一种基于癌细胞毫秒级瞬态声学效应实验的用于临床应用装置的制作方法

1.本实用新型属于医疗设备技术领域，尤其涉及一种基于癌细胞毫秒级瞬态声学效应实验的用于临床应用装置。


背景技术：

2.现有的对于人体内部的癌细胞诊断多为x光照射，此方法由于使用x射线，所以存在较大的危害，同时使用x光仪器时由于x射线直线穿透，导致无法一次性对人员进行全方位的扫描，因此，需要一种基于癌细胞毫秒级瞬态声学效应实验的用于临床应用装置来解决以上问题。


技术实现要素：

3.针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种基于癌细胞毫秒级瞬态声学效应实验的用于临床应用装置。
4.本实用新型是这样实现的，一种基于癌细胞毫秒级瞬态声学效应实验的用于临床应用装置设置有：
5.底座；
6.所述底座两侧均焊接有竖直设置的支撑柱，两个所述支撑柱的顶端焊接有水平设置的顶板，所述顶板的顶部安装有气缸，所述顶板上滑动安装有两个竖直设置的竖杆，两个所述竖杆的顶端焊接有水平设置的横板，所述气缸的活塞杆与横板固定连接，两个所述支撑柱上滑动安装有水平设置的安装板，所述竖杆的底端与安装板固定连接，所述安装板的顶部安装有电机，所述安装板上转动安装有竖直设置的转轴，所述电机的输出轴与转轴传动连接，所述安装板的底部安装有底部敞口设置的箱体，所述箱体内顶壁上转动安装有水平设置的转盘，所述转盘与转轴传动连接，所述转盘底部的一侧焊接有竖直设置的竖板，所述竖板的一侧滑动安装有滑块，所述滑块的一侧安装有声波发生器，所述底座顶部设有站立板，所述站立板位于箱体的正下方。
7.进一步，所述电机的输出轴与转轴之间连接有第一皮带。
8.进一步，所述转盘上开设有圆孔，圆孔内壁上安装有内齿轮，转轴的底部延伸至圆孔内套设有齿轮，内齿轮与齿轮啮合。
9.进一步，所述竖板的一侧开设有竖直设置的滑槽，滑槽内转动安装有竖直设置的往复丝杆，往复丝杆与转轴之间连接有第二皮带。
10.进一步，所述滑块滑动安装于滑槽内，且滑块与往复丝杆螺纹连接。
11.结合上述的所有技术方案，本实用新型所具备的优点及积极效果为：
12.本实用新型通过通过气缸活塞杆的回收可以使得横板向下移动，横板带动竖杆，竖杆带动安装板，安装板带动安装板，使其将人员罩在内部，然后电机的输出轴转动通过第一皮带带动转轴转动，转轴带动齿轮，通过齿轮带动与其啮合的内齿轮，从而使得转盘转
动，转盘带动竖板，竖板带动滑块，滑块带动声波发生器做圆周运动，同时转轴通过第二皮带带动往复丝杆转动，往复丝杆带动滑块，使其沿竖直方向进行往复运动，滑块带动声波发生器，从而可以快速对肿瘤细胞、肿瘤组织进行全方位的声波扫描，极大地节约了治疗的时间，快速杀灭癌细胞，更加全面准确，同时对人员不存在危害。
附图说明
13.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对本技术实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本技术的一些实施例，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。
14.图1是本实用新型实施例提供的基于癌细胞毫秒级瞬态声学效应实验的用于临床应用装置的结构示意图。
15.图2是本实用新型实施例提供的a处的放大结构示意图。
16.图3是本实用新型实施例提供的竖板的剖视结构示意图。
17.图中：1、底座；2、支撑柱；3、顶板；4、气缸；5、竖杆；6、横板；7、安装板；8、电机；9、转轴；10、箱体；11、转盘；12、圆孔；13、内齿轮； 14、齿轮；15、竖板；16、往复丝杆；17、滑块；18、声波发生器；19、站立板；20、第二皮带；21、第一皮带。
具体实施方式
18.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
19.针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种基于癌细胞毫秒级瞬态声学效应实验的用于临床应用装置，下面结合附图对本实用新型作详细的描述。
