CN1813640A

CN1813640A - 基于生物吸波材料靶向定位的多频微波热疗仪

Info

Publication number: CN1813640A
Application number: CN 200610042038
Authority: CN
Inventors: 孙康宁; 孙昌; 崔建高
Original assignee: Shandong University
Current assignee: Shandong University
Priority date: 2006-01-17
Filing date: 2006-01-17
Publication date: 2006-08-09

Abstract

本发明提供了一种基于生物吸波材料靶向定位的多频微波热疗仪，包括温度传感器、温度显示控制装置、功率控制装置、微波发生装置、微波发射装置及时间控制器，温度传感器、温度显示控制装置、时间控制器、功率控制装置、微波发生装置及微波发射装置依次串联连接；微波发生装置包括并联的2.45GHz、0.915GHz磁控管及红外发生器，通过与磁控管相连的能量转换器把高频微波耦合到同轴电缆，通过同轴电缆传输给微波发射装置，微波发射装置发出微波及红外线。本发明性能稳定、使用简单、安全可靠，以生物吸波材料作为靶向定位，使目标癌细胞变性坏死以及促进伤口愈合加快新组织再生，治疗各种恶性肿瘤及外科疾病。

Description

基于生物吸波材料靶向定位的多频微波热疗仪

技术领域：

本发明涉及一种基于生物吸波材料靶向定位的微波热疗装置，特别涉及一种根据病灶不同深度使用不同频率的微波辐射装置。

背景技术：

目前微波治疗在临床上已被广泛使用，临床证明在有些场合微波是比其它方法更为理想的治疗手段。现有的微波热疗仪其治疗频率多为2450MHz，由于频率单一，穿透深度浅，只有1.5cm，不能满足不同深度病灶的治疗，另外由于没有微波定位设计，在治疗疾患的同时，同样会给正常的组织带来辐射。碳纳米管及磷灰石基复合材料具有良好的吸收电磁波性能，可用于人体骨的修复、替换及骨科疾病的体外物理治疗等方面。专利号为CN200410023705.1的中国专利提供了一种磷酸钙骨水泥生物复合材料及其制备方法，专利号为CN03112066.0的中国专利提供了一种羟基磷灰石与碳纳米管的复合材料及其制备工艺。这两个专利提供的材料可以作为靶向定位的生物吸波材料，治疗各种恶性肿瘤及外科疾病。

发明内容：

本发明针对现有上述微波热疗仪技术存在的不足，提供一种使用简单、安全可靠，能够使目标癌细胞变性坏死以及促进伤口愈合、加快新组织再生的基于生物吸波材料靶向定位的多频微波热疗仪。

为实现上述目的，本发明采用以下技术解决方案：

该微波热疗仪包括温度传感器、温度显示控制装置、功率控制装置、微波发生装置、微波发射装置及时间控制器，温度传感器、温度显示控制装置、时间控制器、功率控制装置、微波发生装置及微波发射装置依次串联连接；微波发生装置包括并联的2.45GHz、0.915GHz磁控管及红外发生器，通过与磁控管相连的能量转换器把高频微波耦合到同轴电缆，通过同轴电缆传输给微波发射装置，微波发射装置发出微波及红外线。

温度传感器采用直径为0.64mm精度高、响应时间短的针型插入式T型热电偶探头。适于插入组织内部，不受微波干扰，并且可以有效降低微微波对正常组织的影响。

温度显示控制装置采用XMZ J智能数字显示控制器，显示精度达到0.1℃，达到精确控温有效防止烧伤的目的。

功率控制装置采用调压器，可调高压电源。根据需要实时调整系统的工作电压达到功率连续可调的目的。

微波发生装置选用2.45GHz及0.915GHz磁控管和红外发生器，以及相应的配套电源。

微波发射装置采用专用的微波辐射器及红外线辐射器。

时间控制器采用ZN46型控制器，可以预设治疗时间，自动接通和切断功率输出。

本发明在使用时，先将生物吸波材料放置于病人的病灶处，温度传感器植入病灶区域实时采集温度信号。微波发生装置产生不同频率、功率可控的微波，经连接的同轴电缆从微波发射装置发射到生物吸波材料定位的病人病灶处，产生热量，使病灶的温度升高。通过微波的热效应使目标癌细胞变性坏死以及促进伤口愈合加快新组织再生，治疗各种恶性肿瘤及外科疾病。借助时间控制器可以设定治疗时间。

