CN115501486A - 具有可塑性电极框架的电极装置 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种具有可塑性电极框架的电极装置，用于植入至目标区域后产生电场并利用电场抑制目标区域的目标细胞生长，包括操纵部和电极部，电极部包括具有多个可形变的电极条的电极框架和设置于多个电极条的电场发生触点，电场发生触点基于接收的电信号形成电场；操纵部包括具有导引通道的导引机构、多个可在导引通道中移动的支撑机构和用于操控支撑机构移动的操控机构；多个支撑机构经由导引通道伸出后呈放射结构并支撑电极条以调整电极框架的形状。该电极装置能够在植入至目标区域后通过可塑性电极框架改变形状以适应性贴合目标区域内壁，提升电场覆盖率，同时还能够减少植入目标区域时由于目标区域的直径的限制导致电场覆盖不足的问题。

Description

具有可塑性电极框架的电极装置

技术领域

本公开大体涉及医疗器械领域，具体涉及一种具有可塑性电极框架的电极装置。

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(Tumor Treating 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。

现有技术中，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术后腔体内壁，电场的覆盖率较低，电场经由各个组织后再分配易降低治疗效果。申请号CN201880068897.8的专利公开了一种用于癌症治疗系统的导线，可以在第一非扩张位置与第二扩张位置之间扩张以填充术后内腔，然而，该导线装置的植入长度易受到内腔直径的限制，也即植入后通过压缩导线两端达到扩张目的但使得内腔中的部分区域没有电场覆盖，同时该装置也没有适应性地改变扩张形状以在填充时更加贴合内腔的肿瘤细胞，因而电场的覆盖率较低，治疗效果不佳。

因此，需提供一种能够适应性贴合目标区域内壁、提升电场覆盖率的电极装置。

发明内容

本公开鉴于上述现有技术状况而完成，其目的在于提供一种具有可塑性电极框架的电极装置，此电极装置在植入至目标区域后能够通过可塑性电极框架改变形状以适应性贴合目标区域内壁，提升电场覆盖率，同时还能够减少植入目标区域时由于目标区域的直径的限制导致电场覆盖不足的问题。

为此，本公开提供一种具有可塑性电极框架的电极装置，是用于植入至目标区域后产生变化的电场并利用电场抑制所述目标区域的目标细胞生长的电极装置，所述电极装置包括操纵部和电极部，所述电极部包括具有多个可形变的电极条的电极框架和设置于多个所述电极条的多个电场发生触点，电场发生触点配置为基于接收的电信号形成电场；所述操纵部包括具有导引通道的导引机构、多个可在所述导引通道中移动的支撑机构和用于操控所述支撑机构移动的操控机构；多个所述支撑机构可操作为经由所述导引通道伸出后呈放射结构并支撑所述电极条以调整所述电极框架的形状。在这种情况下，电极装置植入至目标区域后能够通过具有导引机构、支撑机构和操控机构的操作部将电极部的电极条进行支撑以扩展变形至贴合目标区域的内壁，进而通过电极部的电场发生触点形成特定的电场对目标区域的目标细胞进行抑制生长。由此，能够提升电场的覆盖率，进而提升抑制目标细胞生长的效果，例如能够抑制肿瘤细胞的生长。

根据本公开所涉及的电极装置，可选地，通过多个电场发生触点中的至少两个电场发生触点配合形成电场。在这种情况下，能够通过多个电场发生触点中的至少两个形成多个不同方向的特定的电场对目标区域的目标细胞的生长进行抑制。

根据本公开所涉及的电极装置，可选地，所述电极条通过柔性材料制备或以转动副进行转动中的至少一种方法实现可形变。在这种情况下，电极部能够具有形变的特性，并且电极部的总长度可以大于目标区域的最大宽度，植入后电极部能够受操纵部操控形变以提升电场的覆盖率。

根据本公开所涉及的电极装置，可选地，所述导引机构包括多个所述导引通道，多个所述导引通道呈放射状分布。在这种情况下，能够便于支撑机构经由多个导引通道伸出后呈放射状，并能够利用呈放射状的支撑机构支撑具有多个可形变的电极条的电极框架以扩展变形至贴合目标区域的内壁，由此提升电极条上的电场发生触点的电场对目标区域的内壁上的目标细胞的覆盖。

根据本公开所涉及的电极装置，可选地，所述电极框架包括连接各个所述电极条的至少一个连接机构，各个所述电极条具有近端和远端，所述近端和所述远端中的至少一个端部设置于所述连接机构。在这种情况下，电极条能够通过连接机构形成特定的电极框架，由此提升电极部的稳定性。

根据本公开所涉及的电极装置，可选地，所述支撑机构呈杆状，包括与所述电极条接触的支撑端和远离所述支撑端的固定端。在这种情况下，能够通过固定端操控支撑端以使支撑端接触并支撑电极条，由此能够便于操控电极框架扩展形成特定的形状以适应目标区域。

根据本公开所涉及的电极装置，可选地，所述操控机构包括操纵杆，所述操纵杆的一端与所述固定端连接并驱使所述支撑机构支撑所述电极条变形以扩展至贴合所述目标区域的内壁。在这种情况下，能够便于通过操纵杆在目标区域外对植入目标区域内电极装置进行操控，也即能够通过操纵杆驱使支撑机构支撑电极条变形以扩展至贴合目标区域的内壁。

