一种可用于治疗肿瘤的电场装置

文档序号:330581 发布日期:2021-12-03 浏览:6次 >En<

阅读说明:本技术 一种可用于治疗肿瘤的电场装置 (Electric field device for treating tumor ) 是由 孙岚 刘宣力 齐晓龙 于来强 杨定华 刘春华 于 2021-08-26 设计创作,主要内容包括:本发明提出了一种可用于治疗肿瘤的电场装置。所述电场装置包括波形发生装置、放大电路组、交替控制电路和输出电极组;所述波形发生装置与所述放大电路组电连接;所述放大电路组与所述交替控制电路电连接;所述交替控制电路与所述输出电极组进行电连接。所述波形发生装置包括第一波形发生电路组和第二波形发生电路组。所述第一波形发生电路组包括第一正弦波发生装置和第二正弦波发生装置;所述第二波形发生电路组包括第一方波发生装置和第二方波发生装置。(The invention provides an electric field device for treating tumors. The electric field device comprises a waveform generating device, an amplifying circuit group, an alternating control circuit and an output electrode group; the waveform generating device is electrically connected with the amplifying circuit group; the amplification circuit group is electrically connected with the alternating control circuit; the alternating control circuit is electrically connected with the output electrode group. The waveform generating apparatus includes a first waveform generating circuit group and a second waveform generating circuit group. The first waveform generation circuit group comprises a first sine wave generation device and a second sine wave generation device; the second waveform generation circuit group includes a first square wave generation device and a second square wave generation device.)

一种可用于治疗肿瘤的电场装置

技术领域

本发明提出了一种可用于治疗肿瘤的电场装置,属于医疗生物技术领域。

背景技术

当恶性肿瘤进入发展期时,肿瘤细胞为快速生长的状态,数量与时间呈指数关系。目前肿瘤治疗电场治疗法的基本原理均建立在电场对肿瘤细胞有丝分裂具有阳碍破坏作用的基础上,使用一定频率范围的电信号产生的电场对患者肿瘤细胞的快速生长进行抑制,以达到治疗效果。然而在治疗过程中发现,用不同频率的电信号产生的电场对多位患者的肿瘤细胞快速生长进行抑制,抑制效果各不相同,现有的肿瘤治疗的电场装置其针对一个患者治疗过程中往往针对一天的治疗往往只采用一个范围内的频率和场强的电场信号,往往导致患者的肿瘤细胞对某一固定范围内的电信号产生的电场不敏感,抑制效果达不到治疗的需要。

发明内容

本发明提供了一种可用于治疗肿瘤的电场装置,用以解决现有用于治疗肿瘤的电场装置的肿瘤细胞抑制效果不好的问题:

一种可用于治疗肿瘤的电场装置,所述电场装置包括波形发生装置、放大电路组、交替控制电路和输出电极组;所述波形发生装置与所述放大电路组电连接;所述放大电路组与所述交替控制电路电连接;所述交替控制电路与所述输出电极组进行电连接。

进一步地,所述波形发生装置包括第一波形发生电路组和第二波形发生电路组。

进一步地,所述第一波形发生电路组包括第一正弦波发生装置和第二正弦波发生装置;所述第二波形发生电路组包括第一方波发生装置和第二方波发生装置。

进一步地,所述交替控制电路包括第一交替控制电路和第二交替控制电路;所述第一交替控制电路用于对第一波形发生电路组进行波形信号交替控制;所述第二交替控制电路用于对第二波形发生电路组进行波形信号交替控制。

进一步地,所述放大电路组包括第一放大电路、第二放大电路、第三放大电路和第四放大电路;所述第一放大电路与所述第一正弦波发生装置电连接;所述第二放大电路与所述第二正弦波发生装置电连接;所述第三放大电路与所述第一方波发生装置电连接;所述第四放大电路与所述第四方波发生装置电连接;第一放大电路、第二放大电路、第三放大电路和第四放大电路的放大信号输出端即为所述放大电路组与所述交替控制电路进行电连接的信号端。

