CN115317789A - 具有多个电场发生触点的电极装置 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种具有多个电场发生触点的电极装置,是产生电场并利用电场抑制目标区域的目标细胞生长的电极装置,包括:电极部,电极部配置为植入至目标区域并基于接收的电信号形成变化的电场,电极部包括多个外周电极、以及多个电场发生触点,电场发生触点包括设置于外周电极的多个第一电场发生触点,至少两个电场发生触点配合形成电场,在电极部植入至目标区域后,电极部变形以使第一电场发生触点与目标区域的内壁接触。在这种情况下,该电极装置能够在植入至目标区域后变形以使电场发生触点与目标区域的内壁接触,从而能够提高电场的强度并提高电场的覆盖率,由此,提升肿瘤的治疗效果。
Description
技术领域
本公开大体涉及医疗机械领域,具体涉及一种具有多个电场发生触点的电极装置。
背景技术
通常在肿瘤手术切除治疗后为了进一步提高对肿瘤的治疗效果,例如抵抗脑胶质瘤术后复发,会使用放疗或化疗的方式对患者进行治疗,然而,目前的放疗或化疗的方式对肿瘤的治疗效果有限,同时容易损害肿瘤附近的正常细胞。
随着医疗科技的进步,提出了一种新兴的肿瘤治疗方法,即肿瘤电场疗法【TumorTreating Fields,TTF】,通过交变电场抑制肿瘤细胞的生长,从而实现对肿瘤细胞的治疗。申请号CN201110226148.3的专利公开了一种可以利用电场从不同方向治疗肿瘤的设备,然而,该设备将发生电场的电极设置在体外并与人体皮肤接触后形成电场来治疗体内的肿瘤,因此受人体不同组织对电场再分配的影响,治疗效果不佳,且能耗大。申请号CN200780034204.5的专利公开了一种用于破坏癌细胞的装置,该装置通过将产生电场的电极植入肿瘤所在的区域再进行治疗,有效降低了能耗,然而,该装置没有适应性地改变电极部的形状以贴合腔体内壁,电场的覆盖率较低,治疗效果仍待进一步提高。
发明内容
本公开有鉴于上述现有技术的状况而完成,其目的在于提供一种具有多个电场发生触点的电极装置,该电极装置能够在植入至目标区域后变形以使电场发生触点与目标区域的内壁接触,从而能够提高电场的强度并提高电场的覆盖率,由此,提升肿瘤的治疗效果。
为此,本公开提供了一种具有多个电场发生触点的电极装置,是产生变化的电场并利用所述电场抑制目标区域的目标细胞生长的电极装置,包括:电极部,所述电极部配置为植入至所述目标区域并基于接收的电信号形成所述电场,所述电极部包括多个外周电极、以及多个用于产生所述电场的电场发生触点,所述电场发生触点包括设置于所述外周电极的多个第一电场发生触点,至少两个电场发生触点配合形成所述电场,在所述电极部植入至所述目标区域后,所述电极部变形以使所述第一电场发生触点与所述目标区域的内壁接触。在这种情况下,利用具有多个电场发生触点的电极装置在目标区域内部形成电场,能够杀伤目标细胞,电极部能够产生变形以使电场发生触点与目标区域的内壁接触,由于皮肤、颅骨、脑脊液、和脑组织都会引起电场的再分配并降低电场的强度,会大幅提高电极装置的能量损耗,因此使电场发生触点与目标区域的内壁接触,能够有效提高电极装置的能量利用效率,提高电场的强度,同时植入式的电极部能够减少对目标对象的日常生活的影响,进而能够提高目标对象对电极装置的依从性,提高目标对象使用电极装置的时间,同时能够通过变形提高电场的覆盖率,提升对肿瘤的治疗效果。
另外,在本公开所涉及的具有多个电场发生触点的电极装置中,可选地,所述电极部包括中心电极,所述多个外周电极设置于所述中心电极的外周,所述电场发生触点包括设置于所述中心电极的多个第二电场发生触点,所述多个第二电场发生触点和所述多个第一电场发生触点中的至少两个电场发生触点配合形成所述电场。在这种情况下,能够利用中心电极和外周电极的多个电场发生触点形成不同的电场。由于部分位于目标区域内壁的目标细胞会向目标区域的内腔生长,或者部分位于目标区域内壁的目标细胞会被挤向目标区域的内腔,使用中心电极与外周电极配合能够在目标区域的内腔形成电场,以作用于位于目标区域的内腔的目标细胞。
另外,在本公开所涉及的具有多个电场发生触点的电极装置中,可选地,所述多个第二电场发生触点以阵列的方式围绕于所述中心电极。在这种情况下,通过以阵列的方式围绕于中心电极上的多个第二电场发生触点,能够便于配合外周电极的多个第一电场发生触点在多个方向形成特定的电场,由此,能够更好地提升电场对目标细胞的覆盖率。
另外,在本公开所涉及的具有多个电场发生触点的电极装置中,可选地,在所述中心电极中,以阵列的方式围绕于所述中心电极的多个第二电场发生触点形成为第二电场发生触点阵列,所述第二电场发生触点阵列包括多排第二电场发生触点序列,所述第二电场发生触点序列包括多个均匀分布于所述中心电极的表面的第二电场发生触点。在这种情况下,能够利用多种方式形成电场,从而能够使电场具有不同的方向,进而能够提高所形成的电场的多样性,另外,电场方向的增加有助于更好的抑制肿瘤细胞的有丝分裂,由此,能够有效提高肿瘤的治疗效果。
