[发明专利]一种采用调幅电场治疗肿瘤的装置

说明书

技术领域

本发明属于医疗器械的技术领域，涉及一种采用调幅电场治疗肿瘤的装置。

背景技术

自1980年起，电场就被普遍用于生物和医学领域，涵盖杀死微生物、细胞融合、基因转化和肿瘤治疗等。2004年Yoram Pati等发现低电场强度1V/cm～2V/cm、中低频(100～300KHZ)的AC电场能选择性地抑制肿瘤细胞增殖。随着肿瘤治疗电场(Tumor Treating Fields,TTF)作用机制等的研究，TTF作为一种新的肿瘤治疗方法，相较于传统的手术、放化疗有许多潜在性优势。吴清辉等报道：第一，TTF将绝缘电极置于恶性肿瘤病灶部位外周的皮肤，可覆盖能发生癌变的几乎所有部位；第二，TTF治疗的副作用除了绝缘电极片与皮肤接触部位可能发生轻度皮炎外，尚未见报道出现其它不良反应，也不会对心脏、神经组织产生影响；第三，TTF与化疗药物合用时不会加重化疗药物的毒性反应；第四，TTF作为可佩戴的设备，患者可随意安排时间自行治疗，却不影响日常生活。

TTF具有彻底改变实体瘤治疗规范的潜力。文献报导，在各种体外和活体实验中，TTF显示出可抑制多种癌细胞增殖、诱导癌细胞凋亡的能力，如对人黑色素瘤细胞、前列腺癌细胞、乳腺癌细胞等均有疗效，对进展期非小细胞肺癌(NSCLC)也有一定的抑制能力。Salzberg等的研究还发现TTF对乳腺原发的转移瘤和间皮细胞瘤可能存在抑制作用。TTF对转运蛋白的多药耐药的卵巢癌和乳腺癌细胞系也有抑制作用。此外还有研究指出，TTF不仅可用于治疗原发部位的进展期肿瘤，还可防治转移性肿瘤。TTF可以阻止转移瘤再转移，特别是阻止肺转移瘤的生长与进展，Kirson等采用TTF治疗植入黑色素瘤细胞(B16F 10)的小鼠与VX-2型鳞癌细胞的新西兰兔，发现治疗组肿瘤肺转移率明显低于对照组，且动物生存期长，符合可抑制恶性实体瘤细胞转移、播散和增长的理论。

TTF可联合化疗运用于肿瘤的维持治疗和放疗难以实施的紧急治疗。在与化疗联用的研究方面，Miklos等的临床试验证实，TTF结合培美曲塞可安全有效地治疗进展性肺小细胞肺癌(SCLC)。同时，TTF与培美曲塞结合治疗晚期非小细胞肺癌的I/II临床试验也证明了TTF治疗的高效性与安全性，患者的中位生存期在较常见的8.3个月基础上延长了5.5个月，治疗的总有效率也从9.1％上升到14.6％，因此TTF联合培美曲塞治疗方案优于单药。Kirson等在应用紫杉醇+阿霉素+环磷酰胺+达卡巴嗪联合TTF处理乳腺癌细胞系(MDA-MB-231)和人胶质瘤细胞系(U-118)时发现，结合TTF治疗后上述肿瘤细胞对化疗的敏感性上升了1～3个数量级，化疗功效与敏感性均得到提高。Morant等还开展了对TTF结合4疗程新辅助化疗(表柔比星+多西他赛)治疗恶性乳腺癌的研究，以评估TTF对乳腺癌术前化疗的影响。

综合文献报导，TTF的作用机制主要是干扰破坏细胞的有丝分裂。有丝分裂是人体细胞的主要分裂方式。细胞由间期进入分裂期后开始分裂。首先细胞内的中心粒互相分开，并向细胞两端移动，中间以细丝(纺锤丝)相连；在中心粒分开的同时细胞核膨大、染色质浓缩、核仁核膜消失，染色体已复制纵裂为二，其着丝点与两端的纺锤丝相连并移向细胞两端，最后又恢复成染色质状态，核仁与核膜重新出现，各自形成一个新的细胞核；在细胞核形成的同时，细胞质也分成两等分，细胞膜从中部凹陷(即形成有丝分裂沟)隔开，这样形成两个新细胞而完成有丝分裂。如果在细胞有丝分裂过程中施加不均匀的外电场，则在有丝分裂前期使由有极分子组成的微管发生转向极化并沿着场强较强的方向移动，致使微管不能集聚成纺锤丝，造成细胞有丝分裂中止；同时施加的外部电场力线方向与分裂细胞长轴平行时，可造成有丝分裂末期细胞狭小的有丝分裂沟处的电场力线与细胞质的密度最高，在库仑力的作用下，有丝分裂沟处的细胞膜发生破裂而不能分裂出两个完整的新细胞。