一种无损伤定向肿瘤治疗仪的制作方法

1.本发明涉及医疗设备技术领域，特别涉及一种无损伤定向肿瘤治疗仪。


背景技术：

2.目前，目前临床上治疗肿瘤的主要方法有外科手术法、化疗法、放疗法、电场治疗等。其中，电场治疗方法为采用电极连接到人体表面，在电极上施加电场的方式对肿瘤进行治疗的手段。但是在治疗时，需要医生手动对人体进行电极的架设或贴附，效率较低并且具有很强的专业性。


技术实现要素：

3.本发明目的之一在于提供了一种无损伤定向肿瘤治疗仪，通过输送装置，实现自动将人体输送至治疗区域，无需医生手动进行电极贴附，提高了效率。
4.本发明实施例提供的一种无损伤定向肿瘤治疗仪，包括：
5.基座，
6.无损伤治疗装置，设置在基座中部；
7.输送装置，设置在基座上，用于将人体输送至治疗装置的治疗区域内；
8.控制终端，分别与治疗装置和输送装置电连接。
9.优选的，输送装置包括：
10.第一输送导轨和第二输送导轨，设置在基座的上端面且分别位于无损伤治疗装置的两侧的第一槽体和第二槽体内；
11.第一电机，设置在基座内，与第一输送导轨传动连接；
12.第二电机，设置在基座内，与第二输送导轨传动连接；
13.第一输送板体，底部靠近无损伤治疗装置的一端设置有第一滑块；第一滑块滑动设置在第一输送导轨上；
14.第二输送板体，底部远离无损伤治疗装置的一端设置有第二滑块，第二滑块滑动设置在第二输送导轨上。
15.优选的，输送装置还包括：
16.第三输送导轨，设置在第一输送板体的上端面且位于第三槽体内；
17.第三电机，设置在第一输送板体内，与第三输送导轨传动连接；
18.腿部限位体，底部设置有第三滑块，第三滑块滑动设置在第三输送导轨上；腿部限位体上端面设置有两个可容纳人体腿部的第一凹槽。
19.优选的，输送装置还包括：
20.第四输送导轨，设置在第二输送板体的上端面且位于第四槽体内；
21.第四电机，设置在第二输送板体内，与第四输送导轨传动连接；
22.头枕，底部设置有第四滑块，第四滑块滑动设置在第四输送导轨上，头枕上表面设置有可容纳人体头部的第二凹槽；第二凹槽形状与人体头部形状相适应。
23.优选的，无损伤治疗装置包括：
24.环状主体，
25.液压升降机构，一端滑动设置在基座的上表面设置的第五输送导轨上，另一端与环状主体的侧面固定连接；
26.次级环，套设在环状主体内；在次级环和环状主体之间对称设置有两个第一转动机构；次级环通过第一转动机构与环状主体转动连接；
27.扫描环，套设在次级环内；在扫描环和次级环之间对称设置有两个第二转动机构；扫描环通过第二转动机构与次级环转动连接；
28.两个治疗头，对称设置在扫描环的内圈。
29.优选的，治疗头包括：
30.伸缩机构，一端与扫描环的内圈固定连接，一端设置有第一u型槽；
31.第三转动机构，一端转动设置在第一u型槽内，另一端设置有第二u型槽；
32.第四转动机构，一端转动设置在第二u型槽内；
33.接触体，设置在第四转动机构的远离第二u型槽的转动端；接触体远离第二u型槽的一端设置为弧面形并嵌设有螺旋型天线；
34.多个出液孔，设置在螺旋型天线的外周。
35.优选的，无损伤治疗装置还包括：
36.三维成像机构，设置在扫描环内侧，用于对人体进行扫描获取人体扫描数据。
37.优选的，控制终端执行如下操作：
38.获取待治疗的患者的识别信息；
39.基于识别信息，通过病患大数据平台，获取患者的身体参数信息；
40.通过病例大数据平台获取用户的病例信息；
41.解析病例信息，确定肿瘤位于人体的部位；
42.基于身体参数信息和肿瘤位于人体的部位，确定第一输送板体和第二输送板体之间的相对距离、腿部限位体位于第一输送板体的第一位置和头枕位于第二输送板体的第二位置和环状主体的中心距离第一输送板体或第二输送板体的平面的竖直距离；
43.基于第一输送板体和第二输送板体之间的相对距离，控制第一电机和第二电机动作；
44.基于腿部限位体位于第一输送板体的第一位置，控制第三电机动作；
45.基于头枕位于第二输送板体的第二位置，控制第四电机动作；
46.基于环状主体的中心距离第一输送板体或第二输送板体的平面的竖直距离，控制液压升降机构动作；
