專利名稱：一種可穿戴式多場輻射全身熱療裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種醫療保健設備，尤其涉及一種借助探針束將熱量經過人體組織內 的生物熱傳導來迅速對體內組織快速加熱的可穿戴式全身熱療裝置，特別適用于腫瘤患者 的全身熱療。
背景技術：
全身熱療是一種通過將身體溫度快速均勻升高，達到激活身體免疫系統工作，進 而進行治療的方法，尤其對于糖尿病晚期、晚期擴散型腫瘤和艾滋病等免疫功能嚴重受阻 的全身性疾病。其中，特別是腫瘤的高溫全身熱療，其熱加載在手術治療過程中所需改變 的僅是人體自身的溫度，副作用很小，因而在臨床上有“綠色療法”之譽。目前包括微波、射 頻、超聲、激光等在內的熱源大多通過探針介入的方式或體外聚焦照射局部腫瘤，使其達到 失活或壞死的熱劑量，作為局部加熱治療的體系。然而我們知道，許多惡性腫瘤實際上已演 變為一種全身性疾病，局部熱療不太可能將靶向組織的所有癌細胞殺滅干凈，而極少量的 癌細胞殘余很可能導致腫瘤全面復發，正是基于這一原因，促使人們逐步考慮研制開發高 性能的腫瘤全身熱療系統，以滿足那些已發生轉移的腫瘤的加熱治療臨床需求。當前所發展出的全身熱療方法包括生物學法、經體表加溫方法、體表透熱法、體外 循環加熱方法等。生物學法因是通過向患者體內注射毒素、細菌來誘發機體產熱，由于不可 控存在很大的安全問題；體表加溫法如溫毯包裹法、熱蠟浴法、熱水服法等，由于加熱時間 過長且效果十分有限，對人體造成的副效應大；在體表透熱法中，輻射熱式加溫法采用紅外 線、微波、射頻、超聲、激光等在體表照射，屬于非侵入治療，但升溫時間也較長，由于對普通 皮膚組織或含血管組織不加選擇的同樣劑量進行輻射，易于引起病人傳熱效果不佳的局部 表皮組織燙傷，而深部組織溫度則并未達到治療參數，這是因為此類方法中，加熱仍然需要 通過體表皮膚傳導入組織內，雖然含大血管組織由于血流旺盛傳熱較好，但其與普通組織 接受的能量并無區別，這是因為，為保證普通組織不至灼傷，輻射最大功率以普通組織能承 受量為佳，因而這種方式總的加熱深度十分有限。所以，目前臨床上采用的全身加溫方法主 要轉而采用體外循環加熱法，這是一種由內而外的加溫方法，試圖克服體表加溫法不能實 現對深部組織加熱，以及加熱溫度不均等問題。具體做法是將人體循環血液引出體外，通過 熱交換器將血液升溫，再輸送回體內。顯然，這種方法存在手術復雜，病人創傷大，易感染， 費用高等問題，而且實際操作中加熱時間長，也很難保證目標組織溫度達到預定水平。然而 這種方法可以實現相對較好的加熱速度，因為通過血液循環的熱量傳遞迅速而且均勻，不 容易發生局部皮膚灼傷。但這種方式的不足在于，血管手術復雜，加之血液引出到體外，存 在一定風險。考慮到上述原因，本發明提供一種新的避免了已有全身熱療方法不足之處的無損 加熱方法和治療系統，可實現通過選擇性血流輸送熱量，從而達到全身深部組織快速升溫 的目的。在各種能量束中，超聲作為一種高頻率、大功率的機械振動在經過人體組織時，
