一種黑色素瘤冷熱治療裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于黑色素瘤的冷熱交替治療裝置，屬于生物醫學工程領域。
【背景技術】
[0002]黑色素瘤系由黑色素細胞惡性轉化而成的一種高度惡性腫瘤，其侵襲性強，易發生遠端轉移，常見的轉移部位有肺臟、骨和肝臟。進展期黑色素瘤病患平均生存期僅為6-9個月，給人類生命帶來極大危害。
[0003]長期以來治療黑色素瘤一直處于醫學領域的攻關難題階段。臨床治療黑色素瘤的常規手段是局部切除，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治療手段，預后性極差，對于衛星灶的切除范圍和深度把握不準確易增加腫瘤殘留的機會；黑色素瘤對化療和放療不敏感且有效率極低(僅20% -30% )，化療持續時間較短，預后性較差；現行的基因療法存在基因轉移效率較低的難題，且載體難以靶向腫瘤細胞。針對目前黑色素瘤的治療現狀，迫切需要尋求新型的腫瘤治療方法。
[0004]與大多數惡性腫瘤一樣，黑色素瘤會引起不同程度的免疫抑制，逃避機體免疫監視和攻擊促進腫瘤發展。目前常規的癌癥治療方法均不能有效地緩解機體免疫抑制微環境，從而有效地刺激機體產生全身性抗腫瘤免疫響應，抑制癌癥轉移的發展，治療效果十分有限。近年來，熱物理治療因其具有微創、成本低、激發免疫響應等優點而受到了廣泛的關注，其中主要包括冷凍治療、熱療以及將二者相結合的冷熱治療方法。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于提供一種可有效抑制腫瘤遠端轉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，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數據總線接口，所述控制電路采用PCI總線的形式與治療控制系統進行通信，接收治療控制系統的控制信號，并且根據相應的控制信號通過冷療控制電路或熱療控制電路控制冷源或熱源的工作，將冷源或熱源相應地作用于治療適形探針上，并通過適形探針作用于腫瘤組織，以實現對腫瘤組織的治療。
[0006]進一步地，所述治療控制系統包括工控機、顯示監測模塊以及集成在工控機里面的高速數據采集卡，所述高速數據采集板卡采用PCI總線數據接口與工控機連接，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反饋電路，將治療參數反饋至所述高速數據采集板卡進行處理；治療控制系統根據反饋的參數(如腫瘤組織的阻抗、熱療功率等)調整所述腫瘤治療單元的工作。
[0007]進一步地，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程中所述腫瘤組織的實時溫度，傳輸到控制電路中的溫度采集處理電路對其進行處理，在處理后通過PCI總線傳送到治療控制系統，治療控制系統根據采集的溫度信息調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冷媒，優選為液氮、液氧或液氬；或者所述冷源為半導體制冷片。當冷源為液態冷媒時，冷療過程中控制電路采用PWM的控制方式控制調速泵運行，從而控制液態冷源的流速，以達到給所述腫瘤組織進行快速降溫與治療過程中的低溫保持的作用；當冷源為半導體制冷片時，控制電路同樣采樣上述PWM控制方式直接控制半導體制冷片的數控電源輸出，從而控制半導體制冷功率，達到冷療的目的。
[0009]可選地，腫瘤治療單元中的所述熱源優選為射頻、微波或紅外線中的一種。在熱療過程中控制電路通過熱療控制電路控制熱療的功率，以實現程序控制熱療的加熱過程與熱療維持的作用。
[0010]進一步地，在熱療控制電路中帶有熱療自動保護電路，避免治療過程中溫度過高，或是誤操作與故障對使用者身體組織的誤傷。
[0011]優選地，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:黑素細胞異常增生，在表皮內或表皮-真皮界處形成一些細胞巢。
[0013]在本發明的一種優選實施方式中，所述適形探頭內部具有媒介流動通道，該通道設有媒介入口和媒介出口，所述液態冷媒通過媒介入口和媒介出口在探頭內流動，對腫瘤組織進行冷凍降溫，若采用半導體制冷片做為冷源，則將冷源接頭連接口。
[0014]在本發明的另一種優選實施方式中，所述熱源通過與熱源連接口連接對腫瘤組織進行加熱升溫。
[0015]優選地，所述溫度傳感器為帶有針式金屬套管的熱電偶，提高了溫度監測的靈敏度、抗干擾能力以及盡量減少了創傷范圍。
[0016]利用本發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現對原位腫瘤的徹底消融和遠端轉移的抑制作用，具體操作方法包括如下步驟:
[0017]I)首先測定待治療黑色素瘤的體積，對該黑色素瘤及其周圍組織進行麻醉、消毒等處理后，設置治療參數，準備治療。
[0018]2)對所述待治療黑色素瘤加熱升溫至治療所需的設定溫度Tl，當加熱升溫至設定溫度Tl后，維持溫度Tl 一段時間tl。
[0019]3)在對該黑色素瘤熱療維持tl時間后，治療控制系統將自動按照設定程序進入冷療，在冷療過程中，采用冷源對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設定的保持時間t2。
[0020]4)對黑色素瘤冷療結束后，所述治療控制系統將自動關閉冷療，該黑色素瘤組織進入復溫狀態，所述復溫是讓該黑色素瘤處于自然狀態下復溫。
[0021]5)當所述黑色素瘤自然復溫到設定溫度T3后，所述治療控制系統自動對該黑色素瘤進行再次進行熱療處理，使其升溫到設定的目標溫度T4，保持這一溫度一段時間t3。
[0022]6)重復步驟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創或微創的方法進行操作。在步驟(2)?(6)中，對所述腫瘤組織的溫度進行了實時的監測，并且在步驟(2)與步驟(5)中還實時監測所述腫瘤組織的阻抗以及熱療過程中的實時熱療功率，并將采集的功率和溫度作為熱療的反饋輸入信號，從而實現熱療按照設定程序穩定的進行。
[0025]本發明的有益效果在于:本發明提出了一種黑色素瘤的冷熱交替治療裝置，能夠應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所述腫瘤的免疫響應，抑制所述腫瘤的遠端轉移，大大提高了治療的存活率。
【附圖說明】
[0026]圖1是本發明冷熱治療裝置的連接結構圖；
[0027]圖2是本發明優選實施例的適形探針的結構示意圖；
[0028]圖3是冷熱交替治療后小鼠的狀態照片；
[0029]圖4是不同組小鼠總體生存率和生存時間對比；
[0030]圖5是不同組小鼠再次抵抗腫瘤的二次攻擊的結果照片。
【具體實施方式】
[0031]下面結合附圖詳細說明本發明的優選實施例。
[0032]實施例1
[0033]本實施例中黑色素瘤的冷熱治療裝置的連接關系請參閱圖1，所述裝置主要利用了治療控制系統控制冷源和熱源的交替使用，從而達到對腫瘤的消融和遠端轉移抑制作用。所述裝置包括治療控制系統A與腫瘤治療單元B，其中，治療控制系統A是由小型化工控機I和顯示監測模塊2組成，其中，小型工控機中集成有高速數據采集板卡，用于實時采集治療過程中組織的溫度數據、相關治療參數數據，以及通過工控機程序控制，發生數控信號，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