CN215275434U - 治疗用穿戴设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及医疗设备领域，公开了一种治疗用穿戴设备，包括闭合的磁环或磁链（1）、缠绕在该磁环或磁链（1）上的至少一个金属线圈（2）以及穿戴组件（4），所述磁环或磁链（1）安装在所述穿戴组件（4）上；所述金属线圈（2）的两端与交变信号发生电路之间形成闭合回路；在使用该穿戴设备时，正在快速分裂的肿瘤细胞的载体（3）位于所述磁环或磁链（1）内或一侧。该穿戴设备不存在电极，在使用时可以将机体置于磁环或磁链内或一侧，不用紧贴皮肤，可以长时间佩戴或使用，舒适度较高。

Description

治疗用穿戴设备

技术领域

本实用新型涉及医疗器械领域，特别涉及一种治疗用穿戴设备。

背景技术

众所周知，肿瘤，特别是恶性肿瘤或癌症，相比正常组织，其细胞分裂失控无限增殖、增长迅速，细胞分化低，并具有浸润性和扩散性（迁移性）。

如上所述，通常肿瘤（特别是恶性肿瘤）的快速增长是相比正常组织细胞的相对频繁的细胞分裂或增殖的结果。相对于正常细胞，癌细胞的频繁细胞分裂是现有癌症治疗的有效性的基础，例如放射治疗和使用各种各样的化疗药剂。此类治疗基于正在经历分裂的细胞相比未分裂的细胞对辐射和化疗药剂更为敏感的事实。因为肿瘤细胞比正常细胞分裂更为频繁，在一定程度上就可能通过放射治疗和/ 或化疗选择性地损害或破坏肿瘤细胞。细胞对辐射、治疗药剂等的实际敏感性还依赖于不同类型的正常或恶性细胞类型的特定特性。由此，不幸的是，肿瘤细胞的敏感性并不比许多类型的正常组织显著地要高。这就使得在肿瘤细胞和正常细胞之间不太容易区分，因此现有癌症典型治疗方案也会对正常细胞带来显著损害，由此限制了此类治疗方法的治疗效果。此外，对其它组织的不可避免的损害使得治疗对患者非常有损伤性，并且患者经常不能从表面上成功的治疗中恢复过来。并且，某些类型的肿瘤对现有治疗方法根本就不敏感。

还存在不单独依赖于放射治疗或化疗的用于破坏细胞的其它方法。例如，使用超声波或电去破坏肿瘤细胞的方法，可以替代常规治疗方法。电场和电流被用于医学目的已经有许多年了。最为普通的是借助于一对导电电极，在导电电极之间维持一个电位差，通过在人或动物的体内施加一个电场，从而在人或动物的体内产生电流。这些电流或者用于发挥它们的特殊效果，即刺激易兴奋的组织，或者由于身体可以等效为电阻从而通过在体内形成电流而产生热。第一种类型的应用的例子包括：心脏去纤颤器，外周神经和肌肉刺激器，大脑刺激器等。电流用于产生热的例子包括：肿瘤切除，不正常工作的心脏或脑组织的切除，烧灼，减轻肌肉风湿痛或其它疼痛等等。

电场用于医学目的的其它应用包括利用从发射例如射频电波的源或定向到对身体感兴趣的部位的微波源发射的高频振荡场。在这些实例中，在源和身体之间没有电能传导；而是能量通过辐射或感应传送到身体。更特别地，由源产生的电能经由导体到达身体的附近，并从该位置通过空气或某些其它电绝缘材料传送到人体。

在常规电方法中，电流是通过放置于患者身体接触的电极输送到目标组织区域的。所应用的电流基本上会破坏目标组织附近的所有细胞。因此，这种类型的电方法并未区分目标组织范围内的不同类型的细胞并导致即破坏了肿瘤细胞又破坏了正常细胞。

申请号为200580048335.X，名称为一种用于选择性破坏或抑制位于患者的目标区域内的快速分裂肿瘤细胞的增长的设备的专利，公开了该设备包括：至少两对绝缘电极(1620，1630)，其中每个电极(1620，1630) 具有一个配置用于紧靠患者的身体放置的表面；以及具有至少两组输出的AC 电压源，其中至少两组输出是相移的并且被各自电连接到至少两对绝缘电极(1620，1630) 中的一对；其中AC 电压源和电极(1620，1630) 被配置使得当电极(1620，1630) 被紧靠患者的身体放置时，由于至少两组输出之间的相移，AC 电场被以相对目标区域(1612) 旋转的方向施加到患者的目标区域(1612) 内，施加的电场具有使得电场(a) 选择性破坏快速分裂的肿瘤细胞，以及(b) 使正常细胞基本上不受伤害的频率和场强特性。该设备较好地在分裂细胞( 包括单细胞组织) 和未分裂的细胞之间作出区分，并且能够基本上不影响正常细胞或机体而选择性地破坏快速分裂的肿瘤细胞。但是，该设备在使用时，其中的电极必须紧贴患者皮肤，不适用于长时间使用，且使用舒适度较低。而且电极具有一定的使用寿命，必须定期更换，使用成本极高。

实用新型内容

实用新型目的：针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种治疗用穿戴设备，能够基本上不影响正常细胞或机体而选择性地破坏肿瘤细胞，该穿戴设备不存在电极，在使用时可以将机体置于磁环或磁链内或一侧，不用紧贴皮肤，可以长时间佩戴或使用，舒适度较高。

技术方案：本实用新型提供了一种治疗用穿戴设备，包括闭合的磁环或磁链、缠绕在该磁环或磁链上的至少一个金属线圈以及穿戴组件，所述磁环或磁链安装在所述穿戴组件的外侧壁上；所述金属线圈的两端与交变信号发生电路之间形成闭合回路；在使用该穿戴设备时，正在快速分裂的肿瘤细胞的载体位于所述磁环或磁链内或一侧。

优选地，所述穿戴组件的侧壁上开设有卡槽，所述磁环或磁链卡在所述卡槽内；或者，所述穿戴组件的侧壁上安装有绑定机构，所述穿戴组件与所述磁环或磁链之间通过所述绑定机构与所述磁环或磁链绑定在一起。

