專利名稱：R波同步電化學治癌儀及治療方法
技術領域：
本發(fā)明屬于生物醫(yī)學工程領域中的醫(yī)療儀器和治療方法。
電化學治療惡性腫瘤已得到各國醫(yī)學界的公認。目前國際上普遍采用的化學療法是直流電通電治癌。但在臨床應用中發(fā)現(xiàn)，對近心臟處的腫瘤，如中心型肺癌、縱膈腫瘤、食道癌等進行直流電治療時，通電電壓升到4伏即會干擾心電的正常節(jié)律，出現(xiàn)心律紊亂，嚴重時產生房顫、室顫而危及病人生命。
本發(fā)明的目的在于為克服現(xiàn)有技術中直流電化學治癌儀的不足，發(fā)明一種電化學治癌儀以及在不影響病人心臟節(jié)律的情況下，如何使用該儀器，提高通電電壓，有效地治療心臟附近腫瘤的方法。
本發(fā)明所述的R波同步電化學治癌儀，其主要構成為
圖1所示的框圖結構。在接受心電信號的心電前置放大器(1)的輸出端接有隔直電容(2)和由電阻及兩個反接并聯(lián)的二極管(3)共同組成的限幅電路(4)，在限幅電路(4)之后依次接有同相放大器(5)，50Hz陷波器(6)，R波濾波器(7)和整流電路(8);在整流電路(8)的輸出端接有一個模擬開關(9)，模擬開關(9)的輸出信號同時送至自動閾值電路(10)的輸入端和比較器(11)的一個輸入端，比較器(11)的另一個輸入端與自動閾值電路(10)的輸出端相聯(lián)接;在比較器(11)的輸出端接有一個不可重觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器(12)，隨后是一個延時電路(13)，在延時電路(13)的輸出端又另接有兩個單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器(14)和(15)，其中單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器(16)的輸出信號接到模擬開關(9)的控制端，而另一單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器(14)的輸出端接可調脈沖電壓電路(16);可調脈沖電壓電路(16)和可調直流電壓電路(17)的輸出端同與加法器(18)的輸入端相聯(lián)接，在加法器(18)的輸出端接有功率驅動電路(19)，其功率驅動電路(19)的輸出為通電正電極(20)，通電負電極為(21)。
本發(fā)明所述的治癌儀的基本原理是由心電前置放大器(1)將心電信號放大若干倍后，經隔直電容(2)消去電極上的極化電位。由于心電信號的幅度小于二極管的死區(qū)電壓，因而不會被限幅電路(4)削掉，該信號經由同相放大器(5)后得到一放大了的心電信號a，(如圖2a所示)，然后經過50Hz陷波器(6)，由R波濾波器(7)和整流電路(6)得到正向的R波;此時模擬開關(9)的狀態(tài)是導通的，因此正向的R波和自動閾值電路(10)的閾值比較，由比較器(11)輸出一個R波同步脈沖信號b，并修改閾值;不可重觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器(12)可使減少誤觸發(fā)，并輸出R波同步脈沖信號C;延時電路(13)將信號C延遲5～20毫秒，再由單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器(14)和(15)產生R波同步脈沖信號e、d;由單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器(16)輸出的同步脈沖信號d用來斷開模擬開關(9)，并在下一次R波到來之前使其導通，防止脈沖通電信號反饋回裝置的輸入端后，高脈沖信號將抬高自動閾值電路(10)的閾值，從而導致漏檢出;單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器(14)是用來調節(jié)R波同步通電脈沖信號e的脈寬，可調脈沖電壓電路(16)接受通電脈沖信號e并輸出一個幅度可調的R波同步脈沖信號f;可調直流電壓電路(17)輸出一個幅度可調的直流電壓信號g，由加法器(18)將信號f、g相加后，經功率驅動電路(19)后，從通電正電極(20)，和通電負電極(21)輸出脈沖通電信號。由此可見，當直流電壓信號g的幅度為零時，治癌儀的工作方式為R波同步脈沖通電;當可調的R波同步脈沖信號f的幅度為零時，工作方式為直流通電;當直流電壓信號g和R波同脈沖信號f的幅度均不為零時，工作方式為直流通電疊加R波同步脈沖通電。
利用本發(fā)明所說的治癌儀對心臟附近的腫瘤進行治療的方法為，在心電R波之后，T波上升支之前的一小段時間，對近心臟腫瘤進行R波同步脈沖通電。圖1中和說明書中所說的信號a，b，c，d，e的時序關系如圖2所示。
