專利名稱：脈沖微波殺滅肺炎(含非典型及典型肺炎)病毒的應(yīng)用及微波治療儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微波殺滅病毒的應(yīng)用，同時還涉及實現(xiàn)該應(yīng)用的微波治療儀。
背景技術(shù)：
長期以來，肺炎一直是危害人類健康的常見疾病之一。至今治療肺炎主要依靠抗菌素藥物。當(dāng)前在全國肆虐的非典型肺炎嚴(yán)重威脅著人們生命，雖然世界各國的有關(guān)科技人員都在攻關(guān)，但尚未找出切實有效的治療方法，對自然環(huán)境中存在的非典型肺炎等病毒也未找到理想的殺滅方法。
本專利發(fā)明人在長期的科研實踐中，成功地將軍事雷達(dá)技術(shù)中的微波技術(shù)應(yīng)用到醫(yī)療領(lǐng)域，取得了可喜的成果。1989.年5月16日以《微波組織凝固治療儀》為題，提出了89205095.0號專利申請，并獲得了專利權(quán)。該專利公開了一種由控制、電源部分、微波發(fā)生源、安全定時裝置、微波天線、微波輸出系統(tǒng)等組成治療儀，可臨床治療鱗皮癌、黑痣、疣、雞眼、血管瘤、痔瘡等廿多種疾病，效果十分理想，已得到廣泛應(yīng)用。
研究表明，與電流通過電阻絲會產(chǎn)生焦耳熱的道理一樣，微波電流通過生物組織時也會產(chǎn)生熱量。因為生物組織組成成份中的水分子和蛋白質(zhì)分子是極性分子。極性分子在微波交變電場的作用下，會振動和磨擦，產(chǎn)生熱量。這是產(chǎn)生微波熱效應(yīng)的物理解釋。
實踐證明，生物組織吸收微波后，溫度逐漸升高。當(dāng)溫度高達(dá)一定的臨界值時，便會使生物組織遭到破壞，因此微波用作滅菌消毒設(shè)備已不鮮見。除熱殺傷以外，微波的熱效應(yīng)還可以對人體起到理療的作用受熱后血管擴(kuò)張，血流增加，提高白細(xì)胞和抗體的濃度；提高細(xì)胞膜的滲透性，加快新陳代謝的速度；使肌肉松弛，支氣管解痙；起到消炎、活血、鎮(zhèn)痛、止咳的作用。
然而，利用微波熱效應(yīng)殺傷有人環(huán)境中(當(dāng)然包括人體內(nèi)部，例如肺部)的病菌卻存在問題，因為在皮膚的熱損耗和肋骨的反射等會灼傷皮膚。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種基于全新冷殺傷理論、對人體無害的脈沖微波殺滅肺炎病毒的應(yīng)用，同時本發(fā)明還將給出基于冷殺傷理論研制出的用于治療肺炎(含非典型及典型肺炎)的微波治療儀，從而為凈化人類生存環(huán)境、幫助人類戰(zhàn)勝肺炎(含典型及非典型肺炎)提供一種基于新的物理治療理論的儀器。
眾多周知，微波是一種電磁波，既具有波動性，又可以從量子力學(xué)的角度把它看成是由運動著的粒子組成的，即具有波動和粒子的二相性。這些粒子具有一定的能量，稱為量子。量子能量W＝hf其中W是量子的能量(焦耳)；f是電磁輻射的頻率(赫)，h是普朗克常數(shù)h＝6.63×10-34焦耳·秒如用電子伏特表示(ev)，1ev＝1.6×10-19焦耳。
實驗證明，微波的量子能量很小，因而粒子性弱，主要是波動性。α射線、γ射線的量子能量很大，波動性弱，主要呈粒子性。所以微波是低量子能量的粒子流。這樣的粒子流能對生物組織起什么作用呢？
申請人通過多年研究認(rèn)識到生物組織是由蛋白質(zhì)分子、水分子組成的。這些分子以分子間力(又稱Van der Waals力)締合在一起。例如水是H2O分子締合在一起的締合分子。蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)中還存在大量的氫鍵，有利于蛋白質(zhì)分子的穩(wěn)定存在。氫鍵的鍵能與分子間力數(shù)量級相近，都比較弱，比化學(xué)鍵要弱得多。
