专利名称：能够扩展电极间距的电穿孔装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种将电极接触到人体及动物器官局部组织，并对电极施加电脉冲，将药物、基因等导入局部细胞组织内的电穿孔装置，特别是涉及一种将电极导入人体及动物体内，接触到人体及动物体内器官局部施以电脉冲，将药物、基因等引入体内器官局部细胞组织的能够扩展电极间距的电穿孔装置。
背景技术：
现有技术中电穿孔法作为在动物表面器官局部导入药物、基因的方法已被人们所瞩目，而早期的电穿孔装置采用1,000-3,000V高电压，每秒钟施加一次，采用这种方式，施加的高电压对所作用的细胞损伤严重，并且，没有与内视装置(包含内视镜、腹腔镜、膀胱镜等)配合使用电穿孔法来对动物的体内器官导入药物、基因。2001年本发明人在日本特开2001-37476号公报上提出了以电压为数百伏特/厘米的强度进行电穿孔方法，但将这种低电压的电穿孔方法和内视装置等相组合时，还存在以下问题通常使用的电极由于电极间的间隙过小而不实用，也就是内视装置的钳子孔直径为2-5mm，穿通钳子孔的引导筒内径就更细，当将电极设置在引导筒内部，进行突出、收回电极时，两个突出电极间的距离最多只有3mm，而两电极间的距离是施加直流脉冲的重要因素，在针对局部已经扩散的恶性肿瘤时，追求更宽的电极间距来施加直流脉冲，是目前业内人士迫切需要解决的难题。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够扩展电极间距的电穿孔装置，它配合内视装置对人体及动物体内局部导入药物、基因，以克服现有技术中存在的不足。
本发明能够扩展电极间距的电穿孔装置，它是以直流脉冲的开、关时间作为一个周期；产生每一秒连续数次周期性的直流脉冲并施加脉冲；设置有可以穿过内视装置外壳的钳子孔的引导筒；设有一对用于施加周期性直流脉冲的电极，电极可以在引导筒前端突出，并可收容在引导筒内部；设有能够将电极在引导筒前端突出、收回的操作部；在电极的根部与由超弹性合金制成的电极臂相连接；当电极从引导筒前端突出时，对电极的前端由于电极臂恢复其原有形状而张开形成比引导筒前端外径更大间距。
本发明能够扩展电极间距的电穿孔装置，所述电极臂和引导筒之间设计有定位挡，所述定位挡具有一个斜面，它限制电极臂在恢复其形状张开时电极臂张开的角度；电极臂和定位挡的斜面相接触，由此电极臂张开的角度被限制，可以提高两电极之间的间距精度。
本发明能够扩展电极间距的电穿孔装置，直流脉冲打开时间的电压为1-200V/cm，采用较低的电压，更安全而且对人体或动物体内局部的损伤小，可以有效地导入药物或基因。
本发明的积极效果在于通过施加每一秒连续数次周期性的直流脉冲，以比较低的电压进行电穿孔方法，针对人体或动物体内的局部，实施可内视地导入药物或基因；并且，电极的根部与超弹性合金制成的电极臂相连接，当电极部从引导筒前端突出时，对电极的前端由于电极臂恢复其原有的形状而张开，电极之间的间距可以比过去设定的更大，其结果就是可以比过去针对人体或动物体内局部一次性实施更大面积可内视地导入药物或基因，通过定位挡控制电极臂张开的角度，可以提高两电极之间的间距精度，从而更精确的控制施加导入药物或基因的部位，以达到更有效、更安全的工作效果。
图1为实施本发明的结构示意图。
图2为实施本发明的工作状态结构示意图。
图3为实施本发明的局部结构示意图。
图4为实施本发明的工作状态局部结构示意图。
图5为实施本发明图4的A-A截面剖视图。
图1-图5中1人体或动物体内器官的局部2内视镜外壳 2a钳子孔3引导筒4、5导线6接头7引导挡 7a内面7b斜面7c沟槽8、9电极臂部 8a、9a电极臂导入部8b、9b电极臂主体8c、9c电极臂前端部10、11电极10a、11a电极连接部10b、11b电极前端部12施加直流电脉冲的装置13施加矩形波的装置14测定阻抗的装置15内管100注射装置101注射器102轴套103活塞
