一种免疫系统调控方法及超声免疫治疗装置

摘要

本发明属于免疫治疗装置技术领域，具体涉及一种免疫系统调控方法及超声免疫治疗装置。本发明提供的免疫系统调控方法包括产生特定参数的超声波、传导至目标人体组织和器官、进行激活或抑制等步骤。本发明还提供了实现该免疫系统调控的装置结构。本发明针对不同的免疫神经系统，产生特定的超声波并引导至目标神经系统的神经核团上，刺激中枢或外周系统，产生激活或者抑制免疫效果，达到免疫治疗疾病的目的。

说明书

技术领域

本发明属于免疫治疗装置技术领域，具体涉及一种免疫系统调控方法及超声免疫治疗装置。

背景技术

“癌症免疫疗法”于2013年被各大学术期刊评为最佳科学突破，两位提出肿瘤免疫治疗的科学家也被授予2018年诺贝尔生理学或医学奖。免疫治疗是通过提高或者抑制患者本身的免疫系统，达到治疗疾病的目的。

目前的免疫治疗方法是药物治疗，如目前较多报道的研究两种肿瘤免疫治疗方法(免疫检查点阻断疗法，以及嵌合抗原受体T细胞疗法)，都是从添加外物(免疫检查点抑制剂、受体)从而实现免疫细胞对癌细胞的识别和攻击。这些治疗方法所用的药物不仅开发周期长成本高，而且治疗过程会给病人带来巨大的经济负担。

超声波聚焦治疗是一种全新的治疗方式，在一些疾病治疗领域已经有此技术应用的报道。但是，将超声波技术应用于调控免疫系统，达到癌症等疾病的预先治疗目的的相关技术，尚无成熟应用的报道。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本发明通过对现有超声成像系统进行开发和改进，结合免疫治疗理论，提出了一种免疫系统调控方法及超声免疫治疗装置，可快速投入使用，制造成本低，病人的治疗成本也大大降低。

具体通过以下技术方案实现：

一种免疫系统调控方法，用于调控免疫系统，所述免疫系统调控方法包括：

S01：根据免疫系统调控目的，调整超声波参数，产生并发射超声波；

S02：根据目标靶点的位置和面积，定向调整超声波的传导方向；

S03：将超声波聚焦并传导发射于目标靶点。

具体的，所述免疫调控目的为激活免疫效果或抑制免疫效果。

具体的，所述目标靶点位置为脑部或免疫器官。

具体的，步骤S03中采用耦合剂或去离子水进行传导。

一种超声免疫治疗装置，包括：

超声电子相控阵模块，用于根据免疫系统调控目的，产生特定电脉冲信号，以调整超声波参数；

超声面阵发生器，用于根据所述超声电子相控阵模块所设定的超声波参数，产生并发射超声波；

引导固定模块，用于固定所述超声面阵发生器，以将所述超声波引导并聚焦发射于目标靶点。

进一步的，所述超声免疫治疗装置还包括数据处理单元，所述数据处理单元用于根据分析特定脉冲波形的参数对所述目标靶点的激活或抑制作用，并根据所述激活或抑制作用发出波形调整指令至所述超声相控阵模块，以调整特定脉冲波形的参数。

具体的，所述超声电子相控阵模块包括：

信号发射电路，用于产生特定脉冲波形的电脉冲信号；

功率放大电路，与所述信号发射电路电连接，用于对所述特定脉冲波形的电脉冲信号进行功率放大；

电子相控电路，与所述数据处理单元、所述信号发射电路和所述功率放大电路电连接，用于将进行功率放大之后的所述电脉冲信号处理为具有预设深度和预设数量个聚焦焦域焦域的电脉冲信号，并控制所述信号发射电路调整所述特定脉冲波形的参数；

阻抗匹配电路，与所述超声面阵发生器和所述电子相控电路电连接，用于与所述超声面阵发生器进行阻抗匹配，触发所述超声面阵发生器将所述电脉冲信号转换为具有预设聚焦范围和预设频率范围的超声波。

具体的，所述超声面阵发生器包括依次连接设置的背衬块、压电元件、匹配层、声透镜，并通过电缆线与所述超声电子相控阵模块电连接；所述压电元件数量为多个，并组成阵列。

具体的，所述引导固定模块包括固定支架、准直器、水囊和循环水模块。

本发明提出了一种免疫系统调控方法，针对不同的免疫组织或器官，产生特定的超声波并引导至目标神经系统的靶点上，刺激中枢或外周系统，产生激活或者抑制免疫效果，达到免疫治疗疾病的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的免疫系统调控方法的流程图；

图2为本申请实施例提供的超声免疫治疗装置的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的超声免疫治疗装置的另一示意图；

图4为本申请实施例提供的超声免疫治疗装置的超声电子相控阵模块结构示意图。

图5为本申请实施例提供的超声免疫治疗装置的超声面阵发生器结构示意图。

附图标记：

1-超声电子相控阵模块，2-超声面阵发生器，3-引导固定模块，4-数据处理单元，101-信号发射电路，102-功率放大电路，103-电子相控电路，104-阻抗匹配电路，201-背衬块，202-压电元件，203-匹配层，204-声透镜。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本申请本实施例提供一种免疫系统调控方法，可发射特定的超声波对中枢神经或外周神经的目标功能区，通过无创低能量超声波以激活/抑制神经系统(中枢/外周)，达到免疫治疗的目的，

