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电场发生装置及其控制方法、计算机可读存储介质与流程

2021-11-22 14:15:00 来源:中国专利 TAG:


1.本技术涉及外科领域,具体而言,本技术涉及一种电场发生装置及其控制方法、计算机可读存储介质。


背景技术:

2.电场治疗是一种通过便携式、无创的医疗器械实施的疗法,其原理是通过低强度、中频的设计电场,作用于目标生物组织,例如增殖病变细胞的微管蛋白,干扰病变细胞的有丝分裂,使受影响的病变细胞凋亡并抑制病变细胞生长。
3.目前,现有的用于破坏病变细胞或者抑制病变细胞分裂的装置中,电信号发生器向电极对输出一串电信号,由于电极对中两个电极之间的是相互正对的,因此在电极对的两个正对的电极之间产生垂直的电场,垂直电场作用于包含目标生物组织的目标生物组织区域处。
4.然而,本技术的发明人发现,电极对位于目标生物组织区域的外围,目标生物组织区域内的目标生物组织(例如病变细胞),并不一定位于现有电极对的垂直电场范围内,或不完全位于现有的垂直电场范围内,即现有的垂直电场的覆盖范围过于固定且过小,导致对目标生物组织的覆盖率有限,导致覆盖在目标生物组织的电场的强度有限,导致对病变细胞等目标生物组织分裂的抑制效果不佳。


技术实现要素:

5.本技术针对现有方式的缺点,提出一种电场发生装置及其控制方法、计算机可读存储介质,用以解决现有技术存在的由于覆盖在目标生物组织区域的电场的强度有限,从而覆盖在目标生物组织的电场的强度有限,从而导致对病变细胞等目标生物组织分裂的抑制效果不佳的技术问题。
6.第一方面,本技术实施例提供了一种电场发生装置,包括:n个电极,用于按照设计方式设置于目标生物组织区域的周围;n为不小于3的整数;电信号发生器,与n个电极电连接;控制信号发生器,与电信号发生器电连接,用于控制电信号发生器向n个电极中的m个电极输出第一电信号,并控制电信号发生器向n

m个电极中的至少两个电极输出第二电信号,使得具有第一电信号的电极与具有第二电信号的电极之间产生电场;第二电信号的电压小于第一电信号的电压,1≤m<n,m为整数。
7.第二方面,本技术实施例提供了一种电场发生装置的控制方法,应用于如第一方面所述的电场发生装置,电场发生装置的控制方法包括:控制电信号发生器向n个电极中的m个电极输出第一电信号,并控制电信号发生器向n

m个电极中的至少两个电极输出第二电信号,使得具有第一电信号的电极与具有第二电信号的电极之间产生电场,n为不小于3的整数,1≤m<n,m为整数;
电场发生装置包括电连接的电信号发生器和n个电极;第二电信号的电压小于第一电信号的电压。
8.第三方面,本技术实施例提供了一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现如第二方面所述的电场发生装置的控制方法。
9.本技术实施例提供的技术方案,至少具有如下有益效果:本技术实施例提供的电场发生装置,将n个电极按照设计方式设置于目标生物组织区域的周围,通过控制电信号发生器向n个电极中的m个电极输出第一电信号,并控制电信号发生器向n

m个电极中的至少两个电极输出第二电信号,n为不小于3的整数,且1≤m<n,m为整数。本技术实施例可以根据目标生物组织在目标生物组织区域的位置,灵活选择位于目标生物组织区域周围的电极的数量,以及控制哪些电极具有第二电信号,使得具有第一电信号的电极与具有第二电信号的电极之间产生的电场的覆盖面积与目标生物组织所在位置最匹配,因此本实施例能够提升电场的覆盖面积与目标生物组织所在位置的匹配度、电场对目标生物组织的覆盖率、灵活性或适应性,从而有利于提高覆盖在目标生物组织的电场的强度,能够进一步提高对病变细胞等目标生物组织分裂的抑制效果。
10.并且,具有第一电信号的电极与至少两个具有第二电信号的电极之间能够产生多个电场,多个电场叠加使得电场叠加区域的电场强度得到增强,合理的选择至少两个具有第二电信号的电极,能够提高电场叠加区域对目标生物组织的覆盖率,从而有利于提高对病变细胞等目标生物组织分裂的抑制效果。
11.本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,这些将从下面的描述中变得明显,或通过本技术的实践了解到。
附图说明
12.本技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:图1为本技术实施例提供的一种电场发生装置的框架示意图;图2为本技术实施例提供的另一种电场发生装置的框架示意图;图3为本技术实施例提供的又一种电场发生装置采用6个电极布置时的电场示意图;图4为本技术实施例提供的目标生物组织区域的二维模型的示意图;图5a为本技术实施例提供的目标生物组织区域的二维模型的单电极接地情况的场强分布意图;图5b为本技术实施例提供的目标生物组织区域的二维模型的一种双电极接地情况的场强分布意图;图5c为本技术实施例提供的目标生物组织区域的二维模型的另一种双电极接地情况的场强分布意图;图6为本技术实施例提供的人体胸腔的三维模型的示意图;图7为本技术实施例提供的人体胸腔的三维模型的单个电极的双层结构的示意图;图8a为本技术实施例提供的人体胸腔的三维模型的人体胸腔肺癌治疗的前胸、背
部、侧面的电极阵列的分布示意图;图8b为本技术实施例提供的人体胸腔的三维模型的人体胸腔肺癌治疗的背部的电极阵列的分布示意图;图9a~9d为本技术实施例提供的人体胸腔的三维模型的4个虚拟肿瘤模型的大小和位置分布示意图;图10为本技术实施例提供的人体胸腔的三维模型的电场强度与体积的曲线图;图11a为本技术实施例提供的人体胸腔的三维模型的肿瘤t1的人体背部单电极阵列接地方式时的胸腔水平面电场分布示意图;图11b为本技术实施例提供的人体胸腔的三维模型的肿瘤t1的人体左侧和背部双电极阵列接地方式时的胸腔水平面电场分布示意图;图11c为本技术实施例提供的人体胸腔的三维模型的肿瘤t1人体背部双电极阵列接地时的胸腔水平面电场分布示意图;图12a为本技术实施例提供的人体胸腔的三维模型的肿瘤t2的人体背部单电极阵列接地方式时的胸腔水平面电场分布示意图;图12b为本技术实施例提供的人体胸腔的三维模型的肿瘤t2人体左侧和背部双电极阵列接地方式时的胸腔水平面电场分布示意图;图12c为本技术实施例提供的人体胸腔的三维模型的肿瘤t2人体背部双电极阵列接地时的胸腔水平面电场分布示意图;图13a为本技术实施例提供的人体胸腔的三维模型的肿瘤t3人体背部单电极阵列接地方式时的胸腔水平面电场分布示意图;图13b为本技术实施例提供的人体胸腔的三维模型的肿瘤t3人体右侧和背部双电极阵列接地方式时的胸腔水平面电场分布示意图;图13c为本技术实施例提供的人体胸腔的三维模型的肿瘤t3人体背部双电极阵列接地时的胸腔水平面电场分布示意图;图14a为本技术实施例提供的人体胸腔的三维模型的肿瘤t4人体背部单电极阵列接地方式时的胸腔水平面电场分布示意图;图14b为本技术实施例提供的人体胸腔的三维模型的肿瘤t4人体右侧和背部双电极阵列接地方式时的胸腔水平面电场分布示意图;图14c为本技术实施例提供的人体胸腔的三维模型的肿瘤t4人体背部双电极阵列接地时的胸腔水平面电场分布示意图。
13.附图标记:10

