基於單針形電極的高壓脈衝電場治療裝置的製作方法

2023-07-28 15:09:36 5

專利名稱：基於單針形電極的高壓脈衝電場治療裝置的製作方法
技術領域：
本發明屬於醫療機械技術領域，涉及一種應用於臨床醫學的單針形電極高壓脈衝電場治療裝置。
背景技術：
目前臨床上對於病人病變部位的處理(以腫瘤為例)，主要的治療手段有一，外科治療，採取手術切除腫瘤的方法，在治療早期效果較好，但中晚期效果不如早期。二，放射治療，利用同位素衰變和加速器產生的射線治療，但放射治療本身會帶來一些近期或遠期副作用。三，化學療法，化療是利用化學抗腫瘤藥物治療惡性腫瘤的主要手段，但化療藥物毒副作用較大。四，介入治療，是指在X光機(或C型臂)、CT、B超等設備引導下通過穿刺針或導管插入人體腫瘤病灶或腫瘤供血血管注射化學藥物，達到治療的目的，但會出現類似全身化療後產生的副作用。由此可以看出以上治療手段都會在一定程度上對身體造成傷害， 副作用較大，那麼尋找一種新的可以克服以上缺點的腫瘤處理方法對目前腫瘤治療具有非常重要的意義。高壓脈衝電場具有高電壓，低電流，作用時間短，產熱少等特點，目前已經在食品殺菌處理得到應用，在醫學領域應用，尤其是在腫瘤治療方面成為研發熱點。因此將高壓脈衝電場技術應用到醫學領域具有現實意義。

發明內容
本發明的目的就是針對目前人體病變及正常組織治療的現有手段提出的一種新的處理裝置。本發明裝置的應用原理，是將高壓脈衝單針形電極插入到人體病變組織部位，通過對電極施加脈衝式高壓電，在電極和病變組織間產生瞬間的高壓脈衝電場，作用於病變組織細胞，改變細胞膜的離子通透性，形成細胞膜穿孔，促使細胞死亡，從而實現治療效果。 由於本發明裝置具有作用時間短暫，電流小，產熱少等特點，所以不會對人體造成傷害。為了實現上述目的，本發明主要採用如下的技術方案
本發明包括一對單針形電極、絕緣套管、高壓脈衝發生器和高壓脈衝控制器。一根單針形電極通過導線與高壓脈衝發生器的正極連接，另一根單針形電極通過導線與高壓脈衝發生器的負極連接，兩根單針形電極相距為IOum 2cm。所述的單針形電極包括針形金屬部分和絕緣漆塗層，針形金屬部分的上段包覆有絕緣漆塗層；所述的絕緣漆塗層外套置有所述的絕緣套管。所述的單針形電極由金屬材料製成，如鎳鎘材料，其長度為0. Icm 10cm，直徑為 IOum lOOOum。本發明的有益效果是
1.本發明結構簡單，成本低廉，製造維護方便。2.利用針形電極會產生更高的電場，精確地作用到處理部位，產熱少。
3.本發明處理的後的細胞會隨體液運出體外，不會出現疤痕等不利作用。


