一种基于磁性纳米粒子的旋磁治疗系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于磁性纳米粒子的旋磁治疗系统。本实用新型专利技术的治疗系统包括：磁性纳米粒子、n组磁场加载系统、治疗床和机架；其中，治疗床水平放置；磁性纳米粒子注入至放置在治疗床上的被治疗体内；n组磁场加载系统相对或围绕着治疗床安装在机架上，其中，n为自然数。本实用新型专利技术将磁性纳米粒子作为治疗靶标直接注射入需要治疗的动物或患者的被治疗体内，磁性纳米粒子可以通过表面特异性的修饰从而在体内病灶处形成聚集，在交变的磁场下通过产生高热和对细胞、组织产生力的作用而杀死癌细胞，达到治疗效果。本实用新型专利技术的治疗系统，磁场作用靶标明确，治疗机里明确，治疗效果可进行定量分析。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及旋磁治疗系统，具体涉及一种基于磁性纳米粒子的旋磁治疗系统。
技术介绍
癌症的治疗到目前为止，在国内外所采用的方法主要是手术切除、放射治疗、化学药物治疗、和生物治疗。大量的科学研究、遇临床实验、临床实验和成功病例都已经证明了 这些疗法在治疗某些癌症方面的有效性，但是，每一种治疗手段甚至是联合治疗手段都无法解决根本问题，而且都有相应的副作用。因此，临床治疗仍然十分需要新型的治疗手段。外科手术切除治疗癌症，短期疗效显著，早期癌症手术切除后，可以获得临床治愈，是早期治疗肿瘤的最有效手段。但手术无法切除肉眼不可见的微小病灶和转移扩散的癌细胞，以及已经大量转移扩散的中晚期癌症。化疗的药物均有一定的毒性，而且化疗的药物往往没有良好的靶向性，它作用于全身，利用癌症细胞生长、代谢更加旺盛而优先杀死癌细胞，化疗对多种癌症都有疗效，可以治疗全身性广泛性的资政和资政转移灶，有的能够明显缩小肿瘤、防治转移和复发。但是，化疗的药物对正常组织损伤很大，有明显副作用。放疗利用放射性射线对癌症进行治疗，具有杀死局部肿瘤细胞的作用，对于一些对放射敏感的癌症首选的治疗方法。但是高能射线的穿透能力很强，治疗中很难聚焦，因此产生的辐射伤害也很难局限在病灶范围内。辐射的伤害随射线能量和暴露时间的增加而增大，常用的放射医学和核医学诊疗手段其使用的射线能量都很高，都可以对正常组织产生不能逆转的伤害。小剂量的放疗达不到治疗效果，大剂量放疗则可能引起诸如放射性肺炎在内的多重放射性疾病。因此，常见的，放疗手段和剂量的选择应十分的慎重。生物治疗，如干扰素、自介素-II等，对部分癌症如肾癌、黑色素瘤等有一定的疗效，但价格较昂贵，许多肿瘤疗效不确切。基因疗法目前尚处于实验阶段，临床疗效不确切，价格也较昂贵。多年以来，国内外对磁场的生物学作用进行了广泛的研究，人们发现，利用磁场对疾病进行治疗确实有一定的疗效。多种磁疗器械都早己应用于临床，但是目前其作用效果和作用机理都没有得到科学界的广泛认可。由于机理不明，目前所有的磁疗器械都只能作为保健器材而非医用器材销售和使用。同时现有的磁疗法提出了多种治疗机理，如1)使多极聚合体(肿瘤)解体；2)磁场促进新陈代谢；3)磁场加强人体经络生物电流；4)对肿瘤直接进行热治疗；5)磁场减少对肿瘤的营养供应；6)磁场对DNA合成进行作用。但是上述机理都没有切实可信的实验结果予以证实，相应的机理研究也没能开展，因此只存在于假设。经对现有技术的文献检索，专利公开号CN 101658714八，公开日期2010年3.3，为“闭合式双磁头旋磁治疗机”。在此专利中，旋磁治疗系统包括磁体排列组成的磁头、电机驱动和传动机构、控制机构、病人床和机架。该专利提到了机架和磁头、驱动机构、控制机构等的整体布局和磁头的具体设计与不同布置，但并没有使用纳米粒子作为治疗系统的必要组成部分，同时也没有对仪器对治疗区域哪些靶标产生作用进行说明。该专利中的方案设计简便，但临床治疗效果不好。同时存在作用靶标不明确、治疗机理不清、治疗效果无法定量等技术和科学问题。在作用靶标上，该专利声称可以作用于人体血液、人体神经、人体经络、人类细胞DNA甚至直接作用到癌细胞或体内营养物质。但是至今没有科学结果证明磁场作用到人体内的何种组织部位，也没有科学证据说明磁场对人体某种组织是如何产生的影响。同时其治疗效果受人主观感受影响很大，同时生物学观察和检测也无法发现治疗效果，因此其治疗效果无法进行科学定性、定量。