[發明專利]全時段高壓陡脈沖癌癥治療裝置及方法

無效

• 申請號: 201210171151.4
• 申請日: 2012-05-30
• 公開（公告）號: CN103446667A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 張濤
• 申請（專利權）人: 張濤
• 主分類號: A61N1/32
• 分類號: A61N1/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種醫療治療儀器，用于治療良性腫瘤與惡性腫瘤即癌癥的醫療治療儀器，也可以用于其他病癥的治療的輔助治療。

背景技術

惡性腫瘤已經成為死亡率很高的疾病。現有的癌癥治療技術方法主要是化療、基因治療、中醫治療及中西醫結合治療、基因治療、超聲波治療及藥物治療，而以化療為主要技術方法，化療因其高昂的治療費用和巨大的副作用，讓多數的癌癥患者放棄治療。而中科院近代物理研究所發明的重離子束治療癌癥，技術成熟，效果良好，對于大部份中晚期癌癥患者治療有效，前期實驗表明經過治療后的晚期總部患者無復發癥狀，但該設備及配套設施投資高達10億元以上，設備龐大，制造周期長，不利于推廣。這些治療技術都不能或難以從根本上殺死癌細胞和抑制癌細胞的擴散，而且化療的副作用對于病人的身體損傷較大，治療費用高。根據利用不可逆電容孔陡脈沖技術治療腫瘤，實驗顯示治療腫瘤效果良好，這但種技術關鍵設備脈沖發生器的電子電器設備復雜，制作工藝復雜，所產生的脈沖的脈沖邊沿不夠陡峭，頂部不平坦。

[0003]脈沖發生器技術已經成熟產，應用全面。現有的基于高壓脈沖治療設備，包括重慶大學的申請號20101054616.7專利???不可逆電穿孔腫瘤治療的裝置及方法，該技術條件下產生的脈沖為us微秒脈沖，目前的醫學實驗表明，微秒脈沖對良性及惡性腫瘤治療的效果不顯著；而專利文獻申請號為201110195350.4的基于FPGA控制的固態高壓納方波脈沖發生器公開的技術，所產生的納秒脈沖波，仍然還可以進行一步的陡化。現代高壓脈沖技術研究及實驗表明，通過開關或開關器件對脈沖發生器產生的高壓脈沖進行截尾或尾切，可以進一步的陡化高壓脈沖波后沿。

發明內容

本發明針對上述技術缺陷，通過運用開關器件對高壓微秒、納秒脈沖發生器產生脈沖方波進行二次或多次截尾陡化，從而產生尾切后的更加陡化的高壓納秒、皮秒脈沖方波，利用這種高壓脈沖波通過醫用電極負載放電，進行有效的腫瘤治療，特別是惡性腫瘤即癌癥的治療。

本發明技術方案：全時段高壓陡脈沖癌癥治療儀，通過脈沖尾切開關尾切微秒、納秒脈沖發生器產生的脈沖而形成的更加陡的納秒、皮秒高壓脈沖，殺死腫瘤細胞特別是惡性腫瘤細胞，通過控制脈沖發生器的電容器和尾切開關，可以對脈沖的幅值、脈寬、脈沖后沿等參數進行調整，其構成單元主要包括開關電源、脈沖發生器、尾切開關、帶內窺鏡的電極、示波器、電纜、光纖、電腦及相關配件，所述的負載電極包括含鈦鉑金電極，所述的開關電源由開關及驅動器構成；市電由電纜或導線通過所述的開關電源的開關與脈沖發生器的的輸入連接，脈沖發生器的輸出端通過導線、光纖或電纜與負載連接，所述的脈沖發生器的輸出端用電纜、光纖或電纜，與開關器件連接后，與示波器連接后再與負載連接。

所述脈沖發生器的包括基于FPGA控制的高壓納秒方波脈沖發生器，基于FPGA控制的高壓納秒方波脈沖發生器主要包括電源系統、脈沖形成系統、脈沖測量系統、FPGA控制系統、信號轉換系統、電腦或帶電腦接口的和單機芯片的單機。

所述的基于FPGA控制的高壓納方波脈沖發生器發生器的原理是基于馬克斯發生器，通過對一組或多級多個電容器并聯充電，然后由多個開關器器件對電容串聯放電產生的脈沖多次斬波后獲得所需要的高壓納秒、皮秒方波脈沖。負載與馬克斯發生器脈沖輸出端之間有數個尾切開關器件，每個尾切開關器件上有驅動器，在驅動器的控制下，尾切開關進行通導與斷開，從而對脈沖波進行尾切。操作人員通過電腦程序用戶界面或單片機面板，對脈沖發生器設置輸出幅值、脈沖寬度、脈沖頻率和脈沖個數等參數，FPGA控制系統的模塊運算牗后通過信號置換系統發送控制信號給脈沖形成系統和高壓直流模塊。高壓直流模塊按照操作人員設定的脈沖寬度、脈沖頻率和脈沖個數進行開關動作、從而控制輸出脈沖的寬度、頻率和脈沖個數。脈沖測量系統中的分壓器測量得到的輸出處理或負載處脈沖電壓、通過處理電路處理后發送給FPGA控制系統，實時調節充電電壓，這樣可以使設置輸出恒定的預設幅值的高壓納秒、皮秒方波脈沖；電流傳感器測量到輸出處或負載處的脈沖電流信號通過處理電路處理后發送給FPGA控制系統，當超過設定的電流信號時，由FPGA控制系統進行延時判斷鎖定控制信號，關斷脈沖形成系統中的開關器件工作和負載前端的截尾開關器件的工作，斷開脈沖形成電路和負載電極放電電路，實現整個裝置的保護，并保護使用者、患者的安全。所述的開關器件或截尾開關器件包括氣體開關、固態開關和液體開關，優選固態開關，開關器件或尾切開關器件的數量包括個或一個以上。