專利名稱：前列腺癌消融的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及向患者前列腺組織輸送電場。更具體地，本發(fā)明提供了向患者 前列腺組織輸送交流電并有控制地對(duì)進(jìn)行溫和發(fā)熱，從而摧毀癌組織和/或增生組織的系 統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
前列腺是核桃大小的腺體，位于骨盆區(qū)，在膀胱出口的正下方和直腸前方。它包住 尿道上部，尿道就是從膀胱排尿的管道。前列腺是男性生殖系統(tǒng)的重要組成部分，要求男性 荷爾蒙如睪丸激素發(fā)揮正常功能，幫助調(diào)節(jié)膀胱的控制功能和正常的性功能。前列腺的主 要功能是貯存和產(chǎn)生精液——一種為精子提供營養(yǎng)的乳狀液體，提高精子的存活率和遷移 能力。前列腺癌的特征是在前列腺中形成惡性(癌)細(xì)胞。美國男性與癌癥相關(guān)的死因 中，前列腺癌居于前列。美國當(dāng)前有超過2百萬人患前列腺癌，據(jù)預(yù)計(jì)，還將有約190000新 前列腺癌病例得到確診，2008年將有28000人死于前列腺癌。除前列腺癌的致病風(fēng)險(xiǎn)外，60歲以上的男性多數(shù)因前列腺增大而發(fā)生部分或完全 尿路梗阻。此病可能起因于前列腺癌，但更常見的是起因于良性前列腺增生(BPH)，其特征 是尿路附近的前列腺尺寸和細(xì)胞團(tuán)增大。常用的可選積極治療方案包括手術(shù)和輻射。手術(shù)通常包括對(duì)前列腺進(jìn)行完全的外 科切除(“前列腺根除術(shù)”)，某些情況下還要切除局域淋巴結(jié)，以此從體內(nèi)清除病組織。在 一些情況下，為了使患者在治療后保持勃起功能，要進(jìn)行保留神經(jīng)的前列腺切除手術(shù)。前列 腺根除術(shù)的副作用可能包括疼痛、發(fā)炎、感染、失禁、陰莖短小和陽痿。輻射療法是治療前列腺癌的另一種選擇，其特征是對(duì)前列腺病區(qū)施以電離輻射。 電離輻射存在破壞細(xì)胞DNA和限制其復(fù)制能力的副作用。在前列腺癌的治療中，有兩種電 離輻射療法，包括外束輻射療法(EBRT)和內(nèi)輻射療法(通常稱作近距放射療法)。EBRT利 用的是從體外傳入的高能X射線，其過程無痛，每次治療只花幾分鐘時(shí)間，但每周要做5天， 共進(jìn)行7周或8周。在做EBRT時(shí)，射線通過時(shí)可能損壞到達(dá)腫瘤的路上遇到的其他組織， 產(chǎn)生諸如短期的腸道或膀胱問題，以及長期的勃起障礙這樣的副作用。輻射治療還可能暫 時(shí)降低能量水平，導(dǎo)致患者喪失胃口。近距放射療法要將少量包含輻射性同位素的“種子”注射到前列腺。在組織中定 位之后，種子放出的輻射立即前進(jìn)幾毫米，將更高的輻射劑量輸送到更小的區(qū)域中，對(duì)周圍 組織造成非特異性損傷。所述種子永久留下來，通常在一年內(nèi)失去放射性。內(nèi)輻射也引起諸如短期的腸道或膀胱問題，以及長期的勃起障礙這樣的副作用。內(nèi)輻射療法也可能暫時(shí) 降低能量水平，導(dǎo)致患者喪失胃口。同樣常見的是，植入的種子從前列腺遷移到膀胱，然后 在排尿過程中通過尿道排出。不過，最顯著的變化是前列腺組織隨時(shí)間發(fā)生結(jié)構(gòu)性改變，使 得在后面的二次治療中，如前文所述清除前列腺的手術(shù)變得復(fù)雜和困難。由于現(xiàn)有的治療方法如前列腺根除術(shù)和輻射療法存在突出的副作用，侵襲性和創(chuàng) 傷性較小的系統(tǒng)和方法受到極大關(guān)注。近年開發(fā)的這樣一種侵襲性很小的系統(tǒng)包括所謂的 “經(jīng)尿道針消融(ablation)”或TUNA，它是讓射頻(RF)器件如導(dǎo)管探針或窺鏡從尿道中通 過，將高頻能量輸送到組織中。RF儀器包括電極尖，這些電極尖沿離軸路徑從儀器體側(cè)面被 推出，刺穿尿道壁，進(jìn)入尿道外側(cè)的前列腺組織。然后，輸入高頻能量，使電極周圍的組織產(chǎn) 生高溫離子振動(dòng)，并受到摩擦加熱。組織中誘導(dǎo)產(chǎn)生的高溫，例如高達(dá)90-100°C或更高，對(duì) 癌組織不具有特異性，對(duì)健康組織和不健康組織均有破壞作用。近年開發(fā)的另一種BPH治療技術(shù)是經(jīng)尿道微波熱療法(“TUMT”)。此技術(shù)采用一 種具有微波探針或天線的裝置，所述微波探針或天線位于裝置遠(yuǎn)端附近，并與患者體外的 微波能外發(fā)射器相連。將微波探針插入尿道，直至前列腺所在位置，以輸送能量，進(jìn)行微波 電磁加熱。由于微波探針輸送的熱能較高，會(huì)對(duì)健康組織或尿道造成不必要的損傷，所以該 裝置一般采用冷導(dǎo)管，減少對(duì)緊靠探針的組織的加熱作用。其目標(biāo)是仔細(xì)平衡兩種作用，既 要冷卻尿道，防止加熱過程對(duì)它的損傷，同時(shí)又要對(duì)尿道外與其有一段距離的前列腺組織 進(jìn)行高溫加熱(高于50°C )。在此過程中，要特意避免緊靠尿道的前列腺組織和尿道自身 接收到消融水平的熱量，盡量使這些結(jié)構(gòu)的溫度保持低于50°C。遺憾的是，要控制外加微波 能對(duì)組織的加熱較為困難，因而可能發(fā)生不必要的組織損傷。此外，對(duì)冷卻區(qū)域外組織的摧 毀效果不明顯，對(duì)治療區(qū)域的控制不精確，而得到有效治療的組織的大小也有限。因此，人們持續(xù)關(guān)注侵襲性較小的設(shè)備和方法的開發(fā)，用于治療BPH和前列腺癌， 所述治療方法更加優(yōu)先地摧毀靶組織，并且能夠更精確地加以控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了施加和輸送電場的系統(tǒng)、設(shè)備和相關(guān)方法，用于有優(yōu)先目標(biāo)地和/ 或可控地摧毀癌細(xì)胞和消融組織。本發(fā)明的方法和設(shè)備一般用于使一根或多根電極行進(jìn)至 靶組織區(qū)域，然后對(duì)該靶組織區(qū)域施加電場。所述一根或多根電極可這樣定位，也就是使所 加電場在整個(gè)靶組織區(qū)域輻射，包括例如所述電場沿多個(gè)方向例如徑向向外輻射通過所述 靶組織。在一些實(shí)施方式中，施加能量，以溫和、可控地加熱靶組織。因此，本發(fā)明包括向前列腺組織輸送電場的系統(tǒng)、設(shè)備以及方法。電場的輸送可包 括形成電流，使之流經(jīng)含前列腺組織的靶組織區(qū)域，從而優(yōu)先消融或摧毀靶組織區(qū)域內(nèi)的 癌細(xì)胞。為更完整地理解本發(fā)明的性質(zhì)和優(yōu)點(diǎn)，有必要參考下面的詳細(xì)描述和附圖。根據(jù) 以下附圖和詳細(xì)描述，本發(fā)明的其他方面、目標(biāo)和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見。


圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的設(shè)備。圖2A-2C顯示了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式的設(shè)備。
圖3A-3C顯示了根據(jù)本發(fā)明的幾個(gè)示例性實(shí)施方式的相對(duì)于靶組織區(qū)域定位的 探針和電極。圖4A和4B顯示了使用多個(gè)電極或一個(gè)電極陣列向患者的前列腺組織輸送電場的 系統(tǒng)。圖5A和5B顯示了使用長形電極探針和引導(dǎo)模板設(shè)備向患者的前列腺組織輸送電 場的系統(tǒng)。圖6A-6D顯示了根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施方式在靶組織中輸送電場的情形。圖7顯示了使用一個(gè)差異活化電極陣列輸送能量和治療患者的前列腺組織的流 程圖。圖8A-8C顯示了示例性電極實(shí)施方式。圖9顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的經(jīng)尿道系統(tǒng)和成像系統(tǒng)。圖10A和10B顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的經(jīng)直腸能量輸送系統(tǒng)和電極的 定位。圖11包括根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的系統(tǒng)的圖解。圖12A和12B顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面治療之后對(duì)腫瘤消失(圖12A)和PSA 水平(圖12B)的研究結(jié)果。圖13顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方法施以電場治療之后對(duì)腫瘤體積變化的研究結(jié)^ o
