CN1748814A - 肿瘤交变磁场热疗系统 - Google Patents
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Abstract
一种医疗器械技术领域的肿瘤交变磁场热疗系统。本发明包括:交变电源系统、磁场发生系统、磁路系统、热疗温度测量与反馈系统、交变磁场强度测量与反馈系统、治疗床系统、屏蔽系统和中央操作控制系统。交变电源系统的频率输出范围为1kHz-500kHz。磁路系统内的导磁体由磁导率高的软磁材料制作,导磁体在气隙处的横截面积为10-1000cm2,磁路系统内气隙长度采用固定方式或采用可调方式,气隙长度为5-60cm,热疗时气隙内磁场强度为1-50kA/m。本发明涉及的是一种医疗器械领域的利用交变磁场使铁磁物质产热以达到治疗肿瘤目的肿瘤交变磁场热疗系统,采用由导磁体及气隙组成的磁路系统,使治疗部位的磁场分布更加均匀、加热更加高效,加热方式更趋合理。
Description
技术领域
本发明涉及一种医疗器械技术领域的系统,尤其是一种利用交变磁场使铁磁物质产热的肿瘤交变磁场热疗系统。
背景技术
肿瘤是导致人类死亡的最主要疾病之一,治疗肿瘤的研究始终是医学界最关注的重点和热点,经过人们的努力已经有很多有效的治疗方法,诸如手术治疗、化学治疗、放射治疗、生物治疗、加热治疗等。其中肿瘤热疗是指,利用非电离辐射物理因子在生物组织中的热效应,使组织升温将肿瘤细胞杀灭,从而达到治疗目的的技术与方法。目前应用于肿瘤临床治疗的加热方式有全身涂热蜡加热、热水毯加热、红外辐射仓加热、热水浴、股静脉体外循环加热、微波加热、射频加热和超声波聚焦加热等等。影响肿瘤热疗效果最为关键的因素是加热技术,最理想的加热技术要求作到100%的癌瘤组织被加热到有效治疗温度并维持一定时间,以使癌细胞受到显著的死亡打击,同时又避免正常细胞因过热(如高于45℃)而受损伤。上述应用于肿瘤临床治疗的各种加热方式的热疗仪均存在肿瘤部位加热不均匀,易损伤正常组织以及加热部位和组织受限制等缺陷。
经对现有技术的文献检索发现,中国专利申请号为:200310106499.6,名称为:肿瘤磁热疗治疗仪,该专利自述为:“一种交变磁场频率为10-1000kHz,场强为1-200kA/m的肿瘤磁热疗仪,特征在于结构包括中央操作控制器,交变磁场发生装置,电磁感应线圈,治疗床,水冷却装置,影像检测器,温度测控装置,辅助设备,打印机,操作台,停电保护装置。”该发明虽然能解决现有肿瘤热疗仪存在的肿瘤部位加热不均匀,易损伤正常组织以及加热部位和组织受限制等缺陷问题,但同时产生了能源利用率小、磁场不均匀及安全等新问题。这是因为:上述肿瘤磁热疗治疗仪治疗时一旦将病人推入电磁感应线圈内,整个病人将处于高场强的交变磁场中,人体表面将产生很大感生电动势,导致了安全性问题;而且用于加热的有效磁场面积只占电磁感应线圈所产生的整个磁场面积的很小一部分,导致能源的极大浪费。另外在内径如此大的电磁感应线圈内不可能产生均匀的磁场分布,必定产生一梯度,而治疗部位又处于磁场强度比较低的区域,交变磁场的有效利用率进一步降低。由于存在以上三个问题使其在临床应用上受到一定限制。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足,提供一种肿瘤交变磁场热疗系统,采用由导磁体及气隙组成的磁路系统,使治疗部位的磁场分布更加均匀、加热更加高效,加热方式更趋合理。
本发明是通过以下技术方案实现的,本发明包括:变频电源系统、磁场发生系统、磁路系统、热疗温度测量与反馈系统、交变磁场强度测量与反馈系统、治疗床系统、屏蔽系统和中央操作控制系统。