20.如图1至图3所示，本实用新型实施例提供的基于癌细胞毫秒级瞬态声学效应实验的用于临床应用装置中的底座1两侧均焊接有竖直设置的支撑柱2，两个支撑柱2的顶端焊接有水平设置的顶板3，顶板3的顶部安装有气缸4，顶板3上滑动安装有两个竖直设置的竖杆5，两个竖杆5的顶端焊接有水平设置的横板6，气缸4的活塞杆与横板6固定连接，两个支撑柱2上滑动安装有水平设置的安装板7，竖杆5的底端与安装板7固定连接，安装板7的顶部安装有电机8，安装板7上转动安装有竖直设置的转轴9，电机8的输出轴与转轴9传动连接，安装板7的底部安装有底部敞口设置的箱体10，箱体10内顶壁上转动安装有水平设置的转盘11，转盘11与转轴9传动连接，转盘11底部的一侧焊接有竖直设置的竖板15，竖板15的一侧滑动安装有滑块17，滑块17的一侧安装有声波发生器18，底座1顶部设有站立板19，站立板19位于箱体10的正下方。
21.作为优选，电机8的输出轴与转轴9之间连接有第一皮带21。
22.作为优选，转盘11上开设有圆孔12，圆孔12内壁上安装有内齿轮13，转轴9的底部延伸至圆孔12内套设有齿轮14，内齿轮13与齿轮14啮合。
23.作为优选，竖板15的一侧开设有竖直设置的滑槽，滑槽内转动安装有竖直设置的往复丝杆16，往复丝杆16与转轴9之间连接有第二皮带20。
24.作为优选，滑块17滑动安装于滑槽内，且滑块17与往复丝杆16螺纹连接。
25.本实用新型实施例在使用时，首先人员站在站立板19上后，通过气缸4 活塞杆的回收可以使得横板6向下移动，横板6带动竖杆5，竖杆5带动安装板7，安装板7带动安装板10，然后电机8的输出轴转动通过第一皮带21带动转轴9转动，转轴9带动齿轮14，通过齿轮14带动与其啮合的内齿轮13，从而使得转盘11转动，转盘11带动竖板15，竖板15带动滑块17，滑块17 带动声波发生器18做圆周运动，同时转轴9通过第二皮带20带动往复丝杆 16转动，往复丝杆16带动滑块17，使其沿竖直方向进行往复运动，滑块17 带动声波发生器18，使其环绕人员，从而可以快速对肿瘤细胞、肿瘤组织进行全方位的声波扫描，极大地节约了治疗的时间，快速杀灭癌细胞，更加全面准确，同时对人员不存在危害。
26.以下为本实用新型提供的实施例：
27.当声波通过液体时，液体各处的声压会发生周期性的变化，相应地,液体中的微泡核也会随超声频率发生周期性的振荡。在低声强下,气泡的径向振荡受声压控制,微气泡沿着平衡半径左右振荡多次，在每一个振荡的微气泡周围将产生辐射压力和微束流。微束流能在气泡表面附近产生非常高的切变应激力，使气泡变形甚至破裂，可导致邻近的细胞或生物大分子受到影响，产生一定的生物学效应。这种微泡随声压以其半径为平衡半径做周期性的振荡运动称为稳态空化。当作用声强增大，使气泡的振荡幅度可与其平衡尺寸相比拟时，气泡的振动即转而由其周围媒质的惯性所控制。空化核在超声场负压相半周期迅速膨胀，而在正压相半周期又急剧收缩至内爆，这种空化称作瞬态空化或惯性空化。瞬态空化时气泡振荡十分猛烈，最初气泡先是爆炸式地膨胀，随后又迅速萎陷。在最后萎陷阶段，会产生局部高温、高压现象(泡内部的压力和温度可以达到几百上千个大气压和数千开)，此外还伴随强大冲击波、高速微射流、自由基的产生。这些极端的物理条件和化学基团的形成对正常细胞的结构和酶的生物活性有极大的破坏作用，但同时对肿瘤细胞可进行有效的杀伤。与稳态空化相比，瞬态空化除了微气泡发生剧烈的崩溃外，另一个不同之处在于瞬态空化的产生须具有一定的阈值，即当超声的声压达到一定值时，才会引发瞬态空化过程。研究表明，在瞬态空化下，细胞和组织受到生物学损伤的危险性较高。
28.高强度的压力波会使细胞损伤、破裂、dna断裂，以及血液溶血、组织损伤、出血等。在超声造影剂微泡加入的情况下，空化核增多，空化效应增强，空化阈值降低。当然，影响空化效应的因素很多，如超声强度和超声频率、液体性质(如温度、溶解的气体含量、表面张力、液体黏滞度)等均会对空化效应产生影响。