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供了消融前列腺組織的系統(tǒng)、設(shè)備和相關(guān)方法。根據(jù)本發(fā)明，可將一根或 多根電極引入靶組織區(qū)域，然后對(duì)該靶組織區(qū)域施加電場，有控制地和/或優(yōu)先地摧毀癌 細(xì)胞。本發(fā)明可為探針和電極選用各種構(gòu)造和/或排列，具體選擇至少部分取決于靶區(qū) 的性質(zhì)和位置。經(jīng)證實(shí)特別有效的探針構(gòu)造的一個(gè)實(shí)施方式包括這樣的探針或電極構(gòu)造， 其中電極所處的位置使得能量輸送包括沿多個(gè)不同方向在整個(gè)治療體積內(nèi)產(chǎn)生電流場。此 外，電極可以雙極電排布方式活化，包括成對(duì)或成組活化，使位于電極之間的或基本上由電 極限定的治療體積內(nèi)的組織成為建立電流場的介質(zhì)或成為電流路徑。在一個(gè)例子中，系統(tǒng)的電極包括多個(gè)電極或一個(gè)電極陣列，可成組或成對(duì)地分開 對(duì)它們進(jìn)行差異活化，在整個(gè)靶組織中建立不同的電流場取向。電極可包括多個(gè)單獨(dú)控制 的電極或電極組，它們或者通過物理方式連在一起(例如附連到外殼上，可從電極展開，等 等)，或者不通過物理方式連接，而是可單個(gè)定位并可電尋址。在一些情況下，可對(duì)電極定 位和活化方式進(jìn)行選擇，以建立這樣的電流場，它通過治療體積內(nèi)部或中心沿徑向取向。例 如，探針可具有這樣的構(gòu)造，使得按雙極排布方式徑向排開的電極包圍內(nèi)電極或位于中心 的電極，在內(nèi)電極與外側(cè)排開的電極之間形成電流?；蛘撸ㄟ^定位電極限定一個(gè)體積，然 后活化一系列相對(duì)的電極，形成徑向電流，從而形成一個(gè)電流中心，由此摧毀癌組織。根據(jù) 本發(fā)明的一個(gè)方面，不管精確的電極構(gòu)造是什么，外加治療電場可基本上限定在靶組織的 所需治療區(qū)域或體積內(nèi)，電流沿徑向或多個(gè)不同方向流過靶組織。利用所述能量參數(shù)和/或電場輸送方式(例如取向)形成和輸送能量具有多個(gè)好
6處。首先，就所需電流的輸送和所得效果而言，根據(jù)本發(fā)明輸送能量可進(jìn)一步有利地得到控 制更好或更精確的治療能量劑量，并且更準(zhǔn)確地輸送到靶組織或預(yù)定組織。例如，按照雙極 排布方式在電極之間形成電流，所形成的電流基本上限定在排開的電極之間。此外，可更 精確地控制對(duì)組織的加熱，防止或最大程度減少過度加熱和/或熱點(diǎn)，以免對(duì)健康組織或 非靶組織造成不必要的損傷。例如，可選擇能量輸送方式(例如頻率范圍為約50kHz至約 300kHz)，使得對(duì)組織的加熱顯著地或主要地因組織電阻而起，限制或最大程度減少高頻下 (例如500kHz或更高)發(fā)生的高摩擦生熱，后者會(huì)在整個(gè)受治療組織中引起顯著的組織溫 度梯度，組織溫度隨電極距離發(fā)生劇烈變化。雖然加熱可同時(shí)因組織電阻和摩擦生熱而起， 但若相對(duì)減少高摩擦型加熱，可在相對(duì)的電極之間獲得更穩(wěn)定的、控制更好的加熱效果。根據(jù)本發(fā)明方法的一個(gè)方面，可對(duì)電極的相對(duì)定位加以選擇，以更精確地控制在 組織上所加電場的所需效果(例如引入亞高溫(mild hyperthermia))。諸如傳導(dǎo)性質(zhì)和 電阻或組織阻抗這樣的因素的差異(例如肌肉、脂肪、脈管等之間的差異)以及經(jīng)脈管化組 織灌注血液的差異，能夠用于控制和/或預(yù)測經(jīng)某些組織和不同組織體積輸送電流場的效 果。因此，在一個(gè)實(shí)施方式中，可將活化電極之間的距離控制在更短的距離上，在一些情況 下限制在更短的距離上，如幾厘米或更短，以提高對(duì)作用在靶組織上的電流效應(yīng)(例如組 織發(fā)熱、電場輸送、電場取向等)的控制和預(yù)測。本發(fā)明的方法和系統(tǒng)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，在優(yōu)先損壞和摧毀癌細(xì)胞而不是非癌變或 健康細(xì)胞/組織方面，上述能量的輸送和亞高溫的應(yīng)用出人意料地有效。本文所述優(yōu)先破 壞是指通過應(yīng)用亞高溫(一般低于約50°C)形成所述電流，使治療的平均或總體細(xì)胞毒性 效應(yīng)對(duì)癌變或增生細(xì)胞(例如表現(xiàn)出或預(yù)傾向于表現(xiàn)出無節(jié)制生長的細(xì)胞)比對(duì)非癌變或 健康細(xì)胞更具破壞性和/或毀滅性。在一些情況下，如本文所述形成電流和引入亞高溫可 非常有效地優(yōu)先摧毀癌細(xì)胞，而對(duì)非癌組織的損壞有限或觀察不到。此外，不受任何特定理論的限制，在一些實(shí)施方式中所述的電極構(gòu)造和電場應(yīng)用 (例如沿徑向或多個(gè)不同方向)可利用腫瘤或有絲分裂細(xì)胞的生理性質(zhì)提高治療效果，可 相對(duì)于靶區(qū)的分裂細(xì)胞采用更優(yōu)選或更有效的外加電場取向。例如，可這樣施加能量，使電 流場在能量輸送過程中的某個(gè)時(shí)間基本上與分裂細(xì)胞(例如癌細(xì)胞)的分裂軸對(duì)準(zhǔn)，從而 更有效地打斷細(xì)胞過程或有絲分裂現(xiàn)象(例如有絲分裂紡錘體的形成等)。由于癌細(xì)胞的 分裂速度高于非癌細(xì)胞，故而以這種方式施加電場將優(yōu)先破壞癌細(xì)胞而不是健康的或不分 裂的細(xì)胞。不過，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，施加能量同樣對(duì)靶區(qū)里的細(xì)胞具有若干或無數(shù)細(xì)胞毒性效 應(yīng)，并且這些效應(yīng)對(duì)靶細(xì)胞，特別是傾向于或預(yù)傾向于無節(jié)制生長的細(xì)胞(即癌細(xì)胞)具有 累積或協(xié)同破壞性。本文所述施加能量產(chǎn)生的其他細(xì)胞毒性或破壞性效應(yīng)可由例如應(yīng)用亞 高溫(例如在約40-48°C之間或者低于約50°C溫和加熱組織)、破壞離子、破壞膜的穩(wěn)定性、 整體性或功能等引起。如上面所討論的，本發(fā)明可利用各種電極或探針構(gòu)造。在一個(gè)實(shí)施方式中，電極可 包括針形電極陣列，它們可固定到公用支架(例如外殼)上，也可分開別定位和控制。所述 多個(gè)電極或電極陣列可包括直針狀陣列，包含導(dǎo)電材料如不銹鋼、金、銀等，或其組合。直針 形電極陣列可連接到剛性針狀支架或外殼上，確保每根針相對(duì)于其他的針正確定位。這些 針可彼此平行排列，形成相對(duì)的電極行和/或列，確保電場輸送至并限定在靶區(qū)內(nèi)。針的長 度和間距可隨靶組織的實(shí)際大小變化?？衫糜跋窦夹g(shù)(例如超聲、X射線等)引導(dǎo)每根針的排布，針的相對(duì)位置可利用體外的剛性柵格支架(例如外殼、模板等)維持。針組件通 過例如絕緣線和不銹鋼連接器與控制系統(tǒng)或模塊實(shí)現(xiàn)電連接。在另一個(gè)實(shí)施方式中，探針可包括能從長形探針外殼或?qū)Ч苷归_的一個(gè)或多個(gè)電 極。這樣的實(shí)施方式特別適用于治療固定的針陣列難以到達(dá)的靶區(qū)。這種可展開型探針及 本文所述其他類型的探針可經(jīng)皮插入，即透過患者皮膚插入靶組織。如上所述，可利用合適 的影像技術(shù)引導(dǎo)探針在靶位上的精確排布。在一個(gè)實(shí)施方式中，可展開型探針可包括外面 的聚氨酯套，套中裝有預(yù)成形的可展開式形狀記憶金屬齒和不銹鋼中心電極尖。導(dǎo)電表面 可進(jìn)一步涂覆高導(dǎo)電性材料。探針的另一個(gè)實(shí)施方式可包括一個(gè)或多個(gè)可膨脹元件(例如氣囊)，所述元件可 逐個(gè)定位在靶區(qū)或器官周圍，然后展開和“膨脹”，獲得最大的表面積，使療場達(dá)到最佳分 布。在一個(gè)例子中，可膨脹元件的電活性段可包括涂覆或沉積在邁拉氣囊上的導(dǎo)電材料 (例如銀、金等)。展開和膨脹之前，可膨脹元件可裝在柔性導(dǎo)管內(nèi)，而所述導(dǎo)管可送入治療 區(qū)。輸送導(dǎo)管定位之后，可立即利用流經(jīng)氣囊的流體循環(huán)將“氣囊”展開，使之膨脹，所述氣 囊可具有選定或受控的溫度，可起散熱器的作用。然后，可通過邁拉氣囊上的銀涂層輸送療 場。以這種方式展開的兩個(gè)或多個(gè)探針用于將療場限定在治療區(qū)內(nèi)。本發(fā)明的電極和探針可連接到控制系統(tǒng)或控制模塊上，所述系統(tǒng)或模塊用于產(chǎn) 生、輸送、監(jiān)視和控制外加電場的特性，使之處于指定的治療參數(shù)范圍內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施方式 中，控制系統(tǒng)包括電源、交流電(AC)換流器、信號(hào)發(fā)生器、信號(hào)放大器、示波器、操作界面和 /或顯示器以及中央處理單元(CPU)。控制單元可手動(dòng)、自動(dòng)或通過計(jì)算機(jī)編程控制、監(jiān)視 和/或顯示經(jīng)電極向患者靶組織施加能量的各種過程和參數(shù)。盡管控制系統(tǒng)和電源可包括 各種可能的頻率范圍，但當(dāng)前輸送至靶組織的頻率小于約300kHz，通常約為50-250kHz。研 究發(fā)現(xiàn)，此范圍內(nèi)的頻率可有效地精確控制施加到靶組織上的能量，將熱效應(yīng)控制為以溫 和加熱為主，優(yōu)先摧毀癌細(xì)胞，而對(duì)非癌組織的損壞有限或觀察不到。