变频电源系统的电能输入端通过导线与外部50Hz的工频电源连接,电能输出端通过导线连接磁场发生系统,输出1kHz-500kHz交变电能;磁场发生系统的电能输入端通过导线连接变频电源系统接收1kHz-500kHz的交变电能,转变成1kHz-500kHz的交变磁能输出给磁路系统;磁路系统的一部分处于磁场发生系统内接收磁场发生系统输出的1kHz-500kHz的交变磁能,并将1kHz-500kHz的交变磁能均匀地输送给处于磁路系统内的治疗床系统上的病人的病灶部位;热疗温度测量与反馈系统的输入端置于病人各个需要控制的部位实时探测各部位温度,输出端通过数据线与中央操作控制系统连接,输出探测到的温度的数据;交变磁场强度测量与反馈系统的输入端放置于磁路系统内实时探测磁场强度,输出端通过数据线与中央操作控制系统连接,输出探测到的磁场强度的数据;屏蔽系统安装敷设在治疗室的四周的墙面、地面、天花板和门上,通过导线牢固接地;中央操作控制系统放置在操作室内、屏蔽系统外,用电通过导线与外部电源接通,通过数据线与交变磁场强度测量与反馈系统、热疗温度测量与反馈系统连接,通过控制线与交变电源系统及各冷却装置连接。变频电源系统、磁场发生系统、磁路系统的冷媒输入端、输出端通过管道分别连接外部冷媒的输出接口、输入接口。
所述的变频电源系统包括:二极管整流器或可控硅整流器、桥式逆变频率发生器、第一冷却装置。连接关系为:外部输入的50Hz的工频电先经整流器变为直流电,再通过桥式逆变频率发生器变为所需频率,通过导线输送给高频磁场发生系统的电磁感应线圈。本发明选择的频率范围为1kHz-500kHz、优选是2kHz-200kHz。桥式逆变频率发生器贴合在第一冷却装置上,通过热传导的方式将桥式逆变频率发生器的热量传给第一冷却装置内的冷媒,达到安全、长周期运行的目的。
变频电源系统的作用是将50Hz的交变电能转变为频率为1kHz-500kHz交变电能,同时将在电能转变过程中将产生的热量移走。变频电源系统可以通过调整与控制输出电流达到调节磁路系统内磁场强度的目的。本发明磁路系统内气隙部位磁场强度范围为1-50kA/m,通过优选最好是5-30kA/m。变频电源系统的输出功率、输出频率、运行温度、冷媒流量受中央操作控制系统调节控制。
所述的磁场发生系统包括:电磁感应线圈及第二冷却装置。连接关系为:第二冷却装置以伴管的形式附着在电磁感应线圈外壁。还可以采用空心导体制作电磁感应线圈则电磁感应线圈与第二冷却装置二者合二为一。
磁场发生系统的作用是将由变频电源系统输入的1kHz-500kHz的交变电能转变为1kHz-500kHz的交变磁能,同时利用冷媒将电能转变为磁能过程中将产生的热量带走。磁场发生系统运行温度、冷媒流量受中央操作控制系统调节控制。
所述的磁路系统包括:导磁体、气隙、第三冷却装置、气隙调节装置。连接关系为:导磁体与气隙组成一个环路,可以采用单环路也可以采用双环路,环路的实体部分为导磁体,环路的空隙部分为气隙,环路中心线所组成的平面和通过气隙部位的中心线均垂直于地面,气隙占整个环路的一小部分。第三冷却装置以伴管的形式附着在导磁体外壁,还可以将导磁体制作成空心结构使导磁体与第三冷却装置二者合二为一。磁路系统的输出磁场强度、输出频率、运行温度、冷媒流量受中央操作控制系统调节控制。
导磁体由磁导率高的软磁材料制作,为满足治疗的需要导磁体气隙处的横截面积为10-1000cm2。导磁体的两个磁极头可以采用固定不动的方式,也可以采用上磁极头可活动或下磁极头可活动的方式,还可以采用上磁极头和下磁极头均可活动的方式。
气隙在本发明的肿瘤交变磁场热疗系统中的主要作用是提供一个磁场分布均匀、磁场频率为1kHz-500kHz、磁场强度为1-50kA/m的治疗场所或称为治疗空间。在肿瘤临床治疗时将病人需要治疗的肿瘤部位先通过介入、植入或注入铁磁物质,然后推入气隙中进行治疗,在频率为1kHz-500kHz、磁场强度为1-50kA/m的交变磁场的作用下,使原先经介入、植入或注入的铁磁物质通过驰豫、磁滞或涡流等发热机理产生热量并传递给肿瘤细胞,使肿瘤部位达到40-50℃并保持10-300分钟以杀死肿瘤细胞或促使肿瘤细胞快速凋亡,达到治疗肿瘤的目的。