另外,在本公开所涉及的具有多个电场发生触点的电极装置中,可选地,所述多个第一电场发生触点以阵列的方式设置于所述外周电极的朝向所述中心电极的表面。在这种情况下,通过以阵列的方式设置于外周电极上的多个第一电场发生触点,能够便于配合中心电极的多个第二电场发生触点在多个方向形成特定的电场,由此,能够更好地提升电场对目标细胞的覆盖率。
另外,在本公开所涉及的具有多个电场发生触点的电极装置中,可选地,所述多个第一电场发生触点以阵列的方式围绕于所述外周电极,在所述外周电极中,以阵列的方式围绕于所述外周电极的多个第一电场发生触点形成为第一电场发生触点阵列,所述第一电场发生触点阵列包括多排第一电场发生触点序列,所述第一电场发生触点序列包括多个均匀分布于所述外周电极的表面的第一电场发生触点。在这种情况下,外周电极的第一电场发生触点能够与中心电极的第二电场发生触点以多种方式形成电场,从而能够使电场具有不同的方向,进而能够提高所形成的电场的多样性,另外,电场方向的增加有助于更好的抑制肿瘤细胞的有丝分裂,由此,能够有效提高肿瘤的治疗效果。
另外,在本公开所涉及的具有多个电场发生触点的电极装置中,可选地,所述电场发生触点通过导电材料制作,所述导电材料包括金、银、铂、铂铱合金和生物相容的导电聚合物中的至少一种。在这种情况下,能够利用导电材料制作的电场发生触点在电极装置所植入的目标区域中形成电场,并通过电场抑制目标细胞的生长,另外,金、银、铂、铂铱合金和生物相容的导电聚合物都具有较好的生物相容性,能够减少电极装置植入目标区域后的生物相容问题。
另外,在本公开所涉及的具有多个电场发生触点的电极装置中,还包括刺入所述目标区域的内壁的延展电极,所述延展电极设置有多个第三电场发生触点,且所述多个第一电场发生触点和所述多个第三电场发生触点中的至少两个电场发生触点配合形成所述电场。在这种情况下,能够利用延展电极的多个第三电场发生触点形成能够覆盖到更广的目标区域的电场,由此,能够提高电极装置对目标区域的覆盖率,进而提高肿瘤的治疗效果。
另外,在本公开所涉及的具有多个电场发生触点的电极装置中,所述中心电极包括用于固定所述中心电极的固定部和从所述固定部延伸至所述目标区域的植入部,在所述植入部设置有多个所述第二电场发生触点。在这种情况下,能够利用固定部固定中心电极的位置,并利用植入部植入至目标区域以实现在目标区域内形成电场。
另外,在本公开所涉及的具有多个电场发生触点的电极装置中,可选地,所述外周电极以可调整所述外周电极和所述中心电极的夹角的方式设置于所述固定部以使所述外周电极能够通过调整所述外周电极和所述中心电极的夹角的方式远离所述中心电极并与所述目标区域的内壁接触。在这种情况下,能够通过调整外周电极与中心电极的角度使电极部变形以适应不同形状的目标区域。
另外,在本公开所涉及的具有多个电场发生触点的电极装置中,可选地,所述电极部还包括多个用于检测温度的温度监测触点,所述温度监测触点与所述电场发生触点间隔分布。在这种情况,能够检测电场发生触点附近的温度信息,进而能够基于电场发生触点附近的温度信息调整电场的参数,从而能够减少因温度过高对目标区域的其他细胞造成的影响。
根据本公开,能够提供一种具有多个电场发生触点的电极装置,该电极装置能够在植入至目标区域后变形以使电场发生触点与目标区域的内壁接触,从而能够提高电场的强度并提高电场的覆盖率,由此,提升肿瘤的治疗效果。
附图说明
现在将仅通过参考附图的例子进一步详细地解释本公开的实施例,其中:
图1是示出了本公开的实施方式所涉及的具有多个电场发生触点的电极装置的应用场景示意图。
图2a是示出了本公开的实施方式所涉及的患者的头部的示意图。
图2b是示出了本公开的实施方式所涉及的切除肿瘤组织后的患者的头部的示意图。
图3是示出了本公开的实施方式所涉及的具有多个电场发生触点的电极装置的结构示意图。
图4是示出了本公开的实施方式所涉及的具有多个电场发生触点的电极装置的原理示意图。
图5是示出了本公开的实施方式一所涉及的电极部的主视图。
图6是示出了本公开的实施方式一所涉及的中心电极的固定部与颅骨固定的示意图。
图7是示出了本公开的实施方式一所涉及的中心电极的固定部与颅骨固定的又一实施例的示意图。
图8是示出了本公开的实施方式二所涉及的电极部的主视图。
图9是示出了本公开的实施方式三所涉及的电极部的主视图。
图10是示出了本公开的实施方式四所涉及的电极部的主视图。
图11是示出了本公开的实施方式五所涉及的电极部的俯视图。
图12是示出了本公开的实施方式六所涉及的电极部的俯视图。
图13是示出了本公开的实施方式七所涉及的电极部的俯视图。
图14a是示出了本公开的实施方式所涉及的电极部处于张开状态的主视图。
图14b是示出了本公开的实施方式所涉及的电极部处于聚拢状态的主视图。
图15是示出了本公开的实施方式所涉及的电极部的中心电极展开成平面的示意图。
