一种电磁诱导的磁性纳米粒子靶向热疗床制造技术

本发明专利技术涉及靶向热疗技术领域，公开了一种电磁诱导的磁性纳米粒子靶向热疗床，包括电磁诱导及热疗机构、伺服机构、人体平台机构以及智能控制装置；电磁诱导及热疗机构包括电磁发射线圈、交变激磁线圈、变频驱动器以及电源；电源以及智能控制装置分别与变频驱动器电连接，并通过控制变频驱动器产生直流电或交流电，变频驱动器与电磁发射线圈电连接，并施加直流电至电磁发射线圈，产生定向磁场，变频驱动器与交变激磁线圈电连接，并施加交流电至交变激磁线圈，产生交变磁场；智能控制装置与伺服机构电连接，伺服机构与人体平台机构连接，并驱动人体平台机构移动至定向磁场以及交变磁场处。本发明专利技术具有靶向定位准确、快速的技术效果。

【技术实现步骤摘要】
一种电磁诱导的磁性纳米粒子靶向热疗床
本专利技术涉及靶向热疗
，具体涉及一种电磁诱导的磁性纳米粒子靶向热疗床。
技术介绍
磁性纳米粒子靶向热疗技术是一种非侵入式热疗技术，它是利用生物溶相体磁性纳米粒子流体通过注射方式注入脉管系统或者通过吸收的方式渗透到血管及细胞组织，而通常采用的是磁性纳米粒子的功能化携带特定抗体使之对肿瘤细胞自主靶向，这种方法作用十分缓慢，疗效不太理想。现代生物学研究表明，肿瘤细胞比正常细胞对热更为敏感，将肿瘤组织温度升高到42～45℃时，将诱导肿瘤细胞凋亡。但是如何高效诱导磁性纳米粒子在活体内部进行准确靶向定位，保证磁感应温度的精确侦测和调控是热疗法真正临床应用亟待解决的一大技术瓶颈。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述技术不足，提供一种电磁诱导的磁性纳米粒子靶向热疗床，解决现有技术中磁性纳米粒子在活体内部靶向定位的精度和速度均不高的技术问题。为达到上述技术目的，本专利技术的技术方案提供一种电磁诱导的磁性纳米粒子靶向热疗床，包括电磁诱导及热疗机构、伺服机构、人体平台机构以及智能控制装置；所述电磁诱导及热疗机构包括电磁发射线圈、交变激磁线圈、变频驱动器以及电源；所述电源与所述变频驱动器电连接，所述智能控制装置与所述变频驱动器电连接，并通过控制所述变频驱动器产生直流电或交流电，所述变频驱动器与所述电磁发射线圈电连接，并施加直流电至所述电磁发射线圈，从而产生定向磁场，所述变频驱动器与所述交变激磁线圈电连接，并施加交流电至所述交变激磁线圈，从而产生交变磁场；所述智能控制装置与所述伺服机构电连接，所述伺服机构与所述人体平台机构连接，并驱动所述人体平台机构移动至所述定向磁场以及交变磁场处。与现有技术相比，本专利技术的有益效果包括：本专利技术将电磁诱导技术应用于热疗中，采用电磁诱导法引导磁性纳米粒子准确快速的进行靶向定位。具体的，通过电源提供电能，智能控制装置通过控制变频驱动器，使得电源的电能转换成直流电或交流电，首先将直流电施加于电磁发射线圈从而产生定向磁场，待治疗的患者平躺于人体平台机构上，智能控制装置通过伺服机构驱动人体平台机构，使其带动患者移动至定向磁场处，定向磁场作用于患者体内的磁性纳米粒子，使得磁性纳米粒子快速准确的移动至病灶处，实现快速准确的靶向定位，然后将交流电施加于交变激磁线圈从而产生交变磁场，交变磁场作用于患者的病灶处，对聚集于病灶处的磁性纳米粒子产生驰豫作用，从而实现对癌细胞的热疗。附图说明图1是本专利技术提供的电磁诱导的磁性纳米粒子靶向热疗床的一实施方式的电路原理图；图2是本专利技术提供的电磁发射线圈以及交变激磁线圈第一种实施方式的绕制结构示意图；图3是采用图2中绕制结构实现的电磁诱导的磁性纳米粒子靶向热疗床的结构示意图；图4是本专利技术提供的电磁发射线圈以及交变激磁线圈第二种实施方式的绕制结构示意图；图5是采用图4中绕制结构实现的电磁诱导的磁性纳米粒子靶向热疗床的结构示意图；图6是本专利技术提供的电磁发射线圈以及交变激磁线圈第三种实施方式的绕制结构示意图；图7是采用图6中绕制结构实现的电磁诱导的磁性纳米粒子靶向热疗床的结构示意图。附图标记：1、电磁诱导及热疗机构；11、电磁发射线圈；12、交变激磁线圈；13、变频驱动器；131、可调稳压驱动器；132、桥式驱动器；133、变频器；14、电源；15、导磁体；16、导管支架；17、屏蔽外壳；2、伺服机构；21、执行机构；22、电机驱动器；3、人体平台机构；31、基座；32、床体；33、驱动总成；34、人体应答装置；4、智能控制装置；41、控制终端；42、传感器；43、数据采集器；44、人机交互终端。