n个电极,25

电信号发生器,20

第一电信号发生电路,30

第二电信号发生电路,40

控制信号发生器,50

第一开关组件,501

第一开关单元,60

第二开关组件,601

第二开关单元,70

多路模拟开关单元;80

目标生物组织区域,81

目标生物组织,82

正常生物组织;91

第一层,92

第二层,201

第一电极阵列,202

第二电极阵列,203

第三电极阵列。
具体实施方式
14.下面详细描述本技术,本技术实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。此外,如果已知技术的详细描述对于示出的本技术的特征是不必要的,则将其省略。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本技术,而不能解释为对本技术的限制。
15.本技术领域技术人员可以理解,除非另外定义,这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语),具有与本技术所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是,诸如通用字典中定义的那些术语,应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义,并且除非像这里一样被特定定义,否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
16.本技术领域技术人员可以理解,除非特意声明,这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是,本技术的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件,但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解,当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时,它可以直接连接或耦接到其他元件,或者也可以存在中间元件。此外,这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
17.本技术的发明人进行研究发现,电极对位于目标生物组织区域的外围,目标生物组织区域内的目标生物组织(例如病变细胞),并不一定位于现有电极对的垂直电场范围内,或不完全位于现有的垂直电场范围内,即现有的垂直电场的覆盖范围过于固定且过小,导致对目标生物组织的覆盖率有限,导致覆盖在目标生物组织的电场的强度有限,导致对病变细胞等目标生物组织分裂的抑制效果不佳。
18.本技术提供的目标电场的发生装置及其控制方法,旨在解决现有技术的如上技术问题。
19.下面以具体地实施例对本技术的技术方案以及本技术的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合,对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图,对本技术的实施例进行描述。
20.本技术实施例提供的电场发生装置是外科用的,适用于外科用医疗器械。
21.本技术实施例提供了一种电场发生装置,如图1所示,电场发生装置包括:n个电极10、电信号发生器25和控制信号发生器40。具体的,n个电极10用于按照设计方式设置于目标生物组织区域的周围;n为不小于3的整数。其中,目标生物组织区域包括目标生物组织和正常生物组织;目标生物组织包括病变细胞、肿瘤或病灶等。病灶指机体上发生病变的部分、或者机体中一个局限的、具有病原微生物的病变组织。例如,肺的某一部分被结核菌破坏,这部分就是肺结核病灶。正常生物组织是指不包含病变细胞、肿瘤和病灶的生物组织,可以认为是除了目标生物组织之外的生物组织。
22.电信号发生器25与n个电极10电连接。
23.控制信号发生器40与电信号发生器25电连接,用于控制电信号发生器25向n个电极10中的m个电极输出第一电信号,并控制电信号发生器25向n

m个电极中的至少两个电极输出第二电信号,使得具有第一电信号的电极与具有第二电信号的电极之间产生电场;第
二电信号的电压小于第一电信号的电压,1≤m<n,m为整数。
24.可选地,第一电信号和第二电信号可以由一个电信号发生器输出,也可以由两个电信号发生器分别输出。
25.可选地,n个电极10可以按照设计方式贴设于人体或动物体的目标部位。
26.可选地,具有第一电信号的电极为至少一个,具有第二电信号的电极为至少两个;具有第一电信号的电极的数量小于具有第二电信号的电极的数量。
27.可选地,控制信号发生器40可以是cpu(central processing unit,中央处理器),通用处理器,dsp(digital signal processor,数据信号处理器),asic(application specific integrated circuit,专用集成电路),fpga(field-programmable gate array,现场可编程门阵列)或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本技术公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框,模块和电路。控制信号发生器40也可以是实现计算功能的组合,例如包含一个或多个微处理器组合,dsp和微处理器的组合等。
28.本技术实施例可以根据目标生物组织在目标生物组织区域的位置,灵活选择位于目标生物组织区域周围的电极的数量,以及控制哪些电极具有第二电信号,使得具有第一电信号的电极与具有第二电信号的电极之间产生的电场的覆盖面积与目标生物组织所在位置最匹配,因此本实施例能够提升电场的覆盖面积与目标生物组织所在位置的匹配度、电场对目标生物组织的覆盖率、灵活性或适应性,从而有利于提高覆盖在目标生物组织的电场的强度,能够进一步提高对病变细胞等目标生物组织分裂的抑制效果。
29.并且,具有第一电信号的电极与至少两个具有第二电信号的电极之间能够产生多个电场,多个电场叠加使得电场叠加区域的电场强度得到增强,合理的选择至少两个具有第二电信号的电极,能够提高电场叠加区域对目标生物组织的覆盖率,从而有利于提高对病变细胞等目标生物组织分裂的抑制效果。
30.在一些实施例中,如图1所示,电信号发生器25包括第一电信号发生电路20和第二电信号发生电路30。第一电信号发生电路20与n个电极电连接,用于输出第一电信号;第二电信号发生电路30与n个电极电连接,用于输出第二电信号。
31.在一些实施例中,如图2所示,电场发生装置还包括:第一开关组件50和第二开关组件60;第一电信号发生电路20通过第一开关组件50与n个电极10电连接,控制信号发生器40与第一开关组件50电连接;第二电信号发生电路30通过第二开关组件60与n个电极10电连接,控制信号发生器40与第二开关组件60电连接;控制信号发生器40用于控制第一开关组件50将第一电信号传输至n个电极10中的m个电极,并控制第二开关组件60将第二电信号传输至n