图16是示出了本公开的实施方式所涉及的电场发生触点和温度监测触点的结构示意图。
附图标号说明:
1…目标对象,11…目标区域,14…颅骨,12…肿瘤组织,13…脑组织,
2…电极装置,21…信号发生模块,22…电极部,23…控制模块,
221…中心电极,2211…固定部,2212…植入部,222…外周电极,223…电场发生触点,2231…第二电场发生触点,2232…第一电场发生触点,2233…第三电场发生触点,224…温度监测触点,225…延展电极。
具体实施方式
以下,参考附图,详细地说明本公开的优选实施方式。在下面的说明中,对于相同的部件赋予相同的符号,省略重复的说明。另外,附图只是示意性的图,部件相互之间的尺寸的比例或者部件的形状等可以与实际的不同。
需要说明的是,本公开中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,例如所包括或所具有的一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可以包括或具有没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
本公开的实施方式涉及一种具有多个电场发生触点的电极装置,具有多个电场发生触点的电极装置能够植入至目标对象的目标区域,并在目标区域形成电场以抑制目标区域的内壁的目标细胞的生长。
本公开的实施方式涉及具有多个电场发生触点的电极装置还可以称为例如电场施加装置、植入式电极或治疗装置。需要说明的是,各名称是为表示本实施方式所涉及的具有多个电场发生触点的电极装置,并且不应当理解为限定性的。
图1是示出了本公开的实施方式所涉及的具有多个电场发生触点223的电极装置2的应用场景示意图。图2a是示出了本公开的实施方式所涉及的患者的头部的示意图。图2b是示出了本公开的实施方式所涉及的切除肿瘤组织12后的患者的头部的示意图。图3是示出了本公开的实施方式所涉及的具有多个电场发生触点223的电极装置2的结构示意图。图4是示出了本公开的实施方式所涉及的具有多个电场发生触点223的电极装置2的原理示意图。
在一些示例中,参见图1,本公开的实施方式涉及具有多个电场发生触点223的电极装置2可以植入至目标对象1的目标区域11。
在一些示例中,目标对象1可以是动物。在一些示例中,目标对象1可以是人。在一些示例中,目标对象1可以是具有肿瘤组织12的患者。在一些示例中,参见图1,目标对象1可以是具有颅内肿瘤的患者。需要说明的是,本公开所涉及的电极装置2可移植入至肿瘤组织12的附近,肿瘤可以包括但不限于胃肿瘤、脑肿瘤、肺肿瘤、肝肿瘤。以下以脑胶质瘤为例对电极装置2进行说明。
在一些示例中,目标区域11可以位于颅内。在一些示例中,参见图2a,脑胶质瘤患者的头部可以包括:皮肤、颅骨14、脑脊液、脑组织13和肿瘤组织12。在一些示例中,可以利用手术切除肿瘤组织12。
在一些示例中,参见图2b,切除肿瘤组织12后,可以在脑组织13内形成空腔。在这种情况下,切除肿瘤组织12后的脑胶质瘤患者的头部可以包括:皮肤、颅骨14、脑脊液、脑组织13和空腔。在一些示例中,目标区域11是可以指切除肿瘤组织12后的空腔。
由于目前的手术的局限性,无法保证通过手术切除肿瘤组织12后,目标区域11的内壁不存在遗留的肿瘤细胞。在这种情况下,利用本公开所涉及的具有多个电场发生触点223的电极装置2植入至目标对象1的目标区域11后,能够利用电极装置2形成的电场抑制内壁附近的肿瘤细胞的生长。换言之,目标细胞可以是指位于内壁附近的肿瘤细胞。
但本公开不限于此,本公开所涉及的具有多个电场发生触点223的电极装置2也能够在切除肿瘤组织12之前植入至肿瘤组织12附近,并在肿瘤组织12附近形成电场对肿瘤细胞(或肿瘤组织12)进行治疗。
需要说明的是,对肿瘤细胞(或肿瘤组织12)进行治疗,可以是指抑制内壁附近的肿瘤细胞的生长。例如,对肿瘤细胞(或肿瘤组织12)进行治疗可以是指利用特定频率的交变电场作用于肿瘤细胞以抑制肿瘤细胞的有丝分裂,对肿瘤细胞(或肿瘤组织12)进行治疗也可以是指利用特定频率的交变电场作用于肿瘤细胞以引起肿瘤细胞的死亡和凋亡从而对肿瘤细胞产生杀伤作用,对肿瘤细胞(或肿瘤组织12)进行治疗还可以是指利用交变电场与化疗、放疗或药物等其他肿瘤治疗方法相配合以提高相应的治疗方法的效果。
在一些示例中,参见图4,具有多个电场发生触点223的电极装置2可以是产生电场并利用电场抑制目标区域11的目标细胞生长的电极装置2。在这种情况下,具有多个电场发生触点223的电极装置2在植入至目标区域11后,能够在目标区域11附近形成电场,进而能够实现对目标细胞的治疗,同时,由于对目标细胞的治疗效果和目标细胞所处环境中的电场强度呈正相关,若将电极装置2设置于颅外,皮肤、颅骨14、脑脊液、和脑组织13都会引起电场的再分配并降低电场的强度,会大幅提高电极装置2的能量损耗,因此将电极装置2植入至目标区域11附近,能够有效提高电极装置2的能量利用效率,提高电场的强度,延长电极装置2的使用周期,植入式的电极部能够减少对目标对象1的日常生活的影响,进而能够提高目标对象对电极装置的依从性,提高目标对象使用电极装置的时间,同时能够通过变形提高电场的覆盖率,提升对肿瘤的治疗效果。