进一步地,所述输出电极组包括第一输出电极组、第二输出电极组、第三输出电极组和第四输出电极组;所述第一输出电极组用于输出所述第一正弦波发生装置产生的波形信号;所述第二输出电极组用于输出所述第二正弦波发生装置产生的波形信号;所述第三输出电极组用于输出所述第一方波发生装置产生的波形信号;所述第四输出电极组用于输出所述第二方波发生装置产生的波形信号。

进一步地,当使用第一波形发生电路组产生交变电场信号时,所述交变电场输出过程包括:

步骤1、控制所述第一波形发生电路组按照第一敏感频率和第一电场强度进行1.2个小时的第一次电信号输出;

步骤2、在完成第一次电信号输出后的30分钟后调整所述第一波形发生电路组输出的敏感频率和交变电场强度,按照第二敏感频率和第二电场强度进行8个小时的第二次电信号输出;

步骤3、在完成第二次电信号输出后立即调整所述第一波形发生电路组输出的敏感频率和交变电场强度,按照第三敏感频率和第三电场强度进行6个小时的第三次电信号输出;

步骤4、在完成第三次电信号输出后1小时后调整所述第一波形发生电路组输出的敏感频率和交变电场强度,按照第四敏感频率和第四电场强度进行2个小时的第四次电信号输出。

进一步地,所述第一敏感频率为20KHz—40KHz,第一电场强度为0.3V/cm—0.48V/cm;优选为:所述第一敏感频率为30KHz,第一电场强度为0.45V/cm;

所述第二敏感频率为450KHz—600KHz,第二电场强度为1.3V/cm—1.7V/cm;优选为:所述第二敏感频率为530KHz,第二电场强度为1.5V/cm;

所述第三敏感频率为550KHz—620KHz,第三电场强度为1.6V/cm—2.1V/cm;优选为:所述第三敏感频率为585KHz,第三电场强度为1.9V/cm;

所述第四敏感频率为350KHz—460KHz,第四电场强度为0.8V/cm—1.2V/cm;优选为:所述第三敏感频率为390KHz,第三电场强度为1.1V/cm。

进一步地,当使用第二波形发生电路组产生交变电场信号时,所述交变电场输出过程包括:

第一步、控制所述第二波形发生电路组按照一级敏感频率和一级电场强度进行1个小时的第一次电信号输出;

第二步、在完成第一次电信号输出后立即调整所述第二波形发生电路组输出的敏感频率和交变电场强度,按照二级敏感频率和二级电场强度进行6个小时的第二次电信号输出;

第三步、在完成第二次电信号输出后立即调整所述第二波形发生电路组输出的敏感频率和交变电场强度,按照三级敏感频率和三级电场强度进行4个小时的第三次电信号输出;

第四步、在完成第三次电信号输出后的30分钟后调整所述第二波形发生电路组输出的敏感频率和交变电场强度,按照四级敏感频率和四级电场强度进行3个小时的第四次电信号输出;

第五步、在完成第四次电信号输出后的40分钟后调整所述第二波形发生电路组输出的敏感频率和交变电场强度,按照五级敏感频率和五级电场强度进行3.2个小时的第五次电信号输出。

进一步地,所述一级敏感频率为25KHz—45KHz,一级电场强度为0.26V/cm—0.45V/cm;优选为:所述一级敏感频率为35KHz,一级电场强度为0.38V/cm;

所述二级敏感频率为550KHz—600KHz,二级电场强度为1.7V/cm—2.5V/cm;优选为:所述二级敏感频率为570KHz,二级电场强度为2.1V/cm;

所述三级敏感频率为580KHz—650KHz,三级电场强度为1.9V/cm—2.7V/cm;优选为:所述三级敏感频率为610KHz,三级电场强度为2.5V/cm;