29.微泡超声空化效应的时间很短，以毫秒记，观察瞬态表现，需要用高速度摄影；实验主要内容是20khz超声辐照生理盐水、微泡、动物血液、肿瘤癌细胞等，同时运用高速度摄影仪器观察，实时记录声空化效应的瞬态表现。
30.本实验尽量模拟正常人体状态，使用临床常用的超声波造影剂声诺维作为微泡，微泡用生理盐水配制。室内温度控制在18
°
(常温状态)，低频超声频率使用20khz(空化效应最大的频率)，高速度摄影，帧频2500/秒，观察肿瘤癌细胞(卵巢癌细胞株悬浮液，即时配制)在低频超声波声场中受微泡空化效应的瞬态表现。为使癌细胞与微泡同时起作用，采用癌细胞株、微泡滴触碰的方式，让它们同步下落，确保声场中微泡、癌细胞同时起作用。
31.微泡与癌细胞采用触碰的方式，确保同时下落在低频超声波探头表面，微泡在超声波作用下，产生强大空化效应，冲击波瞬间破坏癌细胞，被高速度摄影捕捉到。
32.(临床最常用的声诺维造影剂，含六氟化硫微泡)滴下实验，超声辐照，低频超声表面，瞬间空化、迅速雾化(后面背景是黑色的，存托作用)。
33.低频超声辐照生理盐水、单纯微泡、单纯肿瘤细胞(均先置于器皿内) 器皿与超声探头之间涂超声耦合剂，利于超声波透过，底部超声辐照。
34.为低频超声辐照兔血实验，为了研究低频超声空化效应对人体的正常血细胞有没有影响，我们用兔子静脉血代替人血，进行了研究，将加抗凝剂的兔子血滴注器皿中，器皿中放置兔子血(加抗凝剂)、器皿与超声探头之间涂超声耦合剂，利于超声波透过，底部超声辐照。
35.为超声辐照肿瘤细胞实验，卵巢癌细胞滴注于超声表面，超声产生空化效应，破坏肿瘤细胞，卵巢癌细胞微泡滴在落下探头表面的瞬间，迅速扩散，成为雾状。
36.单个微泡在低频超声作用下，产生空化作用，可以杀伤破坏肿瘤细胞；在临床实际应用中，微泡是以群的形式，及大量微泡注射到人体，在肿瘤部位，外加超声辐照，以杀伤局部富微泡的肿瘤血管、肿瘤组织。
37.为临床运用的实际图，探头在患者皮肤上不断移动，分散超声波探头的热量，减少超声波能量对皮肤的热损伤，低频超声联合微泡辐照人输卵管癌腹腔，肠系膜转移的临床应用研究，患者静脉注射微泡后，超声辐照患者腹部。
38.本设备提供了一种使用上述装置的超声波联合微泡微妙级超瞬态空化效应的方法，及其临床应用的方法，包括以下步骤：
39.(1)将需要生理盐水、微泡、肿瘤细胞的样品置入透明器皿中，放置在超声波探头上，超声探头与低频超声机器连接、探头用支架固定，向上放置；生理盐水、微泡、肿瘤细胞注入注射器内，在探头上方。
40.(2)高速度摄像仪器(速度设定每秒2500幅图像/曝光时间0.4毫秒)，安防在距离探头几十厘米处，旁边用强光源照射；高速度摄像机输出的各参数如曝光时间、视野宽以及幅度均可进行预置。
41.(3)打开低频超声按钮，打开高速度摄影机按钮，液滴从注射器落下，使样品自由下落于超声波探头表面；捕捉瞬间图片。
42.(4)临床应用中，在患者前臂静脉注射微泡2.5ml后，5秒钟内按动低频超声按钮，辐照患者下腹部及盆腔部位，持续5分钟，然后重复上述技术方法，共10分钟治疗时间。
43.本实用新型的有益效果在于：解决与细胞瞬时变化同步，实时获得空化效应的瞬态图像，将能获得生理盐水、微泡、癌细胞、生物组织生理功能变化时，更真实、更多的超微结构信息，使空化效应与形态学研究能在毫秒级的水平上同步进行，同时，临床应用，可以获得空化效应对癌性腹水、腹膜结构的变化，将对超声波造影剂微泡的微观结构、细胞结构形态学、生理学及妇科肿瘤学等学科的发展有重要意义。并为基础医学研究、临床科研及诊断提供一个崭新的研究方法，将在超声医学的基础研究、临床病变的机理研究等许多领域带来突破性进展。本发明解决了对多种液体生物样品毫秒级空化效应瞬态显示的技术，是目前世界上唯一的同类技术与仪器。
44.在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是
指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
45.以上所述，仅为本实用新型较优的具体的实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。