CN115501487A - 伸缩式的电极装置 - Google Patents
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Abstract
本公开提供一种伸缩式的电极装置,包括:电极导引部和电极部,电极导引部包括多个具有不同的预定方向的导引通道,导引通道可操作为引导电极部移动至目标区域的目标位置;电极部包括可沿导引通道延伸或伸出导引通道的多个电极条,以及多个设置于电极条并可操作为基于接收的电信号形成电场的电场发生触点。在这种情况下,电极装置能够在植入至目标区域后通过伸缩方式改变电极形状,提升电场的覆盖率,进而提升肿瘤的治疗效果;另外,电极装置的电极部通过导引的方式植入至目标区域,能够减少触碰正常细胞,进而能够在植入过程中减少对正常细胞造成的非必要机械损伤。
Description
技术领域
本公开大体涉及医疗器械领域,具体涉及一种伸缩式的电极装置。
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。另外,在CN200780034204.5中,由于电极直接穿进脑组织中以包裹肿瘤形成电场,易导致正常脑组织损伤,因此整体治疗效果仍待进一步提高。
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伸缩式的电极装置,此电极装置能够在植入至目标区域后通过伸缩方式改变电极形状,提升电场的覆盖率,进而提升肿瘤的治疗效果,并且通过导引的方式植入至目标区域,能够在植入过程中减少触碰正常细胞,进而能够减少对正常细胞造成的非必要机械损伤。
为此,本公开提供一种伸缩式的电极装置,是用于植入至目标区域后产生变化的电场并利用所述电场抑制所述目标区域的目标细胞生长的电极装置,所述电极装置包括电极导引部和电极部,所述电极导引部包括多个具有不同的预定方向的导引通道,所述导引通道可操作为引导所述电极部移动至所述目标区域的目标位置;所述电极部包括可沿所述导引通道延伸或伸出所述导引通道的多个电极条,以及多个设置于所述电极条并可操作为基于接收的电信号形成所述电场的电场发生触点。在这种情况下,本公开通过电极导引部的导引通道可以将电极部的电极条引导至目标位置,并且通过设置于电极条上的电场发生触点形成电场,也即,电极装置能够在植入至目标区域后通过伸缩方式改变电极形状,提升电场的覆盖率,进而提升肿瘤的治疗效果;另外,电极装置的电极部通过导引的方式植入至目标区域,在植入过程中能够减少触碰正常细胞,进而能够减少对正常细胞造成的机械损伤。
根据本公开所涉及的电极装置,可选地,通过多个所述电场发生触点中的至少两个所述电场发生触点配合形成所述电场。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,所述电极部包括连接各个所述电场发生触点的导线,多个所述电场发生触点通过所述导线接收电信号以形成所述电场。在这种情况下,能够通过导线将电极装置的电场发生触点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通过导线接收电信号形成不同方向和大小的特定的电场。
根据本公开所涉及的电极装置,可选地,在所述电极导引部中,多个所述导引通道呈放射状分布。在这种情况下,通过呈放射状分布的导引通道导引电极条移动至目标位置,能够使电极条在目标区域中呈放射状分布,通过设置于电极条上的电场发生触点形成特定电场,提升电场的覆盖率。
根据本公开所涉及的电极装置,可选地,还包括与所述电极导引部连接并用于固定所述电极导引部的电极固定部。在这种情况下,能够通过电极固定部将电极装置固定,由此便于电极装置植入至目标区域,并且有利于减少电极装置植入时对正常组织造成的非必要的机械损伤。
根据本公开所涉及的电极装置,可选地,所述导引通道包括多个次通道和连通所述电极固定部与所述电极导引部的主通道,所述电极部可操作为从所述主通道进入所述电极导引部并从所述次通道伸出所述电极导引部。在这种情况下,主通道能够便于电极条汇聚进入电极导引部,次通道能够便于电极条发散伸出电极导引部以形成放射状排布,通过电极导引部的主通道和次通道导引电极部移动至目标区域的目标位置并呈放射状排布,由此减少植入过程中对正常组织造成的非必要机械损伤,并通过在目标位置上的电极部形成特定电场对目标区域的目标细胞的生长进行抑制,由此提高肿瘤的治疗效果。
根据本公开所涉及的电极装置,可选地,所述电极部在植入所述目标区域前预设于所述导引通道内。在这种情况下,能够便于电极部植入至目标区域,同时,将电极部预设于导引通道内还能够预先布置各个电极条的导引方向。
根据本公开所涉及的电极装置,可选地,还包括电极驱使部,所述电极驱使部与各个所述电极条连接并可操作为驱使所述电极条经由所述导引通道移动至所述目标位置,所述电极驱使部通过推拉或旋转的方式驱使所述电极条移动。在这种情况下,以推拉方式驱使电极条移动能够快速地将电极条经由电极导引部伸出移动至目标区域的目标位置,以旋转方式驱使电极条移动能够精确地将电极条经由电极导引部伸出移动至目标区域的目标位置,由此能够便于控制电极条经由电极导引部移动至目标位置。
根据本公开所涉及的电极装置,可选地,包括用于汇总所述导线的接线盘,所述接线盘设置于所述电极驱使部。在这种情况下,通过接线盘能够便于电场发生触点或电极条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。
根据本公开所涉及的电极装置,可选地,所述电极固定部包括与所述电极驱使部相匹配的固定机构。在这种情况下,能够便于电极固定部和电极驱使部配合固定,由此提高电极装置的稳定性。
根据本公开能够提供一种伸缩式的电极装置,此电极装置能够在植入至目标区域后通过伸缩方式改变电极形状,提升电场的覆盖率,进而提升肿瘤的治疗效果,并且通过导引的方式植入至目标区域,能够减少触碰正常细胞,进而能够在植入过程中减少对正常细胞造成的非必要机械损伤。
附图说明
