利用磁場調節免疫功能的裝置及方法
2023-07-29 01:48:56 1
專利名稱：利用磁場調節免疫功能的裝置及方法
技術領域：
本發明涉及一種利用磁場進行治療的裝置，還涉及其治療方法。
背景技術：
磁場作用於生物體後，可在生物體內引起多種不同的生物學效應，為臨床磁療提供了理論基礎。近年來隨著人們接觸磁場的機會增加，特別是磁共振理論的發展以及各種以磁場生物效應為基礎的診斷和治療設備的臨床應用，磁場這一最基本的物理因子對生物體的影響引起了人們新的關注，磁場對機體免疫系統的影響同樣也日益受到重視。
免疫是機體對外來的和內部的非己抗原識別而起的反應，通過各種免疫細胞和血液循環中的各種免疫球蛋白而使宿主獲得一種主動性防禦。機體的免疫功能常常用亢進或低下來描述，亢進、低下對於機體來說都是有害的。機體的免疫功能低下或者免疫功能亢進，會導致免疫缺陷、腫瘤或自身免疫性疾病的發生。
目前針對免疫功能低下的病，例如腫瘤治療的主要手段是放療和化療。臨床治療效果表明，由於癌細胞膜的電荷密度及電位與正常細胞膜不同，它對放療或化療敏感度較低，只有在大劑量和高放射強度才會有一定的效果，但是同時會嚴重損壞人體的正常免疫力、造血功能和機體的自然抗癌能力。目前針對機體亢進的免疫狀態，主要的治療方法是免疫抑制治療，即人為地抑制機體的免疫功能達到治療疾病的治療方法。用於免疫治療的製劑有抗體、細胞因子及其拮抗劑、免疫細胞、其它的免疫增強劑和抑制劑。但是，總體說來治療效果均不太理想，或作用有限。
有報導表明，採用磁場和其它治療方法聯合治療，可以提高抗腫瘤化療藥物的敏感性。磁場對細胞內離子轉運能力的影響會導致細胞一些生化過程的改變，從而影響細胞的某些生理過程。磁場對細胞增殖、凋亡及細胞代謝的影響因不同的細胞、不同的環境條件有不同的生物學效應。有的細胞在磁場中，其增殖並未受到影響，而有的細胞的增殖明顯受到抑制，如Pacini研究表明磁場對人神經細胞(FNC-B4)的細胞形態結構的影響比較明顯。專利號為US6926659B1的美國專利、專利號為94111668.9和200320131000.2的中國專利中均提到利用各種磁療裝置來治療腫瘤，但其裝置都涉及使用脈衝交變磁場，不可避免的引入了電場的幹擾，易損傷正常組織；而且上述脈衝電磁場治療裝置結構和電路較為複雜，主控電路包括10多個電路，控制調節需要專門的技術人員，一旦有誤操作，很容易引起嚴重後果，且給檢修帶來許多麻煩。此外，由於磁場對生物體的作用並不是簡單的物理過程，在不同強度、不同時間、針對不同的細胞或組織會產生完全不同的效果。上述磁場治療儀不能實時測量作用在患處的磁場強度及患病部位的溫度，不便於實時監控治療情況、建立患者治療檔案；整個過程治療中採用一種治療方案，不便於制定最佳的個體化治療方案；上述磁場治療方法只是針對腫瘤組織局部進行低頻電脈衝作用，影響腫瘤細胞正常的代謝調控及信號傳遞來達到治療的目的，不能通過調節機體的整體系統平衡，來維持機體的相對穩定。
發明內容
為了克服現有技術存在電場幹擾、結構複雜以及不能實時監控治療情況等方面的不足，本發明提供一種利用電動機傳動移動磁體，使磁場可以作用在患者的不同病變位置，且實時監控治療過程，結構簡單、效應明確、磁場強度可調的靜磁場治療裝置。