m个电极中的至少两个电极,使得具有第一电信号的电极与具有第二电信号的电极之间产生电场。
32.在一些实施例中,如图2所示,第一开关组件50包括n个第一开关单元501;第二开关组件60包括n个第二开关单元601;n个第一开关单元501与n个电极10一一对应电连接,并与第一电信号发生电路20、控制信号发生器40都电连接;
n个第二开关单元601与n个电极10一一对应电连接,并与第二电信号发生电路30、控制信号发生器40都电连接。
33.可选地,n个第一开关单元包括:一号第一开关单元至n号第一开关单元; n个第二开关单元包括:一号第二开关单元至n号第二开关单元;n个电极包括:一号电极至n号电极。
34.一号第一开关单元至n号第一开关单元、一号第二开关单元至n号第二开关单元,分别与一号电极至n号电极对应电连接;即一号第一开关单元、一号第二开关单元都与一号电极电连接,二号第一开关单元、二号第二开关单元都与二号电极电连接,
……
,n号第一开关单元、n号第二开关单元都与n号电极电连接。
35.可选地,如图3所示,电场发生装置还包括多路模拟开关单元70,多路模拟开关单元70与n个第一开关单元501、n个第二开关单元601、控制信号发生器40都电连接,用于控制信号发生器40输出的控制信号的传输路径的切换。多路模拟开关单元70具有切换速率快、无抖动、耗电省、体积小、工作可靠且容易控制等优点。
36.在一些实施例中,电场发生装置还包括下述至少一项:第一电信号包括:交流电压信号、脉冲电压信号或方波电压信号;第二电信号包括:恒定的电压信号或波动的电压信号;第一电信号的电压幅值的绝对值不小于0伏特、且不大于500伏特;第二电信号的电压幅值的绝对值不小于0伏特、且不大于10伏特;电场的强度不小于0.1伏特每厘米、且不大于10伏特每厘米;电场的频率不小于50千赫兹、且不大于500千赫兹;m为1。
37.其中,恒定的电压信号是指电压大小保持不变;波动的电压信号是指电压正、负偏差的绝对值之和不超过额定值的10%。
38.可选地,第一电信号发生电路20包括:交流电信号发生电路、脉冲电信号发生电路或方波电信号发生电路;交流电信号发生电路用于输出交流电压信号;脉冲电信号发生电路用于输出脉冲电压信号;方波电信号发生电路用于输出方波电压信号。
39.在一些实施例中,第二电信号的电压幅值的绝对值为 0伏特、1伏特或5伏特。
40.如图3所示,仅作为示例,设定n=6,当然n还可以为其他数量,例如20、30、50等,数量不做限定。以电场发生装置施加电场作用于目标生物组织区域80,目标生物组织区域80可以为患者的目标区域,图3中有6个电极(电极101、电极102、电极103、电极104、电极105和电极106)均外置在目标生物组织区域80(例如电极101

106可以被配置成靠着患者的身体放置)。
41.具体的,第一电信号发生电路20与6个电极电连接,用于向6个电极输出第一电信号;第二电信号发生电路30与6个电极电连接,用于向6个电极输出第二电信号。
42.可选地,控制信号发生器40控制一个第一开关单元501将第一电信号传输至电极101,并控制其它第一开关单元501都关断;同时控制与电极101电连接的第二开关单元601关断,并控制其余的第二开关单元601将第二电信号传输至电极102

106。
43.也就是说,控制电极101具有第一电信号,以及控制电极102

106具有第二电信号,则电极101与电极102之间产生第一电场,电极101与电极103之间产生第二电场,电极101与电极104之间产生第三电场,电极101与电极105之间产生第四电场,电极101与电极106之间
产生第五电场。其中,控制向电极101施加的第一电信为高电压信号(例如0~500v之间),控制向电极102

106施加的第二电信号为低电压信号(例如0~10v),即电极101和电极102

106之间具有多个电位差,电极101与电极102

106之间产生了多个电场,进而提高了电场在患者的目标区域的覆盖面积,从而提高了覆盖在患者的目标区域的电场的强度,从而提高了覆盖在目标生物组织的电场的强度,目标生物组织区域包括目标生物组织和正常生物组织,提高了对病变细胞等目标生物组织分裂的抑制效果。
44.当然,还可以控制电极101和电极102具有第一电信号,以及控制电极103

106具有第二电信号;或者,控制电极101具有第一电信号,控制电极103和电极105都具有第二电信号;或者,控制电极101具有第一电信号,控制电极102、电极104和电极106都具有第二电信号;或者,控制电极101具有第一电信号,控制电极103、电极104和电极105都具有第二电信号等,本技术不做特别的限定。
45.本技术实施例可以根据目标生物组织在目标生物组织区域的位置,灵活选择位于目标生物组织区域周围的电极的数量,以及控制哪些电极具有第二电信号,使得具有第一电信号的电极与具有第二电信号的电极之间产生的电场的覆盖面积与目标生物组织所在位置最匹配,因此本实施例能够提升电场的覆盖面积与目标生物组织所在位置的匹配度、电场对目标生物组织的覆盖率、灵活性或适应性,从而有利于提高覆盖在目标生物组织的电场的强度,能够进一步提高对病变细胞等目标生物组织分裂的抑制效果。
46.并且,具有第一电信号的电极与至少两个具有第二电信号的电极之间能够产生多个电场,多个电场叠加使得电场叠加区域的电场强度得到增强,合理的选择至少两个具有第二电信号的电极,能够提高电场叠加区域对目标生物组织的覆盖率,从而有利于提高对病变细胞等目标生物组织分裂的抑制效果。
47.可选地,继续参考图3所示,控制一个第一开关单元501将第一电信号传输至电极101,并控制其它第一开关单元501都关断;同时控制与电极101电连接的第二开关单元601关断,并同步控制其余的第二开关单元601按照设计顺序依次开启,将第二电信号按照设计顺序依次传输至电极102

106。即电极101持续具有第一电信号,电极102

106按照设计顺序依次具有第二电信号(即第二电信号在电极102

106之间按照设计顺序进行切换)。
48.可选地,设计顺序包括:顺时针、逆时针、n芒星形、或者各种跳跃错位的顺序。
49.可选地,各第二开关单元601按照设计顺序依次开启或关断的时间间隔不小于20毫秒、且不大于500毫秒。
50.可选地,控制电极101在第一时间段内具有第一电信号,控制电极102在第二时间段内具有第二电信号,控制电极103在第三时间段内具有第二电信号,控制电极104在第四时间段内具有第二电信号,控制电极105在第五时间段内具有第二电信号,控制电极106在第六时间段内具有第二电信号,上述第一时间段、第二时间段、第三时间段、第四时间段、第五时间段、第六时间段的时间可以均相同、均不相同、或者部分相同,可以根据实际情况设置,本技术不做特别的限定。
51.本实施例通过控制电极101持续具有第一电信号,控制其余电极102