3會引起組織間的分子在平衡位置上振動，由于組織內的摩擦粘滯損耗、熱傳導損耗和一 些分子的弛豫過程不斷有序地把聲波振動能量轉換成熱能，形成超聲熱作用。此外，各 種頻率的電磁波，在生物組織中產生明顯熱效應的包括微波、射頻和紅外。其中微波 (300MHz-300kMHz)的熱效應體現在微波量> 10mW/cm時，水等極性分子發生與外加電 場取向一致的運動，并隨微波的高頻變化而劇烈運動、碰撞摩擦產生熱量。類似的，射頻 (100kHz-300MHz)電磁場作用與組織內的水分子，使其產生高頻振動，與周圍分子、離子摩 擦碰撞產生熱。具體又可分感應加熱、容性加熱、內生場加熱等模式。對應于每一種加熱模 式，探針都應該做成相應的形狀，以構成所需的空間電磁波發射區域。紅外、激光以及其他 頻段的電磁波同樣存在類似的生物熱效應。各種物理源的加熱原理和裝置不同，探針以及 發生器的物理設備尺寸及形式也應不同。

發明內容
本發明的目的在于提供一種可穿戴式多場輻射全身熱療裝置，即用于快速提升生 物體內部溫度的基于血管加熱的可穿戴式多場輻射全身熱療裝置。該發明借助于對所施 加聚焦輻射源的能量在血液內的熱吸收和熱沉積作用，以及血液在迅速流動(10-30s每循 環)過程中與組織的熱對流和局部組織內部的熱傳導，從而實現全身熱療。既能實現機體 的均勻、快速升溫，又可避免局部過熱，同時兼有可穿戴式器件的便捷，是一種無創痛、高效 的熱療方式，具有操作簡便、加熱效率高且治療成本低的特點，對于臨床應用也較為有利。本發明的技術方案如下本技術裝置由輻射探針網絡、發生器、電源、控制模塊，所述的輻射探針網絡由編 織于附著物上的至少一個探針束組成；探針束由至少一個功率單獨控制的輻射探針封裝而 成，輻射探針通過傳輸線與發生器連接；附著物為服裝或佩戴支承物；控制模塊采集人體 溫度和體外電磁場強度信號，控制發生器功率和輻射探針功率。本發明所述的探針束針對各自的輻射目標形成輻射探針網絡，所述的輻射目標為 人體的大血管，且探針束布置在大血管的上方的皮膚部位。探針束中輻射探針的輻射波聚 焦在該探針束輻射目標的大血管內部。發生器發出的波為電磁波、超聲波或兩者的組合。電磁波為微波、射頻和紅外中的一種。附著物為服裝型時，該服裝型采用可拆卸的分層結構，所述分層結構由外到內包 括隔離織物層、屏蔽層、電纜層和皮膚貼合織物層。電纜層是由傳輸線與紡織纖維復合成的 復合纖維。本發明所述的附著物采用柔性材料或剛性材料制作，所述的柔性材料采用紡織制 品、橡膠、塑料或彈性金屬材料；剛性材料采用金屬或非金屬的剛性固定支架型材料。本發明所述的探針束、傳輸線和發生器的連接采用分離式結構或封裝為一體式的 發生探頭。本發明提供的可穿戴式多場輻射全身熱療裝置還包括用于增強全身熱療效果的 包裹用毛毯，配合溫度監控的熱成像儀，以及配合生理監控的血流動力學、生命體征參數采 集設備。本發明具有以下優點及突出性效果該裝置消除了以往體外輻射加熱中不加區別
4的對人體全身實施輻射，從而一方面可能導致皮膚灼傷而另一方面則對全身升溫效果不佳 的矛盾。這種新的技術采用的每一探針束通過至少一根輻射探針進行對輻射目標大血管的 聚焦加熱，位于含大血管的皮膚上方的探針束對輻射目標大血管實施選擇性加熱，由此形 成的探針網絡覆蓋在大血管網絡的上方。因此，通過靈活調控加熱功率，可以使富含大血管 的局部組織加熱輻射劑量提高，而血管稀疏地方的加熱量則可以保持較低水平，從而使輻 射的熱量以安全和優化的方式最大限度地傳輸到血管內繼而全身。而與體外循環或血管介 入加熱的方式相比，本發明提供的裝置實現了在高效提升人體全身溫度的同時避免了血管 手術或穿刺帶來的創傷，因而更加符合患者的需要。