CN115151302A - 用于治疗疾病的交流磁场发生装置以及系统 - Google Patents

Abstract

本说明书中公开的技术涉及一种用于治疗疾病的交流磁场发生装置，根据一实施例的交流磁场发生装置，包括：线圈头，围绕身体的目标区域，以在内部产生交流磁场；电流发生器，对所述线圈头施加交流电；以及控制部，用于调整交流磁场的强度和频率，所述线圈布置成多个并联结构。所述交流磁场发生装置还可以包括位于线圈的外部的铁氧体磁芯，藉此，可以施加更均匀且密集的交流磁场。本说明书中公开的技术的特征在于，提供一种用于治疗疾病的交流磁场发生装置以及系统，其与使用磁性纳米颗粒治疗肿瘤的现有方式相比，明显安全，而且副作用更少。

Description

用于治疗疾病的交流磁场发生装置以及系统

技术领域

本说明书所公开的技术涉及用于治疗疾病的交流磁场发生装置以及系统，更具体地，涉及通过将特定频率的交流磁场施加到身体的目标区域来治疗身体内肿瘤等的疾病，从而，可以减小肿瘤的大小的交流磁场发生装置以及系统。

背景技术

在恶性或良性肿瘤的治疗中，广泛使用肿瘤组织切除手术、放射治疗及化学疗法等方式，但这种治疗方法存在治疗肿瘤的同时会引起对身体有害的副作用的问题。具体地，当肿瘤组织和正常组织的境界不明确时，可能无法通过手术完全切除肿瘤组织，而在放射治疗时，对增值的正常细胞导致影响，会出现脱发等副作用。此外，化学疗法也会引起头晕、呕吐、体力下降等复杂的副作用，因此，需要可以将这种副作用最小化的治疗方法。

以往使用了用于如下治疗方法的装置，即将磁性纳米颗粒施用于肿瘤所在的目标部位，并对该部位施加交流磁场时，从响应于交流磁场的磁性纳米颗粒产生热，通过此发热效果减小肿瘤的大小的治疗方法。然而，在将氧化铁颗粒等磁性纳米颗粒投入至人体内后，由于无法回收，因此，会引起其他致命的副作用，而且，在外观方面，存在由于磁性纳米颗粒的特性，相应部位不可避免变为深色的现象的问题。

基于人们想要保持健康的生活的期望，治疗肿瘤的方法是现代社会首先需要解决的课题，并且，开发在各种疾病的治疗过程中最大限度地减少对人体的副作用的装置的需求逐渐增高。因此，为了解决现有放射疗法或使用纳米颗粒的交流磁场发生装置的问题，并最大限度地减少对人体的副作用，持续要求实现即使不使用磁性纳米颗粒也显示治疗效果的交流磁场发生装置的技术。

发明内容

本说明书所公开的技术，提供一种交流磁场发生装置，其产生交流磁场，使得在治疗疾病时，最大限度地减少副作用，即使不使用磁性纳米颗粒，也对肿瘤显示治疗效果。

而且，本说明书所公开的技术，提供一种交流磁场发生装置，其具有多个不同直径的线圈头，使得可以将交流磁场施加到身体的各个部位。

而且，本说明书所公开的技术，提供一种用于治疗疾病的交流磁场发生系统，其被构成为包括交流磁场发生装置，通过控制部设置交流磁场的频率和强度，电流发生器产生所设定频率和强度的交流电流，在线圈流交流电流并在身体的目标区域产生交流磁场。

根据本说明书所公开的技术的技术思想的交流磁场发生装置以及系统所要解决的技术课题不限于用于解决上述问题的课题，对于其他未提及的课题，本领域的普通技术人员可通过以下记载将会明确理解。

根据本说明书中公开的技术的一实施例的用于治疗疾病的交流磁场发生装置，其中，包括：线圈头，围绕身体的目标区域以在内部产生交流磁场；电流发生器，从电源接收电力，并向所述线圈头施加交流电流；以及控制部，用于调整所述交流磁场的强度和频率，所述线圈头包括线圈，所述线圈排列成多个并联结构。