优选地，所述绑定机构为若干对圆周设置在所述穿戴组件侧壁上的系带，若干对所述系带的一端固定在所述穿戴组件的侧壁上，另一端为能够系在所述磁环或磁链上的自由端；或者，所述绑定机构为若干对圆周设置在所述穿戴组件侧壁上的暗扣组，若干对所述暗扣组分别通过连接件与固定在所述穿戴组件的侧壁上，通过各对所述暗扣组能够将所述穿戴组件安装到所述磁环或磁链上。

优选地，所述穿戴组件的首尾非闭合，其两端通过卡扣连接；或者，所述穿戴组件为闭合环状结构。

优选地，所述穿戴组件为手环、脚环、颈环、腰带、背心、文胸、帽子、头盔、腹带、臂包或贴片。

优选地，所述穿戴组件由纤维、尼龙、橡胶或硅胶材料制成。

优选地，在使用该穿戴设备时，所述磁环或磁链所在平面与所述正在快速分裂的肿瘤细胞的载体之间的预设夹角为0~90°；若所述正在快速分裂的肿瘤细胞的载体位于所述磁环或磁链一侧，所述磁环或磁链所在平面与所述正在快速分裂的肿瘤细胞的载体之间呈0°夹角；若所述正在快速分裂的肿瘤细胞的载体位于所述磁环或磁链内，所述磁环或磁链所在平面与所述正在快速分裂的肿瘤细胞的载体之间的呈90°夹角。

优选地，所述线圈缠绕所述磁环或磁链的部分或全部。

优选地，所述交变信号产生电路为以下任意一种或其组合：等幅正弦波发生器电路、减幅正弦波发生器电路、增幅正弦波发生器电路、先增再减正弦波发生器电路；其中，各正弦波发生器电路中的电感为所述金属线圈。

进一步地，还包括随机/周期信号产生电路，在VDD电源与所述交变信号产生电路的输入端之间还连接有电控开关，所述随机/周期信号产生电路的输出信号用于控制所述电控开关。随机/周期信号产生电路可以控制交变信号产生电路，从而将产生的交变信号分成多个系列，每一系列信号出现的时间可以是周期性的，也可以是随机的，还可以是连续的。

优选地，所述磁环或磁链由柔性软磁材料或刚性软磁材料制成；所述柔性软磁材料为以下任意一种或其组合：电磁纯铁、铁硅合金、铁镍合金、铁铝合金、铁硅铝合金、铁钴合金、非晶态软磁合金、超微晶软磁合金；所述刚性软磁材料为以下任意一种或其组合：纯铁和低碳钢、铁钴系合金、软磁铁氧体、非晶纳米晶合金。

工作原理：本穿戴设备在使用时，将正在快速分裂的细胞的载体置于磁环或磁链内或一侧，给特定的交变信号产生电路通电后产生频率在30kHz～300kHz、幅值随机的交变电流，该交变电流输出到线圈时，磁环或磁链中便产生交变磁场，该交变磁场的方向与磁环或磁链方向一致，并与磁环或磁链一样形成闭环。该交变磁场在其垂直方向，即垂直于磁环或磁链平面的方向上形成交变电场。由于当细胞正在快速分裂的时候，其更易受到具有特定频率和电场强特性的交变电场的破坏。因此当正在快速分裂的肿瘤细胞的载体位于上述交变电场内时，位于该磁环或磁链的交变电场中的正在快速分裂的肿瘤细胞内就会产生交变电压，该交变电压在正在快速分裂的肿瘤细胞内就会感应出与线圈中的交变电流同频率、同走势的交变电场，上述特定的频率和电场强特性的交变电场持续一段时间，就能够对正在快速分裂的肿瘤细胞进行选择性破坏，而正常细胞由于对上述特定频率和电场强特性的交变电场不敏感，将不会受到损害。这就选择性破坏了类似肿瘤细胞的正在快速分裂的细胞而不会损害正常细胞。

有益效果：本穿戴设备在使用时，是直接将穿戴设备戴在手腕、脚踝、脖子、腰或者穿在身上，或者粘贴在身体或贴身衣物上，或缝合在贴身衣物上，即，将正在快速分裂的肿瘤细胞的载体置于磁环或磁链内或一侧，该装置不存在电极，不用紧贴皮肤使用，可以长时间佩戴或使用，舒适度较高；能够基本上不影响正常细胞或机体而选择性地破坏正在快速分裂的细胞或机体。

附图说明

图1为用于选择性破坏或抑制肿瘤细胞快速分裂中的装置的结构示意图，由VDD供电的交变信号产生电路给电感线圈输入交变电流信号；

图2为开关电源电路为后续电路提供供电电压VDD的结构示意图；

图3为用于选择性破坏或抑制肿瘤细胞快速分裂中的装置的结构示意图，其中电感线圈中流过的是固定时间间隔和随机时间间隔的减幅正弦波电流信号；

图4为用于产生持续等幅正弦波的等幅正弦波发生器电路——克拉波振荡电路（改进型电容三点式振荡电路）；

图5为用于产生周期时间间隔或随机时间间隔的等幅正弦波发生器电路——克拉波振荡电路（改进型电容三点式振荡电路）；

图6为用于产生持续等幅正弦波的等幅正弦波发生器电路——席勒振荡电路（改进型电容三点式振荡电路）；

图7为用于产生周期时间间隔或随机时间间隔的等幅正弦波发生器电路——席勒振荡电路（改进型电容三点式振荡电路）；

图8为电流波形为频率相同、幅值相同的持续等幅正弦波；

图9为电流波形为各组周期正弦波的频率相同、幅值相同、持续时间相同，相邻两组周期正弦波之间的空闲时间间隔相同的多组周期时间间隔的等幅正弦波；

图10为电流波形为各组随机正弦波的频率相同、幅值相同、持续时间随机，相邻两组随机正弦波之间的空闲时间间隔相同或随机的多组随机时间间隔的等幅正弦波；

图11为电流波形为每组周期性减幅正弦波的频率相同，起始幅值相同，幅值阻尼衰减系数相同，相邻两组周期性减幅正弦波之间的空闲时间间隔相同的多组周期时间间隔的减幅正弦波；