本發明的優點還在于，這種裝置應用于臨床時操作性強，使用簡單，在普通門診即 可進行，這使得基于本發明裝置的全身腫瘤熱療的開展相當方便。設計精良、簡潔的操作方 式可以使本裝置隨時、隨地的供病患及其家屬操作使用，無須受限于醫學、儀器的知識，也 無須受限于醫院的場地。本發明的關鍵之處在于首次弓|入可穿戴式輻射熱吸收進行血管加熱，全身各部位 加熱功率均可靈活調控，從而實現快速的全身熱療，尤其是腫瘤等疾病治療的目標。必須 強調的是，本發明裝置在實際使用過程中，雖然方便快捷，但一定要考慮人體的溫度承受范 圍，對于超過基礎體溫2°C的熱療實施應有專人看護或代為實施。


圖1為本發明的可穿戴式多場輻射全身熱療裝置進行血液加熱的原理圖。圖2為佩戴式全身熱療裝置的實施方案示意圖，采用發生器-傳輸線-探針束的 分離式連接。圖3為佩戴式全身熱療裝置的實施方案示意圖，采用發生器和探頭一體式的連 接。圖4為服裝式全身熱療裝置的實施方案示意圖，采用發生器-傳輸線-探針束的 分離式連接。圖5為服裝式全身熱療裝置的實施方案示意圖，采用發生器和探頭一體式的連 接。圖6為服裝式全身熱療裝置的服裝分層結構圖。圖7為本發明的可穿戴式多場輻射全身熱療裝置主要電路原理框圖。圖中11.輻射探針；12.能場；13.人體組織；14.輻射目標大血管；15.發生 器；16.傳輸線；17.輻射波焦點；21.佩戴支承；22.探針束；23.電源；24.輻射探針網 絡；25.控制模塊；31. —體式發生探頭；41.多路轉接頭；42.紡織纖維；51.通訊傳輸線； 52.便攜式電磁功率發生模塊；61.屏蔽層；62.隔離織物層；63.電纜層；64.皮膚貼合織物 層；66.絕緣保護。
具體實施例方式全身熱療的目的是要均勻升高機體的溫度，并達到42°C以上。本發明提升加熱速 度的核心就在于應用上述熱源，采用選擇性的針對含大血管組織的加熱和傳熱技術，因而 熱量能最大限度地輸送到體內。血液升溫后，由于自身的高比熱和快速流動特性，可以迅速
5將熱量帶到體內不同部位。熱量經血液與組織的對流換熱，以及組織內的熱傳導，速度比 經表皮加熱快，效率也更高。同時由于血液的高比熱，迅速帶走接受輻射部位的熱量，避免 了局部熱損傷，又可以避免體外循環加熱的大面積創傷及感染風險，是一種高效而又綠色 的加熱方法。同時，可穿戴式的設計使得治療方案可以更加靈活，減少對病人正常生活的干 擾，其每一輻射探針功率可調性的優勢，避免了傳統體外輻射在人體體表全場不加選擇性 加熱的不足。根據不同的治療方案，新裝置可靈活選擇熱劑量和熱療裝置，可以應用于除腫 瘤等疾病外的其他熱療場合，甚至作為一種提升體溫的保健措施。本裝置將一至多根編織于服裝或佩戴支撐上的功率可單獨控制的輻射探針束形 成輻射探針網絡，布置到體表特定部位(大血管行走部位)，借助探針束將熱量導入輻射目 標大血管，并借助分布在附著物上的探針束組成的輻射探針網絡將超聲、紅外、激光、微波、 射頻、各頻段電磁波探針的能量以最優生物熱吸收的形式導入血管循環系統，通過血液灌 注將熱量輸送至全身，并經過組織內的生物熱傳導來迅速對體內組織快速加熱的可穿戴式 全身腫瘤熱療裝置。探針網絡借助于對所施加聚焦輻射源的能量在血液內的熱吸收和熱沉 積作用，以及血液在迅速流動(10-30S每循環)過程中與組織的熱對流，局部組織內部的熱 傳導從而實現全身熱療。下面結合具體實施方式
