肿瘤纳秒脉冲电疗仪.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201510217295.2

申请日:

2015.05.04

公开号:

CN104784814A

公开日:

2015.07.22

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):A61N 1/00申请日:20150504|||公开

IPC分类号:

A61N1/00

主分类号:

A61N1/00

申请人:

大连捷众科技有限公司

发明人:

耿美如

地址:

116600辽宁省大连市甘井子区黄浦路596号阳光数码大厦413号

优先权:

专利代理机构:

代理人:

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内容摘要

本发明属于一种肿瘤纳秒脉冲电疗仪,包括电流互感器(5)、单片机(6)和气体火花开关(3),其特征在于单片机(6)与高压直流电源电路(1)联通,高压直流电源电路(1)与LC谐振电路(2)联通,LC谐振电路(2)与气体火花开关联通。该发明对肿瘤治疗解决了手术、放化疗给患者带来的痛苦,在治疗过程中不会造成伤疤、炎症等副作用,最大程度减小对正常细胞的伤害。

权利要求书

1.  一种肿瘤纳秒脉冲电疗仪,包括电流互感器(5)、单片机(6)和气体火花开关(3),其特征在于单片机(6)与高压直流电源电路(1)联通,高压直流电源电路(1)与LC谐振电路(2)联通,LC谐振电路(2)与气体火花开关(3)联通;高压直流电源电路(1)包括NC22OV电源与KBU8104整流桥的1、2脚连接,KBU8104整流桥的3脚接电容器C6一端和绝缘栅型场效应管Q1、Q3的1脚,4脚接变压器T1的次级T1-3、T1-5、电阻R25、R29、绝缘栅型场效应管Q2、Q4的2脚和电容器C6的另一端及地;变压器T1的初级线圈T1-1两端接稳压二极管TVS的两端和电容器C17的一端;变压器T1次级线圈T1-4的两端分别接电阻R26、R27一端和变压器T2的2脚,电阻R26、R27的另一端接绝缘栅型场效应管Q3的3脚;变压器次级线圈T1-5另一端接电阻R28一端,电阻R28、R29另一端接绝缘栅型场效应管Q4的3脚;变压器T2的次级线圈T1-2两端分别接电阻R22、电阻R23一端;绝缘栅型场效应管Q2的1脚接绝缘栅型场效应管Q1的2脚、变压器T2的1脚和电阻R23的另一端;变压器T2的3脚接A放大电路U1D(1-1)中的电阻R17的另一端、电容器C11、C12、电阻R30和二极管D5的一端;电容器C11另一端接电阻R30另一端和地;电容器C12另一端接多个二极管D3、D4….Dn、Dn+1的一端;变压器T2的4脚接电容器C8的一端;电容器C8的另一端接二极管D5、D3和电容器C9的一端;电容器C9的另一端接多个二极管D4、Dn的另一端和电容器C10的一端;电容器C10的另一端接二极管Dn+1、电阻R31一端,电阻R31串联多个电阻R32~Rn;电阻Rn的另一端接电阻R33、电容器C7和B放大电路U2D(1-6)中的电阻R21一端;电压取样电阻R33和电容器C7的另一端接地;负反馈B的2脚联接电压PID调节器U1B(1-2)的7脚,3脚接可变电阻UR2的3脚;可变电阻UR2的1脚接+10V电源,2脚接地;变压器T1的次级线圈T1-2一端接电阻R22一端,另一端接电阻R23一端;绝缘栅型场效应管Q1的2脚接绝缘栅型场效应管Q2的1脚和变压器T2的1脚;绝缘栅型场效应管Q1的3脚接电阻R22、R23的另一端;绝缘栅型场效应管Q2的3脚接电阻K24、R25的另一端;绝缘栅型场效应管Q3的3脚接电阻R26、R27的一端;电阻R26、R27的另一端接变压器T1的次线级圈T1-4的两端;绝缘栅型场效应管Q4的3脚接电阻R28、R29的一端;电阻R28、R29的另一端分别接变压器T1的次级线圈T1-5的两端;负反馈A的1脚接A放大电路U1D(1-1)中的电阻R17一端;2脚接电流PID调节电路U1A(1-5)的1脚,3脚接可变电阻VR1的3脚;可变电阻VR1的1脚接+10V电源,2脚接地;电容器C17的另一端和瞬态抑制管TVS的一端与SG3525芯片外围电路(1-4)连接;SG3525芯片外围电路(1-4)与过压保护电路U2E(1-8)连接;电流P1D调节电路U1A(1-5)与自动裁决电路U1C(1-3)连接;自动裁决电路U1C(1-3)与电压P1D调节电路U1B(1-2)和跟随器电路U1E(1-7)连接。