根据本公开所涉及的电极装置，可选地，所述电极部还包括多个监测单元，所述监测单元与电场发生触点间隔分布或结合分布于所述电极条，所述监测单元用于监测所述目标区域的场强、电流、压力、温度、阻抗和电位中的至少一个指标。在这种情况下，通过监测单元在电极装置植入至目标区域后对电场发生触点所形成的电场的场强、电流强度、目标区域与电极装置之间的压力值以及目标区域的温度值、阻抗值或电位值等数据进行监测，能够便于外部控制单元根据监测单元的监测数据适应性调整控制信号或电信号，由此能够提升电极装置抑制目标细胞生长的有效性和准确性。

根据本公开所涉及的电极装置，可选地，电极部还包括中心电极，所述中心电极基于所述监测单元的监测数据与所述电极条上的多个电场发生触点配合形成电场。在这种情况下，能够通过中心电极配合电极框架的电场发生触点在目标区域的中心至内壁的区域形成特定的电场，由此在目标细胞向目标区域的中心方向生长时特定的电场也能够覆盖并进行抑制。

根据本公开所涉及的电极装置，可选地，所述电极部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电场发生触点，且所述延展电极的多个电场发生触点与所述电极条的多个电场发生触点中的至少两个电场发生触点配合形成电场。在这种情况下，能够通过延展电极配合电极框架的电场发生触点在目标区域的内壁向外(即与中心方向相反)的区域形成特定的电场，由此在目标细胞以目标区域的中心方向相反的方向向正常细胞组织生长时特定的电场也能够覆盖并进行抑制。

根据本公开能够提供一种具有可塑性电极框架的电极装置，在植入至目标区域后通过可塑性电极框架改变形状以适应性贴合目标区域内壁，提升电场覆盖率，同时还能够减少植入目标区域时由于目标区域的直径的限制导致电场覆盖不足的问题。

附图说明

图1是示出了本公开的实施方式所涉及的具有可塑性电极框架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具有肿瘤组织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可塑性电极框架的电极装置的原理示意图。

图4是示出了本公开的实施方式所涉及电极装置的结构示意图。

图5是示出了本公开的实施方式所涉及电极装置的扩张形变后的示意图。

图6是示出了本公开的实施方式所涉及电极装置的电极部的俯视图。

图7a是示出了本公开的实施方式所涉及电极装置的电极条的部分剖面结构示意图。图7b是示出了本公开的实施方式所涉及电极装置的另一种实施例的电极条的部分剖面结构示意图。

图8a是示出了本公开的实施方式所涉及电极装置的操纵部的实施例1的结构示意图。图8b是示出了本公开的实施方式所涉及电极装置的操纵部的实施例1的结构剖面图。

图9a是示出了本公开的实施方式所涉及电极装置的操纵部的实施例2的结构示意图。图9b是示出了本公开的实施方式所涉及电极装置的操纵部的实施例2的操作示意图。

图10a是示出了本公开的实施方式所涉及电极装置的操纵部的实施例3的结构示意图。图10b是示出了本公开的实施方式所涉及电极装置的操纵部的实施例3的操作示意图。

图11a是示出了本公开的实施方式所涉及电极装置的操纵部的实施例4的结构示意图。图11b是示出了本公开的实施方式所涉及电极装置的操纵部的实施例4的操作示意图。

图12是示出了本公开的实施方式所涉及电极装置另一种实施例的结构示意图。

附图标记说明：

1……目标对象，11……目标区域，12……目标细胞，13……脑组织，14……颅骨，

2……电极装置，

21……操纵部，211……导引机构，212……支撑机构，213……操纵机构，2131……操纵杆，2132……套环，2133……旋转翘杆，2134……连杆，导引通道……2111，导引头……2112，

22……电极部，221……电极框架，2211……电极条，2212……连接机构，2213……贯通孔，222……电场发生触点，223……中心电极，224……延展电极，225……监测单元，226……导线，

23……电极固定部。

具体实施方式

下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所填充的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

需要说明的是，本公开的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或装置没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或装置固有的其他步骤或单元。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。

本公开涉及一种具有可塑性电极框架的电极装置，是一种可以在目标区域产生变化的电场的电极装置。以下本公开的实施方式所涉及的具有可塑性电极框架的电极装置，有时也可以称“电极装置”或“治疗装置”。本公开的实施方式所涉及的电极装置的工作原理可以基于肿瘤电场疗法(Tumor Treating Fields，TTF)的作用机理，其中TTF的作用机理为：将低强度、中频的交流电场，作用于增殖癌细胞的微管蛋白等亚细胞结构，干扰肿瘤细胞有丝分裂，从而使癌细胞凋亡并抑制肿瘤生长。

为了更好地描述本公开所涉及的电极装置及其相较于现有技术的有益效果，以下首先通过示意本公开的实施方式所涉及的电极装置的应用场景来说明。

图1是示出了本公开的实施方式所涉及的具有可塑性电极框架的电极装置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具有肿瘤组织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。

在一些示例中，参见图1所示，本公开的实施方式涉及的电极装置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的患者。在一些示例中，参见图2a，目标对象1可以是具有颅内肿瘤的患者。本公开所涉及的电极装置2可移植入至肿瘤组织被切除后形成的空腔中。需要说明的是，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可以位于颅内的脑组织13中。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。在一些示例中，可以通过手术切除肿瘤组织。