進一步描述本發明。圖1為本發明的可穿戴式多場輻射全身熱療裝置進行血液加熱的原理圖；圖2為 本發明提供的發生器_傳輸線_探針束的分離式連接的實施方案示意圖。可穿戴式多場輻射全身熱療裝置包括輻射探針網絡24、發生器15、電源23、控制 模塊25組成；輻射探針網絡由編織于附著物上的至少一個探針束22組成；探針束由至少 一個功率單獨控制的輻射探針11封裝而成；輻射探針通過傳輸線16與發生器15連接；附 著物為服裝或佩戴支承物；控制模塊采集人體溫度和體外電磁場強度信號，控制發生器功 率和輻射探針功率。控制模塊用于控制輻射探針功率和輻射探針工作狀態、防止過熱、進行 電磁屏蔽保護、進行報警。發生器產生輻射源，輻射能量經過傳輸線送至編織于服裝上的輻射探針并聚焦輻 射到血管內發生血液熱吸收。其中，多根輻射探針11封裝成適合尺寸的探針束22通過佩 戴支承21固定在與人體組織13外的特定部位，探針束之間形成輻射探針網絡24以維持能 場12和血管14的輻射作用距離。借助血液在體內的迅速流動(10-30s每循環)過程中與 組織的熱對流，局部組織內部的熱傳導，熱量可以快速的從加熱部位帶到全身組織沉積，從 而實現全身熱療。探針束針對各自的輻射目標形成輻射探針網絡，所述的輻射目標為人體的大血 管，且探針束布置在大血管上方的皮膚部位。探針束中輻射探針的輻射波聚焦在該探針束 輻射目標的大血管內部。因此，將可穿戴裝置佩戴在身上時，輻射探針束將熱量導入輻射目 標大血管，而探針束組成的輻射探針網絡將多場輻射的能量以最優生物熱吸收的形式導入 血管循環系統。為了提高加熱速度，每個輻射探針的工作功率根據局部富血管區域的血流速度、 血管深度、血液灌注率、血管密度及生理狀況進行優化；輻射探針之間形成的網絡使全身形 成系統性的快速加熱，實現全身升溫的目標。輻射探針之間形成獨立或相互連接的網絡，各輻射探針、各網絡可以獨立工作，也
6可以按照一定工作時間、空間序列工作，以配合熱療計劃的系統性實施。電源和發生器的工 作序列獨立控制或形成網格，按照時間、空間有序依次工作。發生器產生的輻射物理源為電磁波、超聲或兩者的組合。電磁波包括微波、射頻和 紅外中的一種。配合物理源可使用相應輻射導入劑、吸收劑及組織輻射防護劑。附著物需滿足可穿戴式器件的固定部位、固定特性的要求，還需固定探針束，確保 輻射探針網絡中的輻射探針之間的控件分布。因此，附著物包括服裝或佩戴支承維持，采用 柔性材料或剛性材料制作，所述的柔性材料采用紡織制品、橡膠、塑料或彈性金屬材料；所 述的剛性材料采用金屬或非金屬的剛性固定支架型材料。圖4為服裝式全身熱療裝置的實施方案示意圖，采用發生器-傳輸線-探針束的 分離式連接。附著物為服裝型時，該服裝型采用可拆卸的分層結構，所述分層結構由外到內 包括隔離織物層、屏蔽層、電纜層和皮膚貼合織物層。所述的電纜層是由傳輸線與紡織纖維 復合成的復合纖維，所述的傳輸線和所述的復合纖維具有各自的絕緣層。圖6為服裝型全 身熱療裝置的服裝分層結構圖。最外層為隔離織物層，隔離內部金屬導線與空氣中的水分、 粉塵和腐蝕性物質。其次為屏蔽層，進行電磁隔離，以免內部的電磁能向外部泄露，其材料 可以是較薄的金屬箔片、導電有機物或者是多股細金屬絲編織成的網狀材料。再次是帶有 傳輸線的電纜層，用于傳送電磁功率。由于需要傳送大功率，因此應在接頭處做好絕緣和防 熱處理。