本发明专利技术公开了超高压纳秒脉冲电场可控性体外循环红细胞电穿孔治疗装置，包括可连接体外循环的四通管、用于脉冲高电压处理场的高电压电极、可调节超高电压纳秒脉冲的方波高电压输出装置、高压电缆、对体外循环红细胞产生可逆、可控电穿孔的电穿孔处理场和用于电极电缆连接处的绝缘保护套，所述四通管为聚氯乙烯材质，所述四通管包括横向管、纵向管和汇合部，所述横向管和纵向管均设有两组，且横向管和纵向管连接在汇合部的四个端面处，本发明专利技术可以在不影响常规血液净化治疗的同时，对红细胞所携带的致病物质进行促进释放，实现的物质清除作用大大提高了治疗效果，且通过电极对处理场内的电场进行调控，对经过处理场的血液进行连续性治疗。治疗。治疗。
【技术实现步骤摘要】
超高压纳秒脉冲电场可控性体外循环红细胞电穿孔治疗装置
[0001]本专利技术涉及医疗
，具体为超高压纳秒脉冲电场可控性体外循环红细胞电穿孔治疗装置。
技术介绍
[0002]血液的成分包括血浆和有形成分，有形成分又包括红细胞、白细胞、血小板。正常人血液中红细胞体积比可达37％-50％，红细胞除了携带和运输氧气和二氧化碳外，对其他代谢产物也有贮存和转运的作用。红细胞可以随血液流动在全身各处，是机体极为重要的物质转运载体。目前针对尿毒症患者国内外应用最为广泛的治疗为血液净化，包括血液透析、血液滤过、血液透析滤过、血液灌流等众多治疗方式，但这些治疗只能通过弥散、对流、吸附的方式清除血浆中的致病物质，即尿毒症毒素。血液中的红细胞也是尿毒症毒素的重要载体，但上述常规治疗都不能清除红细胞内的尿毒症毒素。
[0003]如果能够将红细胞内贮存的尿毒症毒素释放出来，而又不破坏红细胞，不影响红细胞的正常功能和寿命，那么相同时间内血液净化治疗清除尿毒症毒素的效率将大幅度提高，而且对部分主动跨膜转运贮存在红细胞内的尿毒症毒素的清除将大大改善透析患者的预后。高电压脉冲电场治疗目前主要应用于杀灭肿瘤细胞，为此，我们提出超高压纳秒脉冲电场可控性体外循环红细胞电穿孔治疗装置。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的在于提供超高压纳秒脉冲电场可控性体外循环红细胞电穿孔治疗装置，将四通管与常规体外循环管路进行连接，通过两电极构成处理场，高电压及脉冲方波输出装置通过电极对处理场内的电场进行调控，从而对经过处理场的血液进行连续性治疗。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：超高压纳秒脉冲电场可控性体外循环红细胞电穿孔治疗装置，包括可连接体外循环的四通管、用于脉冲高电压处理场的高电压电极、可调节超高电压纳秒脉冲的方波高电压输出装置、高压电缆、对体外循环红细胞产生可逆、可控电穿孔的电穿孔处理场和用于电极电缆连接处的绝缘保护套；
[0006]所述四通管为聚氯乙烯材质，所述四通管包括横向管、纵向管和汇合部，所述横向管和纵向管均设有两组，且横向管和纵向管连接在汇合部的四个端面处，两组横向管处于同一轴线，两组纵向管处于同一轴线，所述横向管和纵向管管径均为4.9mm，所述横向管和纵向管的尾端采用二层圆环锥；
[0007]所述高电压电极连接在横向管内，所述高电压电极通过高压电缆与方波高电压输出装置连接。
[0008]优选的，所述纵向管连接体外循环管路连接，所述纵向管的管内单向流动血液，所述纵向管长度为43mm，所述纵向管包括流入道连接部分和流出道连接部分，所述流入道连接部分和流出道连接部分的长度为16mm，外径为6.3mm，所述流入道连接部分和流出道连接
部分对称分布在汇合部的两侧。
[0009]优选的，所述横向管长度为43mm，所述横向管包括阳极电极管和阴极电极管，所述阳极电极管和阴极电极管对称分布在汇合部的两侧，且纵轴垂直，所述阳极电极管和阴极电极管各长16mm，外径6.3mm。
[0010]优选的，所述横向管和纵向管尾端的二层圆环锥的总长度为8mm、最小外径为6.3mm、最大外径为8.5mm。
[0011]优选的，所述高电压电极包括阳极电极和阴极电极，所述阳极电极插接在阳极电极管内，所述阴极电极插接在阴极电极管内，所述阳极电极和阴极电极的尾端连接高压电缆，所述绝缘保护套套在阳极电极和阴极电极与高压电缆的连接处。
[0012]优选的，所述高电压电极为钛或铜芯镀铂中的一种，直径5mm的圆柱体，所述阳极电极和阴极电极的长度为25mm，所述阳极电极和阴极电极采用头端20mm的圆柱体和末端长度5mm的立方体组成。
[0013]优选的，所述脉冲方波高电压输出装置提供6-10KV、脉宽100nm、上升下降宽10-20nm、恢复时间250nm、20KHz的方形直流电。
[0014]优选的，所述电穿孔处理场为四通管和高电压电极共同组成的空间，由脉冲方波高电压输出装置通过高压电缆引入高电压电极，在阳极电极和阴极电极之间形成的电场，其范围在四通管内的横向管与纵向管结汇处的汇合部。
[0015]优选的，所述高压电缆承载＞10kV电压。
[0016]优选的，位于电穿孔处理场内的高电压电极的横截面保持平滑，侧面无裸露，两电极间距离5.0mm；