图12为图1中的交变信号产生电路的其中一种，该电路产生的是周期时间间隔或者随机时间间隔的减幅正弦波信号；

图13为电流波形为每组减幅正弦波的频率相同，正弦波起始幅值相同或有差异，衰减系数相同或者有差异，相邻两组随机减幅正弦波之间的空闲时间间隔随机的多组随机时间间隔的减幅正弦波；

图14为电流波形为每组正弦波的频率相同，幅值逐渐增强，相邻两组正弦波之间的空闲时间间隔相同或随机的多组随机时间间隔的增幅正弦波；

图15为产生图14所示多组随机时间间隔的增幅正弦波电流波形的一种电路；

图16为图15所示电路产生图14所示多组随机时间间隔的增幅正弦波电流波形的原理图；

图17为电流波形为每组正弦波的频率相同，幅值先逐渐增加再逐渐减小的幅值先增再减正弦波；

图18为其中一种产生图17所示多组随机时间间隔的幅值先增再减正弦波电流波形的电路；

图19为图18所示电路产生图17所示多组随机时间间隔的幅值先增再减正弦波电流波形的原理图；

图20为另一种产生图17所示多组随机时间间隔的幅值先增再减正弦波电流波形的电路；

图21为图20所示电路产生图17所示多组随机时间间隔的幅值先增再减正弦波电流波形的原理图；

图22为电流波形为在脉冲持续时间内频率线性增加的类似频率调制连续FMCW波；

图23为其中一种产生图22所示连续FMCW波电流波形的电路；

图24为电流波形为在脉冲持续时间内频率线性增加，之后频率线性减小的类似频率调制连续FMCW波；

图25为产生图24所示连续FMCW波电流波形的电路；

图26为电流波形在周期内，其频率按正弦波规律变化的频率调制连续FMCW波；

图27为产生图26所示连续FMCW波电流波形的电路；

图28为实施方式1中用于选择性破坏或抑制肿瘤细胞快速分裂的手环、脚环、颈环或腰带的结构示意图——穿戴组件为闭合的环状结构；

图29为实施方式1中用于选择性破坏或抑制肿瘤细胞快速分裂的手环、脚环、颈环或腰带的结构示意图——穿戴组件为非闭合的环状结构；

图30为实施方式2中用于选择性破坏或抑制肿瘤细胞快速分裂的手环、脚环、颈环或腰带的结构示意图；

图31为实施方式3中用于选择性破坏或抑制肿瘤细胞快速分裂的手环、脚环、颈环或腰带的结构示意图；

图32为实施方式4中用于选择性破坏或抑制肿瘤细胞快速分裂的手环、脚环、颈环或腰带的结构示意图；

图33为实施方式5中用于选择性破坏或抑制肿瘤细胞快速分裂的背心结构示意图；

图34为实施方式6中用于选择性破坏或抑制肿瘤细胞快速分裂的帽子结构示意图；

图35为实施方式7中用于选择性破坏或抑制肿瘤细胞快速分裂的贴片装置结构示意图；

图36为实施方式7中用于选择性破坏或抑制肿瘤细胞快速分裂的文胸结构示意图；

图37为在磁环或磁链内产生的交变电场的示意图；

图38为用于选择性破坏或抑制肿瘤细胞有丝分裂的装置作用于人皮肤成纤维细胞3T3时，对人皮肤成纤维细胞3T3的生长和增殖的抑制作用示意图；

图39为用于选择性破坏或抑制肿瘤细胞有丝分裂的装置作用于人皮肤成纤维细胞3T3时，对人皮肤成纤维细胞3T3的抑制率示意图；

图40为用于选择性破坏或抑制肿瘤细胞有丝分裂的设备作用于人非小细胞肺癌细胞时，对人非小细胞肺癌细胞的增殖检测示意图；

图41为用于选择性破坏或抑制肿瘤细胞有丝分裂的设备作用于人非小细胞肺癌细胞时，对人非小细胞肺癌细胞的抑制率示意图；

图42为用于选择性破坏或抑制肿瘤细胞有丝分裂的设备作用于人胶质母细胞瘤细胞时，对人胶质母细胞瘤细胞的增殖检测示意图；

图43为用于选择性破坏或抑制肿瘤细胞有丝分裂的设备作用于人胶质母细胞瘤细胞时，对人胶质母细胞瘤细胞的抑制率示意图；

图44为用于选择性破坏或抑制肿瘤细胞有丝分裂的设备作用于鼠胶质瘤细胞时，对鼠胶质瘤细胞的增殖检测示意图；

图45为用于选择性破坏或抑制肿瘤细胞有丝分裂的设备作用于鼠胶质瘤细胞时，对鼠胶质瘤细胞的抑制率示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细的介绍。

实施方式1：

本实施方式提供了一种治疗用穿戴设备，如图28所示，该治疗用穿戴设备可以是手环、脚环、颈环、腰带、腹带或臂包，包括穿戴组件4以及用于选择性破坏或抑制肿瘤细胞快速分裂的装置，该穿戴组件4是由ABS、HDPE、PC、FRP、纤维、尼龙、橡胶或硅胶材料制成的首尾非闭合或者闭合的环状结构，如图1所示，用于选择性破坏或抑制肿瘤细胞快速分裂的装置，包括闭合的磁环或磁链1以及缠绕在该磁环或磁链1上的至少一个金属线圈2，金属线圈2缠绕磁环或磁链1的部分或全部，金属线圈2的两端与交变信号产生电路之间形成闭合回路；磁环或磁链1安装在穿戴组件4的外侧壁上，穿戴组件的侧壁上开设有卡槽401，磁环或磁链1卡在该卡槽401内实现与穿戴组件1的安装连接。