图1是示出了本公开的实施方式所涉及的伸缩式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伸缩式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的伸缩式的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的未设置电极部时的电极装置的剖面结构示意图。
图6是示出了本公开的实施方式所涉及的伸缩式的电极装置的实施例1的结构示意图。
图7是示出了本公开的实施方式所涉及的伸缩式的电极装置的实施例2的结构示意图。
图8是示出了本公开的实施方式所涉及的伸缩式的电极装置的实施例3的结构示意图。
图9是示出了本公开的一种实施方式所涉及的电极部的部分截取结构及其结构展开平面的示意图。
图10是示出了本公开的另一种实施方式所涉及的电极部的部分截取结构及其结构展开平面的示意图。
图11是示出了本公开的实施方式所涉及的预设有电极部的电极装置的剖面结构示意图。
图12是示出了本公开的实施方式所涉及的电极部伸出电极导引部的电极装置的剖面结构示意图。
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……电极部,211……电极条,212……电场发生触点,213……导线,22……电极导引部,23……导引通道,231……主通道,232……次通道,24……电极固定部,25……电极驱使部,26……接线盘,27……信号发生模块。
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。
本公开涉及一种伸缩式的电极装置,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伸缩式的电极装置,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伸缩式的电极装置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。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,可以利用手术切除肿瘤组织。
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。在这种情况下,利用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区域11内壁附近的肿瘤细胞的生长。换言之,目标细胞12可以是指位于目标区域11内壁附近的肿瘤细胞。
但本公开不限于此,本公开所涉及的伸缩式的电极装置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(或肿瘤组织)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)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)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)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伸缩式的电极装置2的原理示意图。
在一些示例中,参见图3,电极装置2可以是产生电场并利用电场抑制目标区域11的目标细胞12生长的电极装置2。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可移植入至肿瘤组织的附近,肿瘤可以包括但不限于胃肿瘤、脑肿瘤、肺肿瘤、肝肿瘤。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,伸缩式的电极装置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,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。
图4是示出了本公开的实施方式所涉及的伸缩式的电极装置2的结构示意图。
如图4所示,在一些示例中电极装置2可以包括电极部21、电极导引部22、电极固定部24和电极驱使部25。在一些示例中,电极装置2的电极部21可以以伸缩方式植入至目标区域11并形成特定电场以对目标区域11的目标细胞12的生长进行抑制,例如电极部21可以形成抑制肿瘤生长的电场。在一些示例中,电极导引部22可以对电极装置2的电极部21在植入至目标区域11时进行引导,由此提高电极部21植入目标区域11的精确性,并且能够减少植入过程的非必要的机械伤害。需要说明的是,非必要机械伤害可以是指植入过程中对正常脑组织的伤害,例如在CN200780034204.5中,由于电极直接穿进脑组织中以包裹肿瘤形成电场,这种情况下很容易导致正常脑组织损伤,而本公开在植入电极装置2前需要对目标对象1的脑部进行的开颅和肿瘤切除手术则可以理解为必要的损伤。
如图4所示,在一些示例中,电极固定部24可以连接电极导引部22并且用于固定电极导引部22。在这种情况下,电极固定部24能够作为电极装置2植入时的支点,由此,能够便于电极装置2植入至目标区域11中,提高植入的精确性。在一些示例中,电极驱使部25可以驱使电极部21移动或伸缩至目标区域11中的目标位置。
在一些示例中,通过电极导引部22的导引移动至目标区域11的目标位置的电极部21能够针对目标区域11的不同目标位置形成特定的电场。在这种情况下,能够提高电场的覆盖率,减少电场因经过各种组织后再分配时电场利用率不高的情形。
在一些示例中,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21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,能够抑制目标细胞12的生长,例如肿瘤细胞的生长。
