CN116549865A

CN116549865A - 发射远红外辐射和特定低剂量的电离辐射的陶瓷模块

Info

Publication number: CN116549865A
Application number: CN202210113612.6A
Authority: CN
Inventors: A·C-T·魏
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2022-01-30
Filing date: 2022-01-30
Publication date: 2023-08-08

Abstract

本发明涉及一种陶瓷模块，所述模块用于组装成治疗设备，以基于辐射兴奋效应利用远红外辐射和低剂量电离辐射的辐照来对人体或动物体进行治疗。更具体地，本发明涉及一种陶瓷模块，所述模块同时发射3‑16μm波长谱范围内的远红外辐射和0.1‑11μSv/h(微西弗/小时)范围内的特定剂量率下的电离辐射。所述陶瓷模块可单独使用，亦可作为治疗设备的组成部分，用于提高人类或动物的生理机能、免疫能力、健康和平均寿命。

Description

发射远红外辐射和特定低剂量的电离辐射的陶瓷模块

技术领域

本发明涉及一种陶瓷模块，所述模块用于组装到治疗设备中以基于辐射兴奋效应采用远红外辐射和低剂量电离辐射的辐照来对人体或动物体进行治疗。更具体地说，本发明涉及一种陶瓷模块，所述模块同时发射3-16μm波长谱范围内的远红外辐射和0.1-11μSv/h范围内的(微西弗/小时)特定剂量率的电离辐射。所述陶瓷模块可单独使用，亦可作为治疗设备的部件，以提高人类或动物的生理机能、免疫能力、健康和平均寿命。

背景技术

兴奋效应是指由任何低剂量的药剂对任何系统产生的刺激。辐射兴奋效应是一种针对电离辐射处于低水平暴露下为良性且可能具有有益作用的假设。这与线性无阈(LNT)模型相反，所述LNT模型假设电离辐射对健康产生的负面影响与剂量成正比，且不存在"安全剂量"(阈值)。

虽然大多数权威人士均认为LNT模型是最合适的模型，但许多研究均提出了放射生物兴奋效应，认为100mSv/y(毫西弗/年)的辐射水平实际上可能对健康起着积极作用，或至少是中性作用。

电离辐射对人体产生的影响可描述如下。电离辐射的初反应是针对占软组织中分子总数约98％的水(H₂O)。电离辐射从水中产生各种氧物种，包括离子/自由基，例如，H₃O⁺(水合氢离子(hydronium ion))、H₂O⁺(氧鎓离子(oxonium ion))、HO⁺(水合氢离子(hydroxonium ion))、HO^-(羟自由基)、HO₂ ^-(氢过氧自由基)、O^-(氧自由基)、O₂ ^–(超氧离子)、O₂ ^2–(过氧离子)、O₃ ^–(臭氧离子)和HO₂ ^–(过氢化氧离子)。这些离子/自由基中的每一个均热衷于攻击附近物质，制造不寻常的化合物和原子碎片(自由基)，导致DNA和RNA的结构发生改变，从而彻底改变代谢途径并杀死组织细胞。

这有可能对人造成有害影响，特别是在高暴露水平下。因此，大家都知道，电离辐射可穿透人体，并且辐射能量可被组织吸收；电离活动可改变身体细胞内的分子；密集暴露于电离辐射可能会对皮肤或组织造成损伤，从而可能造成最终伤害(例如，癌症)等。

尽管如此，科学研究表明低剂量辐照并不足以杀死健康的哺乳动物细胞。如果破坏速度不是太快，可避开或修复健康组织中的损伤，而且整体反应可能呈“生物阳性(bio-positive)”。一个主要的影响是对免疫系统的激活。

低剂量辐照以多种方式激活免疫系统：加快伤口愈合，以及增强对毒素、感染和肿瘤细胞注射的抵抗力。例如，科学研究表明：低剂量辐照可增加淋巴细胞的生成。通过破坏对辐射敏感的T抑制细胞，提高了淋巴细胞的搜索和破坏功能。这使得其他T细胞更加高效。

其他研究论文还表明了免疫系统的许多重要成分(酶和代谢物)的细胞浓度均因对宿主的低剂量辐照而增加。细胞功能和酶特性的变化支持了关于辐射兴奋效应的论点。显而易见的是，提高的免疫能力对进行轻度辐照实验的动物和人类的平均寿命的增加做出了贡献。