在使用该手环、脚环、颈环、腰带、腹带或臂包时，若穿戴组件为闭合的环状结构，如图28，则直接通过穿戴组件4将手环、脚环、颈环、腰带、腹带或臂包套在患者的手臂、脚踝、脖子或腰上即可。若穿戴组件4为首尾非闭合的环状结构，如图29，则通过穿戴组件将手环、脚环、颈环或腰带套在患者的手臂、脚踝、脖子或腰上后，将穿戴组件4的两端通过卡扣402连接即可。在患者手臂、腿部、脖子、腰部、腹部或盆腔存在肿瘤细胞时使用该手环、脚环、颈环、腰带、臀包或腹带，患者只需带上手环、脚环、颈环、腰带、腹带或臂包，然后根据肿瘤的具体情况通过交变信号产生电路选择合适频率和幅值的预设交变电流的电流波形即可。

在使用该装置时，正在快速分裂的肿瘤细胞的载体3位于磁环或磁链1内或一侧。磁环或磁链1所在平面与正在快速分裂的肿瘤细胞的载体3之间的夹角在0~90°范围内变化。若正在快速分裂的肿瘤细胞的载体3位于磁环或磁链一侧，则磁环或磁链1所在平面与正在分裂的细胞的载体3之间优选呈0°夹角；若正在快速分裂的肿瘤细胞的载体3位于磁环或磁链1内，则磁环或磁链1所在平面与正在快速分裂的肿瘤细胞的载体3之间优选呈90°夹角，或者，正在快速分裂的肿瘤细胞的载体3与所述磁环或磁链1位于同一平面。

上述磁环或磁链1由柔性软磁材料或刚性软磁材料制成。柔性软磁材料为以下任意一种或其组合：电磁纯铁、铁硅合金、铁镍合金、铁铝合金、铁硅铝合金、铁钴合金、非晶态软磁合金、超微晶软磁合金；刚性软磁材料为以下任意一种或其组合：纯铁和低碳钢、铁钴系合金、软磁铁氧体、非晶纳米晶合金。

上述交变信号产生电路需要一个供电电路——开关电源电路，如图2所示，通过开关电源电路将交流市电（例如中国标准的220V 50Hz）电源或电池电源转换为直流电压V_DD，为交变信号产生电路供电。

上述交变信号产生电路用于产生符合频率、幅值、时间间隔要求的交变信号。上述交变信号产生电路可以是等幅正弦波发生器电路、减幅正弦波发生器电路、增幅正弦波发生器电路、先增再减正弦波发生器电路中的任意一种或者组合。

等幅正弦波发生器电路为克拉波振荡电路或席勒振荡电路；或者，等幅正弦波发生器电路主要包括锯齿波发生器和压控振荡器；或者，等幅正弦波发生器电路主要包括三角波发生器和压控振荡器；或者，所述等幅正弦波发生器电路主要包括正弦波发生器和压控振荡器；减幅正弦波发生器电路为LC振荡器电路；增幅正弦波发生器电路主要包括高频正弦波发生器、锯齿波发生器和模拟乘法器电路这三个电路；先增再减正弦波发生器电路主要包括高频正弦波发生器、低频正弦波发生器和模拟乘法器电路；或者，先增再减正弦波发生器电路主要包括正弦波发生器电路、三角波发生器和模拟乘法器电路这三个电路。

为实现多组正弦波之间的等时间间隔或者随机时间间隔，还需要一个周期信号产生电路，或者随机信号产生电路，或者周期信号产生电路与随机信号产生电路的结合，在VDD电源与交变信号产生电路的电源输入端之间还连接有电控开关，随机/周期信号产生电路的输出信号用于控制所述电控开关。随机/周期信号产生电路可以控制各交变信号产生电路，从而将产生的交变信号分成多个系列，每一系列信号出现的时间可以是周期性的，也可以是随机的，还可以是连续的。

如图3为其中一种典型的减幅正弦波产生电路，是一种结合了电感线圈的LC振荡器电路，用于产生周期/随机性时间间隔的减幅正弦波。其中图中的C和绕制在磁环或磁链1上的原方线圈L，构成LC振荡器电路。因为电感L中存在着不可忽略的电阻，则该LC振荡器是一个减幅振荡器，振荡频率为

。图3中，周期/随机信号产生电路产生周期信号或者随机信号，去控制电控开关（通常用功率MOS管、BJT管、IGBT管、继电器等器件实现）。电控开关导通之后马上关断，则LC振荡器充满能量开始谐振。从而，该减幅振荡器电路被周期性/随机性时间间隔下开启。

上述交变信号产生电路为等幅正弦波发生器电路时，该等幅正弦波发生器电路可以为克拉波振荡电路，如图4所示。电路结合了电感线圈的正弦波发生器电路，用于产生持续等幅正弦波。所用电感L可以直接采用用于选择性破坏或抑制肿瘤细胞快速分裂的装置中的金属线圈2，如果换用其他结构的正弦波发生器，例如RC振荡器产生的正弦波送至变压器原方线圈，也能实现本发明功能。

在图4电路基础上，在V_DD电源和克拉波振荡电路的电源输入端连接一个电控开关，辅以随机/周期信号产生电路，产生周期信号或者随机信号，输出的预设交变电流的电流波形为周期时间间隔的等幅正弦波或者随机时间间隔的等幅正弦波，如图5所示。

上述交变信号产生电路为等幅正弦波发生器电路时，该等幅正弦波发生器电路也可以为席勒振荡电路（如图6），电路结合了电感线圈的正弦波发生器电路，用于产生持续正弦波。所用电感L可以直接采用用于选择性破坏或抑制肿瘤细胞快速分裂的装置中的金属线圈2，如果换用其他结构的正弦波发生器，例如RC振荡器产生的正弦波送至变压器原方线圈，也能实现本发明功能。

在图6电路基础上，在V_DD电源和席勒振荡电路的电源输入端连接一个电控开关，辅以周期信号或者随机信号，实现周期时间间隔的等幅正弦波或者随机时间间隔的等幅正弦波，如图7所示。

