CN1480104A - 适形热缓释肿瘤治疗仪 - Google Patents
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Abstract
本发明为适形热缓释肿瘤治疗仪。波形发生器(1)的输入端接单片机或微计算机或控制器电路(2)，其输出端接功放输出电路(3)，功放输出电路(3)的一路输出接能量分配电路(4)，另一路输出接电压，电流监测电路(5)，监测电路(5)的输出接电路(2)，能量分配电路(4)的控制端接电路(2)的输出，其输出端接治疗电极组(6)。测温电路(7)的输入端接测温探针组(8)，其输出端接电路(2)。治疗准确，安全性好，无副作用。
Description
技术领域：
本发明与医疗仪器有关，尤其与胰腺肿瘤或其它肿瘤治疗仪有关。
技术背景：
胰腺癌是消化系统常见的恶性肿瘤之一，大约占全人类癌症发病率的3％，占全部癌症死亡率的5％，由于胰腺的生理位置深，周围重要组织多，病情复杂，所以造成治疗困难，成为国际医学界急待攻克的“21世纪顽固堡垒”。目前、国际上没有治疗胰腺癌的专用设备，代用的设备有放射治疗系统，低温冷冻机和射频消融设备，这些设备存在一个共同缺陷；对正常组织与肿瘤没有鉴别能力，以致于“投鼠忌器”。实行治疗时，不是为保证正常组织而尽量减小治疗区，就是为保证治疗区而更多损伤正常组织，无法做到使用充足的能量杀死肿瘤而不损伤正常组织，严重制约了治疗效果。而且低温冷冻机和射频消融设备所用的治疗电极太粗，也容易对胰腺造成损伤。
发明的内容：
本发明的目的是提供一种安全性好，治疗准确有效，释放热量精确、适量，无副作用的适形热缓释肿瘤治疗仪。
本发明是这样实现的：
本发明适形热缓释肿瘤治疗仪，波形发生器(1)的输入端接单片机或微计算机或控制器电路(2)，其输出端接功放输出电路(3)，功放输出电路(3)的一路输出接能量分配电路(4)，另一路输出接电压，电流监测电路(5)，监测电路(5)的输出接电路(2)，能量分配电路(4)的控制端接电路(2)的输出，其输出端接治疗电极组(6)，测温电路(7)的输入端接测温探针组(8)，其输出端接电路(2)。
能量分配电路(4)由若干继电器或可控硅(U1-U8)组成，其输入端接功放输出电路(3)的隔离输出变压器(T1)的次极。其输出端(A-H)各接一个治疗电极(9)其控制端(DB1-HB8)接单片机或微计算机或控制器电路(2)的单片机(IC4)的脚(P20-P27)，D/A变换器(IC5)的脚(13、14、15、16、4、5、6、7)接单片机(IC4)的脚(32-39)，D/A变换器(IC5)的脚(11)接正弦波发生器(1)的乘法器(IC2)的VX端，能量分配电路(4)的输出端接变压器(T2，T3)的初级，变压器(T2，T3)的次级分别接整流器(BR1，BR2)，整流器(BR2，BR2)的输出分别经电容(C11，C12)滤波，变阻器(W1，W2)分压后接A/D变换器(IC6)的脚(5，4)，A/D变换器(IC6)的脚(21、20、19、18、8、15、14、17)接单片机(IC4)的脚(32-39)。
测温探针组(8)由2-6根测量探针(10)组成，插入人体的探针(10)输出端接集成电路(IC8)的1N端，经放大后与集成电路(IC9)的输出信号在集成电路(IC10)相加，其输出经A/D变换器(IC6)送入单片机(IC4)。
波形发生器(1)包括集成电路(IC1)、乘法器(IC2)和集成电路(IC3)，电阻(R01-R03)，电容(C1)与集成电路(IC1)连接，功放输出电路(3)包括晶体管(V201-V208)和电阻(R1-R10)，电容(C1-C3)，其输出接隔离变压器(T1)的初级。
功放输出电路(3)，能量分配电路(4)、测温电路(7)、治疗电极组(6)和电压、电流监测电路(5)各为并联的至少两个。
治疗电极(9)有2-20根，为合金钢针，有绝缘套(11)，其一端有引线(12)和插头(13)，不锈钢针的外直径为0.25-1.6mm，绝缘套(11)可轴向滑动。
