目錄 前言 第1章 緒論 1 1.1 腫瘤及其治療方法 1 1.1.1 腫瘤及其嚴(yán)峻形勢(shì) 1 1.1.2 腫瘤的傳統(tǒng)治療方法 1 1.1.3 腫瘤的微創(chuàng)物理治療方法 3 1.1.4 其他治療方法 4 1.2 基于電場(chǎng)生物效應(yīng)的新型治療方法 5 1.2.1 直流電場(chǎng)療法 5 1.2.2 交變電場(chǎng)療法 6 1.2.3 脈沖電場(chǎng)療法 7 1.3 脈沖電場(chǎng)腫瘤治療方法 8 1.3.1 可逆電穿孔療法 8 1.3.2 不可逆電穿孔療法 10 1.4 本章小結(jié) 15 參考文獻(xiàn) 15 第2章 不可逆電穿孔腫瘤消融治療方法 28 2.1 引言 28 2.2 細(xì)胞電穿孔的基本原理 28 2.2.1 動(dòng)物細(xì)胞膜結(jié)構(gòu) 28 2.2.2 外加電場(chǎng)下的細(xì)胞響應(yīng) 31 2.2.3 細(xì)胞膜電穿孔機(jī)理 32 2.2.4 細(xì)胞膜不可逆電穿孔 34 2.2.5 基于電場(chǎng)應(yīng)力的細(xì)胞內(nèi)外膜電穿孔機(jī)理 35 2.3 不可逆電穿孔治療腫瘤的生物效應(yīng)機(jī)理 38 2.3.1 脈沖電場(chǎng)劑量-效應(yīng)關(guān)系的實(shí)驗(yàn)研究 38 2.3.2 脈沖場(chǎng)強(qiáng)參數(shù)的窗口效應(yīng)及機(jī)理 40 2.3.3 脈沖電場(chǎng)誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞不可逆電穿孔及凋亡機(jī)理 44 2.3.4 脈沖電場(chǎng)對(duì)腫瘤細(xì)胞侵襲能力和轉(zhuǎn)移能力的影響 47 2.4 不可逆電穿孔腫瘤消融的研究進(jìn)展 52 2.4.1 不可逆電穿孔腫瘤消融的數(shù)值仿真 52 2.4.2 不可逆電穿孔腫瘤消融的細(xì)胞實(shí)驗(yàn) 54 2.4.3 不可逆電穿孔腫瘤消融的組織實(shí)驗(yàn) 55 2.4.4 不可逆電穿孔腫瘤消融的治療計(jì)劃 55 2.4.5 不可逆電穿孔腫瘤消融的臨床應(yīng)用 56 2.5 不可逆電穿孔臨床應(yīng)用中存在的主要問(wèn)題 58 2.6 本章小結(jié) 61 參考文獻(xiàn) 61 第3章 高頻雙極性脈沖不可逆電穿孔腫瘤消融治療方法 67 3.1 引言 67 3.2 傳統(tǒng)不可逆電穿孔技術(shù)難點(diǎn)問(wèn)題分析 67 3.2.1 消融不均難題分析及解決思路 67 3.2.2 肌肉收縮難題分析及解決思路 70 3.3 新型不可逆電穿孔腫瘤消融脈沖波形特征 70 3.3.1 融合多特征的脈沖組合方式 70 3.3.2 高頻雙極性脈沖的主要波形特征 72 3.4 高頻雙極性脈沖解決傳統(tǒng)不可逆電穿孔應(yīng)用難點(diǎn)問(wèn)題的有效性 73 3.4.1 高頻雙極性脈沖電場(chǎng)均勻性仿真研究 73 3.4.2 高頻雙極性脈沖電場(chǎng)均勻性實(shí)驗(yàn)研究 74 3.4.3 高頻雙極性脈沖電場(chǎng)抑制肌肉收縮仿真研究 78 3.4.4 高頻雙極性脈沖電場(chǎng)抑制肌肉收縮實(shí)驗(yàn)研究 82 3.5 高頻雙極性脈沖誘導(dǎo)不可逆電穿孔的生物效應(yīng)機(jī)制 87 3.5.1 高頻雙極性脈沖誘導(dǎo)的細(xì)胞電響應(yīng)數(shù)值仿真研究 87 3.5.2 高頻雙極性脈沖作用下細(xì)胞的死亡途徑 95 3.6 高頻雙極性脈沖不可逆電穿孔組織消融的有效性與安全性 104 3.6.1 高頻雙極性脈沖不可逆電穿孔腫瘤治療樣機(jī)研制 104 3.6.2 高頻雙極性脈沖組織消融效果 105 3.6.3 肝臟組織消融效果及閾值場(chǎng)強(qiáng) 107 3.6.4 高頻雙極性脈沖大動(dòng)物消融實(shí)驗(yàn)的安全性與有效性 110 3.7 本章小結(jié) 114 參考文獻(xiàn) 114 第4章 多序列組合脈沖不可逆電穿孔腫瘤消融治療方法 117 4.1 引言 117 4.2 多序列組合脈沖電場(chǎng)腫瘤治療方法 117 4.2.1 