而且，所述线圈，在所述线圈的外部还具备铁氧体磁芯。

所述铁氧体磁芯形成为屏蔽所有所述线圈的外表面的形态。

在所述线圈头产生的所述交流磁场的频率为80KHz至120KHz。

而且，根据本说明书中公开的技术的其他实施例的用于治疗疾病的交流磁场发生装置，在所述线圈头的外部还包括发热减小装置。

根据本说明书中公开的技术的一实施例的用于治疗疾病的交流磁场发生装置，所述线圈头根据所述身体的目标区域具有多个不同的内部直径。

根据本说明书中公开的技术的其他实施例的用于治疗疾病的交流磁场发生装置，除了所述用于治疗疾病的交流磁场发生装置之外，还包括用于视觉地感测身体的目标区域的视觉传感器。

另外，根据本说明书中公开的技术的其他实施例的用于治疗疾病的交流磁场发生装置，包括上述的交流磁场发生装置中的一个，所述系统，通过所述控制部设置所述交流磁场的频率和强度，所述电流发生器产生具有所述预设频率和强度的所述交流电，所述交流电流在所述线圈上以在所述身体的目标区域产生所述交流磁场。

发明效果

根据本说明书所公开的技术的实施例的用于治疗疾病的交流磁场发生装置，在不使用磁性纳米颗粒的情况下，通过仅将交流磁场施加至身体的目标区域，从而，可以获得肿瘤的大小减小等副作用得以减少的治疗效果。

根据本说明书所公开的技术的实施例的交流磁场发生装置，与现有的使用串联结构的线圈的情况相比，通过将多个线圈构成为并联结构，从而，具有可以显著降低交流磁场发生装置上发生的热，来提高装置的稳定性的效果。

而且，根据本说明书所公开的技术的实施例，通过根据身体的各个部位改变交流磁场发生装置的线圈的内径，从而，具有可以得到可适用于任何部位的交流磁场发生装置，而且，通过使用携带方便且小型的装置，极大提高便利性的效果。

而且，根据本说明书所公开的技术的实施例，通过具备屏蔽线圈的外部的铁氧体磁芯，具有可以向目标区域施加均匀磁场的效果，而且，通过使用对人体无害的低频，从而，具有能有效地防止意外的副作用的效果。

而且，根据本说明书所公开的技术的一实施例的用于治疗疾病的交流磁场发生装置可实现的效果不限于以上所提及的内容，对于其他未提及的效果，本领域的普通技术人员可通过以下记载将会明确理解。

附图说明

为了更充分地理解本说明书中引用的附图，提供各图的简要说明。

图1作为本说明书所公开的技术的实施例，示出整体交流磁场发生装置。

图2示出在本说明书所公开的技术的线圈头的内部包含的多个线圈的并联结构。

图3a至3d示出本说明书所公开的技术的铁氧体磁芯屏蔽线圈的外部的状态以及由交流磁场而形成的磁感线。

图4是本说明书所公开的技术的肿瘤体积减小治疗效果的详细曲线图。

图5是对于本说明书所公开的技术的肿瘤体积减小治疗效果以视觉地示出根据磁性纳米颗粒的存在与否以及是否施加交流磁场的实验对象的肿瘤大小变化的图。

图6是根据磁性纳米颗粒的存在与否和是否施加交流磁场用曲线图详细示出使用本说明书所公开的技术的交流磁场发生装置可确认的肿瘤体积减小效果。

图7是通过各种标志物确认根据本说明书所公开的技术的实施例的肿瘤治疗效果的结果。

图8是示出根据本说明书所公开的技术的实施例的基于肿瘤治疗效果的实验结果的详细曲线图。

图9示出本说明书所公开的技术的一实施例。

图10示出本说明书所公开的技术的其他实施例。

具体实施方式

对本说明书公开的技术可以实施多样的变更，并可以具有多样的形态，在图中例示特定实施例并在原文中详细说明。但是，应理解这些并不是限定特定本说明书中公开的技术的实施方式，而本说明书中公开的技术包含本说明书中公开的技术思想及技术范围内所包含的所有变更、同等物乃至代替物。

在说明本说明书中公开的技术时，在判断为对于相关的公知技术的具体说明会使本说明书中公开的技术的主旨不清楚的情况下，将省略对其的详细说明。另外，在说明本说明书的过程中使用的数字(例如，第一、第二等)是仅用于将一个构成要素与其他构成要素区别的标记。

另外，当被提及某一种构成要素与另一构成要素“连接”或“联接”时，应当理解为所述一种构成要素可以直接与另一构成要素相连接或相联接，但在没有特别相反的记载的情况下，也可在中间存在其他构成要素进行相连接或相联接。