2.
  根据权利要求1所述的肿瘤纳秒脉冲电疗仪,其特征在于所述的A放大电路U1D(1-1),由TL064运算放大器U1D和电阻R14、R16、R17、R18组成;运算放大器U1D的12脚接电阻R17的一端,13脚接电阻R18和R16的一端,14脚接电阻R14一端和R16的另一端;电阻R18的另一端接地。

3.
  根据权利要求1所述的肿瘤纳秒脉冲电疗仪,其特征在于所述的B放大电路U2D(1-6),由TL064运算放大器U2D和电阻R15、R19、R20组成;TL064运算放大器U2D的12脚接电阻R21的另一端,13脚接电阻R19、R20的一端,4脚接电源+UCC,11脚接电源-VCC,14脚接电阻R15一端和电阻R20另一端;电阻R19另一端接地。

4.
  根据权利要求1所述的肿瘤纳秒脉冲电疗仪,其特征在于所述的电压PID调节电路U1B(1-2),由TL064运算放大器U1B、电容器C3、C4和电阻R5~R8组成,TL064运算放大器U1B的7脚接电容器C4一端和自动裁决电路(1-3)中的二极管D2的负极,6脚接电阻R5、R7和电容器C3的一端,5脚接电阻R8的一端;电阻R8的另一端接SIM32F103单片机(6)的接口;电容器C3的另一端接电阻R6的另一端;电阻5另一端与电容器C4另一端连接。

5.
  根据权利要求1所述的肿瘤纳秒脉冲电疗仪,其特征在于所述的电流PID调节器电路U1A(1-5),由TL064运算放大器U1A、电容器C1、C2  和电阻R1~R4组成,TL064运算放大器U1A的1脚接电容器C1一端和自动裁决电路(1-3)中的二极管D1的负极,11脚接电源+VCC,4脚接电源-VCC,3脚接电阻R1、R4和电容器C2的一端,2脚接电阻R2一端;电阻R2的另一端接SIM32F103单片机的接口;电容器C2的另一端与电阻R3另一端连接。

6.
  根据权利要求1所述的肿瘤纳秒脉冲电疗仪,其特征在于所述的自动裁决电路U1C(1-3),由TL064运算放大器U1C、二极管D1、D2和电阻R9、R10、R11组成;TL064运算放大器U1C的8脚接电阻R10一端和SG3525芯片外围电路(1-4)中的电阻R12的一端,9脚接电阻R10另一端、电阻R11一端、和二极D1、D2的正极,10脚接电阻R9一端;电阻R9另一端接地;电阻R11另一端接电源-VCC。

7.
  根据权利要求1所述的肿瘤纳秒脉冲电疗仪,其特征在于所述的SG3525芯片外围电路(1-4),由SG3525芯片U2、电阻R12、R13和电容器C5组成;SG3525芯片U2的13、15脚接电源+VCC,9脚接电阻R12另一端,5、7脚接电容器C5的一端,6脚接电阻R13一端,1、2、12脚接地;电阻R13另一端接地;电容器C5另一端接地。

8.
  根据权利要求1所述的肿瘤纳秒脉冲电疗仪,其特征在于所述的跟随器电路U1E(1-7),由TL064运算放大器U1E、电容器C17、C18和电阻R36、R37组成;TL064运算放大器U1E的1脚接电阻R37和电容器C18的一端,2脚接电容器C18另一端和电阻R36一端,3脚接自动裁决电路(1-3)中TL064运算放大器U1C的8脚;电阻R36、R37的另一端与电容器C17一端相接并与SG3525芯片外围电路(1-4)中的电阻R12、TL064运算放大器U1C的8脚相接;电容器C17另一端接地。