在一些示例中,电极部21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21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21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12进行治疗。
在一些示例中,可以根据伸缩的幅度调整电信号,且电信号与变形的幅度成正比,也即伸缩的幅度越大,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。
在一些示例中,可以根据伸缩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还可以包括用于产生电信号的信号发生模块27,且信号发生模块27与电极部21电连接。在这种情况下,能够利用信号发生模块27形成电信号,并利用电极部21接收电信号以形成相应的电场。
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27产生的电信号以通过电场发生触点212(稍后具体描述)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27一体集成。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。
以下针对本公开所涉及的电极装置2的各个构件的具体内容依次进行详细说明。
图5是示出了本公开的实施方式所涉及的未设置电极部21时的电极装置2的剖面结构示意图。图6是示出了本公开的实施方式所涉及的伸缩式的电极装置2的实施例1的结构示意图。图7是示出了本公开的实施方式所涉及的伸缩式的电极装置2的实施例2的结构示意图。图8是示出了本公开的实施方式所涉及的伸缩式的电极装置2的实施例3的结构示意图。
如上所述,在一些示例中,电极装置2可以包括电极导引部22。参见图5至图8,在一些示例中,电极导引部22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,电极导引部22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,电极导引部22可以设计为椭球状,又例如,目标区域11为不规则的形状时,电极导引部22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。
在一些示例中,电极导引部22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211的长度,以达到更好的治疗效果。
在一些示例中,电极导引部22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,能够提高电极导引部22引导电极部21植入目标区域11时的精确性,同时能够满足植入的生物兼容性。
如图5所示,在一些示例中,电极导引部22包括多个具有不同的预定方向的导引通道23。在一些示例中,导引通道23可操作为引导电极部21移动至目标区域11的目标位置。在这种情况下,通过电极导引部22的导引通道23可以将电极部21的电极条211引导至目标位置。另外,通过导引的方式将电极部21植入至目标区域11的目标位置,能够减少触碰正常细胞,进而能够减少对正常细胞造成的机械损伤。
在一些示例中,电极导引部22中的多个导引通道23可以呈放射状分布。在这种情况下,通过呈放射状分布的导引通道23导引电极条211移动至目标位置,能够使电极条211在目标区域11中呈放射状分布,进而通过设置于电极条211上的电场发生触点212形成特定电场,由此提升电场的覆盖率。
在一些示例中,呈放射状分布的导引通道23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电极部21,且电极部21可以从通道口伸出以形成更多特定电场对肿瘤进行治疗。
如图5所示,在一些示例中,导引通道23可以包括主通道231和多个次通道232。在一些示例中,主通道231可以连通电极固定部24与电极导引部22。在一些示例中,电极部21可以经由主通道231进入电极导引部22并从次通道232伸出。在这种情况下,主通道231能够便于电极条211汇聚地进入电极导引部22,次通道232能够便于电极条211发散地伸出电极导引部22以形成放射状排布,通过电极导引部22的主通道231和次通道232导引电极部21移动至目标区域11的目标位置并呈放射状排布,由此减少植入过程中对正常组织造成的非必要机械损伤;另外,通过在目标位置上的电极部21形成特定电场对目标区域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。
在一些示例中,电极部21在植入目标区域11前可以预设于导引通道23内。具体地,例如电极部21在植入目标区域11前可以全部预设于导引通道23的主通道231,也可以经由主通道231并使电极部21的末端预于次通道232内。在这种情况下,能够便于电极部21植入至目标区域11,同时,将电极部21预设于导引通道23内还能够预先布置各个电极条的导引方向。
在一些示例中,主通道231的直径可以大于次通道232的直径。在这种情况下,可以便于预设更多电极部21。
图9是示出了本公开的一种实施方式所涉及的电极部21的部分截取结构及其结构展开平面的示意图。图10是示出了本公开的另一种实施方式所涉及的电极部21的部分截取结构及其结构展开平面的示意图。