另外，在本说明书中，关于表示为“～部”的元件，可以将两个或更多个构成要素组合成一个构成要素，或者可以根据细分的功能将一个构成要素划分为两个或更多个构成要素。另外，下文所述的每个构成要素除了其自身的主要功能之外，还可以额外执行由另一构成要素执行的一些或全部功能，并且每个构成要素的一些主要功能可以完全由另一个构成要素执行。

在各种实施例中使用的“第一”、“第二”、或“首先”或“其次”等的表达与顺序及/或重要性无关可以修饰各种构成要素，但不限制相应构成要素。例如，在不脱离本说明书中公开的技术范围的情况下，第一构成要素可以被称为第二构成要素，类似地，第二构成要素可以被称为第一构成要素。

下面，将详细说明根据优选实施例的用于治疗疾病的交流磁场发生装置。

图1示出根据本发明的一实施例的交流磁场发生装置的整体。

参考图1，根据本实施例的用于治疗疾病的交流磁场发生装置，包括：线圈头10，包括用于产生交流磁场的线圈；以及电流发生器20，接收来自电源的电力，为了将交流电施加至所述线圈头10，执行将直流电转换为交流电的工作，还包括被构成为调整从所述电流发生器20产生的交流电的频率和磁场强度的控制部30。

线圈头10在其内部包括线圈110。当从电流发生器20施加的交流电流在线圈110时，在线圈110的内部形成基本均匀的交流磁场。通过将这样的交流磁场施加到身体的目标区域，可以获得减小肿瘤的体积和大小的效果。

图2示出将根据本发明的一实施例的线圈110构成为多个并联结构的电路。

根据图2，每个线圈110具有多个并联结构，而不是单个串联结构。这种并联结构的线圈结构具有显著降低根据本实施例的交流磁场发生装置的发热，从而，可以提高装置的稳定性的效果。具体地，在图2的电路中，当电流强度设为1.8A，交流磁场的频率设为98KHz时，可以得到如下表所示的温度测量结果。

[表1]

线圈结构	运行前	运行后
			串联	26℃	97℃
并联	26℃	33℃

通过将线圈构成为多个并联结构，可以降低施加在电容器120两端的电压以容易构成电路，并且，施加于电容器120和线圈110的电压与串联结构的电路相比非常低，因此，可以使用更安全且发热非常低的交流磁场发生装置。图3a至图3d示出在根据本发明的一实施例的线圈10结合铁氧体磁芯130的图。

参考图3a，这是从侧面看以圆形缠绕线圈110的形态，并且，铁氧体磁芯130以可以屏蔽线圈110的所有外部的形状围绕线圈110。图3b是从正面看铁氧体磁芯130围绕线圈110的形状的图，铁氧体磁芯130屏蔽除了圆形线圈110的内部之外的所有部分。

因此，与图3c所示的交流磁场的磁感线140不同，在线圈110的外侧具有铁氧体芯130的图3d的交流磁场的磁感线140是磁场仅作用于内部的形式。由于交流磁场集中于内部，因此，磁场会更加放大，由此可以确认与安装简单的一字形铁氧体磁芯的情况相比，更有效地增加磁场放大尺寸。

本实施例的铁氧体磁芯130由烧结锌、锰、氧化铁及镍等材料的多晶材料而构成，具有高磁导性和高电阻的特性。因此，由电流产生的交流磁场被铁氧体磁芯130其强度进一步向内部放大，并且，可以屏蔽施加到铁氧体磁芯130外部的磁场。

在通过施加交流磁场治疗肿瘤的方法中，需要通过向身体的目标区域施加恒定且均匀的交流磁场来进一步增加治疗方法的稳定性和可靠性。因此，在本发明的一实施例中，通过利用附加铁氧体磁芯130的线圈110，可以将更均匀且集中的交流磁场施加到身体的目标区域，并且由于这种优异的效果，可以提供能在短时间内有效地减小肿瘤大小的交流磁场发生装置。

图4示出使用根据本发明的实施例的交流磁场发生装置在相同条件下如约24天将交流磁场施加至作为实验对象的目标区域的肿瘤上的实验结果曲线图。

根据图4，对于在实验对象中增殖肿瘤细胞而体积增大的肿瘤，可以确认将磁场强度设为140Oe、频率设为100KHz之后，每次施加交流磁场30分钟的实验结果。根据曲线图，可以确认在相同条件下施加交流磁场24天，施加交流磁场的实验组显示为圆点，与完全没有施加交流磁场的对照组相比，肿瘤大小的增幅非常小。这说明考虑到细胞分裂持续并急剧进展的恶性肿瘤的性质，可以确认通过向肿瘤部位施加交流磁场，细胞分裂速度急剧降低的结果。

