基于直流偏置型脉冲的靶向细胞消融系统技术方案

本公开的实施例公开了基于直流偏置型脉冲的靶向细胞消融系统。该系统的一具体实施方式包括：直流电场产生装置、高压脉冲电场产生装置、直流偏置型脉冲生成装置和施加装置，其中：直流电场产生装置用于产生直流电场，以及将直流电场发送至直流偏置型脉冲生成装置；高压脉冲电场产生装置用于产生高压脉冲电场；直流偏置型脉冲生成装置用于对直流电场和高压脉冲电场进行组合以生成直流偏置型脉冲；施加装置用于接收直流偏置型脉冲生成装置发送的直流偏置型脉冲，以及将直流偏置型脉冲施加至预设目标组织中进行细胞消融。该实施方式实现了有效地清除传统脉冲电场作用后残留的靶区组织内的细胞，从而提高了消融细胞的效率。从而提高了消融细胞的效率。从而提高了消融细胞的效率。

【技术实现步骤摘要】
基于直流偏置型脉冲的靶向细胞消融系统


[0001]本公开的实施例涉及医疗
，具体涉及一种基于直流偏置型脉冲的靶向细胞消融系统。

技术介绍

[0002]脉冲电场所引起的不可逆电穿孔效应已逐渐成为生物电磁学的研究热点。不可逆电穿孔效应指在强度足够高的脉冲电场作用下，细胞膜上的微孔无法自行闭合，破坏了细胞膜结构完整性，使各种粒子通过微孔持续出入细胞，导致细胞内稳失衡，从而诱导其死亡的现象。
[0003]然而，当采用传统脉冲电场对组织细胞进行消融时，经常存在以下问题：
[0004]第一，由于生物组织电气参数的不均匀特性，脉冲电场在部分区域的分布出现畸变，使得细胞仅能发生可逆电穿孔，造成在靶区组织内原位出现残留病灶区，从而导致消融效率降低；
[0005]第二，由于采用针电极传递脉冲时固有的电场分布特性，使得组织中会产生较大范围的可逆电穿孔区域。此区域无法避免，从而阻止了预设组织消融区域进一步扩大，进而导致消融效率随预设组织尺寸的增加而逐步降低。

