:本发明属于一种医疗设备和使用方法,具体的是一种电治疗发生器、系统和应用方法。
背景技术
0、
背景技术:
1、直流电消融早在19世纪就已经被用于微创组织消融,也被称之为电化学疗法(echt)或电消融,是通过插在处理组织中的电融探针将直流电流传递到治疗范围内,通过对人体的不同部位施加不同强度的直流电,引起治疗范围局部的ph值变化而形成细胞毒素环境,以及在电解过程中形成的一些新的化学物质进而导致细胞死亡的方法。
2、电化学治疗对肿瘤细胞杀伤机理主要从以下几方面破坏以上物质代谢过程:①电渗析作用,肿瘤组织内h3+o由正极迁移至负极,造成负极区水肿,正极区脱水,由于蛋白质沉淀﹑密度增大,正极区形成凝固性坏死,负极区形成液化性坏死。②由于电解,质子和氢氧根离子扩散,迁移,正极区形成强酸性,负极区形成强碱性,导致局部癌细胞死亡。③细胞内外在电化学治疗时各元素浓度改变,离子在电场中扩散,迁移。④在正极产生新生态氧、次氯酸、氯氯等。负极产生氢、均影响细胞生存。
3、因此直流电消融法是直观且有效地,根据欧姆定律,现有直流电消融设备仅从常识的角度考虑,对输出的直流电一般设有两种不同的限制方式;一种方式是限制设备输出的电流,使电流为恒定参数,保证产生足够的电荷量以增强消融效果,但这种恒流的方式可能会导致输出电压超过消融部位所能承受的安全电压;另一种方式是限制设备输出的电压,使电压为限压的方式会导致输出的电流急剧下降。
4、因此现有的直流电消融设备中存在不能同时保证电消融安全性和有效性的问题。
技术实现思路
0、
技术实现要素:
1、本发明提出一种电治疗发生器、系统和使用方法,使电消融达到在恒定输出电压的条件下既安全又有效治疗的技术效果。
2、为达到上述技术效果,本发明采用:一种电治疗发生器,包括直流电源、控制器和至少一个可调电路,可调电路包括:
3、可调式恒压电路,其输入端与直流电源的输出端连接,由控制器设定其输出的恒定电压(u0)值,以限定电治疗发生器的输出电压不超过恒定电压(u0);
4、可调式恒流电路,其输入端与可调式恒压电路输出端连接,其输出端至少连接一对极性相反的电极,由控制器设定其输出的恒定电流(i0)值,用于限定电治疗发生器输出的恒定电流不超过恒定电流(i0);
5、可调电路的阈值电阻(r0)值,等于恒定电压(u0)值除以恒定电流(i0)值(r0=u0/i0)。
6、进一步的,包括输出电压和电流采集电路,用于采集电治疗发生器输出至电极的输出电压(ue)及输出电流(ie),并计算出接触或插入人体组织的任意电极对之间的人体电阻(re,re=ue/ie):
7、(1)若人体电阻(re)≤阈值电阻(r0),则电治疗发生器以恒定电流(i0)输出;
8、(2)若人体电阻(re)>阈值电阻(r0),则电治疗发生器输出电流(ie)<恒定电流(i0)。
9、进一步的,要保持输出电流以恒定电流(i0)输出,须至少包括以下一种和/或几种控制方式,使阈值电阻(r0)≥人体电阻(re):
10、(1)保持恒定电圧(u0)值不变,调低恒定电流(i0)值;
11、(2)调高恒定电圧(u0)值,保持恒定电流(i0)值不变;
12、(3)调高恒定电圧(u0)值,同时调低恒定电流(i0)值。
13、进一步的,还包括:
14、电极分组电路,用于可调式恒流电路接入电极之前对电极进行分组,每组至少包括一个阴极和一个阳极,电极分组电路包括至少一个继电器,继电器用作分组选择开关;
15、电极极性电路,用于分组前或后的电极的极性设定,其至少包括一个阴极选择开关和一个阳极选择开关,电极极性电路包括至少一个继电器,继电器用作电极极性选择开关。
16、进一步的,通过布置和调整电极位置,及调整电极极性和分组,可引导组织内带电的细胞、分子和其他物质向异性电极所在的位置定向移动。
17、进一步的,可调式恒压电路的电压调节范围为0v<u0≤36v;可调式恒流电路的电流调节范围为0ma<i0≤250ma。
