專利名稱：基于多針形電極的高壓脈沖電場治療裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于醫(yī)療機械技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于多針形電極的高壓脈沖電場治療裝置。
背景技術(shù)：
目前臨床上對于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，采取手術(shù)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(chǎn)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(shè)備引導下通過穿刺針或?qū)Ч懿迦肴梭w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(xiàn)類似全身化療后產(chǎn)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，因此，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。高壓脈沖電場具有高電壓，低電流，作用時間短，產(chǎn)熱少等特點，目前的主要應(yīng)用于殺菌領(lǐng)域，對于醫(yī)學領(lǐng)域應(yīng)用甚少。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對目前人體病變尤其是腫瘤及正常組織治療的現(xiàn)有手段提出的一種新的處理裝置。本發(fā)明裝置的應(yīng)用原理，是將高壓脈沖針形電極作用于人體待處理組織部位，通過對電極施加脈沖式高壓電，在正負電極間會形成瞬間的高壓脈沖電場，這樣的瞬間高壓脈沖電場將作用于待處理組織細胞，改變細胞膜的離子通透性，形成細胞膜穿孔，促使細胞死亡，由于其作用時間短暫，產(chǎn)生電流很小，對人體并不會造成傷害，從而實現(xiàn)治療效果。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明主要采用如下的技術(shù)方案
本發(fā)明包括多根針形電極、絕緣套管、接線器、高壓脈沖發(fā)生器和高壓脈沖控制器。多根針形電極中的一根針形電極與高壓脈沖發(fā)生器的負極連接，其余單針形電極通過接線器與高壓脈沖發(fā)生器的負極連接。單針形電極包括針形金屬部分和絕緣漆涂層，針形金屬部分的上段包覆有絕緣漆涂層；絕緣漆涂層外套置有絕緣套管；單針形電極由金屬材料制成，如鎳鎘材料，其長度為0. Icm 10cm，半徑為IOum lOOOum。作為本發(fā)明的進一步改進，該裝置還可以包括導盤，所述的導盤中心及導盤四周開有多個與針形電極相配的孔，導盤中心孔內(nèi)設(shè)置有針形電極，該針形電極與高壓脈沖發(fā)生器負極連接，導盤四周孔內(nèi)設(shè)置有與高壓脈沖發(fā)生器正極連接的其它針形電極；所述的中心孔與導盤絕緣，所述的導盤為圓形或多邊形。本發(fā)明的有益效果是
1.本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，制造維護方便。
2.利用針形電極會產(chǎn)生更高的電場，精確地作用到處理部位，產(chǎn)熱少。3.本發(fā)明處理的后的細胞會隨體液運出體外，不會出現(xiàn)疤痕等不利作用。


圖1(a)為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖1(b)為改進后的發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為單個針形電極的結(jié)構(gòu)圖3為圖1 (b)中的不同陣列電極的俯視圖。
具體實施例方式如圖1(a)和圖2所示，基于多針形電極的高壓脈沖電場治療裝置包括多根針形電極6、絕緣套管11、接線器4、高壓脈沖發(fā)生器1和高壓脈沖控制器2。多根針形電極中的一根針形電極通過導線3與高壓脈沖發(fā)生器2的負極連接，其余單針形電極通過導線5與接線器4連接，接線器4又與高壓脈沖發(fā)生器2的負極連接。單針形電極包括針形金屬部分 10和絕緣漆涂層9，針形金屬部分的上段包覆有絕緣漆涂層；絕緣漆涂層外套置有絕緣套管11，用于漏電保護；單針形電極由金屬材料制成，如采用鎳鉻絲，其長度為0. Icm 10cm， 半徑為IOum lOOOum，根據(jù)待處理的組織特性的不同，選擇相應(yīng)的規(guī)格的鎳鉻絲做成針形電極。在處理組織細胞7時，首先將參考負電極插入待處理組織的合適的位置，然后將正電極的多個針形電極分別均勻的分布在待處理組織細胞上，最后利用高壓脈沖控制器來實現(xiàn)對高壓脈沖發(fā)生器參數(shù)的設(shè)置，主要參數(shù)有脈沖寬度，脈沖頻率，電場電壓，作用時間。