本發明還提供通過調節磁場強度、作用時間等參數達到不同的治療目的的方法。
本發明解決其技術問題所採用的技術方案是提供了一種靜磁場調節免疫功能進行治療的裝置，包括治療床、磁體、磁體固定裝置、磁場調節裝置、溫度監測裝置、特斯拉計、操作控制系統。治療床置於地面上，磁體位於治療床的正上方，通過磁體固定裝置連接在磁場調節裝置上，磁場調節裝置與治療床相對獨立，置於治療床側，可圍繞治療床自由移動，磁場調節裝置的懸臂位於治療床的上方懸空位置並與治療床上平面保持一定的距離，使治療時懸臂上的磁體處於需要治療患處的上方。治療床上平面固定有溫度監測裝置和特斯拉計，磁場調節裝置、溫度監測裝置和特斯拉計分別與操作控制系統相連，溫度監測裝置和特斯拉計進行溫度、場強數據採集和反饋控制，通過操作控制系統處理後將信號反饋到磁場調節裝置進行實時調節，以達到最佳的治療效果。
本發明所述的磁體採用直流電磁體、永磁體或超導磁體的其中一種均可，產生的靜磁場強度為0.2-1.5T。
本發明所述的磁場調節裝置包括電機、小帶輪、傳動帶、大帶輪、絲槓、輪子、支撐裝置，其特徵在於，電機軸端連接小帶輪並與小帶輪中軸在同一直線上，傳動帶緊繃於大帶輪、小帶輪的外切邊連接大、小帶輪，絲槓連接大帶輪並與大帶輪中軸在同一直線上，絲槓兩端由支撐裝置支撐。電機工作時，小帶輪通過傳動帶帶動大帶輪，使其順勢針或逆時針旋轉，進而帶動絲槓旋轉，磁體固定裝置匹配在絲槓上，可隨著絲槓的轉動沿絲槓軸向運動。同時也被限位於絲槓徑向上，使其不能在徑向上轉動。為使磁場作用範圍可以方便調節，磁場調節裝置底部裝有輪子，可以推動使其可以在治療床周圍移動，調節靜磁場作用於不同的病變位置。
所述的溫度監測裝置使用無損溫度傳感器，將信號採集傳送回操作控制系統，判斷是否需要更換磁體或調節磁體位置；所述的特斯拉計測量作用在患處的磁場強度，並記錄在操作控制系統中，以便建立患者治療檔案，實時修改制定最佳治療方案。
同時，本發明提供了一種靜磁場調節免疫功能進行治療的方法，包括以下步驟a)將所述的磁體調節作用於病變位置，調節磁場與病變部位的距離；b)根據不同的疾病設置磁感應強度、曝磁方式及治療時間，針對機體免疫功能低下的患者，採用較弱的磁感應強度(0.2-0.4T)或較短的治療時間，能夠增強機體的細胞免疫功能；而對免疫功能亢進的患者，則採用相對較強的磁場或較長的治療時間可使免疫應答自限減弱以至終止，抑制其超敏感性；c)通過特斯拉計測量作用在患處的磁場強度，通過溫度監控裝置測量患病部位的溫度；d)將磁場強度及溫度信號傳送回操作控制系統，通過操作控制系統的反饋信息，判斷是否需要更換磁體或調節磁體位置，制訂最優化的治療方案，並通過電腦建立患者治療檔案。
上述治療方法與以往治療方法不同，該方法可以針對不同的患者設置不同的參數，通過對免疫系統進行雙向調節，以維持機體的相對穩定，從而達到疾病輔助治療的目的，而不是只針對某一種疾病進行治療；該方法針對不同疾病種類、不同年齡、性別的患者分別建立檔案，通過信息反饋，進一步修改治療方案，制定最佳的個體化治療方案，而不是對所有的患者均採用一種治療方法。此外，該方法可以實現實時監控治療情況，隨時調整治療方案，而不是治療方案確定後一成不變。