在一些示例中,参见图3,电极装置2可以包括:用于产生电信号的信号发生模块21和用于植入至目标区域11的并接收电信号以形成电场的电极部22。在这种情况下,能够利用信号发生模块21形成电信号,并利用电极部22接收电信号以形成相应的电场。
在一些示例中,电极部22形成的电场可以是变化的电场,例如可以是交变电场,也即电场的强度和电场的形成与否(即频率)都可以随时间变化。
在一些示例中,电极部22形成的电场可以具有特定的频率或具有预设的频率范围。例如在一些示例中,在利用电极装置2以抑制肿瘤细胞的有丝分裂时,电场的中心频率可以在50~500kHz之间。但本公开不限于此,电场的中心频率的范围也可以基于治疗原理进行调整。
在一些示例中,电极部22形成的电场可以具有不同的频率。例如,可以针对不同的治疗原理选择不同的频率。在这种情况下,能够同时利用多种治疗原理对目标细胞进行治疗。
在一些示例中,根据电极部22的植入深度,电信号可以不同,且植入越深,电信号越强。在这种情况下,能够提高电场对肿瘤细胞的杀伤作用。
在一些示例中,在电极部22植入至目标区域11后,电极部22可以变形以与目标区域11的内壁接触或靠近目标区域11的内壁。在这种情况下,能够提高在目标细胞附近的电场强度,进而能够进一步提高电极装置2对位于内壁的目标细胞的杀伤能力。
在一些示例中,可以根据变形的幅度调整电信号,且电信号与变形的幅度成反比。在这种情况下,能够精确调控电场的强度对肿瘤进行治疗,同时减少因目标区域11过大造成不同电场之间的重叠进而导致治疗效果不佳的问题。
在一些示例中,电极装置2还可以包括控制模块23,控制模块23可以配置为控制信号发生模块21产生的电信号以通过电场发生触点223形成不同频率、场强、电场方向切换周期、或占空比的电场。在这种情况下,能够控制所形成大电场的频率、场强、电场方向切换周期、或占空比等参数。
图5是示出了本公开的实施方式一所涉及的电极部的主视图。图6是示出了本公开的实施方式一所涉及的中心电极的固定部与颅骨固定的示意图。图7是示出了本公开的实施方式一所涉及的中心电极的固定部与颅骨固定的又一实施例的示意图。图8是示出了本公开的实施方式二所涉及的电极部的主视图。图9是示出了本公开的实施方式三所涉及的电极部的主视图。图10是示出了本公开的实施方式四所涉及的电极部的主视图。图11是示出了本公开的实施方式五所涉及的电极部的俯视图。图12是示出了本公开的实施方式六所涉及的电极部的俯视图。图13是示出了本公开的实施方式七所涉及的电极部的俯视图。需要说明的是,图3、图5、图8、图9、图10、图11、图12、图13、图14a、图14b、图15和图16对部分仅对部分的电场发生触点223进行标注,在前述图中,其他未标注的利用网格填充的区域也应当被理解为本公开的电场发生触点223。
在一些示例中,参见图5,电极装置2可以包括中心电极221、外周电极222以及电场发生触点223。在一些示例中,外周电极222设置于中心电极221的外周。在一些示例中,外周电极222可以设置为多个。
在一些示例中,电极部22可以包括中心电极221和外周电极222,中心电极221和外周电极222分别设置有多个电场发生触点223。在这种情况下,能够利用中心电极221和外周电极222的多个电场发生触点223形成不同的电场。由于部分位于目标区域11内壁的目标细胞会向目标区域11的内腔生长,或者部分位于目标区域11内壁的目标细胞会被挤向目标区域11的内腔,使用中心电极221与外周电极222配合能够在目标区域11的内腔形成电场,以作用于位于目标区域11的内腔的目标细胞。但是,需要说明的是,本公开所涉及的电极部22也可以不包括中心电极221。
在一些示例中,参见图5,电场发生触点223可以用于产生电场。在一些示例中,电场发生触点223可以包括设置于中心电极221的第二电场发生触点2231和设置于外周电极222的第一电场发生触点2232。在一些示例中,第二电场发生触点2231和第一电场发生触点2232的数量可以设置为多个。在一些示例中,多个第二电场发生触点2231和多个第一电场发生触点2232中的至少两个可以配合形成电场。在这种情况下,能够利用中心电极221和外周电极222的多个电场发生触点223形成不同的电场,由此,能够根据肿瘤细胞在目标区域11的位置调整电场发生触点223的启动以产生对应的电场对肿瘤细胞进行杀伤。
在一些示例中,在电极部22植入至目标区域11后,电极部22变形以使第一电场发生触点2232与目标区域11的内壁接触或靠近目标区域11的内壁。在这种情况下,与目标区域11的内壁接触或靠近内壁的第一电场发生触点2232能够进一步提高电极装置2对位于内壁的目标细胞的杀伤能力。
