[发明专利]用于不可逆电穿孔设备的电极

说明书

技术领域

本申请涉及用于不可逆电穿孔设备的电极，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中的电极、电极的阵列以及不可逆电穿孔设备。

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，但是患者在治疗过程往往会出现不同程度的肌肉收缩现象而导致其疼痛感和不适。目前临床上通常采用给病人注射肌肉松弛剂的方法来缓解肌肉收缩的强度，但是，使用肌肉松弛剂并不能完全消除肌肉收缩，而且这种药物的使用可能产生患者横纹肌溶解的医疗风险，将给患者带来较大的副作用。另外，为防止注射肌肉松弛剂后患者呼吸停止，必须对患者配合使用呼吸机，使得治疗过程变得复杂。缓解治疗中的肌肉收缩问题，将促进不可逆电穿孔治疗肿瘤在临床的推广应用。

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用于不可逆电穿孔的电极，包括电极主体，该电极主体适于接收电脉冲并向预定方向施加电场。该电极主体的表面包括由导电材料构成的导电区域和由绝缘材料构成的绝缘区域，在电极主体的所述预定方向一侧上设置有所述导电区域，所述导电区域面向所述预定方向，并且在电极主体的与所述预定方向相反的一侧上设置有所述绝缘区域。

使用根据本申请的实施方式的电极来对目标生物组织进行不可逆电穿孔处理，由于电极主体的表面并不是全部被导电区域覆盖并且在电极主体的与电场施加方向相反的一侧上具有绝缘区域，本申请的电极可以抑制电场的扩散，从而抑制动作电位向远离目标生物组织的方向传播，缓解了肌肉收缩。另外，根据本申请的电极可以抑制在绝缘区域一侧(即，与电场施加方向相反的一侧)的电场分布，从而减小在电极主体的这一侧上的电场扩散。

本申请的另一方面涉及一种电极阵列，其包括：一对或多对电极，所述一对或多对电极的电极主体的轴线相互平行，其中，在每对电极中的至少一个电极是根据本申请的电极，并且该电极的导电区域面向该对电极中的另一个电极。

本申请的另一方面涉及一种不可逆电穿孔设备，其包括：脉冲形成装置，被配置为产生电脉冲；和根据本申请的电极，被配置为从脉冲形成装置接收电脉冲。

附图说明

图1是根据本申请的实施方式的不可逆电穿孔设备的示意图。

图2是根据本申请的实施方式的电极的正视图和侧视图。

图3是根据本申请的实施方式的电极的电极主体的立体示意图。

图4示出了用根据本申请的电极构成的电极阵列对目标生物组织进行不可逆电穿孔处理时的电极布置。

图5是现有技术中的不具有绝缘区域的针状电极与如图3所示的根据本申请的针状电极的电场分布图的比较，其中，图5的(A)是现有技术的针状电极的电场分布，而图5的(B)是本申请的针状电极的电场分布。

图6是现有技术中的不具有绝缘区域的针状电极与图3的根据本申请的针状电极的肌肉收缩情况的比较，其中，图6的(A)是现有技术的针状电极的肌肉收缩情况，而图6的(B)是本申请的针状电极的肌肉收缩情况。

图7是根据本申请的实施方式的电极主体的示意图。

图8是根据本申请的实施方式的电极主体的示意图。

图9是根据本申请的实施方式的电极主体的示意图。

图10是根据本申请的实施方式的电极主体的电场分布的示意图。

图11是根据本申请的实施方式的电极主体的示意图。

图12是根据本申请的实施方式的电极阵列的示意图。

图13是图12所示的电极阵列的电场分布的示意图。

图14是根据本申请的实施方式的电极阵列的示意图。

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方式。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施方式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。