18、本发明还包括一种电治疗系统,系统包括一主机,一主控制器,还包括:
19、r波同步模块,设置于主机上,用于采集患者ecg信号并分离出r波同步信号,并将其反馈给主控制器,主控制器将r波同步信号转换为同步控制指令;
20、包括上述的任一种电治疗发生器,设置于主机上,按照主控制器发出的同步控制指令工作,仅在r波同步标识的心肌不应期内输出治疗电流。
21、进一步的,同步控制指令包括以下一种和/或几种组合的指令模式:
22、(1)主控制器检测出心肌不应期开始即发出工作指令,心肌不应期结束即发出停止工作指令,使整个心肌不应期期间保持同一工作状态;
23、(2)心肌不应期开始发出连续渐次性工作指令,达到预设工作指令后即保持这一工作状态,并在心肌不应期结束前发出连续渐次性停止工作指令,使心肌不应期结束即完全停止工作;连续渐次性指令包括但不限于:线型波形工作指令、指数型波形工作指令、对数型波形工作指令、幂数型波形工作指令。
24、进一步的,还包括:电脉冲治疗装置、和/或射频治疗装置、和/或微波治疗装置、和/或肿瘤治疗电场装置。
25、进一步的,还包括:冷冻发生器和/或温度检测模块、和/或激光治疗发生器、和/或超声波治疗装置、和/或放射治疗装置、和/或水力或蒸汽治疗装置。
26、进一步的,治疗过程中同步使用电脉冲治疗装置和/或肿瘤治疗电场装置和/或冷冻治疗装置、和/或射频治疗装置、和/或微波治疗装置、和/或激光治疗发生器、和/或超声波治疗装置、和/或放射治疗装置、和/或水力或蒸汽治疗装置。
27、本发明还包括上述电治疗系统的应用方法:
28、步骤s1:将至少两支电极接入电治疗系统,并设定其极性相反;
29、步骤s2:设定电治疗的恒定电圧(u0);
30、步骤s3:设定电治疗的恒定电流(i0),以确定电治疗的阈值电阻(r0,r0=u0/i0);
31、步骤s4:启动电治疗。
32、进一步的,启动电治疗(步骤s4)之后,还包括以下步骤:
33、步骤s11:采集电治疗的输出电压(ue);
34、步骤s12:采集电治疗的输出电流(ie);
35、步骤s13:确定电治疗中的人体电阻(re,re=ue/ie);
36、步骤s14:判断阈值电阻(r0)与人体电阻(re)的大小关系:
37、若人体电阻(re)≤阈值电阻(r0),则电治疗以恒定电流(i0)恒流输出;
38、若人体电阻(re)>阈值电阻(r0),则电治疗以低于恒定电流(i0)的电流(ip)恒流输出。
39、进一步的,要保持输出电流以恒定电流(i0)输出,须至少包括以下一种和/或几种操作方式,使人体电阻(re)≤阈值电阻(r0):
40、(1)保持恒定电压(u0)不变,调低恒定电流(i0);
41、(2)保持恒定电流(i0)不变,调高恒定电压(u0);
42、(3)调高恒定电压(u0),同时,调低恒定电流(i0);
43、(4)调整电极位置和间距,减小电极间电阻;
44、(5)在电极间组织内注入高导电性的溶液(如生理盐水)或溶质;
45、(6)将置于冷冻组织中的电极解冻。
46、进一步的,启动电治疗(步骤s4)前,还包括以下步骤:
47、步骤s21:设定电极的分组,包括但不限于:设定至少一个分组,设定分组中的输出电极的数量;
48、步骤s22:设定电极的状态,包括但不限于:设定至少一个阳极电极和至少一个阴极电极,设定电极不参与治疗。
49、进一步的,r波同步信号参与电治疗的方法为:
50、步骤s100:采集患者ecg信号;
51、步骤s110:分析ecg信号并从中分离出r波同步信号;
52、步骤s120:分析r波同步信号确定患者与r波同步的心肌不应期;
53、步骤s130:在患者心肌不应期输出一恒定电流进行电治疗。
54、进一步的,电治疗至少包括电脉冲治疗与直流电治疗结合的形式,具体操作方法为:
55、步骤s200:对目标区域细胞启用电脉冲治疗;
56、步骤s210:经过可逆或不可逆电穿孔使目标区域细胞的细胞壁打开;