微波的量子能量很小，與分子間力和氫鍵的能級相近，容易造成共振，在微波粒子的打擊下，分子結(jié)構(gòu)被破壞?？茖W(xué)實驗可以證明微波非熱效應(yīng)的存在?？梢哉f，上述是微波對病毒冷殺傷的物理基礎(chǔ)。
此外，申請人還受到微波殺死動物的啟示不同動物在微波照射下，其死亡的時間是不一樣的。試驗表明在同樣微波(f＝2800MHz、P＝165mw/cm2)的照射下，狗在270分后死亡，而免子30分鐘就死亡。定性推論，越是小的生命體，越容易被微波殺死。
申請人在試驗中發(fā)現(xiàn)，肺炎(含非典型及典型肺炎)病毒在脈沖微波粒子的間歇“打擊”下，很快死亡，并且這一作用效果基于微波的冷殺傷效應(yīng)，對人體無害，因此脈沖微波殺滅環(huán)境、尤其是有人環(huán)境中的肺炎(含非典型及典型肺炎)病毒的應(yīng)用對于凈化人類的生存環(huán)境具有積極意義。
當(dāng)然，脈沖微波的上述作用效果對于殺滅人體內(nèi)的肺炎(含非典型及典型肺炎)病毒也十分有效，或者說脈沖微波可以具有治療肺炎(含非典型及典型肺炎)的應(yīng)用。對此，本發(fā)明遵從專利法關(guān)于疾病診斷和治療方法申請專利的限制規(guī)定。
治療肺炎應(yīng)用的依據(jù)為對完全暴露在微波場中的肺炎等病毒而言，人體是一個局部暴露在微波場中的龐大有機(jī)系統(tǒng)。病毒是十分簡單的生命結(jié)構(gòu)，容易被摧毀。病毒進(jìn)入人體后鉆入人體組織的細(xì)胞中。病毒的細(xì)胞膜成為抵抗藥物的屏障。細(xì)胞膜構(gòu)成一個電容。微波因為頻率高，容易通過這個電容，對病毒的核心部分造成損傷。
不過，要達(dá)到將病毒消滅在病者人體內(nèi)部的效果，尚有以下技術(shù)難點需要突破要將足夠強(qiáng)度的微波送入體內(nèi)部，尤其是肺部，有很大的困難。因為人體的皮層對微波有衰減作用，人體的肋骨對微波有反射作用。一味加大功率，勢必導(dǎo)致灼傷皮膚。
基于冷殺傷理論，通過反復(fù)實踐摸索，申請人提出了以下治療肺炎(含非典型及典型肺炎)的微波治療儀技術(shù)方案該微波治療儀包括波形變換電路、磁控管和微波天線，還包括由控制器件和電子開關(guān)器件構(gòu)成的高壓脈沖微波發(fā)生電路，所述波形變換電路的輸出端接電子開關(guān)器件的輸入端，所述控制電路的脈沖輸出端接電子開關(guān)器件的控制端，所述電子開關(guān)器件的輸出端經(jīng)高壓變壓器與磁控管耦合，所述磁控管的輸出端接微波天線，所述微波天線呈“S”形。
工作時，控制器件發(fā)出脈沖信號，控制電子開關(guān)器件的通斷，當(dāng)電子開關(guān)器件導(dǎo)通時，波形變換電路的輸入將在高壓變壓器的初級形成脈沖電壓，經(jīng)次級升壓后在磁控管上產(chǎn)生脈沖微波，最終，由“S”形微波天線發(fā)出具有旋轉(zhuǎn)極化面的脈沖微波。由于脈沖微波可以在瞬間發(fā)出較高強(qiáng)度的微波，因此可以在瞬間穿透皮膚進(jìn)入人體，達(dá)到將躲藏在人體組織內(nèi)的病毒殺滅的效果，而此瞬間高強(qiáng)度的脈沖微波的平均強(qiáng)度卻很低，所以不會對人體肌膚造成傷害。
由“S”形微波天線發(fā)出的高功率旋轉(zhuǎn)極化脈沖微波則不僅容易透過皮膚，同時還能夠繞過肋骨的反射，因此可以通過冷殺傷效應(yīng)，有效殺滅人體肺部的各種肺炎病毒。
由此可見，本發(fā)明通過對微波發(fā)生裝置科學(xué)合理的改進(jìn)，巧妙地解決了人體皮膚對微波的吸收以及肋骨對微波的反射兩大技術(shù)難題，從而使微波可以順利進(jìn)入人體，通過冷殺傷效應(yīng)有效殺滅肺炎(含非典型及典型肺炎)病毒，對人體無害。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