圖1為本發明的單針形電極結構示意圖； 圖2為本發明結構示意圖。
具體實施例方式如圖1和圖2所示，基於單針形電極的高壓脈衝電場治療裝置包括一對單針形電極5、絕緣套管4、高壓脈衝發生器7和高壓脈衝控制器8。一根單針形電極通過導線3與高壓脈衝發生器7的正極連接，另一根單針形電極通過導線與高壓脈衝發生器7的負極連接，兩根單針形電極相距為30um 2cm。單針形電極5包括針形金屬部分1和絕緣漆塗層2，針形金屬部分1的上段包覆有絕緣漆塗層2 ；絕緣漆塗層2外套置有所述的絕緣套管4，絕緣套管4可以作為握杆，方便對單針形電極5的操作。單針形電極由金屬材料製成，如鎳鎘材料，其長度為0. Icm 10cm，直徑為IOum IOOOum (除去針尖)。高壓脈衝控制器可以通過電腦實現，所有參數的調控都可以在電腦上操作，包括 電場電壓，脈衝寬度，脈衝頻率，作用時間等。利用本發明的處理組織細胞可以在以下參數條件下進行採用脈衝電壓形式的電場，電極的電場電壓為0. Ikv 500kv之間，脈衝寬度在Ins IOOns之間可調，脈衝頻率在IHZ 5000HZ之間可調，作用時間為0. Is IOs之間可調。脈衝波形可以為平方波、指數衰減波、鐘形波、正弦波、鋸齒波或其他波形。可以為單極脈衝，也可以是雙極脈衝。針對待處理細胞組織6的不同形狀合理放置電極的位置，如果待處理細胞組織6 較小，則一般將兩根針形電極5針尖插入待處理細胞組織6中，如果處理細胞組織6較大， 則將兩根針形電極5平行放置到待處理位置，放置好單針形電極5之後，接上市電，通過調節高壓脈衝控制器8來控制高壓脈衝發生器7輸出的高壓脈衝電場的參數。工作中，兩根單針形電極5之間形成高壓低電流的高壓脈衝電場，使處於高壓脈衝電場中的組織的細胞壁發生穿孔，導致細胞壁破裂，最後達到殺死待處理細胞組織的目的。其中，高壓脈衝電場的參數包括電場強度、脈衝頻率、脈衝寬度和電場作用時間等。為了驗證本發明的可實施性，申請人做了如下實驗將一隻患有乳腺癌的老鼠作為實驗對象，採用本發明裝置，在麻醉的條件下將兩根特製的針形電極埋入大鼠的腫瘤細胞組織內，接通市電，將高壓脈衝電場參數分別設置為衰減波，脈衝發生頻率100HZ，持續時間10s，電場強度50kV/cm。7天之後查看處理位置的癒合情況發現作用位置的腫瘤細胞組織消失了。通過這個實驗可以知道本發明在對治療大鼠身體上的腫瘤細胞具有很好的效果，由此可以驗證將本發明應用在臨床治療具有一定的可實施性。
權利要求
1.基於單針形電極的高壓脈衝電場治療裝置，包括一對單針形電極、絕緣套管、高壓脈衝發生器和高壓脈衝控制器，其特徵在於一根單針形電極通過導線與高壓脈衝發生器的正極連接，另一根單針形電極通過導線與高壓脈衝發生器的負極連接，兩根單針形電極相距為IOum 2cm ；所述的單針形電極包括針形金屬部分和絕緣漆塗層，針形金屬部分的上段包覆有絕緣漆塗層；所述的絕緣漆塗層外套置有所述的絕緣套管；所述的單針形電極由金屬材料製成，其長度為0. Icm 10cm，直徑為IOum lOOOum。
全文摘要
本發明涉及一種基於單針形電極的高壓脈衝電場治療裝置。現有的治療裝置都會在一定程度上對身體造成傷害，副作用較大。本發明包括一對單針形電極、絕緣套管、高壓脈衝發生器和高壓脈衝控制器。一根單針形電極通過導線與高壓脈衝發生器的正極連接，另一根單針形電極通過導線與高壓脈衝發生器的負極連接。單針形電極包括針形金屬部分和絕緣漆塗層，針形金屬部分的上段包覆有絕緣漆塗層；所述的絕緣漆塗層外套置有所述的絕緣套管。單針形電極的金屬部分採用鎳鎘材料。本發明結構簡單，成本低廉，製造維護方便。
文檔編號A61N1/32GK102284135SQ201110180170
公開日2011年12月21日 申請日期2011年6月30日 優先權日2011年6月30日
發明者楊勇, 白璐, 趙波 申請人:杭州電子科技大學