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术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专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1如图1所示，本专利技术的实施例1提供了电磁诱导的磁性纳米粒子靶向热疗床，以下简称热疗床，包括电磁诱导及热疗机构1、伺服机构2、人体平台机构3以及智能控制装置4；所述电磁诱导及热疗机构1包括电磁发射线圈11、交变激磁线圈12、变频驱动器13以及电源14；所述电源14与所述变频驱动器13电连接，所述智能控制装置4与所述变频驱动器13电连接，并通过控制所述变频驱动器13产生直流电或交流电，所述变频驱动器13与所述电磁发射线圈11电连接，并施加直流电至所述电磁发射线圈11，从而产生定向磁场，所述变频驱动器13与所述交变激磁线圈12电连接，并施加交流电至所述交变激磁线圈12，从而产生交变磁场；所述智能控制装置4与所述伺服机构2电连接，所述伺服机构2与所述人体平台机构3连接，并驱动所述人体平台机构3移动至所述定向磁场以及交变磁场处。本实施例包括一个可以精确标定患者水平躺在上面的人体平台机构3，然后设置一个作为人体平台机构3的依托基座31的电磁诱导及热疗机构1，智能控制装置4通过伺服机构2驱动人体平台机构3，进行人体姿态调整，使患者置于电磁诱导及热疗机构1构建的磁场中，实现电磁诱导以及热疗过程。电磁诱导及热疗机构1具有双重功能，除具备电磁诱导功能外，还具有交变磁场热疗功能。具体的，电磁诱导及热疗机构1包括电磁发射线圈11、交变激磁线圈12、变频驱动器13以及电源14；电源14实现供电，智能控制装置4通过控制变频驱动器13实现交流直流的切换，通过直流电激发电磁发射线圈11产生定向磁场，定向磁场对注入患者体内的生物溶相性磁性纳米粒子实施电磁诱导靶向定位，使磁性纳米粒子向病灶处聚集渗透；通过交流电激发交变激磁线圈12产生一个可变频的交变磁场，产生的交变磁场作用于患者病灶部位实现热疗。改变患者在定向磁场焦点中的位置可以确定生物相容性磁性纳米粒子的靶向定位，电磁发射线圈11的绕向决定生物相容性磁性流体纳米粒子的靶向输送方向，改变施加直流电压的大小即可改变磁感应强度，从而改变作用于患者的电磁诱导的周期；当施加交变电流时，交变磁场即可对富集于癌症病灶处的磁性纳米粒子产生驰豫作用实施对癌细胞的加热热疗。使用是，先对患者进行医学诊断确定病灶部位并标定，对患者静脉注射一定量的生物溶相性磁性纳米粒子靶向注射剂，让患者在人体平台机构3上自然平躺，智能控制装置4通过伺服机构2控制人体平台机构3运动，使得患者的病灶部位对准定向磁场的磁力焦点，从而实现靶向定位。靶向定位完成后进入治疗程序，设定电磁诱导周期，启动电磁诱导程序开始施加直流电形成定向磁场，实现电磁诱导。电磁诱导周期完成后进入个热疗程序，设定热疗周期，开始施加交变电路，产生交变磁场，实现热疗，热疗程序结束提示系统退出，同时智能控制装置4通过伺服机构2驱动人体平台机构3复位，方便患者下床。整个热疗过程可以归纳为：医学诊断标定、微创静脉注射、人体学靶向定位、执行电磁诱导周期、施加热疗交变磁场、热疗程序结束、治疗输出结果等七个环节。本专利技术将电磁诱导磁性纳米粒子靶向定位方法与热本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电磁诱导的磁性纳米粒子靶向热疗床，其特征在于，包括电磁诱导及热疗机构、伺服机构、人体平台机构以及智能控制装置；/n所述电磁诱导及热疗机构包括电磁发射线圈、交变激磁线圈、变频驱动器以及电源；所述电源与所述变频驱动器电连接，所述智能控制装置与所述变频驱动器电连接，并通过控制所述变频驱动器产生直流电或交流电，所述变频驱动器与所述电磁发射线圈电连接，并施加直流电至所述电磁发射线圈，从而产生定向磁场，所述变频驱动器与所述交变激磁线圈电连接，并施加交流电至所述交变激磁线圈，从而产生交变磁场；/n所述智能控制装置与所述伺服机构电连接，所述伺服机构与所述人体平台机构连接，并驱动所述人体平台机构移动至所述定向磁场以及交变磁场处。/n

