JP2020528325A - 電気パルスを哺乳動物の望ましい組織へ送達するために使用する電極装置および針電極 - Google Patents
電気パルスを哺乳動物の望ましい組織へ送達するために使用する電極装置および針電極 Download PDFInfo
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Abstract
Description
パルス発生装置200は入力/出力インタフェース201を備え、パルス発生装置200のオペレータなどのユーザとの通信を容易にできる。インタフェースは、例えば、モニタ、例えばディスプレイ装置などの出力装置、キーボード、キーパッド、マウスなどの入力装置、またはタッチスクリーンなどの入力装置と出力装置の組み合わせを備えてもよい。入力および出力インタフェース201は、追加的または代替的に、別の装置(図示せず)との有線または無線通信用の手段を備えてもよい。
アノード、例えば第1の電極120とカソード、例えば第2の電極120´では異なる電気化学プロセスが発生する。アノードは負に帯電した電子が出て正に帯電した電流が入る電極であり、カソードは正に帯電した電流が入って負に帯電した電子が出てくる電極であることを理解されたい。水素ガスが存在する場合、水素ガスは堆積した正の金属イオンをカソードで形成する。塩素および酸素ガスがアノードで放出され、イオンが金属電極から抽出される。鉄イオンは、ブレオマイシンの活性を刺激し、いわゆるハーバーワイス反応を開始して、攻撃的な・OHラジカルを形成する。従って、カソードでの化学的環境は、組織に対して最も有毒である。これらのプロセスは、電荷変位量Qとともに増加する。
単一パルスの電荷変位Q(As/m2)、
N個のパルスの電荷変位
ここで、
σ=組織伝導率[S.m−1]
σn=個々のパルスnの間の組織伝導率[S.m−1]
E=印加電界強度[V.m−1]
tp=パルス長[s]
N=パルスの総数
ファラデーの法則は、
によって要約され、ここで、
・Nは電極で放出される分子の数である。
・gは、グラム単位の電極で遊離したグラム単位の物質の質量である。
・Mは、モル当たりのグラム単位の物質のモル質量(モル/グラム)である。
・Aは物質の1モル(g/M)の分子の数、または原子数であるアボガドロ数6.0231023(分子量をグラム単位で定義)。
・Qは、クーロン単位の物質を通過した総電荷である。
・F=96485As.mol−1はファラデー定数である。
・zは、物質のイオンの価数である(イオンあたりの転送される電子)。
外側電極位置A1を正電圧、外側電極位置A2、A3、A4をゼロ電圧とする第1のパルスと、
外側電極位置A2を正電圧、外側電極位置A3、A4をゼロ電圧とする第2のパルスと、
外側電極位置A3を正電圧、外側電極位置A4をゼロ電圧とする第3のパルスと
を有する、第1のパルスシーケンスを含んでもよい。
さらに、電極対励起は、第2のパルスシーケンスであって、
外側電極位置A4を正電圧、外側電極位置A1、A2、A3をゼロ電圧とする第1のパルスと、
外側電極位置A3を正電圧、外側電極位置A1、A2をゼロ電圧とする第2のパルスと、
外側電極位置A2を正電圧(赤)、外側電極位置A1をゼロ電圧とする第3のパルスと
を有する、第2のパルスシーケンスを含んでもよい。
内側電極位置B1を正電圧、内側電極位置B2、B3、B4をゼロ電圧とする第1のパルスと、
内側電極位置B2を正電圧、内側電極位置B3、B4をゼロ電圧とする第2のパルスと、
内側電極位置B3を正電圧、内側電極位置B4をゼロ電圧とする第3のパルスと
を有する、第1のパルスシーケンスを含んでもよい。
さらに、電極対励起は、第2のパルスシーケンスであって、
内側電極位置B4を正電圧、内側電極位置B1、B2、B3をゼロ電圧とする第1のパルスと、
内側電極位置B3を正電圧、内側電極位置B1、B2をゼロ電圧とする第2のパルスと、
内側電極位置B2を正電圧、内側電極位置B1をゼロ電圧とする第3のパルスと
を有する、第2のパルスシーケンスを含んでもよい。