本发明性能稳定、使用简单、安全可靠，以生物吸波材料作为靶向定位，采用透射加热技术，利用分米波和红外波热效应，使目标癌细胞变性坏死以及促进伤口愈合加快新组织再生，治疗各种恶性肿瘤及外科疾病。

附图说明

图1是本发明的结构原理图。

图2是本发明的电路原理图。

其中，1、温度传感器，2、温度显示控制装置，3、调压器，4、2.45GHz磁控管，5、0.915GHz磁控管，6、红外发生器，7、微波辐射器，8、时间控制器，9、生物吸波材料。

具体实施方式

实施例：

图1和图2分别给出了本发明的结构原理图和电路原理图。该微波热疗仪包括温度传感器1、温度显示控制装置2、调压器3、微波发生装置、微波发射装置及时间控制器8。温度传感器1、温度显示控制装置2、时间控制器8、调压器3、微波发生装置及微波发射装置依次串联连接。

温度传感器1采用直径为0.64mm的插入式T型热电偶探头，使测温误差仅为0.1℃，可有效防止烫伤。其精度高、响应时间短、适于插入组织内部(针型结构)，不受微波干扰，并且可以有效降低微微波对正常组织的影响。

温度显示控制装置2采用XMZ J智能数字显示控制器，显示精度达到0.1℃，达到精确控温有效防止烧伤的目的。

功率控制装置采用调压器3，可调高压电源，根据需要实时调整系统的工作电压，使微波发生装置功率连续可调。

时间控制器8采用ZN46型控制器，可以预设治疗时间，自动接通和切断功率输出。

微波发生装置包括2.45GHz磁控管4、0.915GHz磁控管5及和红外发生器6，通过控制开关分别产生2450MHz、915MHz及红外三个频段的电磁波，915Mhz的电磁波主要是针对深部疾患，2450Mhz的电磁波主要是针对浅表疾患，红外电磁波用于体表的疾患。经同轴电缆输出至微波辐射器7，经生物吸波材料9靶向定位吸收转换为热能。通过微波的热效应使目标癌细胞变性坏死以及促进伤口愈合加快新组织再生，治疗各种恶性肿瘤及外科疾病。

微波发射装置采用专用的微波辐射器3。有用于不同部位与病区大小矩形、圆形体外辐射器。其规格见下表：

名称	规格mm		额定功率W	工作频率MHZ
	规格mm				直径	长×宽
	辐射器				直径	长×宽	80×150	≤200	915
40				≤200	2450		80×150	≤200	915
40		100		≤200	2450		≤60	2450
		100	200×100	≤60	2450		≤60	2450

本发明采用专利号为CN03112066.0和CN200410023705.1提供的生物吸波材料碳纳米管/磷灰石基复合材料，作为靶向定位材料，使微波辐射的能量聚集于靶向定位的病灶区域，最大限度的降低了微波辐射对健康组织的危害。碳纳米管/磷灰石基复合材料在微波治疗频段内有较好的微波吸波吸收能力，具有良好的生物相容性，不会对人体产生毒副作用，经离体和活体动物实验证实，在一定的微波场下，材料的升温速度明显大于其周围的组织的升温速度，通过对该材料进行适当的处理植入或者注入病灶区域，能够有效的实施对治疗区域的定位作用。采用三种频段，针对不同的病灶深度。主要应用于治疗各种癌症，外科创伤的辅助恢复，以及实现靶向定位的热场研究等应用。采用智能控温结合人工功率控制使操作简便和富有人性化；可采用万向机械臂操作灵活，适合任何体位。

Claims

1、一种基于生物吸波材料靶向定位的多频微波热疗仪，其特征在于：包括温度传感器、温度显示控制装置、功率控制装置、微波发生装置、微波发射装置及时间控制器，温度传感器、温度显示控制装置、时间控制器、功率控制装置、微波发生装置及微波发射装置依次串联连接；微波发生装置包括并联的2.45GHz、0.915GHz磁控管及红外发生器，通过与磁控管相连的能量转换器把高频微波耦合到同轴电缆，通过同轴电缆传输给微波发射装置，微波发射装置发出微波及红外线。

2、根据权利要求1所述的基于生物吸波材料靶向定位的多频微波热疗仪，其特征在于：温度传感器采用直径为0.64mm的针型插入式T型热电偶探头。

3、根据权利要求1所述的基于生物吸波材料靶向定位的多频微波热疗仪，其特征在于：功率控制装置采用调压器。