【技术特征摘要】
1.一种电磁诱导的磁性纳米粒子靶向热疗床，其特征在于，包括电磁诱导及热疗机构、伺服机构、人体平台机构以及智能控制装置；
所述电磁诱导及热疗机构包括电磁发射线圈、交变激磁线圈、变频驱动器以及电源；所述电源与所述变频驱动器电连接，所述智能控制装置与所述变频驱动器电连接，并通过控制所述变频驱动器产生直流电或交流电，所述变频驱动器与所述电磁发射线圈电连接，并施加直流电至所述电磁发射线圈，从而产生定向磁场，所述变频驱动器与所述交变激磁线圈电连接，并施加交流电至所述交变激磁线圈，从而产生交变磁场；
所述智能控制装置与所述伺服机构电连接，所述伺服机构与所述人体平台机构连接，并驱动所述人体平台机构移动至所述定向磁场以及交变磁场处。


2.根据权利要求1所述的电磁诱导的磁性纳米粒子靶向热疗床，其特征在于，所述变频驱动器包括变频器、可调稳压驱动器以及桥式驱动器，所述变频器通过所述可调稳压驱动器与所述电磁发射线圈电连接，所述变频器通过所述桥式驱动器与所述交变激磁线圈电连接。


3.根据权利要求1所述的电磁诱导的磁性纳米粒子靶向热疗床，其特征在于，所述电磁发射线圈以及交变激磁线圈均绕设于导磁体上，所述导磁体呈“C”型，所述导磁体的两端的导磁面的面积不同，所述电磁发射线圈以及交变激磁线圈靠近所述导磁体上导磁面面积大的一端；
通过所述变频驱动器施加直流电至所述电磁发射线圈，使得所述导磁体的两端之间产生定向磁场；通过所述变频驱动器施加交流电至所述交变激磁线圈，使得所述导磁体的两端之间产生交变磁场，实现热疗。


4.根据权利要求1所述的电磁诱导的磁性纳米粒子靶向热疗床，其特征在于，所述电磁发射线圈以及所述交变激磁线圈同轴设置；
通过所述变频驱动器施加直流电至所述电磁发射线圈，使得所述电磁发射线圈内部产生定向磁场；通过所述变频驱动器施加交流电至所述交变激磁线圈，使得所述交变激磁线圈内部产生交变磁场实现热疗。


5.根据权利要求1所述的电磁诱导的磁性纳米粒子靶向热疗床，...

【专利技术属性】
技术研发人员：向青，
申请(专利权)人：江汉大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42