9.
  根据权利要求1所述的肿瘤纳秒脉冲电疗仪,其特征在于所述的过压保护电路U2E(1-8),由TL064运算放大器U2E、二极管DN+2、电容器C19、C20、C21、电阻R37~R41和可变电阻VR3组成;TL064运算放大器U2E的5脚接电阻R41、R39、R40和电容器C19的一端,6脚接电容器C21和电阻R38一端,7脚接电容器C20一端、电阻R41另一端和二极管DN+2的正极;电容器C20另一端接地,电阻R38另一端接可变电阻VR3的3脚;可变电阻VR3的1脚接电源VSS,2脚接电阻R37一端;电阻R37和电容器C21的另一端相接并接地;电阻R39的另一端接B放大电路U2D(1-6)中的电阻R21另一端;二极管DN+2的负极接SG3525芯片外围电路(1-4)的SG3525芯片U2的9脚。

10.
  根据权利要求1所述的肿瘤纳秒脉冲电疗仪,其特征在于所述的LC谐振电路(2),由高压直流电源E、电容器C22~C27、电感L1~L6和开关K组成;高压直流电源E的正负极之间依次串联有电阻R42、电感L1~L6、开关K和电阻R43,并联电容器C22~C27。

说明书

肿瘤纳秒脉冲电疗仪
技术领域
本发明属于医疗设备,特别涉及一种肿瘤纳秒脉冲电疗仪。
背景技术
目前常用治疗肿瘤的方式有手术、放疗和化疗。如果肿瘤局限于原发部位或者一定区域,局部治疗往往能取得较好的效果,但肿瘤细胞的特点是扩散和转移,一旦发生转移,仅仅依靠局部治疗是不可以的。所以通常会配合放化疗。但放化疗属于全身治疗,在杀死癌细胞的同时也会将正常细胞杀死,还会产生胃肠功能絮乱、骨髓抑制、脱发等副作用,降低患者的生存质量。与此相比,用电疗的方式,诱导细胞凋亡,符合人体正常代谢过程,同时最大成都上减小质量过程中产生的副作用,为人类肿瘤治疗史开辟了新的纪元!
纳秒级脉冲电场通过利用细胞内电处理效应,达到诱导细胞凋亡、抑制肿瘤组织生长、诱导细胞周期发生改变的目的,最终使得肿瘤细胞自动消融达到治疗的目的。
人体内的细胞注定是要死亡的,而有些死亡是生理性的,有些则是病理性的。死亡的方式有两种:细胞坏死和细胞凋亡。坏死是细胞受到强烈理化或生物因素作用引起细胞无序变化的死亡过程。表现为细胞胀大,胞膜破裂,细胞内容物外溢,核变化较慢,DNA降解不充分,引起局部严重的炎症反应。凋亡指为维持内环境稳定,由基因控制的细胞自主的有序的死亡。 它是细胞的一种基本生物学现象,在多细胞生物去除不需要的或异常的细胞中起着必要的作用。它在生物体的进化、内环境的稳定以及多个系统的发育中起着重要的作用。由此可见,细胞凋亡是细胞对环境的生理性病理性刺激信号,环境条件的变化或缓和性损伤产生的应答有序变化的死亡过程。在形态学上的变化是多阶段的,细胞凋亡往往涉及单个细胞,即便是一小部分细胞也是非同步发生的。首先出现的是细胞体积缩小,连接消失,与周围的细胞脱离,然后是细胞质密度增加,线粒体膜电位消失,通透性改变,释放细胞色素C到胞浆,核质浓缩,核膜核仁破碎,DNA降解成为约180bp-200bp片段;胞膜有小泡状形成,膜内侧磷脂酰丝氨酸外翻到膜表面,胞膜结构仍然完整,最终可将凋亡细胞遗骸分割包裹为几个凋亡小体,无内容物外溢,因此不引起周围的炎症反应,凋亡小体可迅速被周围专职或非专职吞噬细胞吞噬。
细胞凋亡的途径主要有两条:一条是通过细胞外信号激活细胞内凋亡酶Caspase,另一条是通过线粒体释放凋亡酶激活因子激活Caspase。  而纳秒脉冲电场的作用主要是给细胞外信号刺激,以诱导细胞凋亡程序启动,同时短时间的电信号刺激又不会引起细胞坏死,避免引起细胞其他不良反应,并有效达到抑制肿瘤组织生长,诱导细胞周期发生改变的目的。