在使用本实施方式中用于选择性破坏或抑制肿瘤细胞快速分裂的装置时，将正在快速分裂的肿瘤细胞的载体3置于磁环或磁链1内或一侧，给交变信号产生电路通电后产生频率与幅值随机的交变电流，该交变电流输出到金属线圈2时，磁环或磁链1中便产生交变磁场，该交变磁场的方向与磁环或磁链1方向一致，并与磁环或磁链1一样形成闭环。该交变磁场在其垂直方向，即垂直于磁环或磁链1平面的方向上形成交变电场。如图37。由于当肿瘤细胞正在快速分裂的时候，其更易受到具有特定频率和电场强特性的交变电场的破坏。因此当正在快速分裂的肿瘤细胞的载体3位于上述交变电场内时，正在快速分裂的肿瘤细胞内就会受到上述交变电场的影响。上述特定的频率和电场强特性的交变电场持续一段时间，就能够对正在快速分裂的肿瘤细胞进行选择性破坏，而正常细胞由于对上述特定频率和电场强特性的交变电场不敏感，将不会受到损害。这就选择性破坏了类似肿瘤细胞的正在快速分裂的细胞而不会损害正常细胞。

上述预设交变电流为频率为30kHz～300kHz内的任意电流波形，预设交变电场的强度为0.1V/cm~10V/cm。

上述预设交变电流的电流波形为持续等幅正弦波，该持续正弦波的频率相同、幅值相同，如图8。如图4和图6所示的交变信号产生电路都能够产生如图8所示的持续等幅正弦波。

上述预设交变电流的电流波形为多组周期时间间隔的等幅正弦波，各组周期时间间隔的等幅正弦波的频率相同、幅值相同、持续时间相同，相邻两组周期时间间隔的等幅正弦波之间的空闲时间间隔相同，如图9。各组周期时间间隔的等幅正弦波的持续时间为至少一个正弦波周期；相邻两组周期时间间隔的等幅正弦波之间的空闲时间间隔为至少一个正弦波周期。如图5和图7所示的交变信号产生电路都能够产生如图9所示的周期时间间隔的等幅正弦波。

上述预设交变电流的电流波形为多组随机时间间隔的等幅正弦波，各组随机时间间隔的等幅正弦波的频率相同、幅值相同、持续时间随机，相邻两组随机时间间隔的等幅正弦波之间的空闲时间间隔相同或随机，如图10。各组随机时间间隔的等幅正弦波的持续时间为至少一个正弦波周期；相邻两组随机时间间隔的等幅正弦波之间的空闲时间间隔为至少一个正弦波周期。如图5和图7所示的交变信号产生电路都能够产生如图10所示的多组随机时间间隔的等幅正弦波。

上述预设交变电流的电流波形为多组周期性减幅正弦波，每组周期时间间隔的减幅正弦波的频率相同，起始幅值相同，幅值阻尼衰减系数相同，相邻两组周期时间间隔的减幅正弦波之间的空闲时间间隔相同；如图11。当每组周期时间间隔的减幅正弦波衰减至0之后，经固定的空闲时间间隔后再开始下一组周期时间间隔的减幅正弦波；相邻两组周期时间间隔的减幅正弦波之间的空闲时间间隔为至少一个正弦波周期；各组周期时间间隔的减幅正弦波的衰减系数为R/2L，其中，R为LC振荡电路的串联电阻值或者等效串联寄生电阻值，L为LC振荡电路的电感，C为并联在电感L上的电容值；各组周期时间间隔的减幅正弦波的持续时间为5～30个正弦波周期。改变电阻值R，即可改变衰减系数。通常用每组有多少个持续的正弦波来简单评价衰减系统。正弦波衰减系数（等同于调节电感L的串联电阻值R）可以根据病患位置、患病轻重进行预先设置。如图12所示的交变信号产生电路（图1的交变信号产生电路的其中一种，该电路产生的是固定时间间隔或者随机时间间隔的减幅正弦波信号），即能够产生如图11所示的多组周期时间间隔的减幅正弦波。图12中电感L，可以直接用变压器原方线圈代替，此时即为图3。

上述预设交变电流的电流波形为多组随机时间间隔的减幅正弦波，每组随机时间间隔的减幅正弦波的频率相同，起始幅值相同或有差异，衰减系数相同或者有差异，相邻两组随机时间间隔的减幅正弦波之间的空闲时间间隔随机，如图13。各组随机时间间隔的减幅正弦波的衰减系数为R/2L，其中，R为LC振荡电路的串联电阻值或者等效串联寄生电阻值，L为LC振荡电路的电感，C为并联在电感L上的电容值；各组随机时间间隔的减幅正弦波的持续时间为5～30个正弦波周期。改变电阻值R，即可改变衰减系数。通常用每组有多少个持续的正弦波来简单评价衰减系统。正弦波衰减系数（等同于调节电感L的串联电阻值R）可以根据病患位置、患病轻重进行设置。如图12所示的交变信号产生电路，即能够产生如图13所示的多组随机时间间隔的减幅正弦波。

上述预设交变电流的电流波形为多组周期或随机时间间隔或持续的幅值逐渐增加的增幅正弦波，每组增幅正弦波的频率相同，幅值逐渐增强，相邻两组增幅正弦波之间的空闲时间间隔相同或随机。各组增幅正弦波的持续时间为5～30个正弦波周期。如图15所示的电路是产生图14所示波形的其中一种电路：包括一个高频正弦波发生器、一个锯齿波发生器以及一个模拟乘法器电路，模拟乘法器电路连接电感线圈，所用电感线圈可以直接采用用于选择性破坏或抑制肿瘤细胞快速分裂的装置中的金属线圈2。将高频正弦波发生器产生的高频正弦波与锯齿波发生器产生的锯齿波相乘，就得到幅值逐渐增加的增幅正弦波。其波形产生原理如图16所示：将第二个波形和第三个波形相乘，就得到第一个波形。

