CN115737815A - 一种具有定位/治疗功能的磁调控微纳米粒子装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种具有定位/治疗功能的磁调控微纳米粒子装置，其包括支架、设置于支架上的旋转磁铁装置、用于控制支架进行空间运动的移动平台、设置在旋转磁铁装置保护外壳上的定位装置及控制整个磁调控微纳米粒子装置工作的操纵装置。本发明提供一种具有定位/治疗功能的磁调控微纳米粒子装置，用以实现精准调控微纳米粒子在体内的移动，同时具有在放射治疗中的摆位功能，为精准诊疗提供重要支撑，其具备无创、快速、精准、高效、稳定且安全等特点，在精准医疗方面给人类健康医疗带来革命性变化。设有的辅助治疗仪器增加了本发明未来的市场应用率。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种定位引导的装置。
背景技术
磁调控微纳米粒子在生物医学中具有广泛的应用，尤其在药物递送方面，可以通过物理装载或化学连接的方式将药物装载在微纳米粒子上，并在磁场的控制下实现药物的主动靶向运输，增强治疗效果。但由于微纳米粒子的尺寸很小，单个微纳米粒子的药物装载量有限，完成特定的任务通常需要大量微纳米粒子的集群调控。目前的磁调控装置可以通过调节磁场类型和磁场参数实现纳米粒子聚集和运动，并在体外进行了实验。
中国专利CN215924392U公开了一种磁性纳米粒子调控装置，包括支架、设置于支架上的旋转磁铁装置，用于控制支架进行空间运动的移动平台。所述旋转磁铁装置包括转动电机和设置于转动电机机轴上的永久磁铁。该实用发明采用的技术方案能够准确控制旋转磁铁装置产生的磁场的磁场强度最强点在空间的位置，进而实现磁性纳米粒子的位移调控，但是无法实现集群调控和精准引导磁性纳米粒子。本发明提供一种具有定位/治疗功能的磁调控微纳米粒子装置，可以实现集群调控和精准引导磁性纳米粒子运动。
发明内容
基于现有技术中磁调控微纳米粒子装置的磁场的作用区域有限，无法覆盖整个作用区域，当载药的磁调控微纳米粒子注射进入机体后如不在磁场作用范围内将无法实现精准调控；并且微纳米粒子注射入体内后，由于尺寸很小，影像视野不可见，不能快速追踪粒子所在位置的问题。
为解决上述问题，本发明采用以下技术方案，本发明提供一种具有定位/治疗功能的磁调控微纳米粒子装置，该装置可以实现微纳米粒子在目标定位点处的聚集，帮助快速定位纳米粒子在体内聚集点的区域，并帮助其他影像追踪装置如超声、X光等快速找对目标监控区域。
所述具有定位/治疗功能的磁调控微纳米粒子装置，包括支架、设置于支架上的旋转磁铁装置、所述旋转磁铁装置包括旋转磁铁、转动电机以及其外壳，用于控制支架进行空间运动的移动平台、设置在旋转磁铁装置外壳上的定位装置及控制整个磁调控微纳米粒子装置工作的操纵装置。
所述定位装置设置于所述旋转磁铁装置外壳，其由两个或多个具有定位功能的定位仪构成，所述定位仪器选自激光定位仪、红外定位仪、超声定位仪等，优选为激光定位仪。该定位装置发出相应的光线或声波，引导磁调控装置将微纳米粒子聚焦到目标定位点处。定位仪发射的光线或声波交叉点落在旋转磁铁在目标物表面形成的磁场的圆心处。
进一步的，通过定位装置发出多条光线或声波，多条光线或声波的交叉处确定为目标定位区域，实现快速确定目标区域的目的。
进一步的，所述定位仪之间的夹角成90度，且定位仪与旋转磁铁装置外壳成45度倾斜角。
进一步的，所述激光定位仪由激光定位灯组组成。
进一步的，所述激光定位灯组可以是1个或多个，优选为2个。
进一步的，还可以在所述磁调控装置外壳上设置辅助治疗设备，在一个具体实施方式中，所述的辅助治疗设备为激光热治疗设备。
所述支架可以是C型支架也可以为U型支架。
所述支架的两端分别安装所述旋转磁铁装置，所述旋转磁铁装置包括转动电机和设置于转动电机机轴上的旋转磁铁，所述转动电机带动所述旋转磁铁转动。
进一步的，所述旋转磁铁置于所述旋转磁铁装置内，所述旋转磁铁装置外壳设置有定位装置，用于辅助引导磁调控纳米粒子的移动。