发明内容
本发明的目的在于解决上述技术问题,提供一种利用电压脉冲所产生的纳秒及时向长度的电场强度,穿透肿瘤细胞处膜,作用与内部细胞器,诱导细胞凋亡,从而被吞噬细胞带出体外的肿瘤纳秒脉冲电疗仪。
本发明解决技术问题所采用的技术方案是:一种肿瘤纳秒脉冲电疗仪,包括电流互感器、单片机和气体火花开关,其特征在于单片机与高压直流电源电路联通,高压直流电源电路与LC谐振电路联通,LC谐振电路与气体火花开关联通;高压直流电源电路包括NC22OV电源与KBU8104整流桥的1、2脚连接,KBU8104整流桥的3脚接电容器C6一端和绝缘栅型场效应管Q1、Q3的1脚,4脚接变压器T1的次级T1-3、T1-5、电阻R25、R29、绝缘栅型场效应管Q2、Q4的2脚和电容器C6的另一端及地;变压器T1的初级线圈T1-1两端接稳压二极管TVS的两端和电容器C17的一端;变压器T1次级线圈T1-4的两端分别接电阻R26、R27一端和变压器T2的2脚,电阻R26、R27的另一端接绝缘栅型场效应管Q3的3脚;变压器次级线圈T1-5另一端接电阻R28一端,电阻R28、R29另一端接绝缘栅型场效应管Q4的3脚;变压器T2的次级线圈T1-2两端分别接电阻R22、电阻R23一端;绝缘栅型场效应管Q2的1脚接绝缘栅型场效应管Q1的2脚、变压器T2的1脚和电阻R23的另一端;变压器T2的3脚接A放大电路U1D中的电阻R17的另一端、电容器C11、C12、电阻R30和二极管D5的一端;电容器C11另一端接电阻R30另一端和地;电容器C12另一端接多个二极管D3、D4….Dn、Dn+1的一端;变压器T2的4脚接电容器C8的一端;电容器C8的另一端接二极管D5、D3和电容器C9的一端;电容器C9的另一端接多个二极管D4、Dn的另一端和电容器C10的一端;电容器C10的另一端接二极管Dn+1、电阻R31一端,电阻R31串联多个电阻R32~Rn;电阻Rn的另一端接电阻R33、电容器C7和B放大电路U2D的中心电阻R21一端;电压取样电阻R33和电容器C7的另一端接地;负反馈B的2脚接电压PID调节器U1B1-2的7脚,3脚接可变电阻UR2的3脚;可变电阻UR2的1脚接+10V电源,2脚接地;变压器T1的次级线圈T1-2一端接电阻R22一端,另一端接电阻R23一端;绝缘栅型场效应管Q1的2脚接绝缘栅型场效应管Q2的1脚和变压器T2的1脚;绝缘栅型场效应管Q1的3脚接电阻R22、R23的另一端;绝缘栅型场效应管Q2的3脚接电阻K24、R25的另一端;绝缘栅型场效应管Q3的3脚接电阻R26、R27的一端;电阻R26、R27的另一端接变压器T1的次线级圈T1-4的两端;绝缘栅型场效应管Q4的3脚接电阻R28、R29的一端;电阻R28、R29的另一端接变压器T1的次级线圈T1-5的两端;负反馈A的1脚接A放大电路U1D中的电阻R17一端;2脚接电流PID调节电路U1A的1脚,3脚接可变电阻VR1的3脚;可变电阻VR1的1脚接+10V电源,2脚接地;电容器C17另一端和瞬态抑制管TVS的一端与SG3525   芯片电路连接;SG3525芯片电路与过压保护电路U2E连接;电流P1D调节电路U1A与自动裁决电路U1C连接;自动裁决电路U1C 与电压P1D调节电路U1B和跟随器电路U1E连接。
所述的A放大电路U1D,由TL064运算放大器U1D和电阻R14、R16、R17、R18组成;运算放大器U1D的12脚接电阻R17的一端,13脚接电阻R18和R16的一端,14脚接电阻R14一端和R16的另一端;电阻R18的另一端接地。