不可逆電穿孔臨床應(yīng)用中存在的其他問(wèn)題 117 4.2.2 增強(qiáng)型多序列組合脈沖思路 119 4.3 多序列組合脈沖作用下組織可逆與不可逆電穿孔區(qū)域變化規(guī)律 120 4.4 多序列組合脈沖增效細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 125 4.4.1 多序列組合脈沖細(xì)胞殺傷效果的初步驗(yàn)證 125 4.4.2 不同場(chǎng)強(qiáng)下多序列組合脈沖的細(xì)胞殺傷效果 127 4.4.3 相同劑量下多序列組合脈沖的細(xì)胞殺傷效果 130 4.4.4 相同脈沖個(gè)數(shù)下多序列組合脈沖的細(xì)胞殺傷效果 131 4.4.5 多序列組合脈沖作用下細(xì)胞懸液的溫升分析 132 4.5 多序列組合脈沖擴(kuò)大組織消融面積的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 133 4.5.1 多序列組合脈沖擴(kuò)大兔肝臟組織消融面積的在體實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 133 4.5.2 相同脈沖個(gè)數(shù)下多序列組合脈沖擴(kuò)大兔肝臟組織消融面積的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 135 4.5.3 多序列組合脈沖與臨床常用脈沖參數(shù)作用下的消融面積對(duì)比 137 4.5.4 多序列組合脈沖施加順序及脈沖間隔對(duì)消融面積的影響 137 4.5.5 多序列組合脈沖的閾值場(chǎng)強(qiáng)及其溫升分析 138 4.5.6 多序列組合脈沖有效擴(kuò)大消融面積的討論分析 140 4.6 多序列組合脈沖腫瘤組織消融的安全有效性分析 141 4.7 本章小結(jié) 143 參考文獻(xiàn) 143 第5章 新型脈沖腫瘤消融的治療計(jì)劃及療效評(píng)估策略 145 5.1 引言 145 5.2 新型脈沖不可逆電穿孔臨床應(yīng)用中的關(guān)鍵問(wèn)題 145 5.2.1 高頻雙極性脈沖不可逆電穿孔消融腫瘤的治療參數(shù)選擇 145 5.2.2 脈沖電場(chǎng)組織消融的療效即刻評(píng)估 146 5.3 脈沖電場(chǎng)作用下的組織電導(dǎo)率動(dòng)態(tài)變化模型 146 5.3.1 高頻雙極性脈沖作用下生物組織電導(dǎo)率動(dòng)態(tài)變化 146 5.3.2 多脈沖作用下的組織電導(dǎo)率動(dòng)態(tài)變化模型 152 5.4 脈沖電場(chǎng)組織消融效果評(píng)估 159 5.4.1 兔肝臟組織動(dòng)態(tài)消融判據(jù) 159 5.4.2 高頻雙極性脈沖組織消融效果動(dòng)態(tài)評(píng)估 162 5.4.3 兩電極作用下組織阻抗變化與消融范圍的關(guān)系 163 5.4.4 多針電極布置下組織阻抗變化與消融范圍的關(guān)系 168 5.5 高頻雙極性脈沖不可逆電穿孔腫瘤消融治療計(jì)劃 174 5.6 基于遺傳算法的腫瘤組織不可逆電穿孔消融治療計(jì)劃 179 5.7 本章小結(jié) 183 參考文獻(xiàn) 184 第6章 不可逆電穿孔腫瘤消融技術(shù)進(jìn)展與發(fā)展趨勢(shì) 186 6.1 引言 186 6.2 不可逆電穿孔腫瘤消融技術(shù)的進(jìn)展 186 6.2.1 應(yīng)用于不可逆電穿孔組織消融的新型電極 186 6.2.2 協(xié)同納米材料增強(qiáng)不可逆電穿孔療效 187 6.2.3 協(xié)同電化學(xué)反應(yīng)增強(qiáng)不可逆電穿孔療效 187 6.2.4 不可逆電穿孔聯(lián)合免疫療法 188 6.2.5 不可逆電穿孔聯(lián)合其他腫瘤療法 189 6.3 不可逆電穿孔腫瘤消融技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 189 6.3.1 不可逆電穿孔臨床腫瘤治療的可視化與療效評(píng)估 189 6.3.2 不可逆電穿孔腫瘤消融的聯(lián)合治療 189 6.4 本章小結(jié) 190 參考文獻(xiàn) 190