磁路系统中气隙长度可以采用固定形式,也可以采用可以调整的形式,固定气隙指根据不同的治疗部位制作不同的导磁体气隙,气隙长度如果采用固定形式则不必安装气隙调节装置。可调气隙是将导磁体的一个磁极头或两个磁极头制作成可以移动的方式再利用升降机械在需要的时候对其中一个活动磁极头或两个活动磁极头进行升降操作,以达到改变气隙长度目的,本发明气隙长度的范围在5-60cm之间。
气隙调节装置实际就是一个升降装置,它安装在导磁体的活动磁极头上,当需要调整气隙长度时,对其中一个活动磁极头进行升降操作或对两个活动磁极头均进行升降操作都可以达到目的。气隙调节装置的驱动力可以是人力、也可以是电力。利用气隙调节装置移动导磁体磁极头的传动方式采用机械传动或气压传动或液压传动。
采用导磁体加气隙的磁路系统可以方便地在气隙内产生均匀磁场,而且使病人身体落在磁场内的面积大大减小,提高了安全性能。
所述的热疗温度测量与反馈系统,采用磁共振成像装置或超声成像装置等或光纤温度传感器,在线实时检测病人各个需要的控制部位的温度,并将所测数据传送给中央控制系统,通过临床软件自动或操作台人工控制、调整交变电源系统的输出功率达到控制磁场强度进而控制治疗温度的目的。
所述的交变磁场强度测量与反馈系统,由磁场检测探头、数据线、数据处理器组成。在线检测磁场强度并将所测数据传送给中央控制系统,通过临床软件自动或操作台人工控制、调整交变电源系统的输出功率,达到控制磁场强度,确保治疗过程中磁场强度控制在预先设定范围内,保证热疗仪治疗过程中交变磁场对人体的安全。
所述的治疗床系统,由床面板、床面板支撑架和调节装置组成。床面板设置在床面板支撑架上,调节装置设置在床面板支撑架上,治疗床系统用于承载病人,并根据病人的不同治疗部位可对治疗床进行上下、左右和前后移动,便于对治疗部位准确定位。治疗床需进入磁路系统气隙内的部分必须采用绝缘材料制作。治疗床系统的中心线与磁路系统内气隙中心线垂直相交。
所述的屏蔽系统,由电场屏蔽层、磁场屏蔽层、屏蔽门组成。电场屏蔽层由多层密闭的金属网或金属薄板组成,主要屏蔽电场的干扰,磁场屏蔽层由多层密闭的软磁材料网或软磁材料薄板组成,主要屏蔽磁场的干扰。敷设在四周的墙面、地面和天花板上,接缝处必须牢固连接,电场屏蔽层、磁场屏蔽层和屏蔽门都需通过连接线与接地线连接,牢固接地。
所述的中央操作控制系统,由中央操作台、一台装有临床控制软件的电子计算机、控制柜和打印机组成,放置在操作室内,计算机、打印机放置在中央操作台上。中央操作控制系统对肿瘤交变磁场热疗系统的运行进行控制,显示各系统工作状态与故障报警,保存治疗方案及治疗过程的各项数据,建立病人档案,方便查阅与统计。
本发明还可以包括观察与交流系统,包括:摄像头、监视显示器、控制器、对讲话筒和耳机。其中一个话筒和一个耳机带在病人头上,摄像头安装在屏蔽室内墙上,监视显示器、控制器放置在中央操作台上,便于医生观察病人在治疗过程中的反应,另一个话筒和一个耳机带在医生头上,方便病人和医生之间的实时沟通、联系,医生可以根据观察和与病人的交流的具体情况对治疗进行实时调整。
本发明中,中央操作控制系统是整个肿瘤交变磁场热疗系统的大脑,它通过装有临床控制软件的电子计算机将温度测量与反馈系统、交变磁场强度测量与反馈系统传输来的在线实时测量的磁场强度数据和病人各个需要的控制部位温度数据通过临床软件与原定治疗方案比较,自动控制、调整交变电源系统的输出功率达到控制磁场强度进而控制治疗温度直至治疗结束,医生也可以根据病人体内温度、血压、心率等数据对治疗过程进行实时调控以符合最佳治疗效果,并将治疗方案及治疗过程的各项数据保存在计算机上,并建立病人档案,方便查阅与统计。还对肿瘤交变磁场热疗系统本身的运转状况进行自动控制,如交变电源系统输出的电压、电流、频率、运行温度,磁场发生系统的运行温度,磁路系统的运行温度、磁场强度,交变电源系统、磁场发生系统和磁路系统的冷媒流量等,并显示各系统工作状态,对故障报警提醒。