または、公称電界強度V/d=1000V/cmを達成するための励起は、対角励起でx=+566;y=−566V、第1のパルスで側面に沿ってx=+400;y=−400V、そして第2のパルスでx=−566−;y=+566Vおよびx=−400;y=+400Vに反転される電極対(x;y)を有することである。
Claims (14)
- 哺乳動物の望ましい組織への電気パルスの送達に使用するための電極装置(100)であって、前記電極装置(100)が、
第1の電極接続部(111)および第2の電極接続部(112)含むハンドル部(110)と、
第1の取付端(121)を含む第1の針電極(120)および第2の取付端(121´)を含む第2の針電極(120´)であって、前記第1および第2の取付端(121、121´)はそれぞれ前記第1の電極接続部(111)および前記第2の電極接続部(112)に取り外し可能に取り付けられるように構成される、第1の針電極(120)および第2の針電極(120´)と
を含み、
前記第1および第2の電極接続部(111,112)のそれぞれは、内側電極位置(111a、112a)および外側電極位置(111b、112b)で構成され、前記内側および外側電極位置(111a,112a;111b,112b)は導電性であり、
前記第1および第2の取付端(121,121´)のそれぞれは、前記内側電極位置と前記外側電極位置のうちの1つを、その中に配置されたときに電気的に絶縁するように構成された絶縁部(121a、121´a)で構成され、また前記内側電極位置または前記外側電極位置のもう一方に供給された電流を、そこに配置されたときに流すように構成された導電部(121b、121´b)とで構成される
ことを特徴とする、電極装置(100)。 - 前記第1の電極接続部(111)の前記内側電極位置(111a)と前記第2の電極接続部(112)の前記内側電極位置(112a)との間の距離diは、前記第1の電極接続部(111)の前記外側電極位置(111b)と前記第2の電極接続部(111)の前記外側電極位置(111b)との間の距離doよりも小さい、請求項1に記載の電極装置(100)。
- 前記第1および第2の針電極(120、120´)のそれぞれは、前記取付端部(121,121´)の対向する端部(122、122´)に、前記哺乳動物の前記望ましい組織に配置される電極チップ(124、124´)を備えている、請求項1または2に記載の電極装置(100)。
- 前記第1および第2の針電極(120、120´)のそれぞれは、前記第1および第2の針電極(120、120´)のそれぞれの、それぞれの絶縁部分(125、125´)を通って長手方向に延びる第1の電極(123)および第2の電極(123´)をそれぞれ含み、前記それぞれの第1および第2の電極チップ(124、124´)は、前記電極(123,123´)のそれぞれの第1のセクション(123−1、123−1´)のそれぞれの端部に配置され、前記第1のセクション(123−1、123−1´)に対向する前記電極(123、123´)のそれぞれの第2のセクション(123−2,123−2´)は、前記導電部(121b、121´b)を含む、請求項3に記載の電極装置(100)。
- 前記ハンドル部(110)は、ヘッド部(115)と、該ヘッド部(115)に対して角度を付けて配置された本体部(116)とを含み、前記ヘッド部(115)と前記本体部(116)との間の角度αは、10〜30度の範囲にある、請求項1から4のいずれか一項に記載の電極装置(100)。
- 前記ハンドル部(110)は平坦な前部セクション(115a)を含み、前記第1の電極接続部(111)および前記第2の電極接続部(112)は、前記第1および第2の針電極(120、120´)が前記それぞれの電極接続部(111、112)に配置されるとき、前記平面状の前部セクション(115a)に対して垂直またはほぼ垂直になるように配置される、請求項1から5のいずれか一項に記載の電極装置(100)。
- 前記第1および第2の電極接続部(111、112)のそれぞれは、電気配線(118)を介して前記それぞれの第1および第2の電極接続部(111、112)をパルス発生装置(200)に接続するように構成されたそれぞれの第1および第2のコネクタ(119a、119b)を備える、請求項1から6のいずれか一項に記載の電極装置(100)。
