CN216725536U - 一种应用于肿瘤磁感应治疗中的感应线圈 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种应用于肿瘤磁感应治疗中的感应线圈，该感应线圈包括有用于通入交流电、并将交流电转换成为交变磁场的感应线，以及用于承托线圈的第一导热绝缘壳；感应线放置在第一导热绝缘壳上，盘绕形成线圈，感应线的外周还与第一导热绝缘壳连接。感应线圈体积小巧、重量轻便、结构稳定可靠，应用在肿瘤磁感应治疗场景中，能保持长时间稳定工作不变形，产生稳定的、可控的、空间布局可知的交变磁场，应用到肿瘤磁感应治疗场景中时，能适应交流电环境，消除交变电流的趋肤效应带来的不良影响，有效提升感应线圈整体的耐流能力。

Description

一种应用于肿瘤磁感应治疗中的感应线圈

技术领域

本实用新型属于电磁感应技术领域，特别涉及一种感应线圈。

背景技术

以磁性材料制备毫米级或微纳米级颗粒作为磁介质，对病灶部位事先植入或导入磁介质，将病灶部位置于交变磁场中，利用磁介质在交变电场中产生热量进而杀灭肿瘤细胞的方法，被称为肿瘤磁感应治疗法。肿瘤磁感应治疗法应用到具体的治疗场景中时，决定其治疗效果的两个因素，其一为磁介质，其二为磁感应治疗设备。

专注于磁感应治疗设备，应用在具体场景中的磁感应治疗设备一般用于按需产生交变磁场，其中通常包括有驱动器以及磁场发生装置，对磁场发生装置中通入交流电，磁场发生装置将交流电转换成为交变磁场，使用驱动器改变磁场发生装置的位置，将其移动至病灶部位处，使得事先植入了磁介质的病灶部位笼罩在交变磁场中，由此实现上文所载肿瘤磁感应治疗。

磁场发生装置的核心部件均为感应线圈，感应线圈的本质为金属线材盘绕形成的闭合线圈，对感应线圈通入交流电，则感应线圈将交流电转化成为交变磁场。由于应用到具体的磁感应治疗过程中的交变磁场往往需求较大的磁场强度，需对应地向线圈中通入电流幅值较高的交流电，这就反过来要求构造成感应线圈的金属线材具有良好的电流耐受能力和高效的散热能力；而由于磁感应治疗过程中被治疗对象的病灶部位既定，施加在病灶部位处的磁场往往也需要具有可控可知的空间分布，这也反过来要求感应线圈具有稳定的结构形状，能保持长时间工作不变形。

为解决取得上述效果，现有技术中通常采用大线径的金属线材来构造感应线圈。以专利申请号为“201821292291.6”的中国专利申请为例，在该专利申请文件中公开了一种用于动物磁感应热疗的装置，该装置中包括了水平布置的主线圈，其中关于主线圈，在该专利文件中还进一步记载：主线圈的匝数为100-150匝、主线圈的直径范围为4-15cm。

以宽线径的粗金属线材盘绕制得感应线圈的方法，虽能利用金属线材的宽线径提升线材的电流耐受能力，但由于该感应线圈应用在具有一定的交变频率的交流电环境中，线圈内部电流分布不均匀，电流主要集中在线材的外表薄层处，线材中心的中心位置处仅仅能起到导热的作用。交流电的交变频率越高，趋肤效应越明显，线材内部能用于传导电流的部分越薄，感应线圈上能流通的实际上电流越小，而与此同时，线材中没有电流流过的部分以电阻的形式存在于线路中，这无疑增加了线路上的能量损耗，不利于肿瘤磁感应治疗过程的推进。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种感应线圈，该感应线圈结构稳定可靠，应用在肿瘤磁感应治疗场景中，能保持长时间稳定工作不变形，产生稳定的、可控的、空间布局可知的交变磁场。

本实用新型的另一个目的在于提供一种应用于肿瘤磁感应治疗中的感应线圈，该感应线圈能适应交流电环境，消除交变电流的趋肤效应带来的不良影响，有效提升感应线圈整体的耐流能力。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种应用于肿瘤磁感应治疗中的感应线圈，该感应线圈包括有用于通入交流电、并将交流电转换成为交变磁场的感应线，以及用于承托线圈的第一导热绝缘壳；感应线放置在第一导热绝缘壳上，盘绕形成线圈，感应线还与第一导热绝缘壳连接。

在本申请提供的感应线圈中提供第一导热绝缘壳，第一导热绝缘壳提供了结构基础与安装基础，感应线可依托第一导热绝缘壳，以任何需求的形状盘绕成线圈，盘绕好后将其外周与第一导热绝缘壳连接固定成型，则在整个肿瘤磁感应治疗过程中，感应线受第一导热绝缘壳的承托，将保持稳定的盘绕形状不致变形，而感应线产生的交变磁场的空间分布也完全不受第一导热绝缘壳的影响发生畸变，交变磁场也不会对以绝缘材质制得的第一导热绝缘壳做出感应加热，由此获得一个机械结构稳定、电气结构稳定以及磁场分布稳定的感应线圈，应用到肿瘤磁感应治疗过程中时，可大幅降低技术人员的控制难度，方便获得理想的交变磁场。