所述免疫系统调控方法包括：

S01：根据免疫系统调控目的，调整超声波参数，产生并发射超声波。

具体的，所述免疫调控目的为激活免疫效果或抑制免疫效果。所述目标神经系统位置为脑部或免疫器官。

S02：根据目标靶点位置和面积，定向调整超声波的传导方向。

在应用中，根据目标靶点的位置变化信息，调整超声聚焦位置，使得调整后的超声聚焦位置与目标靶点。进一步的，可以使用超声波朝向聚焦位置，产生超声焦斑，进行超声刺激和治疗。

S03：将超声波聚焦并传导发射于目标靶点。

在应用中，可以在超声刺激调控过程中实时修正聚焦焦域运动所引起的误差，通过动态调整，使得超声声场达到目标靶点，对目标靶点进行超声刺激，这样可以确保待刺激点得到实时且精准的超声刺激，实现自适应超声刺激。具体的，步骤S03中可采用耦合剂或去离子水进行传导。

本实施还提供一种超声免疫治疗装置，用于实现上述调控方法。

如图2所示，该超声免疫治疗装置包括：

超声电子相控阵模块1，用于根据免疫系统调控目的，产生特定电脉冲信号，以调整超声波参数；

超声面阵发生器2，用于根据所述超声电子相控阵模块1所设定的超声波参数，产生并发射超声波；

引导固定模块3，用于固定所述超声面阵发生器2，以将所述超声波引导并聚焦发射于目标靶点。

进一步的，所述超声免疫治疗装置还包括数据处理单元4，所述数据处理单元4用于根据分析特定脉冲波形的参数对所述目标靶点的激活和抑制作用，并根据所述激活和抑制作用发出波形调整指令至所述超声相控阵模块1，以调整特定脉冲波形的参数。

所述超声电子相控阵模块1基于超声相控阵技术实现。例如，超声相控阵模块可以包括但不限于信号发射电路、功率放大电路、电子相控电路和阻抗匹配电路等。具体的，所述超声电子相控阵模块包括：

信号发射电路101，用于产生特定脉冲波形的电脉冲信号；

功率放大电路102，与所述信号发射电路101电连接，用于对所述特定脉冲波形的电脉冲信号进行功率放大；

电子相控电路103，与所述数据处理单元4、所述信号发射电路101和所述功率放大电路102电连接，用于将进行功率放大之后的所述电脉冲信号处理为具有预设深度和预设数量个聚焦焦域域的电脉冲信号，并控制所述信号发射电路调整所述特定脉冲波形的参数；

阻抗匹配电路104，与所述超声面阵发生器2和所述电子相控电路103电连接，用于与所述超声面阵发生器2进行阻抗匹配，触发所述超声面阵发生器2将所述电脉冲信号转换为具有预设聚焦范围和预设频率范围的超声波。

在应用中，预设聚焦范围可以根据大脑的中需要进行干预和治疗的特定功能区的面积进行设置。预设聚焦范围小于或等于需要进行干预和治疗的特定功能区的面积。预设频率范围可以设定在能够对需要进行干预和治疗的特定功能区产生兴奋性或抑制性作用，但是不对特定功能区产生伤害的频率范围内。

在应用中，特定电脉冲信号的参数包括脉冲强度、脉冲频率、脉冲重复频率、脉冲幅度、脉冲宽度(或脉冲长度)、脉冲持续时间和占空比(或脉冲间隔)。可以根据不同参数的特定电脉冲信号对目标神经系统的特定功能区的兴奋性和抑制性作用，设定特定电脉冲信号的参数的初始值。

在应用中，预设深度可以根据目标神经系统中需要进行刺激的特定功能区的深度进行设置。预设深度与需要进行刺激调控的特定功能区的深度相等。

在应用中，预设数量可以根据目标神经系统中需要进行刺激调控的特定功能区的数量进行设置。预设数量小于或等于需要进行刺激调控的特定功能区的数量，当预设数量等于需要进行刺激调控的特定功能区的数量时，由电脉冲信号转换得到的超声波可以在每个特定功能区位置处形成一个聚焦焦域，从而实现对所有特定功能区的同时刺激调控；当预设数量小于需要进行刺激调控的特定功能区的数量时，超声波可以在分别在预设数量个特定功能区中的每个特定功能区位置处形成一个聚焦焦域，从而实现对预设数量个特定功能区的同时刺激调控，完成对预设数量个特定功能区的刺激调控之后，可以将超声波聚焦到预设数量个其他特定功能区进行刺激调控，如此，可以实现对所有特定功能区的分批刺激调控。

具体的，所述超声面阵发生器包括依次连接设置的背衬块201、压电元件202、匹配层203、声透镜204，并通过电缆线与所述超声电子相控阵模块1电连接；所述压电元件202数量为多个，并组成阵列。

具体的，所述引导固定模块3用于根据目标靶点的位置和面积调整超声波的参数信息，以改变超声波的传导方向并进行定向传导，并且使超声波聚焦的超声焦斑投射于目标靶点上。

具体的，所述引导固定模块3可以包括固定支架、准直器、水囊和循环水模块。

所述引导固定模块3可以在超声刺激调控过程中实时修正聚焦焦域运动所引起的误差，通过动态调整，使得超声声场达到目标靶点，对目标靶点进行超声刺激，这样可以确保待刺激点得到实时且精准的超声刺激，实现自适应超声刺激。

本发明提出了一种免疫系统调控方法，针对不同的免疫神经系统，产生特定的超声波并引导至目标靶点上，刺激中枢或外周系统，产生激活或者抑制免疫效果，达到免疫治疗疾病的目的。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。