本發明的有益效果是本發明使用直流電磁體、永磁體或超導磁體產生的靜磁場，安全可靠，根據曝磁時間不同及磁感應強度不同可以對免疫功能進行雙向調節，可以實現實時監控，實現個體化治療；對非實體瘤治療的生命延長率大於40％，有顯著效果。
下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
圖1是本發明的結構示意中，1-治療床；2-磁場調節裝置；3-磁體固定裝置；4-磁體；5-溫度監測裝置；6-特斯拉計；7-操作控制系統；8-輪子；圖2是圖1中磁場調節裝置結構示意中，9-電機；10-小帶輪；11-傳送帶；12-大帶輪；13-絲槓；14-支撐裝置具體實施方式
參照圖1，本發明的裝置包括治療床1、磁場調節裝置2、磁體固定裝置3、磁體4、溫度監測裝置5、特斯拉計6、操作控制系統7等部分。治療床1置於水平地面上，磁體4位於治療床1的正上方，通過磁體固定裝置3連接在磁場調節裝置2上，磁場調節裝置2與治療床1相對獨立，置於治療床1的側旁，可圍繞治療床1自由移動，磁場調節裝置2的懸臂位於治療床1的上方懸空位置並與治療床1上平面保持一定的距離，使治療時懸臂上的磁體4處於需要治療患處的上方。治療床1四周鋪有硬膠墊，磁場調節裝置2置於硬膠墊上面，以免調節位置時發出噪聲。治療床1上固定有溫度監測裝置5和特斯拉計6，它們分別與操作控制系統7相連，進行溫度、場強數據採集。操作控制系統7和磁場調節裝置2相連，通過信號反饋對磁體4的位置進行控制。
本發明裝置中磁體4為整個系統的核心部分，採用超導磁體，其中磁體隨位置、與治療部位的距離、磁體磁場強度的差異等因素不同，將施加在治療部位0.2-1.5T的靜磁場。
磁場調節裝置2如圖2所示，包括輪子8、電機9、小帶輪10、傳送帶11、大帶輪12、絲槓13、支撐裝置14，其中四個輪子8分別安裝在磁場調節裝置底部四角，電機9固定於磁場調節裝置2的下部中心位置，使整個磁場調節裝置2的重心儘量位於四個輪子8的中心，防止使用時裝置傾斜，同時也可以通過穩定重心避免移動時產生晃動。電機9軸端有一小帶輪10，電機9帶動小帶輪10轉動，再經由傳送帶11帶動大帶輪12，大帶輪12直接連接絲槓13，由於需要的轉速較低，所以電動機9的轉動經二級減速即可達到可以使用要求。絲槓13兩端由支撐裝置14支撐，並且通過螺紋匹配保證絲槓13可以自由轉動。磁體固定裝置3螺紋匹配於絲槓13上，由於絲槓13可以使轉動形式變為直線運動，所以磁體固定裝置3可以隨絲槓13不同方向的轉動而左右移動。為防止磁體固定裝置3沿絲槓13徑向轉動，本發明沿絲槓13徑向分別在磁體固定裝置3兩側加裝一塊擋板，使磁體固定裝置3隻能沿絲槓13軸向移動不能在徑向上轉動，起到徑向限位的作用。
溫度監測裝置5使用無損溫度測量傳感器，置於患處測量溫度，將信號採集傳送回操作控制系統7，實時顯示溫度以便監控治療情況。特斯拉計6測量磁場作用目標處的磁場強度，測得的結果再反饋回操作控制系統7，比較前期治療的磁場強度等參數，確定是否需要更強的磁體或調節磁體與患病部位的距離。
