透射式等离子体综合治疗设备的制作方法

1.本发明涉及一种等离子体治疗设备，特别是结构简单、造价低廉的等离子体综合治疗设备，属于医疗设备技术领域。


背景技术：

2.在国内外医疗领域，各种等离子体设备已有广泛应用。特别是例如质子治疗设施等利用复杂的等离子体技术或其他射流技术对病灶进行治疗的设备，已有大量使用。
3.中国发明专利zl201811269404.5公开了一种基于同步回旋加速器的质子重离子治疗系统，以同步回旋加速器作为主加速器，将质子或重离子束流加速到治疗所需的最高能量，最终通过笔形束等设备照射到患者体内。
4.但是，现有技术中的这些设备都结构复杂、造价高昂，对患者的治疗费用非常高。所以医疗领域急需一种结构简单、造价低廉、治疗效果好并且治疗费用低的设备，用于直接对如各种癌症等疑难病灶进行很好的治疗。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种结构简单、造价低廉，能直接穿透人体各部器官的等离子体治疗设备。
6.本发明的技术方案如下。
7.一种透射式等离子体综合治疗设备，其特征在于，包括等离子体电源、高频加能系统、治疗发射系统，以及气体辅助系统：所述等离子体电源能够产生具有特定参数的电信号；所述高频加能系统与所述等离子体电源连接，能够产生基于所述电信号的高压电场；所述治疗发射系统与所述高频加能系统连接，能够产生基于所述高压电场的等离子体电子束，并将其电压降到人体可接受的范围；所述等离子电子束能够与工作气体相互作用，温度被降低到降到人体可接受的范围并生成能够穿透射入人体目标位置的等离子体射流；所述气体辅助系统用于提供所述工作气体。
8.优选地，所述等离子体电源包括电晕机电源和/或射频电源。
9.优选地，所述高频加能系统包括lc振荡电路，所述lc振荡电路的工作频率为2khz以上，脉冲电压能量范围为2k到5000k电子伏特。
10.优选地，所述lc振荡电路的工作频率为50mhz，脉冲电压能量为40k电子伏特。
11.优选地，所述治疗发射系统进一步包括：发射头保护罩，其限定出一定的内部空间，上部密封并且在下部形成发射口；发射头上部电极，其设置在所述内部空间上部，并与所述高频加能系统连接，能够产生所述高压电场；
等离子体发射电极，其设置在所述内部空间中部，与所述高频加能系统连接，能够产生所述等离子体电子束，并且被所述高压电场加速；绝缘罩，其设置在所述等离子体发射电极外部，位于所述等离子体发射电极与所述发射口之间；安全电阻，其与所述等离子体发射电极串联，从而与所述绝缘罩配合降低所述等离子体电子束的电压；气体导管，其与所述气体辅助系统连接，从而将所述工作气体输送到所述发射头保护罩内。
12.优选地，所述安全电阻与所述绝缘罩配合将所述等离子体电子束的电压降到36伏以下；所述绝缘罩与所述工作气体配合将所述等离子体电子束温度降到40℃以下。
13.优选地，所述治疗发射系统输出的所述等离子体射流的温度在40℃以下。
14.优选地，所述工作气体包括氮气、氩气的至少一种。
15.优选地，所述透射式等离子体综合治疗设备还包括安全监测系统，其能够监测各个工作部件的工作参数。
16.优选地，所述透射式等离子体综合治疗设备还包括操作控制系统，其能够自动或手动地控制各个工作部件系统运行。
17.通过以上技术方案，本发明能够取得如下的技术效果。
18.（1）本发明的设备所使用的各种配套设施都有商用化产品，市场上容易采购。
19.（2）本发明的设备的核心部件造价低廉，按目前国内市场的价格计算最高不超过6万元人民币。
20.（3）本发明的设备体积小、操作简单，不需要特殊环境和房间，随时可以到达使用的位置。
21.（4）因为造价低廉，一般中小医疗单位，包括农村小医院都可购买。又因为医院投资低，进一步降低了治疗费用，所以可以使更广大的低收入重症患者都得到治疗。所以本发明的设备具有非常高的社会效益。