本发明通过在电磁感应线圈内引入导磁体及气隙所组成的磁路系统将交变磁场集中、均匀地分布在10-1000cm2面积的气隙范围内,治疗时只需将病人所需治疗部位先通过介入、植入或注入铁磁物质,然后将病人所需治疗部位推入气隙内,在该机产生的频率为1kHz-500kHz,磁场强度为1-50kA/m交变磁场的作用下,将病人所需治疗部位暴露于分布均匀的高场强的交变磁场中,使原先经介入、植入或注入的铁磁物质通过驰豫、磁滞或涡流等发热机理产生热量并传递给肿瘤细胞,使肿瘤部位达到40-50℃并保持10-300分钟以杀死肿瘤细胞或促使肿瘤细胞快速凋亡,达到治疗肿瘤的目的。并且使肿瘤在临床治疗时加热更加高效,既保证了治疗效果又大大提高了安全性,而且提高了能源利用率。
本发明的肿瘤交变磁场热疗系统适合于各种肿瘤的热疗,尤其适合于原发性实体肿瘤,特别适合于原发性富血供实体肿瘤。
附图说明
图1为本发明结构框图
图2为本发明平面结构示意图
图3为图2中A-A向剖面图
图4为图2中B向视图
图5为图2中C-C向剖面图
图6本发明单环路结构、气隙长度固定的导磁体、气隙结构示意图
图7本发明双环路结构、上、下磁极头均可调节的导磁体、气隙、气隙调节装置结构示意图
图中,变频电源系统1、磁场发生系统2、磁路系统3、热疗温度测量与反馈系统4、交变磁场强度测量与反馈系统5、治疗床系统6、屏蔽系统7、中央操作控制系统8、整流器10、桥式逆变频率发生器11、第一冷却装置12、电磁感应线圈13、第二冷却装置14、导磁体15、气隙16、第三冷却装置17、气隙调节装置18、磁场检测探头19、数据线20、数据处理器21、床面板22、床面板支撑架23、调节装置24、电场屏蔽层25、磁场屏蔽层26、屏蔽门27、中央操作台28、电子计算机29、控制柜30、打印机31、摄像头32、监视显示器33、控制器34、话筒35、耳机36。
具体实施方式
如图1所示,本发明包括:变频电源系统1、磁场发生系统2、磁路系统3、热疗温度测量与反馈系统4、交变磁场强度测量与反馈系统5、治疗床系统6、屏蔽系统7和中央操作控制系统8。
变频电源系统1的电能输入端通过导线与外部50Hz的工频电源连接,电能输出端通过导线连接磁场发生系统2,输出1kHz-500kHz交变电能;磁场发生系统2的电能输入端通过导线连接变频电源系统1接收1kHz-500kHz的交变电能,转变成1kHz-500kHz的交变磁能输出给磁路系统3;磁路系统3的一部分处于磁场发生系统内接收磁场发生系统2输出的1kHz-500kHz的交变磁能,并将1kHz-500kHz的交变磁能均匀地输送给处于磁路系统3内的气隙中的治疗床系统上的病人的病灶部位;热疗温度测量与反馈系统4的输入端置于病人各个需要控制的部位实时探测各部位温度,输出端通过数据线与中央操作控制系统8连接,输出探测到的温度的数据;交变磁场强度测量与反馈系统5的输入端放置于磁路系统3内实时探测磁场强度,输出端通过数据线与中央操作控制系统8连接,输出探测到的磁场强度的数据;屏蔽系统7安装敷设在治疗室的四周的墙面、地面、天花板和门上,通过导线牢固接地;中央操作控制系统8放置在操作室内、屏蔽系统7外,用电通过导线与外部电源接通,通过数据线与交变磁场强度测量与反馈系统4、热疗温度测量与反馈系统5连接,通过控制线与交变电源系统1及各冷却装置连接。变频电源系统1、磁场发生系统2、磁路系统3的冷媒输入端、输出端通过管道分别连接外部冷媒的输出接口、输入接口。