在一些示例中，参见图2b，切除肿瘤组织后，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后目标区域11的内壁不存在遗留的肿瘤细胞。换言之，经过手术切除肿瘤组织后，目标区域11内壁附近可以具有遗留的肿瘤细胞。在一些示例中，目标细胞12可以是指位于目标区域11内壁附近遗留的肿瘤细胞。在这种情况下，将本公开所涉及的电极装置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形成的电场抑制目标细胞12生长。

但本公开不限于此，本公开所涉及的具有可塑性电极框架的电极装置2也能够在切除肿瘤组织之前植入至肿瘤组织附近，并在肿瘤组织附近形成电场对肿瘤细胞(或肿瘤组织)进行治疗。

需要说明的是，对肿瘤细胞进行治疗，可以是指抑制肿瘤细胞的生长。例如，对肿瘤细胞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。

以下为本公开的实施方式所涉及的电极装置2的结构或使用方法的示意性描述，需要说明的是以下实施方式意在说明而非对本公开的电极装置2的限制。

图3是示出了本公开的实施方式所涉及的具有可塑性电极框架的电极装置2的原理示意图。

在一些示例中，参见图3，电极装置2可以置于目标区域11并在目标区域11产生电场，并通过电场抑制目标区域11的目标细胞12的生长。如上所述，在一些示例中，电极装置2可以植入至目标区域11并产生电场抑制目标区域11的目标细胞12的生长，例如电极装置2可移植至肿瘤组织的附近。在这种情况下，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12的治疗，同时，由于对目标细胞12的治疗效果和目标细胞12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，会大幅增加电极装置2的能量损耗，因此将电极装置2植入至目标区域11附近并且针对目标区域11的不同目标位置形成特定的电场，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。

本公开所涉及的电极装置2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1对电极装置2的依从性，提高目标对象1使用电极装置2的时间。另外，本公开所涉及的电极装置2能够通过变形提高电场的覆盖率，提升对肿瘤的治疗效果。以下通过示例详细描述本公开涉及的具有可塑性电极框架的电极装置2的结构和工作方法等，以说明前述的有益效果。

图4是示出了本公开的实施方式所涉及电极装置2的结构示意图。图5是示出了本公开的实施方式所涉及电极装置2的扩张形变后的示意图。如图4所示，电极装置2大体可以包括操纵部21、电极部22、电极固定部23以及信号发生模块。

在一些示例中，信号发生模块可以是电极装置2的电子系统，其与电极装置2的电极部22可以电连接并能够用于生成控制信号或激励电流等电信号至电极部22。

在一些示例中，电极部22可以基于信号发生模块的电信号生成电场。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不同的治疗原理和需求进行调整。在一些示例中，电极部22形成的电场可以进行调整。例如，可以针对不同的治疗原理和需求选择不同的频率。在这种情况下，能够同时利用多种治疗原理对目标细胞12进行治疗。

如图5所示，在一些示例中，操纵部21可以操纵电极部22进行扩张变形以使电极部22适应性地贴合目标区域11的内壁。在一些示例中，可以根据扩张的幅度调整信号发生模块的电信号，且电信号与变形的幅度成正比，也即扩张的幅度越大，电信号的强度越大。在这种情况下，能够令电极装置2形成较大的电场，同时令电极装置2形成的电场保持稳定。在另一些示例中，可以根据扩张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，信号发生模块可以与电极部22电连接。在这种情况下，能够利用电极部22能够接收信号发生模块形成的电信号以形成相应的电场。

在一些示例中，电极固定部23可以用于在电极装置2植入至目标区域11时对电极装置2进行稳固。

在一些示例中，电极装置2还可以包括中心电极223和延展电极224(参见图12，稍后描述)。在一些示例中，中心电极223可以用于配合电极部22形成覆盖整个目标区域11内部的电场。在这种情况下，能够减少目标细胞12向目标区域11的中心生长时，电极部22形成的电场覆盖不到目标细胞12的问题。在一些示例中，延展电极224可以用于配合电极部22形成覆盖目标区域11以外的电场。在这种情况下，能够减少目标细胞12向目标区域11的中心反向生长时，也即向正常组织生长时电极部22形成的电场覆盖不到目标细胞12的问题。

在一些示例中，电极装置2还可以包括控制模块，控制模块可以控制信号发生模块产生的电信号以通过电场发生触点222(稍后详细描述)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。在一些示例中，控制模块可以和信号发生模块一体集成。在一些示例中，控制模块可以是电脑、手机、云服务器等控制终端。

由于部分位于目标区域11内壁的目标细胞12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12会被挤向目标区域11的内腔，可以使用电极部22靠近目标区域11的内壁并在目标区域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12。在这种情况下，通过电极装置2在目标区域11形成特定电场，能够抑制目标细胞12的生长，例如肿瘤细胞的生长。本公开中，能够通过该电极装置2的操纵部21操控电极部22扩张形变以提升电极部22所形成的电场的覆盖率，同时能够通过中心电极223、延展电极224进一步提升电场的覆盖率，进而抑制目标细胞12生长的效果，例如能够抑制肿瘤细胞的生长。以下针对本公开所涉及的电极装置2的电极部22、中心电极223、延展电极224以及操纵部21等部件依次进行详细说明。