测温探针(10)为合金钢细管，其外有绝缘套(11)，其内有温度传感器(14)，温度传感器的一端有引线(12)和插头(13)，测温探针的外直径在0.25-1.6mm之间，绝缘套(11)可轴向滑动。
集成电路(IC1)为ICL8038，乘法器(IC2)为AD539，集成电路(IC3)为LF357，单片机(IC4)为89C51，转换器(IC5)为DA0832，转换器(IC6)为ADC0809，集成电路(IC7)为8279，集成电路(IC8)为ICL7650，集成电路(IC9)为LM35，集成电路(IC10)为LM357。
本发明由于采用了多根防胰漏治疗电极，可以逐点分配能量自动形成适应肿瘤形状的治疗区；由于采用了多根防胰漏测温探针，可以对不同组织实现梯形温度控制，准确限定治疗区温度和重要器官的温度，在单片机监控下缓慢释放热能，最大限度杀死癌细胞而不会损伤正常组织。并能够有效的防胰漏和局部炭化，特别适用治疗胰腺肿瘤和临近重要器官的肿瘤。该仪器采用了一系列安全监控措施，安全可靠，可广泛使用于临床。
附图说明：
图1为本发明电路原理方框图。
图2为治疗电极结构图。
图3为测温探针结构图。
图4为本发明电路原理图。
具体实施方式：
本发明由正弦波发生器1、单片机电路2、功放输出电路3、能量分配电路4、电压、电流监测电路5、治疗电极组6、测温量电路7、测温探针组8组成。
如图1所示，单片机电路2分两路输出，一路控制波形发生器输出电平，另一路控制能量分配电路的输出组合。波形发生器为功放输出电路提供0.2-0.5MHz的信号。功放输出电路经能量分配电路为治疗电极提供0-40W的能量。能量分配电路决定各治疗电极传导的能量。治疗电极组由2-20根防胰漏治疗电极组成，用于将能量导入人体。电压、电流监测电路将从功放输出电路实时测得的输出电压、电流值送入单片机电路，以完成输出能量的闭环控制。测温探针组由2-6根防胰漏测温探针组成，将人体内的温度送给测温量电路，放大处理后送入单片机电路，作为控制能量输出的依据。
如图4所示，IC1、IC2、IC3、R01-R03、C1、组成波形发生器，提供0.2-0.5MHz正弦波；V201-V208、R1-R10、W1、C1-C3、T1组成功放输出电路，提供0-40W的电能量；U1-R8组成功放输出电路，提供0-40W的电能量；U1-R8组成能量分配电路，执行能量分配；IC8、IC9、IC10、R14、R15、R17、R18、组成温度测量电路；T2、T3、BR1、BR2、W1、W2组成电压、电流监测电路；IC4-IC7组成典型的单片机电路。
为了能够形成适应肿瘤形状的治疗区，本发明采用了多电极逐点能量分配方案。正弦信号由IC3输出，经C1耦合给功放，经V201-V208组成的放大器放大后由隔离输出变压器T1送给能量分配器，能量分配器的输出端A-H各接一个治疗电极，能量分配器的控制端DB1-DB8接IC4的DB1-DB8，由单片机选择哪个电极与隔离输出变压器T1接通并将能量 导入人体进行治疗。单片机IC4通过D/A变换器IC5控制乘法器的VX端的输入电压，以控制IC2的输出，经过IC3、IC1最终实现控制功放电路的输出。
为了能够实现梯形温度监测，本发明采取了多根测温探针分区测温方案，本例举6根。一根插入人体的测温探针输出端接IC8的IN端，经放大后与IC9的输出信号在IC10相加，然后经A/D变换器IC6送入单片机，单片机可以实时循环监测各点温度，并能够根据操作者对各测温点的设备值，通过控制输出能量的方法控制各点温度。
为了能够监测输出电压、电流，本发明采用了电压、电流采样电路：输出电流信号经T2变换，BR1整流，C11滤波，W1分压经A/D变换器IC6送入单片机IC4。输出电压信号经T3变换，BR2整流，C12滤波，W2分压A/D变换器IC6送入单片机IC4。
为了防止出现胰漏，本发明采用了0.25-1.6mm的小直径治疗电极和测温探针，两者所用的聚四氟乙烯绝缘套均可沿轴向滑动，以便于操作人员进一步采取防止胰漏措施。
