基于电容的直流充放电癌症治疗装置及方法与流程

本发明涉及一种用于治疗存在于个体目标区域的癌症细胞并防止其复发和扩散的癌症(包括良性和恶性肿瘤)治疗装置。

背景技术：

1、与正常细胞相比，癌症细胞具有更高的电(介电)结构，因此，当癌症细胞受到外部电场时，与正常细胞相比较，它们面临更强的电极化。

2、在细胞分裂过程中，癌症细胞的一个特征是它们具有不可控制的高繁殖速度，并且细胞的电特性由于细胞生物物理过程而显著增加，细胞生物物理过程与细胞核中存在的微管的活性密切相关。微管在细胞分裂过程中起着重要作用；首先，为了形成两个相同的细胞核，微管将复制的染色体(称为染色单体)吸引到两个分裂极。微管是通过称为微管蛋白二聚体的较小化合物的聚合过程形成的大分子蛋白质化合物，其构建在其中心具有孔并且在显微镜下类似于细胞核处的纤维线的螺旋管。具有高电极性的微管蛋白二聚体形成基于称为范德华键的正负静电吸引的微管聚合物结构。范德华键是对外部电场的影响非常敏感的弱电键。外部电场的存在可能会影响微管蛋白二聚体的取向，并可能阻止形成微管纤维的聚合过程，因此在细胞分裂过程中可能会干预染色单体分离过程，进而，因为细胞分裂过程不能很好地起作用，导致自毁。

3、在本领域中，已知通过附着于皮肤的导电电极产生的交流(ac)电场防止癌症细胞在电极之间保留的区域生长。在us2007225766申请中描述了该技术。在这样的系统中，导电凝胶用于与身体接触，这导致患者受到电流的影响。由于在不损害人体的情况下可以施加的电流量是有限的，因此治疗的效率降低。当电极的面积短于两个电极之间的距离时，会出现边缘效应，并且这些边缘的强度和场矢量无法精确控制。此外，在肿瘤处于各种位置(例如转移到不同身体器官的情况)的情况下，可能不会给出所需的强度。

4、结果，由于上述问题，需要在相关技术领域中进行改进。

技术实现思路

1、本发明涉及一种癌症治疗装置，用于消除上述缺点并为相关技术领域带来新的优点。

2、本发明的目的是治疗癌症细胞，同时防止其复发和癌症细胞的扩散，而不需要电极直接接触皮肤。

3、本发明的另一个目的是在治疗期间为患者提供运动自由度。

4、本发明的另一个目的是提供一种系统和方法，其中与现有技术的方法相比，电场强度可以在更宽的范围内调节，并且其中电场的偏差减小。

5、为了实现上述目的和将从下面的详细描述中得出的目的，本发明是一种癌症治疗装置，用于治疗存在于目标区域的癌症细胞并防止其复发和扩散。因此，所述癌症治疗装置包括至少一个第一电容电极、第二电容电极和信号发生器，所述第一电容电极用于定位在所述目标区域附近，所述第二电容电极用于抵靠所述第一电容电极定位以使得所述目标区域位于两者之间，所述信号发生器用于将波形直流电信号施加到所述第一电容电极和所述第二电容电极，以在所述第一电容电极和所述第二电容电极之间形成可变电场。因此，电容电极以相反的极化周期性地充电，并且这导致目标区域的外表面上的电极化。作为电极化的结果，产生了电波，并且这些电波穿透介电材料的介质，介电材料包括空气、脂肪或其他不一定导电的身体组织。通过这种方式，可以施加具有期望强度的电场。此外，还可以防止癌症细胞的繁殖，这些细胞可能存在于通过电流不能通过的身体绝缘层与身体外表面分离的身体器官中。

6、在本发明的可能的实施例中，所述第一电容电极和所述第二电容电极被定位成使得在所述目标区域的外表面与所述第一电容电极和所述第二电容电极之间提供等于预定距离的介电泳间隙。