皮膚貼合織物層與皮膚接觸，隔離體表與金屬線纜的接觸。分層結構可以拆卸，分 別進行清理和維護。附著物采用柔性材料或剛性材料制作，柔性材料采用紡織制品、橡膠、塑料或彈性 金屬材料；剛性材料采用金屬或非金屬的剛性固定支架型材料。傳輸線與織物的結合方式除了通過織物纖維進行編織、緊密結合外；也可以獨立 于編織纖維，附著于纖維層的骨架，可隨時拆卸，尤其適用于使用佩戴支撐的情況。傳輸線是輻射能量傳輸線或電力傳輸線，采用物理傳輸介質或通過無線發送、接 收器傳輸，所述的傳輸線介質是同軸電纜、光纖、柔性電纜、雙絞線、微帶線、波導、帶狀線或 超聲傳輸線。傳輸線本身應該是絕緣處理的、阻抗匹配的、傳輸特性穩定的柔性線纜。探針束、傳輸線、發生器的連接是分離式的或封裝為一體式發生探頭31。附圖4為 服裝型全身熱療裝置的實施方案示意圖，采用發生器_傳輸線_探針束的分離式連接。一 體式或分離式的形式應跟據輻射源的發生及傳輸特性和可穿戴式器件的固定部位、固定特 性、要求的移動特性和治療強度來選擇。對于采用一體式發生探頭31的設計，由于采用可穿戴式的設計，電路具有其特殊 性。附圖7為本發明的可穿戴式多場輻射全身熱療裝置主要電路功能框圖。電源為低功率 發生器提供電能，輻射探針通過傳輸線和發生器連接并將傳來的輻射能量送出，控制系統 中必須通過保護及絕緣模塊為人體提供過熱保護和基本的安全防護。電源模塊可以是發電 型材料如太陽能材料，機械能捕獲元件、熱電材料，也可以是輕便電池，如高能量體積比的 鋰電池，也可以是兩者的結合。由于輻射探針網絡靠近皮膚，需要經過優化直接將皮下大血管可輸運的能量直接 導入血管，實現快速加熱。因此需要傳輸線之間形成通訊網絡用于動態調配電源模塊、發生 器、輻射探針之間的功率需求，以提高熱療效率。以通過輻射探針網絡為迅速完成基于血液 的加熱任務為目標，發生器、探針束、輻射探針的數量、位置均結合治療目標進行優化設計。
7網格化的電路元件通過控制模塊控制輻射探針的工作狀態和功率，并受保護電路的監控提 供必要保護。可穿戴式多場輻射全身熱療裝置系統可配套應用增強全身熱療效果的包裹用毛 毯，以及配合溫度監控的熱成像儀、血流動力學、生理參數監控設備，控制升溫過程的傳感 器、控制器。可穿戴式多場輻射全身熱療裝置還可包括在加熱過程中，用于保護人體重要部 位如腦部等免受加熱損傷的頭部冷卻水袋、冰水袋或半導體制冷器。圖4為服裝式全身熱療裝置的實施方案示意圖，采用發生器-傳輸線-探針束的 分離式連接。圖5為服裝式全身熱療裝置的實施方案示意圖，采用發生器和探頭一體式的 連接。背部肩胛下方和腰部富含大血管如腋動靜脈、肺主動靜脈、腹壁淺動靜脈和旋髂淺動 靜脈，因此探針束在這些地方密集布置形成探針網絡。圖5在腰腹部和股動靜脈大血管為 輻射目標大血管，因此在其上方布置探針束，形成探針網絡。在物理場的選擇上，射頻頻率為100KHz-300MHz，適用于深度3-6cm的血管。微波 通用頻段為300MHz-300kMHz，其中常用的為915MHz和2450MHz兩個頻率，分別適用于位于 體表深度0. 2-lcm和l-3cm的血管，因此微波的通用頻段對應的深度為0. 2cm-3cm0紅外尤 其適合于淺表血管，深度小于0. 5厘米的大面積淺表大靜脈群可用紅外輻射探針束進行選 擇性加熱。超聲具有良好穿透性，因此可以用于射頻仍無法達到的深部血管。