绝缘电极的电流，并生成反馈信号；

控制电路：用于接收反馈信号，确定电场大小，并发送调控指令至信号发生器；

信号发生器：用于接收调控命令，产生波形信号，通过绝缘电极调节中频交变电场进行肿瘤治疗。

2.如权利要求1所述的一种具有电流检测的中频交变电场肿瘤治疗电路结构，其特征在于，所述电流检测电路，包括：

电压转换器：用于将绝缘电极端的电流转成相应的电压信号；

集成运放器：用于通过集成运放器将电压信号进行多倍的放大调整后送入调制器转换成数字流；

调制器：用于将所述数字流经过隔离技术转换为高速单比特数据流，将所述高速单比特数据流输入到控制电路。

3.如权利要求1所述的一种具有电流检测的中频交变电场肿瘤治疗电路结构，其特征在于，所述控制电路包括外围电路和控制器件，

外围电路包括晶振电路、复位电路和电源电路；其中，

晶振电路：用于给控制电路提供高频率的时钟信号；

复位电路：用于使控制电路恢复到起始状态；

电源电路包括AC-DC电源模块：用于将交流市电转换为控制电路所适用的直流电，并为中频交变电场肿瘤治疗电路结构供电；

电场计算芯片：用于根据所述反馈信号，通过模拟电荷法，计算实时电场强度；

MCU芯片：用于判断所述电场强度与需求电场强度的差值，并根据所述差值，生成调控指令。

4.如权利要求1所述的一种具有电流检测的中频交变电场肿瘤治疗电路结构，其特征在于，所述中频交变电场肿瘤治疗电路结构还外接有触摸屏；其中，

所述触摸屏与所述控制电路通过通信串口相连，并接收用户的触屏操作指令，所述通信串口与控制电路进行异步通信，其步骤为：

S1：串口初始化，进行串口存储信息清零；

S2：将所述通信串口设置为异步正常模式；其中，

所述异步正常模式使能信号异步传输；

S3：根据所述异步正常模式通过第一通信串口接收使能信号和接收中断，通过第二通信串口发送使能和发送通信指令。

5.如权利要求3所述的一种具有电流检测的中频交变电场肿瘤治疗电路结构，其特征在于，所述控制器件包括：

计时器：用于在设备工作后开始计时，并在设定时间内自动停止工作；

存储器芯片：用于将采样的高速单比特数据流存贮至存储器芯片；其中，

所述高速单比特数据流用于确定患者的肿瘤恶化程度；

数字电位器：用于由低通过电平和高电平控制所述存储器芯片的存储状态；其中

当高电平时，启动存储；

当低电平时，断开存储。

6.如权利要求1所述的一种具有电流检测的中频交变电场肿瘤治疗电路结构，其特征在于，所述信号发生器包括：波形发生电路、低通滤波电路、波形放大电路和单片机控制电路；其中，

波形发生电路：在接收所述调控指令，并将将所述调控指令中的调控信息转换成波形信号；其中；

所述波形信号为电场增幅信号或电场降幅信号；

低通滤波电路：用于对所述波形信号进行调节，并去除所述波形信号中的高频噪声；

波形放大电路：用于将波形信号进行放大处理，并通过所述放大信号调节所述中频交变电场。

7.如权利要求1所述的一种具有电流检测的中频交变电场肿瘤治疗电路结构，其特征在于，所述中频交变电场肿瘤治疗电路结构包括导电电极：其中，

所述导电电极和所述绝缘电极平行设置；

当所述绝缘电极在进行肿瘤治疗后，所述导电电极发出交变微电流在治疗区域，并通过所述交变微电流刺激所述治疗区域的神经纤维，控制控制所述神经纤维产生止痛因子进行止痛。

8.如权利要求1所述的一种具有电流检测的中频交变电场肿瘤治疗电路结构，其特征在于，控制电路还连接有安全警报电路，其用于判断所述绝缘电极的电流是否超出预设阈值；其中，

所述安全报警电路包括：

主控设备，所述主控设备连接电流检测电路的输出端和电源电路的输出端；其中，

所述主控设备接收输出电流生成的反馈信号，并在所述输出电流的电流值超过电流阈值时，生成第一报警触发信号；

所述主控设备采集所述电源电路的电压信号，并在所述电压信号的电压值超过电压阈值范围时，生成第二报警触发信号；

报警装置，所述报警装置连接所述主控设备，所述报警装置根据接收到的所述第一报警触发信号或所述第二报警触发信号，产生警报。

9.如权利要求1所述的一种具有电流检测的中频交变电场肿瘤治疗电路结构，所述绝缘电极设置有电极保护装置；

所述电极保护装置包括：套筒层：用于套设在所述绝缘电极，用于进行耦合；

保护层：围绕在套筒层上作为第二道保护层，与套筒层之间形成环状的空腔，且所述保护层具备相对的第一端和第二端；

所述保护层的第一端与所述套筒层密封相连；所述保护层的第二端与所述套筒层不接触，从而形成环形的且连通的空腔开口隔绝高温。

10.如权利要求1所述的一种具有电流检测的中频交变电场肿瘤治疗电路结构，其特征在于，所述中频交变电场肿瘤治疗电路结构还包括断电保护电路：

断电反馈器：与所述控制电路，其用于侦测肿瘤治疗电路结构的供电状态，并在肿瘤治疗电路结构电源无输出时，产生断电信号；

延迟器：用于在所述中频交变电场肿瘤治疗电路断电时，接收所述断电信号，并根据所述断电信号，开启预设备用电源继续工作，并控制将参数保存于该控制电路的存储器芯片中。

Images