47.其中，基于身体参数信息和肿瘤位于人体的部位，确定第一输送板体和第二输送板体之间的相对距离、腿部限位体位于第一输送板体的第一位置和头枕位于第二输送板体的第二位置和环状主体的中心距离第一输送板体或第二输送板体的平面的竖直距离；包括：
48.获取预设的距离确定库；
49.基于身体参数信息和肿瘤位于人体的部位查询距离确定库，确定相对距离、第一位置、第二位置和竖直距离；
50.其中，基于身体参数信息和肿瘤位于人体的部位查询距离确定库，确定相对距离、第一位置、第二位置和竖直距离，包括：
51.解析身体参数信息，确定多个第一参数值；
52.基于预设的量化模板对肿瘤位于人体的部位进行量化，确定代表肿瘤位于人体的部位的第二参数值；
53.基于多个第一参数值和第二参数值构建第一标识；
54.计算第一标识与距离确定库中的各个距离判断条目中的第二标识的相似度；
55.获取与第一标识的相似度最大且大于预设的第一相似度阈值的第二标识对应的距离判断条目；
56.解析距离判断条目，获取距离判断条目中的表示相对距离的第一数据值、表示第一位置的第二数据值、表示第二位置的第三数据值和表示竖直距离的第四数据值。
57.优选的，控制终端还执行如下操作：
58.通过三维成像机构获取人体扫描数据；
59.基于人体扫描数据，构建人体的三维模型；
60.再次解析病例信息，获取预设时间段内的肿瘤生长的图片组；
61.基于图片组，确定肿瘤的原始生长点及肿瘤生长的方向向量；
62.将原始生长点映射至三维模型中，确定第一参考点及第一参考点距离三维模型的中轴线的水平距离；
63.基于水平距离，控制液压升降机构在第五输送导轨上滑动，使第一参考点与环状主体的圆心重合；
64.获取预设的控制库；控制库中控制向量与控制参数集一一对应；
65.计算方向向量与控制库内各个控制向量的相似度，获取相似度大于预设的第二相似度阈值且为控制库中最大值的控制向量对应的控制参数集；
66.基于控制参数集控制第一转动机构、第二转动机构和扫描环动作，使扫描环上连个治疗头设置点位的连线与方向向量重合；
67.其中，基于图片组，确定肿瘤生长的方向向量，包括：
68.解析图片组，确定原始生长点在各个图片中的位置；
69.确定图片组中各个图片的肿瘤的边界；
70.以原始生长点构建坐标系；
71.基于原始生长点在各个图片中的位置与各个图片的肿瘤的边界，确定各个图片对应的初始向量，初始向量由原始生长点的位置指向肿瘤边界上距离原始生长点最远的点；
72.计算初始向量与其他的各个初始向量之间的第三夹角的平均值；
73.将平均值最小的初始向量，作为方向向量。
74.本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
75.下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
76.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
77.图1为本发明实施例中一种无损伤定向肿瘤治疗仪的示意图；
78.图2为本发明实施例中一种无损伤定向肿瘤治疗仪的结构示意图；
79.图3为本发明实施例中第一输送板体的结构示意图；
80.图4为本发明实施例中第二输送板体的结构示意图；
81.图5为本发明实施例中无损伤治疗装置的结构示意图；
82.图6为图5中a处放大图。
具体实施方式
83.以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
84.本发明实施例提供了一种无损伤定向肿瘤治疗仪，如图1至图6所示，包括：
85.基座11，
86.无损伤治疗装置3，设置在基座11中部；
87.输送装置2，设置在基座11上，用于将人体输送至无损治疗装置3的治疗区域内；
88.控制终端1，分别与无损治疗装置3和输送装置2电连接。
89.其中，输送装置2包括：
90.第一输送导轨12和第二输送导轨15，设置在基座11的上端面且分别位于无损伤治疗装置3的两侧的第一槽体13和第二槽体16内；
91.第一电机14，设置在基座11内，与第一输送导轨12传动连接；
92.第二电机17，设置在基座11内，与第二输送导轨15传动连接；