如上所述,在一些示例中,电极装置2可以包括电极部21。在一些示例中,电极部21可以包括多个电极条211和设置于电极条211的多个电场发生触点212。在一些示例中,多个电极条211可沿导引通道23延伸或伸出导引通道23。在一些示例中,电场发生触点212可基于接收的电信号形成电场。在这种情况下,通过电极导引部22的导引通道23可以将电极部21的电极条211引导至目标位置,并且通过设置于电极条211上的电场发生触点212形成电场,也即,电极装置2能够在植入至目标区域11后通过伸缩方式改变电极形状,提升电场的覆盖率,进而提升肿瘤的治疗效果。
在一些示例中,各个电极条211的长度可以相同,在这种情况下,能够便于控制电极条211上的各个电场发生触点212形成特定电场。在另一些示例中,各个电极条211的长度可以不同,在这种情况下,能够根据目标区域11的形状制定电极条211的长度,进而通过电极条211上的各个电场发生触点212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211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211的长度,以达到更好的治疗效果。在一些示例中,电极条211的数量可以和导引通道23的次通道232的数量一致。在另一些示例中,电极条211的数量可以和导引通道23的次通道232的数量不同,例如导引通道23的次通道232的数量可以不作限制,而电极条211的数量可以根据实际应用时进行调整。
如图9或图10所示,在一些示例中,电场发生触点212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,能够形成特定电场,同时能够降低仅有点状的电场发生触点212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212为电场发生触点片时,电场发生触点212可以以环抱电极条211的方式设置于在电极条211的表面。在另一些示例中,当电场发生触点212为电场发生触点条时,电场发生触点212可以以嵌入电极条211的方式设置于电极条211。
在一些示例中,可以通过多个电场发生触点212中的至少两个电场发生触点212配合形成电场。在这种情况下,能够通过多个电场发生触点212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212的电压可以相同。在这种情况下,能够根据电场发生触点212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212的电压可以不同。在这种情况下,能够根据电场发生触点212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211末端的多个电场发生触点212的电压可以设为相同的电压,而在电极条211上且靠近电极导引部22的多个电场发生触点212的电压可以设为相同的电压,并且靠近电极条211末端的电压可以大于靠近电极导引部22的电压。
在一些示例中,电场发生触点212形成电场时,多个电场发生触点212的电压可以与电极条211伸出电极导引部22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212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211伸出电极导引部22的距离调控电场发生触点212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212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,电极条211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211能够在电极导引部22的导引通道23中移动并且不受弯道的影响,在电极条211伸出电极导引部22到达目标区域11的目标位置时可以保持形态,由此能够通过电极条211上的电场发生触点212形成特定的电场;另外,绝缘材料可以减少对电场发生触点212形成电场的影响。
在一些示例中,电场发生触点212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212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212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212,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212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212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。
如图9或图10所示,在一些示例中,电极部21还可以包括连接各个电场发生触点212的导线213,并且多个电场发生触点212通过导线213接收电信号以形成电场。在这种情况下,能够通过导线213将电极装置2的电场发生触点212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212通过导线213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213可以设置于电极条211的内部,也即完全嵌入于电极条211中。在一些示例中,导线213可以设置于电极条211的表面,且导线213可以包裹绝缘层。
图11是示出了本公开的实施方式所涉及的预设有电极部21的电极装置2的剖面结构示意图。图12是示出了本公开的实施方式所涉及的电极部21伸出电极导引部22的电极装置2的剖面结构示意图。