- 前記ハンドル部分(110)が、それぞれの導電性内側電極位置(113a、114a)およびそれぞれの導電性外側電極位置(113b、114b)を有する第3および第4の電極接続部(113、114)をさらに備え、前記電極装置(100)は、
第3の取付端部(121´´)を含む第3の針電極(120´´)および第4の取付端部(121´´´)を含む第4の針電極(120´´´)であって、前記それぞれの取付端部(121´´、121´´´)は前記それぞれの第3および第4の電極接続部(113,114)に取り外し可能に取り付けられるように構成され、また前記それぞれの取付端部(121´´、121´´´)は、前記それぞれの内側電極位置(113a、114a)または前記それぞれの外側電極位置(113b、114b)を、その中に配置されたときに電気的に絶縁するように構成されたそれぞれの絶縁部(121a´´、121a´´´)と、前記それぞれの内側電極位置または前記それぞれの外側電極位置に供給された電流を、そこに配置されたときに流すように構成されたそれぞれの導電部(121b´´、121b´´´)とで構成される、第3の針電極(120´´)および第4の針電極(120´´´)を更に含む、請求項1から7のいずれか1項に記載の電極装置(100)。 - 電気パルスを哺乳動物の望ましい組織に送達するための請求項1から8のいずれか一項に記載の電極装置(100)で使用する針電極(120)であって、前記針電極(120)は、電極装置(100)の電極接続部(111、112、113、114)に取り外し可能に取り付けるための取付端部(121)を含み、前記取付端部(121)は、電極接続部(111、112、113、114)の導電性内側電極位置(111a、112a、113a、114a)および導電性外側電極位置(111b、112b、113b、114b)のうちの1つを、その中に配置されたときに電気的に絶縁するように構成された絶縁部(121a)で構成され、また前記内側電極位置(111a、112a、113a、114a)および前記外側電極位置(111b、112b、113b、114b)のうちの別の1つに供給された電流を、そこに配置されたときに流すように構成された導電部(121b)で構成されることを特徴とする、針電極(120)。
- 前記取付端部(121)に対向する端部(122)の前記針電極(120)は、前記哺乳動物の前記望ましい組織に配置される電極チップ(124)を含む、請求項9に記載の針電極(120)。
- 前記針電極(120)は、絶縁部分(125)と、前記絶縁部分(125)を通って長手方向に延びる細長い電極(123)とを備え、前記電極チップ(124)は、前記電極(123)の第1の部分(123−1)の端部に配置され、また前記第1の部分(123−1)に対向し、かつ前記絶縁部分(125)から少なくとも部分的に延びる前記電極(123)の第2の部分(123−2)は、前記導電部(121b)を含む、請求項10に記載の針電極(120)。
- 前記絶縁部(121a)および前記導電部(121b)は長手方向に平行に配置され、前記絶縁部(121a)を含むセクション(127)に配置される前記絶縁部分(125)は、前記導電部(121b)に対して角度βで前記絶縁部(121a)を配置するようにねじられている、請求項11に記載の針電極(120)。
- 前記絶縁部分(125)は、絶縁材料からなり、その包絡面に配置された1つ以上の突起(126)を含む、請求項11または12に記載の針電極(120)。
- 前記電極(123)の前記第1の部分(123−1)は、前記第2の部分(123−2)の剛性と比較して高い剛性を提供する第1の導電性合金を含み、前記電極(123)の前記第2の部分(123−2)は前記電極装置(100)の前記電極接続部(111、112、113、114)との電気的接触を提供する第2の導電性合金を含む、請求項9から13のいずれか一項に記載の針電極(120)。
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