[发明专利]高压模拟电路脉冲器和脉冲发生器放电电路

说明书

公开一种脉冲发生器放电电路。所述电路包括一个或多个放电级，每个放电级包括多个控制输入端子。所述电路还包括第一放电端子和第二放电端子以及多个串联连接的开关，所述多个串联连接的开关电连接在所述第一放电端子与所述第二放电端子之间，其中所述开关中的每一个的导通状态由控制信号控制。所述电路还包括多个电感元件，所述多个电感元件被配置来产生用于所述串联连接的开关的所述控制信号，其中每个电感元件被配置来响应于所述控制输入端子中的一个或多个处的一个或多个输入信号来产生用于所述串联连接的开关中的一个的控制信号，并且其中所述串联连接的开关中的每一个被配置来从所述电感元件中的相应一个接收控制信号。

相关申请的交叉引用

本专利申请是2016年11月9日提交的标题为“HIGH-VOLTAGE ANALOG CIRCUITPULSER AND PULSE GENERATOR DISCHARGE CIRCUIT”的美国专利申请号15/347,729的延续，并且要求2016年2月29日提交的标题为“HIGH-VOLTAGE ANALOG CIRCUIT PULSER”的美国临时专利申请号62/301,477的优先权，所述专利申请通过引用并入本文。

背景技术

1.发明领域

本申请大体涉及电脉冲的技术，包括用于产生电脉冲的电路和系统，包括使用通过相对低压晶体管通过负载放电并用于控制所述放电的蓄能元件。具体地，脉冲技术用于产生供电疗法使用的可变持续时间纳秒脉冲电场(nsPEF)。

2.现有技术描述

肿瘤的手术切除可能导致感染和留下疤痕。此外，如果存在更多的肿瘤，则外科医生应当识别每个癌性肿瘤并单独切除所述癌性肿瘤。这可能是耗时且昂贵的，更不用说对于患者而言是不舒服的。

患者体内的癌性肿瘤可能特别难以移除，更不用说检测和治疗。许多患者的生活由于其体内发现癌症而发生了天翻地覆的改变，有时所述癌症在被检测到之前已经形成了相对较大的肿瘤。

“纳秒脉冲电场”(有时缩写为nsPEF)包括具有例如在0.1纳秒(ns)与1000纳秒之间的亚微秒脉冲宽度的电场，或如本领域其他方面已经的。它有时被称为亚微秒脉冲电场。NsPEF通常具有高峰值电压，诸如10千伏/厘米(kV/cm)、20kV/cm、至500kV/cm。用nsPEF技术治疗生物细胞通常使用频率范围从0.1/秒(Hz)至10,000Hz的许多周期性脉冲。

已发现NsPEF触发癌性肿瘤中的细胞凋亡。用nsPEF选择性治疗此类肿瘤可以诱导肿瘤细胞内的细胞凋亡，因为其非热性质而不会显著影响周围组织中的正常细胞。

在美国专利号6,326,177(授予Schoenbach等人)中示出并描述了应用于生物细胞的nsPEF的实例，所述专利申请出于所有目的通过引用以其整体并入本文。

为了治疗肿瘤而使用nsPEF是相对较新的领域。nsPEF脉冲是从充电的脉冲发生器产生的，并且需要一种更好地控制脉冲发生器充电状态以用于安全且有效地研究和治疗人类受试者的癌症的装置。

发明内容

通常，公开一种纳秒脉冲电场(nsPEF)发生器，所述纳秒脉冲电场发生器结合有用于产生nsPEF的一个或多个储能装置和可以选择性地用于使储能装置放电的放电电路。例如，一个或多个电容器可以用于储存电荷并用于产生待施加到患者或测试对象的nsPEF。此外，nsPEF发生器还可以具有放电电路，所述放电电路配置来选择性地使存储电容器放电。

选择性地使存储电容器放电可以是有益的，至少降低损坏由储能装置的储能构成的脉冲发生器的风险，降低破坏nsPEF发生器操作者、患者和测试对象的风险，并且提高对脉冲参数的控制。