根據(jù)本發(fā)明施加能量可進(jìn)一步包括亞水平或低水平高溫。在一些實(shí)施方式中，靶 組織區(qū)域的溫度可發(fā)生小的變化/抬升，但通常不會(huì)高出體溫約10°c以上，可能高出體溫 (例如約38°C的正常人體溫度)約2°C至不到約10°C。因此，在治療過程中，局部組織溫度 (例如在治療組織體積內(nèi)的平均組織溫度)通常低于約50°C，一般在約40-48°C的范圍內(nèi)。 在一個(gè)實(shí)施方式中，靶組織的平均溫度選擇為約42-45°C。當(dāng)靶組織溫度上升到約40-42°C 以上的治療溫度時(shí)，能量輸送對(duì)靶區(qū)癌細(xì)胞的細(xì)胞毒性效應(yīng)上升，這可能是由于電流場和 高溫效應(yīng)的附加和/或協(xié)同效應(yīng)。當(dāng)亞高溫效應(yīng)基本上維持在低于約48°C時(shí)，本發(fā)明輸送 的能量似乎更優(yōu)先摧毀癌細(xì)胞而不是靴組織區(qū)域的健康細(xì)胞或非癌細(xì)胞。當(dāng)輸送的能量將 組織加熱到基本上超過約45-48°C (例如高于約48-50°C)時(shí)，優(yōu)先作用于癌細(xì)胞的細(xì)胞毒 性效應(yīng)將開始減弱，而摧毀癌細(xì)胞和非癌細(xì)胞的差別變得更小。因此，本發(fā)明的治療方法的 突出優(yōu)點(diǎn)包括它能夠精準(zhǔn)地控制能量輸送和誘導(dǎo)高溫效應(yīng)，使組織高溫可準(zhǔn)確控制和維持 在所需溫度范圍內(nèi)——例如為更有目標(biāo)性地或更優(yōu)先地摧毀癌細(xì)胞而不是非癌細(xì)胞選定 的溫度范圍。組織溫度可利用多種方式選擇或控制。在一個(gè)實(shí)施方式中，組織溫度可根據(jù)估 計(jì)或已知的靶組織特性進(jìn)行控制，如組織阻抗/電導(dǎo)率、組織體積、血液流動(dòng)或灌注特性、 組織的比熱容、組織密度等，然后對(duì)選定的組織施加能量，使組織溫度大致有控制地溫和升
8高。在另一個(gè)實(shí)施方式中，可在治療過程中利用例如熱傳感器反饋單元主動(dòng)檢測或監(jiān)視組 織溫度，測得的溫度為能量輸送提供反饋控制，從而維持所需的靶組織溫度或溫度范圍。溫 度控制測量裝置可包括電子裝置、編程設(shè)備、熱傳感器、熱電偶等，連到或裝在本發(fā)明系統(tǒng) 的控制單元或模塊內(nèi)。根據(jù)本申請(qǐng)?jiān)诎薪M織區(qū)域內(nèi)施加能量和引入高溫可包括各種類型的能量輸送過 程。如上所述，在RF范圍內(nèi)施加總體上處于中頻范圍(例如小于約300kHz)的交流電可有 效地以受控方式進(jìn)行溫和加熱以及形成高溫和電流場，從而提供細(xì)胞毒性效應(yīng)，在一些情 況下，提供優(yōu)先摧毀靶組織體積/區(qū)域內(nèi)的癌細(xì)胞的效應(yīng)。不過，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，其他能量施 加方式和/或范圍也適用于本發(fā)明，本發(fā)明的系統(tǒng)和方法經(jīng)調(diào)整后可應(yīng)用于另外的或其他 的能量施加方式。例如，施加能量可包括施加頻率通常在RF范圍以及微波范圍內(nèi)，包括頻 率更高如300-500kHz的電流，經(jīng)進(jìn)一步調(diào)整后用于施加直流電。所加電流可以是脈沖電流 和/或連續(xù)電流，能量施加裝置可連到反饋型系統(tǒng)(例如位于靶組織內(nèi)的熱電偶)，以便將 施加的能量和/或?qū)M織的加熱維持在所需范圍內(nèi)。本發(fā)明的方法可包括任何一個(gè)或多個(gè) (例如組合)如本文所述的不同能量施加方式、誘導(dǎo)溫度等。在一些實(shí)施方式中，特別是當(dāng)選擇能量施加方式進(jìn)行更低功率的輸送/消融時(shí)， 控制系統(tǒng)經(jīng)適當(dāng)設(shè)計(jì)后可用電池供電，并且通常與地面隔離。在這種實(shí)施方式中，AC電流通 過集成換流器得到。對(duì)于中頻(例如小于300kHz;或者約50-250kHz)交流電，利用信號(hào)發(fā) 生器產(chǎn)生正弦波信號(hào)。然后，在一個(gè)非限制性例子中，將信號(hào)放大，使每個(gè)區(qū)的電流范圍為 5-50mA,電壓最高達(dá)20Vrms。包括波形、頻率、電流和電壓在內(nèi)的電場特性通過集成示波器 監(jiān)視。示波器讀數(shù)顯示在操作界面顯示器上。集成CPU監(jiān)視總的系統(tǒng)電力消耗和利用度， 根據(jù)操作員輸入的治療參數(shù)控制信號(hào)發(fā)生器和放大器的輸出。操作員可定義治療參數(shù)，包 括最大電壓、最大電流或溫度、最大功率等。在另一個(gè)實(shí)施方式中，所加電場可循環(huán)開關(guān)，例 如高速開關(guān)，以保持溫度相對(duì)穩(wěn)定，并調(diào)節(jié)工作循環(huán)(例如開啟時(shí)間-關(guān)閉時(shí)間)，準(zhǔn)確控制 溫度。本發(fā)明的方法和系統(tǒng)中可包括影像系統(tǒng)和設(shè)備。例如，可利用常規(guī)影像形成方法 識(shí)別和/或表征靶組織區(qū)域，如超聲、計(jì)算機(jī)斷層(CT)掃描、X射線成像、核成像、磁共振成 像(MRI)、電磁成像等。在一些實(shí)施方式中，腫瘤的特性，包括利用影像形成方法識(shí)別的特 性，也可用來選擇消融參數(shù)，如能量施加方式以及電極或電極陣列的形狀和/或幾何特征。 此外，上述或其他影像系統(tǒng)可用來將設(shè)備和/或電極定位和排布在患者組織里。靶組織包括前列腺組織或者含前列腺癌細(xì)胞的組織以及/或者前列腺或前列腺 區(qū)的增生組織。因此，本發(fā)明包括利用本文所述技術(shù)、系統(tǒng)和探針輸送電場并對(duì)靶組織進(jìn)行 消融治療?？衫酶鞣N方法將電場輸送到前列腺組織。例如，進(jìn)入前列腺組織的方法可包括 目前用于現(xiàn)有前列腺治療技術(shù)的各種已知進(jìn)入/外科方法中的任何一種，現(xiàn)有方法經(jīng)改進(jìn) 后在本文所述消融治療中用于輸送目的。外科進(jìn)入法可包括例如常用于外科介入治療前列 腺癌的技術(shù)或者各種自動(dòng)化方法(robotic method)，所述外科介入治療涉及經(jīng)腹部(恥骨 后)或會(huì)陰途徑進(jìn)行的前列腺根除。不過，本發(fā)明的探針電極不是通過外科切除法清除前 列腺組織，而是定位在含前列腺細(xì)胞/癌細(xì)胞的靶組織中，然后如本文所述對(duì)組織施加電 流。盡管本技術(shù)為其他技術(shù)如前列腺根除術(shù)提供了替代治療方案，但在一些情況下，外科技 術(shù)可任選附加使用，或與本發(fā)明的消融技術(shù)聯(lián)合使用。例如，可先利用本發(fā)明的消融治療法進(jìn)行治療，然后(例如在以后的時(shí)間里)繼之以其他外科技術(shù)，如前列腺部分或完全切除。 在一些情況下，這種做法可改善結(jié)果和/或減少通常伴隨其他治療方法如前列腺外科清除 法的并發(fā)癥，其原因是例如減少了須外科清除的組織的量。除更傳統(tǒng)的外科進(jìn)入技術(shù)外，其他已知的前列腺組織進(jìn)入技術(shù)也可用來進(jìn)行本發(fā) 明的消融治療。例如，高溫消融方法中常用的外科技術(shù)可用于本發(fā)明的消融治療，包括各種 經(jīng)尿道進(jìn)入法，如經(jīng)尿道針消融、經(jīng)尿道微波消融、超聲(高強(qiáng)度聚焦超聲)、電蒸發(fā)(前列 腺經(jīng)尿道電蒸發(fā))等通常采用的方法。包括最小化侵襲技術(shù)在內(nèi)的其他各種技術(shù)也可采 用，包括腹腔鏡技術(shù)(例如經(jīng)皮穿刺/腹腔鏡技術(shù))、經(jīng)直腸進(jìn)入或穿刺等。各種監(jiān)視技術(shù) 可與消融聯(lián)合使用。例如，可利用影像系統(tǒng)和設(shè)備(參見例如下文所述)、診斷監(jiān)視(例如 前列腺專用抗原(PSA)測試)等測評(píng)和/或監(jiān)視疾病狀態(tài)和/或治療進(jìn)展。因此，本發(fā)明的能量輸送探針可利用各種前列腺組織進(jìn)入技術(shù)行進(jìn)和定位。如上 所述，可用的方法和進(jìn)入技術(shù)包括但不限于開放外科技術(shù)、腹腔鏡或最小化侵襲外科進(jìn)入 法、探針和/或電極經(jīng)會(huì)陰穿刺和/或行進(jìn)(例如經(jīng)皮穿刺)以及經(jīng)尿道和/或經(jīng)直腸進(jìn) 入法。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式的示例性探針構(gòu)造和定位將在下面進(jìn)一步作總體描述。參見圖1，該圖顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的裝置。裝置10包括具有遠(yuǎn)部 14和近部16的輸送件12。裝置10還包括可連接(例如可拆裝連接)到輸送件12上的裝 置近部18。此外，裝置10可包括與能源(未示出)電連接的導(dǎo)電電纜20。