106按照设计顺序依次具有第二电信号,并且其余电极102

106具有的第二电信号的电压小于第一电信号的电压,相比于将各电极全部加载并切换第一电信号,而本实施例将一个电极加载第一电信号,将其余电极加载第二电信号、以及在其余电极之间切换第二电信号的功耗减小,从
而减小了电场发生装置的功耗,延长了电场发生装置的用于供电的电池待机的时长。
52.电场发生装置产生的电场用于破坏病变细胞或者抑制病变细胞分裂,这些电场在本技术中被称为是ttf(tumor treating field,肿瘤处理场),ttf能够阻止快速增殖的活性细胞(例如癌症细胞)增殖和破坏该活性细胞。
53.可选地,继续参考图3所示,为了防止电场发生装置过热,控制6个第一开关单元501按照设计顺序依次开启,将第一电信号按照设计顺序依次传输至对应的电极,同步控制与对应的电极电连接的6个第二开关单元601按照设计顺序依次关断,并同步控制未关断的第二开关单元601按照设计顺序依次开启,将第二电信号按照设计顺序依次传输至未接收第一电信号的电极。
54.可选地,设计顺序包括:顺时针、逆时针、n芒星形、或者各种跳跃错位的顺序。
55.可选地,各第二开关单元61按照设计顺序依次开启或关断的时间间隔不小于20毫秒、且不大于500毫秒。
56.可选地,控制各电极具有第一电信号的时间和具有第二电信号的时间可以根据实际情况进行设置,本技术不做特别的限定。
57.也就是说,电极101

106按照设计顺序依次具有第一电信号和第二电信号,进一步减小了电场发生装置的功耗,从而防止了电场发生装置过热。
58.基于同一发明构思,本技术实施例提供了一种电场发生装置的控制方法,应用于如上述任一可选的实施例中的电场发生装置,电场发生装置的控制方法包括:控制电信号发生器向n个电极中的m个电极输出第一电信号,并控制所述电信号发生器向n

m个电极中的至少两个电极输出第二电信号,使得具有第一电信号的电极与具有第二电信号的电极之间产生电场,n为不小于3的整数,1≤m<n,m为整数;电场发生装置包括电连接的电信号发生器和n个电极;第二电信号的电压小于第一电信号的电压。
59.本技术实施例提供的电场发生装置的控制方法,将n个电极按照设计方式设置于目标生物组织区域的周围,通过控制电信号发生器向n个电极中的m个电极输出第一电信号,并控制电信号发生器向n

m个电极中的至少两个电极输出第二电信号,n为不小于3的整数,1≤m<n,m为整数,本技术实施例可以根据目标生物组织在目标生物组织区域的位置,灵活选择位于目标生物组织区域周围的电极的数量,以及控制哪些电极具有第二电信号,使得具有第一电信号的电极与具有第二电信号的电极之间产生的电场的覆盖面积与目标生物组织所在位置最匹配,因此本实施例能够提升电场的覆盖面积与目标生物组织所在位置的匹配度、电场对目标生物组织的覆盖率、灵活性或适应性,从而有利于提高覆盖在目标生物组织的电场的强度,能够进一步提高对病变细胞等目标生物组织分裂的抑制效果。
60.并且,具有第一电信号的电极与至少两个具有第二电信号的电极之间能够产生多个电场,多个电场叠加使得电场叠加区域的电场强度得到增强,合理的选择至少两个具有第二电信号的电极,能够提高电场叠加区域对目标生物组织的覆盖率,从而有利于提高对病变细胞等目标生物组织分裂的抑制效果。
61.在一些实施例中,控制电信号发生器向n个电极中的m个电极输出第一电信号,并控制电信号发生器向n

m个电极中的至少两个电极输出第二电信号,使得具有第一电信号的电极与具有第二电信号的电极之间产生电场,包括:
控制第一开关组件将第一电信号传输至n个电极中的m个电极,并控制第二开关组件将第二电信号传输至n

m个电极中的至少两个电极,使得具有第一电信号的电极与具有第二电信号的电极之间产生电场;电信号发生器包括:第一电信号发生电路和第二电信号发生电路;电场发生装置还包括:第一开关组件和第二开关组件;第一开关组件与第一电信号发生电路、控制信号发生器、n个电极都电连接;第二开关组件与第二电信号发生电路、控制信号发生器、n个电极都电连接。
62.在一些实施例中,控制第一开关组件将第一电信号传输至n个电极中的m个电极,并控制第二开关组件将第二电信号传输至n

m个电极中的至少两个电极,使得具有第一电信号的电极与具有第二电信号的电极之间产生电场,包括:控制一号第一开关单元将第一电信号传输至n个电极中的一号电极,并控制二号第一开关单元至n号第一开关单元都关断;同时控制与一号电极电连接的一号第二开关单元关断,并控制二号第二开关单元至n号第二开关单元的至少两个第二开关单元将第二电信号传输至n个电极中除了一号电极之外的至少两个电极。
63.第一开关组件包括n个第一开关单元;第二开关组件包括n个第二开关单元;n个第一开关单元包括:一号第一开关单元至n号第一开关单元; n个第二开关单元包括:一号第二开关单元至n号第二开关单元;n个电极包括:一号电极至n号电极。
64.一号第一开关单元至n号第一开关单元、一号第二开关单元至n号第二开关单元,分别与一号电极至n号电极对应电连接;即一号第一开关单元、一号第二开关单元都与一号电极电连接,二号第一开关单元、二号第二开关单元都与二号电极电连接,
……
,n号第一开关单元、n号第二开关单元都与n号电极电连接。
65.示例性地,如图3所示,设定n=6,当然n还可以为其他数量,例如20、30、50等,数量不做限定。以电场发生装置施加电场作用于目标生物组织区域80,目标生物组织区域80可以为患者的目标区域,图3中有6个电极(电极101、电极102、电极103、电极104、电极105和电极106),即一号电极至六号电极,均外置在目标生物组织区域80(例如电极101~106可以被配置成靠着患者的身体放置)。图3中6个第一开关单元501,即一号第一开关单元至六号第一开关单元。图3中6个第二开关单元601,即一号第二开关单元至六号第二开关单元。
66.具体的,第一电信号发生电路20与6个电极电连接,用于向6个电极输出第一电信号;第二电信号发生电路30与6个电极电连接,用于向6个电极输出第二电信号。
67.可选地,控制信号发生器40控制一个第一开关单元501将第一电信号传输至电极101,并控制其它第一开关单元501都关断;同时控制与电极101电连接的第二开关单元601关断,并控制其余的第二开关单元601将第二电信号传输至电极102~106。
68.也就是说,控制电极101具有第一电信号,以及控制电极102~106具有第二电信号,则电极101与电极102之间产生第一电场,电极101与电极103之间产生第二电场,电极101与电极104之间产生第三电场,电极101与电极105之间产生第四电场,电极101与电极106之间产生第五电场。
69.其中,控制向电极101施加的第一电信为高电压信号(例如0~500v之间),控制向电极102~106施加的第二电信号为低电压信号(例如0~10v),即电极101和电极102~106之间具有多个电位差,电极101与电极102~106之间产生了多个电场,多个电场叠加使得电场叠加
区域的电场强度得到增强,合理的选择至少两个具有第二电信号的电极,能够提高电场叠加区域对目标生物组织的覆盖率,从而有利于提高对病变细胞等目标生物组织分裂的抑制效果。
70.当然,还可以控制电极101和102具有第一电信号,以及控制电极103

