一种用于实时动态观测射频治疗中肿瘤微环境变化的装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于实时动态观测射频治疗中肿瘤微环境变化的装置。该装置包括：用于实时动态观测肿瘤微环境变化的背脊皮翼视窗；用于进行射频治疗的射频线圈；用于将所述背脊皮翼视窗和所述射频线圈进行可拆卸连接的连接装置；用于将所述背脊皮翼视窗和所述射频线圈隔开、所述射频线圈和所述连接装置隔开的非导电材料。本发明专利技术将背脊皮翼视窗和射频治疗线圈巧妙结合，保证药物有效的射频治疗效果，同时在射频治疗过程中观察直观、操作简便、可及时并准确地判断研究治疗过程中肿瘤血管和正常血管的情况，为观察和研究射频药物对肿瘤血管的阻断过程和机理，为评价抗肿瘤特别是射频作用下肿瘤血管阻断药物提供了有效且可靠的手段。

Device for real-time dynamic observation of tumor microenvironment change in radio frequency treatment

The invention discloses a device for real-time dynamic observation of tumor microenvironment change in radio frequency treatment. The apparatus includes a real-time dynamic observation of tumor microenvironment change back wing skin window; for radiofrequency coil RF therapy; for the skin of the back wing window and the radiofrequency coil can be detachably connected to connecting device; the back skin, will be separated from the wing and the windows of the RF coil the RF coil and the connection device is separated from the non conducting materials. The present invention will back skin wing windows and radiofrequency coil combination, ensure the RF treatment effect of effective drugs, and observe the RF treatment process is simple, intuitive, timely and accurately determine the tumor blood vessels and normal vascular research in the course of treatment, to observe and study the RF drugs on tumor vascular occlusion and to evaluate the anti-tumor mechanism, especially the radio frequency under the action of tumor vascular blocking drugs provides effective and reliable means.

【技术实现步骤摘要】
一种用于实时动态观测射频治疗中肿瘤微环境变化的装置
本专利技术属于肿瘤生物学领域，具体涉及一种用于实时动态观测射频治疗中肿瘤微环境变化的装置。
技术介绍
迄今为止，癌症仍是世界上最严重的公共健康问题。在中国乃至世界范围内癌症的发病率及死亡率仍在不断攀升，恶性肿瘤已经成为导致人类死亡的主要疾病之一。肿瘤发生是一个复杂的多因素、多阶段过程，是个体基因不稳定性及包括人类生活方式在内的环境因素等共同作用的结果。1971年Folkman等提出实体瘤的生长和转移依赖于肿瘤新生血管生成，进一步地提出以肿瘤血管生成为靶点，通过肿瘤血管生成抑制剂抑制或破坏肿瘤血管生成，切断肿瘤营养来源而“饿死”肿瘤的癌症的新疗法。目前针对肿瘤新生血管的研究有两大方向：抗血管生成剂(angiogenesisinhibitors,AIs)和血管阻断剂(vasculardisruptingagents,VDAs)。VDAs是指一类能选择性破坏恶性肿瘤新生血管，从而达到治疗癌症目的的药物。其作用机制是利用恶性肿瘤新生血管与正常血管在病理生理上的不同，选择性地与恶性肿瘤新生血管相结合，直接或间接地使肿瘤新生血管发生闭塞或损坏，造成肿瘤细胞的缺血坏死，从而起到治疗恶性肿瘤的作用。一些小分子VDAs的临床试验均报道有心血管不良反应如高血压、心动过速、缓慢性心律失常、心房颤动、心肌梗死等，这些不良反应限制了其在临床上的广泛使用。专利技术一种新型有效直观的诊断检测此技术对肿瘤微循环的影响的技术手段，对于新药的研发和临床应用具有重大的意义。用于治疗肿瘤的射频治疗系统、用于实时动态观测射频治疗中肿瘤微环境变化的装置及利用该装置进行射频治疗的系统均未有报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于实时动态观测射频治疗中肿瘤微环境变化的装置，利用该装置可在富勒烯衍生物和纳米材料等药物结合射频治疗过程中对肿瘤部位边射频治疗边观测，操作简单，较小的窗口以及严格无菌的操作提供稳定可视化的观察窗，实时直观地观测肿瘤及正常组织中的微循环在治疗过程中所产生的变化，保证治疗射频的辅助功能稳定有效，为需要射频能量来辅助治疗的富勒烯等血管阻断药物及此种新的治疗方法的疗效机理的研究提供有力且可靠的手段和依据。本专利技术提供的用于实时动态观测射频治疗中肿瘤微环境变化的装置，它包括：用于实时动态观测的肿瘤微环境变化的背脊皮翼视窗；用于进行射频治疗的射频线圈；用于将所述背脊皮翼视窗和所述射频线圈进行可拆卸连接的连接装置；用于将所述背脊皮翼视窗和所述射频线圈隔开、所述射频线圈和所述连接装置隔开的非导电材料。上述的装置中，所述背脊皮翼视窗可采用常规的背脊皮翼视窗，在本专利技术的一个或多个具体的实施例中，所述背脊皮翼视窗包括：用于固定背脊皮翼的视窗固定片Ⅰ和视窗固定片Ⅱ；所述视窗固定片Ⅰ和视窗固定片Ⅱ为可拆卸连接；所述视窗固定片Ⅰ和所述视窗固定片Ⅱ中至少一个开设有窗口；用于固定在所述窗口上的视窗玻片。上述的装置中，所述背脊皮翼视窗和所述射频线圈之间的间隔可为1～10厘米，具体可通过设置所述非导电材料的厚度控制所述间隔。上述的装置中，所述背脊皮翼视窗适用动物范围具体可为所有类型的大鼠和小鼠。所述背脊皮翼视窗中窗口的直径可为10～50毫米，具体可为27毫米、35毫米或46毫米。所述背脊皮翼视窗可用于光学显微镜、荧光显微镜及磁共振成像等多种观察手段。所述背脊皮翼视窗的材质可为钛合金和尼龙。上述的装置中，所述可拆卸连接可为螺纹连接，具体可由所述背脊皮翼视窗上的螺丝和螺帽进行连接，射频线圈相应打孔。上述的装置中，所述非导电材料具体可为塑料，如采用塑料片将所述背脊皮翼视窗和所述线圈隔开，采用塑料套管将视窗上的螺丝和线圈隔开。所述非导电材料设置可防止干扰射频线圈所发出的射频信号。本专利技术进一步提供了一种利用上述装置进行射频治疗的系统，包括射频发生装置、上述用于实时动态观测射频治疗中肿瘤微环境变化的装置以及纳米材料；所述射频发生装置发射的射频信号通过所述装置中的射频线圈施加到肿瘤部位，使富集在肿瘤血管中的纳米材料发生运动破坏肿瘤血管，治疗肿瘤。上述的系统中，所述射频发生装置为本领域技术人员公知的射频发生装置，可调节所述射频发生装置的射频频率、射频功率等。所述射频发生装置具体可包括：一用于发射出射频信号的射频信号发生器；一用于放大所述射频信号并整合输出所需频率的射频信号的信号放大器。所述系统还可包括用于检测所述射频线圈的功率密度的频谱仪。所述频谱仪可为肿瘤治疗条件提供参照。上述的系统中，所述纳米材料为具备有以下性质的纳米材料：(1)表面为亲水性和/或表面带有电负性；(2)该材料具有刚性，使其不易通过肿瘤血管壁孔洞而被卡在所述孔洞；(3)能够吸收外界辐射能量并在内部转化成为热能，同时将所述热能蓄积，使得所述纳米材料的形态结构发生剧烈变化。所述纳米材料可以是水溶性单质金属、水溶性非金属纳米材料或水溶性复合纳米材料，具体可为水溶性富勒烯纳米颗粒、水溶性金属富勒烯纳米颗粒、水溶性贵金属纳米颗粒，如金纳米颗粒，铂纳米颗粒等，水溶性氧化铁纳米颗粒，水溶性铁酸锰纳米颗粒，水溶性铁酸钴纳米颗粒等等。在本专利技术的一个或多个具体的实施例中，所述纳米材料可为水溶性Gd金属富勒烯纳米颗粒(如金属富勒烯羟基化衍生物Gd@C82(OH)n)。为了使所述材料不易通过肿瘤血管壁孔洞而被卡在所述孔洞，所述纳米材料的粒径可为50～250nm，如100～200nm。所述纳米材料可以水溶液的形式存在，所述纳米材料的水溶液的浓度可为0.1～10mM，如5mM。上述的系统中，所述射频线圈与不同的治疗药物相匹配；所述射频线圈的发射射频参数能够在下述范围内调节：发射射频频率为10～300兆赫兹；功率为0～100毫瓦。所述发射射频频率具体可为10兆赫兹、100兆赫兹、200兆赫兹或300兆赫兹。所述的射频线圈发射射频功率具体可为1毫瓦、10毫瓦或15毫瓦。上述的系统中，所述系统还包括成像系统，具体可为光学显微镜或荧光显微镜。实时动态观测可采用照片或视频采集的任何手段记录；所述照片或视频采集信息可通过任何的成像系统得到观测肿瘤微环境时可采用正常组织的血管微环境作为对照进行观测；所述肿瘤和正常组织的血管微环境的变化包括肿瘤血管形态数量、血液循环和肿瘤组织的变化，具体可为血管破裂、出血、血流减少或组织颜色变化。本专利技术具有如下有益效果：本专利技术将动物背脊皮翼视窗模型和射频治疗线圈巧妙结合，设计不同治疗频率和与不同材质的背脊皮翼视窗相匹配的射频线圈，保证富勒烯类和特定的纳米材料等药物有效的射频治疗效果，同时在射频治疗过程中观察直观、操作简便、可及时并准确地判断研究治疗过程中肿瘤血管和正常血管的情况，为观察和研究射频药物对肿瘤血管的阻断过程和机理，为评价抗肿瘤特别是射频作用下肿瘤血管阻断药物提供了有效且可靠的手段。附图说明图1为实施例中小鼠背脊皮翼视窗模型图。图2为实施例中小鼠背脊皮翼视窗模型与射频线圈结合后的装置图。图中，各标记如下：1背脊皮翼视窗、2射频线圈、3螺丝。图3为实施例中光学显微镜下观测小鼠背脊皮翼视窗中肿瘤微环境装置图。图4为实施例中不同治疗时间下小鼠肿瘤血管微环境成像图。图5为实施例中不同治疗时间下小鼠正常组织血管微环境成像图。具体实施方式下述实施例中所使用的实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于实时动态观测射频治疗中肿瘤微环境变化的装置，其特征在于：它包括：用于实时动态观测肿瘤微环境变化的背脊皮翼视窗；用于进行射频治疗的射频线圈；用于将所述背脊皮翼视窗和所述射频线圈进行可拆卸连接的连接装置；用于将所述背脊皮翼视窗和所述射频线圈隔开、所述射频线圈和所述连接装置隔开的非导电材料。

【技术特征摘要】
1.一种用于实时动态观测射频治疗中肿瘤微环境变化的装置，其特征在于：它包括：用于实时动态观测肿瘤微环境变化的背脊皮翼视窗；用于进行射频治疗的射频线圈；用于将所述背脊皮翼视窗和所述射频线圈进行可拆卸连接的连接装置；用于将所述背脊皮翼视窗和所述射频线圈隔开、所述射频线圈和所述连接装置隔开的非导电材料。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述背脊皮翼视窗和所述射频线圈之间的间隔为1～10厘米。3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于：所述背脊皮翼视窗中窗口的直径为10～50毫米。4.根据权利要求1-3中任一项所述的装置，其特征在于：所述非导电材料为塑料。5.一种利用权利要求1-4中任一项所述的装置进行射频治疗的系统，它包括射频发生装置、权利要求1-4中任一项所述的用于实时动态观测射频治疗中肿瘤微环境变化的装置以及纳米材料；所述射频发生装置发射的射频信号通过所述装置中的射频线圈施加...

【专利技术属性】
技术研发人员：王春儒，邓睿君，甄明明，
申请(专利权)人：中国科学院化学研究所，北京福纳康生物技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11