104活塞杆下面结合附图对本发明做进一步说明。
具体实施例方式
如图中所示，本发明涉及的能够扩展电极间距的电穿孔装置，图1中的人体或动物体内器官的局部1是肿瘤等。如果人体或动物体内器官的局部1是肿瘤，考虑导入抗癌药物；如果针对人体或动物体内器官的局部1进行基因治疗，就考虑导入含有基因的溶液，在人体或动物体内器官的局部1采用电穿孔装置施加直流脉冲之前，对其进行局部注射、动脉注射或静脉注射药物或基因，并分布在人体或动物体内器官的局部1；本发明能够扩展电极间距的电穿孔装置可以与内视装置配合使用，其内视装置外壳2可以从人体或动物体外进入到体内，在内视装置外壳2的中心具有一个直径约为2-5mm的钳子孔2a，引导筒3可以穿透钳子孔2a，内视装置外壳2及引导筒3形成柔软的、适合体内弯曲的形态，引导筒3的前端接近人体或动物体内器官的局部1，内视装置外壳2及引导筒3可以由聚氯乙烯管、尼龙管、特福龙管、硅胶管、经绝缘处理过的不锈钢管、超弹性合金及树脂棒、特福龙棒等材料制成；本发明能够扩展电极间距的电穿孔装置与内视镜组合使用的引导筒3被称为引导管(Guide Tube)，而与腹腔镜组合使用的引导筒3被称为引导导管(Guide Pipe)，本实施例中的引导筒3可穿透内视镜外壳2的钳子孔2a；在引导筒3根部安装有作为操作部的注射装置100，注射装置100是由注射器壳体101、安装在引导筒3根部的轴套102、可以在注射器壳体101内自由移动的活塞103、和活塞103连接并使活塞103在注射器壳体101内进行突出、收回移动的活塞杆104构成；一对导线4、5贯穿活塞杆104、轴套102以及引导筒3，并被设置在引导筒3的前端，所述导线4、5分别连接在电极10、11，而导线4、5的另一端经接头6与施加直流电脉冲的装置12相连接。施加直流电脉冲的装置12当中的施加矩形波的装置13与电极10、11连接，这里的电极10、11用于施加直流脉冲，可以设定打开和关闭时间范围在100微秒-1000毫秒，可以设定打开时的电压(电场强度)范围为1-200V/cm。而且测定阻抗设备14是作为在施加直流脉冲前，测量电极10、11间的阻抗，所测量的阻抗值，可以使施加矩形波的装置13的施加条件最佳。
根据图3及图4详细说明电极部，图3所表示的是电极部在引导筒3的前端部，但处于并未突出的状态；图4所表示的是电极部突出引导筒3的工作状态。如图3所示，引导挡7可以自如地插入引导筒3内部，引导挡7呈圆管状，在引导挡7内7a连接一对电极臂8、9，也就是由电极臂导入部8a、9a内插入内管15。而且在引导挡7接触电极的侧面形成八字形的张开的斜面7b。在电极臂导入部8a、9a接近斜面7b附近连接了电极臂主体部分8b、9b，进而电极臂主体部分8b、9b的前端部8c、9c经电极连接部10a、11a与电极10、11的根部连接，一对电极10、11的前端部10b、11b呈尖锐的针状。所述的引导挡7呈圆管状，由树脂、尼龙、硅胶或环氧树脂等材料制成；一对电极臂8、9是以超弹性合金为主要材质，可以在NiTi或NiTiFe等镍钛合金、Cu-Mn-Al或Cu-Zn-Al等铜基合金上涂覆树脂、环氧树脂等绝缘材料，或是在NiTi或NiTiFe等镍钛合金、Cu-Mn-Al或Cu-Zn-Al等铜基合金上套上特福龙管、尼龙管、硅胶管等绝缘套管，并且是可以在体温下恢复形状的材料；在电极连接部10a、11a经焊接和套管处理，电极臂前端部8C、9c的导电部与电极10、11连接，经过环氧树脂等形成表面的涂覆；电极10、11是由不锈钢、钨合金、以及其他材料合金制成针形，在其表面镀有黄金或镀有铂金；操作时，从图1所示的状态沿着箭头N的方向推压活塞杆104，如图4所示，电极10、11从引导筒3的前端突出；超弹性合金制成的电极臂主体8b、9b，在恢复其状态时呈八字形张开，电极臂主体8b、9b与斜面7b接触，所张开的角度被限制成固定角度，从图5可以看出，所述电极臂主体8b、9b沿着引导筒3为中心轴旋转被斜面7b上的沟槽7c所限制；如图4所示，使得电极前端部10b、11b的间距D成为固定值，该间距D大于引导筒3的外径；通过调节电极臂主体8b、9b所记忆的形状或斜面7b的角度，可以设定各种间距的D值。