所述的变频电源系统1包括:二极管整流器或可控硅整流器10、桥式逆变频率发生器11、第一冷却装置12。连接关系为:外部输入的50Hz的工频电先经整流器变为直流电,再通过桥式逆变频率发生器11变为所需频率,通过导线输送给高频磁场发生系统2的电磁感应线圈。桥式逆变频率发生器11贴合在第一冷却装置12上,通过热传导的方式将桥式逆变频率发生器11的热量传给第一冷却装置12内的冷媒。
本发明变频电源系统1选择的频率范围为1kHz-500kHz、优选是2kHz-200kHz。变频电源系统1的输出功率、输出频率、运行温度、冷媒流量受中央操作控制系统8调节控制。
所述的磁场发生系统2包括:电磁感应线圈13及第二冷却装置14。连接关系为:第二冷却装置14以伴管的形式附着在电磁感应线圈13外壁。还可以采用空心导体制作电磁感应线圈则电磁感应线圈13与第二冷却装置14二者合二为一。
磁场发生系统2运行温度、冷媒流量受中央操作控制系统8调节控制。
所述的磁路系统3包括:导磁体15、气隙16、第三冷却装置17、气隙调节装置18。连接关系为:导磁体15与气隙16组成一个环路,可以采用单环路也可以采用双环路,环路的实体部分为导磁体15,环路的空隙部分为气隙16,环路中心线所组成的平面和通过气隙部位的中心线均垂直于地面,气隙占整个环路的一小部分。第三冷却装置17以伴管的形式附着在导磁体15外壁,还可以将导磁体制作成空心结构使导磁体15与第三冷却装置17二者合二为一。磁路系统3的输出磁场强度、输出频率、运行温度、冷媒流量受中央操作控制系统8调节控制。
导磁体15由磁导率高的软磁材料制作,为满足治疗的需要导磁体气隙处的横截面积为10-1000cm2。导磁体15的两个磁极头采用固定不动的方式,也可以采用上磁极头可活动或下磁极头可活动的方式,还可以采用上磁极头和下磁极头均可活动的方式。
气隙16长度可以采用固定形式,也可以采用可以调整的形式,固定气隙指根据不同的治疗部位制作不同的导磁体气隙,气隙16长度如果采用固定形式则不必安装气隙调节装置。可调气隙16是将导磁体15的一个磁极头或两个磁极头制作成可以移动的方式再利用升降机械对其中一个活动磁极头或两个活动磁极头进行升降操作,以达到改变气隙长度目的,本发明气隙长度的范围在5-60cm之间。磁路系统3内气隙16部位磁场强度范围为1-50kA/m,优选是5-30kA/m。
气隙调节装置18实际就是一个升降装置,它安装在导磁体15的活动磁极头上,当需要调整气隙长度时,对其中一个活动磁极头进行升降操作或对两个活动磁极头均进行升降操作都可以达到目的。气隙调节装置的驱动力可以是人力、也可以是电力。气隙调节装置18调节导磁体磁极头移动时的传动方式采用机械传动或气压传动或液压传动。
磁路系统3根据导磁体的结构、气隙长度是否可以调节以及调节方式的不同有多种实施方案:
方案1:导磁体15为单环路结构,气隙16长度固定,不需气隙调节装置18;
方案2:导磁体15为双环路结构,气隙16长度固定,不需气隙调节装置18;
方案3:导磁体15为单环路结构,气隙16的长度由单独移动导磁体上磁极头或导磁体下磁极头调节,需一组气隙调节装置18;
方案4:导磁体15为单环路结构,气隙16的长度由单独移动导磁体上磁极头或导磁体下磁极头调节,也可以同时移动导磁体上磁极头和导磁体下磁极头进行调节,需二组气隙调节装置18;
方案5:导磁体15为双环路结构,气隙16的长度由单独移动导磁体上磁极头或导磁体下磁极头调节,需一组气隙调节装置18;
方案6:导磁体15为双环路结构,气隙16的长度由单独移动导磁体上磁极头或导磁体下磁极头调节,也可以同时移动导磁体上磁极头和导磁体下磁极头进行调节,需二组气隙调节装置18。
所述的热疗温度测量与反馈系统4,采用磁共振成像装置或超声成像装置等或光纤温度传感器,在线实时检测病人各个需要的控制部位的温度,并将所测数据传送给中央控制系统,通过临床软件自动或操作台人工控制、调整交变电源系统的输出功率达到控制磁场强度进而控制治疗温度的目的。
