一种黑色素瘤冷热治疗装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于黑色素瘤的冷热交替治疗装置，属于生物医学工程领域。
【背景技术】
[0002]黑色素瘤系由黑色素细胞恶性转化而成的一种高度恶性肿瘤，其侵袭性强，易发生远端转移，常见的转移部位有肺脏、骨和肝脏。进展期黑色素瘤病患平均生存期仅为6-9个月，给人类生命带来极大危害。
[0003]长期以来治疗黑色素瘤一直处于医学领域的攻关难题阶段。临床治疗黑色素瘤的常规手段是局部切除，其它治疗包括免疫治疗(疫苗)、基因治疗、化疗、放疗，其中局部切除作为常规治疗手段，预后性极差，对于卫星灶的切除范围和深度把握不准确易增加肿瘤残留的机会；黑色素瘤对化疗和放疗不敏感且有效率极低(仅20% -30% )，化疗持续时间较短，预后性较差；现行的基因疗法存在基因转移效率较低的难题，且载体难以靶向肿瘤细胞。针对目前黑色素瘤的治疗现状，迫切需要寻求新型的肿瘤治疗方法。
[0004]与大多数恶性肿瘤一样，黑色素瘤会引起不同程度的免疫抑制，逃避机体免疫监视和攻击促进肿瘤发展。目前常规的癌症治疗方法均不能有效地缓解机体免疫抑制微环境，从而有效地刺激机体产生全身性抗肿瘤免疫响应，抑制癌症转移的发展，治疗效果十分有限。近年来，热物理治疗因其具有微创、成本低、激发免疫响应等优点而受到了广泛的关注，其中主要包括冷冻治疗、热疗以及将二者相结合的冷热治疗方法。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种可有效抑制肿瘤远端转移的高效黑色素瘤治疗装置一一黑色素瘤冷热治疗装置，所述治疗装置包括肿瘤治疗单元和治疗控制系统，所述肿瘤治疗单元包括控制电路、冷源、热源和适形探针；所述控制电路包括冷疗控制电路、热疗控制电路和PCI数据总线接口，所述控制电路采用PCI总线的形式与治疗控制系统进行通信，接收治疗控制系统的控制信号，并且根据相应的控制信号通过冷疗控制电路或热疗控制电路控制冷源或热源的工作，将冷源或热源相应地作用于治疗适形探针上，并通过适形探针作用于肿瘤组织，以实现对肿瘤组织的治疗。
[0006]进一步地，所述治疗控制系统包括工控机、显示监测模块以及集成在工控机里面的高速数据采集卡，所述高速数据采集板卡采用PCI总线数据接口与工控机连接，并且总线另一端连接到所述肿瘤治疗单元；所述控制电路还包括治疗参数反馈电路，将治疗参数反馈至所述高速数据采集板卡进行处理；治疗控制系统根据反馈的参数(如肿瘤组织的阻抗、热疗功率等)调整所述肿瘤治疗单元的工作。
[0007]进一步地，所述肿瘤治疗单元还包括温度传感器，所述控制电路还包括温度采集处理电路；所述温度传感器采集治疗过程中所述肿瘤组织的实时温度，传输到控制电路中的温度采集处理电路对其进行处理，在处理后通过PCI总线传送到治疗控制系统，治疗控制系统根据采集的温度信息调整冷源或热源的温度。
[0008]可选地，肿瘤治疗单元中的所述冷源为液态冷媒，优选为液氮、液氧或液氩；或者所述冷源为半导体制冷片。当冷源为液态冷媒时，冷疗过程中控制电路采用PWM的控制方式控制调速泵运行，从而控制液态冷源的流速，以达到给所述肿瘤组织进行快速降温与治疗过程中的低温保持的作用；当冷源为半导体制冷片时，控制电路同样采样上述PWM控制方式直接控制半导体制冷片的数控电源输出，从而控制半导体制冷功率，达到冷疗的目的。
[0009]可选地，肿瘤治疗单元中的所述热源优选为射频、微波或红外线中的一种。在热疗过程中控制电路通过热疗控制电路控制热疗的功率，以实现程序控制热疗的加热过程与热疗维持的作用。
[0010]进一步地，在热疗控制电路中带有热疗自动保护电路，避免治疗过程中温度过高，或是误操作与故障对使用者身体组织的误伤。
