基于模糊逻辑的冷、热交替治疗仪控制方法设计
2012-01-26宋明扬蔡张浩白景峰孙建奇
中国医疗器械杂志 2012年3期
关键词:设计
【作 者】宋明扬,蔡张浩,白景峰,孙建奇*
上海交通大学生物医学工程学院和MED-X研究院,上海,200030
0 引言
热或冷可以作为一种肿瘤治疗的辅助方法,也可以作为单独的肿瘤的疗法。冷冻疗法是利用液氮或氩作为冷冻剂,通常直接用于肿瘤的治疗,可以造成肿瘤细胞损伤和血管损伤,并且可能激发机体的免疫响应[1]。热疗同样在临床上用于肿瘤治疗,高温可以通过改变细胞膜的流动性、细胞骨架、膜蛋白的结构、细胞核的结构以及阻断DNA的复制来起到对肿瘤细胞的破坏作用[2]。然而,单冷和单热治疗存在潜在的问题:(1) 如果对肿瘤的杀伤不够彻底,肿瘤容易复发;(2) 治疗时可能会破坏肿瘤外围的正常组织。近年来的研究表明,冷热结合的治疗方法可以显著地提高对肿瘤组织的破坏作用,并且能防止肿瘤外围的正常组织被破坏。1982年,Gage首先发现相对于单冷和单热治疗,冷热结合的方法可以造成更大的破坏作用[3]。2004年,Hines-Peralta证实,相对于单独使用射频消融和冷冻治疗,同时使用两者可以产生更大的治疗作用[4]。最近,Takahashi研究发现,冷疗复温后立即施加以高温治疗,可以增强对肿瘤组织的杀伤效果[5],而单独的冷、热治疗的杀伤效果欠佳[6]。此外,冷热交替疗法可以激发机体的抗肿瘤免疫,从而阻止肿瘤的复发和转移。Dong和其他人的研究表明,冷热治疗后的肿瘤组织可以吸引更多的免疫细胞,如CD4+和CD8+T 细胞等[7]、[1]。
为了使冷热疗法实用化,本实验室设计了一套冷热治疗系统。它利用液氮和射频达到快速制冷和升温的效果[8]。……
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