当与非辐照对照组相比时，暴露于低剂量辐照的队列显示出生理功能在统计学上发生了显著增加。低剂量辐照会刺激许多与损伤控制和改善健康相一致的生理参数。例如，躯干的低剂量辐照是一种治疗恶性淋巴瘤和降低癌症死亡率的最有效的方法。实验数据显示，在40％的动物实验中，进行低剂量辐照后自发性癌症的发生率有所下降。

辐射兴奋效应的理论认为，在背景辐射剂量率(1mSv/y)和安全最大剂量极限(100mSv/y)划定的低剂量水平范围内，可能存在有益的剂量反应效应。在任何给定剂量率下，对电离辐射的生理反应与剂量的对数成正比。这意味着可以利用1-100mSv/y范围内的辐照剂量率来操控和实现有益反应，但前提是存在此类辐射源。

本发明人进一步确定了在1-20mSv/y的暴露水平下的细分，该细分呈现了最佳生物效应的安全剂量。最佳性能剂量率相当于0.1-2.3μSv/h(1年＝8760小时)。

本发明人还研究发现，如果仅对局部身体进行辐照，则由于每个器官对辐照的敏感性取决于其组织类型，计算有效剂量时必须要考虑到各个器官接受的剂量。组织加权系数用于计算这些单个器官的剂量贡献。例如，结肠、肺、乳房和胃的组织加权系数(W_T)为0.12，而膀胱、肝、甲状腺和食道的W_T为0.04。皮肤和大脑的W_T最低，为0.01，身体的其余部分为0.12。只有根据这些相关器官的总剂量才能给出全身的有效剂量。

基于该项研究，本发明人已认识到有必要将1-100mSv/y剂量率的理论范围划分为若干部分，并将辐射源划分为若干模块。需要剂量率为1-4mSv/y(或大约0.1-0.5μSv/h)的单个辐射模块。因此，可将若干个此类模块组装成治疗设备，以酌情发射任何预定的有效剂量，以供实际应用。

在研究辐射兴奋效应理论的过程中，本发明人发现，同时补充低剂量电离辐射和远红外(FIR)辐射可能会具有强相互作用效应，以实现更充分的健康。例如，这种辐射补充可在三磷酸腺苷(ATP)的水解中表现出来。

水解是水分子(H₂O)打破一个或多个化学键的任何一种化学反应。生物水解是指裂解(cleavage)生物分子(例如，体内的蛋白质、脂肪、油、碳水化合物和多糖)，其中水分子被消耗来促使较大分子分离成各个组成部分。对水分子进行电离辐照会从水中产生各种氧离子/自由基，从而可能会极大地提高水解过程的效率。

ATP为一种在细胞内携带能量的分子。所有活细胞均需出于两个主要目的来持续供应能量：微分子和大分子生物合成，以及离子和分子穿过细胞膜的主动转运。在人体中，营养物质氧化产生的能量并不是被直接使用，而是被输送到一种特殊的能量储存分子—ATP中。

水解ATP时，释放能量。ATP可以通过以下两种方式进行水解：

ATP+H₂O→ADP+P_i

ATP+H₂O→AMP+PP_i

(其中，ADP＝二磷酸腺苷；AMP＝一磷酸腺苷；

P_i＝磷酸盐；并且PP_i＝焦磷酸盐)。

ATP水解成ADP和无机磷酸盐(P_i)时，会释放出30.5kJ/mol的焓，其中自由能变化为3.4kJ/mol。

上述反应中ATP的红外吸收带为：在9.75-11.48μm处的P-O-P键延伸(stretch)，以及在8.33-9.09μm处的P＝O键延伸。FIR光子的吸收对反应过程的贡献约为11-15KJ/mol，这可能是重要的。

在FIR辐射和低剂量电离辐射的共同作用下，ATP的水解可以有效提供能量来驱动活细胞中的多个过程，包括肌肉收缩、神经冲动传播和化学合成。随着从ATP获得的能量的增加，细胞可以更有效地运作，恢复自身活力并修复损伤。

ATP是合成RNA所需的四个“单体”之一。该过程由RNA聚合酶推动。一个类似过程发生在DNA形成过程中，但ATP首先被转化为dATP(脱氧核苷酸)的情形除外。DNA复制和DNA转录也消耗ATP。