圖1為本發(fā)明一個實施例微波治療儀的原理框圖。
圖2為圖1中微波天線的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為圖1實施例的電路原理圖。
具體實施例方式
實施例一本實施例的微波治療儀如圖1所示，主要由波形變換電路、控制器件、電子開關(guān)器件、低壓磁控管和微波天線構(gòu)成，其中的控制器件采用單片機(jī)，電子開關(guān)器件采用可控硅。波形變換電路的輸出端接可控硅的輸入端，單片機(jī)的脈沖輸出端經(jīng)過功率控制環(huán)節(jié)接電子可控硅的控制端，可控硅的輸出端經(jīng)高壓變壓器與低壓磁控管耦合，低壓磁控管的輸出端接微波發(fā)射裝置。
微波發(fā)射裝置的如圖2所示，在反射面1的中間裝有旋轉(zhuǎn)振子——即呈“S”形的天線。
本治療儀的主要電路如圖3所示，單片機(jī)輸出的脈控制信號經(jīng)功率放大后通過光電耦合器DT輸出到可控硅DG的控制極，來自220V的交變電壓在可控硅DC導(dǎo)通時，通過可控硅DG輸出到高壓變壓器B1的初級，該變壓器的次級經(jīng)橋式整流后將脈沖電壓輸出到磁控管MC。磁控管MC則輸出到圖2所示的旋轉(zhuǎn)極化天線T，發(fā)出旋轉(zhuǎn)極化的高強(qiáng)度脈沖微波。設(shè)計時，脈沖微波的平均功率按下式計算平均功率P平均＝P脈沖·τ/TP脈沖為脈沖功率，τ為脈沖寬度，T為脈沖周期設(shè)τ/T＝1/10，P平均＝P脈沖·1/10工作時，100瓦的脈沖功率射向肺部，只相當(dāng)于10瓦的平均功率，由于發(fā)熱灼傷皮膚決定于平均功率，因此不會對人體造成傷害。而瞬間穿透肌膚的脈沖功率猶如一拳一拳打向病毒，對其結(jié)構(gòu)的破壞作用效果十分明顯。同時，旋轉(zhuǎn)振子產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)極化微波容易繞過肋骨的反射，加強(qiáng)微波的冷殺傷效應(yīng)，在不傷害人體組織的情況下，有效殺滅肺炎病毒。
以下是本實施例的微波治療儀在無錫市兒童醫(yī)院做的6014例肺炎病例治療情況，其中以咳嗽和羅音的變化為觀察指標(biāo)，取得顯著的療效。實踐證明，螺旋脈沖微波不僅具有殺滅肺炎病毒的效果，而且有促進(jìn)藥物的作用，從而可以促進(jìn)癥狀消退，使羅音吸收、縮短病程。
本實施例的治療儀在無錫市兒童醫(yī)院起用日為2002年2月8日，到2003年5月7日，正好15個月。下表是2002年和2003年治療的人數(shù)統(tǒng)計。表中雙肺是指兩側(cè)肺葉均有病變，分別進(jìn)行治療；單肺是指單側(cè)肺葉病變，進(jìn)行治療。
微波治療小兒肺炎人數(shù)統(tǒng)計表 統(tǒng)計表明，15個月一共治療6014名肺炎患者，其中雙肺治療582例，單肺治療5432例。這6014名患者，有的來自病房，有的來自門診送到治療室?；颊吣挲g從幾個月到12歲。治療前的主要癥狀是咳嗽、羅音、痰鳴音、氣急、肺片單葉或雙葉病變。發(fā)燒中的患者不進(jìn)行治療，在退燒后進(jìn)行。不少送治療室的患者是因抗菌素作用不佳或效果緩慢。在微波治療的過程中，仍服用抗菌素。
微波治療一天一次(功率5～19W，時間18～20分鐘)。病癥消失為治愈。下面統(tǒng)計了906例患者，治愈所用的天數(shù)(或次數(shù))

統(tǒng)計表明，一般經(jīng)過3次(3天)或5次(5天)治療可治愈。6014名患者全部治愈無復(fù)發(fā)。治療過程中病兒安詳，無痛苦。
此外，2003年1月至5月，本治療儀在宜昌市三峽大學(xué)仁和醫(yī)院兒科使用，治療1000多例患者，取得與以上同樣的治療效果。
