專利名稱：電化學癌腫治療儀的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種醫(yī)療儀器，特別是一種利用直流電作為治療手段，使病體組織發(fā)生生物化學反應，從而破壞病體組織(如腫瘤)的電化學癌腫治療儀。
已有的電化學癌腫治療儀一般是采用可調電壓輸出方式，這種選擇電壓為首要的受控治療參數(shù)，從電化學治癌機理上看是不太合適的。同時，在治療中，流過腫瘤組織各部分電流分配不均勻，直接影響療效，甚至可使某一部分的腫瘤加速增長。
本專利申請人曾于1993年12月3日向中國專利局申請了一項名稱為“電化學癌腫治療儀”，申請?zhí)枮?3120059.8，該申請于1994年6月已提前公開，在上述的申請中介紹了一種以治療電流為主要的、可被予置治療參數(shù)的電化學癌腫治療儀，其主要特點是它能夠提供多路恒定的正極治療電流，并且為多路負極提供均勻分配的電流。但是在該申請中，雖提供了作為治療信號產(chǎn)生裝置的恒流裝置電路原理圖，但未報導實施的最佳方案，因此有必要提供一種性能突出的電化學癌腫治療儀。
本發(fā)明目的是提供一種電化學癌腫治療儀，該治療儀治療效果好，安全可靠。
為達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案電化學癌腫治療儀包括計算機；與計算機配套的顯示器、鍵盤；計算機內插入一塊總線轉換電路板，總線轉換電路與計算機總線、治療主機總線連接；治療主機以及電極針，所述治療主機包括多路由D/A轉換電路、恒流輸出電路組成的直流電流輸出單元；多路直流穩(wěn)壓單元，它由濾波器、變壓器、直流穩(wěn)壓器構成；與恒流輸出電路相配套的多個負極均流電路；A/D轉換電路，所述的恒流輸出電路包括一個運算放大器和一個驅動器，所述的均流電路包括三極管、上偏流電阻、射極電阻以及基極與地之間正向串接的兩個二極管，所述的電極針包括正極A和多個負極C。
以下結合附圖對本發(fā)明作進一步說明

圖1本發(fā)明治療儀的工作原理方框2本發(fā)明治療儀的直流電流輸出單元的電路原理3本發(fā)明治療儀負極均流電路的電路原理1中，3為計算機，1、2為與計算機配套的顯示器、鍵盤，計算機內插入一塊總線轉換電路板4，它傳遞計算機和治療主機之間的信號，它通過計算機總線和儀器總線12連接于計算機和治療主機之間。治療主機5包括由D/A轉換電路6、恒流輸出電路7構成的直流電流輸出單元，該輸出單元為多路，可根據(jù)需要選用；主機中還包括多路直流穩(wěn)壓單元10，它含有濾波器、變壓器、直流穩(wěn)壓器，可輸出36V以下安全電壓，安全電壓下的電流(毫安級)經(jīng)儀器各部分電路調控、轉換為所需要的治療電流輸出；圖1中，9為負極的均流電路，它與恒流輸出電路7構成治療單元(詳見圖3)，圖1中還包括電極針8，它采用耐腐蝕、導電性能好的金屬材料做成，最好是鉑族金屬，被治療對象串接在正、負極之間，主機中還包括A/D轉換電路。
上述的總線轉換電路包括地址鎖存器，寫數(shù)據(jù)鎖存器、地址緩沖器、數(shù)據(jù)寫緩沖器，讀數(shù)據(jù)緩沖器，數(shù)據(jù)讀緩沖器，還有控制信號發(fā)生器，其中，控制信號發(fā)生器用于產(chǎn)生治療單元所需的控制信號，這些控制信號經(jīng)控制信號驅動器傳遞到治療單元。另外，還有一控制信號發(fā)生器，它是為總線轉換電路中緩沖器和鎖存器等提供片選信號。
上述A/D轉換電路包括輸入與數(shù)據(jù)總線相連的通道選擇控制器，多路轉換開關，A/D轉換芯片，以及輸出端接數(shù)據(jù)總線且輸入端接A/D轉換芯片的數(shù)字數(shù)據(jù)輸出端的數(shù)據(jù)接收器，多路轉換開關的輸出端接A/D轉換芯片的輸入端，通道控制器用于選擇多路轉換開關的通道。
圖2中，6為D/A轉換電路，該電路包括數(shù)據(jù)緩沖器、地址譯碼器、D/A轉換芯片、運算放大器13，其中D/A轉換芯片和運算放大器為多個，視輸出組數(shù)多少而定。D/A轉換芯片輸出接運算放大器，芯片的參考電壓VREP由穩(wěn)壓單元的穩(wěn)壓管直接提供，運算放大器的型號為μA741，運算放大器13的輸出接另一運算放大器14(共用μA741)，14的輸出接驅動器(S8050)15，其中三極管的集電極接+24V可調電壓。
每路恒流輸出電路的正極電流為20mA-100mA之間，低于20mA治療效果不明顯，高于100mA不利于病人治療和安全。
為適應緊急情況，在本治療儀的驅動器15的三極管集電極上接+24V可調電壓，用可調電位器，電位器固定在治療主機的前面板上。出現(xiàn)緊急狀態(tài)時，可將電位器調至零值，使正極輸出電流接近為零，以確?；颊叩娜松戆踩?br> 圖3中，由某一路正極輸出的直流電流Ia通入病灶后，經(jīng)均流電路中的三極管T、電阻R9、接地，其中三極管的基極和集電極之間接電阻R8，在基極和地之間串接二個二極管D1。