106具有第二电信号;或者,控制电极101具有第一电信号,控制电极103和电极105都具有第二电信号;或者,控制电极101具有第一电信号,控制电极102、电极104和电极106都具有第二电信号;或者,控制电极101具有第一电信号,控制电极103、电极104和电极105都具有第二电信号等,本技术不做特别的限定。
71.本技术实施例可以根据目标生物组织在目标生物组织区域的位置,灵活选择位于目标生物组织区域周围的电极的数量,以及控制哪些电极具有第二电信号,使得具有第一电信号的电极与具有第二电信号的电极之间产生的电场的覆盖面积与目标生物组织所在位置最匹配,因此本实施例能够提升电场的覆盖面积与目标生物组织所在位置的匹配度、电场对目标生物组织的覆盖率、灵活性或适应性,从而有利于提高覆盖在目标生物组织的电场的强度,能够进一步提高对病变细胞等目标生物组织分裂的抑制效果。
72.在一些实施例中,控制第一开关组件将第一电信号传输至n个电极中的m个电极,并控制第二开关组件将第二电信号传输至n

m个电极中的至少两个电极,使得具有第一电信号的电极与具有第二电信号的电极之间产生电场,包括:控制一号第一开关单元将第一电信号传输至n个电极中的一号电极,并控制二号第一开关单元至n号第一开关单元都关断;同时控制与一号电极电连接的一号第二开关单元关断,并同步控制二号第二开关单元至n号第二开关单元的至少两个第二开关单元按照设计顺序依次开启,将第二电信号按照设计顺序依次传输至n个电极中除了一号电极之外的至少两个电极。
73.第一开关组件包括n个第一开关单元;第二开关组件包括n个第二开关单元;n个第一开关单元包括:一号第一开关单元至n号第一开关单元; n个第二开关单元包括:一号第二开关单元至n号第二开关单元;n个电极包括:一号电极至n号电极。
74.一号第一开关单元至n号第一开关单元、一号第二开关单元至n号第二开关单元,分别与一号电极至n号电极对应电连接;即一号第一开关单元、一号第二开关单元都与一号电极电连接,二号第一开关单元、二号第二开关单元都与二号电极电连接,
……
,n号第一开关单元、n号第二开关单元都与n号电极电连接。
75.本实施例通过控制n个电极中的一个电极持续具有第一电信号,控制其余电极按照设计顺序依次具有第二电信号,并且其余电极具有的第二电信号的电压小于第一电信号的电压,相比于将各电极全部加载并切换第一电信号,而本实施例将一个电极加载第一电信号,将其余电极加载第二电信号、以及在其余电极之间切换第二电信号的功耗减小,从而减小了电场发生装置的功耗。
76.示例性地,继续参考图3所示,控制一个第一开关单元501将第一电信号传输至电极101,并控制其它第一开关单元501都关断;同时控制与电极101电连接的第二开关单元601关断,并同步控制其余的第二开关单元601按照设计顺序依次开启,将第二电信号按照设计顺序依次传输至电极102~106。即电极101持续具有第一电信号,电极102~106按照设计顺序依次具有第二电信号(即第二电信号在电极102~106之间按照设计顺序进行切换)。
77.可选地,设计顺序包括:顺时针、逆时针、n芒星形、或者各种跳跃错位的顺序。
78.可选地,各第二开关单元601按照设计顺序依次开启或关断的时间间隔不小于20毫秒、且不大于500毫秒。
79.可选地,控制电极101在第一时间段内具有第一电信号,控制电极102在第二时间段内具有第二电信号,控制电极103在第三时间段内具有第二电信号,控制电极104在第四时间段内具有第二电信号,控制电极105在第五时间段内具有第二电信号,控制电极106在第六时间段内具有第二电信号,上述第一时间段、第二时间段、第三时间段、第四时间段、第五时间段、第六时间段的时间可以均相同、均不相同、或者部分相同,可以根据实际情况设置,本技术不做特别的限定。
80.本实施例通过控制电极101持续具有第一电信号,控制其余电极102~106按照设计顺序依次具有第二电信号,并且其余电极102~106具有的第二电信号的电压小于第一电信号的电压,相比于将各电极全部加载并切换第一电信号,而本实施例将一个电极加载第一电信号,将其余电极加载第二电信号、以及在其余电极之间切换第二电信号的功耗减小,从而减小了电场发生装置的功耗,延长了电场发生装置的用于供电的电池待机的时长。
81.在一些实施例中,控制第一开关组件将第一电信号传输至n个电极中的m个电极,并控制第二开关组件将第二电信号传输至n

m个电极中的至少两个电极,使得具有第一电信号的电极与具有第二电信号的电极之间产生电场,包括:m为1,控制n个第一开关单元按照设计顺序依次开启,使得n个电极按照设计顺序依次接收到第一电信号,同步控制n个第二开关单元按照设计顺序依次关断,并同步控制各第二开关单元组合按照设计顺序依次开启,使得与各第二开关单元组合对应的电极组合按照设计顺序依次接收到第二电信号;第二开关单元组合包括未关断的n