器件設計中，主要考慮的設計因素包括輻射源加熱特性、應用場合、熱療目的選擇 系統幾何參數、性能參數、以及相應實施方案。輻射探針的數量在臨床應用時應根據熱療方 案中加熱量及加熱部位需要選擇所需器件形式、實施方案、局部血流情況及物理場的特性， 在體表某些部位或全身可穿戴式的布置合適的探針束數量，并加以固定。每一探針束通過 至少一根輻射探針進行對輻射目標大血管的聚焦加熱，位于含大血管的皮膚上方的探針束 對輻射目標大血管實施選擇性加熱，由此形成的探針網絡覆蓋在大血管網絡的上方。因此， 通過靈活調控加熱功率，可以使富含大血管的局部組織加熱輻射劑量提高，而血管稀疏地 方的加熱量則可以保持較低水平，從而使輻射的熱量以安全和優化的方式最大限度地傳輸 到血管內繼而全身。由于基于血管加熱這一方法在目前實驗、仿真中所體現出的高效性使 得可穿戴式的快速加熱成為了可能；而可穿戴式的便捷又使得原本長期、痛苦、高風險的熱 療變得快捷、無痛、無風險。系統在使用的時候，雖然是可穿戴式的設計，也可充分利用現有載體如衣物、座 位、床、支架、地板等所提供的支撐，使用金屬、非金屬的剛性固定支架型材料或紡織制品、 橡膠、塑料、化工合成品、金屬的柔性、彈性材料。由于本發明提供的全身熱療裝置可以實施 血管內部加熱，因而所產生的人體組織升溫速度較快，由此大大縮短了治療時間并減輕病 人痛苦。全身各部位加熱功率均可靈活調控，從而實現快速的全身熱療。在高效提升人體 全身溫度的同時避免了血管手術或穿刺帶來的創傷，因而更加符合患者的需要。臨床應用中，可根據熱療方案中加熱量及加熱部位需要選擇所需器件形式、實施 方案，在體表某些部位或全身可穿戴式的布置合適的輻射探針數量，并加以固定。由于基于 血管加熱這一方法在目前實驗、仿真中所體現出的高效性使得可穿戴式的快速加熱成為了 可能；而可穿戴式的便捷又使得原本長期、痛苦、高風險的熱療變得快捷、無痛、無風險。實施例1 圖2為佩戴式全身熱療裝置的實施方案示意圖，采用發生器-傳輸線-探針束的
8分離式連接。本實施例的示意圖中顯示的胸腹部的輻射探針網絡為一個相互連接的網絡， 擁有七條佩戴支承、29個探針束；探針束位于胸腹兩腔大血管的上方，由于血管較深，因此 可采用微波和射頻輻射探針及相應傳輸線和發生器。而手臂部的輻射探針網絡具有3條 佩戴支承，每個佩戴支承有一個探針束，構成由獨立工作探針組成的網絡，采用紅外進行輻 射。但是具體使用時，不限于圖中所示的數目，應按熱療所需的功率、熱療目標和病人病況 進行調節。本實施例中的分離部件更適合于高強度、升溫需求高的專業應用場合，如醫院內 應用。實施例2 圖3為本發明提供的為采用一體式發生探頭的實施方案示意圖。這里，與實施例1 中采用發生器_傳輸線_探針束的分離式連接的方案不同，輻射產生、參數調節、發射集中 在同一件可穿戴器件內。一體式發生探頭具有更大活動能力。每個獨立運行的一體式發生 探頭之間可以獨立控制，也可以由統一的無線或有線通訊連接，由中央控制芯片進行統一 控制。本實施例中的方案發射功率、輻射源類型、加熱性能、控溫性能有限。但系統體積 減小、重量減輕、便攜性增強，可以隨時隨地實施低強度，超過基礎體溫幅度不大的熱療，脫 離對專人看護及專業操作處理的依賴。適合于大小醫院、診所、家庭的長期頻繁熱療，尤其 適合腫瘤的早期、預防性、甚至保健型的治療方案實施，以減少病人創痛及心理、生活、經濟 負擔。