所述的B放大电路U2D,由TL064运算放大器U2D和电阻R15、R19、R20组成;TL064运算放大器U2D的12脚接电阻R21的另一端,13脚接电阻R19、R20的一端,4脚接电源+UCC,11脚接电源-VCC,14脚接电阻R15一端和电阻R20另一端;电阻R19另一端接地。
所述的电压PID调节电路U1B,由TL064运算放大器U1B、电容器C3、C4和电阻R5~R8组成,TL064运算放大器U1B的7脚接电容器C4一端和自动裁决电路中的二极管D2的负极,6脚接电阻R5、R7和电容器C3的一端,5脚接电阻R8的一端;电阻R8的另一端接SIM32F103单片机的接口;电容器C3的另一端接电阻R6的另一端;电阻5另一端与电容器C4另一端连接。
所述的电流PID调节器电路U1A,由TL064运算放大器U1A、电容器C1、C2  和电阻R1~R4组成,TL064运算放大器U1A的1脚接电容器C1一端和自动裁决电路中的二极管D1的负极,11脚接电源+VCC,4脚接电源-VCC,3脚接电阻R1、R4和电容器C3的一端,2脚接电阻R2一端;电阻R2的另一端接SIM32F103单片机的接口;电容器C2的另一端与电阻R3另一端连接。
所述的自动裁决电路U1C,由TL064运算放大器U1C、二极管D1、D2和电阻R9、R10、R11组成;TL064运算放大器U1C的8脚接电阻R10一端和SG3525芯片外围电路中的电阻R12的一端,9脚接电阻R10另一端、电阻R11一端、和二极D1、D2的正极,10脚接电阻R9一端;电阻R9另一端接地;电阻R11另一端接电源-VCC。
所述的SG3525芯片外围电路,由SG3525芯片U2、电阻R12、R13和电容器C5组成;SG3525芯片U2的13、15脚接电源+VCC,9脚接电阻R12另一端,5、7脚接电容器C5的一端,6脚接电阻R13一端,1、2、12脚接地;电阻R13另一端接地;电容器C5另一端接地。
所述的跟随器电路U1E,由TL064运算放大器U1E、电容器C17、C18和电阻R36、R37组成;TL064运算放大器U1E的1脚接电阻R37和电容器C18的一端,2脚接电容器C18另一端和电阻R36一端,3脚接自动裁决电路中TL064运算放大器U1C的8脚;电阻R36、R37的另一端与电容器C17一端相接并与SG3525芯片外围电路中的电阻R12、TL064运算放大器U1C的8脚相接;电容器C17另一端接地。
所述的过压保护电路U2E,由TL064运算放大器U2E、二极管DN+2、电容器C19、C20、C21、电阻R37~R41和可变电阻VR3组成;TL064运算放大器U2E的5脚接电阻R41、R39、R40和电容器C19的一端,6脚接电容器C21和电阻R38一端,7脚接电容器C20一端、电阻R41另一端和二极管DN+2的正极;电容器C20另一端接地,电阻R38另一端接可变电阻VR3的3脚;可变电阻VR3的1脚接电源VSS,2脚接电阻R37一端;电阻R37和电容器C21的另一端相接并接地;电阻R39的另一端接B放大电路U2D中的电阻R21另一端;二极管DN+2的负极接SG3525芯片外围电路的SG3525RWM芯片U2的9脚。
所述的LC谐振电路,由高压直流电源E、电容器C22~C27、电感L1~L6和开关K组成;高压直流电源E的正负极之间依次串联有电阻R42、电感L1~L6、开关K和电阻R43,并联电容器C22~C27。
本发明的有益效果是:该发明对肿瘤治疗解决了手术、放化疗给患者带来的痛苦,在治疗过程中不会造成伤疤、炎症等副作用,最大程度减小对正常细胞的伤害。
附图说明
以下结合附图,以实施例具体说明。