技术实现思路

[0006]本公开的内容部分用于以简要的形式介绍构思，这些构思将在后面的具体实施方式部分被详细描述。本公开的内容部分并不旨在标识要求保护的技术方案的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求的保护的技术方案的范围。
[0007]本公开的一些实施例提出了基于直流偏置型脉冲的靶向细胞消融系统，来解决以上
技术介绍
部分提到的技术问题中的一项或多项。
[0008]第一方面，本公开的一些实施例提供了一种基于直流偏置型脉冲的靶向细胞消融系统，其中，上述基于直流偏置型脉冲的靶向细胞消融系统包括：直流电场产生装置、高压脉冲电场产生装置、直流偏置型脉冲生成装置和施加装置，其中：上述直流电场产生装置与上述直流偏置型脉冲生成装置连接，其中，上述直流电场产生装置用于产生直流电场，以及将上述直流电场发送至上述直流偏置型脉冲生成装置；上述高压脉冲电场产生装置与上述直流偏置型脉冲生成装置连接，其中，上述高压脉冲电场产生装置用于产生高压脉冲电场，以及将上述高压脉冲电场发送至直流偏置型脉冲生成装置；上述直流偏置型脉冲生成装置与上述施加装置连接，其中，上述直流偏置型脉冲生成装置用于接收上述直流电场和上述高压脉冲电场，以及对上述直流电场和上述高压脉冲电场进行组合以生成直流偏置型脉冲；上述施加装置用于接收上述直流偏置型脉冲生成装置发送的直流偏置型脉冲，以及将上述直流偏置型脉冲施加至预设目标组织中进行细胞消融。
[0009]在一些实施例中，上述施加装置包括：参数设置装置和脉冲发送装置，其中：上述参数设置装置与上述直流偏置型脉冲生成装置相连，用于接收上述直流偏置型脉冲生成装
置发送的直流偏置型脉冲，以及基于上述预设目标组织，对上述直流偏置型脉冲进行参数设置以生成直流偏置型脉冲参数。
[0010]在一些实施例中，上述脉冲发送装置用于接收上述参数设置装置发送的直流偏置型脉冲参数，以及基于上述直流偏置型脉冲参数，将上述直流偏置型脉冲施加至预设目标组织中。
[0011]在一些实施例中，上述直流电场产生装置所生成的直流电场在上述高压脉冲电场产生装置生成的脉冲电场的间隔时间内，及后续与脉冲电场联合作用后，持续时间在1分钟至1h之间。
[0012]在一些实施例中，上述高压脉冲电场产生装置所产生的高压脉冲电场的电压范围在0至5kV之间。
[0013]在一些实施例中，上述高压脉冲电场产生装置所产生的高压脉冲电场的宽度范围在500ns至1ms之间。
[0014]在一些实施例中，上述高压脉冲电场产生装置所产生的高压脉冲电场的频率范围在0.1Hz至100kHz之间。
[0015]在一些实施例中，上述高压脉冲电场产生装置所产生的高压脉冲电场的个数范围在1-300个之间。
[0016]在一些实施例中，上述直流电场产生装置所产生的直流电场的电压范围在5V至50V之间。
[0017]第二方面，本公开的一些实施例提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储装置，其上存储有一个或多个程序，当一个或多个程序被一个或多个处理器执行，使得一个或多个处理器实现上述第一方面任一实现方式所描述的方法。
[0018]第三方面，本公开的一些实施例提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其中，程序被处理器执行时实现上述第一方面任一实现方式所描述的方法。
[0019]本公开的上述各个实施例具有如下有益效果：首先，可以通过直流电场产生装置产生直流电场。由此，通过施加直流电产生较强的电解效应，从而能够有效地清除脉冲电场处理后可逆电穿孔预设组织细胞。其次，可以通过高压脉冲电场产生装置产生高压脉冲电场。由此，为后续生成直流偏置型脉冲提供必要条件。然后，可以通过直流偏置型脉冲生成装置将上述直流电场和上述高压脉冲电场进行组合，生成直流偏置型脉冲。由此，使后续对预设组织进行施加操作提供支撑。最后，可以通过施加装置将上述直流偏置型脉冲施加至预设组织中进行消融。而且由于直流偏置型脉冲添加了直流电，直流电所产生的电解效应能够有效地清除残留的组织细胞，提高了消融的效率。从而，解决了由于生物组织电气参数的不均匀特性，脉冲电场在部分区域的分布出现畸变，使得细胞仅能发生可逆电穿孔，造成在靶区组织内原位出现残留病灶区，从而导致消融效率降低的问题。另一方面，采用针式电极传递脉冲时固有的电场分布特性，使得组织中会产生较大范围的、不可避免的可逆电穿孔区域。但是采用直流偏置型脉冲时，通过直流偏置型脉冲的电解效应也可将此区域的可逆电穿孔细胞消融，从而进一步提高消融效率。由此解决了
技术介绍
中提到的两个技术问题。此外，如果细胞消融中脉冲电场的施加频率在0.1-10Hz范围内，因此，只是将直流偏置电场施加在脉冲电场间隔期间，不会显著增加治疗时间。
附图说明
[0020]结合附图并参考以下具体实施方式，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。贯穿附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素。应当理解附图是示意性的，元件和元素不一定按照比例绘制。
[0021]图1是本公开的一些实施例的基于直流偏置型脉冲的靶向细胞消融系统的一个应用场景示意图；
[0022]图2是根据本公开的基于直流偏置型脉冲的靶向细胞消融系统的一个实施例的结构示意图；
[0023]图3是根据本公开的基于直流偏置型脉冲的靶向细胞消融系统的另一个实施例的结构示意图；
[0024]图4是根据本公开的基于直流偏置型脉冲的靶向细胞消融系统的一些实施例的输出波形示意图；
[0025]图5是根据本公开的基于直流偏置型脉冲的靶向细胞消融系统的一些实施例的输出波形的实验示意图；
[0026]图6是根据本公开的基于直流偏置型脉冲的靶向细胞消融系统的一些实施例的组织H&E染色结果图；
[0027]图7是适于用来实现本公开的一些实施例的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0028]下面将参照附图更详细地描述本公开的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于直流偏置型脉冲的靶向细胞消融系统，其中，所述基于直流偏置型脉冲的靶向细胞消融系统包括：直流电场产生装置、高压脉冲电场产生装置、直流偏置型脉冲生成装置和施加装置，其中：所述直流电场产生装置与所述直流偏置型脉冲生成装置连接，其中，所述直流电场产生装置用于产生直流电场，以及将所述直流电场发送至所述直流偏置型脉冲生成装置；所述高压脉冲电场产生装置与所述直流偏置型脉冲生成装置连接，其中，所述高压脉冲电场产生装置用于产生高压脉冲电场，以及将所述高压脉冲电场发送至直流偏置型脉冲生成装置；所述直流偏置型脉冲生成装置与所述施加装置连接，其中，所述直流偏置型脉冲生成装置用于接收所述直流电场和所述高压脉冲电场，以及对所述直流电场和所述高压脉冲电场进行组合以生成直流偏置型脉冲；所述施加装置用于接收所述直流偏置型脉冲生成装置发送的直流偏置型脉冲，以及将所述直流偏置型脉冲施加至预设目标组织中进行细胞消融。2.根据权利要求1所述的基于直流偏置型脉冲的靶向细胞消融系统，其中，所述施加装置包括：参数设置装置和脉冲发送装置，其中：所述参数设置装置与所述直流偏置型脉冲生成装置相连，用于接收所述直流偏置型脉冲生成装置发送的直流偏置型脉冲，以及基于所述预设目标组织，对所述直流偏置型脉冲进行参数设置以生成直流偏置型脉冲参数；所述脉冲发送装置用于接收所述参数设置装置发送的直流偏置型脉冲参数，以及基于所述直流偏置型脉冲参数，将所述直流偏置型脉冲施加至预设目标组织中。3.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕彦鹏，程显，李景丽，程子霞，葛国伟，张鹤，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：