所述四级敏感频率为480KHz—550KHz,四级电场强度为1.4V/cm—2.1V/cm;优选为:所述四级敏感频率为510KHz,四级电场强度为1.7V/cm;

所述五级敏感频率为330KHz—420KHz,五级电场强度为0.6V/cm—0.9V/cm;优选为:所述五级敏感频率为370KHz,五级电场强度为0.6V/cm。

本发明有益效果:

本发明提出了一种可用于治疗肿瘤的电场装置通过形成两种波形的交变电场,能够在同一个机器设备上实现不同种类交变电场的电信号输出,有效提高针对不同种类肿瘤细胞的刺激方案,无需经常更换设备即可满足多种电信号刺激方案的使用。同时,通过交变电场输出频率和电场强度的设置能够有效提高对肿瘤细胞的刺激程度和刺激变化多样性,进而降低肿瘤细胞在一个阶段刺激过程中对相同范围内的电信号频率和电场强度产生耐受而导致刺激效果降低的情况发生,进而有效提高肿瘤细胞的刺激效果。

附图说明

图1为本发明所述电场装置的结构示意图;

图2为本发明所述交变电场输出的流程图一;

图3为本发明所述交变电场输出的流程图二。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。

本发明实施例提出了一种可用于治疗肿瘤的电场装置,如图1所示,所述电场装置包括波形发生装置、放大电路组、交替控制电路和输出电极组;所述波形发生装置与所述放大电路组电连接;所述放大电路组与所述交替控制电路电连接;所述交替控制电路与所述输出电极组进行电连接。

其中,所述波形发生装置包括第一波形发生电路组和第二波形发生电路组。所述第一波形发生电路组包括第一正弦波发生装置和第二正弦波发生装置;所述第二波形发生电路组包括第一方波发生装置和第二方波发生装置。

所述交替控制电路包括第一交替控制电路和第二交替控制电路;所述第一交替控制电路用于对第一波形发生电路组进行波形信号交替控制;所述第二交替控制电路用于对第二波形发生电路组进行波形信号交替控制。

所述放大电路组包括第一放大电路、第二放大电路、第三放大电路和第四放大电路;所述第一放大电路与所述第一正弦波发生装置电连接;所述第二放大电路与所述第二正弦波发生装置电连接;所述第三放大电路与所述第一方波发生装置电连接;所述第四放大电路与所述第四方波发生装置电连接;第一放大电路、第二放大电路、第三放大电路和第四放大电路的放大信号输出端即为所述放大电路组与所述交替控制电路进行电连接的信号端。

其中,所述输出电极组包括第一输出电极组、第二输出电极组、第三输出电极组和第四输出电极组;所述第一输出电极组用于输出所述第一正弦波发生装置产生的波形信号;所述第二输出电极组用于输出所述第二正弦波发生装置产生的波形信号;所述第三输出电极组用于输出所述第一方波发生装置产生的波形信号;所述第四输出电极组用于输出所述第二方波发生装置产生的波形信号。

上述技术方案的工作原理为:所述第一波形发生电路组用于产生两个正弦波,所述第二波形发生电路组用于产生两个方波,并且,所述第一波形发生电路组和第二波形发生电路组分别通过放大电路组中对应的放大电路进行信号放大,并且,第一波形发生电路组和第二波形发生电路组通过信号放大的电信号分别通过第一交替控制电路和第二交替控制电路进行对应时钟控制,形成两个波形不同的交变电场,即正弦波交变电场和方波交变电场。两个波形不同的交变电场最终通过输出电极组中的对应电极进行电信号输出。随后便可以通过输出电极对肿瘤细胞进行刺激。

