本申請涉及醫(yī)療器械,特別是涉及一種腦組織表面植入裝置和交變電場產(chǎn)生系統(tǒng)。
背景技術(shù):
1、在腦腫瘤治療領(lǐng)域,腫瘤治療電場(tumortreatingfields,簡稱ttf)作為一種非侵入性療法,通過施加交變電場干擾腫瘤細(xì)胞的有絲分裂過程,已在膠質(zhì)母細(xì)胞瘤治療中得到應(yīng)用。
2、傳統(tǒng)技術(shù)中,通常采用體外電極經(jīng)顱施加電場的方式進(jìn)行治療,然而,該方式因電場在穿越高阻抗顱骨時發(fā)生嚴(yán)重衰減,導(dǎo)致顱內(nèi)靶區(qū)電場強(qiáng)度不足,難以有效抑制深部腫瘤生長。
3、由此可見,傳統(tǒng)技術(shù)中仍然存在顱內(nèi)電場強(qiáng)度不足、治療效果受限的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、基于此,有必要針對上述技術(shù)問題,提供一種能夠增強(qiáng)顱內(nèi)靶區(qū)交變電場強(qiáng)度、提升對細(xì)胞狀態(tài)的調(diào)控能力的腦組織表面植入裝置和交變電場產(chǎn)生系統(tǒng)。
2、第一個方面,本申請?zhí)峁┝艘环N腦組織表面植入裝置,包括植入體和聲電換能模塊,其中:
3、所述植入體被配置為貼合于腦組織表面;
4、所述聲電換能模塊與所述植入體集成設(shè)置,用于根據(jù)接收自外部的超聲波,在所述植入體所在的顱內(nèi)區(qū)域原位產(chǎn)生交變電場,以調(diào)整靶細(xì)胞的細(xì)胞狀態(tài)。
5、在其中一個實(shí)施例中,所述植入體為人工腦膜。
6、在其中一個實(shí)施例中,所述腦組織表面植入裝置還包括電絕緣層,所述電絕緣層設(shè)置于所述植入體和所述聲電換能模塊之間。
7、在其中一個實(shí)施例中,所述人工腦膜采用可生物降解的生物相容性材料。
8、在其中一個實(shí)施例中,所述可生物降解的生物相容性材料為聚乳酸-羥基乙酸共聚物。
9、在其中一個實(shí)施例中,所述人工腦膜是采用靜電紡絲工藝,以所述可生物降解的生物相容性材料通過交替轉(zhuǎn)速控制纖維取向制成的。
10、在其中一個實(shí)施例中,所述聲電換能模塊包括功能層和柔性電極層;
11、所述功能層包括微針陣列結(jié)構(gòu),用于根據(jù)外部接收的所述超聲波產(chǎn)生機(jī)械振動;
12、所述柔性電極層用于將所述機(jī)械振動轉(zhuǎn)換成所述交變電場。
13、在其中一個實(shí)施例中,所述聲電換能模塊還包括隔離層,所述隔離層設(shè)置于所述功能層和所述柔性電極層之間,用于控制所述功能層和所述柔性電極層的間隙。
14、第二個方面,本申請?zhí)峁┝艘环N交變電場產(chǎn)生系統(tǒng),所述交變電場產(chǎn)生系統(tǒng)包括體外能量發(fā)射裝置、控制裝置,以及如上所述的腦組織表面植入裝置;
15、所述體外能量發(fā)射裝置用于向所述腦組織表面植入裝置發(fā)射超聲波;
16、所述控制裝置與所述體外能量發(fā)射裝置通信連接,用于控制所述超聲波的發(fā)射參數(shù);所述發(fā)射參數(shù)至少包括輸出功率、輸出頻率和作用時間中的一種。
17、在其中一個實(shí)施例中,所述控制裝置用于根據(jù)所述交變電場的目標(biāo)強(qiáng)度,控制所述超聲波的發(fā)射參數(shù)。
18、上述腦組織表面植入裝置和交變電場產(chǎn)生系統(tǒng),植入體貼合于腦組織表面并與聲電換能模塊集成設(shè)置,聲電換能模塊接收外部超聲波并在顱內(nèi)區(qū)域原位產(chǎn)生交變電場以調(diào)整靶細(xì)胞的細(xì)胞狀態(tài),通過植入體與腦組織表面的物理貼合保障位置精確性與長期穩(wěn)定性,可以維持交變電場對靶區(qū)的有效覆蓋,通過利用超聲波低衰減傳播特性,能夠?qū)崿F(xiàn)能量高效穿越顱骨并被有效捕獲,通過在顱內(nèi)區(qū)域局部釋放交變電信號,可以增強(qiáng)局部電場密度,并且集中于靶細(xì)胞區(qū)域,精準(zhǔn)作用于靶細(xì)胞的細(xì)胞狀態(tài)調(diào)整,從而達(dá)到增強(qiáng)顱內(nèi)靶區(qū)交變電場強(qiáng)度、提升對細(xì)胞狀態(tài)的調(diào)控能力的技術(shù)效果。
1.一種腦組織表面植入裝置,其特征在于,包括植入體和聲電換能模塊,其中:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的腦組織表面植入裝置,其特征在于,所述植入體為人工腦膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的腦組織表面植入裝置,其特征在于,所述腦組織表面植入裝置還包括電絕緣層,所述電絕緣層設(shè)置于所述植入體和所述聲電換能模塊之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的腦組織表面植入裝置,其特征在于,所述人工腦膜采用可生物降解的生物相容性材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的腦組織表面植入裝置,其特征在于,所述可生物降解的生物相容性材料為聚乳酸-羥基乙酸共聚物。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的腦組織表面植入裝置,其特征在于,所述人工腦膜是采用靜電紡絲工藝,以所述可生物降解的生物相容性材料通過交替轉(zhuǎn)速控制纖維取向制成的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的腦組織表面植入裝置,其特征在于,所述聲電換能模塊包括功能層和柔性電極層;
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的腦組織表面植入裝置,其特征在于,所述聲電換能模塊還包括隔離層,所述隔離層設(shè)置于所述功能層和所述柔性電極層之間,用于控制所述功能層和所述柔性電極層的間隙。
9.一種交變電場產(chǎn)生系統(tǒng),其特征在于,所述交變電場產(chǎn)生系統(tǒng)包括體外能量發(fā)射裝置、控制裝置,以及如權(quán)利要求1至權(quán)利要求8中任一項所述的腦組織表面植入裝置;
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的交變電場產(chǎn)生系統(tǒng),其特征在于,所述控制裝置用于根據(jù)所述交變電場的目標(biāo)強(qiáng)度,控制所述超聲波的發(fā)射參數(shù)。