1个第二开关单元中的至少两个第二开关单元;电极组合包括未接收所述第一电信号的至少两个电极。
82.第一开关组件包括n个第一开关单元;第二开关组件包括n个第二开关单元。
83.本实施例通过控制n个电极按照设计顺序依次具有第一电信号(高电压信号)和第二电信号(低电压信号),进一步减小了电场发生装置的功耗,从而防止了电场发生装置过热。
84.示例性地,继续参考图3所示,为了防止电场发生装置过热,控制6个第一开关单元501按照设计顺序依次开启,将第一电信号按照设计顺序依次传输至对应的电极,同步控制与对应的电极电连接的6个第二开关单元601按照设计顺序依次关断,并同步控制未关断的第二开关单元601按照设计顺序依次开启,将第二电信号按照设计顺序依次传输至未接收第一电信号的电极。
85.可选地,设计顺序包括:顺时针、逆时针、n芒星形、或者各种跳跃错位的顺序。
86.可选地,各第二开关单元61按照设计顺序依次开启或关断的时间间隔不小于20毫秒、且不大于500毫秒。
87.可选地,控制各电极具有第一电信号的时间和具有第二电信号的时间可以根据实际情况进行设置,本技术不做特别的限定。
88.也就是说,电极101~106按照设计顺序依次具有第一电信号和第二电信号,进一步减小了电场发生装置的功耗,从而防止了电场发生装置过热。
89.在一些实施例中,各第二开关单元61按照设计顺序依次开启或关断的时间间隔不
小于20毫秒、且不大于500毫秒。
90.需要说明的是,目标生物组织区域包括目标生物组织和正常生物组织,目标生物组织包括病变细胞、肿瘤或病灶等。
91.为了进一步验证本技术的技术效果,以目标生物组织为肿瘤为例,对目标生物组织和设置在目标生物组织区域周围的n个电极进行二维建模,以及对人体胸腔和人体胸腔内的肿瘤进行三维建模。
92.二维模型:有限元建模过程如下:首先,在comsol中搭建几何模型。构建直径为40mm(毫米)的圆作为肿瘤(即目标生物组织81);构建200mm边长的正方形作为目标生物组织区域80,正方形中心与肿瘤的圆心重合,正方形位于圆之外的区域表示肿瘤外的正常生物组织82;在上述正方形的4条边的中心处分别放置长度为80mm的直线(如图4中h1为80mm),作为电极。所建模型如图4所示,4个电极分别标识为电极107、电极108、电极109和电极110。
93.材料电参数设置:肿瘤区域(即目标生物组织81)设置电导率为0.24 s/m(西门子每米),介电常数为2000;周围正常生物组织82设置电导率0.11 s/m,介电常数1980。
94.施加电压波形:该实施例中施加频率150khz(千赫兹),峰

峰值为120v(伏特)的连续正弦波,即第一电信号发生电路为交流电信号发生电路,输出交流电压信号,交流电压信号的频率为150khz(千赫兹),峰

峰值为120v(伏特)。
95.需要说明的是,第一电信号发生电路的输出的第一电信号为高电压信号,第二电信号发生电路输出的第二电信号为低电压信号。
96.设置电极107作为电源接收端,用于接收第一电信号发生电路输出的第一电信号,设置电极108~110作为接地端,用于接收第二电信号发生电路输出的第二电信号。
97.根据上述设置,参见如下三种情况:1、单电极接地的情况,设置电极107接收第一电信号发生电路的输出的第一电信号(高电压信号)、电极108接收第二电信号发生电路输出的第二电信号(低电压信号),即电极107接收电源电压,电极108接地。
98.如图5a所示的单电极接地情况的场强分布意图;经过计算得到肿瘤区域的平均场强为1.6075v/cm(伏特每厘米)。
99.2、双电极接地的第一种情况,设置电极107接收第一电信号发生电路的输出的第一电信号(高电压信号)、电极108和电极109都接收第二电信号发生电路输出的第二电信号(低电压信号),即电极107接收电源电压,电极108和电极109均接地。
100.如图5b所示的双电极接地情况的场强分布意图;经过计算得到肿瘤区域的平均场强为1.6775v/cm,相比于单电极接地情况,肿瘤区域的平均场强提升了4.35%。
101.3、双电极接地的第二种情况,设置电极107接收第一电信号发生电路的输出的第一电信号(高电压信号)、电极108和电极110都接收第二电信号发生电路输出的第二电信号(低电压信号),即电极107接收电源电压,电极108和电极110均接地。
102.如图5c所示的双电极接地情况的场强分布意图;经过计算得到肿瘤区域的平均场强为1.6775v/cm,相比于单电极接地情况,肿瘤区域的平均场强提升了4.35%。
103.肿瘤在不同情况下的平均场强如表一所示。
104.表一:肿瘤在不同情况下的平均场强 平均场强(v/cm)单电极接地的情况1.6075双电极接地的第一种情况1.6775双电极接地的第二种情况1.6775由上述可知,在具有高电压信号的电极数量不变的情况下,具有低电压信号的电极数量越多,肿瘤区域的平均场强越大。
105.本实施例能够提高电场在目标生物组织的覆盖面积,能够提高覆盖在目标生物组织区域的电场的强度,从而能够提高覆盖在目标生物组织的电场的强度,从而提高了对病变细胞等目标生物组织分裂的抑制效果。
106.三维模型:有限元建模过程如下:构建人体胸腔:首先在rhino3d nurbs 7中搭建出实际各部分组织的大致形状,再和多张ct (computed tomography,电子计算机断层扫描),切片进行比对,修改边界轮廓,最终还原出真实人体模型。建模内容包含皮肤、脂肪、肌肉、骨骼、肺、心、肝脏,一些过于细化的组织(如结缔组织、胸膜等)由于电参数相近且难以建模,被合并为肌肉组织,最终所建模型如图6所示。
107.构建单个电极:每个电极被建模为图7所示的双层结构(即图7中第一层91和第二层92),其中面积较大层(图7中第一层91)贴近皮肤为凝胶层,直径为21mm,厚度在0.5~2mm之间;面积较小层(图7中第二层92)为绝缘层,直径为20mm,厚度为1mm。在绝缘材料的选取上,采用高介电常数的陶瓷作为绝缘层材料,介电常数接近10000,电场经由陶瓷层、凝胶层传递至人体。
108.构建电极阵列:所述电极阵列由多个电极构成,例如,可以由5个电极、10个电极、或者15个等其他数量的电极构成多个不同的电极阵列。如图8a和8b所示,适用于人体胸腔肺癌治疗的电极阵列布局,图8a中展示的是初始电极阵列布局。
109.如图8a所示,适用于肺癌治疗的电极阵列分为三类,分别是前胸电极阵列(图8a中位于人体前胸的第一电极阵列201),后背电极阵列(图8a中位于人体后背的第二电极阵列202),以及侧边电极阵列(图8a中位于人体一侧的第三电极阵列203)。由于人体前胸和后背处皮肤面积较大,前胸电极阵列和后背电极阵列分别包括了更多的电极,即前胸电极阵列(即第一电极阵列201)和后背电极阵列(第二电极阵列202)分别包括20个电极;而人体两侧贴放位置受限,放置在人体两侧的电极阵列包括了较少的电极,即在人体两侧分别放置第三电极阵列203,第三电极阵列203包括13个电极。如图8a所示,在人体的前胸放置第一电极阵列201,在人体的后背放置第二电极阵列202,在身体的左侧放置第三电极阵列203,在身体的右侧放置第三电极阵列203,即在人体前胸、后背、左侧、右侧处放置4个电极阵列(即第一电极阵列201、第二电极阵列202、第三电极阵列203、第三电极阵列203)。
110.构建肿瘤模型:共搭建了4个虚拟肿瘤模型,如图9a、9b、9c和9d所示,图9a、9b、9c和9d中的目标生物组织81分别设为肿瘤t1、肿瘤t2、肿瘤t3和肿瘤t4。4种肿瘤的大小和位置如图9a、9b、9c和9d中虚线圆圈所示,其中图9a中的肿瘤t1位于右肺中叶,直径40mm;图9b中的肿瘤t2位于右肺中叶,图9c中的肿瘤t3位于左肺中叶,图9d中的肿瘤t4位于左肺下叶,
肿瘤t2、t3和t4的直径都为60mm。
111.模型搭建完成后,使用hypermesh 14.0进行网格划分,划分出包含电极、凝胶、皮肤、脂肪、骨骼、肌肉、肺、心脏、肝脏、肿瘤几种不同组织的单独网格,逐一导入至comsol multiphysics 5.5中,使用电流模块求解麦克斯韦方程组的电准静态方程。
112.材料电参数设置:根据表二所示,将各个组织成分的电导率和介电常数设置为相应数值。
113.表二:各个组织成分的电导率和介电常数组织脂肪肌肉骨骼肺心脏肝脏肿瘤陶瓷凝胶电导率(s/m)0.040.3730.070.110.2280.09540.2400.1介电常数1007110350198073336090200010000100仿真电源设置:采用频域仿真,频率设置为150khz,每个电极上的法向电流密度设置为100ma/cm2(毫安每平方厘米)。
114.场强评价方法:利用comsol计算出肿瘤处的电场强度