上述技术方案的效果为:本实施例提出了一种可用于治疗肿瘤的电场装置通过形成两种波形的交变电场,能够在同一个机器设备上实现不同种类交变电场的电信号输出,有效提高针对不同种类肿瘤细胞的刺激方案,无需经常更换设备即可满足多种电信号刺激方案的使用。同时,通过交变电场输出频率和电场强度的设置能够有效提高对肿瘤细胞的刺激程度和刺激变化多样性,进而降低肿瘤细胞在一个阶段刺激过程中对相同范围内的电信号频率和电场强度产生耐受而导致刺激效果降低的情况发生,进而有效提高肿瘤细胞的刺激效果。

本发明的一个实施例,如图2所示,当使用第一波形发生电路组产生交变电场信号时,所述交变电场输出过程包括:

步骤1、控制所述第一波形发生电路组按照第一敏感频率和第一电场强度进行1.2个小时的第一次电信号输出;

步骤2、在完成第一次电信号输出后的30分钟后调整所述第一波形发生电路组输出的敏感频率和交变电场强度,按照第二敏感频率和第二电场强度进行8个小时的第二次电信号输出;

步骤3、在完成第二次电信号输出后立即调整所述第一波形发生电路组输出的敏感频率和交变电场强度,按照第三敏感频率和第三电场强度进行6个小时的第三次电信号输出;

步骤4、在完成第三次电信号输出后1小时后调整所述第一波形发生电路组输出的敏感频率和交变电场强度,按照第四敏感频率和第四电场强度进行2个小时的第四次电信号输出。

其中,所述第一敏感频率为20KHz—40KHz,第一电场强度为0.3V/cm—0.48V/cm;优选为:所述第一敏感频率为30KHz,第一电场强度为0.45V/cm;

所述第二敏感频率为450KHz—600KHz,第二电场强度为1.3V/cm—1.7V/cm;优选为:所述第二敏感频率为530KHz,第二电场强度为1.5V/cm;

所述第三敏感频率为550KHz—620KHz,第三电场强度为1.6V/cm—2.1V/cm;优选为:所述第三敏感频率为585KHz,第三电场强度为1.9V/cm;

所述第四敏感频率为350KHz—460KHz,第四电场强度为0.8V/cm—1.2V/cm;优选为:所述第三敏感频率为390KHz,第三电场强度为1.1V/cm。

其中,上述频率和电场强度确定时,频率调节幅度为每次3-5Khz,电场强度调节幅度为每次0.1V/cm;

上述技术方案的工作原理为:当利用第一波形发成电路组产生的正弦波进行交变电场信号输出并对肿瘤细胞进行刺激时,交变电场输出的其中一种方案如下:首先,控制所述第一波形发生电路组按照第一敏感频率和第一电场强度进行1.2个小时的第一次电信号输出;然后,在完成第一次电信号输出后的30分钟后调整所述第一波形发生电路组输出的敏感频率和交变电场强度,按照第二敏感频率和第二电场强度进行8个小时的第二次电信号输出;并在完成第二次电信号输出后立即调整所述第一波形发生电路组输出的敏感频率和交变电场强度,按照第三敏感频率和第三电场强度进行6个小时的第三次电信号输出;最后,在完成第三次电信号输出后1小时后调整所述第一波形发生电路组输出的敏感频率和交变电场强度,按照第四敏感频率和第四电场强度进行2个小时的第四次电信号输出。

上述技术方案的效果为:通过交变电场输出频率和电场强度的设置能够有效提高对肿瘤细胞的刺激程度和刺激变化多样性,进而降低肿瘤细胞在一个阶段刺激过程中对相同范围内的电信号频率和电场强度产生耐受而导致刺激效果降低的情况发生,进而有效提高肿瘤细胞的刺激效果。