93.第一输送板体20，底部靠近无损伤治疗装置3的一端设置有第一滑块19；第一滑块19滑动设置在第一输送导轨12上；
94.第二输送板体21，底部远离无损伤治疗装置3的一端设置有第二滑块18，第二滑块18滑动设置在第二输送导轨16上。
95.优选的，输送装置2还包括：
96.第三输送导轨25，设置在第一输送板体20的上端面且位于第三槽体27内；
97.第三电机26，设置在第一输送板体20内，与第三输送导轨25传动连接；
98.腿部限位体22，底部设置有第三滑块28，第三滑块28滑动设置在第三输送导轨25上；腿部限位体22上端面设置有两个可容纳人体腿部的第一凹槽。
99.优选的，输送装置2还包括：
100.第四输送导轨29，设置在第二输送板体21的上端面且位于第四槽体30内；
101.第四电机31，设置在第二输送板体21内，与第四输送导轨29传动连接；
102.头枕23，底部设置有第四滑块32，第四滑块32滑动设置在第四输送导轨29上，头枕23上表面设置有可容纳人体头部的第二凹槽；第二凹槽形状与人体头部形状相适应。
103.上述技术方案的工作原理及有益效果为：
104.使用时，同步控制第一电机14和第二电机17动作，使第一输送板体20移动到第一
输送导轨12的最左侧、第二输送板体21移动到第二输送导轨15的最左侧；患者躺上第一输送板体20和第二输送板体21，使肿瘤部位位于第一输送板体20和第二输送板体21之间的空隙处；头枕23和腿部限位体22的设置实现人体在第一输送板体20和第二输送板体21上的定位，并且提高患者的舒适度。当患者躺好后，控制第一电机14和第二电机17反转，将人体肿瘤部位输送到无损治疗装置3内，实现了无损治疗装置3的自动对位，采用输送装置2进行精确输送，提高了效率，保证治疗的准确。
105.在一个实施例中，无损伤治疗装置3包括：
106.环状主体33，
107.液压升降机构31，一端滑动设置在基座11的上表面设置的第五输送导轨24上，另一端与环状主体33的侧面固定连接；
108.次级环35，套设在环状主体33内；在次级环35和环状主体33之间对称设置有两个第一转动机构34；次级环35通过第一转动机构34与环状主体33转动连接；
109.扫描环37，套设在次级环35内；在扫描环37和次级环35之间对称设置有两个第二转动机构36；扫描环37通过第二转动机构36与次级环35转动连接；
110.两个治疗头32，对称设置在扫描环37的内圈372。
111.其中，治疗头32包括：
112.伸缩机构41，一端与扫描环37的内圈372固定连接，一端设置有第一u型槽；
113.第三转动机构42，一端转动设置在第一u型槽内，另一端设置有第二u型槽；
114.第四转动机构43，一端转动设置在第二u型槽内；
115.接触体44，设置在第四转动机构43的远离第二u型槽的转动端；接触体44远离第二u型槽的一端设置为弧面形并嵌设有螺旋型天线；
116.多个出液孔，设置在螺旋型天线的外周。
117.上述技术方案的工作原理及有益效果为：
118.通过液压升降机构31、第一转动机构34、第二转动机构36、扫描环37实现了治疗头32从任意方向与人体进行接触；使两个治疗头32之间形成的电场可以作用于人体任意位置的肿瘤，提高了治疗仪的适用性。通过伸缩机构41、第三转动机构42和第四转动机构43的动作，实现调整接触体与人体接触的位置，以实现接触体上设置的螺旋型天线与人体的最大接触，保证电场耦合进入人体；出液孔连接有输送隔离液的设备，通过出液孔将隔离液输送至电场耦合位置周围，以限制电场耦合位置，以提高输送人体电场的可控性，隔离液为绝缘液体。此外，第三转动机构42、第四转动机构43及扫描环37的动作，可以改变磁场作用与肿瘤的方向，进而可以实现对肿瘤施加交变电场，提高了肿瘤治疗效果。在第一转动机构34、第二转动机构36及扫描环37的动作时，必然造成接触体与人体接触位置的改变，需同步控制第三转动机构42和第四转动机构43及伸缩机构41的工作，以保证接触体与人体的最大接触；为了应对治疗过程中治疗头32与人体接触位置的改变，接触体设置为弧面型，防止对人体的刮伤。其中，扫描环37包括内圈372和外圈371；内圈372与外圈371为滑动连接；内圈372靠近外圈371的一侧设置有齿条，外圈371内设置有电机，电机输出端设置有齿轮，齿轮与齿条啮合；通过电机带动内圈372实现内圈372与外圈371之间的相对转动。