在一些示例中,多个第二电场发生触点2231可以以阵列的方式围绕于中心电极221。在这种情况下,通过以阵列的方式围绕于中心电极221上的多个第二电场发生触点2231,能够便于配合外周电极222的多个第一电场发生触点2232在多个方向形成特定的电场,由此,能够更好地提升电场对目标细胞的覆盖率。
在一些示例中,以阵列的方式围绕于中心电极221的多个第二电场发生触点2231可以形成为第二电场发生触点2231阵列。在一些示例中,第二电场发生触点2231阵列可以包括多排第二电场发生触点2231序列。在一些示例中,第二电场发生触点2231序列可以包括多个均匀分布于中心电极221的表面的第二电场发生触点2231。在这种情况下,能够利用多种方式形成电场,从而能够使电场具有不同的方向,进而能够提高所形成的电场的多样性,另外,电场方向的增加有助于更好的抑制肿瘤细胞的有丝分裂,由此,能够有效提高肿瘤的治疗效果。
在一些示例中,多个第一电场发生触点2232可以以阵列的方式设置于外周电极222的朝向中心电极221的表面。在这种情况下,通过以阵列的方式设置于外周电极222上的多个第一电场发生触点2232,能够便于配合中心电极221的多个第二电场发生触点2231在多个方向形成特定的电场,由此,能够更好地提升电场对目标细胞的覆盖率。
在一些示例中,多个第一电场发生触点2232可以以阵列的方式围绕于外周电极222。在一些示例中,以阵列的方式围绕于外周电极222的多个第一电场发生触点2232可以形成为第一电场发生触点2232阵列。在一些示例中,第一电场发生触点2232阵列可以包括多排第一电场发生触点2232序列。在一些示例中,第一电场发生触点2232序列可以包括多个均匀分布于外周电极222的表面的第一电场发生触点2232。在这种情况下,外周电极222的第一电场发生触点2232能够与中心电极221的第二电场发生触点2231以多种方式形成电场,从而能够使电场具有不同的方向,进而能够提高所形成的电场的多样性,另外,电场方向的增加有助于更好的抑制肿瘤细胞的有丝分裂,由此,能够有效提高肿瘤的治疗效果。
在一些示例中,中心电极221和外周电极222可以以具有良好生物兼容性的柔性材料构成。在这种情况下,能够令中心电极221和外周电极222在保持刚性的同时具备一定的柔性,以贴合颅骨14的形状。
在一些示例中,参见图5,中心电极221可以包括用于固定中心电极221的固定部2211和从固定部2211延伸至目标区域11的植入部2212,在这种情况下,能够利用固定部2211固定中心电极221的位置,并利用植入部2212植入至目标区域11以实现在目标区域11内形成电场。
在一些示例中,参见图6和图7,电极装置2植入后,固定部2211可以固定于颅骨14。在这种情况下,能够利用固定部2211将中心电极221固定于颅骨14。如图6所示,在一些示例中,固定部2211可以包括夹板以及将夹板固定于颅骨14的固定单元。如图7所示,在一些示例中,固定单元可以是螺钉、顶丝或缝合线等。
在一些示例中,固定部2211可以设置有接线盘,在这种情况下,能够利用接线盘将线缆汇聚至固定部2211,并连至信号发生模块21。
在一些示例中,植入部2212可以设置有电场发生触点223。例如,植入部2212可以设置有一个或多个电场发生触点223(后续描述),在这种情况下,能够利用植入部2212的一个或多个电场发生触点223与设置于外周电极222的电场发生触点223配合形成电场。
在一些示例中,中心电极221也可以不设置植入部2212,具体而言,电极部22可以包括固定部2211和设置于固定部2211的外周电极222。在这种情况下,能够利用外周电极222中的电场发生触点223形成电场。
在一些示例中,参见图5、图8至图15,电极部22可以包括至少一个外周电极222。在一些示例中,电极部22可以包括至少2-10个外周电极222,例如,电极部22可以包括至少2、3、4、5、6、7、8、9、或10个外周电极222。但是本公开不限于此,电极部22也可以包括10、12、20或更数量的外周电极222。在这种情况下,多个外周电极222能够在目标区域11中的各个位置形成合适的电场,从而能够针对不同的目标区域11的特定位置形成电场。同时,多个外周电极222能够形成不同方向的电场,从而提高电极装置2所形成的电场的多样性。并且,多个外周电极222还能提高电场的精确程度。
在一些示例中,外周电极222可以以围绕中心电极221的方式设置。在一些示例中,参见图11、图12和图13,在电极部22的俯视图中,外周电极222可以以固定部2211的几何中心为对称中心呈中心对称分布。在这种情况下,能够使外周电极222均匀地分布在目标区域11。