图6是示出了本公开的实施方式所涉及电极装置2的电极部22的俯视图。

如上所述，电极装置2可以包括电极部22。如图4、图5和图6所示，在一些示例中，电极部22可以包括电极框架221和电场发生触点222。在一些示例中，在一些示例中，电极框架221可以具有多个可形变的电极条2211，也即多个电极条2211可以形成电极框架221。在一些示例中，电场发生触点222的数量可以为多个，且多个电场发生触点222可以设置于各个电极条2211。在一些示例中，电场发生触点222可以基于接收的电信号形成电场，也即电场发生触点222可以基于信号发生模块的电信号产生电场。在这种情况下，电极条2211形成的电极框架221相较于填充式的电极，例如球囊电极，能够减少与目标区域11的内壁的接触，由此能够在植入目标区域11时减轻“占位效应”(占位效应一般指脑组织13病理解剖改变的一种影像学表现，由颅内占位病变及周围水肿所致，例如肿瘤等)。

在另一些示例中，电场发生触点222可以设置于部分电极条2211上，也即可以不是每个电极条2211都是设置有电场发生触点222。在这种情况下，能够根据目标区域11的目标细胞12的分布来适应性调整电场的形成。

在一些示例中，电极条2211可以通过柔性材料制备或以转动副进行转动中的至少一种方法实现可形变。在这种情况下，电极部22能够具有形变的特性，并且当电极部22的总长度可以大于目标区域11的最大宽度时，植入后电极部22能够受操纵部21操控形变贴合目标区域11以提升电场的覆盖率。换言之，电极部22形变前可以是折叠或收缩在目标区域11，形变后能够适应性贴合目标区域11的形状，在这种情况下，能够减少植入目标区域11时由于目标区域11的直径或宽度的限制导致电场覆盖不足的问题。

在一些示例中，电极条2211可以设置为多个，例如1个、2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个或更多。在一些示例中，电极条2211的数量可以根据目标区域11的形状大小进行调整设定，换言之，电极条2211的数量可以不作限制。

如图6所示，在一些示例中，电极框架221可以包括连接各个电极条2211的连接机构2212。在一些示例中，各个电极条2211可以具有近端和远端，近端和远端中的至少一个端部可以设置于连接机构2212。在一些示例中，连接机构2212还可以设置于各个电极条2211的中部。在这种情况下，电极条2211能够通过连接机构2212形成特定的电极框架221，由此提升电极部22的稳定性。

在一些示例中，连接机构2212可以呈环形，也即连接机构2212可以具有贯通孔2213。在这种情况下，能够便于操纵机构213和支撑机构212经由连接机构2212的贯通孔2213抵达电极框架221内部以操作支撑电极框架221扩张形变。在一些示例中，连接机构2212可以是多个。

在一些示例中，电极框架221可以是记忆金属形成的框架。例如，电极框架221可以是各个绝缘电极条2211附着于记忆金属骨架表面形成的。在这种情况下，能够在电极装置2植入目标区域11时自动扩张变形以贴合目标区域11的内壁，并能够减少设置操纵部21。

在一些示例中，各个电极条2211的长度可以相同，在这种情况下，能够形成形状对称的电极框架221并便于控制电极条2211上的各个电场发生触点222形成特定的电场。在另一些示例中，各个电极条2211的长度可以不同，在这种情况下，能够根据目标区域11的形状形成特定形状的电极框架221，例如不规则的形状，并能够通过电极条2211上的各个电场发生触点222形成特定的电场，由此提高肿瘤的治疗效果。

在一些示例中，电极条2211的长度可以在术前进行预制，例如术前可以通过医学成像将目标区域11进行成像后再根据目标区域11来设计电极条2211的长度，以达到更好的治疗效果。在一些示例中，电极条2211可以通过较好的绝缘性和具有一定柔性的材料制作，例如硅胶、树脂等。在这种情况下，具有一定柔性的电极条2211能够扩张形变以适应性贴合目标区域11，进而能够通过电极条2211上的电场发生触点222形成特定的电场。另外，绝缘材料还能够减少对电场发生触点222形成电场的影响。

在一些示例中，电场发生触点222可以为电场发生触点条或电场发生触点片。在这种情况下，通过电场发生触点条或电场发生触点片，能够形成特定的电场，同时能够降低仅有点状的电场发生触点222的电路复杂度。在一些示例中，电场发生触点条可以呈长条状。在一些示例中，电场发生触点片可以呈片状。在一些示例中长条状的电场发生触点条可以是环形柱体、柱体或矩形体中的一种。在这种情况下，通过电场发生触点条能够减少数量设置过多带来的控制不易的情形。

在一些示例中，当电场发生触点222为电场发生触点片时，电场发生触点222可以以环抱电极条2211的方式设置于在电极条2211的表面。在另一些示例中，当电场发生触点222为电场发生触点条时，电场发生触点222可以以嵌入电极条2211的方式设置于电极条2211。

在一些示例中，各个电极条2211的电场发生触点222可以是0个、1个、2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个、11个、12个、13个、14个、15个、16个、17个、18个、19个、20个、21个、22个、23个、24个、25个、26个、27个、28个、29个、30个或更多。例如，各个电极条2211的电场发生触点222的数量可以为1个，且电场发生触点222可以是电场发生触点222条。在这种情况下，能够便于控制并形成单一方向的特定电场对目标细胞12进行抑制生长。在一些示例中，电场发生触点222是数量可以不作限制，例如可以根据目标区域11的大小和电场发生触点222本身的大小可以适应性调整电场发生触点222的数量。

在一些示例中，可以通过多个电场发生触点222中的至少两个电场发生触点222配合形成电场。在这种情况下，能够通过多个电场发生触点222中的至少两个形成多个不同方向的特定的电场对目标区域11的目标细胞12的生长进行抑制。