[0011]优选地，所述适形探针的用于与肿瘤组织接触的一端具有适形治疗面，所述适形治疗面能够与肿瘤组织贴合。
[0012]本文中所述肿瘤组织包括:黑素细胞异常增生，在表皮内或表皮-真皮界处形成一些细胞巢。
[0013]在本发明的一种优选实施方式中，所述适形探头内部具有媒介流动通道，该通道设有媒介入口和媒介出口，所述液态冷媒通过媒介入口和媒介出口在探头内流动，对肿瘤组织进行冷冻降温，若采用半导体制冷片做为冷源，则将冷源接头连接口。
[0014]在本发明的另一种优选实施方式中，所述热源通过与热源连接口连接对肿瘤组织进行加热升温。
[0015]优选地，所述温度传感器为带有针式金属套管的热电偶，提高了温度监测的灵敏度、抗干扰能力以及尽量减少了创伤范围。
[0016]利用本发明提供的黑色素瘤冷热治疗装置采用冷热交替治疗法可实现对原位肿瘤的彻底消融和远端转移的抑制作用，具体操作方法包括如下步骤:
[0017]I)首先测定待治疗黑色素瘤的体积，对该黑色素瘤及其周围组织进行麻醉、消毒等处理后，设置治疗参数，准备治疗。
[0018]2)对所述待治疗黑色素瘤加热升温至治疗所需的设定温度Tl，当加热升温至设定温度Tl后，维持温度Tl 一段时间tl。
[0019]3)在对该黑色素瘤热疗维持tl时间后，治疗控制系统将自动按照设定程序进入冷疗，在冷疗过程中，采用冷源对所述黑色素瘤迅速降温到治疗所要求的低温T2，然后，维持低温T2至所述治疗控制系统设定的保持时间t2。
[0020]4)对黑色素瘤冷疗结束后，所述治疗控制系统将自动关闭冷疗，该黑色素瘤组织进入复温状态，所述复温是让该黑色素瘤处于自然状态下复温。
[0021]5)当所述黑色素瘤自然复温到设定温度T3后，所述治疗控制系统自动对该黑色素瘤进行再次进行热疗处理，使其升温到设定的目标温度T4，保持这一温度一段时间t3。
[0022]6)重复步骤2)?5) —次或多次。
[0023]上述步骤中Tl?T4均是指黑色素瘤组织的温度。
[0024]上方法中的冷处理步骤和热处理步骤都是采用了无创或微创的方法进行操作。在步骤(2)?(6)中，对所述肿瘤组织的温度进行了实时的监测，并且在步骤(2)与步骤(5)中还实时监测所述肿瘤组织的阻抗以及热疗过程中的实时热疗功率，并将采集的功率和温度作为热疗的反馈输入信号，从而实现热疗按照设定程序稳定的进行。
[0025]本发明的有益效果在于:本发明提出了一种黑色素瘤的冷热交替治疗装置，能够应用于黑色素瘤原位肿瘤的彻底消融，并能提高被治疗生物体对所述肿瘤的免疫响应，抑制所述肿瘤的远端转移，大大提高了治疗的存活率。
【附图说明】
[0026]图1是本发明冷热治疗装置的连接结构图；
[0027]图2是本发明优选实施例的适形探针的结构示意图；
[0028]图3是冷热交替治疗后小鼠的状态照片；
[0029]图4是不同组小鼠总体生存率和生存时间对比；
[0030]图5是不同组小鼠再次抵抗肿瘤的二次攻击的结果照片。
【具体实施方式】
[0031]下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。
[0032]实施例1
[0033]本实施例中黑色素瘤的冷热治疗装置的连接关系请参阅图1，所述装置主要利用了治疗控制系统控制冷源和热源的交替使用，从而达到对肿瘤的消融和远端转移抑制作用。所述装置包括治疗控制系统A与肿瘤治疗单元B，其中，治疗控制系统A是由小型化工控机I和显示监测模块2组成，其中，小型工控机中集成有高速数据采集板卡，用于实时采集治疗过程中组织的温度数据、相关治疗参数数据，以及通过工控机程序控制，发生数控信号，控制肿瘤治疗装置的工作；所述肿瘤治疗单元B包括控制电路3、冷源