所述移动平台上设置有支架套，支架穿过所述支架套，所述支架套内设置有电机齿轮传动装置，对应的，所述支架与所述电机齿轮传动装置连接侧设置有与所述电机齿轮传动装置相配合的弧形齿条，所述支架在所述电机齿轮传动装置的带动下进行转动。
进一步的，所述移动平台可以为三轴移动平台，可以实现支架在X轴、Y轴、Z轴三维空间内的运动。
进一步的，所述移动平台采用步进电机控制。
所述旋转磁铁装置、所述移动平台和所述定位装置与操纵装置电连接。
所述操纵装置由控制器件组及控制面板组成。
所述控制器件组由电机控制器、开关电源构成。
所述控制面板由控制按钮组和显示器组成。
进一步的，在一个具体实施方式中，所述控制按钮组设置有急停按钮、暂停按钮、开关按钮及操控所述旋转电机的旋转方向按钮及旋转速度按钮。
所述显示器可显示所述旋转电机旋转实时速度、旋转方向等信息。
本发明的具有定位/治疗功能的磁调控微纳米粒子装置可以手持，也可固定于其他机械臂等装置上，实现自动化操作。
本发明采用的技术方案具有以下有益效果：
本发明采用的技术方案中，利用定位装置引导磁调控纳米粒子定点聚集运动，为解决磁载体在体内深部区域的驱动问题提供了一种技术方案，通过无创的方法将微型检测或治疗工具高效的运载到病变部位，为精准诊疗提供重要支撑，其具备无创、快速、精准、高效、稳定且安全等特点，同时设有的辅助治疗仪器有助于患者得到光热治疗。
附图说明
图1为具有定位/治疗功能的磁调控微纳米粒子装置的整体示意图。
图2为具有定位/治疗功能的磁调控微纳米粒子装置中旋转磁铁装置内部示意图。
图3为具有定位/治疗功能的磁调控微纳米粒子装置中操纵装置外部及内部示意图。
图4为具有定位/治疗功能的磁调控微纳米粒子装置激光引导微纳米粒子聚集和运动图。
附图标示：1-支架；2-旋转磁铁装置；3-移动平台；4-定位装置；51-激光定位灯-1；52-激光定位灯-2；6支架套；7-电机齿轮传动装置；8-弧形齿条；9-转动电机；10-操纵装置；11-旋转磁铁；12-控制面板；13-控制器件组；14-光热治疗设备；15-旋转磁铁装置外壳；121显示器；122-急停按钮；123-暂停按钮；124-旋转方向按钮；125-开关按钮；126-旋转速度旋钮；131-电机控制器；132-开关电源。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，以下实施例对本发明的技术方案作进一步详细描述，以下实施例仅用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1：一种具有定位/治疗功能的磁调控微纳米粒子装置
见图1-3，其包括支架1、设置于支架1上的旋转磁铁装置2、所述旋转磁铁装置包括旋转磁铁11、转动电机9以及旋转磁铁装置外壳15，用于控制支架1进行空间运动的移动平台3、设置在旋转磁铁装置外壳15上的定位装置4及控制整个磁调控微纳米粒子装置工作的操纵装置10。
所述旋转磁铁装置2、移动平台3、定位装置4与操纵装置10电连接。
定位装置4由激光定位灯-1(51)和激光定位灯-2(52)组成，激光定位灯-1(51)和激光定位灯-2(52)位置夹角呈90度、激光定位灯-1(51)和激光定位灯-2(52)分别与旋转磁铁装置外壳15呈45度倾斜角安装。激光定位灯-1(51)和激光定位灯-2(52)两束一字型激光灯交叉，交叉点落在旋转磁铁11在目标物表面形成的磁场的圆心位置，通过激光交叉点位置改变，从而精准辅助引导磁调控纳米粒子的移动。
在所述磁调控装置外壳15上设置光热治疗的激光设备14，用于对患者光热治疗。
本实施例中，支架1为C型支架。
支架1的两端分别安装旋转磁铁装置2，旋转磁铁装置2包括转动电机9和设置于转动电机9机轴上的旋转磁铁11，所述旋转磁铁11为永久磁铁。
永久磁铁置于所述旋转磁铁装置2内，所述旋转磁铁装置2表面设置有定位装置4，用于辅助引导磁调控纳米粒子的移动。