图1是肿瘤纳秒脉冲电疗仪的系统框图;
图2是图1中高压直流电源电路电气原理图;
图3是图2中A放大电路U1D、B放大电路U2D、电压PID调节器电路U1B、电流PID调解电路U1A、自动裁决电路U1C、SG3525芯片外围电路和SIM32F103单片机的电气原理图;
图4是图2 中控制跟随器U1E给定值电路过压和保护电路U2E的电气原理图;
图5是图1中LC谐振电路网络脉冲行程线电源原理图。
图中:1-高压直流电源电路;1-1-A放大电路U1D;1-2-电压PID调节电路U1B;1-3-自动裁决电路U1C;1-4-SG3525芯片外围电路;1-5-电流PID调节电路U1A;1-6-B放大电路U2D;1-7-跟随器电路U1E;1-8-过压保护电路U2E;2-LC谐振电路;3-气体火花开关;4-负载;5-电流互感器;6-SIM32F103单片机;U1A、U1B、U1C、U1D、U3D、U1E、U2E-TL064运算放大器;AC22OV-交流电源;DI-KBU8104整流桥;T1、T2-变压器;Q1~Q4-绝缘栅型场效应管,A、B-负反馈;K-开关;D1~DN+2二极管;TVS-瞬态抑制管;TH-初级线圈;T1-2~T1-5-次级线圈;VR1、VR2、VR3-可变电阻;R1~R41-电阻;C1~C21-电容器;L1~L6-电感;D1~Dn、Dn+1、-二极管;U2-SG3525PWM芯片。
具体实施方式
实施例,参照附图,一种肿瘤纳秒脉冲电疗仪,包括电流互感器5、单片机6和气体火花开关3.其特征在于单片机6与高压直流电源电路1联通,高压直流电源电路1与LC谐振电路2联通,LC谐振电路2与气体火花开关3联通;高压直流电源电路1包括NC22OV电源与KBU8104整流桥的1、2脚连接,KBU8104整流桥的3脚接电容器C6一端和绝缘栅型场效应管Q1、Q3的1脚,4脚接变压器T1的次级T1-3、T1-5、电阻R25、R29、绝缘栅型场效应管Q2、Q4的2脚和电容器C6的另一端及地;变压器T1的初级线圈T1-1两端接稳压二极管TVS的两端和电容器C17的一端;变压器T1次级线圈T1-4的两端分别接电阻R26、R27一端和变压器T2的2脚,电阻R26、R27的另一端接绝缘栅型场效应管Q3的3脚;变压器次级线圈T1-5另一端接电阻R28一端,电阻R28、R29另一端接绝缘栅型场效应管Q4的3脚;变压器T2的次级线圈T1-2两端分别接电阻R22、电阻R23一端;绝缘栅型场效应管Q2的1脚接绝缘栅型场效应管Q1的2脚、变压器T2的1脚和电阻R23的另一端;变压器T2的3脚接A放大电路U1D1-1中的电阻R17的另一端、电容器C11、C12、电阻R30和二极管D5一端;电容器C11另一端接电阻R30另一端和地;电容器C12另一端接多个二极管D3、D4….Dn、Dn+1的一端;变压器T2的4脚接电容器C8的一端;电容器C8的另一端接二极管D5、D3和电容器C9的一端;电容器C9的另一端接多个二极管D4、Dn的另一端和电容器C10的一端;电容器C10的另一端接二极管Dn+1、电阻R31一端,电阻R31串联多个电阻R32~Rn;电阻Rn的另一端接电压取梓电阻R33、电容器C7和B放大电路U2D1-6的中的电阻R21一端;电压取样电阻R33和电容器C7的另一端接地;负反馈B的2脚联接电压PID调节器U1B1-2的7脚,3脚接可变电阻UR2的3脚;可变电阻UR2的1脚接+10V电源,2脚接地;变压器T1的次级线圈T1-2一端接电阻R22一端,另一端接电阻R23一端;绝缘栅型场效应管Q1的2脚绝缘栅型场效应管Q2的1脚和变压器下2的1脚;绝缘栅型场效应