当身体有足够的ATP时，就能够在各器官系统、合成DNA和RNA，将化学品运入细胞和从细胞运出、生成必要蛋白质、以及细胞和机体生存所需的多个其他关键过程之间进行有效沟通。这最终有助于激活免疫系统，以抵消低剂量电离辐射对DNA和RNA造成的损伤。

ATP不仅是细胞内部必不可少的能量来源，还在细胞间传递重要信息，在用于细胞通讯的信号转导通路中使用。例如，细胞可能被赋予生长、代谢、分化为特定类型或甚至死亡的信号。ATP信号传导可以导致保护性和愈合性反应，包括激活血小板以形成血块，从而阻止新伤口出血。同样有前景的治疗领域是消化系统。从肠道神经系统发送到肠壁的ATP作用于P2X和P2Y受体，以控制使食物在肠道中移动的节律性收缩。因此，FIR与低剂量电离辐射一起，可用作肠易激综合征(IBS)及其更严重形式(克罗恩氏病)的潜在治疗方法。

ATP也可作为身体的天然抗癌工具之一。ATP信号传导在一定程度上促进了肿瘤细胞凋亡并且在一定程度上促进了细胞分化，从而减缓了肿瘤细胞增殖。实验室工作表明，ATP可以抑制肿瘤生长，包括前列腺癌、乳腺癌、结直肠癌、卵巢癌和食道癌以及黑色素瘤细胞。

如上文所披露的，同时暴露于FIR辐射和低剂量电离辐射可提高水解效率，并改变ATP分子的生化行为，从而为改善人类健康提供不寻常的机会。这一新发现促使需要一种可靠且持久的辐射源，所述辐射源可同时发射远红外辐射和低剂量电离辐射，正如本发明所提出的那样。

综上所述，本发明人发现，最好能提供同时发射3-16μm波长谱范围内的远红外辐射和0.1-11μSv/h范围内的特定剂量率的电离辐射的陶瓷模块。所述陶瓷模块可单独使用，亦可组装成最大电离辐射水平不超过11μSv/h的治疗设备。在0.1-11μSv/h(或1-100mSv/y)的特定剂量率下的电离辐射是本发明的一个基本方面。

现有技术包括几项提高燃料燃烧效率的发明，这些发明使用远红外发射陶瓷粉末与放射性稀土矿石粉末一起生成所谓的"负离子"(例如美国专利6,200,537、7,406,956、8,104,455和8,176,899)。所有这些发明均未明确说明电离辐射的剂量率，并在当设备与身体密切接触以进行治疗时，在所提出的治疗应用中可能存在辐射过量的潜在风险。

例如，Fujii(美国专利7,406,956)使用15克的镭，其可以在高达260mSv/y的剂量率下进行辐照，远高于100mSv/y的容许年安全剂量。Lee(美国专利8,176,899)使用一种含有来自独居石组的(Ce、Th、U)PO₄的矿石，所述独居石组含有高放射性磷酸钍(ThPO₄)。然而，独居石的钍含量从矿物到矿物以及从矿床(deposit)到矿床都具有很大差异。某些碳酸盐岩的独居石基本上不含钍，而一些其他独居石中的钍含量可以是可变的，并且有时可以达到20-30％。剂量率有可能达到一个危险的高水平，即>1Sv/y。

现有技术中用于治疗设备的一些发明涉及使用FIR发射陶瓷粉末与"稀土元素"或"具有天然放射性的矿石粉末"(例如，美国专利6,402,991、6,890,457、7,395,554、7,637,858、7,976,934和专利申请20120175526)。这些专利中使用的放射性物质主要是独居石和镭。同样，这些发明未能在教导中明确说明辐射剂量率，并且很可能在不适用于兴奋效应的剂量水平下进行辐照。此外，这些发明均使用粉末形式的物质，与煅烧粉末混合物以形成成形制品的要求相矛盾，而本发明提出的陶瓷模块用于组装成可根据治疗需要酌情以特定辐射剂量率辐照人体的治疗设备。

基于上述讨论，本发明人发现了一种使用陶瓷模块同时发射3-16μm波长谱范围内的远红外辐射和0.1-11μSv/h范围内的特定剂量率下的电离辐射的新方法。所述陶瓷模块可单独使用，亦可组装成用于提高人类或动物的生理机能、免疫能力、健康和平均寿命的治疗设备。