在一些示例中,参见图8或图9,外周电极222可以为弧形结构,具体而言,外周电极222的一端可以为固定于固定部2211的固定端,外周电极222的另一端可以为自由端。在一些示例中,从固定端到自由端可以具有弧度。在这种情况下,由于目标区域11大致呈球形或椭球形,弧形结构的外周电极222能够更有效地贴合目标区域11的内壁。
在一些示例中,外周电极222可以大体呈柱状、长条状、椎状、网状等形状。在这种情况下,能够基于所要形成的电场和/或目标区域11的内壁选择特定的形状,以使电极部22能够形成不同的电场或能够使外周电极222更好地贴合目标区域11的内壁。
如图13所示,在一些示例中,外周电极222可以大体呈梯形状或扇形状的薄片。在这种情况下,外周电极222能够形成大致的球状体,由此,能够适应目标区域11的腔室,并能够更好的使电场发生触点223与目标区域11的内壁贴合。
在一些示例中,外周电极222的形状与相应的目标区域11的内壁可以大致相同,例如,从固定端到自由端的形状可以与该外周电极222在目标区域11的相应的内壁的形状大致相同。换言之,能够根据目标区域11的内壁设计外周电极222的形状以使外周电极222能够更好地贴合目标区域11的内壁。
图14a是示出了本公开的实施方式所涉及的电极部处于张开状态的主视图。图14b是示出了本公开的实施方式所涉及的电极部处于聚拢状态的主视图。
在一些示例中,外周电极222可以以可转动的方式设置于固定部2211。例如外周电极222与固定部2211之间可以设置有转动副。在这种情况下,能够通过调整各个外周电极222的姿态以使外周电极222与目标区域11的内壁贴合。
在一些示例中,参见图14a和图14b,外周电极222以可调整外周电极222和中心电极221的夹角的方式设置于固定部2211以使外周电极222能够通过调整外周电极222和中心电极221的夹角的方式远离中心电极221并与目标区域11的内壁接触或靠近内壁。在这种情况下,能够通过调整外周电极222与中心电极221的角度使电极部22变形以适应不同形状的目标区域11。
需要说明的是,由于外周电极222和中心电极221不一定是标准的柱状,外周电极222与中心电极221的夹角可以以这一种方式理解:外周电极222和中心电极221的夹角可以为中心电极221的几何中心所在的轴线与外周电极222的固定端与自由端的连线之间的角度。当然,本公开不限于此,本公开的外周电极222和中心电极221的夹角描述是用于说明外周电极222和中心电极221之间的位置或姿态的关系,对外周电极222和中心电极221的夹角的理解可以按照实际情况调整,例如外周电极222和中心电极221的夹角可以为外周电极222和中心电极221连接的位置的夹角。
在一些示例中,外周电极222与中心电极221的夹角可以在预设范围内任意调整,例如外周电极222与中心电极221的夹角的调整范围可以在0°~80°,也即外周电极222与中心电极221的夹角可以按需求调整至0°、1°、2°、3°、10°、30°、或60°等。
在一些示例中,在具有中心电极221的植入部2212的情况下,参见图14a和图14b,可以调整外周电极222靠拢植入部2212或远离植入部2212以使电极部22分别处于聚拢状态或张开状态。在一些示例中,在具有中心电极221的植入部2212的情况下,可以调整外周电极222相互靠拢或相互远离以使电极部22分别处于聚拢状态或张开状态。具体而言,在聚拢状态下,多个外周电极222的自由端可以相互靠拢。在张开状态下,多个外周电极222的自由端可以互相远离,并且外周电极222可以与目标区域11的内壁接触或与目标区域11的内壁贴合。
在一些示例中,可以同时调节多个外周电极222以使外周电极222相互远离。换言之,在调整一个外周电极222时,其他外周电极222也可以同步地转动。在这种情况下,能够提高调整的便捷性。
在一些示例中,也可以分别调整各个外周电极222以使各个外周电极222位于能够贴合目标区域11的内壁的位置。在这种情况下,由于部分目标区域11呈不规则状,分别调整各个外周电极222的姿态能够适应不同形状的目标区域11。
在一些示例中,外周电极222可以具有内腔,具体而言,外周电极222可以为管状结构,在管状结构的内腔设置有连接电场发生触点223和设置于中心电极221的接线盘的线缆。在这种情况下,能够利用内腔容纳线缆,减少了线缆暴露对目标对象1的危害,减少线缆对外周电极222活动的阻碍,同时通过内腔将线缆统一引导至接线盘,能够便于线缆的管理和维护。
在一些示例中,电极部22可以包括卡位结构,卡位结构可以是用于固定中心电极221和外周电极222的相对位置关系的结构。在这种情况下,能够利用卡位结构固定外周电极222,从而能够提高电极部22的稳定性。
图15是示出了本公开的实施方式所涉及的电极部的中心电极展开成平面的示意图。
在一些示例中,电场发生触点223可以包括设置于中心电极221的第二电场发生触点2231、设置于外周电极222的第一电场发生触点2232以及设置于延展电极的第三电场发生触点。