附图说明
22.图1是本发明的透射式等离子体综合治疗设备结构示意图；图2是图1中实施例的治疗发射系统结构示意图。
23.图中各个附图标记的含义如下：001、等离子体电源；002、高频加能系统；003、治疗发射系统；004、气体辅助系统；005、安全监测系统；006、操作控制系统；007、人体；01、发射头上部电极； 02、安全电阻；03、等离子体发射电极；04、绝缘罩；05、发射头保护罩；06、气体导管；06-1、工作气体；07、等离子体射流；07-1、等离子体电子束；08、发射口。
具体实施方式
24.如附图1所示，根据本发明的一种透射式等离子体综合治疗设备，包括：等离子体电源001、高频加能系统002、治疗发射系统003、气体辅助系统004、安全监测系统005，以及
操作控制系统006。
25.所述等离子体电源001用于产生具有特定参数的电信号。本领域技术人员能够理解，此处的等离子体发生器001可以选用现有技术中任何适用的普通等离子体电源，诸如电晕机或射频电源及其组合。在一优选的实施方式中，所述等离子体电源001包括1000w与2000w电晕机电源各一部。
26.所述高频加能系统002与所述等离子体电源001连接，能够产生基于所述电信号的高压电场e。在一优选的实施方式中，所述高频加能系统包括lc振荡电路，所述lc振荡电路的工作频率为2khz以上，脉冲电压能量范围为2k到5000k电子伏特。在一更为优选的实施方式中，所述lc振荡电路的工作频率为50mhz，脉冲电压能量为40k电子伏特。
27.所述治疗发射系统003，能够产生基于所述高压电场e的等离子体电子束07-1，并将其电压降到人体可接受的范围。所述等离子电子束07-1能够与工作气体06-1相互作用，温度被降低到降到人体可接受的范围并生成能够穿透射入人体目标位置的等离子体射流07，其具体结构将在后文描述。
28.所述气体辅助系统004与所述治疗发射系统003连接，能够向所述治疗发射系统003通入辅助治疗的所述工作气体06-1。与发射治疗系统003配合，降温和整理等离子体射流07的形状所述安全监测系统005与所述等离子体电源001、所述高频加能系统002、所述治疗发射系统003等工作部件连接，其能够监测各工作部件的工作参数来控制各“高能”工作部件，保证各个工作部件都以正常参数运行，一旦出现异常，马上断电停机，以免对人体造成伤害。本领域技术人员能够理解，该安全监测系统对于实施本发明的透射式等离子体综合治疗设备并不是必需的，当设备的结构和参数设计具有足够的安全系数时，该系统可以省略。在一优选的实施方式中，该安全监测系统采用单板机实现。
29.所述操作控制系统006与所述治疗发射系统003等工作部件连接，其能够自动或手动地控制所述治疗发射系统003等工作部件运行，使各操作按钮一键多能和人性化。本领域技术人员能够理解，该操作控制系统对于实施本发明的透射式等离子体综合治疗设备并不是必需的。例如当本发明的透射式等离子体综合治疗设备与其它治疗设备联合使用时，可以与其它治疗设备共用操作控制系统。另外，此处的操作控制系统006也并不局限于对治疗发射系统的控制，还可以连接并控制等离子体电源001等设备。在一优选的实施方式中，该操作控制系统采用单板机实现。
30.如图2所示，所述治疗发射系统003进一步包括发射头上部电极01、安全电阻02、等离子体发射电极03、绝缘罩04、发射头保护罩05和气体导管06。
31.所述发射头保护罩05能够限定出一定的内部空间，上部密封并且在下部形成发射口08。此处所述的下部为靠近治疗目标位置的部分，即图2中的下部一端。本领域技术人员能够理解，所述发射头保护罩05可以采用现有技术中任何适用的材料制成。