现有技术未能提出应用0.1-11μSv/h范围内的特定剂量率的电离辐射来获得有益辐射兴奋效应的教导。此外，现有技术中使用放射性物质但没有说明其辐射剂量率，可能会给用户带来过度暴露于大于11μSv/h的电离辐射的风险，这是非常有害且危险的。遵循这些教导的人应该采取适当的预防措施，特别是避免与现有技术的设备直接接触。

目标与优势

因此，本发明的一个目的是提供一种陶瓷模块，其同时发射3-16μm波长谱范围内的FIR辐射和0.1-11μSv/h范围内的特定剂量率下的电离辐射。

本发明的另一个目的是提供一种陶瓷模块，其用于组装成基于兴奋效应理论的治疗设备，以有效改善人体或动物体的健康状况；

此外，本发明的又一个目的是提供一种简单、易于使用且免维护的治疗设备，其可灵活地附接至需要治疗的人体或动物体的任何部位。

这些目标都通过同时发射3-16μm波长谱范围内的远红外辐射和<11μSv/h的特定剂量率下的电离辐射的陶瓷模块来实现的。所述陶瓷模块包括成形陶瓷制品，其基本上由具有覆盖3-16μm波长谱的至少一部分的特定光谱亮度的选定FIR发射氧化物的粉末以及以0.1-11μSv/h范围内的剂量率发射电离辐射的放射性氧化物的粉末的混合物制成。所述陶瓷模块可固定在柔性附接装置中，并紧邻需要治疗的身体部位放置。

基于以下描述，本发明的其他目的、特征和优点在下文中对于本领域技术人员而言将是显而易见的。

发明内容

根据本发明，一种陶瓷模块包括选定的发射FIR的氧化物的粉末和发射电离辐射的至少一种放射性元素或含有这种放射性元素的氧化物的粉末的混合物，所述混合物与键合剂一起在900℃以上的温度下煅烧成成形陶瓷制品，以同时发射3-16μm波长谱范围内的远红外辐射和0.1-11μSv/h范围内的特定剂量率下的电离辐射，为基于辐射兴奋效应改善人体或动物体的健康状况提供了一种有效手段。

附图说明

图1是示出了球体形状的陶瓷模块的本发明第一实施例的立体图。

图2是示出了圆板形状的陶瓷模块的本发明第二实施例的立体图。

图3是示出了矩形板形状的陶瓷模块的本发明第三实施例的立体图。

图4是示出了部分圆柱形状的陶瓷模块的本发明第四实施例的立体图。

图5是本发明第五实施例的顶部立体图，示出了多个陶瓷模块被安装在柔性衬底上，用于附接至需要治疗的身体部位，其中每个陶瓷模块均有面向身体的凹面。

图6是图5的实施例的底部立体图，示出了包含凹入陶瓷模块的凹槽(pocket)。

附图中的附图标记

11 陶瓷模块 21 衬底

22 凹槽

具体实施方式

本发明是一种治疗设备，包括本发明的一个或多个陶瓷模块，该治疗设备同时发射3-16μm的波长谱范围内的远红外辐射和0.1-11μSv/h范围内的特定剂量率下的电离辐射，其中，每个所述陶瓷模块均由用于发射远红外辐射的一组粉末和用于发射低剂量电离辐射的至少一组粉末的混合物制成。粉末混合物在高于900℃的温度下与键合剂和稳定剂煅烧成成形制品。在实际应用中，每个所述陶瓷模块均被设计为以0.1-0.5μSv/h范围内的剂量率发射电离辐射，使得多个陶瓷模块的组件可提供0.1-11μSv/h范围内的精密标度的任何特定剂量率下的电离辐射，以获得有益的辐射兴奋效应。

用于发射FIR辐射的第一组粉末可以包括选自由硅酸盐、氧化铝、氧化锆、磷酸盐、氧化钠、氧化钾、氧化铁、氧化铬、氧化钛、氧化镁、氧化锰、氧化钙、氧化镍和氧化钴组成的组中的一种或多种氧化物，这些氧化物的特定光谱亮度覆盖3-16μm波长谱的至少一部分。"特定光谱亮度"是工程陶瓷领域中的专业术语。该术语指的是由FIR发射陶瓷发射的光子的波长带，其中发射出总能量的90％。

用于发射电离辐射的第二组粉末包括元素的一种或多种放射性同位素，或含有此类同位素的氧化物，具体包括铀、钍、钾、钴和镭中的至少一种。所述粉末可由合成稀土氧化物或含有此类元素的放射性同位素的天然矿物加工而成。