在一些示例中,通过多个电场发生触点223中的至少两个电场发生触点223产生变化电场。具体而言,电极部22形成的电场可以由任意两个电场发生触点223形成,也可以有多个电场发生触点223配合形成。例如,电极部22形成的电场可以由位于中心电极221的多个第二电场发生触点2231之间形成,电极部22形成的电场也可以由位于外周电极222的多个第一电场发生触点2232之间形成,电极部22形成的电场还可以由位于中心电极221的第二电场发生触点2231与位于外周电极222的第一电场发生触点2232之间形成。在这种情况下,能够利用多种方式形成电场,从而能够使电场具有不同的方向,进而能够提高所形成的电场的多样性,由于电场方向的增加有助于更好的抑制肿瘤细胞的有丝分裂,由此利用至少两个电场发生触点223产生变化电场能够有效提高对肿瘤细胞的治疗效果。
在一些示例中,参见图15,中心电极221可以包括1-8排第二电场发生触点2231,例如中心电极221可以包括1排、2排、3排、4排、5排、6排、7排、8排第二电场发生触点2231。中心电极221可以包括5排第二电场发生触点2231,在这种情况下,能够利用多排的第二电场发生触点2231形成电场。
在一些示例中,每一排的第二电场发生触点2231的数量可以相同。一些示例中,每一排的第二电场发生触点2231的数量可以不完全相同。
在一些示例中,每一排的第二电场发生触点2231可以包括多个第二电场发生触点2231。在一些示例中,每一排的第二电场发生触点2231可以包括2-16个第二电场发生触点2231,例如一排的第二电场发生触点2231可以包括2个、3个、4个、8个、或16个第二电场发生触点2231,优选地,一排的第二电场发生触点2231可以包括4个第二电场发生触点2231。在这种情况下,能够在多个方向形成电场。
在一些示例中,每一排的第二电场发生触点2231可以均匀地分布在中心电极221的外周。在这种情况下,能够在中心电极221的外周形成不同的电场。
在一些示例中,和中心电极221相似,外周电极222可以包括1-8排第一电场发生触点2232,例如外周电极222可以包括1排、2排、3排、4排、5排、6排、7排、或8排第一电场发生触点2232。外周电极222可以包括5排第一电场发生触点2232,在这种情况下,能够利用多排的第一电场发生触点2232形成电场。
在一些示例中,每一排的第一电场发生触点2232的数量可以相同。一些示例中,每一排的第一电场发生触点2232的数量可以不完全相同。
在一些示例中,每一排的第一电场发生触点2232可以包括只要一个第一电场发生触点2232。在一些示例中,每一排的第一电场发生触点2232可以包括1-16个第一电场发生触点2232,例如一排的第一电场发生触点2232可以包括1个、2个、3个、4个、8个、或16个第一电场发生触点2232,优选地,一排的第一电场发生触点2232可以包括1个第一电场发生触点2232。在这种情况下,能够在多个方向形成电场。
在一些示例中,每一排的第二电场发生触点2231可以均匀地分布在中心电极221的外周。在这种情况下,能够在中心电极221的外周形成不同的电场。
在一些示例中,电场发生触点223可以为矩形、圆形、或任意多边形。在一些示例中,电场发生触点223可以为矩形。
在一些示例中,在不同时间,使用的电场发生触点223可以不同。在这种情况下,能够根据肿瘤细胞在目标区域11的具体分布,调整电场的产生以使肿瘤的治疗效果更佳。
在一些示例中,电场发生触点223可以通过导电材料制作,导电材料可以包括但不限于金、银、铂、铂铱合金和生物相容的导电聚合物中的至少一种。在这种情况下,能够利用导电材料制作的电场发生触点223在电极装置2所植入的目标区域11中形成电场,并通过电场抑制目标细胞的生长,另外,金、银、铂、铂铱合金和生物相容的导电聚合物都具有较好的生物相容性,能够减少电极装置2植入目标区域11后的生物相容问题。
在一些示例中,电场发生触点223可以包裹药物或大分子物质对肿瘤进行治疗。例如使用PPy和PEDOT薄膜制作的电场发生触点223,具有较好的生物兼容性,同时兼具优良柔韧性、导电性和能够很好包裹药物分子的特点。
在一些示例中,电场发生触点223可以使用非导电的材料,例如高介电常数的陶瓷。在一些示例中,当使用非导电材料时,可以将金属镀于非导电材料的内表面,且保持与外表面绝缘。在一些示例中,电场发生触点223也可以同时包括金属材料的金属电极和包括高介电常数的陶瓷的绝缘电极。
在一些示例中,信号发生模块21可以设置于颅内。在这种情况下,能够减少对目标对象1的日常生活的影响。
在另外一些示例中,信号发生模块21可以设置于颅外,并利用线缆与电极部22连接。在这种情况下,能够便于日常对信号发生模块21的维护。
在一些示例中,可以通过信号发生模块21调整电信号以改变电极部22所形成的电场。
图16是示出了本公开的实施方式所涉及的电场发生触点和温度监测触点的结构示意图。
