[发明专利]一种双针单孔纳秒级静电放电肿瘤细胞消融装置及方法

说明书

本发明提供了一种双针单孔纳秒级静电放电肿瘤细胞消融装置及方法，包括静电脉冲发生器和双头微创针，所述双头微创针包括两个金属针体和绝缘护套，两个所述金属针体设置在所述绝缘护套内，且两个所述金属针体间隔设置，一个所述金属针体与所述静电脉冲发生器连接，另一个所述金属针体接地。本发明只需将单个双头微创针插入患者待治疗的肿瘤部位，可以减少患者痛苦；ESD静电放电模拟器的静电放电是一个纳秒级的瞬态现象，场强大、能量小且持续时间短，具有绝热效应，不会在周边生物组织内产生热效应，也可以减少肌肉收缩现象；本发明具有脉冲场强高、瞬态电流大、作用时间短等特点，不仅有绝热效应，而且简便易行，不需要对患者进行特殊处理。

技术领域

本发明涉及肿瘤治疗设备技术领域，尤其是涉及一种双针单孔纳秒级静电放电肿瘤细胞消融装置及方法。

背景技术

目前肿瘤常用的治疗方式有手术、化疗、放疗、生物免疫治疗、分子靶向治疗、中医中药治疗、激光、聚焦超声、不可逆电穿孔等技术。但这些技术由于受适应症、禁忌症、治疗副作用等因素的限制，使得其临床应用中存在一定的局限性。肿瘤介入消融治疗技术，如液氮制冷和微波、射频加热技术，但这些技术由于热交换功能是一种热平衡过程，在消融肿瘤细胞的同时也会伤害附近的正常细胞。另外，以不可逆电穿孔技术为例，在临床应用中取得了一定的治疗效果，但至少需要将2个以上的针状电极分别从两个孔中插入病人身体，针对结构复杂的肿瘤，甚至需要5针5孔，会对病人造成不小的痛苦。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双针单孔纳秒级静电放电肿瘤细胞消融装置及方法，具有脉冲场强高、瞬态电流大、作用时间短等特点，不仅有绝热效应，而且简便易行，不需要对患者进行特殊处理。

根据本发明的一个目的，本发明提供一种双针单孔纳秒级静电放电肿瘤细胞消融装置，包括静电脉冲发生器和双头微创针，所述双头微创针包括两个金属针体和绝缘护套，两个所述金属针体设置在所述绝缘护套内，且两个所述金属针体间隔设置，一个所述金属针体与所述静电脉冲发生器连接，另一个所述金属针体接地。

进一步地，所述静电脉冲发生器为ESD静电放电模拟器。

进一步地，两个所述金属针体之间的距离可调。

进一步地，两个所述金属针体的尖端设有一段电阻丝。

进一步地，所述绝缘护套设置在微创管内。

进一步地，所述金属针体与所述ESD静电放电模拟器之间通过放电枪连接。

进一步地，所述ESD静电放电模拟器使用220V交流供电。

进一步地，所述金属针体采用良导体制成，所述绝缘护套为管状结构。

根据本发明的另一个目的，本发明提供一种双针单孔纳秒级静电放电肿瘤细胞消融方法，包括如下步骤：

S1，根据待消融的生物组织确定ESD静电放电模拟器的输出参数，使得据此产生的静电放电脉冲电流足以使待消融的生物组织产生凋亡；

S2，根据待消融生物组织的位置插入双头微创针，双头微创针的一根金属针体连接ESD静电放电模拟器，另一根金属针体接地；

S3，利用ESD静电放电模拟器的接触式放电模式给双头微创针的其中一根金属针体注入高压ESD脉冲；由于ESD静电放电模拟器产生的瞬时高压脉冲使得高压金属针体尖端与接地金属针体尖端之间形成高场强，会在两根双头微创针的金属针体尖端处瞬间形成静电放电，会击穿肿瘤细胞使其消亡。

进一步地，S3中，两个金属针体的尖端设有一段电阻丝时，两个金属针体使电阻丝纳秒发热产生高温绝热效应，使其肿瘤细胞消融。