图5是示出将肿瘤细胞注入到实验对象中，并根据磁性纳米颗粒的存在与否以及是否施加交流磁场而显示的实验结果。

参考图5，第一行表示仅注入肿瘤细胞，未注入磁性纳米颗粒，也未施加交流磁场的实验对象。第二行表示对肿瘤细胞仅施加交流磁场的实验对象。第三行表示对肿瘤细胞仅注入磁性纳米颗粒的实验对象。第四行表示对肿瘤细胞注入磁性纳米颗粒，并一起施加交流磁场的实验对象。参考所述每一行的实验结果，每列总共有8种实验对象。第一行示出由于没有进行任何工作，因此，细胞分裂进展，肿瘤的大小明显增加的结果。第二行中可以确认到在没有注入磁性纳米颗粒的情况下，对实验对象的目标区域仅施加交流磁场时，与第一行中的实验对象相比，肿瘤的大小显著减小。第三行是仅注入磁性纳米颗粒的实验结果，可以确认到注入磁性纳米颗粒的部位的颜色变深，相应部位的肿瘤的大小反而增大。这说明在将磁性纳米颗粒注入到身体或实验对象中时，暗示会引起其他不可预测的副作用的结果。第四行是注入了磁性纳米颗粒并施加了交流磁场的结果，可以确认注入磁性纳米颗粒的部位颜色略深，这说明肿瘤的大小也显著减小。

通过如上所述的实验结果，确认到当对磁性纳米颗粒施加交流磁场时，虽然通过热效应可以确认到肿瘤的大小减小的效果，但是，无法避免将磁性纳米颗粒注入到体内而引起的许多副作用。由此可以确认作为在减少这些副作用的同时，可以显著减小肿瘤大小的治疗方法，对身体的目标区域仅施加交流磁场的方法为更安全、且具有优异的效果。

图6是示出与图5相同条件下的实验结果的曲线图。

根据图6，方点表示未发生任何变化的实验对象的肿瘤体积，圆点表示仅注入磁性纳米颗粒(Magnetic Nano Particle)的实验对象的肿瘤体积，三角点表示施加交流磁场(Alternating Magnetic Field)的实验对象的肿瘤体积，倒三角点表示注入了磁性纳米颗粒并施加交流磁场的实验对象的肿瘤体积。

根据图6所示的实验结果，如图5中用目测确认实验对象的肿瘤体积变化所示，可以确认与未进行任何工作的对照组相比，仅注入磁性纳米颗粒的实验组中的肿瘤的体积更加增大，而剩余实验组中的预定部分的肿瘤的体积得到减小。在此，确认到即使仅施加交流磁场而未注入磁性纳米颗粒也能减小肿瘤大小的结果，将是研究对人体几乎没有副作用的安全的肿瘤治疗方法中一项非常显著的成就。

图7示出使用根据本发明的一实施例的装置的实验结果，示出根据各实验条件用相应的标志物确认细胞分裂或凋亡程度的结果。

根据图7，示出对于与图5及图6相同的实验条件，用H&E和普鲁氏蓝(PrussianBlue)染色法对每个细胞组织进行染色的结果、以及用于确认细胞分裂及细胞凋亡的结果的标志物Ki67、Active-caspase3、TUNEL。H&E和普鲁氏蓝染色法广泛应用于医学诊断，通过病理学对疑似癌症的组织进行活检，并用H&E和普鲁氏蓝染色法对组织切片进行染色，从而，可以确认相应组织的组成。

此外，通过标志物Ki67确认肿瘤细胞的核蛋白的分布程度，从而，可以通过实验验证肿瘤细胞的细胞分裂进展多活跃。相反，作为指示细胞凋亡的标志物的Active-caspase3、TUNE，表示细胞自行死亡的自杀机制的进展，称为细胞凋亡(Apoptosis)。因此，可以解释为随着标记物被激活显示，肿瘤细胞减少的越多。