在一些示例中，在形成电场时，电场发生触点222的电压可以相同。在这种情况下，能够根据电场发生触点222的位置调整电压，由此能够适应目标区域11的相同位置的治疗需要。在另一些示例中，在形成电场时，电场发生触点222的电压可以不同。在这种情况下，能够根据电场发生触点222的位置调整电压，由此能够适应目标区域11的不同位置的治疗需要。例如，靠近电极条2211末端的多个电场发生触点222的电压可以设为相同的电压，而在电极条2211上且靠近导引机构211的多个电场发生触点222的电压可以设为相同的电压，并且靠近电极条2211末端的电压可以大于靠近导引机构211的电压。

在一些示例中，电场发生触点222形成电场时，多个电场发生触点222的电压可以与电极条2211的近端和远端的距离呈正相关。在一些示例中，在同一时刻，利用多个电场发生触点222形成的多个电场的场强可以相同。在这种情况下，通过基于电极条2211的近端和远端的距离调控电场发生触点222的电压，由此能够适应性、针对性地调整所形成的电场的场强，提高肿瘤治疗的效果；另外，在同一时刻，多个电场的场强相同，由此能够减少因电场场强不同带来的控制难度大和控制线路复杂的问题。

在一些示例中，在不同时间，使用的电场发生触点222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。

由于电场线的方向与细胞有丝分裂长轴对齐时抑制或杀伤效果较好，而垂直时基本没有抑制或杀伤效果，因此电场方向的变换也很重要。在一些示例中，各个电极条2211的各个电场发生触点222可以被单独控制形成特定电场，也即各个电极条2211的各个电场发生触点222可以接收控制模块和信号发生模块的控制信号或电信号形成特定电场。在这种情况下，能够便于通过不同电场发生触点222之间的组合实现多个电场方向的变换，进而提升目标细胞12生长的抑制效果。

在一些示例中，每个电极条2211的电场发生触点222可以被一起控制形成特定电场，也即每个电极条2211的电场发生触点222可以接收控制模块和信号发生模块的同一个控制信号或电信号形成特定电场。在这种情况下，能够便于通过不同电极条2211之间的组合实现多个电场方向的变换，进而提升目标细胞12生长的抑制效果。

在一些示例中，每个电极条2211的电场发生触点222可以周期性地接收控制模块和信号发生模块的控制信号或电信号形成特定电场。

在这种情况下，电场方向能够根据目标细胞12的生长规律进行周期性的变换。

在一些示例中，电场发生触点222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222在电极装置2所植入的目标区域11形成电场，并通过电场抑制目标细胞12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222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222，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222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222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。

图7a是示出了本公开的实施方式所涉及电极装置2的电极条2211的部分剖面结构示意图。图7b是示出了本公开的实施方式所涉及电极装置2的另一种实施例的电极条2211的部分剖面结构示意图。

在一些示例中，电极部22还可以包括多个监测单元225。如图7a所示，在一些示例中，监测单元225与电场发生触点222可以间隔分布于电极条2211。如图7b所示，在另一些示例中，监测单元225与电场发生触点222可以结合分布于电极条2211。在一些示例中，监测单元225用于监测目标区域11的场强、电流、压力和温度、阻抗和电位中的至少一个指标。在这种情况下，通过监测单元225在电极装置2植入至目标区域11后对电场发生触点222所形成的电场的场强、电流强度、目标区域11与电极装置2之间的压力值以及目标区域11的温度、阻抗、电位值等数据进行监测，能够便于外部控制单元根据监测单元225的监测数据适应性调整控制信号或电信号，由此能够提升电极装置2抑制目标细胞12生长的有效性和准确性。例如，参见图7a，在监测目标区域11的场强或电位时，监测单元225可以与电场发生触点222间隔分布，在这种情况下监测单元225能够对电场发生触点222形成的电场的场强进行监测以判断治疗的精确性，同时通过监测电位(例如脑电活动监测)以判断目标区域11的治疗情况；参见图7b，在监测指标是电流/电压时，监测单元225与电场发生触点222可以结合分布于电极条2211，在这种情况下监测单元225可以使用电场发生触点222并且对其进行监测；参见图7b，在测指标是温度时，监测单元225可以是温度传感器，温度传感器可以置于电场发生触点222的内部。

在一些示例中，电极部22还可以包括连接各个电场发生触点222的导线226，并且多个电场发生触点222通过导线226接收电信号以形成电场。在这种情况下，能够通过导线226将电极装置2的电场发生触点222与外界的电源和控制器进行电连接，由此能够使电场发生触点222通过导线226接收电信号形成不同方向和大小的特定的电场。在一些示例中，导线226可以设置于电极条2211的内部，也即完全嵌入于电极条2211。在一些示例中，导线226可以设置于电极条2211的表面，且导线226可以包裹绝缘层。在一些示例中，导线226还可以连接监测单元225以将监测数据传输至外部处理。

如上所述，电极装置2可以包括操纵部21。参见图4或图5，在一些示例中，操纵部21可以包括导引机构211、支撑机构212和操控机构。在一些示例中，导引机构211可以具有导引通道2111(例如图8a或图8b所示)，支撑机构212可在导引通道2111中移动，操控机构可以用于操控支撑机构212在导引通道2111中移动。