在一些示例中,如上所述,电极装置2还可以包括电极固定部24。如图11或12所示,电极固定部24可以与电极导引部22连接并用于固定电极导引部22。在这种情况下,能够通过电极固定部24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,电极装置2植入后,电极固定部24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24将中心电极固定于颅骨14、硬脑膜或者皮下筋膜。
在一些示例中,电极固定部24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24与电极导引部22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,能够方便中心电极更换。在另一些示例中,电极固定部24与电极导引部22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24可以与电极导引部22通过如上所述的主通道231连通。在这种情况下,能够便于电极条211通过电极固定部24在经由电极导引部22的导引下植入至目标区域11的目标位置。
在一些示例中,电极固定部24可以包括与电极驱使部25相匹配的固定机构。在一些示例中,固定机构可以是与电极驱使部25匹配的凹槽,或者是其他卡扣锁紧机构,例如卡槽、螺杆、卡扣、或夹板等。在这种情况下,能够便于电极固定部24和电极驱使部25配合固定,由此提高电极装置2的稳定性。
在一些示例中,如上所述,电极装置2还可以包括电极驱使部25。如图11和图12所示,在一些示例中,电极驱使部25可以与各个电极条211连接并可操作为驱使电极条211经由导引通道23移动至目标位置。在一些示例中,电极驱使部25可以与电极条211的一端固定连接,并通过推拉或旋转的方式驱使电极条211移动。在这种情况下,以推拉方式驱使电极条211移动能够快速地将电极条211经由电极导引部22伸出移动至目标区域11的目标位置,以旋转方式驱使电极条211移动能够精确地将电极条211经由电极导引部22的导引通道23伸出移动至目标区域11的目标位置,由此能够便于控制电极条211经由电极导引部22移动至目标位置。
在一些示例中,推拉的方式可以包括但不限于气动、电动和人工手动方式。在一些示例中,旋转的方式可以为电极驱使部25与电极固定部24通过螺杆连接,并且通过旋转电机驱使部以使电极驱使部25与电极驱动部相互靠近。在一些示例中,旋转方式较于一般的推拉方式驱使电极条211经由电极导引部22移动伸出电极导引部22,能够在电极驱使部25的同移动行程不变的情况下使电极条211移动伸出电极导引部22的距离更长,也即,在电极驱使部25未驱使时,可以通过缠绕电极条211的方式增加电极条211的总长度,由此使电极条211移动伸出电极导引部22的距离更长。
参见图4,在一些示例中,电极装置2还可以包括接线盘26。在一些示例中,接线盘26可以用于汇总导线213的接线盘26。在一些示例中,接线盘26可以设置于电极驱使部25。在这种情况下,通过接线盘26能够便于电场发生触点212或电极条211经由导线213与外界的电源或控制器进行连接,同时能够便于对导线213的整理和排布。
在一些示例中,接线盘26可以是多路分配器、解调器或复用器。接线盘26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212的导线213并可以将各个电压信号传送给各个电场发生触点212。在这种情况下,能够控制电场发生触点212形成特定的电场。
根据本公开能够提供一种伸缩式的电极装置2,此电极装置2能够在植入至目标区域11后通过伸缩方式改变电极形状,提升电场的覆盖率,进而提升肿瘤的治疗效果,并且通过导引的方式植入至目标区域11,能够减少触碰正常细胞,进而能够在植入过程中减少对正常细胞造成的非必要机械损伤。
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)
1.一种伸缩式的电极装置,是用于植入至目标区域后产生变化的电场并利用所述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,所述电极装置包括电极导引部和电极部,
所述电极导引部包括多个具有不同的预定方向的导引通道,所述导引通道可操作为引导所述电极部移动至所述目标区域的目标位置;
所述电极部包括可沿所述导引通道延伸或伸出所述导引通道的多个电极条,以及多个设置于所述电极条并可操作为基于接收的电信号形成所述电场的电场发生触点。
2.根据权利要求1所述的电极装置,其特征在于,
通过多个所述电场发生触点中的至少两个所述电场发生触点配合形成所述电场。
3.根据权利要求1所述的电极装置,其特征在于,
所述电极部包括连接各个所述电场发生触点的导线,多个所述电场发生触点通过所述导线接收电信号以形成所述电场。
4.根据权利要求1所述的电极装置,其特征在于,
在所述电极导引部中,多个所述导引通道呈放射状分布。
5.根据权利要求3所述的电极装置,其特征在于,
还包括与所述电极导引部连接并用于固定所述电极导引部的电极固定部。
6.根据权利要求5所述的电极装置,其特征在于,
所述导引通道包括多个次通道和连通所述电极固定部与所述电极导引部的主通道,所述电极部可操作为从所述主通道进入所述电极导引部并从所述次通道伸出所述电极导引部。
7.根据权利要求1所述的电极装置,其特征在于,
所述电极部在植入所述目标区域前预设于所述导引通道内。
8.根据权利要求5所述的电极装置,其特征在于,
还包括电极驱使部,所述电极驱使部与各个所述电极条连接并可操作为驱使所述电极条经由所述导引通道移动至所述目标位置,所述电极驱使部通过推拉或旋转的方式驱使所述电极条移动。
9.根据权利要求8所述的电极装置,其特征在于,
包括用于汇总所述导线的接线盘,所述接线盘设置于所述电极驱使部。
10.根据权利要求8所述的电极装置,其特征在于,
所述电极固定部包括与所述电极驱使部相匹配的固定机构。
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