[发明专利]一种单极型纳米刀治疗装置

说明书

本发明公开了一种单极型纳米刀治疗装置，通过设置单个消融电极、若干中性电极和脉冲发生器，采用电场能量，利用不可逆性电穿孔实现组织消融目的，通过施加高强度外部电场致使细胞膜发生永久性通透，破坏细胞内稳态，消融时间较短，且不受血流的影响，可以在血管周围产生完整的细胞死亡，由于消融的是活细胞，能保留细胞基质和细胞周围结构，大血管和胆管在结构和功能上仍然保持完整，本发明设置单个消融电极，降低了穿刺难度，也降低了患者的创伤，采用若干中性电极调整电场分布，为电流提供返回回路，设置脉冲发生器为消融电极和中性电极之间施加超过阈值的电场强度，可以提高单次消融的体积，从而减少消融的次数，进一步缩短消融治疗时间。

技术领域

本发明涉及肿瘤组织消融技术领域，特别是指一种单极型纳米刀治疗装置。

背景技术

纳米刀消融术是一种非热消融技术，它是利用不可逆性电穿孔实现组织消融目的。不可逆电穿孔是指通过施加高强度外部电场致使细胞膜发生永久性通透的过程。外部电场引起的跨膜电位，导致细胞膜内形成无数个纳米级微孔，破坏了细胞内稳态。如果所施加的电场超过某一阈值，将导致细胞膜结构和细胞内稳态永久性破坏，引起免疫反应，从而导致细胞调亡。

多极型纳米刀肿瘤消融装置需要多电极针平行穿刺进入肿瘤，以提高电场强度，使电场在肿瘤组织中分布均匀。纳米刀消融时，要根据肿瘤的形态来布针，严格控制2根(或多根)消融电极的间距，其杀灭范围在2根(或多根)电极针之间，因此需要沿肿瘤周边布针。从不开刀微创消融的各项肿瘤物理消融来看，纳米刀消融穿刺的难度比热消融术穿刺的难度大得多。纳米刀具有消融时间短的优势，但布针难度大时间长，使这一优势难以发挥。为了解决这一难题，有人在一根电极针上安装两个电极(双极型电极针)，但由于高压绝缘问题以及电场分布范围小，临床上使用较少。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种单极型纳米刀治疗装置，克服现有技术中纳米刀布针难度大时间长的问题。

基于上述目的本发明提供的一种单极型纳米刀治疗装置，包括：

单个消融电极；

若干中性电极，可通过导体与消融电极构成回路；

脉冲发生器，用于向消融电极与中性电极之间施加脉冲电压。

优选地，消融电极选用单根电极针。

优选地，脉冲发生器包括：

高速脉宽调制控制器IC₁、第一双通道栅极驱动器IC₂与第二双通道栅极驱动器IC₃，高速脉宽调制控制器IC₁的输出端口分别连接至第一双通道栅极驱动器IC₂和第二双通道栅极驱动器IC₃的输入端，高速脉宽调制控制器IC₁的软启动端口连接有触发脉冲电路，第一双通道栅极驱动器IC₂连接有三极管Q_A和三极管Q_B，且连接构成第一半桥臂，第二双通道栅极驱动器IC₃连接有三极管Q_C和三极管Q_D，且连接构成第二半桥臂；第一双通道栅极驱动器IC₂和第二双通道栅极驱动器IC₃供电端分别连接有二极管D₁和二极管D₂，第一半桥臂和第二半桥臂的结点经过电感L₁与变压器T₁的初级线圈相连接，脉冲发生器还包括二极管D₃,D₄,D₅和D₆，二极管D₃,D₄,D₅和D₆构成全波整流电路，并连接至变压器T₁的次级线圈，全波整流电路还连接有Π型LC滤波器，Π型LC滤波器连接至脉冲发生器的脉冲电压输出端。