所述的交变磁场强度测量与反馈系统5,由磁场检测探头19、数据线20、数据处理器21组成。磁场检测探头19放置于气隙16内在线检测磁场强度,磁场强度信号经数据处理器21处理后通过数据线20将所测数据传送给中央控制系统8。
所述的治疗床系统6,由床面板22、床面板支撑架23和调节装置24组成。床面板22设置在床面板支撑架23上,调节装置24设置在床面板支撑架23上,治疗床进入磁路系统气隙内的部分必须采用绝缘材料制作。治疗床系统6的中心线与磁路系统3内气隙中心线垂直相交。
所述的屏蔽系统7,由电场屏蔽层25及磁场屏蔽层26、屏蔽门27组成。电场屏蔽层25由多层密闭的金属网或金属薄板组成,磁场屏蔽层26由多层密闭的软磁材料网或软磁材料薄板组成,敷设在四周的墙面、地面和天花板上,接缝处必须牢固连接,电场屏蔽层25、磁场屏蔽层26和屏蔽门27都需通过连接线与接地线连接,牢固接地。
所述的中央操作控制系统8,由中央操作台28、一台装有临床控制软件的电子计算机29、控制柜30和打印机31组成,放置在操作室内,计算机29、打印机31放置在中央操作台28上。中央操作控制系统8对肿瘤交变磁场热疗系统的运行进行控制,显示各系统工作状态与故障报警,保存治疗方案及治疗过程的各项数据,建立病人档案,方便查阅与统计。
本发明还可以包括观察与交流系统9,包括:摄像头32、监视显示器33、控制器34、话筒35和耳机36。其中一个话筒35和一个耳机36带在病人头上,摄像头32安装在屏蔽室内墙上,监视显示器33、控制器34放置中央操作台28上,一个话筒35和一个耳机36带在医生头上。
Claims (10)
1、一种肿瘤交变磁场热疗系统,包括:变频电源系统(1)、磁场发生系统(2)、热疗温度测量与反馈系统(4)、治疗床系统(6)、中央操作控制系统(8),其特征在于,磁路系统(3)、交变磁场强度测量与反馈系统(5)、屏蔽系统(7),变频电源系统(1)的电能输入端与外部50Hz的工频电源连接,电能输出端连接磁场发生系统(2),输出1kHz-500kHz交变电能;磁场发生系统(2)的电能输入端连接变频电源系统(1)接收1kHz-500kHz的交变电能,转变成1kHz-500kHz的交变磁能输出给磁路系统(3);磁路系统(3)的一部分处于磁场发生系统内接收磁场发生系统(2)输出的1kHz-500kHz的交变磁能,并将1kHz-500kHz的交变磁能均匀地输送给处于磁路系统(3)内的治疗床系统(6)上的病人的病灶部位;热疗温度测量与反馈系统(4)的输入端置于病人需要测温部位,输出端与中央操作控制系统(8)连接;交变磁场强度测量与反馈系统(5)的输入端置于磁路系统(3)内实时探测磁场强度,输出端与中央操作控制系统(8)连接;屏蔽系统(7)安装敷设在治疗室的四周的墙面、地面、天花板和门上,通过导线牢固接地;中央操作控制系统(8)放置在操作室内、屏蔽系统(7)外,用电通过导线与外部电源接通,通过数据线与交变磁场强度测量与反馈系统(4)、热疗温度测量与反馈系统(5)连接,通过控制线与交变电源系统(1)及各冷却装置连接,变频电源系统(1)、磁场发生系统(2)、磁路系统(3)的冷媒输入端、输出端通过管道分别连接外部冷媒的输出接口、输入接口。
2、根据权利要求1所述的肿瘤交变磁场热疗系统,其特征是,所述的变频电源系统(1)包括:二极管整流器或可控硅整流器(10)、桥式逆变频率发生器(11)、第一冷却装置(12),外部输入的50Hz的工频电先经整流器变为直流电,再通过桥式逆变频率发生器(11)变为所需频率,通过导线输送给磁场发生系统(2)的电磁感应线圈,桥式逆变频率发生器(11)在贴合第一冷却装置(12)上,通过热传导的方式将桥式逆变频率发生器(11)的热量传给第一冷却装置(12)内的冷媒,变频电源系统(1)的频率范围为2kHz-200kHz。