該裝置在輸送件 12的遠(yuǎn)部14包括多個(gè)電極22。電極22可定位或固定在例如輸送件12的遠(yuǎn)端，或者可定 位在輸送件12的空腔中并可由此展開，可在輸送件12的遠(yuǎn)端縮進(jìn)和伸出。電極22可包括 非展開狀態(tài)，其中電極22可定位在輸送件12的空腔內(nèi)；以及展開狀態(tài)，此時(shí)電極自輸送件 12的遠(yuǎn)端行進(jìn)。電極22向前伸出遠(yuǎn)端，膨脹為展開狀態(tài)，這樣就基本上限定了消融體積。在另一個(gè)實(shí)施方式中，探針可包括多個(gè)固定或定位在裝置主體或外殼上的針形電 極。圖2A-2C顯示了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式的具有多個(gè)連接到外殼上的電極的裝 置。如圖所示，裝置30包括多個(gè)自裝置遠(yuǎn)部(例如外殼)延伸的電極。圖2A顯示了具有多 個(gè)電極的裝置的三維側(cè)視圖。圖2B顯示了該裝置的俯視圖，呈現(xiàn)了電極的排列情況。所述 多個(gè)電極包括位于中心的電極32和在中心電極32周圍間隔分布的外側(cè)電極34、36、38。圖 示電極包括基本上呈線性的針狀部分或針形電極。電極自裝置遠(yuǎn)部延伸，其取向基本上平 行于裝置30的長軸。此外，所述多個(gè)電極中的每根電極基本上平行于其他電極。所述多個(gè) 電極基本上限定了消融體積，其中外電極34、36、38基本上限定了消融體積的外周，而電極 32位于所限定的外周以內(nèi)或大致處于其中心。在消融過程中，每個(gè)電極起不同的作用。例 如，該裝置的不同電極之間可能發(fā)生極性變化和/或極性交替。對(duì)于本發(fā)明的其他裝置，電 極可以是電獨(dú)立的，并且可分開電尋址，或者兩個(gè)或更多個(gè)電極可例如電連接，實(shí)際發(fā)揮一 個(gè)單元的作用。在一個(gè)實(shí)施方式中，例如，外電極34、36、38可電連接，在操作中其極性不同 于內(nèi)電極32的極性。如圖2C所示，裝置的電極32和34、36可包含相反電荷(例如雙極)。 在這種情況下，所加電流可提供電場，如箭頭所示，該電場自中心電極32向外徑向延伸，朝 向位于外周的外電極34、36。圖2D顯示了電流中心的概念圖，其中形成的電流大致通過治 療體積的中心位置。在使用中，如圖3A-3C所示，本發(fā)明的裝置42可穿過患者的組織44，使裝置42的 電極位于靶組織區(qū)域48 (例如前列腺組織)內(nèi)。電極46—旦處于靶組織區(qū)域48內(nèi)，就向靶組織區(qū)域48或治療區(qū)輸送電流。由于電極46位于靶組織區(qū)域48內(nèi)，所加電流提供了電 場，該電場沿多個(gè)方向向外輻射。在一個(gè)雙極模式的實(shí)施方式中，基本上限定了消融體積的 外電極可起返回電極的作用，或者與位于消融體積內(nèi)的電極構(gòu)成回路，外加電流流過位于 外電極與消融體積內(nèi)的電極之間的靶區(qū)組織。圖3C顯示了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式的本 發(fā)明的可展開電極裝置50的使用。如前文所述，裝置50穿過患者的組織62，使輸送件52 靠近靶組織區(qū)域54。輸送件52定位之后，可立即將多個(gè)電極56、58、60從輸送件52中展 開。外電極56、58在靶組織區(qū)域54內(nèi)部或沿其周邊，例如大致在靶組織區(qū)域邊緣(例如腫 瘤邊緣)展開，基本上限定消融體積或靶區(qū)。內(nèi)電極60位于消融體積內(nèi)部。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式中，所述系統(tǒng)和方法可包括多個(gè)電極(例如針形電 極)，它們可逐個(gè)行進(jìn)，定位在靶/前列腺組織內(nèi)，經(jīng)電活化后輸送能量(參見例如下面圖 4)。在這種實(shí)施方式中，電極陣列可穿過患者的會(huì)陰，經(jīng)電活化(例如差別活化)后沿多個(gè) 不同方向輸送電流場。所述電極陣列或多個(gè)電極可包括不同數(shù)量的電極，所選數(shù)量至少部 分取決于諸如靶組織特性、治療區(qū)、針尺寸等因素。電極陣列可包括幾個(gè)到幾十個(gè)電極。在 一個(gè)例子中，電極陣列可包括約幾個(gè)到約12個(gè)或更多(例如10-100，其間任意數(shù)量，或者更 多)電極，用于定位在靶組織區(qū)域內(nèi)。下面結(jié)合圖4A和4B描述本發(fā)明輸送電場的系統(tǒng)和方法。系統(tǒng)70包括可定位在 靶組織82(例如前列腺組織)內(nèi)的電極陣列72。電極陣列72內(nèi)的長針形電極包括遠(yuǎn)部和 近部。每個(gè)電極的近部電連接到系統(tǒng)控制單元或模塊84以及發(fā)電設(shè)備，用于有控制地向靶 組織82輸送選定的電場，其中所述系統(tǒng)控制單元或模塊包括電子元件、存儲(chǔ)介質(zhì)、編程設(shè) 備等。在使用中，電極陣列72穿過前列腺組織(P)，到達(dá)所需位置，如圖4A所示。電極定 位過程可包括例如插入并穿過患者的皮膚，然后穿過會(huì)陰。電極在靶組織82內(nèi)的定位和排 列可精確控制，并且可在組織影像形成方法(例如超聲造影法、X射線、CT等)的引導(dǎo)下實(shí) 現(xiàn)。圖4B顯示了靶組織86的橫截面圖，有多個(gè)針形電極88定位于其中。圖5A和5B顯示了用于實(shí)施本發(fā)明方法的系統(tǒng)，所示方法包括用定位模板使電極 經(jīng)會(huì)陰進(jìn)入并定位，然后將電場輸送至前列腺組織。參見圖5A，系統(tǒng)90包含多個(gè)具有近部 94和遠(yuǎn)部96的長形探針如探針92。遠(yuǎn)部96包括在其定位于前列腺組織(P)當(dāng)中后用于輸 送電場的部分。所述探針可穿過患者的皮膚和會(huì)陰，使遠(yuǎn)部定位在患者的靶區(qū)(例如前列 腺組織(P))內(nèi)。探針92的近部94電連接到前文所述的系統(tǒng)控制單元98以及電力單元， 用于有控制地向靶組織輸送選定的電場，其中所述系統(tǒng)控制單元包括電子元件、存儲(chǔ)介質(zhì)、 編程設(shè)備等。如圖所示，系統(tǒng)90可任選包含引導(dǎo)模板100，用于有控制地將探針92放置和 定位在患者的組織中。系統(tǒng)90可進(jìn)一步包含影像設(shè)備/系統(tǒng)102，所述影像設(shè)備/系統(tǒng)可 包含本文所進(jìn)一步描述的影像系統(tǒng)，可用于引導(dǎo)和放置探針92。例如，設(shè)備102可包含配 有電子元件和影像部件(例如超聲掃描變換器)的遠(yuǎn)部104，可將其插入患者的直腸(R)， 定位在前列腺(P)附近抵靠直腸壁的地方。示例性影像設(shè)備102可包括診斷醫(yī)學(xué)常用的設(shè) 備，如阿古森公司(Accuson Inc.)[美國加利福尼亞州山景市(Mountain View, CA)]生產(chǎn) 的超聲影像設(shè)備。引導(dǎo)模板100可任選與影像設(shè)備102連接，使引導(dǎo)模板100和影像設(shè)備 102形成單個(gè)穩(wěn)定組件。下面結(jié)合圖5B更詳細(xì)地描述本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方式中的引導(dǎo)模板100。模 板100包含多個(gè)引導(dǎo)部106 (例如引導(dǎo)洞或通孔)，可通過它們插入探針92，以受控方式使CN
探針的遠(yuǎn)部穿過患者的組織。引導(dǎo)部106可在模板100上排成陣列，并形成專門的尺寸，使 其與所接納的探針92匹配或基本上匹配，從而使探針定位并保持在所需位置。如上所述， 模板100可任選與影像設(shè)備102組裝在一起，可包含用來插入影像設(shè)備的影像設(shè)備接納部 108。下面結(jié)合圖6A-6D進(jìn)一步描述電極定位和能量輸送。如上文結(jié)合圖4和圖5所描 述的，本發(fā)明可包括插入多個(gè)獨(dú)立電極或獨(dú)立電極陣列并使之定位，逐個(gè)或成組控制所述 電極并將其活化，從而沿多個(gè)不同取向和方向向靶組織輸送電流場。電極可分成多個(gè)不同 的對(duì)或組進(jìn)行差別活化，沿多個(gè)不同方向向靶組織輸送所需電場。圖6A顯示了根據(jù)一個(gè)例 子用電極對(duì)作為電極陣列的基本場輸送單元110的情形。如圖所示，多個(gè)電極中兩個(gè)電極 (ei和e2)的遠(yuǎn)部112、114定位于靶組織116中，作為電極對(duì)或電路活化，所加電流基本上 限制在這兩個(gè)電極之間。因此，電極可以雙極構(gòu)造形式活化，電流在電極之間(例如^和e2 之間)以及在電極之間起流動(dòng)介質(zhì)或電流路徑作用的組織里流動(dòng)。電極對(duì)或較小電極組以 這種方式受控活化，可更精確地控制施加在組織上的電流，將所加電場限制在所需位置，以 及控制靶組織116的受熱或有限升溫。根據(jù)本發(fā)明，有幾個(gè)因素影響著對(duì)所輸送電場的治 療效果的改進(jìn)控制。首先，如上面所討論的，以雙極構(gòu)造形式成對(duì)或成組活化電極以形成電 路，可使所加電場基本上限制在由定位電極限定的體積內(nèi)。