在一些示例中，多个支撑机构212可操作为经由导引通道2111伸出后呈放射结构并支撑电极条2211以调整电极框架221的形状。在这种情况下，电极装置2植入至目标区域11后能够通过具有导引机构211、支撑机构212和操控机构的操作部将电极部22的电极条2211进行支撑以扩展变形至贴合目标区域11的内壁，进而通过电极部22的电场发生触点222形成特定的电场对目标区域11的目标细胞12进行抑制生长。在一些示例中，导引机构211的形状可以在术前进行预制，例如术前可以通过医学成像将目标区域11进行成像后再根据目标区域11来设计电极条2211的长度，以达到更好的治疗效果。

在一些示例中，导引机构211、支撑机构212和操控机构可以由硬度较高的绝缘材质构成，并且具有良好的生物相容性，例如，氧化锆、聚醚酮酮(PEKK)、生物陶瓷、生物玻璃等。在这种情况下，能够提高电极部22扩张形变以贴合目标区域11的内壁的稳定性，同时能够满足植入的生物兼容性。

图8a是示出了本公开的实施方式所涉及电极装置2的操纵部21的实施例1的结构示意图。图8b是示出了本公开的实施方式所涉及电极装置2的操纵部21的实施例1的结构剖面图。

如图8a和图8b所示，在一些示例中，导引机构211可以呈杆体并且一端可以形成包括多个导引通道2111的导引头2112，多个导引通道2111呈放射状分布。在本实施例中，导引机构211可以包括多个具有不同的预定方向的导引通道2111，导引通道2111可操作为引导支撑机构212移动伸出至目标区域11的目标位置。在这种情况下，通过导引机构211的导引通道2111可以使支撑机构212伸出并支撑电极框架221以贴合目标区域11，进而通过设置于电极条2211上的电场发生触点222形成特定的电场，由此提升电场的覆盖率。

在本实施例中，呈放射状分布的导引通道2111的通道口可以根据目标细胞12的分布进行布置，例如通过术前医学成像后，可以在目标细胞12分布较多的地方设计更多的通道口，在这种情况下，能够设置更多数量的支撑机构212，且支撑机构212可以从通道口伸出以支撑电极框架221形变贴合目标区域11的内壁。

在本实施例中，导引通道2111可以包括主通道和多个次通道。在一些示例中，主通道可以连通电极固定部23与导引机构211。在一些示例中，支撑机构212可以经由主通道进入导引机构211并从次通道伸出。在这种情况下，主通道能够便于支撑机构212汇聚地进入导引机构211，次通道能够便于支撑机构212发散地伸出导引机构211以形成放射状排布，通过导引机构211的主通道和次通道导引支撑机构212移动至目标区域11的目标位置并呈放射状排布，进而通过在目标位置上的电极部22形成特定的电场对目标区域11的目标细胞12的生长进行抑制，由此提高肿瘤的治疗效果。

在本实施例中，支撑机构212在植入目标区域11前可以预设于导引通道2111内。具体地，例如支撑机构212在植入目标区域11前可以全部预设于导引通道2111的主通道，也可以经由主通道并使支撑机构212的末端预于次通道内。在这种情况下，能够便于支撑机构212伸出并支撑电极部22以适应性贴合目标区域11的内壁，同时，将支撑机构212预设于导引通道2111内还能够预先布置各个支撑机构212的伸出方向。在一些示例中，主通道的直径可以大于次通道的直径。在这种情况下，可以便于预设更多支撑机构212。

在本实施例中，导引机构211可以呈方体、球体、圆柱体或圆角的矩形体中的任一种。在另一些示例中，导引机构211可以根据目标区域11的形状进行设计，例如目标区域11为椭球形时，导引机构211可以设计为椭球状，又例如，目标区域11为不规则的形状时，导引机构211可以设计为多个方体、球体、圆柱体或圆角的矩形体等规则形状的组合，也可以设计为形状大体与目标区域11匹配的不规则状。

在本实施例中，支撑机构212经由多个导引通道2111伸出后呈放射状，并利用呈放射状的支撑机构212支撑具有多个可形变的电极条2211的电极框架221以扩展变形至贴合目标区域11的内壁，由此能够提升电极条2211上的电场发生触点222的电场对目标区域11的内壁上的目标细胞12的覆盖。

图9a是示出了本公开的实施方式所涉及电极装置2的操纵部21的实施例2的结构示意图。图9b是示出了本公开的实施方式所涉及电极装置2的操纵部21的实施例2的操作示意图。图10a是示出了本公开的实施方式所涉及电极装置2的操纵部21的实施例3的结构示意图。图10b是示出了本公开的实施方式所涉及电极装置2的操纵部21的实施例3的操作示意图。图11a是示出了本公开的实施方式所涉及电极装置2的操纵部21的实施例4的结构示意图。图11b是示出了本公开的实施方式所涉及电极装置2的操纵部21的实施例4的操作示意图。

在一些示例中，支撑机构212可以呈杆状，其可以包括与电极条2211接触的支撑端和远离支撑端的固定端。在这种情况下，能够通过固定端操控支撑端以使支撑端接触并支撑电极条2211，由此能够便于操控电极框架221扩展形成特定的形状以适应目标区域11。在一些示例中，支撑机构212可以是记忆金属形成的结构。在另一些示例中，支撑机构212还可以包括用于维持支撑机构212呈特定形状的辅助元件，例如弹簧、齿轮或橡胶等。

如图9a至图11b所示，在本实施例中，操控机构还可以包括操纵杆2131，操纵杆2131的一端与固定端连接并驱使支撑机构212支撑电极条2211变形以扩展至贴合目标区域11的内壁。在这种情况下，能够便于通过操纵杆2131在目标区域11外对植入目标区域11内电极装置2进行操控，也即能够通过操纵杆2131驱使支撑机构212支撑电极条2211变形以扩展至贴合目标区域11的内壁。

