一种脉冲磁场快速溶栓系统

本发明涉及脉冲领域，具体是一种脉冲磁场快速溶栓系统。

背景技术：

1、血栓性疾病是由于血管内形成的血凝块引起血管闭塞而诱发，会导致脑梗、心梗、静脉血栓栓塞症(vet)等严重危害人生理健康的症状，也是诱发心血管疾病(cvd)的主要潜在病理。随着人口的老龄化、人们生活方式等的改变，血栓栓塞性疾病越来越成为全球性的重大健康问题，成为导致全球人口死亡的第一位原因。采取有效的溶栓技术能够及时溶解血凝块并恢复血流，从而防止器官衰竭和组织坏死等继发症，在科学研究和临床实践中都具有十分重要的意义。

2、手术干预和静脉溶栓药物治疗是临床上常采用的传统溶栓策略，而血栓性疾病治疗窗口狭窄(大约6小时)且溶栓药物循环半衰期较为短暂(其循环半衰期通常小于5分钟)，对临床治疗造成了极大困扰。而短时间内大量注入药物，会增加全身出血的风险，因而不被提倡采纳。

3、诸如导管定向溶栓等外科干预手术有解决上述问题的潜力，但高昂的成本和巨大的操作难度限制了这种技术的发挥。近年来，借助外部物理场实现无创或微创溶栓的技术逐渐成为研究热点，包括超声波、磁和光等形式的物理场被使用以配合纳米药物实现对血栓的诊断、治疗等。而目前超声波和光热/光动力介导的溶栓技术，由于缺乏靶向运输药物的功能且受到物理效应引起的组织损伤的限制，尚未在临床实践中得到应用。磁场介导的溶栓技术则具有能够主动靶向运输，聚集纳米药物和机械破坏血栓等优势，在实现溶栓诊疗一体化系统建设中体现出巨大潜力。目前，用以溶栓的磁场形式包括静态磁场、旋转磁场和交变磁场，而静磁场由于其单一的靶向运输功能和较低的溶栓效率逐渐被旋转磁场介导的溶栓技术所代替。交变磁场主要依靠磁热效应促进溶栓药物释放提高溶栓效率，但这也增加了对周围健康组织热灼伤的风险。尽管旋转磁场能够以协同效应的优势极大提高溶栓效率，但其复杂的线圈架构和狭窄的作用空间限制了这一技术的发展和应用。因此，迫切需要一种新型的溶栓技术以解决传统溶栓手段的缺陷并对现有物理场溶栓方式进行优化。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种脉冲磁场快速溶栓系统，包括脉冲磁场发生器和磁性载药粒子；

2、所述脉冲磁场发生器用于输出脉冲磁场；

3、所述脉冲磁场发生器包括控制模块和脉冲磁场发生模块；

4、所述控制模块用于控制脉冲磁场发生模块工作，并调节脉冲磁场发生模块输出脉冲参数；

5、所述脉冲磁场发生模块包括储能元件、开关电路和电磁线圈；

6、所述储能元件通过开关电路向电磁线圈放电，在电磁线圈中输出脉冲磁场，控制磁性微粒向磁场梯度增大的方向运动；

7、所述磁性载药粒子靶向深入血栓区域，并响应脉冲磁场，释放药物，实现溶栓；

8、进一步，所述磁性载药粒子为纳米尺度的铁氧化物颗粒。

9、进一步，所述脉冲磁场的强度大于等于1t，脉宽大于100us。

10、进一步，在一次溶栓过程中，所述脉冲磁场可重复施加多次。

11、进一步，在产生脉冲磁场前，通过静脉注射或通过近端血管注射将磁性载药粒子注射入生物体的体内，并使用导管或导丝将磁性载药粒子引导到目标血栓区域；

12、判断磁性载药粒子是否达到目标血栓区域的方法包括磁共振成像、超声成像。

13、进一步，所述脉冲磁场发生器还包括交互界面；

14、所述交互界面包括输入设备和输出设备；

15、所述输入设备用于供用户输入指令；

16、所述输出设备用于显示溶栓过程和/或溶栓结果。

17、进一步，所述输入设备包括触控屏、控制键盘、磁盘驱动；

18、所述输出设备包括lcd显示器、oled显示屏。

19、进一步，所述脉冲磁场发生器还包括用于供电的电源模块；

20、所述电源模块为控制模块、脉冲磁场发生模块、交互界面供电。

21、进一步，所述控制模块接收来自外部的控制指令，并将控制指令转换为用于控制脉冲磁场发生模块工作的反馈信号。

22、进一步，所述控制模块控制开关电路的开关动作和电阻时序，从而调节输出的脉冲波形。

23、本发明的技术效果是毋庸置疑的，本发明将脉冲磁场施加到结合了溶栓药物的磁性微粒上，基于脉冲磁场具有的高梯度和强场属性，极大增加了作用在磁性微粒上的磁力，使磁性微粒能够靶向血栓运动，最终与药物协同实现溶栓效率的提高。