上述预设交变电流的电流波形为多组周期或随机时间间隔或持续的幅值先增再减正弦波，每组幅值先增再减正弦波的频率相同，幅值先逐渐增加再逐渐减小，每组幅值先增再减正弦波之间的空闲时间间隔相同或随机。如图18所示的电路，为其中一种产生幅值先增再减正正弦波波形的电路，包括一个高频正弦波发生器，一个低频正弦波发生器以及一个模拟乘法器电路，模拟乘法器电路连接电感线圈，所用电感线圈可以直接采用用于选择性破坏或抑制肿瘤细胞快速分裂的装置中的金属线圈2。将高频正弦波发生器产生的高频正弦波与低频正弦波发生器产生的低频正弦波相乘，就得到了如图17所示的幅值先增再减正弦波，该波形产生原理如图19所示：将第二个波形和第三个波形相乘，就得到第一个波形。

如图20所示的电路，为另外一种产生图17所示的多组随机时间间隔的幅值先增再减正弦波波形的电路，包括一个高频正弦波发生器、一个三角波发生器以及一个模拟乘法器电路，模拟乘法器电路连接电感线圈，所用电感线圈可以直接采用用于选择性破坏或抑制肿瘤细胞快速分裂的装置中的金属线圈2。将高频正弦波发生器产生的高频正弦波与三角波发生器产生的三角波相乘，就得到了如图17所示幅值先增再减正弦波。其波形产生原理如图21所示：将第二个波形和第三个波形相乘，就得到第一个波形。产生图17所示的幅值先增再减正正弦波波形的电路，不局限于图18和图20所示电路。

上述预设交变电流的电流波形为类似频率调制连续FMCW波，频率调制连续FMCW波的频率在预设时间内线性增加，如图22第一个波形。第二个波形对应着第一个波形的正弦波频率。起始频率和最终频率均在预设范围30KHz~300KHz内，最高频率的极限值为300kHz，最低频率的极限值为30kHz。在某个装置中，其最高频率和最低频率值根据具体的癌细胞属性进行选择设置，但始终落在30KHz~300KHz范围内。最高频率和最低频率之间具有预设时间间隔；从最低频率线性增加到最高频率的持续时间为5～100个正弦波周期。

图23为产生图22波形的其中一种电路图，包括锯齿波发生器和压控振荡器，压控振荡器连接电感线圈，所用电感线圈可以直接采用本治疗用磁环阵列装置中的金属线圈2。锯齿波发生器产生的锯齿波电压去控制压控振荡器，输出频率可以持续变化的正弦波，即频率调制连续波FMCW。

上述预设交变电流的电流波形为类似频率调制连续FMCW波，频率调制连续FMCW波的频率在预设时间内先线性增加再线性减小，如图24第一个波形。第二个波形对应着第一个波形的正弦波频率。起始频率和最终频率均在预设范围30KHz~300KHz内，最高频率的极限值为300kHz，最低频率的极限值为30kHz。在某个装置中，其最高频率和最低频率值根据具体的癌细胞属性进行选择设置，但始终落在30KHz~300KHz范围内。最高频率和最低频率之间具有预设时间间隔；从最低频率线性增加到最高频率的持续时间为5～100个正弦波周期；从最高频率线性减小到最低频率的持续时间为5～100个正弦波周期。

图25为产生图24波形的其中一种电路图，包括三角波发生器和压控振荡器，压控振荡器连接电感线圈，所用电感线圈可以直接采用本治疗用磁环阵列装置中的金属线圈2。三角波发生器产生的三角波电压去控制压控振荡器，输出频率可以持续变化的正弦波，即频率调制连续波FMCW。

上述预设交变电流的电流波形为类似频率调制连续FMCW波，频率调制连续FMCW波的频率在预设时间内先增加再减小，如图26第一个波形。第二个波形对应着第一个波形的正弦波频率。增加和减小的频率变化遵循正弦波规律。起始频率和最终频率均在预设范围30KHz~300KHz内，最高频率的极限值为300kHz，最低频率的极限值为30kHz。在某个装置中，其最高频率和最低频率值根据具体的癌细胞属性进行选择设置，但始终落在30KHz~300KHz范围内。最高频率和最低频率之间具有预设时间间隔；从最低频率增加到最高频率的持续时间为5～100个正弦波周期；从最高频率减小到最低频率的持续时间为5～100个正弦波周期。

图27为产生图26波形的其中一种电路图，包括正弦波发生器和压控振荡器，压控振荡器连接电感线圈，所用电感线圈可以直接采用本治疗用磁环阵列装置中的金属线圈2。正弦波发生器电路产生的正弦波电压去控制压控振荡器，输出频率可以持续变化的正弦波，即频率调制连续波FMCW。

本实施方式中对正常细胞和不同种类的肿瘤细胞系施加30kHz～300kHz的频率、0.1V/cm~10V/cm的交变电场，以证明本实施方式中的装置加上特定频率(30KHz 到300KHz之间)和强度（0.1V/cm~10V/cm）的场强能够选择性的杀死肿瘤细胞，抑制肿瘤细胞生长。实验方法如下：

分别将正常细胞——人皮肤成纤维细胞3T3、三种癌细胞——人肺腺癌细胞A549、人胶质母细胞瘤细胞U87和鼠胶质瘤细胞C6接种于96孔板中。实验组将细胞置于产生不同电场强度和不同频率电场的磁环中，将磁环和细胞一同置于体积为54×50×68cm的二氧化碳培养箱，培养箱接地，内部自身电场强度为0，无外源电场影响；对照组在相同的培养箱常规培养，无电场环境。实验组和对照组细胞以相同数量、相同密度接种，培养条件均为DEME+10%FBS培养基，培养1-14天，进行CCK8细胞增殖实验检测，并计算细胞增殖抑制率。