本實施例中，胸腹腔的探針網絡布置和實施例1類似，采用微波和射頻對大血管 進行選擇性加熱。腹腔增加了超聲探針束，用于對深度在6cm以上的大血管如髂總動靜脈 進行輻射。腿部的探針可采用紅外或微波，對腿部動靜脈如大隱動靜脈和股動靜脈進行輻 射。實施例3 圖4為服裝型全身熱療裝置的實施方案示意圖，發生器_傳輸線_探針束采用分 離式連接。圖4中的A局部視圖表現了編織線的結構，傳輸線與紡織纖維編織成復合纖維， 復合纖維再編織成織物。傳輸線帶有絕緣層，復合纖維整體再進行絕緣防護處理。圖6為 服裝型全身熱療裝置的服裝分層結構圖。背部肩胛下方和腰部富含大血管如腋動靜脈、肺主動靜脈、腹壁淺動靜脈和旋髂 淺動靜脈，因此探針束在這些地方密集布置微波、射頻或其組合的探針束。外置型發生器可以提供更高功率，但活動范圍有限，因此適用于有限活動區域、但 對治療溫度和速度有高要求的強度治療場合。本實施例中，為了方便布線和編織，在傳輸線 末端通過多路轉接頭41將發生器的能量進行多路輸出。本實施例中，輻射探針位于血管富 集的區域，以便將能量耦合至血液循環。輻射探針的數量可根據熱療方案中加熱量及加熱 部位需要選擇所需器件形式、實施方案，在體表某些部位或全身可穿戴式的布置合適的輻 射探針數量，并加以固定。實施例4 圖5為服裝型全身熱療裝置的實施方案示意圖，采用發生器和探頭一體式的連 接。圖7為本發明的可穿戴式多場輻射全身熱療裝置主要電路功能框圖。本實施例兼有實 施例1和實施例3的特點，移動性強，佩戴方便。一體式發生探頭具有更大活動能力。對正常生活幾乎沒有干擾，但發射功率較低。背部肩胛下方和腰部富含大血管如腋動靜脈、肺主動靜脈、腹壁淺動靜脈和旋髂 淺動靜脈采用微波、紅外探針束進行輻射，腰腹部和股動靜脈大血管為輻射目標大血管，因 此在其上方布置射頻探針束進行輻射。為了使用本實施例中移動性增強的要求，此處的發生器為便攜式電磁功率發生模 塊52 ；相應的電源模塊也為便攜式電源，可以是發電型材料如太陽能材料，機械能捕獲元 件、熱電材料，也可以是輕便電池，如高能量體積比的鋰電池，也可以是兩者的結合。多路轉 接頭通過通訊傳輸線51進行工作狀態和功率的調配。通訊傳輸線可以是有線的，也可以是 無線的通訊模式，如藍牙、WIFI、Zigbee等。采用以上四種實施例的實現過程是這樣的根據患者體型，選擇不同尺寸經過預 先消毒的可穿戴裝置穿于身上，確認探針束對準富含大血管的皮膚部位，之后仔細檢查各 探針束對應的電路，確保電路連通。患者可選擇自身感覺舒適的坐姿或臥姿，準備接受加熱 治療。與此同時，調整好紅外熱成像儀及戴于頭部的亞低溫腦保護裝置。伺以上步驟準備 妥當后，打開各供電開關，即可開始全身熱療過程。加熱過程中各探針束功率可根據需要單 獨調控，以人體能承受為宜。總之，本發明提供的基于血管加熱的全身熱療裝置，是一種無創便攜可穿戴的、可 對全身組織直接進行快速加熱的高安全性腫瘤物理治療方法，預計會在臨床實踐中發揮關 鍵作用。最后所應說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制。盡管參 照實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，對本發明的技術方 案進行修改或者等同替換，都不脫離本發明技術方案的精神和范圍，其均應涵蓋在本發明 的權利要求范圍當中。