其次，可選擇能量輸送方式(例 如頻率范圍在約50-300kHz之間)，使得相對(duì)于高頻(例如500kHz或更高)下發(fā)生的摩擦 生熱，組織發(fā)熱基本上由組織電阻引起。高頻/高摩擦型發(fā)熱的典型特征是在整個(gè)受治療 組織中組織溫度存在明顯的梯度，其中電極附近的組織溫度高得多。采用本發(fā)明所述電極陣列或多個(gè)電極的方法的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是電極的相對(duì)定位可 限制在較小距離上，因而可更精確地控制所加電場作用于組織的所需效果。諸如傳導(dǎo)性質(zhì) 和電阻或組織阻抗這樣的因素的差異(例如肌肉、脂肪、脈管等之間的差異)以及經(jīng)脈管化 組織灌注血液的差異，會(huì)限制對(duì)所輸送的電流場以較大距離橫穿組織所產(chǎn)生的效果進(jìn)行控 制和/或預(yù)測的能力。在本發(fā)明中，可將活化電極之間的距離限制得較短，如幾厘米或更 短，以改進(jìn)電流對(duì)靶組織作用效果(例如組織發(fā)熱、電場輸送、取向等)的可控性和可預(yù)測 性。因此，活化電極對(duì)或電極組的間隔可小于約4cm。例如，相鄰電極對(duì)或電極組通常彼此 相距約0. 1cm至約2cm以內(nèi)。研究表明，約0. 5cm的距離可特別有效地提供受控和可預(yù)測 的電場輸送、受控組織受熱以及顯著治療效果。如上所述，可將多個(gè)電極定位在患者前列腺靶組織內(nèi)，然后成對(duì)或成組活化電極， 以輸送治療用電流場，摧毀癌組織。電極陣列中的個(gè)別電極不必限定在單個(gè)單元中，可相對(duì) 于所述多個(gè)電極中的不同電極在不同時(shí)間活化。例如，差別活化可包括按特定或預(yù)定順序 活化具體或選定系列的電極組。在一個(gè)實(shí)施方式中，一系列選定電極對(duì)或電極組可逐一和 /或按預(yù)定順序活化，對(duì)活化的控制通常由控制系統(tǒng)或模塊的操作或指令(例如編程指令) 確定。若需要輸送有效量或所需量的能量，可手動(dòng)或自動(dòng)控制和重復(fù)電極組的活化次序。這種差別活化有利于沿多個(gè)不同方向在整個(gè)靶組織中輸送電場。如圖6B所示，可 對(duì)簡單四電極組118陣列成對(duì)進(jìn)行差別活化，每對(duì)不同的電極120輸送不同的電場，具有不 同取向(箭頭表示可能的場流/取向)。盡管活化分立的電極對(duì)比較簡單，但分組活化電極 可得到更加多樣的電場取向和輸送方式。例如，輸送單元可包含一個(gè)位于中心的電極及其 周圍間隔開的電極，所加電場在中心電極與外側(cè)間隔開的電極之間延伸。這樣，外電極基本
12上可限定消融體積，內(nèi)/中心電極位于所述體積內(nèi)部。這樣輸送電場有利于控制，并基本上 限制在消融體積內(nèi)。圖6C和6D顯示了電極定位的實(shí)例，包括外電極122和內(nèi)電極或位于 中心的電極124。電極定位不受限于任何特定的構(gòu)造形式，各種排列方式都是可能的。圖7簡要示出了本發(fā)明所包含的方法130。如圖4和5所示的實(shí)施方式，例如，本 發(fā)明的系統(tǒng)可包含多個(gè)電極，它們定位于患者的靶組織或前列腺組織內(nèi)，通過差別活化不 同的電極組或電極對(duì)，對(duì)組織輸送和施加選定的電流。因此，如圖7所示的本發(fā)明的方法可 包括將多個(gè)電極定位在患者靶組織內(nèi)的第一或初始治療位置(步驟132)。所述多個(gè)電極可 完全定位在患者的前列腺組織內(nèi)，也可包括將所述多個(gè)電極中的至少一些電極定位在前列 腺組織邊緣之上或以外。在一些情況下，為初次輸送電流而對(duì)電極進(jìn)行的定位可包括將電 極穿過患者會(huì)陰，送至最靠近患者膀胱的前列腺組織最遠(yuǎn)部。電極的行進(jìn)或定位可利用組 織影像技術(shù)輔助或引導(dǎo)。在初始治療中完成電極的所需定位后，可立即進(jìn)行初次電場輸送。 如上所述(參見例如圖6A-6D)，可沿多個(gè)不同方向?qū)㈦娏魉椭两M織靶區(qū)，或者在電極之間 選擇不同的電流取向，并活化不同的電極對(duì)/組?？蓡蝹€(gè)或依次活化不同的電極組或電極 對(duì)，或者可同時(shí)活化多個(gè)不同的電極組。例如，治療過程可包括選擇要活化的第一組或第一 對(duì)電極，然后在選定的電極對(duì)/電極組之間輸送電流(步驟134)?？芍袛嗤ㄟ^選定的第一 組電極輸送電流，轉(zhuǎn)而選擇要活化的第二組或下一組電極，使電流通過不同的電極對(duì)或電 極組循環(huán)輸送(步驟136)。循環(huán)之后或選定下一組電極之后，在下一個(gè)選定的電極對(duì)/組 之間輸送電流(步驟138)。在初次治療中通過定位電極輸送電流之后，可從組織中移走所 述多個(gè)電極中的一個(gè)或一個(gè)以上的電極，或者改變電極位置，以備下一階段輸送電流(步 驟140)。例如，沿近端方向短距離回移電極，改變電極穿入的深度，以備下一階段輸送電流 場(步驟142)?？芍貜?fù)進(jìn)行電流輸送和電極再定位，直至所需體積的組織得到治療。本發(fā)明的治療時(shí)間可根據(jù)多個(gè)因素選擇，如組織的特征、所選能量施加方式、患者 的特點(diǎn)等。根據(jù)本發(fā)明，在治療過程中向靶組織區(qū)域施加能量的時(shí)間可選為幾分鐘至數(shù)小 時(shí)。不過，有效治療可望在約5分鐘-90分鐘內(nèi)完成。在施加能量不到1小時(shí)、在許多情況 下約15-30分鐘時(shí)，可觀察到前列腺癌細(xì)胞被有效地優(yōu)先摧毀。治療過程可包括單個(gè)能量 輸送期間或劑量，也可包括多個(gè)能量施加階段或劑量。如上所述，可將電極定位在第一位 置，輸送能量，然后將其移至后續(xù)位置，進(jìn)行后續(xù)能量輸送。治療可分階段進(jìn)行或重復(fù)進(jìn)行， 且/或與其他或替代治療方法或能量輸送方法結(jié)合。如上所述，電極可包含遠(yuǎn)部，它具有電活性區(qū)，用于將所需電流場輸送至靶組織。 可利用各種電極構(gòu)造和設(shè)計(jì)，本發(fā)明不限于任何特定電極設(shè)計(jì)。例如，可使電極有差別地絕 緣，使得電流在電極的非絕緣區(qū)或輕絕緣區(qū)輸送。圖8A顯示了具有電活性區(qū)152和非電活 性區(qū)154的直針形電極150。針150可包含導(dǎo)電材料(例如不銹鋼、銀、金等)，區(qū)域154上 有絕緣涂層，而活性區(qū)152上有非絕緣涂層。電極可包含單個(gè)活性區(qū)或多個(gè)活性區(qū)，如圖8B 顯示了活性區(qū)156、158。除更剛性的直針型電極外，電極可包含可展開元件，該元件可收縮 并定位在導(dǎo)管型設(shè)備的空腔內(nèi)，如圖8C所示。電極元件160可以是彎曲的(如圖所示)，也 可以基本上是筆直或直線的?？刹捎枚喾N針/電極尺寸和/或構(gòu)造，可包括但不限于尺寸 為約15至約27號(hào)(Gauge)的針。如上所述，可經(jīng)患者尿道進(jìn)入靶組織或前列腺組織。參見圖9，該圖顯示了本發(fā)明 的尿道進(jìn)入系統(tǒng)170。系統(tǒng)170包含長形探針172，它可經(jīng)陰莖(P)插入患者尿道(U)，沿尿道(U)行進(jìn)至患者體內(nèi)所需位置，具體說是前列腺組織或腺體(P)內(nèi)的靶位置。探針包含 具有長形軸174的柔性導(dǎo)管，該導(dǎo)管在進(jìn)入并穿過尿道(U)時(shí)可彎折或屈曲。探針包含遠(yuǎn) 尖174，它可成形(例如圓化)，以便在定位或使用過程中最大程度減小對(duì)尿道壁的損傷或 創(chuàng)傷。探針172可任選包含排液腔(未示出)，它使遠(yuǎn)離遠(yuǎn)尖的區(qū)域與探針172外部或近部 之間流體連通，從而在治療和使用探針172的過程中排放或沖走膀胱(B)內(nèi)容物。尿道探針172包含近端和遠(yuǎn)端，所述遠(yuǎn)端具有可膨脹件178，如適合在患者尿道 (U)中膨脹的氣囊。在使用時(shí)，近端位于患者體外，可包含連接到控制器或控制單元和電源 182的輪轂或手桿180?？膳蛎浖?78包含導(dǎo)電電極元件184，所述電極元件設(shè)置在可膨脹 件178的外表面上或在其上形成圖案。探針包含自設(shè)備近部延伸至遠(yuǎn)部的長形體174，所述 長形體可包含內(nèi)腔或通道，其中有電連接件如絕緣線，用來將可膨脹件178的電極元件184 連接到近端和/或外部控制器和/或電源182。如圖9所示，患者尿道(U)具有通過前列腺 組織(P)到達(dá)膀胱(B)的長度(1)。探針172的可膨脹件178可包含多種形狀和構(gòu)造，經(jīng)選 擇后可跨越該長度(1)的任何部分?？膳蛎浖?78可構(gòu)造成跨越整個(gè)長度(1)(或更長)， 或者其尺寸做成跨度小于整個(gè)部分。在治療過程中，可膨脹件178可位于所述長度(1)上 的任意部分，以及沿患者尿道⑶的其他地方，包括在尿道⑶進(jìn)出前列腺組織⑵區(qū)域的 位置上的部分或其附近的部分。探針可包含電極元件，它們位于所需位置，用于向靶組織輸送電場，以便根據(jù)本發(fā) 明進(jìn)行治療。