同时,通过上述方式和频率及电场强度的具体范围设置对肿瘤细胞样本进行刺激,能够扩大上述电场装置针对治疗的肿瘤情况范围,在上述频率和电场强度设置范围内,基本上针对常见肿瘤细胞情况均具有明显的抑制效果,并且,由于四次频率及电场强度更换式交替刺激,并结合上述各阶段刺激的时长配合,能够有效提高肿瘤细胞保持良好刺激效果的时长,有效防止因相同范围内的电信号频率和电场强度产生耐受而导致刺激效果降低的情况发生,并且,大多数情况下通过上述优选值进行的肿瘤细胞刺激能够极大程度上提高肿瘤细胞刺激效果。另一方面,针对个别患者的肿瘤细胞样本进行刺激病理实验时,通过上述范围频率和电场强度范围,能够快速查找到针对患者肿瘤细胞样本具有良好刺激效果的频率和电场强度具体值,有效缩短肿瘤细胞对应良好刺激效果的频率和电场强度具体值获取时间,提高肿瘤细胞对应良好刺激效果的频率和电场强度具体值获取效果,使病人患者能够尽快进入具体治疗阶段。

本发明的一个实施例,如图3所示,当使用第二波形发生电路组产生交变电场信号时,所述交变电场输出过程包括:

第一步、控制所述第二波形发生电路组按照一级敏感频率和一级电场强度进行1个小时的第一次电信号输出;

第二步、在完成第一次电信号输出后立即调整所述第二波形发生电路组输出的敏感频率和交变电场强度,按照二级敏感频率和二级电场强度进行6个小时的第二次电信号输出;

第三步、在完成第二次电信号输出后立即调整所述第二波形发生电路组输出的敏感频率和交变电场强度,按照三级敏感频率和三级电场强度进行4个小时的第三次电信号输出;

第四步、在完成第三次电信号输出后的30分钟后调整所述第二波形发生电路组输出的敏感频率和交变电场强度,按照四级敏感频率和四级电场强度进行3个小时的第四次电信号输出;

第五步、在完成第四次电信号输出后的40分钟后调整所述第二波形发生电路组输出的敏感频率和交变电场强度,按照五级敏感频率和五级电场强度进行3.2个小时的第五次电信号输出。

其中,所述一级敏感频率为25KHz—45KHz,一级电场强度为0.26V/cm—0.45V/cm;优选为:所述一级敏感频率为35KHz,一级电场强度为0.38V/cm;

所述二级敏感频率为550KHz—600KHz,二级电场强度为1.7V/cm—2.5V/cm;优选为:所述二级敏感频率为570KHz,二级电场强度为2.1V/cm;

所述三级敏感频率为580KHz—650KHz,三级电场强度为1.9V/cm—2.7V/cm;优选为:所述三级敏感频率为610KHz,三级电场强度为2.5V/cm;

所述四级敏感频率为480KHz—550KHz,四级电场强度为1.4V/cm—2.1V/cm;优选为:所述四级敏感频率为510KHz,四级电场强度为1.7V/cm;

所述五级敏感频率为330KHz—420KHz,五级电场强度为0.6V/cm—0.9V/cm;优选为:所述五级敏感频率为370KHz,五级电场强度为0.6V/cm。

其中,上述频率和电场强度确定时,频率调节幅度为每次3-5Khz,电场强度调节幅度为每次0.1V/cm;

上述技术方案的工作原理为:当利用第二波形发成电路组产生的方波进行交变电场信号输出并对肿瘤细胞进行刺激时,交变电场输出的其中一种方案如下:首先,控制所述第二波形发生电路组按照一级敏感频率和一级电场强度进行1个小时的第一次电信号输出;然后,在完成第一次电信号输出后立即调整所述第二波形发生电路组输出的敏感频率和交变电场强度,按照二级敏感频率和二级电场强度进行6个小时的第二次电信号输出;之后,在完成第二次电信号输出后立即调整所述第二波形发生电路组输出的敏感频率和交变电场强度,按照三级敏感频率和三级电场强度进行4个小时的第三次电信号输出;同时,在完成第三次电信号输出后的30分钟后调整所述第二波形发生电路组输出的敏感频率和交变电场强度,按照四级敏感频率和四级电场强度进行3个小时的第四次电信号输出;最后,在完成第四次电信号输出后的40分钟后调整所述第二波形发生电路组输出的敏感频率和交变电场强度,按照五级敏感频率和五级电场强度进行3.2个小时的第五次电信号输出。