管Q1的3脚接电阻R22、R23的另一端;绝缘栅型场效应管Q2的3脚接电阻K24、R25的另一端;绝缘栅型场效应管Q3的3脚接电阻R26、R27的一端;电阻R26、R27的另一端接变压器T1的次线级圈T1-4的两端;绝缘栅型场效应管Q4的3脚接电阻R28、R29的一端;电阻R28、R29的另一端分别接变压器T1的次级线圈T1-5的两端;负反馈A的1脚接A放大电路U1D1-1中的电阻R17一端;2脚接电流PID调节电路U1A1-5的1脚,3脚接可变电阻VR1的3脚;可变电阻VR1的1脚接+10V电源,2脚接地;瞬态抑制管TVS的一端与SG3525芯片外围电路1-4连接;SG3525芯片外围电路1-4与过压保护电路U2E1-8连接;电流P1D调节电路U1A1-5与自动裁决电路U1C1-3连接;自动裁决电路U1C1-3与电压P1D调节电路U1B1-2和跟随器电路U1E1-7连接。
所述的A放大电路U1D1-1,由TL064运算放大器U1D和电阻R14、R16、R17、R18组成;运算放大器U1D的12脚接电阻R17的一端,13脚接电阻R18和R16的一端,14脚接电阻R14一端和R16的另一端;电阻R18的另一端接地。
所述的B放大电路U2D1-6,由TL064运算放大器U2D和电阻R15、R19、R20组成;TL064运算放大器U3D的12脚接电阻R21的另一端,13脚接电阻R19、R20的一端,4脚接电源+VCC,11脚接电源-UCC,14脚接电阻R15一端和电阻R20另一端;电阻R19另一端接地。
所述的电压PID调节电路U1B1-2,由TL064运算放大器U1B、电容器C3、C4和电阻R5~R8组成;TL064运算放大器U1B的7脚接电容器C4一端和自动裁决电路1-3中的二极管D2的负极,6脚接电阻R5、R7和电容器C3的一端,5脚接电阻R8的一端;电阻R8的另一端接SIM32F103单片机6的接口;电容器C3的另一端接电阻R6的另一端;电阻5另一端与电容器C4另一端连接。
所述的电流PID调节器电路U1A1-5,由TL064运算放大器U1A、电容器C1、C2   和电阻R1~R4组成,TL064运算放大器U1A的1脚接电容器C1一端和自动裁决电路1-3中的二极管D1的负极,11脚接电源+VCC,4脚接电源-UCC,3脚接电阻R1、R4和电容器C2的一端,2脚接电阻R2一端;电阻R2的另一端接SIM32F103单片机的接口;电容器C2的另一端与电阻R3另一端连接。
所述的自动裁决电路U1C1-3,由TL064运算放大器U1C、二极管D1、D2和电阻R9、R10、R11组成;TL064运算放大器U1C的8脚接电阻R10一端和SG3525芯片外围电路1-4中的电阻R12的一端,9脚接电阻R10另一端、电阻R11一端、和二极D1、D2的正极,10脚接电阻R9一端;电阻R9另一端接地;电阻R11另一端接电源-VCC。
所述的SG3525芯片外围电路1-4,由SG3525芯片U2和电阻R12、R13组成;SG3525芯片U2的13、15脚接电源+VCC,9脚接电阻R12另一端,5、7脚接电容器C5的一端,6脚接电阻R13一端,1、2、12脚接地;电阻R13另一端接地;电容器C5另一端接地。
所述的跟随器电路U1E1-7,由TL064运算放大器U1E、电容器C17、C18和电阻R36、R37组成;TL064运算放大器U1E的1脚接电阻R37和电容器C18的一端,2脚接电容器C18另一端和电阻R36一端,3脚接自动裁决电路1-3中TL064运算放大器U1C的8脚;电阻R36、R37的另一端与电容器C17一端相接并与SG3525芯片外围电路1-4中的电阻R12、TL064运算放大器U1C的8脚相接;电容器C17另一端接地。