体积曲线图(evh),如图10所示,其中横坐标轴为场强大小(v/cm),纵坐标轴为在肿瘤中体积占比(%),曲线上的点表示肿瘤中大于该点对应场强值的体积占比,用整条曲线下的面积来表示场强在肿瘤处的覆盖量,该面积可以通过对曲线积分得到,该面积值记为e
auc

115.需要说明的是,第一电信号发生电路的输出的第一电信号为高电压信号,第二电信号发生电路输出的第二电信号为低电压信号。
116.设置电极前胸电极阵列作为电源接收端,用于接收第一电信号发生电路输出的第一电信号,设置后背电极阵列、左侧电极阵列和右侧电极阵列作为接地端,用于接收第二电信号发生电路输出的第二电信号。
117.在肿瘤t1和肿瘤t2中,仿真结果如表三所示,比较了场强覆盖量e
auc
的数值。表三中的两种情况如下:1、单电极阵列接地的情况,设置前胸电极阵列(如图8a中第一电极阵列201)接收第一电信号发生电路的输出的第一电信号(高电压信号)、后背电极阵列(如图8a中第二电极阵列202)接收第二电信号发生电路输出的第二电信号(低电压信号),即前胸电极阵列接收电源电压,后背电极阵列接地。
118.2、双电极阵列接地的情况,设置前胸电极阵列(如图8a中第一电极阵列201)接收第一电信号发生电路的输出的第一电信号(高电压信号)、后背电极阵列(如图8a中第二电极阵列202)和左侧电极阵列(如图8a中第三电极阵列203)都接收第二电信号发生电路输出的第二电信号(低电压信号),即前胸电极阵列接收电源电压,后背电极阵列和左侧电极阵列都接地。
119.如表三中结果表明双电极阵列接地时的场强覆盖量e
auc
的数值,相较于单电极阵列接地时的场强覆盖量e
auc
的数值提高了,从而场强覆盖量得到了提升。从表三可以得出,肿瘤t1双电极阵列接地时相较于单电极阵列接地情况,场强覆盖量e
auc
的数值提升了1.22%;肿瘤t2双电极阵列接地时相较于单电极阵列接地情况,场强覆盖量e
auc
的数值提升了1.23%。
120.肿瘤t1的人体胸腔水平面电场分布示意图如图11a和图11b所示,位置选取在肿瘤球心处。从图中可以看出图11b中位于人体左侧(如图中的左面部分)的电场的强度相比于
图11a中左侧的电场的强度增强了。
121.肿瘤t2的人体胸腔水平面电场分布示意图如图12a和图12b所示,位置选取在肿瘤球心处。从图中可以看出图12b中位于人体左侧(如图中的左面部分)的电场的强度相比于图12a中左侧的电场的强度增强了。
122.表三:肿瘤t1和t2在不同情况下的场强覆盖量e
auc
的数值在肿瘤t3和肿瘤t4中,仿真结果如表四所示,同样比较了场强覆盖量e
auc
的数值,表四中的两种情况如下:1、单电极阵列接地的情况,设置前胸电极阵列(如图8a中第一电极阵列201)接收第一电信号发生电路的输出的第一电信号(高电压信号)、后背电极阵列(如图8a中第二电极阵列202)接收第二电信号发生电路输出的第二电信号(低电压信号),即前胸电极阵列接收电源电压,后背电极阵列接地。
123.2、双电极阵列接地的情况,设置前胸电极阵列(如图8a中第一电极阵列201)接收第一电信号发生电路的输出的第一电信号(高电压信号)、后背电极阵列(如图8a中第二电极阵列202)和右侧电极阵列(如图8a中第三电极阵列203)都接收第二电信号发生电路输出的第二电信号(低电压信号),即前胸电极阵列接收电源电压,后背电极阵列和右侧电极阵列都接地。
124.如表四中结果表明双电极阵列接地时的场强覆盖量e
auc
的数值,相较于单电极阵列接地时的场强覆盖量e
auc
的数值提高了,从而场强覆盖量得到了提升。从表三可以得出,肿瘤t3双电极阵列接地时相较于单电极阵列接地情况,场强覆盖量e
auc
的数值提升了16.20%;肿瘤t4双电极阵列接地时相较于单电极阵列接地情况,场强覆盖量e
auc
的数值提升了15.79%。
125.肿瘤t3的人体胸腔水平面电场分布示意图如图13a和图13b所示,位置选取在肿瘤球心处。从图中可以看出图13b中位于人体右侧(如图中的右面部分)的电场的强度相比于图13a中右侧的电场的强度增强了。
126.肿瘤t4的人体胸腔水平面电场分布示意图如图14a和图14b所示,位置选取在肿瘤球心处。从图中可以看出图14b中位于人体右侧(如图中的右面部分)的电场的强度相比于图14a中右侧的电场的强度增强了。
127.表四:肿瘤t3和t4在不同情况下的场强覆盖量e
auc
的数值通过上述结果可以发现,通过使用靠近肿瘤一侧的电极阵列与背部电极阵列双接地的方式,相较于背部电极阵列单接地的方式,能够提升肿瘤区域的场强,各电极阵列之间
产生的电场的场强覆盖量提升了,能够进一步提高对病变细胞等目标生物组织分裂的抑制效果。
128.此外,如图8b所示,若在肿瘤t1、肿瘤t2、肿瘤t3和肿瘤t4中,将背部偏左和偏右的位置贴放置两个电极阵列。表五中的两种情况如下:1、单电极阵列接地的情况,设置前胸电极阵列(如图8a中第一电极阵列201)接收第一电信号发生电路的输出的第一电信号(高电压信号)、后背电极阵列(如图8a中第二电极阵列202)接收第二电信号发生电路输出的第二电信号(低电压信号),即前胸电极阵列接收电源电压,后背电极阵列接地。
129.2、双电极阵列接地的情况,设置前胸电极阵列(如图8a中第一电极阵列201)接收第一电信号发生电路的输出的第一电信号(高电压信号)、后背电极阵列(如图8b中的两个第二电极阵列202)都接收第二电信号发生电路输出的第二电信号(低电压信号),即前胸电极阵列接收电源电压,后背电极阵列接地。
130.可见,背部放置两个第二电极阵列202同时具有低电压信号,相较于背部仅放置一个第二电极阵列202具有低电压信号的方式,同样能够带来肿瘤处场强大小的提升。如表五所示,表五展示了前述4种肿瘤模型在背部放置一个第二电极阵列202和背部放置两个第二电极阵列202情况下的场强覆盖量eauc的数值对比。
131.从表五中可以得出,肿瘤t1双电极阵列接地时相较于单电极阵列接地情况,场强覆盖量e
auc
的数值提升了4.12%;肿瘤t2双电极阵列接地时相较于单电极阵列接地情况,场强覆盖量e
auc
的数值提升了4.49%;肿瘤t3双电极阵列接地时相较于单电极阵列接地情况,场强覆盖量e
auc
的数值提升了15.08%;肿瘤t4双电极阵列接地时相较于单电极阵列接地情况,场强覆盖量e
auc
的数值提升了9.57%。
132.肿瘤t1的人体胸腔水平面电场分布示意图如图11a和图11c所示,位置选取在肿瘤球心处。从图中可以看出图11c中位于人体背部一侧(如图中的上面部分)的电场的强度相比于图11a中上面的电场的强度增强了。
133.肿瘤t2的人体胸腔水平面电场分布示意图如图12a和图12c所示,位置选取在肿瘤球心处。从图中可以看出图12c中位于人体背部一侧(如图中的上面部分)的电场的强度相比于图12a中上面的电场的强度增强了。
134.肿瘤t3的人体胸腔水平面电场分布示意图如图13a和图13c所示,位置选取在肿瘤球心处。从图中可以看出图13c中位于人体背部一侧(如图中的上面部分)的电场的强度相比于图13a中上面的电场的强度增强了。
135.肿瘤t4的人体胸腔水平面电场分布示意图如图14a和图14c所示,位置选取在肿瘤球心处。从图中可以看出图14c中位于人体背部一侧(如图中的上面部分)的电场的强度相比于图14a中上面的电场的强度增强了。
136.表五:肿瘤t1、t2、t3和t4在不同情况下的场强覆盖量e
auc
的数值由上述可知,在具有高电压信号的电极阵列数量不变的情况下,具有低电压信号
的电极阵列数量越多,各电极阵列之间产生的电场的场强覆盖量提升了,能够进一步提高对病变细胞等目标生物组织分裂的抑制效果。
137.本技术实施例在具有第一电信号(高电压信号)的电极数量不变的情况下,具有第二电信号(低电压信号)的电极数量越多,具有第一电信号的电极与具有第二电信号的电极之间产生的电场越多,电场在目标生物组织区域的覆盖面积越大,能够提高覆盖在目标生物组织区域的电场的强度,从而能够提高覆盖在目标生物组织的电场强度,进一步提高了对病变细胞等目标生物组织分裂的抑制效果。
138.基于同一发明构思,本技术实施例提供了一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现如上述任一可选的实施例中的电场发生装置的控制方法。
139.本技术实施例提供的一种计算机可读存储介质适用于上述电场发生装置的控制方法的各种可选实施方式。在此不再赘述。
140.应用本技术实施例,至少能够实现如下有益效果:(1)本技术实施例提供的电场发生装置,将n个电极按照设计方式设置于目标生物组织区域的周围,通过控制电信号发生器向n个电极中的m个电极输出第一电信号,并控制电信号发生器向n