本發(fā)明有如下優(yōu)點1.可以對心臟附近的腫瘤進行較高電壓的通電治療，消除了脈沖通電治療時脈沖對心臟節(jié)律的影響。動物實驗表明，當把通電正極直接插到豚鼠心包上，電壓到8V仍不影響豚鼠心律。
2.裝置性能穩(wěn)定，有效地消除通電信號的反饋對儀器本身的影響，能準確地檢出R波，無誤檢、漏檢現(xiàn)象。
3.具有直流通電、R波同步脈沖通電和直流疊加R波同步脈沖通電三種工作方式。其中直流疊加R波同步脈沖通方式，是在施加一個不影響心律的低直流電壓基礎上，疊加一個較高的R波同步脈沖電壓，可以最大限度地發(fā)揮電化學治癌的潛力。
附圖1R波同步電化學治癌儀的電路原理框圖;
附圖2圖1中信號a，b，c，d，e的時序圖。
根據(jù)本發(fā)明所說的R波同步電化學治癌儀的實際裝置中可在功率驅動電路(19)的輸出端聯(lián)接一套電壓、電流、電量的測量顯示電路(22)。心電信號取出送入前置放大器(1)，而脈沖通電信號由通電電極(20)、(21)施加于腫瘤部位。關于實施例的其它結構，已在前面作了較詳細的說明，不再贅述。
權利要求
1.一種R波同步電化學治癌儀，主要由心電前置放大器，同相放大器，陷波器，R波濾波器，整流電路，模擬開關，自動閾值電路，比較器，不可重觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，延時電路，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，脈沖電壓電路，直流電壓電路，功率驅動電路和測量、顯示電路等組成，其特征在于，在所說的心電前置放大器(1)的輸出端和同相放大器(5)的輸入端之間接有隔直電容(2)和由電阻及兩個反接并聯(lián)的二極管(3)共同組成的限幅電路(4)；在整流電路(8)的輸出端與自動閾值電路(10)和比較器(11)的輸入端之間有一個模擬開關(9)，在延時電路(13)的輸出端接有兩個單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器(14)和(15)，其中單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器(15)的輸出端聯(lián)接到模擬開關(9)的控制端在另一個單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器(14)的輸出端接可調脈沖電壓電路(16)，可調脈沖電壓電路(16)和可調直流電壓電路(17)的輸出端同與加法器(18)的輸入端相聯(lián)接，加法器(18)的輸出端接有功率驅動電路(19)。
2.根據(jù)權利要求1所說的治癌儀，其特征在于，所說的前置放大電路(1)，電容(2)，限幅電路(4)，同相放大器(5)，陷波器(6)，R波濾波器(7)，整流電路(8)，模擬開關(9)，自動閾值電路(10)，比較器(11)，不可重觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器(12)，延時電路(13)，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器(14)，可調脈沖電壓電路(16)，加法器(18)，功率驅動電路(19)和通電正電極(20)為依次聯(lián)接;其中模擬開關(9)的輸出端同時與比較器(11)的另一輸入端相聯(lián)接;延時電路(13)的輸出端還接有一個單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器(15)，其單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器(15)的輸出端與模擬開關(9)的控制端相聯(lián)接;加法器(18)的輸入端不僅與可調脈沖電壓電路(16)的輸出端相聯(lián)接，而且還與可調直流電壓電路(17)的輸出端相聯(lián)接;在功率驅動電路(19)的輸出端可設置一套測量、顯示電路(22)。
3.根據(jù)權利要求1和2所說的治癌儀，利用該治癌儀對心臟附近的腫瘤進行治療的方法為，在心電R波之后，T波上升支之前的一小段時間，對近心臟腫瘤進行R波同步脈沖通電。
全文摘要
一種在心電R波之后、T波上升支之前一小段時間進行R波同步脈沖通電治療近心臟腫瘤的裝置。它可以消除通電對心臟節(jié)律的影響，采用隔直電容和限幅二極管構成自動快速恢復電路，采用一定時序控制模擬開關的開閉而清除了脈沖通電信號對裝置本身的影響。它具有直流通電、R波同步脈沖通電、直流疊加R波同步脈沖通電三種工作方式，可以選擇最佳的治療方案。
文檔編號A61N1/32GK1084416SQ92111109
公開日1994年3月30日 申請日期1992年9月22日 優(yōu)先權日1992年9月22日
發(fā)明者謝則平, 許強, 陳柏好, 胡星德, 李利強 申請人:華中理工大學