尤其值得一提的是，2003年5月，在中國醫(yī)師協(xié)會的協(xié)助下，本治療儀進(jìn)入天津武警總院，對藥物治療無效、白血球不高的非典型肺炎疑似病人進(jìn)行治療。共治療三例，一例治療一次后胸痛緩解。三位患者治療9～11次后，胸痛、咳嗽、痰、羅音均明顯改善，肺片局部病灶消失。
以上臨床證明，脈沖微波、尤其是旋轉(zhuǎn)極化脈沖微波可以在對人體無害的情況下，有效殺滅肺炎(含非典型及典型肺炎)病毒，既可用于治療肺炎疾病，也可用于環(huán)境消毒。
除上述實施例外，本發(fā)明還可以有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.脈沖微波殺滅環(huán)境、尤其是有人環(huán)境中的肺炎(含非典型及典型肺炎)病毒的應(yīng)用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述脈沖微波殺滅肺炎病毒的應(yīng)用，其特征在于所述脈沖微波為旋轉(zhuǎn)極化脈沖微波。
3.一種微波治療儀，包括波形變換電路、磁控管和微波天線，其特征在于還包括由控制器件和電子開關(guān)器件構(gòu)成的高壓脈沖微波發(fā)生電路，所述波形變換電路的輸出端接電子開關(guān)器件的輸入端，所述控制電路的脈沖輸出端接電子開關(guān)器件的控制端，所述電子開關(guān)器件的輸出端經(jīng)高壓變壓器與磁控管耦合，所述磁控管的輸出端接微波天線，所述微波天線呈“S”形。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述微波治療儀，其特征在于所述控制器件為單片機(jī)，所述電子開關(guān)器件為可控硅。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述微波治療儀，其特征在于所述單片機(jī)脈控制信號輸出端經(jīng)功率放大后通過光電耦合器接可控硅的控制極。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述微波治療儀，其特征在于所述高壓變壓器的次級經(jīng)橋式整流電路接所述磁控管。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種微波治療疾病的應(yīng)用，同時還涉及實現(xiàn)該應(yīng)用的微波治療儀，屬于醫(yī)療技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明將脈沖微波應(yīng)用于殺滅環(huán)境、尤其是有人環(huán)境中的肺炎病毒。實現(xiàn)該應(yīng)用的治療儀包括波形變換電路、磁控管和微波天線，還包括高壓脈沖微波發(fā)生電路。波形變換電路的輸出端接電子開關(guān)器件的輸入端，控制電路的脈沖輸出端接電子開關(guān)器件的控制端，電子開關(guān)器件的輸出端經(jīng)高壓變壓器與磁控管耦合，磁控管的輸出端接“S”形微波天線。本發(fā)明通過對微波發(fā)生裝置科學(xué)合理的改進(jìn)，巧妙地解決了人體皮膚對微波的吸收以及肋骨對微波的反射兩大技術(shù)難題，從而使微波可以順利進(jìn)入人體，通過冷殺傷效應(yīng)有效殺滅肺炎(含非典型及典型肺炎)病毒，對人體無害。
文檔編號A61N5/02GK1486747SQ0313197
公開日2004年4月7日 申請日期2003年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月24日
發(fā)明者張鵬, 張慶海, 張 鵬 申請人:南京慶海微波電子研究所, 南京啟亞醫(yī)療設(shè)備有限公司