美国研究人员Challa S. S. R. Kumar 和 Faruq Mohammad 与 2011 年在《Advanced Drug Delivery Reviews》杂志中中发表文章《Magnetic nanomaterials forhyperthermia-based therapy and controlled drug delivery》系统总结了使用磁性纳米粒子和交变磁场对癌症进行治疗的方法和研究方向。其中阐述的多种使用交变磁场的治疗方法，都是基于将电磁线圈至于患病动物体表，或者围绕患病动物全身，然后在线圈中通 入交变电流产生交变磁场加热磁性纳米粒子。其中使用的高频交变电磁场是由电磁体产生，其频率在50kHz到10MHz，但场强较弱。此方法中使用的变化磁场对磁性纳米粒子有加热作用已经得到广泛证实，此种加热作用的功率随交变磁场的频率与场强升高而增大，同时可以引起磁性纳米粒子表面携带的药物进行释放。但是由于其使用的是高频电磁场，其中磁力对纳米粒子造成的震动十分微小，这种微小的位移无法对生物组织产生力学上的影响，同时电磁场的场强也由于线圈的功率以及交变频率的限制而不能很大。这些研究中涉及到使用磁性纳米粒子和电磁体产生的交变磁场对疾病进行治疗，但是其磁场变化频率很高(50kHz^l0MHz),同时没有用到磁体产生磁场。上述现有技术存在两种缺陷第一，此技术使用电子学线路产生高频交变磁场，因此对电子线路的设计要求较高，整体系统设计复杂、造假昂贵，运行时为保证产生足够强度的磁场，需要消耗大量电能，同样造成使用费用昂贵，对房间进行电磁屏蔽的费用也十分高昂，同时由于电子学系统的复杂度，维护费用也相应提高；第二，该技术由于使用高频电磁场，其产生的电磁辐射十分剧烈，对周围医疗仪器产生强干扰，可造成一起损坏或死机，由于实际中需要和多种其他医疗监护设备同时使用，患者要躺入仪器的病人床上，因此治疗空间无法封闭，治疗产生的电磁波将直接泄漏到外界，而高频电磁场对各种医疗仪器都有十分严重的干扰。
技术实现思路
为了克服了现有技术中的旋磁治疗中作用靶标不明确、治疗机理不明确、治疗效果不可定量的缺陷，本技术提出一种基于磁性纳米粒子的旋磁治疗系统。该系统中引入磁性纳米粒子作为旋转磁场直接作用的靶标，其治疗靶标和治疗机理明确，能够理想的应用于基于旋转磁体的使用磁性纳米粒子作为治疗靶标的旋磁治疗疗法中。本技术的目的在于提供一种基于磁性纳米粒子的旋磁治疗系统。本技术的基于磁性纳米粒子的旋磁治疗系统包括磁性纳米粒子、η组磁场加载系统、治疗床和机架；其中，治疗床水平放置；磁性纳米粒子注入至放置在治疗床上的被治疗体内；η组磁场加载系统相对或围绕着治疗床安装在机架上，其中，η为自然数。磁性纳米粒子为磁性材料的粒子，且至少一个方向的尺寸小于100纳米。磁性纳米粒子的材料采用四氧化三铁、三氧化二铁、钕铁硼和铁钴合金等的磁性材料中的一种或者两种以上的合金、化合物或混合物；其结构为纳米颗粒、纳米棒、纳米线和纳米壳中的一种，或多层壳层结构和笼型结构中的一种；其表面修饰与功能化采用无修饰、PEG包裹、静电吸附包裹、二氧化硅包裹、树枝状分子包裹、抗体修饰、生物蛋白修饰、生物多糖与糖蛋白修饰及药物大分子修饰等中的一种。本技术采用η组磁场加载系统为磁性纳米粒子提供低频的交变的磁场，其中，η为自然数。若米用一组磁场加载系统,则磁场加载系统相对病人床安装在机架上；若采用两组以上的磁场加载系统，则磁场加载系统围绕着病人床均匀地安装在机架上。η组磁场加载系统中的每一组包括磁头和驱动系统，驱动系统驱动磁头旋转，从而产生交变的磁场。磁头包括k块磁体和导磁板；k块磁体安装在导磁板上；导磁板由导磁材料制成；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋磁治疗系统，其特征在于，所述旋磁治疗系统包括：磁性纳米粒子、n组磁场加载系统（1）、治疗床（2）和机架（3）；其中，治疗床（2）水平放置；磁性纳米粒子注入至放置在治疗床（2）上的被治疗体内；n组磁场加载系统（1）相对或围绕着治疗床安装在机架（3）上，其中，n为自然数。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：任秋实，庞博，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：实用新型
国别省市：