具体地，第一导热绝缘壳上开设有安装槽，安装槽与感应线对应开设，感应线对应嵌入安装槽中，安装槽开设呈现为螺旋形。感应线具有一定的柔韧性，对应感应线在第一导热绝缘壳上开设安装槽，则感应线可沿安装槽一点一点地嵌入安装槽中，以此定型并实现与第一导热绝缘壳的连接。因此，设置安装槽呈现为螺旋形，则感应线完全嵌入安装槽中后，感应线受安装槽的约束也被盘绕成如同蚊香一样的螺旋形，设计合理的螺旋开度，即可获得具有预期形状、预期的空间分布以及预期强度的磁场。

感应线包括有线材本体，线材本体采用利兹线制得。利兹线制得的线材本体，其内部具有多根线径较小的单线，多根单线相互绝缘，绞合制得线材本体。对线材本体通入交流电，则多根单线共同分担了该交流电，对于每一根单线而言，其承担的部分交流电虽然同样表现出了趋肤效应，但由于趋肤效应的透入深度δ满足：

可知：透入深度δ与电阻率ρ有关、与磁场频率f有关、还与磁导率μ有关，因此可以说，对于确定线材，其投入深度δ受磁场频率f，频率越高，其投入深度越小，而对于线材本体中的每一根单线而言，其线径太小，设置在某些磁场频率环境下其线径还小于此时交流电的投入深度，因此趋肤效应的不良影响几乎不能造成干扰。而汇集足够多的单线、将其绞合形成线材本体后，从整体上看，多根单线绞合成为的线材本体也具有足够的组合横截面积，能承受较大幅值的交流电，应用到肿瘤磁感应治疗场景中时，该感应线圈将表现出优越的电流耐受能力，能在高频交流电环境中长时间稳定工作。

与此同时，感应线还包括有硅胶皮以及至少一节热缩管；热缩管捆扎线材本体，相邻热缩管之间保持均匀间隔；硅胶皮套在热缩管外，硅胶皮与线材本体之间留存容外部冷却水流通的空间。

线材本体在工作过程中不可避免地将产生大量热量，以多节热缩管均匀捆扎，一方面可以有效地将线材本体整齐约束成型，防止线材蓬松起来堵住管道；另一方面也不妨碍线材本体自身散热；在线材本体与硅胶皮之间留存有容外部冷却水流通的空间，则外部水源中的冷却水接入到硅胶皮中，在线材本体与硅胶皮之间流动，线材本体工作过程中产生的热量传导给冷却水，被流动的冷却水带走。

该感应线圈还包括有第二导热绝缘壳，第二导热绝缘壳盖合在第一导热绝缘壳上，与第一导热绝缘壳连接；第二导热绝缘壳与第一导热绝缘壳盖合后，二者围合形成容感应线盘绕其中的空间。该空间一方面可为感应线提供容纳空间，允许感应线放置其中盘绕固定，另一方面也能为感应线提供约束，防止其工作过程中发热后严重变形。

进一步的，该感应线圈还包括有导热硅脂，导热硅脂灌注在第一导热绝缘壳与第二导热绝缘壳之间，紧密填充感应线与第一导热绝缘壳以及感应线与第二导热绝缘壳之间的间隙。

该感应线圈还包括有至少一块导磁体，导磁体设置在第一导热绝缘壳或第二导热绝缘壳外部，相邻导磁体紧密排列，且每一块导磁体均与第一导热绝缘壳或第二导热绝缘壳紧密粘贴。导磁体具有相对更强的磁导性，设置在第一导热绝缘壳或第二导热绝缘壳外部，可在其设置的一侧对交变磁场做出有效引导，改变交变磁场的空间分布，使其更偏向背离导磁体的一侧，技术人员在将本申请提供的感应线圈应用到具体的肿瘤磁感应设备中时，可对应设置背离导磁体的一侧为治疗区域，有助于提升磁场的向中性，在被治疗对象的病灶部位处获得更强、密度更大的交变磁场。

导磁体在工作过程中也将产生大量热量，将其紧贴第一热绝缘壳或第二导热绝缘壳，则导磁体在工作过程中产生的热量，将通过与之紧密粘贴的第一导热绝缘壳或第二导热绝缘壳传导给壳中灌注的导热硅脂，并进一步由导热硅脂传导给硅胶皮，经硅胶皮后，热量传导给硅胶皮中流通的冷却水后，也由冷却水将热量带走，由此为导磁体提供高效、便捷、及时的冷却措施。

应该强调，在本申请中涉及的第一导热绝缘壳、第二导热绝缘壳、热缩管、硅胶皮、导热硅脂以及导磁体，其本身材质并非本申请的保护核心，是现有技术，不在本申请要求的保护范围内，本领域技术人员可根据相关记载，查阅并选用合适的材质应用到具体的场景中，例如以氧化铝陶瓷制得第一导热绝缘壳或第二导热绝缘壳、以纯铁制得导磁体等。