值得指出的是，本发明涉及的不是天然矿物中“稀土”元素的含量，而是矿物中自然存在的放射性同位素的含量。另外，现有技术中披露的矿物的“阴离子”或“负离子”的辐射与辐射兴奋效应理论无关。相反地，治疗设备能够从矿物中发射0.1-11μSv/h范围内的特定剂量率下的“电离辐射”是本发明的基本要求。

例如，标有“独居石”的组实际上包括三种不同矿物：独居石-(La)、独居石-(Nd)和独居石-(Ce)。虽然这三种矿物中均可含有不同比例的稀土元素(La、Nd、Ce)，但独居石-(La)、独居石-(Nd)基本上不含钍，而独居石-(Ce)中的钍含量可以是可变的，并且有时能够达到20-30％。铀也是一些样品中的微量元素以使这些样品具有放射性，但几乎没有。所有这三种独居石矿物均可以发射现有技术所教导的“阴离子”(或“负离子”)，只有具有6-12％钍含量的独居石-(Ce)才适用于本发明来提供所需的电离辐射剂量。

仅基于具有公知辐射特性的氧化物或矿物来制备放射性粉末是非常重要的。然而，在后续陶瓷产品的辐射剂量率与在整个混合物中所用的放射性成分材料的重量百分比之间建立相关性是一门艺术。这是经验而非理论的。基于该对应关系，可通过使用相关联的放射性材料的重量百分比来制造用于以任何预定剂量率发射电离辐射的陶瓷模块。

该混合物连同键合剂、催化剂和稳定剂一起被硬压(hard-press)，然后在高于900℃的温度下煅烧成成形制品。在这个过程中，煅烧温度对所获得的陶瓷模块产生的远红外辐射和电离辐射的强度和稳定性起着关键作用。

煅烧过程包括分解矿石、水合矿物和挥发性物质，用于实现相变的热处理，以及去除离子。通常在热分解温度(针对分解和挥发反应)或转变温度(针对相变)下或其上发生煅烧反应。该温度通常被定义为特定煅烧反应的标准吉布斯自由能等于零的温度。

在煅烧后，随着温度从700℃增加到1200℃，原材料之间的初始矿物差异对陶瓷的质构和矿物演变造成了影响。矿物和质构变化均可通过考虑类似于小规模高温变质过程的系统中的局部显著不平衡来解释。

红外辐射谱和谱强度取决于以下几个因素，包括氧化物的混合物、煅烧温度和所产生的陶瓷复合材料的多晶体结构。复合材料具有结晶和非结晶区域的混合。每个结晶区域作为偶极子工作，该偶极子由于分子的不对称性而具有电偶极矩，从而决定了系统的化学性质，例如，基于选择规则(拉普特规则)的偶极矩和容许光谱转换。

在本发明的陶瓷模块中，热量传递由通过微观动能和潜在粒子能的扩散交换产生的温度梯度(即吸收环境热辐射造成的温度差)引起，从而导致产生电磁辐射的偶极振荡。光子的释放频率v取决于偶极电势的变化；ΔU_dipole＝hv，其中，h是普朗克常数。该公式可以进一步简化为：E(eV)＝1.2398/λ(μm)；其中λ(μm)是FIR光子的波长。

在对粉末混合物进行硬压之后，可控煅烧过程有助于将晶粒聚在一起。这提高了晶系的压实率(compaction ratio)，同时增加了密度，减少了表面积，并降低了系统的自由能。此外，通过去除孔隙增加了晶粒之间的接触面积，并从而加强晶界处的离子扩散和分散。诸如Al³⁺、Ca²⁺、K⁺、Fe²⁺、Mg²⁺、O^2-以及H⁺等离子均可在晶系中自由迁移，以进行导致晶体结构中的相变的再结晶和定向晶粒生长。

举例来说，氧化锆(ZrO₂)可通过在1170℃下煅烧从单斜到四方的相变来实现稳定。此外，电气石在高于950℃的温度下可能会因相变而失去其热电性。

在高于1100℃的温度下的受控煅烧可以有助于对齐各个偶极子，从而形成系统的相干偶极矩。就微观态集合的统计分布而言，可将其看做小增量的准静态绝热功。

此外，以独居石-(Ce)系统为例，Ce、La和Nd氧化物的晶体结构随着1100℃以上的煅烧温度的升高而从单斜晶转化为立方晶。针对电离辐射，煅烧温度可以显著影响陶瓷模块的稳定性和放射性。