57、步骤s220:对打开细胞壁的细胞进行直流电治疗。
58、进一步的,电治疗至少包括冷冻治疗与直流电治疗结合的形式,具体操作方法为:
59、步骤s300:冷冻目标电治疗区域形成冷冻冰球,使目标电治疗区域内细胞破裂或穿孔。
60、步骤s310:对目标电治疗区域的细胞进行直流电治疗;
61、进一步的,可通过电极定向引导带电分子向目标区域扩散,具体方法为:
62、步骤s400:将与带电分子极性相同的电极设置在目标区域的中心;
63、步骤s410:将与带电分子极性相反的电极设置在目标区域的外围;
64、步骤s420:带电分子在极性相反的电极的吸引下,及极性相同的电极的排斥下,移动至目标区域。
65、本发明具有以下优点:(1)本发明通过一种恒压和恒流电路,限定安全电压和电流范围,保证治疗的安全性;同时保持输出恒定电流及时间,确保电治疗的有效性。
66、(2)本发明提出经过一种直观显示电治疗是否为恒流输出的方法,即:通过测算阈值电阻值与人体实测电阻值进行比对,以直观显示电治疗过程中是否为恒流输出,并通过该比对结果给出可供使用人员参考的治疗参数。
1.一种电治疗发生器,包括直流电源、控制器和至少一个可调电路,所述可调电路的特征在于,其包括:
2.根据权利要求1所述的一种电治疗发生器,其特征在于:包括输出电压和电流采集电路,用于采集所述电治疗发生器输出至电极的输出电压(ue)及输出电流(ie),并计算出接触或插入人体组织的任意电极对之间的人体电阻(re,re=ue/ie):
3.根据权利要求2所述的一种电治疗发生器,其特征在于:要保持输出电流以恒定电流(i0)输出,须至少包括以下一种和/或几种控制方式,使阈值电阻(r0)≥人体电阻(re):
4.根据权利要求1-2所述的一种电治疗发生器,其特征在于,还包括:
5.根据权利要求4所述的一种电治疗发生器,其特征在于:通过布置和调整电极位置,及调整电极极性和分组,可引导组织内带电的细胞、分子和其他物质向异性电极所在的位置定向移动。
6.根据权利要求1-3所述的一种电治疗发生器,其特征在于,所述可调式恒压电路的电压调节范围为0v<u0≤36v;所述可调式恒流电路的电流调节范围为0ma<i0≤250ma。
7.一种电治疗系统,包括一主机,一主控制器,其特征在于,还包括:
8.根据权利要求7所述的电治疗系统,其特征在于:所述同步控制指令包括以下一种和/或几种组合的指令模式:
9.根据权利要求7所述的一种治疗系统,其特征在于,还包括:电脉冲治疗装置、和/或射频治疗装置、和/或微波治疗装置、和/或肿瘤治疗电场装置。
10.根据权利要求7所述的治疗系统,其特征在于,还包括:冷冻发生器和/或温度检测模块、和/或激光治疗发生器、和/或超声波治疗装置、和/或放射治疗装置、和/或水力或蒸汽治疗装置。
11.根据权利要求9或10所述的治疗系统,其特征在于:
12.一种权利要求7-11任意一项所述的电治疗系统的应用方法,其特征在于:
13.根据权利要求12所述的应用方法,其特征在于,启动电治疗(步骤s4)之后,还包括以下步骤:
14.根据权利要求13所述的应用方法,其特征在于,要保持输出电流以恒定电流(i0)输出,须至少包括以下一种和/或几种操作方式,使人体电阻(re)≤阈值电阻(r0):
15.根据权利要求12所述的应用方法,其特征在于,启动电治疗(步骤s4)前,还包括以下步骤:
16.根据权利要求12或13所述的应用方法,其特征在于,r波同步信号参与电治疗的方法为:
17.根据权利要求12或13所述的应用方法,其特征在于,电治疗至少包括电脉冲治疗与直流电治疗结合的形式,具体操作方法为:
18.根据权利要求12或13所述的应用方法,其特征在于,电治疗至少包括冷冻治疗与直流电治疗结合的形式,具体操作方法为:
19.根据权利要求12或13所述的应用方法,其特征在于,可通过电极定向引导带电分子向目标区域扩散,具体方法为: