一種黑色素瘤冷熱治療裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于黑色素瘤的冷熱交替治療裝置，屬于生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]黑色素瘤系由黑色素細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化而成的一種高度惡性腫瘤，其侵襲性強(qiáng)，易發(fā)生遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)移，常見(jiàn)的轉(zhuǎn)移部位有肺臟、骨和肝臟。進(jìn)展期黑色素瘤病患平均生存期僅為6-9個(gè)月，給人類生命帶來(lái)極大危害。
[0003]長(zhǎng)期以來(lái)治療黑色素瘤一直處于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的攻關(guān)難題階段。臨床治療黑色素瘤的常規(guī)手段是局部切除，其它治療包括免疫治療(疫苗)、基因治療、化療、放療，其中局部切除作為常規(guī)治療手段，預(yù)后性極差，對(duì)于衛(wèi)星灶的切除范圍和深度把握不準(zhǔn)確易增加腫瘤殘留的機(jī)會(huì)；黑色素瘤對(duì)化療和放療不敏感且有效率極低(僅20% -30% )，化療持續(xù)時(shí)間較短，預(yù)后性較差；現(xiàn)行的基因療法存在基因轉(zhuǎn)移效率較低的難題，且載體難以靶向腫瘤細(xì)胞。針對(duì)目前黑色素瘤的治療現(xiàn)狀，迫切需要尋求新型的腫瘤治療方法。
[0004]與大多數(shù)惡性腫瘤一樣，黑色素瘤會(huì)引起不同程度的免疫抑制，逃避機(jī)體免疫監(jiān)視和攻擊促進(jìn)腫瘤發(fā)展。目前常規(guī)的癌癥治療方法均不能有效地緩解機(jī)體免疫抑制微環(huán)境，從而有效地刺激機(jī)體產(chǎn)生全身性抗腫瘤免疫響應(yīng)，抑制癌癥轉(zhuǎn)移的發(fā)展，治療效果十分有限。近年來(lái)，熱物理治療因其具有微創(chuàng)、成本低、激發(fā)免疫響應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)而受到了廣泛的關(guān)注，其中主要包括冷凍治療、熱療以及將二者相結(jié)合的冷熱治療方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種可有效抑制腫瘤遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)移的高效黑色素瘤治療裝置一一黑色素瘤冷熱治療裝置，所述治療裝置包括腫瘤治療單元和治療控制系統(tǒng)，所述腫瘤治療單元包括控制電路、冷源、熱源和適形探針；所述控制電路包括冷療控制電路、熱療控制電路和PCI數(shù)據(jù)總線接口，所述控制電路采用PCI總線的形式與治療控制系統(tǒng)進(jìn)行通信，接收治療控制系統(tǒng)的控制信號(hào)，并且根據(jù)相應(yīng)的控制信號(hào)通過(guò)冷療控制電路或熱療控制電路控制冷源或熱源的工作，將冷源或熱源相應(yīng)地作用于治療適形探針上，并通過(guò)適形探針作用于腫瘤組織，以實(shí)現(xiàn)對(duì)腫瘤組織的治療。
[0006]進(jìn)一步地，所述治療控制系統(tǒng)包括工控機(jī)、顯示監(jiān)測(cè)模塊以及集成在工控機(jī)里面的高速數(shù)據(jù)采集卡，所述高速數(shù)據(jù)采集板卡采用PCI總線數(shù)據(jù)接口與工控機(jī)連接，并且總線另一端連接到所述腫瘤治療單元；所述控制電路還包括治療參數(shù)反饋電路，將治療參數(shù)反饋至所述高速數(shù)據(jù)采集板卡進(jìn)行處理；治療控制系統(tǒng)根據(jù)反饋的參數(shù)(如腫瘤組織的阻抗、熱療功率等)調(diào)整所述腫瘤治療單元的工作。
[0007]進(jìn)一步地，所述腫瘤治療單元還包括溫度傳感器，所述控制電路還包括溫度采集處理電路；所述溫度傳感器采集治療過(guò)程中所述腫瘤組織的實(shí)時(shí)溫度，傳輸?shù)娇刂齐娐分械臏囟炔杉幚黼娐穼?duì)其進(jìn)行處理，在處理后通過(guò)PCI總線傳送到治療控制系統(tǒng)，治療控制系統(tǒng)根據(jù)采集的溫度信息調(diào)整冷源或熱源的溫度。
[0008]可選地，腫瘤治療單元中的所述冷源為液態(tài)冷媒，優(yōu)選為液氮、液氧或液氬；或者所述冷源為半導(dǎo)體制冷片。當(dāng)冷源為液態(tài)冷媒時(shí)，冷療過(guò)程中控制電路采用PWM的控制方式控制調(diào)速泵運(yùn)行，從而控制液態(tài)冷源的流速，以達(dá)到給所述腫瘤組織進(jìn)行快速降溫與治療過(guò)程中的低溫保持的作用；當(dāng)冷源為半導(dǎo)體制冷片時(shí)，控制電路同樣采樣上述PWM控制方式直接控制半導(dǎo)體制冷片的數(shù)控電源輸出，從而控制半導(dǎo)體制冷功率，達(dá)到冷療的目的。
[0009]可選地，腫瘤治療單元中的所述熱源優(yōu)選為射頻、微波或紅外線中的一種。在熱療過(guò)程中控制電路通過(guò)熱療控制電路控制熱療的功率，以實(shí)現(xiàn)程序控制熱療的加熱過(guò)程與熱療維持的作用。
[0010]進(jìn)一步地，在熱療控制電路中帶有熱療自動(dòng)保護(hù)電路，避免治療過(guò)程中溫度過(guò)高，或是誤操作與故障對(duì)使用者身體組織的誤傷。
[0011]優(yōu)選地，所述適形探針的用于與腫瘤組織接觸的一端具有適形治療面，所述適形治療面能夠與腫瘤組織貼合。