移动平台3上设置有支架套6，支架1穿过所述支架套6，所述支架套6内设置有电机齿轮传动装置7，对应的，支架1与所述电机齿轮传动装置7连接侧设置有与所述电机齿轮传动装置7相配合的弧形齿条8，支架1在电机齿轮传动装置7的带动下进行转动。
移动平台3可以为三轴移动平台，可以实现支架在X轴、Y轴、Z轴三维空间内的运动。
所述移动平台3采用步进电机控制。
所述操纵装置10由控制面板12及控制器件组13组成。
所诉控制面板12由控制按钮组和显示器121组成。
所述控制器件组13由电机控制器131、开关电源132构成。
本实施例中，控制按钮组设置有急停按钮122(当发生紧急情况的时候可以通过快速按下此按钮来达到保护的措施)、暂停按钮123、开关按钮125及操控旋转电机旋转方向按钮124及旋转速度按钮126。通过方向按钮124和速度按钮126操控旋转电机从而实现对磁调控装置的方向和速度的操控。
所述显示器121显示所述旋转电机旋转的实时速度、旋转方向等信息。
验证例1：磁调控纳米粒子加速溶栓实验：
如图4所示，采用实施例1的磁调控微纳米粒子装置对兔子进行加速溶栓实验，给兔子注射磁性溶栓药物，通过该装置的磁场作用将药物引导到栓塞部位，调节磁调控微纳米粒子装置的旋转电机旋转频率(0-50Hz)，定位装置激光定位灯-1(51)和激光定位灯-2(52)发出两束一字型激光，两束激光交叉，交叉点确定了磁性药物的区域位置，随着磁调控微纳米粒子装置的移动，激光交叉点位置发生改变，磁性药物的位置始终处于激光交叉点区域。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种变换，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种具有定位/治疗功能的磁调控微纳米粒子装置，所述装置包括支架(1)设置于支架(1)上的旋转磁铁装置(2)、所述旋转磁铁装置包括旋转磁铁(11)、旋转电机(9)以及旋转磁铁装置外壳(15)，用于控制支架(1)进行空间运动的移动平台(3)、设置在旋转磁铁装置外壳(15)上的定位装置(4)及控制整个磁调控微纳米粒子装置工作的操纵装置(10)，所述定位装置(4)设置于所述旋转磁铁装置外壳(15)表面，其由两个或多个具有定位功能的定位仪构成，定位仪发射的光线或声波交叉点落在旋转磁铁(11)在目标物表面形成的磁场的圆心处。
2.如权利要求1所述的具有定位/治疗功能的磁调控微纳米粒子装置，所述定位仪之间的夹角成90度，且定位仪与旋转磁铁装置外壳(15)成45度倾斜角。
3.如权利要求1或2所述的具有定位/治疗功能的磁调控微纳米粒子装置，其特征在于所述定位仪选自激光定位仪、红外定位仪或超声定位仪。
4.如权利要求3所述的具有定位/治疗功能的磁调控微纳米粒子装置，其特征在于所述激光定位仪含有2个激光定位灯。
5.如权利要求1所述的具有定位/治疗功能的磁调控微纳米粒子装置，其特征在于，所述支架(1)可以为C型支架也可以为U型架。
6.如权利要求1所述的具有定位/治疗功能的磁调控微纳米粒子装置，其特征在于，移动平台(3)可以为三轴移动平台，可以实现支架在X轴、Y轴、Z轴三维空间内的运动。
7.如权利要求1所述的具有定位/治疗功能的磁调控微纳米粒子装置，其特征在于具有定位/治疗功能的磁调控微纳米粒子装置可以手持，也可固定于其他机械臂装置上。
8.如权利要求1所述的具有定位/治疗功能的磁调控微纳米粒子装置，其特征在于所述操纵装置(10)由控制器件组(11)及控制面板(12)组成。
9.如权利要求1所述的具有定位/治疗功能的磁调控微纳米粒子装置，其特征在于控制器件组(11)由电机控制器(111)、开关电源(112)构成。
10.如权利要求1所述的具有定位/治疗功能的磁调控微纳米粒子装置，其特征在于控制面板(12)由控制按钮组和显示器(121)组成。
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