也就是说，900℃或900℃以上的煅烧温度可将粉末混合物变成本发明的能够同时发射远红外辐射和电离辐射的成形陶瓷模块。尽管如此，高于1100℃的煅烧温度是优选的，以实现可靠和持久的辐射源来进行期望波段内的FIR辐射以及特定剂量率下的电离辐射。

图1-3示出了本发明的三个不同形状的独立实施例：在图1中，陶瓷模块11的形状为球体，在图2中，陶瓷模块11的形状为圆形板，在图3中，陶瓷模块11的形状为矩形板。

本发明的一个或多个陶瓷模块11可根据应用而形成为各种形状和尺寸。在至少一个实施例中，红外发射元件可为圆形，其为直径为2-50mm的圆，且厚度为1-10mm。在另一实施例中，红外发射元件可为矩形，其尺寸为2×3mm的矩形到40×50mm的矩形，其中厚度为1-10mm。矩形和圆形陶瓷通常比其他形状的陶瓷更易于制造。

尽管如此，形成具有凹入形状的陶瓷模块11可能是有利的。可以理解的是，每个陶瓷模块11在所有方向上发射FIR辐射和电离辐射。预期凹面将有助于将陶瓷模块发出的辐射线聚焦在与治疗设备表面相距一定距离的区域或点上。聚焦辐射将以相比平面陶瓷的非聚焦射线小的衰减穿透人体，并因此与质量和尺寸相似的平坦陶瓷相比可提高治疗效果。凹面可为多种形状，如半球形、碗形或部分圆柱形。图4示出了本发明的一个实施例，其中陶瓷模块11的形状为部分圆柱形。

图5示出了本发明的一个优选实施例，其中多个陶瓷模块11被嵌入到衬底21中，该衬底可由硅酮(聚二甲基硅氧烷)、硫化锌、氯化钠、溴化钾或类似材料制成。衬底21是基本平坦的板材，包括为尺寸被设计为容纳陶瓷模块11的弯曲突起的多个凹槽22。图6示出了衬底21的远离被治疗的身体部位的底面。在本实施例中，由于所有陶瓷模块11的尺寸相同，因此所有凹槽22的尺寸也相同。然而，在其他实施例中，凹槽22可具有不同尺寸或形状，以适应可变陶瓷模块11的特定应用或布置。

另外，图5中的陶瓷模块11的形状为部分圆柱形。部分圆柱形的陶瓷模块被安装成凹面朝向待被治疗的身体部位。该安装有助于将FIR辐射聚焦在设备表面上方约一(1)英寸处。当设备在使用过程中紧紧包裹在身体周围时，辐射会聚焦到身体组织中大约一英寸的深度处，从而显著提高体内的辐射效果。

到目前为止，本发明所述的实施例为无源器件。陶瓷模块11吸收环境辐射热，并将热量转化为FIR光子。只要环境温度高于绝对零度(即，0开氏度或-273摄氏度)，陶瓷模块11的FIR辐射就会无限持续。显然，人体热量是陶瓷模块11发出远红外辐射的天然热源。

另一方面，陶瓷模块11的电离辐射会持续很长时间，原因在于它由自然产生的放射性同位素形成，而这些同位素的生命期必然又非常长。同位素的放射性在很大程度上取决于其半衰期。例如，铀-239的半衰期为45亿年，钍-232的半衰期与地球一样长，为140亿年。

本发明的陶瓷模块可通过以下过程制造。首先，制备一种氧化物粉末的混合物，按重量计，含有24％的SiO₂、16％的Al₂O₃、15％的Fe₂O₃、13％的ZrO₃、4％的CoO、3％的BaO、3％的K₂O、3％的Cr₂O₃、0.5％的MgO、0.5％的Na₂O、15％的电气石、2％的钍，以及其他少数氧化物。粉末混合物与键合剂、催化剂和稳定剂一起被压制成所需形状，并在1200℃的炉中进行煅烧。因此，制备几个样品用于概念论证实验室实验和临床试验。

在实验中，陶瓷模块被制成12mm长的圆柱形管的1/3圆周切口的形状，其中内径(I.D)为15mm，外径(O.D.)为30mm。经测量，陶瓷模块的特定光谱亮度覆盖3-16μm的波长谱，而电离辐射剂量率被检测为0.15-0.25μSv/h(微西弗/小时)。