電極元件的各種實(shí)施方式可包括在本發(fā)明范圍內(nèi)，探針經(jīng)適當(dāng)設(shè)計(jì)或構(gòu)造后， 可用于在例如可膨脹件與位于前列腺組織內(nèi)或其附近的相對(duì)電極(例如次電極)之間輸送 電場，在一些實(shí)施方式中，在電極之間形成電流場，電流場通常沿多個(gè)方向(例如徑向)穿 過組織體積?？膳蛎浖?78的電極元件184可包含導(dǎo)電材料，所述導(dǎo)電材料沉積或成圖于 可膨脹件178的表面上或可膨脹件178在治療過程中接觸尿道(U)壁的至少一部分上。在 一個(gè)實(shí)施方式中，可膨脹件178可具有可展開構(gòu)造，使得可膨脹件178可置于探針軸內(nèi)，然 后自探針(例如探針遠(yuǎn)端或尖端)展開，并在所需位置膨脹。例如，在探針行進(jìn)和定位的過 程中，可將可膨脹件定位或設(shè)置在探針軸內(nèi)或長形體的一部分(例如軸腔)內(nèi)，待其到達(dá)患 者尿道內(nèi)所需位置后，立即將其自探針展開?；蛘?，在另一個(gè)實(shí)施方式中，可膨脹件或氣囊 (例如電極圖案化氣囊)可沿探針長度方向連接和定位到外表面上，通過連接于探針近部 的外部壓力源控制可膨脹件的充氣或膨脹。探針可包含一個(gè)或多個(gè)電極(例如次電極)，它們可位于探針內(nèi)，可自探針展開至 前列腺組織中。例如，在探針行進(jìn)和定位的過程中，這種次電極可定位于探針軸或探針體 內(nèi)，待其到達(dá)所需位置后，立即將其自探針展開?？烧归_的探針可包含針狀電極，所述電極 可包含形狀記憶金屬，在展開時(shí)可獲得所需形狀，如下面進(jìn)一步討論的。在使用中，利用尿道探針的電極元件與跟尿道探針隔開的電極(如位于前列腺組 織或直腸區(qū)域內(nèi)的電極)之間的電流，可以實(shí)現(xiàn)電場輸送。如上所述，包括可膨脹件的電極 在內(nèi)的電極元件連接至外部電源182或電力單元(例如控制系統(tǒng)或單元的電源)，所述外部 電源或電力單元包含產(chǎn)生電力的機(jī)構(gòu)，供系統(tǒng)和探針工作之用，以及用于向本文所述的靶 組織施加電流。電力單元可包含或者可操作地連接到其他部件上，如控制單元、驅(qū)動(dòng)單元、 用戶界面等(例如，可參見下文)。系統(tǒng)170還包含影像設(shè)備186，如超聲造影探針，用于例如在定位和/或使用探針172時(shí)提供組織的影像。設(shè)備186包含遠(yuǎn)影像部分188，該部分包含電子元件和影像部件 (例如超聲掃描變換器)，可插入患者直腸(R)，在前列腺(P)附近抵靠直腸壁定位。影像設(shè) 備186可包括診斷醫(yī)學(xué)常用的影像設(shè)備(例如，可參見前文)。影像部分188可掃描組織的 某個(gè)區(qū)域，形成組織、直腸壁、前列腺(P)、尿道(U)和/或患者尿道(U)內(nèi)的探針的影像。 如同通常的做法，影像設(shè)備186可連接至影像處理單元190和顯示單元192。在使用中，顯 示單元192提供前列腺(P)的影像(例如實(shí)時(shí)超聲影像)，以及探針172相對(duì)于前列腺(P) 和靶區(qū)、膀胱(B)等的位置，幫助引導(dǎo)或確認(rèn)探針172在前列腺(P)內(nèi)的定位情況，然后再 輸送治療能量。如上所討論的，例如，如圖9所示系統(tǒng)探針可包含電極元件184，該電極元件在位 于探針172遠(yuǎn)部上的可膨脹件或氣囊178上成圖或以其他方式設(shè)置。探針可包含具有軸的 導(dǎo)管探針和位置較遠(yuǎn)、其上設(shè)置(例如沉積、成圖等)有電子元件的氣囊件。氣囊可連接至 位于外部的一個(gè)或多個(gè)流體源以及用于給氣囊充氣、抽氣的壓力源和/或控制器。在一個(gè) 實(shí)施方式中，氣囊可具有這樣的構(gòu)造，使得流體經(jīng)氣囊循環(huán)，并且可用于進(jìn)一步影響或控制 氣囊附近的組織的溫度。探針還包含近輪轂180，所述近輪轂可包含一個(gè)或多個(gè)將電極元 件連接至外部電源和/或控制單元182的電連接，還包含用于獲得流體和控制氣囊啟動(dòng)、膨 脹，以及實(shí)現(xiàn)流體(例如冷卻流體)經(jīng)氣囊循環(huán)的流體連接。在探針172還包含一個(gè)或多 個(gè)可展開電極的實(shí)施方式中，這種可展開電極的啟動(dòng)和定位可自探針近端控制，如通過輪 轂180控制。在其他實(shí)施方式中，電流可在患者尿道(U)內(nèi)的可膨脹件178的電極元件184 與跟已定位可膨脹件178隔開的一個(gè)或多個(gè)電極元件(例如次電極)之間延伸，可與尿道 探針分開，并位于尿道壁的相對(duì)側(cè)。例如，針形電極可單另穿過患者會(huì)陰，在前列腺組織(P) 內(nèi)定位在尿道(U)周圍，輸送的能量在尿道探針的電極元件與前列腺組織(P)內(nèi)的針形電 極之間形成電流。在又一個(gè)實(shí)施方式中，電極元件(例如可膨脹氣囊上的電極)可定位于 靠近直腸壁的直腸腔內(nèi)，在尿道探針的電極元件與位于直腸的設(shè)備的電極元件之間形成電 流。又一方面，通過直腸腔可獲得和輸送所需電流。能量輸送探針可插入患者直腸， 電極位于直腸壁附近或穿過直腸壁進(jìn)入患者的前列腺組織。根據(jù)本發(fā)明，各種探針和/或 電極構(gòu)造都適合輸送電流。探針可包括例如具有一個(gè)或多個(gè)針狀電極的長形設(shè)備或?qū)Ч埽?所述電極包括例如可自導(dǎo)管腔展開的電極?；蛘?，能量輸送探針可包含一個(gè)或多個(gè)其表面 上設(shè)置有電極圖案的可膨脹設(shè)備或氣囊。這種氣囊可類似于上面描述經(jīng)尿道進(jìn)入和輸送電 流時(shí)提到的氣囊。直腸探針可單獨(dú)使用，例如，直腸探針的電極可形成分立的能量輸送單元 (例如雙極電極對(duì)或組)，或者直腸探針電極可與其他電極如經(jīng)尿道探針的電極或經(jīng)患者 會(huì)陰插入的長形電極聯(lián)合使用。在后一種情況下，經(jīng)直腸探針的電極和分開定位探針的電 極可按雙極模式工作，在分開不同設(shè)備的組織上以及在不同設(shè)備的電極之間形成電流。下面結(jié)合圖10A和10B描述根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的經(jīng)直腸方法。電流輸送 探針200可插入患者的直腸腔(R)，探針和/或探針的一個(gè)或多個(gè)電極202穿過直腸壁進(jìn)入 前列腺組織(P)。探針200可包含具有內(nèi)腔的導(dǎo)管，一個(gè)或多個(gè)電極202可自導(dǎo)管遠(yuǎn)部展 開。這種方法的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是探針200更容易放置或定位在所需位置，便于電極元件202行 進(jìn)并將其送至所需位置。例如，使用者或醫(yī)生用手或者一根或多根手指204操作，就可以夠 到直腸腔，將探針定位于遠(yuǎn)端。探針200可包含多個(gè)可展開電極202，可將所述電極定位于
15前列腺組織(P)內(nèi)，沿多個(gè)不同方向形成電流，如通過施加徑向電場。如圖10B所示，例如， 電極可包含多個(gè)外電極206、208、210，它們展開和定位后形成或限定消融體積，而電極212 定位于該體積內(nèi)。在位于中心的電極212與外電極206、208、210之間形成電流，由此施加 徑向電場，沿多個(gè)不同方向形成電流。治療方法還包括使用影像設(shè)備(未示出)，如上文所 述超聲影像設(shè)備，所述設(shè)備可單獨(dú)和/或與本發(fā)明的能量輸送設(shè)備的其他部件(例如探針) 一起插入并定位在直腸腔(R)內(nèi)。下面結(jié)合圖11描述本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中的系統(tǒng)。系統(tǒng)300可包含任何結(jié)合于 其中、用于向患者輸送能量的本發(fā)明設(shè)備，包括先向驅(qū)動(dòng)單元320、然后向本發(fā)明設(shè)備的電 極輸送能量的電力單元310。系統(tǒng)部件各自或一起，或者一些部件的組合，可包含用于本發(fā) 明系統(tǒng)的能量源。電力單元310可包含任何產(chǎn)生電力的機(jī)構(gòu)，用于操作本發(fā)明的設(shè)備，以及 對(duì)本文所述靶組織施加電流。電力單元310可包含例如一個(gè)或多個(gè)發(fā)電設(shè)備、電池(例如 移動(dòng)式電池單元)等。本發(fā)明系統(tǒng)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是消融過程僅需低功率。因此，在一個(gè)實(shí)施 方式中，本發(fā)明系統(tǒng)可包含移動(dòng)式設(shè)備和/或電池操作設(shè)備。反饋單元330測量電池輸送 參數(shù)和/或靶組織區(qū)域的組織特性，測量包括但不限于電流、電壓、阻抗、溫度、PH等在內(nèi)的 參數(shù)/特性。系統(tǒng)中可包含一個(gè)或多個(gè)傳感器(例如溫度傳感器、阻抗傳感器、熱電偶等)， 它們可與設(shè)備或系統(tǒng)連接和/或單獨(dú)定位于患者的組織之處或之內(nèi)。這些傳感器和/或反 饋單元330可用于監(jiān)視或控制向組織的能量輸送。電力單元310和/或本發(fā)明的其他部件 可由控制單元340驅(qū)動(dòng)，控制單元可與用戶界面350連接，以接收來自例如技師或醫(yī)生的輸 入信號(hào)和/或控制信號(hào)?？