在本实施方式中，操控机构的操纵杆2131与支撑机构212的固定端连接的一端可以是套环2132、旋转翘杆2133或连杆2134等结构。在一些示例中，操纵杆2131可以经由导引结构伸出并操控支撑机构212。在一些示例中，操纵杆2131可以在完成操控支撑机构212后撤出目标区域11。

如图9a和图9b所示，在一些示例中，电极框架221可以以折叠或收束形式植入目标区域11，当控机构的操纵杆2131与支撑机构212的固定端连接的一端为套环2132时，多个支撑机构212大致收束于套环2132中，且套环2132位于支撑机构212的支撑端与固定端之间，通过操纵杆2131驱动套环2132移动以使支撑机构212的固定端靠近或脱离套环2132，进而使多个支撑机构212通过辅助元件进行展开或扩张以支撑电极框架221形变。在一些示例中，套环2132可以为多个，在这种情况下，能够通过多个套环2132控制更多支撑机构212支撑电极框架221形变以适应目标区域11的形状。

如图10a和图10b所示，在一些示例中，电极框架221可以以折叠或收束形式植入目标区域11，当控机构的操纵杆2131与支撑机构212的固定端连接的一端为旋转翘杆2133时，多个支撑机构212大致呈收束状态，旋转翘杆2133位于至少两个呈收束状态的支撑机构212之间，旋转翘杆2133经由操纵杆2131操控旋转预定角度时能够驱使支撑机构212展开以支撑电极框架221形变。在一些示例中，旋转翘杆2133可以为多个，在这种情况下，能够通过多个旋转翘杆2133控制更多支撑机构212支撑电极框架221形变以适应目标区域11的形状。

如图11a和图11b所示，在一些示例中，电极框架221可以以折叠或收束形式植入目标区域11，当控机构的操纵杆2131与支撑机构212的固定端连接的一端为连杆2134时，多个支撑机构212大致呈收束状态，连杆2134位于至少两个呈收束状态的支撑机构212之间且与至少两个呈收束状态的支撑机构212连接以形成四连杆2134体，连杆2134经由操纵杆2131操控移动预定距离时能够驱使支撑机构212展开以支撑电极框架221形变。在一些示例中，连杆2134可以为多个，在这种情况下，能够通过多个连杆2134控制更多支撑机构212支撑电极框架221形变以适应目标区域11的形状。

在公开中，支撑机构212经由操纵机构213操控展开扩张后呈放射状。在这种情况下，能够通过呈放射状的支撑机构212支撑电极框架221形变适应目标区域11的形状，由此提升电场的覆盖率。

图12是示出了本公开的实施方式所涉及电极装置2另一种实施例的结构示意图。

如图12所示，电极部22还可以包括中心电极223。中心电极223基于监测单元的监测数据与电极条2211上的多个电场发生触点222配合形成电场。在这种情况下，能够通过中心电极223配合电极框架221的电场发生触点222在目标区域11的中心至内壁的区域形成特定的电场，由此在目标细胞12向目标区域11的中心方向生长时特定的电场也能够覆盖并进行抑制。

在一些示例中，中心电极223可以设置于支撑机构212并且位于电极框架221中。在一些示例中，中心电极223大致位于电极框架221的中心位置。在这种情况下，能够通过位于电极框架221的中心位置的中心电极223配合电极框架221的电场发生触点222在目标区域11的中心至内壁的区域形成均匀的电场，由此在目标细胞12向目标区域11的中心方向生长时均匀电场能够更好地对目标细胞12进行抑制。

在一些示例中，中心电极223可以操纵机构213并且位于电极框架221中。在一些示例中，中心电极223大致位于电极框架221的中心位置。在这种情况下，能够通过位于电极框架221的中心位置的中心电极223配合电极框架221的电场发生触点222在目标区域11的中心至内壁的区域形成均匀的电场，由此在目标细胞12向目标区域11的中心方向生长时均匀电场能够更好地对目标细胞12进行抑制。

在一些示例中，中心电极223的数量可以为多个。在一些示例中，中心电极223可以呈球体、方体或规则的多面体。在一些示例中，中心电极223可以具有至少一个电场发生触点222。在这种情况下，中心电极223能够形成特定电场，也能够配合电极框架221的电场发生触点222形成特定电场。

如图12所示，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224，延展电极224设置有多个电场发生触点222，且延展电极224的多个电场发生触点222与电极条2211的多个电场发生触点222中的至少两个电场发生触点222配合形成电场。在这种情况下，能够通过延展电极224配合电极框架221的电场发生触点222在目标区域11的内壁向外(即与中心方向相反)的区域形成特定的电场，由此在目标细胞12以目标区域11的中心方向相反的方向向正常细胞组织生长时特定的电场也能够覆盖并进行抑制。

在一些示例中，延展电极224可以设置于电极框架221。在另一些示例中，延展电极224也可以设置于支撑机构212支撑电极框架221的一端，并且在支撑机构212支撑电极框架221时刺入目标区域11的内壁。在这种情况下，能够便于延展电极224刺入目标区域11的内壁以形成特定电场。

如图4、图5或图12所示，电极装置2还可以包括电极固定部23。如图或所示，电极固定部23可以与导引机构211连接并用于固定导引机构211。在这种情况下，能够通过电极固定部23将电极装置2固定，由此便于电极装置2植入至目标区域11，并且有利于减少电极装置2植入时对正常组织造成的非必要的机械损伤。