24、本发明的脉冲磁场发生器能够按需产生数百至数千安培脉冲电流，电磁线圈可根据实际情况灵活设计其尺寸，而磁性纳米药物则由磁性颗粒和溶栓药物结合制备而成。

25、本发明产生的高强度脉冲磁场具有高磁场强度和高梯度属性，具备高穿透性、持续功率传输、精确控制和无创的特点，适用范围广能够以较远距离实现对磁性载药粒子的控制，并能与溶栓药物协同实现高效溶栓。

26、本发明通过脉冲磁场控制磁性载药粒子靶向血凝块运动，在靶区释放药物，增加局部药物浓度，以提高溶栓效率。

27、进一步的，本发明将多匝螺线管线圈应用于溶栓领域，该电磁线圈输出穿透性强且聚焦性好，结合载有溶栓药物的磁性微粒，能够适配大部分应用场景需求。

技术特征：

1.一种脉冲磁场快速溶栓系统，其特征在于：包括脉冲磁场发生器和所述磁性载药粒子。

2.根据权利要求1所述的一种脉冲磁场快速溶栓系统，其特征在于：所述磁性载药粒子为纳米尺度的铁氧化物颗粒。

3.根据权利要求1所述的一种脉冲磁场快速溶栓系统，其特征在于：所述脉冲磁场的强度大于等于1t，脉宽大于100us。

4.根据权利要求1所述的一种脉冲磁场快速溶栓系统，其特征在于：在一次溶栓过程中，所述脉冲磁场可重复施加多次。

5.根据权利要求1所述的一种脉冲磁场快速溶栓系统，其特征在于：在产生脉冲磁场前，通过静脉注射或通过近端血管注射将磁性载药粒子注射入生物体的体内，并使用导管或导丝将磁性载药粒子引导到目标血栓区域；

6.根据权利要求1所述的一种脉冲磁场快速溶栓系统，其特征在于：所述脉冲磁场发生器还包括交互界面；

7.根据权利要求6所述的一种脉冲磁场快速溶栓系统，其特征在于：所述输入设备包括触控屏、控制键盘、磁盘驱动；

8.根据权利要求6所述的一种脉冲磁场快速溶栓系统，其特征在于：所述脉冲磁场发生器还包括用于供电的电源模块；

9.根据权利要求1所述的一种脉冲磁场快速溶栓系统，其特征在于：所述控制模块接收来自外部的控制指令，并将控制指令转换为用于控制脉冲磁场发生模块工作的反馈信号。

10.根据权利要求1所述的一种脉冲磁场快速溶栓系统，其特征在于：所述控制模块控制开关电路的开关动作和电阻时序，从而调节输出的脉冲波形。

技术总结
本发明公开一种脉冲磁场快速溶栓系统，包括脉冲磁场发生器和磁性载药粒子；所述脉冲磁场发生器用于输出脉冲磁场；所述脉冲磁场发生器包括控制模块和脉冲磁场发生模块；所述控制模块用于控制脉冲磁场发生模块工作，并调节脉冲磁场发生模块输出脉冲参数；所述脉冲磁场发生模块包括储能元件、开关电路和电磁线圈；所述储能元件通过开关电路向电磁线圈放电，在电磁线圈中输出脉冲磁场，控制磁性微粒向磁场梯度增大的方向运动；所述磁性载药粒子靶向深入血栓区域，并响应脉冲磁场，释放药物，实现溶栓；本发明将脉冲磁场施加到结合了溶栓药物的磁性微粒上，极大增加了作用在磁性微粒上的磁力，使磁性微粒能够靶向血栓运动。

技术研发人员：董守龙,姚陈果,雷原
受保护的技术使用者：重庆大学
技术研发日：
技术公布日：2024/6/23