7、在本发明的另一可能的实施方案中，所述距离至少为1mm。因此，在介电泳间隙中出现电场梯度，并且电容电极和目标区域表面之间的介电常数差增加了施加到目标区域的电场力(介电泳)。

8、在本发明的另一可能的实施例中，所述信号发生器被配置为产生具有方波形的信号。

9、在本发明的另一可能的实施例中，所述信号发生器被配置为产生占空比为50％的信号。

10、在本发明的另一可能的实施例中，所述信号发生器被配置为产生频率在100khz和3mhz之间变化的信号。

11、在本发明的另一可能的实施例中，所述癌症治疗装置包括至少一个接地电极，所述接地电极与接地端子相关联，并且以基本平行于由所述第一电容电极和所述第二电容电极形成的电场延伸的方式设置在所述目标区域附近。因此，电场通过最小化附近的边缘效应而穿过目标区域，从而降低了能量效率，同时提高了治疗效果。

12、在本发明的另一可能的实施例中，设置有两个接地电极，并且所述两个接地电极相互定位在所述目标区域的两侧。

13、此外，本发明是用于防止存在于目标区域域的癌症细胞扩散的癌症治疗服。因此，新颖在于，本发明包括如上述任意一项所述的癌症治疗装置。

14、在本发明的另一可能的实施方案中，所述癌症治疗服是上半身服装。

15、在本发明的另一可能的实施方案中，所述癌症治疗服是下半身服装。

16、在本发明的另一可能的实施方案中，所述癌症治疗服是头具。

17、在本发明的另一可能的实施方案中，所述癌症治疗服是背心。

18、在本发明的另一可能的实施例中，所述癌症治疗服包括前壁、后壁和侧壁，所述后壁抵靠所述前壁定位，所述侧壁相互定位并将所述后壁和所述前壁相互结合，所述第一电容电极设置在所述前壁上，所述第二电容电极设置在所述后壁上。

19、在本发明的另一可能的实施例中，在所述侧壁上分别提供一个接地电极。

20、在本发明的另一个可能的实施方案中，所述癌症治疗服是短裤。

21、在本发明的另一可能的实施例中，为了限定介电泳间隙，所述癌症治疗服以充足的尺寸提供，使得与使用者的身体相距至少1mm的距离。

22、此外，本发明是用于防止存在于目标区域的癌症细胞扩散的癌症治疗床。因此，新颖在于，本发明包括如上述任意一项所述的癌症治疗装置。

23、在本发明的另一可能的实施方案中，所述癌症治疗床包括至少一个基底电极、床层、覆盖物，所述第一电容电极连接所述基底电极，所述床层用于使患者躺着，并用于在所述基底电极和所述患者之间提供介电泳间隙，所述覆盖物用于覆盖所述患者；纵向设置在所述覆盖物中间的中央部分连接到所述第二电容电极。

24、在本发明的另一可能的实施例中，所述接地电极设置在所述中央部分的两个边缘上的边缘部分处。

25、在本发明的另一可能的实施方案中，所述癌症治疗床包括基座部分、床层、盖，所述基座部分中空且具有开放的上壁，所述床层设置为使得介电泳间隙保持在所述基座部分的基部与所述床层之间，所述盖将覆盖所述床层且将覆盖将躺在所述床层上的患者。

26、此外，本发明是一种通过上述任一项所述的治疗床、治疗服或治疗装置应用的方法，用于治疗存在于个体目标区域的癌症细胞并防止其复发和扩散。因此，本发明新颖在于，穿过所述目标区域的可变电场由信号发生器通过至少一个第一电容电极、第二电容电极形成，所述至少一个第一电容电极位于所述目标区域附近，且相对于所述目标区域具有至少1mm的介电泳间隙，所述第二电容电极抵靠所述第一电容电极，且相对于所述目标区域具有至少1mm的介电泳间隙，使得所述目标区域位于所述第一电容电极和所述第二电容电极之间。