一种基于微型电爆炸的侵入式体内治疗装置

摘要

本发明公开了一种基于微型电爆炸的侵入式体内治疗装置，包括：高压电源、储能电容、触发开关、触发装置、电爆炸探头和转接线；高压电源与储能电容电连接，高压电源用于提供高压输出并向储能电容供电；储能电容、触发开关、转接线依次相连形成串联回路，触发装置与触发开关电连接，触发装置用于产生脉冲信号并作用于触发开关使触发开关闭合；转接线用于连接储能电容及电爆炸探头并起到传输电流的作用，电爆炸探头作为爆炸能量的输出部件且直径不大于1mm。本发明的治疗装置，基于微型电爆炸技术，能够精确控制爆炸输出能量、作用位置和作用方向，可以在体内指定部位产生威力可控的爆炸效应，从而达到粉碎结石、破坏肿瘤、疏通管道等等治疗作用。

说明书

技术领域

本发明涉及侵入式体内治疗装置技术领域，特别涉及一种基于微型电爆炸的侵入式体内治疗装置。

背景技术

爆炸效应在医学治疗领域已有成功的应用先例。如ESWL(体外冲击波碎石)技术，就是将电火花爆炸或者炸药爆炸过程释放的能量转化为冲击波，传输进入人体并聚焦，从而将人体结石粉碎的体外结石治疗技术，目前已成为结石治疗的重要手段。

目前的ESWL技术需要搭配精准的聚焦技术，即通过特定的技术手段，将冲击波能量准确的聚焦于结石所在位置，从而将其粉碎。该技术的不足之处在于，冲击波在体内传播过程中，可能对人体其他部位的组织或者器官造成不可控的损伤，因此具有一定的风险，尤其当结石处于体内较深的位置时，需要提供较大的爆炸能量，才能抵消冲击波在人体传输过程中的衰减，从而起到粉碎结石的目的，对人体的伤害风险进一步增加。

发明内容

本发明的目的是克服上述背景技术中不足，提供一种基于微型电爆炸的侵入式体内治疗装置，基于微型电爆炸技术，能够精确控制爆炸输出能量、作用位置和作用方向，可以在体内指定部位产生威力可控的爆炸效应，从而达到粉碎结石、破坏肿瘤、疏通管道等等治疗作用。

为了达到上述的技术效果，本发明采取以下技术方案：

一种基于微型电爆炸的侵入式体内治疗装置，包括：高压电源、储能电容、触发开关、触发装置、电爆炸探头和转接线；所述高压电源与储能电容电连接，高压电源用于提供高压输出并向储能电容供电；储能电容、触发开关、转接线依次相连形成串联回路，触发装置与触发开关电连接，触发装置用于产生脉冲信号并作用于触发开关使触发开关闭合将电路导通；转接线用于连接储能电容及电爆炸探头并起到传输电流的作用，所述电爆炸探头的直径不大于1mm；

本发明的基于微型电爆炸的侵入式体内治疗装置中，高压电源将日常所用的220V交流电进行升压，提供高压输出并向储能电容供电，且根据实际需求，高压电源输出的高压可以为数百伏至数万伏或更高，使用时，先将转接线的一端和电爆炸探头的一端连接，并将电爆炸探头刺入或者导入体内需要爆炸治疗的部位，如结石所在位置，本技术方案中，由于电爆炸探头的直径很小，通常只需0.1～1.0mm，因此大多数情况下都能够到达所需位置，然后将转接线的另一端接入储能电容的放电回路，并采用高压电源对储能电容充电，需要作用时，采用触发装置向触发开关发送触发信号，触发开关接收到触发信号后闭合，则放电回路导通，储能电容放电形成峰值为数千安培的脉冲电流，电爆炸探头的端部在脉冲电流的作用下，发生连续的固-液-汽-等离子体连续相变，形成的高温高压等离子体剧烈向外膨胀，形成威力可控的爆炸效应，从而达到粉碎结石、破坏肿瘤、疏通管道等治疗作用。

进一步地，所述电爆炸探头由爆炸组件、基板和引脚构成，所述爆炸组件蒸镀于基板表面，引脚嵌于基板内且一端与爆炸组件连接，引脚另一端与转接线连接，爆炸组件的直径或厚度不超过1毫米，连接线可采用普通的同轴电线。

进一步地，所述爆炸组件为爆炸箔或爆炸丝，其中，优选爆炸箔厚度为5μm，爆炸丝直径不超过1mm。

进一步地，所述爆炸箔或爆炸丝通过磁控溅射的方式蒸镀于基板表面。

进一步地，所述爆炸箔采用铜箔。

进一步地，所述引脚通过烧蚀或者3D打印的方式嵌入基板内部。

进一步地，所述基板由陶瓷材料制成，且基板的直径不超过1毫米。

进一步地，所述储能电容为陶瓷电容，优选容值为1.2μF。

进一步地，所述触发开关为冷阴极触发管或者固态开关。

进一步地，所述触发装置为能够产生脉冲信号的信号发生器，优选能够产生±5V脉冲信号的信号发生器。

本发明与现有技术相比，具有以下的有益效果：

第一，通过本发明的基于微型电爆炸的侵入式体内治疗装置，可实现使用时精准控制人为的精准控制，从而确保不影响其他部位；

第二，本发明的基于微型电爆炸的侵入式体内治疗装置中，电爆炸产生的爆炸威力可以通过储能电容的容值和充电电压进行连续的调节，且可调范围宽，因此，可满足更多的使用需求；