所有实验样品按图5所示阵列形式布置，并采用聚硫橡胶模化合物进行固定。凹入侧被设置成朝向待治疗的身体。预计对身体的穿透深度约为1英寸。据认为，根据辐射兴奋效应，人体吸收的FIR光子和电离辐射通过血液循环在体内被运输，以达到有益健康的效果。

在实验室动物实验和临床试验中，与对照组相比，本发明的设备在伤口愈合、先前受损细胞的修复和生长以及干细胞的增殖方面均取得了可喜结果。

结论、影响和范围

根据本发明，基于辐射兴奋效应理论，用于治疗人体或动物体的陶瓷模块可同时发射3-16μm波长谱范围内的远红外辐射和0.1-11μSv/h(微西弗/小时)范围内的特定剂量率下的电离辐射。所述陶瓷模块可单独使用，亦可作为治疗设备的组成部分，以提高人类或动物的生理机能、免疫能力、健康和平均寿命。

本发明已在上文进行了描述。显然，根据上述教导，本发明可以进行多种修改和变化。这种变化不应视为背离本发明的精神和范围，并且，所有这种对本领域技术人员来说显而易见的修改均应包括在以下权利要求的范围内。

Claims

1.一种在用于治疗人体或动物体的治疗设备中使用的陶瓷模块，所述陶瓷模块包括发射远红外辐射的第一组粉状物质和发射电离辐射的第二组粉状物质的混合物，其中由于所述第一组粉状物质和所述第二组粉状物质的所述混合物在900℃或900℃以上的温度下被煅烧为成形制品，所述陶瓷模块同时发射3-16μm波长谱范围内的远红外辐射和0.1-11μSv/h范围内的特定剂量率下的电离辐射。

2.根据权利要求1所述的陶瓷模块，其中，所述陶瓷模块的电离辐射剂量率在0.1-0.5μSv/h的范围内。

3.根据权利要求1所述的陶瓷模块，其中，所述第一组粉状物质包括选自由硅酸盐、氧化铝、氧化锆、磷酸盐、氧化钠、氧化钾、氧化铁、氧化铬、氧化钛、氧化镁、氧化锰、氧化钙、氧化镍和氧化钴组成的组中的一种或多种氧化物，其中所选的氧化物中的至少一种按重量计至少为2％。

4.根据权利要求1所述的陶瓷模块，其中，所述第一组粉状物质包括按重量计约5％-30％的电气石。

5.根据权利要求1所述的陶瓷模块，其中，所述第二组粉状物质包括铀、钍、钾、钴或镭中的至少一种放射性同位素。

6.根据权利要求1所述的陶瓷模块，其中，所述第二组粉状物质包括包含铀、钍、钾、钴或镭的放射性同位素的至少一种氧化物。

7.根据权利要求1所述的陶瓷模块，其中，所述第二组粉状物质包括包含铀、钍、钾、钴或镭的放射性同位素的至少一种矿物。

8.根据权利要求7所述的陶瓷模块，其中，所述至少一种矿物为钍矿或晶铀矿。

9.根据权利要求7所述的陶瓷模块，其中，所述至少一种矿物是富钍独居石。

10.根据权利要求9所述的陶瓷模块，其中，所述富钍独居石包含6％-12％的氧化钍。

11.根据权利要求1所述的陶瓷模块，其中所述陶瓷模块的形状为矩形、圆形、圆柱形或球形。

12.根据权利要求1所述的陶瓷模块，其中所述陶瓷模块安装在柔性衬底上，以用于附接至待治疗的身体部位。

13.一种制造在用于治疗人体部位或动物体部位的治疗设备中使用的陶瓷模块的方法，包括：

a)提供预定量的第一组粉状物质，所述第一组粉状物质包括金属氧化物的混合物；

b)提供预定量的第二组粉状物质，所述第二组粉状物质包括放射性同位素；

3)将所述第一组粉状物质和所述第二组粉状物质与键合剂混合；

4)将步骤3)中的所述混合物在900℃或900℃以上的温度下煅烧为成形制品，其中所述制品因煅烧而能够发射3-16μm波长谱范围内的远红外辐射并且发射0.1-11μSv/h范围内的特定剂量率下的电离辐射。