119.在一个实施例中，无损伤治疗装置3还包括：
120.三维成像机构38，设置在扫描环37内侧，用于对人体进行扫描获取人体扫描数据。
121.上述技术方案的工作原理及有益效果为：
122.通过三维成像机构38确定第一输送板体20和第二输送板体21上是否有人，并且确定人体的位置，以便于控制第一转动机构34、第二转动机构36、扫描环37、伸缩机构41、第三转动机构42和第四转动机构43的动作，实现治疗头32对肿瘤的精准对位，三维成像机构38包括：红外扫描装置等。更进一步，三维成像机构38可以设置为多个并阵列分布在扫描环37的内圈372。
123.在一个实施例中，控制终端1执行如下操作：
124.获取待治疗的患者的识别信息；
125.基于识别信息，通过病患大数据平台，获取患者的身体参数信息；
126.通过病例大数据平台获取用户的病例信息；
127.解析病例信息，确定肿瘤位于人体的部位；
128.基于身体参数信息和肿瘤位于人体的部位，确定第一输送板体20和第二输送板体21之间的相对距离、腿部限位体22位于第一输送板体20的第一位置和头枕23位于第二输送板体21的第二位置和环状主体33的中心距离第一输送板体20或第二输送板体21的平面的竖直距离；
129.基于第一输送板体20和第二输送板体21之间的相对距离，控制第一电机14和第二电机17动作；
130.基于腿部限位体22位于第一输送板体20的第一位置，控制第三电机26动作；
131.基于头枕23位于第二输送板体21的第二位置，控制第四电机31动作；
132.基于环状主体33的中心距离第一输送板体20或第二输送板体21的平面的竖直距离，控制液压升降机构31动作；
133.其中，基于身体参数信息和肿瘤位于人体的部位，确定第一输送板体20和第二输送板体21之间的相对距离、腿部限位体22位于第一输送板体20的第一位置和头枕23位于第二输送板体21的第二位置和环状主体33的中心距离第一输送板体20或第二输送板体21的平面的竖直距离；包括：
134.获取预设的距离确定库；
135.基于身体参数信息和肿瘤位于人体的部位查询距离确定库，确定相对距离、第一位置、第二位置和竖直距离；
136.其中，基于身体参数信息和肿瘤位于人体的部位查询距离确定库，确定相对距离、第一位置、第二位置和竖直距离，包括：
137.解析身体参数信息，确定多个第一参数值；
138.基于预设的量化模板对肿瘤位于人体的部位进行量化，确定代表肿瘤位于人体的部位的第二参数值；
139.基于多个第一参数值和第二参数值构建第一标识；
140.计算第一标识与距离确定库中的各个距离判断条目中的第二标识的相似度；
141.获取与第一标识的相似度最大且大于预设的第一相似度阈值的第二标识对应的距离判断条目；
142.解析距离判断条目，获取距离判断条目中的表示相对距离的第一数据值、表示第一位置的第二数据值、表示第二位置的第三数据值和表示竖直距离的第四数据值。
143.上述技术方案的工作原理及有益效果为：
144.通过待治疗的患者的识别信息(例如挂号的编号或住院号)，直接从病患大数据平台上进行患者数据调取，确定患者的身体参数和病患部位，自动调节第一输送板体20和第二输送板体21之间的距离、腿部限位体22位于第一输送板体20的第一位置和头枕23位于第二输送板体21的第二位置及无损伤治疗机构的高度，以便头枕23及腿部限位体22适应不同病患的身高；实现达到最后将患者送到无损伤治疗装置3内时，病患部位位于第一输送板体20和第二输送板体21之间的空隙，方便无损伤治疗装置3的运行；实现自动调节，提高了治疗效率。
145.在一个实施例中，控制终端1还执行如下操作：
146.通过三维成像机构获取人体扫描数据；
147.基于人体扫描数据，构建人体的三维模型；
148.再次解析病例信息，获取预设时间段内的肿瘤生长的图片组；
149.基于图片组，确定肿瘤的原始生长点及肿瘤生长的方向向量；
150.将原始生长点映射至三维模型中，确定第一参考点及第一参考点距离三维模型的中轴线的水平距离；
151.基于水平距离，控制液压升降机构31在第五输送导轨上滑动，使第一参考点与环状主体33的圆心重合；