如图2所示，即使针对比较大的肿瘤，也可以对应人体或动物体内器官的局部1实施电穿孔处理，提高治疗效率及治疗效果。所以，如图2所示电极10、11的前端部10b、11b插入人体或动物体内器官的局部1或其周围部位，施加前述直流电脉冲，导入药剂、基因等；如图5所示，在斜面7b上存在与电极臂主体8a、9a吻合的沟槽7c，使电极臂导入部8a、9a镶嵌在斜面上，并不能以引导筒3轴心的方向进行旋转。
本发明能够扩展电极间距的电穿孔装置实施例所体现的效果是1、通过扩展电极之间的间距，并针对人体或动物体内的局部可以实施可内视地导入药剂或基因，即以比较低电压的电穿孔方法针对人体或动物体内的局部实施可内视地导入药剂或基因，电极之间的间距比过去更宽，可以比现有技术更大面积的局部实施药剂或基因的导入。
2、通过电极臂张开角度的固定，提高了电极之间间距的精度，电极臂镶嵌在斜面的沟槽内，电极臂旋转方向的位置精度的提高，从而使实施电穿孔重要的参数(电极臂的位置)可以得到高精度地控制，则可以有效地提高电穿孔的效率和精度。
3、可以用更低的电压，安全地对人体或动物局部进行损伤较少地实施药剂或基因的导入。
权利要求
1.一种能够扩展电极间距的电穿孔装置，它包括有直流电脉冲发生器、内视装置外壳、电极，其特征在于它还包括有引导筒、电极部、操作部、电极臂；所述引导筒可以穿过内视装置外壳的钳子孔；所述电极部设有一对以施加电脉冲方法用于施加周期性直流电脉冲的电极，可以使电极在引导筒前端突出、并还可以收容到引导筒内部；所述操作部控制电极部在引导筒前端突出、收回；所述电极臂为超弹性合金制成，电极臂与电极的根部相连接，当电极部从引导筒前端突出时，电极臂恢复其原有的形状而张开，形成比引导筒前端外径更大的间距。
2.根据权利要求1所述的能够扩展电极间距的电穿孔装置，其特征在于在所述电极臂和所述引导筒之间设置有定位挡，定位挡上设有斜面，它可以限制所述电极臂在恢复其形状张开时电极臂张开的角度，所述斜面上设有与电极臂配合的沟槽。
3.根据权利要求1或2所述的能够扩展电极间距的电穿孔装置，其特征在于所述直流电脉冲打开时间的电压为1-200V/cm。
全文摘要
本发明涉及的一种能够扩展电极间距的电穿孔装置，它是以直流脉冲的开、关时间作为一个周期；产生每一秒连续数次周期性的直流脉冲以及施加脉冲的方法；制成可以穿过内视装置外壳的钳子孔的引导筒；设有一对用于施加周期性直流脉冲的电极，电极可以在引导筒前端突出，并可收容在引导筒内部；设有能够将电极在引导筒前端突出、收回的操作部；在电极的根部与由弹性合金制成的电极臂相连接；当电极从引导简前端突出时，对电极的前端由于电极臂恢复其原有形状而张开形成比引导筒前端外径更大间距，其结果就是可以对人体或动物体内局部实施较大面积的可内视地导入药物或基因，通过定位挡控制电极臂张开的角度，可以提高两电极之间的间距精度，从而准确和有效地导入药物或基因。
文档编号A61N1/30GK1470295SQ0314590
公开日2004年1月28日 申请日期2003年7月10日 优先权日2002年7月11日
发明者矢内胜, 仁, 石田清仁, 介, 见沼亮介, 今田安信, 信 申请人:石田清仁, 见沼亮介, 耐普基因股份有限公司, 新石田医疗器械有限公司, 基因系统有限公司, 常磐科学仪器有限公司, 拜克斯股份有限公司