本实用新型的优势在于：相比于现有技术，在本实用新型当中提供的感应线圈体积小、重量轻、结构稳定可靠、耐流能力强、更适用交流电环境，应用到肿瘤磁感应治疗场景中时，能帮助被治疗对象获得更为理想的治疗效果。

附图说明

图1是具体实施方式中提供的应用于肿瘤磁感应治疗中的感应线圈的整体结构示意图。

图2是具体实施方式中提供的应用于肿瘤磁感应治疗中的感应线圈的爆炸图。

图3是具体实施方式中提供的应用于肿瘤磁感应治疗中的感应线圈中感应线的剖面图。

图4是具体实施方式中提供的应用于肿瘤磁感应治疗中的感应线圈中线材本体与热缩管结合的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

请参阅图1-4。

在本具体实施方式中提供一种应用于肿瘤磁感应治疗中的感应线圈，该感应线圈包括有用于通入交流电、并将交流电转换成为交变磁场的感应线1，以及用于承托线圈的第一导热绝缘壳2；感应线1放置在第一导热绝缘壳2上，盘绕形成线圈，感应线1的外周还与第一导热绝缘壳2连接。

进一步的，在本具体实施方式中，第一导热绝缘壳2上开设有安装槽21，安装槽21与感应线1对应开设，感应线1对应嵌入安装槽21中，安装槽21开设呈现为螺旋形。

进一步的，在本具体实施方式中，感应线1包括有线材本体11，线材本体11采用利兹线制得。

进一步的，在本具体实施方式中，感应线1还包括有硅胶皮12以及若干节热缩管13；热缩管13捆扎线材本体11，相邻热缩管13之间保持均匀间隔；硅胶皮12套在热缩管13外，硅胶皮12与线材本体11之间留存容外部冷却水流通的空间。

进一步的，在本具体实施方式中，在本具体实施方式中，该感应线圈还包括有第二导热绝缘壳3，第二导热绝缘壳3盖合在第一导热绝缘壳2上，与第一导热绝缘壳2连接；第二导热绝缘壳3与第一导热绝缘壳2盖合后，二者围合形成容感应线1盘绕其中的空间。

进一步的，在本具体实施方式中，该感应线圈还包括有若干块导磁体4，导磁体设置在第一导热绝缘壳2或第二导热绝缘壳3外部，相邻导磁体4紧密排列，且每一块导磁体4均与第一导热绝缘壳2或第二导热绝缘壳3紧密粘贴。

进一步的，在本具体实施方式中，该感应线圈还包括有导热硅脂5，导热硅脂5灌注在第一导热绝缘壳2与第二导热绝缘壳3之间，紧密填充感应线1与第一导热绝缘壳2以及感应线1与第二导热绝缘壳3之间的间隙。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种应用于肿瘤磁感应治疗中的感应线圈，其特征在于，该感应线圈包括有：用于通入交流电、并将交流电转换成为交变磁场的感应线；以及用于承托所述线圈的第一导热绝缘壳；所述感应线放置在所述第一导热绝缘壳上，盘绕形成线圈，所述感应线的外周还与所述第一导热绝缘壳连接。

2.如权利要求1所述的应用于肿瘤磁感应治疗中的感应线圈，其特征在于，所述第一导热绝缘壳上开设有安装槽，所述安装槽与所述感应线对应开设，所述感应线对应嵌入所述安装槽中。

3.如权利要求2所述的应用于肿瘤磁感应治疗中的感应线圈，其特征在于，所述安装槽开设呈现为螺旋形。

4.如权利要求1所述的应用于肿瘤磁感应治疗中的感应线圈，其特征在于，所述感应线包括有线材本体，所述线材本体采用利兹线制得。

5.如权利要求4所述的应用于肿瘤磁感应治疗中的感应线圈，其特征在于，所述感应线还包括有硅胶皮以及至少一节热缩管；所述热缩管捆扎所述线材本体，相邻所述热缩管之间保持均匀间隔；所述硅胶皮套在所述热缩管外，所述硅胶皮与所述线材本体之间留存容外部冷却水流通的空间。

6.如权利要求5所述的应用于肿瘤磁感应治疗中的感应线圈，其特征在于，该感应线圈还包括有第二导热绝缘壳，所述第二导热绝缘壳盖合在所述第一导热绝缘壳上，与所述第一导热绝缘壳连接；所述第二导热绝缘壳与所述第一导热绝缘壳盖合后，二者围合形成容所述感应线盘绕其中的空间。

7.如权利要求6所述的应用于肿瘤磁感应治疗中的感应线圈，其特征在于，该感应线圈还包括有导热硅脂，所述导热硅脂灌注在所述第一导热绝缘壳与所述第二导热绝缘壳之间，紧密填充所述感应线与所述第一导热绝缘壳以及所述感应线与所述第二导热绝缘壳之间的间隙。

8.如权利要求1所述的应用于肿瘤磁感应治疗中的感应线圈，其特征在于，该感应线圈还包括有至少一块导磁体，所述导磁体设置在所述第一导热绝缘壳或第二导热绝缘壳外部，相邻导磁体紧密排列，且每一块所述导磁体均与所述第一导热绝缘壳或所述第二导热绝缘壳紧密粘贴。

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