152.获取预设的控制库；控制库中控制向量与控制参数集一一对应；
153.计算方向向量与控制库内各个控制向量的相似度，获取相似度大于预设的第二相似度阈值且为控制库中最大值的控制向量对应的控制参数集；
154.基于控制参数集控制第一转动机构34、第二转动机构36和扫描环37动作，使扫描环37上连个治疗头设置点位的连线与方向向量重合；
155.其中，基于图片组，确定肿瘤生长的方向向量，包括：
156.解析图片组，确定原始生长点在各个图片中的位置；
157.确定图片组中各个图片的肿瘤的边界；
158.以原始生长点构建坐标系；
159.基于原始生长点在各个图片中的位置与各个图片的肿瘤的边界，确定各个图片对应的初始向量，初始向量由原始生长点的位置指向肿瘤边界上距离原始生长点最远的点；
160.计算初始向量与其他的各个初始向量之间的第三夹角的平均值；
161.将平均值最小的初始向量，作为方向向量。
162.上述技术方案的工作原理及有益效果为：
163.通过确定肿瘤的生长方向进行治疗头的初始位置的精准对位，对位后，控制扫描环37进行扫描，以对位的位置左右各摆动预设的角度，以形成电场方向改变的交变电场，以提高肿瘤的治疗效果；当扫描环37扫描一个流程后，一个流程可以是左右各摆动50次；控制第一转动机构34和第二转动机构36动作将扫描环37置为与上一流程相垂直的位置再次进行扫描。在扫描过程中，因治疗头与人体接触的位置改变，需要时刻通过第三转动机构和第四转动机构调整接触体的姿态，实现螺旋型天线与人体的最佳耦合，保证人体内电场的强度的可控性。肿瘤细胞在生长方向更易受电场的作用，将肿瘤生长方向作为初始位置，提高肿瘤的杀伤效果。其中，在扫描过程中，实施确定治疗头之间的距离，以根据预设的距离与
电压的控制表实施改变治疗头上施加的电压。
164.在一个实施例中，无损伤定向肿瘤治疗仪还包括：
165.监测装置，与控制终端1连接，用于在治疗过程中实时监测患者的生命体征及状态。
166.监测装置包括：
167.第一检测机构，用于获取患者的脑电信号；例如可以采用在头枕23两侧设置万向管并在万向管末端设置脑电传感器来实现；
168.第二检测机构，用于获取患者的体温、脉搏等信号；例如可以采用在腿部限位体22上铰接翻盖，在翻盖内侧与腿部限位体22内侧设置有充气气囊，在充气气囊贴近人体的表面设置有温度传感器及脉搏测试传感器来实现。
169.控制终端1用于获取检测的脑电信号、体温、脉搏信号，将其输入预设的监测模型中，确定调节因子，基于调节因子查询预设的调节表，获取第一调整值；基于第一调整值对治疗头施加的电压进行调整。通过实施监测实施调整，提高了治疗的安全性及智能性。当调整后还是监测到异常时，停机并输出报警。
170.在一个实施例中，无损伤定向肿瘤治疗仪，还包括：
171.图像采集模块，用于采集患者的面部表情图像；
172.控制终端1还执行如下操作：
173.获取预设的修正库，修正库中标准表情图像与第二调整值一一对应；
174.基于面部表情图像和修正库，确定第二调整值；
175.基于第二调整值对治疗头施加的电压进行调整。
176.上述技术方案的工作原理及有益效果为：
177.控制终端1通过图像采集模块对患者的面部表情图像进行监测，基于面部表情对施加人体的电压进行调控。例如：通过表情监测到患者对施加的电压感到疼痛或麻痹等不同感觉时，通过第二调整值将施加电压向下修正，以保证患者的安全。修正库中存储的标准表情图像为表示不同程度的疼痛时对应的表情图像，根据代表不同程度的疼痛的表情所对应设置的第二调整值，对电压进行调整。其中，基于面部表情图像和修正库，确定第二调整值；主要为将面部表情图像与修正库中各个标准表情图像进行匹配，当匹配符合时，获取匹配符合的标准表情图像对应的第二调整值；匹配可以采用相似度匹配的方法，即通过特征提取分别提取面部表情图像和标准表情图像的特征值，然后计算特征值之间的相似度，相似度计算可以采用余弦相似度计算法，当相似度大于预设阈值且为修正库中最大时，确定面部表情图像与标准表情图像相匹配。
178.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。