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權利要求
一種可穿戴式多場輻射全身熱療裝置，其特征在于所述裝置含有輻射探針網絡(24)、發生器(15)、電源(23)和控制模塊(25)，所述的輻射探針網絡由編織于附著物上的至少一個探針束(22)組成，所述探針束由至少一個功率單獨控制的輻射探針(11)封裝而成，所述輻射探針通過傳輸線(16)與發生器(15)連接；所述的附著物為服裝或佩戴支承物；所述的控制模塊采集人體溫度和體外電磁場強度信號，控制發生器功率和輻射探針的功率。
2.根據權利要求1所述的可穿戴式多場輻射全身熱療裝置，其特征在于所述探針束 針對各自的輻射目標形成輻射探針網絡，所述的輻射目標為人體的大血管，且探針束布置 在大血管上方的皮膚部位。
3.根據權利要求1或2所述的可穿戴式多場輻射全身熱療裝置，其特征在于探針束 中輻射探針的輻射波聚焦在該探針束輻射目標的大血管內部。
4.根據權利要求1所述的可穿戴式多場輻射全身熱療裝置，其特征在于所述的發生 器發出的波為電磁波、超聲波或兩者的組合。
5.根據權利要求4所述的可穿戴式多場輻射全身熱療裝置，其特征在于所述的電磁 波為微波、射頻和紅外中的一種。
6.根據權利要求1所述的可穿戴式多場輻射全身熱療裝置，其特征在于所述的附著 物為服裝型時，該服裝型采用可拆卸的分層結構，所述分層結構由外到內包括隔離織物層、 屏蔽層、電纜層和皮膚貼合織物層。
7.根據權利要求6所述的可穿戴式多場輻射全身熱療裝置，其特征在于所述的電纜 層是由傳輸線與紡織纖維復合成的復合纖維，所述的傳輸線和所述的復合纖維具有各自的 絕緣層。
8.根據權利要求1所述的可穿戴式多場輻射全身熱療裝置，其特征在于所述的附著 物采用柔性材料或剛性材料制作，所述的柔性材料采用紡織制品、橡膠、塑料或彈性金屬材 料；所述的剛性材料采用金屬或非金屬的剛性固定支架型材料。
9.根據權利要求1所述的可穿戴式多場輻射全身熱療裝置，其特征在于所述的探針 束、傳輸線和發生器的連接采用分離式結構或封裝為一體式的發生探頭(31)。
10.根據權利要求1所述的可穿戴式多場輻射全身熱療裝置，其特征在于該可穿戴式 多場輻射全身熱療裝置還包括用于增強全身熱療效果的包裹用毛毯，配合溫度監控的熱成 像儀，以及配合生理監控的血流動力學和生命體征參數的采集設備。
全文摘要
一種可穿戴式多場輻射全身熱療裝置，涉及一種醫療保健設備。本發明借助探針束將熱量導入輻射目標大血管，并借助分布在附著物上的探針束組成的輻射探針網絡將超聲、紅外、激光、微波、射頻、各頻段電磁波探針的能量以最優生物熱吸收的形式導入血管循環系統，通過血液灌注將熱量輸送至全身，并經過組織內的生物熱傳導來迅速對體內組織快速加熱的可穿戴式全身熱療裝置。本裝置熱利用血液高流速、大比熱的特性，輻射熱量迅速與組織發生熱對流從而實現全身熱療，既能實現機體的均勻、快速升溫，又可避免局部過熱，同時兼有可穿戴式器件的便捷，是一種無創痛、高效的熱療設備。
文檔編號A61F7/00GK101856290SQ20101018894
公開日2010年10月13日 申請日期2010年5月24日 優先權日2010年5月24日
發明者劉靜, 賈得巍 申請人:清華大學