所述的过压保护电路U2E1-8,由TL064运算放大器U2E、二极管DN+2、电容器C19、C20、C21、电阻R37~R41和可变电阻VR3组成;TL064运算放大器U2E的5脚接电阻R41、R39、R40和电容器C19的一端,6脚接电容器C21和电阻R38一端,7脚接电容器C20一端、电阻R41另一端和二极管DN+2的正极;电容器C20另一端接地,电阻R38另一端接可变电阻VR3的3脚;可变电阻VR3的1脚接电源VSS,2脚接电阻R37一端;电阻R37和电容器C21的另一端相接并接地;电阻R39的另一端接B放大电路U2D1-6中的电阻R21另一端;二极管DN+2的负极接SG3525芯片外围电路1-4的SG3525PWM芯片U2的9脚。
所述的LC谐振电路2,由高压直流电源E、电容器C22~C27、电感L1~L6和开关K组成;高压直流电源E的正负极之间依次串联有电阻R42、电源L1~L6、开关K和电阻R43,并联电容器C22~C27。
LS谐振电路2由电感L1、L2、L3和电容器C22、C23、C23组成一个网络LC1,有电感L4、L5、L6和电容器C25、C26、C27组成一个网络LC2。
   在系统中选用了气体火花开关3,这种开关工作范围宽、传导电流大、结构灵活、制作简单,它具有承受耐高压、使用寿命长、电感和抖动低的特性,在脉冲功率功率装置中得到广泛应用。
电流互感器5初级为1匝,次级为100匝,次级并联500Ω电阻,取得信号发送给SIM32F103单片机中的MM74C93的计数器实现脉冲个数技术功能,并将个数达到预定值通过SIM32F103单片机6通讯,传输高电平给高压控制信号板,产生能使信号做高压电源的关断处理。以此完成高压脉冲的计数输出功能,来调解肿瘤细胞电场强度,辐射时间及其量的调整,达到预想的治疗效果。以上的各项功能均由SIM32F103单片机6和所编制的控制程序自动完成。
该发明的工作原理是:高压直流电源1用来给LC谐振电路2提供直流高压,给LC1、LC2网络充电,当达到气体火花开关3导通的值时,在负载4(予治疗的肿瘤)端产生高压脉冲波形,通过负载4电流检测取回脉冲信号进整流并做信号处理,得到一个低压高电平信号给SIM32F103单片机6中的MM74C93计算器,用于脉冲信号的技术积累,当达到计数累加值时,启动高压关断控制信号,给定定高压直流电流1的控制端,从而关断高压直流电流1的转出,使得关断负载4端的脉冲波形。
高压脉冲薄型所含的高频分量将有助于肿瘤细胞内电处理效应,进一步提高肿瘤细胞凋亡率,并有效诱导抑制肿瘤细胞周期发生改变,达到抑制肿瘤组织生长的目的。同时高压电源的脉冲幅值可调,平均功率可调,高压脉冲个数可调,治疗时间可调,以适应不同性质肿瘤的治疗。
该发明的研制成功将为人类所对恶性肿瘤治痛开创了一条新的途径,为医学做出巨大贡献。

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本发明属于一种肿瘤纳秒脉冲电疗仪,包括电流互感器(5)、单片机(6)和气体火花开关(3),其特征在于单片机(6)与高压直流电源电路(1)联通,高压直流电源电路(1)与LC谐振电路(2)联通,LC谐振电路(2)与气体火花开关联通。该发明对肿瘤治疗解决了手术、放化疗给患者带来的痛苦,在治疗过程中不会造成伤疤、炎症等副作用,最大程度减小对正常细胞的伤害。 。

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