在一些示例中，电极固定部23可以具有定位机构，定位机构可以用于操纵部21定位并对齐电极框架221。在这种情况下，能够便于操纵部21对齐电极框架221并支撑电极框架221扩张形变以贴合目标区域11，由此提升操控的精确性。在一些示例中，定位机构可以是卡扣、凸起、磁吸部件或其他用于对齐定位的结构。

在一些示例中，电极装置2植入后，电极固定部23可以固定于颅骨14、硬脑膜或者皮下筋膜。在这种情况下，能够利用电极固定部23将中心电极223固定于颅骨14、硬脑膜或者皮下筋膜。

在一些示例中，电极固定部23可以包括夹板以及将夹板固定于颅骨14、硬脑膜或者皮下筋膜的固定单元。在一些示例中，固定单元可以是螺钉、顶丝或缝合线等。在这种情况下，能够有利于电极装置2植入目标区域11后稳固在目标区域11，从而减少电极装置2的刚性部分对目标区域11附近的正常组织造成的损伤。

在一些示例中，电极固定部23与导引机构211可以通过胶粘、螺栓、卡合、螺纹套合中的一种方式连接。在这种情况下，能够方便中心电极223更换。在另一些示例中，电极固定部23与导引机构211可以一体形成。在这种情况下，能够减少电极装置2在植入手术时的操作。

在一些示例中，电极固定部23可以与导引机构211通过如上所述的主通道连通。在这种情况下，能够便于电极条2211通过电极固定部23在经由导引机构211的导引下植入至目标区域11的目标位置。

在一些示例中，电极装置2还可以包括接线盘。在一些示例中，接线盘可以用于汇总导线的接线盘。在一些示例中，接线盘可以设置于电极固定部23。在这种情况下，通过接线盘能够便于电场发生触点222或电极条2211经由导线与外界的电源或控制器进行连接，同时能够便于对导线的整理和排布。

在一些示例中，接线盘可以是多路分配器、解调器或复用器。接线盘的输入端可以接收外部的控制信号和电压信号，输出端可以为连接各个电场发生触点222的导线并可以将各个电压信号传送给各个电场发生触点222。在这种情况下，能够控制电场发生触点222形成特定的电场。

在一些示例中，电极装置2还可以配合导管植入至目标区域11。在一些示例中，电极装置2可以预先配置于导管中并呈收缩或收束的状态。在这种情况下，通过导管能够将呈收缩状的电极装置2植入至目标区域11，例如肿瘤患者经切除手术后的空腔中，呈收缩状的电极装置2能够减小植入时的创口，同时导管还能够起到稳定植入的作用，由此提高植入的精确性和患者的依从性。

根据本公开能够提供一种具有可塑性电极框架221的电极装置2，能够在植入至目标区域11后通过可塑性电极框架221改变形状以适应性贴合目标区域11内壁，提升电场覆盖率，同时还能够减少植入目标区域11时由于目标区域11的直径导致电场覆盖不足的问题。

虽然以上结合附图和示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，这些变形和变均落入本公开的范围内。

Claims (10)

1.一种具有可塑性电极框架的电极装置，是用于植入至目标区域后产生变化的电场并利用电场抑制所述目标区域的目标细胞生长的电极装置，其特征在于，所述电极装置包括操纵部和电极部，

所述电极部包括具有多个可形变的电极条的电极框架和设置于多个所述电极条的多个电场发生触点，电场发生触点配置为基于接收的电信号形成电场；

所述操纵部包括具有导引通道的导引机构、多个可在所述导引通道中移动的支撑机构和用于操控所述支撑机构移动的操控机构；

多个所述支撑机构可操作为经由所述导引通道伸出后呈放射结构并支撑所述电极条以调整所述电极框架的形状。

2.根据权利要求1所述的电极装置，其特征在于，

通过多个电场发生触点中的至少两个电场发生触点配合形成电场。

3.根据权利要求1所述的电极装置，其特征在于，

所述电极条通过柔性材料制备或以转动副进行转动中的至少一种方法实现可形变。

4.根据权利要求1所述的电极装置，其特征在于，

所述导引机构包括多个所述导引通道，多个所述导引通道呈放射状分布。

5.根据权利要求1所述的电极装置，其特征在于，

所述电极框架包括连接各个所述电极条的至少一个连接机构，各个所述电极条具有近端和远端，所述近端和所述远端中的至少一个端部设置于所述连接机构。

6.根据权利要求1所述的电极装置，其特征在于，

所述支撑机构呈杆状，包括与所述电极条接触的支撑端和远离所述支撑端的固定端。

7.根据权利要求6所述的电极装置，其特征在于，

所述操控机构包括操纵杆，所述操纵杆的一端与所述固定端连接并驱使所述支撑机构支撑所述电极条变形以扩展至贴合所述目标区域的内壁。

8.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监测单元，所述监测单元与电场发生触点间隔分布或结合分布于所述电极条，所述监测单元用于监测所述目标区域的场强、电流、压力、温度、阻抗和电位中的至少一个指标。

9.根据权利要求8所述的电极装置，其特征在于，

电极部还包括中心电极，所述中心电极基于所述监测单元的监测数据与所述电极条上的多个电场发生触点配合形成电场。

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电场发生触点，且所述延展电极的多个电场发生触点与所述电极条的多个电场发生触点中的至少两个电场发生触点配合形成电场。

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