实验结果：

当电场强度范围为0.1V/cm~10V/cm、频率在30kHz～300kHz时，可对正常细胞和三种不同的肿瘤细胞增殖的抑制结果如下：

1，对正常细胞的作用：

在本实施方式交变电场环境（test组/实验组）和正常培养环境（control组/对照组）下，分别培养人皮肤成纤维细胞3T3，检测增殖和交变电场对人皮肤成纤维细胞3T3生长的抑制作用，结果预期：交变电场对人皮肤成纤维细胞3T3生长增殖无明显影响，实验组和对照组细胞增殖一致，如图38。交变电场对人皮肤成纤维细胞3T3生长的抑制率接近0，无明显抑制增殖作用，如图39。

2，对人肺腺癌细胞施加电场的抑制细胞增殖作用

如图40和41，对于人肺腺癌细胞A549，抑制效果最佳时，抑制率约为40%，即抑制的细胞数量占对照组细胞总数的40%。

3， 对人胶质母细胞瘤细胞施加电场的抑制细胞增殖作用

如图42和43，对于人胶质母细胞瘤细胞U87，抑制效果最佳时，抑制率约为35%，即抑制的细胞数量占对照组细胞总数的35%。

4，对大鼠胶质细胞瘤细胞施加电场的抑制细胞增殖作用

如图44和45，对于鼠胶质瘤细胞C6，抑制效果最佳时，抑制率为0.45，即抑制的细胞数量占对照组细胞总数的45%。

实施方式2：

本实施方式与实施方式1大致相同，不同点仅在于，本实施方式中磁环或磁链1与穿戴组件4之间的连接方式不同。本实施方式中，穿戴组件4的侧壁上安装有绑定机构403，穿戴组件4与磁环或磁链1之间通过绑定机构403与磁环或磁链1绑定在一起。该绑定机构403为若干对圆周设置在穿戴组件侧壁上的系带，若干对系带的一端固定在穿戴组件4的侧壁上，另一端系在磁环或磁链1上。如图30。

除此之外，本实施方式与实施方式1完全相同，此处不做赘述。

实施方式3：

本实施方式与实施方式2大致相同，不同点仅在于，本实施方式中穿戴组件4上述绑定机构403为若干对圆周设置在穿戴组件侧壁上的暗扣组，若干对暗扣组分别通过连接件与固定在穿戴组件的侧壁上，通过各对暗扣组能够将穿戴组件4安装到磁环或磁链上。如图31。

除此之外，本实施方式与实施方式2完全相同，此处不做赘述。

实施方式4：

本实施方式与实施方式1大致相同，不同点仅在于，本实施方式中磁环或磁链1与穿戴组件4之间的连接方式不同。本实施方式中，穿戴组件4可以是直接包裹在磁环或磁链1外部的纤维、尼龙、橡胶或硅胶材料制成的外壳。如图32。

除此之外，本实施方式与实施方式1完全相同，此处不做赘述。

实施方式5：

本实施方式与实施方式1大致相同，不同点仅在于，本实施方式中的穿戴设备如图33所示，其穿戴组件4是由ABS、HDPE、PC、FRP、纤维、尼龙、橡胶或硅胶材料制成的背心形状，磁环或磁链1被缝制在背心形状的穿戴组件4的外侧壁上，或者磁环或磁链1与穿戴组件4之间的连接关系也可以跟实施方式2至5中的任一项相同。

在患者胸部、腹部或背部存在肿瘤时使用该背心，比如针对肺癌、食管癌、纵膈肿瘤、肝癌、胃癌、胰腺癌、肾癌等可以使用该背心。患者只需穿上背心，然后根据肿瘤的具体情况通过交变信号产生电路选择合适频率和幅值的预设交变电流的电流波形即可。

除此之外，本实施方式与实施方式1完全相同，此处不做赘述。

实施方式6：

本实施方式与实施方式1大致相同，不同点仅在于，本实施方式中的穿戴设备如图34所示，其穿戴组件4是由ABS、HDPE、PC、FRP、纤维、尼龙、橡胶或硅胶材料制成的帽子或头盔形状，磁环或磁链1被缝制在帽子形状的穿戴组件4的外侧壁上，或者磁环或磁链1与穿戴组件4之间的连接关系也可以跟实施方式2至5中的任一项相同。

在患者头部存在肿瘤细胞比如胶质瘤时使用该帽子或头盔，患者只需戴上帽子或头盔，然后根据肿瘤的具体情况通过交变信号产生电路选择合适频率和幅值的预设交变电流的电流波形即可。

除此之外，本实施方式与实施方式1完全相同，此处不做赘述。

实施方式7：

本实施方式中的用于选择性破坏或抑制肿瘤细胞快速分裂的穿戴设备被制作成较小尺寸，用于对患者局部的肿瘤细胞进行治疗，该小尺寸的穿戴设备可以被固定在衣物或者其它穿戴设备上，或者黏贴与身体患处表面，如图35所示，用于治疗患者胸口位置的肿瘤，此时装置中的磁环或磁环1所在平面与胸口处于基本平行的贴合状态，这样，磁环或磁链1内的磁感线能够进入到该患处的皮肤以下，实现对该患处肿瘤细胞的损坏的目的。由于尺寸小，所以产生的电场作用面积小，路径方向性号，可以针对体表和体内确定位置的病变租住进行治疗。

除此之外，本实施方式与实施方式1完全相同，此处不做赘述。

实施方式8：

根据实施方式1中的装置，本实施方式提供了一种用于选择性破坏或抑制肿瘤细胞快速分裂的穿戴设备，如图36所示，该穿戴设备可以是文胸形状，该穿戴设备包括文胸形状的穿戴组件4以及设置在文胸两侧乳头位置处的实施方式1中的用于选择性破坏或抑制肿瘤细胞快速分裂的装置，该穿戴组件4是由ABS、HDPE、PC、FRP、纤维、尼龙、橡胶或硅胶材料制成文胸形状，磁环或磁链1被缝制在穿戴组件4的外侧壁上，或者磁环或磁链1与穿戴组件4之间的连接关系也可以跟实施方式2至5中的任一项相同；金属线圈2的两端与交变信号产生电路之间形成闭合回路。