其參數(shù)設(shè)定范圍為脈沖寬度為Ins 100ns，脈沖頻率為廣5000Hz，場強控制范圍為0. IKv 500Kv，作用時間為0. Is 10s。應(yīng)用過程中會根據(jù)實際的處理情況，設(shè)定最佳的處理參數(shù)， 來實現(xiàn)最佳治療效果。如圖1(b)所示和圖2所示，該裝置還可以包括導盤8，導盤8中心及導盤四周開有多個與針形電極相配的孔，將單個針形電極上端從導盤下面向上插入孔中并固定在絕緣導盤的中心處，此電極與導盤絕緣，同時設(shè)此電極為參考電極，該電極與高壓脈沖發(fā)生器負極連接，導盤四周孔內(nèi)設(shè)置有與高壓脈沖發(fā)生器正極連接的其它針形電極，這些電極與導盤間沒有絕緣材料相隔，與導盤形成同一導體；導盤外層可包覆高分子絕緣材料。如圖3(a)、3(b)和3(c)所示，多個針形電極分布在不同形狀的導盤上，形成一種相應(yīng)固定的陣列電極。導盤形狀包括圖3(a)所示的圓形，圖3(b)所示的方形和圖3(c)所示的六邊形。實施過程中，由高壓脈沖發(fā)生器的正負電極引出兩根導線，正極與多個針形電極相連接，負極與單個針形電極相連。絕緣套管可以作為握桿，方便對針形電極的操作。針對待處理細胞組織的不同形狀合理放置電極的位置，放置好針形電極之后，接上市電，通過調(diào)節(jié)高壓脈沖控制器來控制高壓脈沖發(fā)生器輸出的高壓脈沖電場的參數(shù)。工作中，針形電極之間形成高壓低電流的高壓脈沖電場，使處于高壓脈沖電場中的組織的細胞膜發(fā)生穿孔， 導致細胞膜破裂，最后達到殺死待處理細胞組織的目的。其中，高壓脈沖電場的參數(shù)電場電壓、脈沖頻率、脈沖寬度和電場作用時間根據(jù)實際的情況選取最佳的處理參數(shù)。就本發(fā)明裝置的應(yīng)用，以處理大鼠的內(nèi)部組織腫塊給出詳細實驗說明將一只患有乳腺癌的老鼠作為實驗對象，采用本發(fā)明裝置，在麻醉的條件下將兩根特制的針形電極埋入大鼠的腫瘤細胞組織內(nèi)，接通市電，將高壓脈沖電場參數(shù)分別設(shè)置為衰減波，脈沖發(fā)生頻率100HZ，持續(xù)時間10s，電場強度50kV/cm。7天之后查看處理位置的愈合情況發(fā)現(xiàn)作用位置的腫瘤細胞組織消失了。通過這個實驗可以推知本發(fā)明在對治療大鼠身體上的腫瘤細胞具有很好的效果，由此可以看出將本發(fā)明應(yīng)用在臨床治療具有一定的可實施性。
權(quán)利要求
1.基于多針形電極的高壓脈沖電場治療裝置，包括多根針形電極、絕緣套管、接線器、 高壓脈沖發(fā)生器和高壓脈沖控制器，其特征在于一根針形電極與高壓脈沖發(fā)生器的負極連接，其余單針形電極通過接線器與高壓脈沖發(fā)生器的負極連接；所述的單針形電極包括針形金屬部分和絕緣漆涂層，針形金屬部分的上段包覆有絕緣漆涂層；所述的絕緣漆涂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制成，其長度為0. Icm 10cm，半徑為IOum lOOOum。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓脈沖電場治療裝置，其特征在于該裝置還包括導盤，所述的導盤中心及導盤四周開有多個與針形電極相配的孔，導盤中心孔內(nèi)設(shè)置有針形電極， 該針形電極與高壓脈沖發(fā)生器負極連接，導盤四周孔內(nèi)設(shè)置有與高壓脈沖發(fā)生器正極連接的其它針形電極；所述的中心孔與導盤絕緣，所述的導盤為圓形或多邊形。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于多針形電極的高壓脈沖電場治療裝置。現(xiàn)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(fā)明包括多根針形電極、絕緣套管、接線器、高壓脈沖發(fā)生器和高壓脈沖控制器。多根針形電極中的一根針形電極與高壓脈沖發(fā)生器的負極連接，其余單針形電極通過接線器與高壓脈沖發(fā)生器的負極連接。單針形電極包括針形金屬部分和絕緣漆涂層，針形金屬部分的上段包覆有絕緣漆涂層；絕緣漆涂層外套置有絕緣套管；單針形電極的金屬部分采用鎳鎘材料。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，制造維護方便。
文檔編號A61N1/05GK102284132SQ201110180168
公開日2011年12月21日 申請日期2011年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月30日
發(fā)明者楊勇, 白璐, 趙波 申請人:杭州電子科技大學