[发明专利]不可逆电穿孔设备

说明书

技术领域

本申请涉及不可逆电穿孔设备，更具体地，本申请涉及用于在生物组织的细胞上产生不可逆穿孔从而消融生物组织的设备以及生物组织消融方法。

背景技术

癌症是危害人类健康的主要疾病。肿瘤的传统疗法以及新近发展起来的以微创消融为特征的热消融物理疗法，由于受适应症、禁忌症、治疗副作用、热效应等因素的限制，使得其临床应用存在一定的局限性。近年来，随着脉冲生物电学的不断发展，电场脉冲以其非热、微创的生物医学效应引起了研究人员的关注，而其中的不可逆电穿孔治疗肿瘤以其快捷、可控、可视、选择性和非热机理等的优势和特色更是引起国内外生物电学领域研究人员的广泛关注，并逐渐应用于肿瘤的临床治疗。

发明内容

然而，虽然不可逆电穿孔技术在国内外的临床应用中取得了令人振奋的治疗效果，但是由于生物组织的复杂性导致了组织中实际电场分布不均匀，使得肿瘤组织不能够完全被不可逆电穿孔有效电场覆盖，导致在临床试验中有部分患者需要二次或多次重复治疗。因此，如果能探寻到一种能在生物组织中实现电场均匀分布的电场脉冲消融方法就成为解决上述困扰临床医生和患者难题的关键，将有力地促进不可逆电穿孔治疗肿瘤技术在临床的推广应用。

因此，本申请针对上述问题中的至少一个提出了以下方面。

本申请的一个方面涉及一种不可逆电穿孔设备，其包括：脉冲形成装置，其被配置为产生双极性脉冲；和电极，其被配置为从脉冲形成装置接收双极性脉冲并适于将双极性脉冲施加到生物组织。其中，双极性脉冲的脉冲宽度和在生物组织中产生的电场强度被设置为足以在生物组织的细胞膜上产生不可逆电穿孔。

本申请的另一个方面涉及一种生物组织消融方法，包括以下步骤：根据待消融的生物组织来确定待施加的双极性脉冲，该双极性脉冲的脉冲宽度和在生物组织中产生的电场强度被设置为足以在生物组织的细胞膜上产生不可逆电穿孔；产生具有所设置的参数的双极性脉冲；将所产生的双极性脉冲施加到待消融的生物组织。

根据本申请的实施方式的双极性脉冲可以有效地增加消融电场的均匀性，并且双极性脉冲的脉冲宽度和在生物组织中产生的电场强度足以在生物组织的细胞膜上产生不可逆电穿孔，从而减小消融盲区。

附图说明

图1是根据本申请的第一实施方式的不可逆电穿孔设备的示意图。

图2是由根据本申请的第一实施方式的不可逆电穿孔设备形成的双极性脉冲的示意图。

图3是根据本申请的第一实施方式的脉冲产生单元12的构造的示意图。

图4是根据本申请的第二实施方式的双极性脉冲的波形图。

图5是根据本申请的第三实施方式的不可逆电穿孔设备的示意图。

图6是根据本申请的生物组织消融方法的示意流程图。

图7是对兔肝脏组织的细胞进行消融实验的结果的示意图，其中，图7的(A)是施加传统单极性脉冲的结果的放大图，图7的(B)是施加根据本申请的实施方式的双极性脉冲的结果的放大图。

图8是对兔肝脏组织的细胞进行消融实验的结果的示意图，其中图8的(A)是施加脉冲宽度为1μs的双极性脉冲的结果的放大图，图8的(B)是施加脉冲宽度为5μs的双极性脉冲的结果的放大图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本申请的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

1、第一实施方式

图1是根据本申请的第一实施方式的不可逆电穿孔设备的示意图。

根据该实施方式的不可逆电穿孔设备1包括脉冲形成装置10和电极20。该脉冲形成装置10用来产生根据本实施方式的不可逆电穿孔设备1所需的脉冲，电极20用来从脉冲形成装置10接收所产生的脉冲，并将所产生的脉冲施加到生物组织的细胞，诸如肿瘤细胞。