在患者胸部存在肿瘤比如乳腺癌时使用该文胸，患者只需穿上文胸，然后根据肿瘤的具体情况通过交变信号产生电路选择合适频率和幅值的预设交变电流的电流波形即可。

除此之外，本实施方式与实施方式1完全相同，此处不做赘述。

应当理解，本发明中治疗用穿戴设备还可用于除治疗活体中的肿瘤之外的其它用途。事实上，利用本穿戴设备的选择性破坏可以与任何增值分裂和繁殖的生物结合使用，例如，组织培养物，比如细菌、支原体，原生动物等这样的微生物，真菌，藻类，植物细胞，等。

本文中出现的肿瘤细胞包括白血病、淋巴瘤、骨髓瘤、浆细胞瘤；以及实性肿瘤。可以根据本发明治疗的实性肿瘤的例子包括肉瘤和癌，例如但不仅限于：纤维肉瘤、粘液肉瘤、脂肪肉瘤、软骨肉瘤、成骨肉瘤、背锁上皮瘤、血管肉瘤、内皮肉瘤、淋巴管肉瘤、淋巴管内皮瘤、滑膜瘤、间皮瘤、平滑肌肉瘤、横纹肌肉瘤、结肠癌、胰腺癌、乳腺癌、卵巢癌、前列腺癌、鳞状细胞癌、基底细胞癌、腺癌、汗腺癌、皮脂腺癌、乳头状癌、乳头腺癌、囊腺癌、髓样癌、支气管癌、肾细胞癌、肝癌、胆管癌、绒膜癌、精原细胞癌、胚胎癌、子宫颈癌、睾丸肿瘤、肺癌、小细胞肺癌、膀胱癌、上皮癌、胶质瘤、星性细胞癌、成神经管细胞瘤、颅咽管瘤、室管膜瘤、松果体瘤、成血管细胞瘤、听神经瘤、寡枝神经胶质细胞瘤、脊膜瘤、黑素瘤、成神经细胞瘤以及成成视网膜细胞瘤。

上述实施方式只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种治疗用穿戴设备，其特征在于，包括闭合的磁环或磁链（1）、缠绕在该磁环或磁链（1）上的至少一个金属线圈（2）以及穿戴组件（4），所述磁环或磁链（1）安装在所述穿戴组件（4）上；所述金属线圈（2）的两端与交变信号发生电路之间形成闭合回路；在使用该穿戴设备时，正在快速分裂的肿瘤细胞的载体（3）位于所述磁环或磁链（1）内或一侧。

2.根据权利要求1所述的治疗用穿戴设备，其特征在于，所述穿戴组件（4）的侧壁上开设有卡槽（401），所述磁环或磁链（1）卡在所述卡槽（401）内；

或者，所述穿戴组件（4）的侧壁上安装有绑定机构（403），所述穿戴组件（4）与所述磁环或磁链（1）之间通过所述绑定机构（403）与所述磁环或磁链（1）绑定在一起；

或者，所述穿戴组件（4）包裹在所述磁环或磁链（1）的外部；

或者，所述磁环或磁链（1）粘贴在所述穿戴组件（4）上。

3.根据权利要求2所述的治疗用穿戴设备，其特征在于，所述绑定机构（403）为若干对圆周设置在所述穿戴组件（4）侧壁上的系带，若干对所述系带的一端固定在所述穿戴组件（4）的侧壁上，另一端为能够系在所述磁环或磁链（1）上的自由端；

或者，所述绑定机构（403）为若干对圆周设置在所述穿戴组件（4）侧壁上的暗扣组，若干对所述暗扣组分别通过连接件与固定在所述穿戴组件（4）的侧壁上，通过各对所述暗扣组能够将所述穿戴组件（4）安装到所述磁环或磁链（1）上。

4.根据权利要求1所述的治疗用穿戴设备，其特征在于，所述穿戴组件（4）的首尾非闭合，其两端通过卡扣（402）连接；

或者，所述穿戴组件（4）为闭合环状结构。

5.根据权利要求1所述的治疗用穿戴设备，其特征在于，所述穿戴组件（4）为由纤维、尼龙、橡胶或硅胶材料制成的手环、脚环、颈环、腰带、背心、文胸、帽子、头盔、腹带、臂包或贴片。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的治疗用穿戴设备，其特征在于，在使用该穿戴设备时，所述磁环或磁链（1）所在平面与所述正在快速分裂的肿瘤细胞的载体（3）之间的预设夹角为0~90°；

若所述正在快速分裂的肿瘤细胞的载体（3）位于所述磁环或磁链（1）一侧，所述磁环或磁链（1）所在平面与所述正在快速分裂的肿瘤细胞的载体（3）之间呈0°夹角；

若所述正在快速分裂的肿瘤细胞的载体（3）位于所述磁环或磁链（1）内，所述磁环或磁链（1）所在平面与所述正在快速分裂的肿瘤细胞的载体（3）之间的呈90°夹角。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的治疗用穿戴设备，其特征在于，所述金属线圈（2）缠绕所述磁环或磁链（1）的部分或全部。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的治疗用穿戴设备，其特征在于，所述交变信号产生电路为以下任意一种或其组合：

等幅正弦波发生器电路、减幅正弦波发生器电路、增幅正弦波发生器电路、先增再减正弦波发生器电路；

其中，各正弦波发生器电路中的电感为所述金属线圈。

9.根据权利要求8所述的治疗用穿戴设备，其特征在于，还包括随机/周期信号产生电路，在VDD电源与所述交变信号产生电路的输入端之间还连接有电控开关，所述随机/周期信号产生电路的输出信号用于控制所述电控开关。

10.根据权利要求1至5中任一项所述的治疗用穿戴设备，其特征在于，所述磁环或磁链（1）由柔性软磁材料或刚性软磁材料制成；

所述柔性软磁材料为以下任意一种或其组合：

电磁纯铁、铁硅合金、铁镍合金、铁铝合金、铁硅铝合金、铁钴合金、非晶态软磁合金、超微晶软磁合金；

所述刚性软磁材料为以下任意一种或其组合：

纯铁和低碳钢、铁钴系合金、软磁铁氧体、非晶纳米晶合金。

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