再次说明图7，可根据各标志物的含义，对对照组确认肿瘤细胞的分裂程度，而仅施加交流磁场的实验组(AMF(+))显示与对照组相比，肿瘤细胞的细胞分裂明显减少，细胞凋亡也增加。在仅注入磁性纳米颗粒的实验组(MNP(+))中，细胞分裂程度活跃与对照组相似，并观察到根本没有确认细胞凋亡的水平。最后，在注入磁性纳米颗粒后施加交流磁场的实验组(AMF(+)MNP(+))中，可以确认细胞分裂程度显著降低，细胞凋亡率也增加最显著。

关于上述的图7，图8通过曲线图更具体示出利用该标志物的实验结果。

如图7中所确认，根据图8可以确认到表示细胞分裂的Ki67在仅施加交流磁场的实验组中也显著减少，并且表示细胞凋亡的Active-caspase3和TUNE在仅施加交流磁场的实验组中也显著增加的结果。

图9示出根据本发明的一实施例的用于治疗疾病的交流磁场发生装置。

根据图9，可以确认具有充分大的内部直径的交流磁场发生装置，使得本磁场发生装置的线圈头10和内部的线圈110围绕人的整个身体。

图9示出包括在所述交流磁场发生装置中的能以躺卧的姿势稳定地支撑人的身体的床部150。所述床部150可以向前或向后移动以便能适当地瞄准身体的目标区域施加交流磁场。

另外，虽然在图9中未示出，但还可以包括用于屏蔽所述线圈110的外表面的铁氧体磁芯130，并且，还可以包括可以调整交流磁场的强度和频率的控制部30以及摄像头。

摄像头安装在线圈头的内部区域，可以拍摄身体的目标区域并显示在各种显示器上。另外，通过与摄像头一起进一步包括视觉传感器，在治疗过程中，可以感测和跟踪身体的目标区域的面积和体积的变化。

图10示出根据本发明的另一实施例的交流磁场发生装置。

根据图10，本交流磁场发生装置的线圈头10和线圈110可以形成为具有各种内部直径的形状以围绕身体的各个部位。

如图10所示，可以确认线圈头10和线圈110具有适合头部、手臂、躯干和腿部的直径，其大小显著小于图9中的实施例的交流磁场发生装置，通过减小大小，可以进一步提高携带性和便利性。根据本实施例，提供一种交流磁场发生系统，其具备便携式电流发生器20、线圈头10及线圈110，并且，在所述线圈头10连接电流发生器20，通过流交流电产生交流磁场，从而，可以轻松瞄准身体的目标区域来治疗疾病。

以上对本发明进行了详细说明，但本发明的权利范围不限于此，对本领域的普通技术人员来说在不脱离权利要求书中记载的本发明的技术精神的范围内，可以进行各种修改及变形是明确的。

附图标记

10：线圈头，20：电流发生器，30：控制部，110：线圈，120：电容器，130：铁氧体磁芯，140：磁感线，150：床部

Claims (8)

1.一种用于治疗疾病的交流磁场发生装置，其特征在于，包括：

线圈头，被构成为围绕身体的目标区域以在内部产生交流磁场；

电流发生器，被构成为从电源接收电力，并向所述线圈头施加交流电流；以及

控制部，被构成为用于调整所述交流磁场的频率和强度，

所述线圈头包括线圈，所述线圈排列成多个并联结构。

2.根据权利要求1所述的用于治疗疾病的交流磁场发生装置，其特征在于，所述线圈，在所述线圈的外部具备铁氧体磁芯。

3.根据权利要求2所述的用于治疗疾病的交流磁场发生装置，其特征在于，所述铁氧体磁芯形成为屏蔽所有所述线圈的外表面的形态。

4.根据权利要求1所述的用于治疗疾病的交流磁场发生装置，其特征在于，在所述线圈头产生的所述交流磁场的频率为80KHz至120KHz。

5.根据权利要求1所述的用于治疗疾病的交流磁场发生装置，其特征在于，在所述线圈头的外部还包括发热减小装置。

6.根据权利要求1所述的用于治疗疾病的交流磁场发生装置，其特征在于，所述线圈头根据所述身体的目标区域具有多个不同的内部直径。

7.根据权利要求1所述的用于治疗疾病的交流磁场发生装置，其特征在于，还包括用于视觉地感测身体的目标区域的视觉传感器。

8.一种用于治疗疾病的交流磁场发生系统，其特征在于，包括根据权利要求1至7中任一项所述的交流磁场发生装置，

所述系统，通过所述控制部设置所述交流磁场的频率和强度，所述电流发生器产生具有所述预设频率和强度的所述交流电，所述交流电流在所述线圈上以在身体的目标区域产生所述交流磁场。

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