正極治療電流Ia進入瘤體，當某路負極電流Iki增加到使該路的Vci≈1.7V時，該路負極均流電路工作在飽和狀態(tài)，在此狀態(tài)，即Vci增加較大而Iki增加很小，于是流到該路負極增加的治療電流會通過負極之間的癌組織流向Vci值較低的負極，即治療電流在各路負極之間得到均勻分配。恒流電路滿足下列公式Ia=ViR7(1+R72R6)≈|VREF|R7·D256]]>其中R3＝R4R5＝R6+R7式中Ia流經(jīng)正極的治療電流DD/A轉換電路6的數(shù)字數(shù)據(jù)輸入其數(shù)值取在0-255之間VREFD/A轉換電路6的參考電壓，由穩(wěn)壓管提供根據(jù)實際應用，該電路中R3＝R4＝R5＝10KΩ，R6＝9.95KΩ，R7＝50Ω，滿度值的輸出電流為99.86mA。改變D的取值，以便使恒流輸出控制在20mA-100mA之間，在該電流值內，本治療儀即可獲得很好治療效果。
本治療儀的工作過程計算機由軟件設置后，通過總線轉換單元將表征治療通道號、治療電流強度的治療數(shù)據(jù)及相應控制命令送至儀器總線上，經(jīng)治療主機上的D/A轉換成模擬量，再經(jīng)恒流從對應路的正極輸出，輸出端呈現(xiàn)的電壓經(jīng)A/D、轉換總線轉換和計算機總線回到計算機，計算機對這些數(shù)據(jù)進行處理、顯示，其余各通道依次進行，治療過程中，治療電流的大小由計算機自行調節(jié)、控制，一般情況下可以使治療電流呈梯形波狀變動，即從小緩慢上升到設定的電流值，經(jīng)保持一段時間后，再緩慢下降至零，由計算機調節(jié)、控制和管理治療的全部過程。
作用機理通過電化學治療儀，給腫瘤或病體組織施以治療電流，肌體組織產(chǎn)生一系列生物電解、電離、電滲透反應，并由此產(chǎn)生更為復雜的生物化學反應，其結果是(1)腫瘤或其他病體組織，正極區(qū)PH值降至1-2，呈強酸性，負極區(qū)PH值上升至12-14呈強堿性，病體細胞賴以生存的酸、堿平衡環(huán)境徹底破壞。(2)病體組織細胞膜破潰，線粒體消失，核蛋白凝固壞死。(3)病體組織內劇烈的酸、堿反應和細胞蛋白質凝固壞死，又造成病體組織內血液和體液微循環(huán)的停滯。(4)在上述病體細胞賴以生存的基本條件遭到徹底破壞情況下，腫瘤或其他病體組織細胞死亡，從而導致腫瘤或其他病體組織徹底破壞。
本發(fā)明優(yōu)點本治療儀采用直流電流為主要控制參數(shù)，有利于治療，且電流值控制在20mA-100mA范圍之內，大大提高了治療效果，治療儀還設有緊急狀態(tài)下的處理裝置(0～+24V的輸出可調電壓)，使輸出治療電流接近零，治療儀的安全性、可靠性提高，保證了人身安全。采用鉑等金屬材料作為電極，也保證了儀器的可靠性，并延長使用壽命。
權利要求
1.一種電化學癌腫治療儀，它包括計算機(3)；與計算機配套的顯示器(1)、鍵盤(2)；計算機內插入一塊總線轉換電路板(4)，總線轉換電路與計算機總線、治療主機總線(12)連接；治療主機(5)以及電極針(8)，其特征在于所述治療主機包括多路由D/A轉換電路(6)、恒流輸出電路(7)組成的直流電流輸出單元；多路直流穩(wěn)壓單元(10)，它由濾波器、變壓器、直流穩(wěn)壓器構成；與恒流輸出電路(7)相配套的多個負極均流電路(9)；A/D轉換電路(11)，所述的恒流輸出電路包括一個運算放大器(14)和一個驅動器(15)，所述的均流電路包括三極管、上偏流電阻R8、射極電阻R9以及基極與地之間正向串接的兩個二極管，所述的電極針包括正極A和多個負極C。
2.根據(jù)權利要求1所述的電化學癌腫治療儀，其特征在于所述的每路恒流輸出電路的正極電流為20mA-100mA之間。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的電化學癌腫治療儀，其特征在于所述的恒流輸出電路(7)中的參數(shù)為R8＝R4＝R5＝10KΩ，R6＝9.95KΩ，R7＝50Ω。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的電化學癌腫治療儀，其特征在于所述的驅動器(15)采用三極管，三極管的集電極接+24V可調電壓。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的電化學癌腫治療儀，其特征在于所述的電極針最好選用鉑族材料。
全文摘要
一種電化學癌腫治療儀，它包括計算機、鍵盤、顯示器、插入計算機內的總線轉換電路板、治療主機以及電極針，所述治療主機包括多路由D/A轉換電路、恒流輸出電路組成的直流電流輸出單元，多路直流穩(wěn)壓單元，與恒流輸出電路相配套的多個負極均流電路，A/D轉換電路。本治療儀以電流為主要控制參數(shù)，且電流值控制在20mA-100mA范圍之內，大大提高治療效果，治療儀還設有緊急狀態(tài)下的處理裝置，提高了治療儀的安全性、可靠性。
文檔編號A61N1/20GK1163150SQ96104718
公開日1997年10月29日 申請日期1996年4月22日 優(yōu)先權日1996年4月22日
發(fā)明者馬亞軍, 陳潤球, 郭春苔 申請人:北京市海淀區(qū)大地電子技術開發(fā)公司