刂茊卧?40和系統(tǒng)300可與影響系統(tǒng)360 (見上文)連接，用于 對(duì)靶組織區(qū)域進(jìn)行尋位和/或表征，以及/或者對(duì)使用中的設(shè)備進(jìn)行尋位或定位?？刂茊卧砂ɡ缫慌_(tái)計(jì)算機(jī)或者許多專用或市售計(jì)算機(jī)或者具有一個(gè)或多 個(gè)處理結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)、個(gè)人計(jì)算機(jī)等，這些系統(tǒng)通常包含數(shù)據(jù)處理硬件和/或軟件，用于執(zhí)行 本文所述的任意一個(gè)方法步驟(或其組合)。任何軟件通常將包含嵌在有形介質(zhì)如存儲(chǔ)器、 數(shù)字或光學(xué)恢復(fù)介質(zhì)(recovering media)中的編程指令的可機(jī)讀代碼，光學(xué)、電學(xué)或無線 遙測信號(hào)，等等；這些結(jié)構(gòu)中的一個(gè)或多個(gè)還可用來在系統(tǒng)部件之間以任意分布式或集中 式信號(hào)處理架構(gòu)傳送數(shù)據(jù)和信息。包括控制器在內(nèi)的系統(tǒng)部件可用于控制輸送至靶組織的電力或電能的量?？奢斔?程控量或預(yù)定量的能量，或者可按照初始設(shè)置輸送能量，然后在能量輸送期間和消融過程 中調(diào)整電場。在一個(gè)實(shí)施方式中，例如，系統(tǒng)可以“掃描模式”輸送能量，其中電場參數(shù)如所 加電壓和頻率包括按預(yù)定范圍輸送?？衫梅答仚C(jī)制監(jiān)視以掃描模式輸送電場，選擇適合 消融靶組織的最佳輸送范圍參數(shù)。本發(fā)明的系統(tǒng)和設(shè)備可以但非必須與其他系統(tǒng)、消融系統(tǒng)、癌癥治療系統(tǒng)如藥物 輸送、局部或系統(tǒng)輸送、外科手術(shù)、放射或核醫(yī)療系統(tǒng)等聯(lián)合使用。本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是， 其治療不排斥通過其他方法進(jìn)行后續(xù)治療，包括常規(guī)方法如外科手術(shù)和放射治療。在一些 情況下，本發(fā)明的治療方法可與諸如化學(xué)療法這樣的治療方法聯(lián)合或組合實(shí)施。類似地，可 對(duì)設(shè)備加以改進(jìn)，以加入其他系統(tǒng)的部件和/或方面，如藥物遞送系統(tǒng)，包括藥物遞送針、 電極等。以下實(shí)施例用于闡述而非限制本發(fā)明。實(shí)施例
本實(shí)施例描述了用來評(píng)價(jià)不同治療參數(shù)的效果的研究過程，所述研究采用本文所 述電場輸送和消融技術(shù)，用于治療人前列腺癌(CaP)異種移植模型。設(shè)計(jì)60只4-6周齡的老年CB-17SCID雄鼠從右脅皮下注入2*106個(gè)C4-2B CaP細(xì)胞系 的細(xì)胞。注射之后，一旦腫瘤體積達(dá)到200mm3 (約3_4周)，就對(duì)動(dòng)物進(jìn)行登記，根據(jù)以下設(shè) 計(jì)方案將它們隨機(jī)分入5組之一 1)對(duì)照組——置入探針但不通電流(n= 10) ；2)用15毫 安電流處理15分鐘的組(n = 13) ；3)用15毫安電流處理60分鐘的組(n = 9) ；4)用25 毫安電流處理15分鐘的組(n = 10) ；5)用25毫安電流處理60分鐘的組(n = 10)。通過 經(jīng)皮置入探針(例如，如圖2A-2C所示)直接施加低功率中頻(例如約100kHz)電場對(duì)老 鼠進(jìn)行治療，置入探針的方式可獲得最大的腫瘤覆蓋率。進(jìn)行治療的那天記作第1天。治 療日前一天記作第-1天。治療7天后，致死一個(gè)分組的動(dòng)物，對(duì)腫瘤進(jìn)行組織病理學(xué)評(píng)價(jià)。余下的老鼠在治 療14天或更長時(shí)間之后致死。對(duì)完全摧毀了腫瘤的動(dòng)物進(jìn)行治療后30天的觀察，看是否 復(fù)發(fā)。腫瘤體積每周測兩次，前列腺特異性抗原(PSA)水平每周測一次。所用探針具有三角形構(gòu)造，有一個(gè)中心陽極和三個(gè)外陰極(參見例如圖2A-2D)。 在一個(gè)例子中，探針自陽極至陰極的半徑為3毫米。單另一組用陽極至陰極間隔4毫米的 探針測評(píng)(參見圖13所示結(jié)果)。電極探針連接到系統(tǒng)控制模塊(SCM)，該模塊用于產(chǎn)生、 輸送、監(jiān)視和控制治療場，使其參數(shù)處于指定的治療參數(shù)范圍內(nèi)。SCM包含集成直流電(DC) 電池電源、交流電(AC)換流器、信號(hào)發(fā)生器、信號(hào)放大器、示波器、操作界面顯示器和中央 處理單元(CPU)。SCM用電池供電，與地面分離。AC電流來自集成電力換流器。信號(hào)發(fā)生器 可產(chǎn)生中頻(約100kHz)交流電正弦波信號(hào)。將該信號(hào)放大至電流范圍為5mA-40mA，電壓 最高達(dá)20Vrms?？偣β瘦敵鲂∮?瓦。包括波形、頻率、電流和電壓在內(nèi)的電場特性通過集 成示波器監(jiān)視。示波器讀書顯示在操作界面顯示器上。集成CPU監(jiān)視系統(tǒng)的總電力消耗和 利用度，根據(jù)操作員輸入的治療參數(shù)控制信號(hào)發(fā)生器和放大器的輸出。前列腺腫瘤異種移植模型獲取C4-2B CaP細(xì)胞系并進(jìn)行移植。這是源自LNCaP細(xì)胞系骨性轉(zhuǎn)移的耐閹割 CaP細(xì)胞系。此系保持在標(biāo)準(zhǔn)條件下，必要時(shí)進(jìn)行增殖。腫瘤測量用手持式測徑器進(jìn)行，腫 瘤明顯可辨時(shí)即開始測量，此后每周測兩次。CB-17SCID雄鼠這些動(dòng)物得自Fox Chase SCID鼠中心[美國馬薩諸塞州威爾明頓 市查士睿華公司(Charles River，Wilmington，MA)]。動(dòng)物耳朵上附有標(biāo)簽，2007年7月 11日到達(dá)時(shí)檢查健康，在飼養(yǎng)場內(nèi)分組裝籠(每籠5只動(dòng)物)。開始實(shí)驗(yàn)之前，給7天時(shí)間 讓動(dòng)物適應(yīng)新環(huán)境。利用未配對(duì)t檢驗(yàn)和AN0VA[Prism Graphpad，加利福尼亞州圣迭戈市 格拉芙帕德軟件公司(Graphpad Software, San Diego, CA)]進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。統(tǒng)計(jì)顯著結(jié)果 記為P < 0. 05。固定之后，以2-3_的間隔依次切開腫瘤，然后切出5微米厚的切片，用于 組織病理學(xué)分析。劑量組這些動(dòng)物隨機(jī)選分為5個(gè)不同的治療組(見表1)并任意排列。表1 治療組和動(dòng)物分配
每天仔細(xì)觀察所有動(dòng)物的嗜睡、減重、麻痹、呼吸困難、發(fā)紺、膿型黏液溢、失禁、 腹瀉跡象以及皮毛或身體狀況的變化，或者可表明動(dòng)物瀕死的其他任何健康問題(根據(jù) IACUC指南的定義)。記錄所有觀察結(jié)果，發(fā)現(xiàn)任何異常即告知研究成員。若有必要，對(duì)任 何發(fā)現(xiàn)明顯健康問題的動(dòng)物增加觀察次數(shù)。任何瀕死的動(dòng)物立即無痛致死。從登記起，每周從老鼠尾部靜脈抽血(約20 ii L)。以10000RPM的速度離心8分鐘 后，除去血清。然后利用IMx總PAS檢測(IMx Total PSA Assay)[美國伊利諾斯州艾伯特 帕克市艾伯特實(shí)驗(yàn)室(Abbott Laboratories, Abbott Park, IL)]測定PSA水平。利用置于 組織中的熱電偶測量腫瘤內(nèi)部溫度。在通電前按15分鐘的間隔測量基準(zhǔn)溫度。對(duì)輸送的 電流加以選擇，防止劇烈升溫(例如超過50°C )導(dǎo)致傷害。結(jié)果動(dòng)物能夠很好地經(jīng)受上述過程，沒有觀察到治療引起的不良副作用。對(duì)于腫瘤受 到15毫安電流作用的動(dòng)物，它們?cè)谥委熼_始后的最低谷時(shí)，腫瘤體積相對(duì)于登記時(shí)減小 17士4. 7% (平均值士SEM)。這些減幅大于(雖然不是顯著不同)對(duì)照組的減幅(對(duì)照 組-10士6.9%，p = 0.436)。當(dāng)比較受到15毫安/15分鐘與15毫安/60分鐘作用的組時(shí)， 腫瘤體積減幅(P = 0. 85)沒有顯著差異。對(duì)于腫瘤受到25毫安電流作用的動(dòng)物，它們?cè)?最低谷時(shí)的腫瘤體積減小62士9. 4%。與對(duì)照組(p = 0. 001)和用15毫安治療的動(dòng)物(p < 0. 001)相比，它們的腫瘤體積顯著減小。受25毫安作用15分鐘的組與受25毫安作用 60分鐘的組之間，所測腫瘤體積的減幅沒有差別(p = 0. 704)?？勺⒁獾?，用25毫安治療 的動(dòng)物中，20只動(dòng)物里有6只動(dòng)物的腫瘤完全被消融/摧毀。對(duì)腫瘤體積的治療結(jié)果示于 圖12A。用四毫米探針治療腫瘤體積的結(jié)果與其對(duì)照組的比較示于圖13。用4mm探針構(gòu)造 進(jìn)行33毫安的治療時(shí)，約半數(shù)被測動(dòng)物的腫瘤完全被消融/摧毀。前列腺特異性抗原PSA水平一般與治療效果和腫瘤體積減幅的走勢(shì)相當(dāng)一致。歸一化到登記水平的 PSA水平示于圖12B。自登記起第14天，檢測歸一化水平。與對(duì)照組相比，用15毫安治療 的動(dòng)物的PSA水平出現(xiàn)一些非統(tǒng)計(jì)方面的顯著降低(4. 4士 1. 1對(duì)6. 1 士4. 3，p = 0. 634)。 用25毫安治療的動(dòng)物在第14天的歸一化PSA水平為0. 67士0. 3，與用15毫安治療的動(dòng)物 相比(p = 0.005)，這是顯著的降低。由于對(duì)照組的PSA水平變化大，無法看出25毫安動(dòng)物 與對(duì)照動(dòng)物之間的統(tǒng)計(jì)差異(雖然觀察到趨勢(shì)上的差異)。在用相同電流治療但時(shí)間間隔 不同的組之間，沒有測出PSA水平的顯著差異。