治疗电极由插头、引线、聚乙氟乙烯绝缘套、不锈钢细针组成。聚四氟乙烯绝缘套可以沿轴向滑动，不锈钢细针组成。胰漏乙氟乙烯绝缘套可以沿轴向滑动，不锈钢细针直径在0.25-1.6mm之间。2-20根这种相同的电极组成治疗电极组。
测温探针由插头、引线、聚四氟乙烯绝缘套、不锈钢细管、温度传感器组成。聚四氟乙烯绝缘套可以沿轴向滑动，不锈钢细针直径在0.25-1.6mm之间。2-6根这种相同的电极组成治疗电极组。
Claims (8)
1、适形热缓释肿瘤治疗仪，其特征在于波形发生器(1)的输入端接单片机或微计算机或控制器电路(2)，其输出端接功放输出电路(3)，功放输出电路(3)的一路输出接能量分配电路(4)，另一路输出接电压，电流监测电路(5)，监测电路(5)的输出接电路(2)，能量分配电路(4)的控制端接电路(2)的输出，其输出端接治疗电极组(6)，测温电路(7)的输入端接测温探针组(8)，其输出端接电路(2)。
2、根据权利要求1所述的治疗仪，其特征在于能量分配电路(4)由若干继电器或可控硅(U1-U8)组成，其输入端接功放输出电路(3)的隔离输出变压器(T1)的次极，其输出端(A-H)各接一个治疗电极(9)，其控制端(DB1-HB8)接单片机或微计算机或控制器电路(2)的单片机(IC4)的脚(P20-P27)，D/A变换器(IC5)的脚(13、14、15、16、4、5、6、7)接单片机(IC4)的脚(32-39)，D/A变换器(IC5)的脚(11)接正弦波发生器(1)的乘法器(IC2)的VX端，能量分配电路(4)的输出端接变压器(T2，T3)的初级，变压器(T2，T3)的次级分别接整流器(BR1，BR2)，整流器(BR2，BR2)的输出分别经电容(C11，C12)滤波，变阻器(W1，W2)分压后接A/D变换器(IC6)的脚(5，4)，A/D变换器(IC6)的脚(21、20、19、18、8、15、14、17)接单片机(IC4)的脚(32-39)。
3、根据权利要求1所述的治疗仪，其特征在于测温探针组(8)由2-6根测量探针(10)组成，插入人体的探针(10)输出端接集成电路(IC8)的1N端，经放大后与集成电路(IC9)的输出信号在集成电路(IC10)相加，其输出经A/D变换器(IC6)送入单片机(IC4)。
4、根据权利要求1所述的治疗仪，其特征在于波形发生器(1)包括集成电路(IC1)、乘法器(IC2)和集成电路(IC3)，电阻(R01-R03)，电容(C1)与集成电路(IC1)连接，功放输出电路(3)包括晶体管(V201-V208)和电阻(R1-R10)，电容(C1-C3)，其输出接隔离变压器(T1)的初级。
5、根据权利要求1所述的治疗仪，其特征在于功放输出电路(3)，能量分配电路(4)、测温电路(7)治疗电极组(6)和电压、电流监测电路(5)各为并联的至少两个。
6、根据权利要求1所述的治疗仪，其特征在于治疗电极(9)有2-20根，为合金钢针，有绝缘套(11)，其一端有引线(12)和插头(13)，不锈钢针的外直径为0.25-1.6mm，绝缘套(11)可以沿轴向滑动。
7、根据权利要求1所述的治疗仪，其特征在于测温探针(10)为合金钢细管，其外有绝缘套(11)，其内有温度传感器(14)，温度传感器的一端有引线(12)和插头(13)，测温探针的外直径在0.25-1.6mm之间，绝缘套(11)可以沿轴向滑动。
8、根据权利要求1所述的治疗仪，其特征在于集成电路(IC1)为ICL8038，乘法器(IC2)为AD539，集成电路(IC3)为LF357，单片机(IC4)为89C51，转换器(IC5)为DA0832，转换器(IC6)为ADC0809，集成电路(IC7)为8279，集成电路(IC8)为ICL7650，集成电路(IC9)为LM35，集成电路(IC10)为LM357。
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