[0017]优选的，该处理场内将产生10-12kJ/L的等效脉冲注入能量，体外模拟红细胞穿孔率在18％，由此避免造成红细胞不可逆穿孔而破裂溶血。
[0018]本专利技术提供了超高压纳秒脉冲电场可控性体外循环红细胞电穿孔治疗装置，具备以下有益效果：
[0019](1)本专利技术的装置在滤器、吸附器等其他常规血液净化器材之前，进行红细胞穿孔作业，而且处理室因管径变化造成湍流，使红细胞穿孔均匀有效，血液不形成粘滞层，进一步使得红细胞释放的致病物质连同血浆中的致病物质，在体外循环下游得到有效清除，同样实现了治疗效率大幅提升的效果。
[0020](2)本专利技术的装置提供的处理场按照特定频率作业，与体外循环血液流动速度相匹配，可以形成连续性治疗，在不影响常规血液净化治疗时间、频次基础上，增加了协同治疗模块，实现治疗效率的提升。
[0021](3)本专利技术的装置制造电穿孔释放的非血浆致病物质，可以增加血液净化的清除致病物质的范畴，对治疗效果存在明显的优势。
[0022](4)本专利技术的装置可调、可控，组件生物相容性好，无电解、产热、化学反应、物理损害等效应，红细胞穿孔效应为可逆性，体外治疗不直接接触人体，增加安全性。
[0023](5)本专利技术的装置组装和拆卸便捷，除四通管为一次性使用外，其他组件均可重复使用，高电压电极采用常规医疗灭菌方式灭菌即可，符合临床无菌原则，同时在批量重复治疗过程中，可使成本大幅度下降，减轻患者经济负担，有利于临床推广。
[0024]本专利技术公布的超高压纳秒脉冲电场可控性体外循环红细胞电穿孔治疗装置，可以
在不影响常规血液净化治疗的同时，对红细胞所携带的致病物质进行促进释放，实现的物质清除作用，大大提高了治疗效率和效果，且通过电极对处理场内的电场进行调控，对经过处理场的血液进行连续性治疗。
附图说明
[0025]图1为本专利技术的四通管结构示意图；
[0026]图2为本专利技术的装置结构示意图；
[0027]图3为本专利技术的工作示意图。
[0028]图中：100、四通管；110、横向管；111、阳极电极管；112、阴极电极管；120、纵向管；121、流入道连接部分；122、流出道连接部分；130、汇合部；200、高电压电极；210、阳极电极；220、阴极电极；300、脉冲方波高电压输出装置；400、高压电缆；500、电穿孔处理场；600、绝缘保护套。
具体实施方式
[0029]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0030]如图1-3所示，本专利技术提供一种技术方案：超高压纳秒脉冲电场可本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.超高压纳秒脉冲电场可控性体外循环红细胞电穿孔治疗装置，其特征在于，包括可连接体外循环的四通管(100)、用于脉冲高电压处理场的高电压电极(200)、可调节超高电压纳秒脉冲的方波高电压输出装置(300)、高压电缆(400)、对体外循环红细胞产生可逆、可控电穿孔的电穿孔处理场(500)和用于电极电缆连接处的绝缘保护套(600)；所述四通管(100)为聚氯乙烯材质，所述四通管(100)包括横向管(110)、纵向管(120)和汇合部(130)，所述横向管(110)和纵向管(120)均设有两组，且横向管(110)和纵向管(120)连接在汇合部(130)的四个端面处，两组横向管(110)处于同一轴线，两组纵向管(120)处于同一轴线，所述横向管(110)和纵向管(120)管径均为4.9mm，所述横向管(110)和纵向管(120)的尾端采用二层圆环锥；所述高电压电极(200)连接在横向管(110)内，所述高电压电极(200)通过高压电缆(400)与方波高电压输出装置(300)连接。2.根据权利要求1所述的超高压纳秒脉冲电场可控性体外循环红细胞电穿孔治疗装置，其特征在于：所述纵向管(120)连接体外循环管路连接，所述纵向管(120)的管内单向流动血液，所述纵向管(120)长度为43mm，所述纵向管(120)包括流入道连接部分(121)和流出道连接部分(122)，所述流入道连接部分(121)和流出道连接部分(122)的长度为16mm，外径为6.3mm，所述流入道连接部分(121)和流出道连接部分(122)连接部分对称分布在汇合部(130)的两侧。3.根据权利要求1所述的超高压纳秒脉冲电场可控性体外循环红细胞电穿孔治疗装置，其特征在于：所述横向管(110)长度为43mm，所述横向管(110)包括阳极电极管(111)和阴极电极管(112)，所述阳极电极管(111)和阴极电极管(112)对称分布在汇合部(130)的两侧，且纵轴垂直，所述阳极电极管(111)和阴极电极管(112)各长16mm，外径6.3mm。4.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：张东亮，张策，杨成宇，柳竹青，罗莉，
申请(专利权)人：北京大学国际医院，
类型：发明
国别省市：
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