第三，本发明的基于微型电爆炸的侵入式体内治疗装置中，由于爆炸箔(丝)的总质量在10^-9kg量级，因此爆炸后在体内的残留物基本可以忽略不计，不会对人体代谢造成任何影响，可保障使用的安全性；

第四，本发明的基于微型电爆炸的侵入式体内治疗装置在电爆炸产生的瞬时压力高达Gpa量级，因此对于较为坚硬的异物或者结石都可以有效粉碎，可保障相应的治疗效果；

第五，本发明的基于微型电爆炸的侵入式体内治疗装置的电爆炸探头直径极小，可以做到小于1.0mm，连接线可采用柔软的柔性材料制作，因此该装置能够较方便的进入人体大多部位，适用范围宽。

附图说明

图1是本发明的基于微型电爆炸的侵入式体内治疗装置的示意图。

图2是本发明的电爆炸探头的示意图。

附图标记：1-高压电源，2-储能电容，3-触发开关，4-触发装置，5-转接线，6-电爆炸探头，61-爆炸组件，62-基板，63-引脚。

具体实施方式

下面结合本发明的实施例对本发明作进一步的阐述和说明。

实施例：

如图1所示，一种基于微型电爆炸的侵入式体内治疗装置，包括：高压电源1、储能电容2、触发开关3、触发装置4、电爆炸探头6和转接线5。

其中，高压电源1与储能电容2电连接，高压电源1用于将日常所用的220V交流电进行升压提供高压输出并向储能电容2供电，且根据需要，高压电源1输出的高压可以为数百伏至数万伏甚至更高。

储能电容2、触发开关3、转接线5依次相连形成串联回路，触发装置4与触发开关3电连接，触发装置4用于产生脉冲信号并作用于触发开关3使触发开关3闭合将电路导通；储能电容2可选用常用的陶瓷电容等；触发开关3可选用价格低廉的冷阴极触发管或者固态开关等；触发装置4可采用定制的脉冲电流发生装置或者标准的信号发生器。转接线5用于连接储能电容2及电爆炸探头6并起到传输电流的作用。

电爆炸探头6的直径不大于1mm；且如图2所示，具体在本实施例中，电爆炸探头6由爆炸组件61、基板62和引脚63构成，爆炸组件61蒸镀于基板62表面，引脚63嵌于基板62内且一端与爆炸组件61连接，引脚63另一端与转接线5连接，爆炸组件61的直径或厚度不超过1毫米，连接线可采用普通的同轴电线，且优选采用柔软的柔性材料制作。

具体的，爆炸组件61为爆炸箔或爆炸丝，其中，优选爆炸箔厚度或爆炸丝直径均不超过1mm。

具体在本实施例中，爆炸组件61为爆炸箔且具体采用铜箔，爆炸箔通过磁控溅射的方式蒸镀于基板62表面，且爆炸箔的厚度为5μm，引脚63通过烧蚀或者3D打印的方式嵌入基板62内部，基板62由陶瓷材料制成，且基板62的直径不超过1毫米，储能电容2为陶瓷电容，容值为1.2μF，触发开关3采用固态开关，触发装置4为能够产生±5V脉冲信号的信号发生器，高压电源1采用普通高压电源1即可。

本实施例的基于微型电爆炸的侵入式体内治疗装置的作用流程为：先将转接线5的一端和电爆炸探头6的引脚63接通，并将电爆炸探头6刺入或者导入体内需要爆炸治疗的部位，如结石所在位置，本技术方案中，由于电爆炸探头6的直径很小，通常只需0.1～1.0mm，因此大多数情况下都能够到达所需位置，然后将转接线5的另一端接入储能电容2的放电回路，并采用高压电源1对储能电容2充电。

需要作用时，采用触发装置4向触发开关3发送触发信号，触发开关3接收到触发信号后闭合，则放电回路导通，储能电容2放电形成峰值为数千安培的脉冲电流，电爆炸探头6的爆炸箔在脉冲电流的作用下，发生连续的固-液-汽-等离子体连续相变，形成的高温高压等离子体剧烈向外膨胀，形成威力可控的爆炸效应，从而达到粉碎结石、破坏肿瘤、疏通管道等治疗作用。

由于本技术方案中，爆炸箔的总质量在10^-9kg量级，因此爆炸后在体内的残留物基本可以忽略不计，不会对人体代谢造成任何影响；且电爆炸产生的瞬时压力高达Gpa量级，因此对于较为坚硬的异物或者结石都可以有效粉碎。且具体使用时，可根据实际需求，通过对储能电容2的容值和充电电压进行连续的调节，从而调节电爆炸产生的爆炸威力。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。