在一些示例中,电极部22还可以包括刺入目标区域11的内壁的延展电极。在一些示例中,可以通过调整延展电极的刺入的深度以调整电场的覆盖范围。在这种情况下,能够提高电极装置2对目标区域11的覆盖率,进而提高肿瘤的治疗效果。
在一些示例中,延展电极可以设置有多个第三电场发生触点,且多个第一电场发生触点2232和多个第三电场发生触点中的至少两个电场发生触点223配合形成电场。在这种情况下,能够利用延展电极的多个第三电场发生触点形成能够覆盖到更广的目标区域11的电场,由此,能够提高电极装置2对目标区域11的覆盖率,进而提高肿瘤的治疗效果。
在一些示例中,电极部22还可以设置有信号反馈传感器。在这种情况下,能够收集目标区域11的信息,进而基于目标区域11的信息调整电场的参数。
在一些示例中,参见图16,电极部22还可以包括多个用于检测温度的温度监测触点224,温度监测触点224与电场发生触点223间隔分布。在这种情况,能够检测电场发生触点223附近的温度信息,进而能够基于电场发生触点223附近的温度信息调整电场的参数,从而能够减少因温度过高对目标区域11的其他细胞造成的影响。
在另一些示例中,电极部22也可以以另一种方式变形,具体而言,电极部22可以包括基部和以放射型的方式可伸缩地设置于基部的外周电极222。在这种情况下,能够调整可伸缩的外周电极222的伸缩长度以使电极部22变形,进而能够使电场发生触点223与目标区域11的内壁接触或靠近目标区域11的内壁。
虽然以上结合附图和实施例对本公开进行了具体说明,但是可以理解,上述说明不以任何形式限制本公开。本领域技术人员在不偏离本公开的实质精神和范围的情况下可以根据需要对本公开进行变形和变化,这些变形和变化均落入本公开的范围内。
Claims (10)
1.一种具有多个电场发生触点的电极装置,是产生变化的电场并利用所述电场抑制目标区域的目标细胞生长的电极装置,其特征在于,包括:
电极部,所述电极部配置为植入至所述目标区域并基于接收的电信号形成所述电场,
所述电极部包括多个外周电极、以及多个用于产生所述电场的电场发生触点,
所述电场发生触点包括设置于所述外周电极的多个第一电场发生触点,至少两个电场发生触点配合形成所述电场,
在所述电极部植入至所述目标区域后,所述电极部变形以使所述第一电场发生触点与所述目标区域的内壁接触。
2.根据权利要求1所述的电极装置,其特征在于,
所述电极部包括中心电极,所述多个外周电极设置于所述中心电极的外周,所述电场发生触点包括设置于所述中心电极的多个第二电场发生触点,所述多个第二电场发生触点和所述多个第一电场发生触点中的至少两个电场发生触点配合形成所述电场。
3.根据权利要求2所述的电极装置,其特征在于,
所述多个第二电场发生触点以阵列的方式围绕于所述中心电极,在所述中心电极中,以阵列的方式围绕于所述中心电极的多个第二电场发生触点形成为第二电场发生触点阵列,所述第二电场发生触点阵列包括多排第二电场发生触点序列,所述第二电场发生触点序列包括多个均匀分布于所述中心电极的表面的第二电场发生触点。
4.根据权利要求3所述的电极装置,其特征在于,
所述多个第一电场发生触点以阵列的方式设置于所述外周电极的朝向所述中心电极的表面。
5.根据权利要求3所述的电极装置,其特征在于,
所述多个第一电场发生触点以阵列的方式围绕于所述外周电极,在所述外周电极中,以阵列的方式围绕于所述外周电极的多个第一电场发生触点形成为第一电场发生触点阵列,所述第一电场发生触点阵列包括多排第一电场发生触点序列,所述第一电场发生触点序列包括多个均匀分布于所述外周电极的表面的第一电场发生触点。
6.根据权利要求1所述的电极装置,其特征在于,
所述电场发生触点通过导电材料制作,所述导电材料包括金、银、铂、铂铱合金和生物相容的导电聚合物中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的电极装置,其特征在于,
还包括刺入所述目标区域的内壁的延展电极,所述延展电极设置有多个第三电场发生触点,且所述多个第一电场发生触点和所述多个第三电场发生触点中的至少两个电场发生触点配合形成所述电场。
8.根据权利要求2所述的电极装置,其特征在于,
所述中心电极包括用于固定所述中心电极的固定部和从所述固定部延伸至所述目标区域的植入部,在所述植入部设置有多个所述第二电场发生触点。
9.根据权利要求8所述的电极装置,其特征在于,
所述外周电极以可调整所述外周电极和所述中心电极的夹角的方式设置于所述固定部以使所述外周电极能够通过调整所述外周电极和所述中心电极的夹角的方式远离所述中心电极并与所述目标区域的内壁接触。
10.根据权利要求1所述的电极装置,其特征在于,
所述电极部还包括多个用于检测温度的温度监测触点,所述温度监测触点与所述电场发生触点间隔分布。
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