m个电极中的至少两个电极输出第二电信号,n为不小于3的整数,且1≤m<n,m为整数。本技术实施例可以根据目标生物组织在目标生物组织区域的位置,灵活选择位于目标生物组织区域周围的电极的数量,以及控制哪些电极具有第二电信号,使得具有第一电信号的电极与具有第二电信号的电极之间产生的电场的覆盖面积与目标生物组织所在位置最匹配,因此本实施例能够提升电场的覆盖面积与目标生物组织所在位置的匹配度、电场对目标生物组织的覆盖率、灵活性或适应性,从而有利于提高覆盖在目标生物组织的电场的强度,能够进一步提高对病变细胞等目标生物组织分裂的抑制效果。
141.并且,具有第一电信号的电极与至少两个具有第二电信号的电极之间能够产生多个电场,多个电场叠加使得电场叠加区域的电场强度得到增强,合理的选择至少两个具有第二电信号的电极,能够提高电场叠加区域对目标生物组织的覆盖率,从而有利于提高对病变细胞等目标生物组织分裂的抑制效果。
142.(2)本实施例通过控制n个电极中的一个电极持续具有第一电信号,控制其余电极按照设计顺序依次具有第二电信号,并且其余电极具有的第二电信号的电压小于第一电信号的电压,相比于将各电极全部加载并切换第一电信号,而本实施例将一个电极加载第一电信号,将其余电极加载第二电信号、以及在其余电极之间切换第二电信号的功耗减小,从而减小了电场发生装置的功耗。
143.(3)本实施例通过控制n个电极按照设计顺序依次具有第一电信号(高电压信号)和第二电信号(低电压信号),进一步减小了电场发生装置的功耗,从而防止了电场发生装置过热。
144.(4)在具有第一电信号(高电压信号)的电极数量不变的情况下,具有第二电信号(低电压信号)的电极数量越多,具有第一电信号的电极与具有第二电信号的电极之间产生的电场越多,电场在目标生物组织区域的覆盖面积越大,能够提高覆盖在目标生物组织区域的电场的强度,从而能够提高覆盖在目标生物组织的电场强度,进一步提高了对病变细胞等目标生物组织分裂的抑制效果。
145.本技术领域技术人员可以理解,本技术中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案可以被交替、更改、组合或删除。进一步地,具有本技术中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的其他步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。进一步地,现有技术中的具有与本技术中公开的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。
146.术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
147.应该理解的是,虽然附图的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,其可以以其他的顺序执行。而且,附图的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段,这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,其执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
148.以上所述仅是本技术的部分实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本技术原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。
再多了解一些

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