上述技术方案的效果为:通过交变电场输出频率和电场强度的设置能够有效提高对肿瘤细胞的刺激程度和刺激变化多样性,进而降低肿瘤细胞在一个阶段刺激过程中对相同范围内的电信号频率和电场强度产生耐受而导致刺激效果降低的情况发生,进而有效提高肿瘤细胞的刺激效果。

同时,通过上述方式和频率及电场强度的具体范围设置对肿瘤细胞样本进行刺激处理,能够扩大上述电场装置针对治疗的肿瘤情况范围,在上述频率和电场强度设置范围内,基本上针对常见肿瘤细胞情况均具有明显的抑制效果,并且,由于五次频率及电场强度更换式交替刺激,并结合上述各阶段刺激的时长配合,能够有效提高肿瘤细胞保持良好刺激效果的时长,有效防止因相同范围内的电信号频率和电场强度产生耐受而导致刺激效果降低的情况发生,并且,大多数情况下通过上述优选值进行的肿瘤细胞刺激能够极大程度上提高肿瘤细胞刺激效果。另一方面,针对个别患者的肿瘤细胞样本进行刺激病理实验时,通过上述范围频率和电场强度范围,能够快速查找到针对患者肿瘤细胞样本具有良好刺激效果的频率和电场强度具体值,有效缩短肿瘤细胞对应良好刺激效果的频率和电场强度具体值获取时间,提高肿瘤细胞对应良好刺激效果的频率和电场强度具体值获取效果,使病人患者能够尽快进入具体治疗阶段。

本发明的一个实施例,在电场装置对肿瘤细胞进行交变电场刺激时,还可以采用第一波形发生电路和第二波形发生电路交替进行细胞刺激的方式,如果第一波形发生电路和第二波形发生电路交替进行使用,则第一波形发生电路的敏感频率范围在30KHz—650KHz,电场强度不小于1.2V/cm;第二波形发生电路的敏感频率范围在400KHz—600KHz,电场强度不小于1.5V/cm;并且,第一波形发生电路和第二波形发生电路之间设有使用间隔时间段,所述有使用间隔时间段通过如下公式获取:

其中,T表示使用间隔时间段;T1表示预设的第一波形发生电路使用时长;T2表示预设的第二波形发生电路使用时长;T0表示时间调节标准单位时长,T0的取值范围为1小时——2.5小时,优选为1.5小时;α表示时间调整系数,α的取值范围为0.3——0.6,优选为0.5;min(T1,T2)表示选择在T1和T2两者中最小的一个时间值。具体的,当预设的第一波形发生电路使用时长T1为4小时,预设的第二波形发生电路使用时长T2为6小时,时间调节标准单位时长T0为1.5小时,并且时间调整系数α为0.5的情况下,经过上述公式的计算,使用间隔时间T为0.7小时,即使用间隔时间为42分钟。

上述技术方案的效果为:在实际电场装置应用过程中,面对的患者具体病理情况多样性很大,通过本发明提出的电场装置具备的两种不同波形的交变电场,可以任意组合多种治疗方案,但是,在两种不同波形交变电场进行切换的过程中,避免对病人造成不适度影响,需要在两种不同波形交变电场交替使用过程中设置使用时间间隔,通过上述公式获取的使用时间间隔能够在保证合理延长肿瘤细胞刺激时间长度的情况下,有效避免因间隔时间过长导致肿瘤细胞整体刺激时间增加的问题发生。同时,通过上述公式获取的使用间隔时间能够有效避免对患者造成不适感,并且有效保证不影响和降低相邻两次交变电场对肿瘤细胞刺激的效果。

显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

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