對(duì)多數(shù)研究組，在每次治療之前和治療期間及時(shí)測量腫瘤內(nèi)部溫度。動(dòng)物體溫通 常約為37°C。麻醉時(shí)，動(dòng)物的腫瘤組織溫度降至正常平均體溫以下。在治療期間，15毫安治 療組升至最高溫度36士0.6°C (平均值士SEM)。這表明治療期間高出基準(zhǔn)溫度6.5士 1. 1°C。 25毫安治療組的最高溫度顯著高于15毫安治療組(25毫安44士0. 6°C;p < 0. 001)，并且 相比于15毫安治療組，其高出基準(zhǔn)溫度的升溫幅度也高得多(15 士 0.6°C，p =<0. 001 =。所述低功率亞高溫治療方法顯示出顯著的殺腫瘤能力。結(jié)果表明，其效果依賴于 所加電流，且有效治療發(fā)生在所測的最短治療時(shí)間里。組織因治療而發(fā)熱限制在約44°C的 平均治療溫度上，避免了產(chǎn)生更極端溫度帶來的影響，這種作為細(xì)胞毒性因素的影響的特 征是在超過50°C的溫度下常觀察到的組織焦化和蛋白質(zhì)明顯交聯(lián)現(xiàn)象。此外，相比于本研究中觀察到的有效治療時(shí)間，溫度升至此水平通常需要長得多 的治療時(shí)間。隨著諸如累積或協(xié)同施加交流電和/或電場取向這樣的因素升溫，有可能縮 短達(dá)到所需腫瘤消融效果所需的時(shí)間間隔。還注意到，若根據(jù)具體的待治療腫瘤進(jìn)一步精細(xì)改良和/或定制輸送探針或定位 電極，可進(jìn)一步改善治療結(jié)果。在一些治療對(duì)象中，電極沒有包住整個(gè)腫瘤，或者在一些情 況下，電極完全容納在腫瘤邊緣以內(nèi)，因而在這種情形下，腫瘤沒有得到完整治療。在一些 動(dòng)物中觀察到腫瘤完全被摧毀，而且當(dāng)腫瘤更完整地容納在治療體積以內(nèi)時(shí)，更容易產(chǎn)生 這種結(jié)果。此外，作為一個(gè)治療組，當(dāng)在研究組中使用尺寸更大的探針且陽極/陰極間隔 4mm時(shí)，觀察到改善的結(jié)果，此時(shí)平均而言，腫瘤得到更完整地治療。應(yīng)當(dāng)理解，本文所述實(shí)施例和實(shí)施方式只用于闡釋的目的，本領(lǐng)域的技術(shù)人員不 難看出對(duì)它們的各種改進(jìn)或改變，這些改進(jìn)或改變都包括在本申請(qǐng)的構(gòu)思和范圍以及所附 權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。各種不同的組合都是可能的，這些組合視為本發(fā)明的一部分。
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權(quán)利要求
一種向患者的前列腺組織輸送電場的方法，其包括將多根電極定位于包含前列腺組織的靶組織區(qū)域內(nèi)；沿徑向或多個(gè)不同方向形成通過前列腺組織體積的電流，以優(yōu)先消融該體積內(nèi)的癌細(xì)胞，其中所述電流具有小于約300kHz的頻率。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，形成電流包括對(duì)所述體積施加交流電，提供 自電流中心沿徑向向外延伸的電場。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，自電流中心沿徑向向外延伸的電場是通過 定位多根電極以限定消融體積而形成的，其中定位于所述體積周圍的電極成對(duì)活化，在電 極之間形成電流。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括定位多根次電極，以至少部分限定包含靶組織的 消融體積，在消融體積內(nèi)定位中心電極，以及在中心電極與次電極之間形成自電流中心沿 徑向向外延伸的電流場。
5.如權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，定位電極包括使包含多根電極的探針進(jìn)入靶 組織區(qū)域。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述探針通過外科切口、經(jīng)皮穿刺、會(huì)陰、經(jīng) 尿道或經(jīng)直腸途徑進(jìn)入。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，形成電流包括將靶組織區(qū)域加熱至約40°C 至約48 °C的平均溫度。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括通過外科手術(shù)除去至少部分前列腺，或者在輸送 電場后進(jìn)行近距放射治療。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括在輸送電場后監(jiān)視患者的PSA水平，以檢測前列腺 組織的消融情況。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述定位包括將電極定位在前列腺組織 內(nèi)，靠近或圍繞患者的尿道，以治療良性前列腺增生(BPH)。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，包括在治療過程中將電流基本上輸送到患者的整個(gè)前 列腺體積中。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，包括在治療期間將平均靶組織區(qū)域溫度保持在低于 50 "C。
13.如權(quán)利要求1所述的方法，包括在治療期間將平均靶組織區(qū)域溫度保持在約40°C 至約48"C。
14.如權(quán)利要求1所述的方法，包括在治療期間將平均靶組織區(qū)域溫度保持在約42V 至約45 °C。
15.一種優(yōu)先摧毀患者前列腺組織的癌細(xì)胞或增生細(xì)胞的系統(tǒng)，其包含送入和定位在患者的包含前列腺組織的靶組織區(qū)域中的多根電極；包含與電極相連的電源和計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)的控制系統(tǒng)，所述存儲(chǔ)介質(zhì)包含指令， 所述指令在執(zhí)行時(shí)使控制系統(tǒng)向電極提供電流，以形成沿徑向或多個(gè)不同方向流過前列腺組織體積的電流，并優(yōu)先 摧毀靶組織區(qū)域內(nèi)的癌細(xì)胞或增生細(xì)胞；在輸送能量期間將平均靶組織溫度保持在低于約50°C。
16.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述多根電極包含三根或更多根經(jīng)定位 后至少部分限定消融體積的次電極和位于消融體積內(nèi)的中心電極，所述電極這樣定位，使 得在施加能量期間，在中心電極與次電極之間形成自電流中心沿徑向向外延伸的電流場。
17.如權(quán)利要求16所述系統(tǒng)，其特征在于，所述多根電極連接到處于固定位置的探針 外殼上。
18.如權(quán)利要求15所述系統(tǒng)，還包含用于檢測靶組織區(qū)域溫度的反饋單元。
19.如權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述控制單元和反饋單相連接，使得在包含 能量輸送過程的治療期間，平均靶組織區(qū)域溫度保持在約40°C至約48°C。
20.如權(quán)利要求15所述系統(tǒng)，其特征在于，所述交流電流的頻率為約50至約300kHz。
21.如權(quán)利要求15所述系統(tǒng)，還包含影像系統(tǒng)。
全文摘要
用于向患者前列腺組織輸送電能和受控亞高溫，從而摧毀癌組織和/或增生組織的方法和系統(tǒng)。該方法包括將多根電極定位在包含前列腺組織的靶組織區(qū)域內(nèi)，形成流經(jīng)前列腺組織體積的交流電，誘導(dǎo)溫和加熱并摧毀所述體積內(nèi)的癌細(xì)胞。
文檔編號(hào)A61N1/00GK101854977SQ200880115513
公開日2010年10月6日 申請(qǐng)日期2008年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月14日
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