[0012]本文中所述腫瘤組織包括:黑素細(xì)胞異常增生，在表皮內(nèi)或表皮-真皮界處形成一些細(xì)胞巢。
[0013]在本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式中，所述適形探頭內(nèi)部具有媒介流動(dòng)通道，該通道設(shè)有媒介入口和媒介出口，所述液態(tài)冷媒通過(guò)媒介入口和媒介出口在探頭內(nèi)流動(dòng)，對(duì)腫瘤組織進(jìn)行冷凍降溫，若采用半導(dǎo)體制冷片做為冷源，則將冷源接頭連接口。
[0014]在本發(fā)明的另一種優(yōu)選實(shí)施方式中，所述熱源通過(guò)與熱源連接口連接對(duì)腫瘤組織進(jìn)行加熱升溫。
[0015]優(yōu)選地，所述溫度傳感器為帶有針式金屬套管的熱電偶，提高了溫度監(jiān)測(cè)的靈敏度、抗干擾能力以及盡量減少了創(chuàng)傷范圍。
[0016]利用本發(fā)明提供的黑色素瘤冷熱治療裝置采用冷熱交替治療法可實(shí)現(xiàn)對(duì)原位腫瘤的徹底消融和遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)移的抑制作用，具體操作方法包括如下步驟:
[0017]I)首先測(cè)定待治療黑色素瘤的體積，對(duì)該黑色素瘤及其周?chē)M織進(jìn)行麻醉、消毒等處理后，設(shè)置治療參數(shù)，準(zhǔn)備治療。
[0018]2)對(duì)所述待治療黑色素瘤加熱升溫至治療所需的設(shè)定溫度Tl，當(dāng)加熱升溫至設(shè)定溫度Tl后，維持溫度Tl 一段時(shí)間tl。
[0019]3)在對(duì)該黑色素瘤熱療維持tl時(shí)間后，治療控制系統(tǒng)將自動(dòng)按照設(shè)定程序進(jìn)入冷療，在冷療過(guò)程中，采用冷源對(duì)所述黑色素瘤迅速降溫到治療所要求的低溫T2，然后，維持低溫T2至所述治療控制系統(tǒng)設(shè)定的保持時(shí)間t2。
[0020]4)對(duì)黑色素瘤冷療結(jié)束后，所述治療控制系統(tǒng)將自動(dòng)關(guān)閉冷療，該黑色素瘤組織進(jìn)入復(fù)溫狀態(tài)，所述復(fù)溫是讓該黑色素瘤處于自然狀態(tài)下復(fù)溫。
[0021]5)當(dāng)所述黑色素瘤自然復(fù)溫到設(shè)定溫度T3后，所述治療控制系統(tǒng)自動(dòng)對(duì)該黑色素瘤進(jìn)行再次進(jìn)行熱療處理，使其升溫到設(shè)定的目標(biāo)溫度T4，保持這一溫度一段時(shí)間t3。
[0022]6)重復(fù)步驟2)?5) —次或多次。
[0023]上述步驟中Tl?T4均是指黑色素瘤組織的溫度。
[0024]上方法中的冷處理步驟和熱處理步驟都是采用了無(wú)創(chuàng)或微創(chuàng)的方法進(jìn)行操作。在步驟(2)?(6)中，對(duì)所述腫瘤組織的溫度進(jìn)行了實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)，并且在步驟(2)與步驟(5)中還實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)所述腫瘤組織的阻抗以及熱療過(guò)程中的實(shí)時(shí)熱療功率，并將采集的功率和溫度作為熱療的反饋輸入信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)熱療按照設(shè)定程序穩(wěn)定的進(jìn)行。
[0025]本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明提出了一種黑色素瘤的冷熱交替治療裝置，能夠應(yīng)用于黑色素瘤原位腫瘤的徹底消融，并能提高被治療生物體對(duì)所述腫瘤的免疫響應(yīng)，抑制所述腫瘤的遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)移，大大提高了治療的存活率。
【附圖說(shuō)明】
[0026]圖1是本發(fā)明冷熱治療裝置的連接結(jié)構(gòu)圖；
[0027]圖2是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的適形探針的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖3是冷熱交替治療后小鼠的狀態(tài)照片；
[0029]圖4是不同組小鼠總體生存率和生存時(shí)間對(duì)比；
[0030]圖5是不同組小鼠再次抵抗腫瘤的二次攻擊的結(jié)果照片。
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
[0032]實(shí)施例1
[0033]本實(shí)施例中黑色素瘤的冷熱治療裝置的連接關(guān)系請(qǐng)參閱圖1，所述裝置主要利用了治療控制系統(tǒng)控制冷源和熱源的交替使用，從而達(dá)到對(duì)腫瘤的消融和遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)移抑制作用。所述裝置包括治療控制系統(tǒng)A與腫瘤治療單元B，其中，治療控制系統(tǒng)A是由小型化工控機(jī)I和顯示監(jiān)測(cè)模塊2組成，其中，小型工控機(jī)中集成有高速數(shù)據(jù)采集板卡，用于實(shí)時(shí)采集治療過(guò)程中組織的溫度數(shù)據(jù)、相關(guān)治療參數(shù)數(shù)據(jù)，以及通過(guò)工控機(jī)程序控制，發(fā)生數(shù)控信號(hào)，控制腫瘤治療裝置的工作；所述腫瘤治療單元B包括控制電路3、冷源