患者接受治療時，平躺於治療床1上，先移動磁場調節裝置2，使患者處於磁場所能作用的範圍內，再根據患者的診斷情況以及患處的位置調節需要的磁場強度、持續時間以及治療頻率等參數，由操作控制系統7控制電機9正轉或反轉，經小帶輪10、傳送帶11、大帶輪12和絲槓13移動磁體4，使其處於患處上方一定距離，進行治療。治療期間使用特斯拉計6實時測量患處周圍的磁場強度、溫度監測裝置5實時測量患處的溫度，由操作控制系統7根據前期患者的治療情況制定下一步的治療計劃。這些採集到的數據作為診斷的考慮因素，做到實時監測，實時優化治療方案。治療時間結束後操作控制系統7控制電機9傳動磁體4回到起始位置，結束治療或更換磁體4。
權利要求
1.利用磁場調節免疫功能的裝置，包括治療床、磁體、磁體固定裝置、磁場調節裝置、溫度監測裝置、特斯拉計、操作控制系統，其特徵在於治療床置於地面上，磁體位於治療床的正上方，通過磁體固定裝置連接在磁場調節裝置上，磁場調節裝置與治療床獨立，置於治療床側，磁場調節裝置的懸臂位於治療床的上方懸空位置並與治療床上平面保持一定的距離，治療床上平面固定有溫度監測裝置和特斯拉計，磁場調節裝置、溫度監測裝置和特斯拉計分別與操作控制系統相連。
2.根據利用權利要求1所述的利用磁場調節免疫功能的裝置，其特徵在於本發明所述的磁體採用直流電磁體、永磁體或超導磁體的任意一種，產生的靜磁場強度為0.2-1.5T。
3.根據利用權利要求1所述的利用磁場調節免疫功能的裝置，其特徵在於本發明所述的磁場調節裝置包括電機、小帶輪、傳動帶、大帶輪、絲槓、輪子、支撐裝置，電機軸端連接小帶輪並與小帶輪中軸在同一直線上，傳動帶緊繃於大帶輪、小帶輪的外切邊連接大、小帶輪，絲槓連接大帶輪並與大帶輪中軸在同一直線上，絲槓兩端由支撐裝置支撐，磁場調節裝置底部裝有輪子。
4.根據利用權利要求1所述的利用磁場調節免疫功能的裝置，其特徵在於本發明所述的溫度監測裝置使用無損溫度傳感器。
5.一種利用權利要求1所述裝置調節免疫功能進行治療的方法，其特徵在於包括下述步驟(a)將所述的磁體調節作用於病變位置，調節磁場與病變部位的距離；(b)根據不同的疾病設置磁感應強度、曝磁方式及治療時間；(c)通過特斯拉計測量作用在患處的磁場強度，通過溫度監控裝置測量患病部位的溫度；(d)將磁場強度及溫度信號傳送回操作控制系統，通過操作控制系統的反饋信息，判斷是否需要更換磁體或調節磁體位置，制訂最優化的治療方案，並通過電腦建立患者治療檔案。
全文摘要
本發明公開了一種利用靜磁場調節免疫功能的裝置及方法，將治療床置於地面上，磁體位於治療床的正上方，通過磁體固定裝置連接在磁場調節裝置上，磁場調節裝置與治療床獨立，置於治療床側，其懸臂位於治療床的上方懸空位置，治療床上平面固定有溫度監測裝置和特斯拉計，磁場調節裝置、溫度監測裝置和特斯拉計分別與操作控制系統相連。治療時，溫度監測裝置和特斯拉計進行溫度、場強數據採集和反饋控制，通過操作控制系統處理後將信號反饋到磁場調節裝置進行實時調節，針對不同的患者設置不同的參數，通過對免疫系統進行雙向調節，以維持機體的相對穩定，從而達到疾病輔助治療的目的，以達到最佳的治療效果。
文檔編號A61N2/12GK1966105SQ200610104880
公開日2007年5月23日 申請日期2006年11月9日 優先權日2006年11月9日
發明者商澎, 騫愛榮, 楊鵬飛, 王哲, 賈斌, 張維 申請人:西北工業大學