3、根据权利要求1所述的肿瘤交变磁场热疗系统,其特征是,所述的磁场发生系统(2)包括:电磁感应线圈(13)及第二冷却装置(14),第二冷却装置(14)以伴管的形式附着在电磁感应线圈(13)外壁,或者采用空心导体制作电磁感应线圈则电磁感应线圈(13)与第二冷却装置(14)二者为一体。
4、根据权利要求1所述的肿瘤交变磁场热疗系统,其特征是,所述的磁路系统(3)包括:导磁体(15)、气隙(16)、第三冷却装置(17)、气隙调节装置(18),导磁体(15)与气隙(16)组成一个环路,采用单环路或者双环路,环路的实体部分为导磁体(15),环路的空隙部分为气隙(16),环路中心线所组成的平面和通过气隙(16)部位的中心线均垂直于地面,气隙(16)占整个环路的一小部分,第三冷却装置(17)以伴管的形式附着在导磁体(15)外壁,或者将导磁体(15)制作成空心结构使导磁体(15)与第三冷却装置(17)二者为一体。
5、根据权利要求4所述的肿瘤交变磁场热疗系统,其特征是,导磁体(15)由磁导率高的软磁材料制作,导磁体(15)在气隙(16)处的横截面积为10-1000cm2,导磁体(15)的上下磁极头采用固定方式,或采用上磁极头或/和下磁极头活动的方式;气隙(16)长度采用固定形式,或者采用调整的形式,当采用固定气隙(16)时,则省略气隙调节装置(18),气隙长度的范围在5-60cm之间,磁路系统(3)内气隙(16)部位磁场强度范围为1-50kA/m;气隙调节装置(18)是一个升降装置,它设置在导磁体(15)的活动磁极头上,气隙调节装置(18)的驱动力是人力或者电力,气隙调节装置(18)调节导磁体(15)磁极头移动时的传动方式采用机械传动或气压传动或液压传动。
6、根据权利要求1所述的肿瘤交变磁场热疗系统,其特征是,所述的交变磁场强度测量与反馈系统(5),由磁场检测探头(19)、数据线(20)、数据处理器(21)组成,磁场检测探头(19)放置于气隙(16)内在线检测磁场强度,磁场强度信号经数据处理器(21)处理后通过数据线(20)将所测数据传送给中央控制系统(8)。
7、根据权利要求1所述的肿瘤交变磁场热疗系统,其特征是,所述的治疗床系统(6),治疗床进入磁路系统(3)气隙(16)内的部分必须采用绝缘材料制作,治疗床系统(6)的中心线与磁路系统(3)内气隙中心线垂直相交。
8、根据权利要求1所述的肿瘤交变磁场热疗系统,其特征是,所述的屏蔽系统(7),由电场屏蔽层(25)及磁场屏蔽层(26)、屏蔽门(27)组成,电场屏蔽层(25)由多层密闭的金属网或金属薄板组成,磁场屏蔽层(26)由多层密闭的软磁材料网或软磁材料薄板组成,敷设在四周的墙面、地面和天花板上,接缝处必须牢固连接,电场屏蔽层(25)及磁场屏蔽层(26)、屏蔽门(27)都通过连接线与接地线连接,牢固接地。
9、根据权利要求1所述的肿瘤交变磁场热疗系统,其特征是,所述的中央操作控制系统(8),由中央操作台(28)、一台装有临床控制软件的电子计算机(29)、控制柜(30)和打印机(31)组成,放置在操作室内,计算机(29)、打印机(31)放置在中央操作台(28)上,中央操作控制系统(8)对肿瘤交变磁场热疗系统的运行进行控制,显示各系统工作状态与故障报警,保存治疗方案及治疗过程的各项数据,建立病人档案,方便查阅与统计。
10、根据权利要求1所述的肿瘤交变磁场热疗系统,其特征是,或者包括观察与交流系统(9),包括:摄像头(32)、监视显示器(33)、控制器(34)、话筒(35)和耳机(36),其中一个话筒(35)和一个耳机(36)带在病人头上,摄像头(32)设置在屏蔽室内墙上,监视显示器(33)、控制器(34)放置中央操作台(28)上,一个话筒(35)和一个耳机(36)带在医生头上。
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