32.所述发射头上部电极01设置在所述内部空间中，并与所述高频加能系统连接，从而在其产生所述高压电场e，将所述等离子体电子束向发射口08的方向加速。本领域技术人员能够理解，所述发射头上部电极01可以采用现有技术中的任何形式，采用能实现其功能的任意形状和大小。在一优选的实施方式中，所述发射头上部电极01为一圆形的板状电极，直径约为35mm，厚度约为3mm。
33.所述等离子体发射电极03也设置在所述内部空间中，与所述高频加能系统连接，能够产生所述等离子体电子束07-1。本领域技术人员能够理解，所述等离子体发射电极03可以采用现有技术中的任何形式，采用能实现其功能的任意形状和大小。在一优选的实施方式中，所述等离子体发射电极03为一长方体状电极，长约为20mm，宽约为10mm，高约30mm。
34.所述绝缘罩04设置在所述等离子体发射电极03外部，位于所述等离子体发射电极03与所述发射口08之间。本领域技术人员能够理解，所述绝缘罩04可以采用现有技术中任何满足绝缘性能要求的材料制成。在一优选的实施方式中，所述绝缘罩04采用绝缘的有机材料制成，其内部空间比所述等离子体发射电极03略大，开口向上地罩在等离子体发射电极03外部，以使得等离子体电子束07-1穿透绝缘罩04才能射向目标人体组织。
35.所述安全电阻02与所述等离子体发射电极03串联，从而与所述绝缘罩04配合降低所述等离子体电子束07-1的电压。本领域技术人员能够理解，所述安全电阻02可以采用现有技术中的任何适用的高压大功率电阻。在一优选的实施方式中，所述等离子体发射电极03发出的等离子体电子束07-1的脉冲电压在4万伏以上，经过所述安全电阻02后，能够将该脉冲电压降到100伏左右。这100伏左右的脉冲电压再经过绝缘罩04的“绝缘式缓冲减电压”，就可使等离子体电子束07-1的电压降到36伏以内。
36.所述气体导管06与所述气体辅助系统004连接，从而将所述工作气体06-1输送到所述发射头保护罩05内。在一优选的实施方式中，所述工作气体06-1包括氮气、氩气的至少一种。
37.在一优选的实施方式中，高频加能系统002的能量通过等离子体发射电极003以等离子体电子束07-1的形式发射出来时，等离子体电子束07-1的温度高于90℃，将近100℃。此种温度人体无法直接接触。所述绝缘罩04的隔热降温的作用可以使外部的等离子体电子束07-1温度降到50℃左右；与所述工作气体06-1配合，所述等离子体电子束07-1温度可以降到40℃以下。相应地，所述治疗发射系统003输出的所述等离子体射流07的温度在40℃以下。
38.下面对本发明的透射式等离子体综合治疗设备的工作过程进行说明。
39.1、等离子体电源001发出了具有等离子体参数的电信号。
40.2、这个电信号经过高频加能系统002的lc振荡电路的整合，施加在治疗发射系统003的发射头上部电极01产生出高频、高压有方向性的电场e。同时在等离子体发射电极03产生高频、高压的等离子体电子束07-1。
41.3、高频、高压的等离子体电子束07-1，经过治疗发射系统003的整合，先将电压降到36伏以下；再将温度降到40℃以下，使其完全达到人体能接受的安全范围。
42.4、在发射治疗系统003的发射头保护罩05内，低压的等离子体电子束07-1与工作气体06-1在电场e的作用下，进一步电离成07等离子体射流；5、将发射口08对准需要治疗的区域，对人体表面或内部各个器官的病灶进行治疗。
43.以上虽然已经示出和描述了本发明的特定实施例，但本发明并不局限于此。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种变化和修改都是显而易见的。因此，本发明涵盖的范围应包括在本发明的精神和范围中各种的替代、变形及等同方式。