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《不可逆电穿孔治疗肿瘤的作用机理及临床应用关键技术的研究（可编辑）》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、不可逆电穿孑治疗肿瘤的作用机理及临床应用关键技术的研究⑧重庆大学博士学位论文学生姓名:李成祥指导教师:孙才新院士专业:电气工程学科门类:工学重庆大学电气工程学院二一一年十月⑧.:,然而,任何一种治疗方法,由学术思想发展成为真正可供临床应用的技术,必须明确治疗机理、完善治疗设备并解决临床应用中所涉及的若干关键问题。为此,本文在国家自然科学基金重点项目《陡脉冲不可逆性电击穿治疗肿瘤的作用机理及关键技术研究》批准号:的支持下,深入研究不可逆电穿孔治疗肿瘤的作用机制,并着力解决该方法在临床推进中的几个关键问题。论文的主要工作有:①
2、研究脉冲电场作用下细胞膜的穿孔机理。建立了含二棕榈酰磷脂酰胆碱的脂质双分子层膜模型,对脉冲电场作用下分子的排列方式及孔洞开放过程进行了仿真分析,发现了穿孔过程中分子的排列规律,提出了脉冲电场诱导脂质分子偶极子重排和疏水基团翻转导致细胞膜出现孔洞的穿孔机理;建立了脉冲电场作用下细胞膜的电场应力模型,提出了基于细胞膜受力分析获取外加脉冲电场场强阈值参数的思路。②研究脉冲电场对肿瘤细胞的作用机制。以人宫颈癌细胞为研究对象,系统研究了诱导细胞发生可逆电穿孑、不可逆电穿孔及凋亡的脉冲电场的场强参数,首次提出了微秒脉冲电场的“窗口效应
3、’’及其“重叠特性”;研究了微秒脉冲电场致肿瘤细胞死亡的过程,首次提出了低场强诱发细胞凋亡并导致不可逆穿孔、高场强诱导细胞不可逆电穿孔而坏死的脉冲电场作用机制;分别对脉冲电场处理后细胞的粘附、侵袭和迁移能力进行了研究,研究了微秒脉冲电场对肿瘤细胞转移能力的影响及其可能的机理。⑨研究不可逆电穿孔治疗肿瘤技术临床应用的有效性和安全性。选择肝脏肿瘤为不可逆电穿孔治疗技术的适应症,以荷瘤裸鼠为研究对象,通过分析治疗后的抑瘤曲线和生存率曲线等研究了不可逆电穿孔技术对于肝部肿瘤治疗的有效性;以南疆黄羊在体肝脏组织为对象,研究了用超引导
4、治疗过程和评估治疗效果的可行性,论证了不可逆电穿孔治疗范围的可控性及安全性。④研究不可逆电穿孔治疗肿瘤技术临床治疗参数的优化问题。以静电场分布理论为基础,结合生物热传导理论,提出了一种基于电场和温度场仿真计算,优化脉冲电压幅值、电极针间距离和入针深度等临床治疗参数的方法,并提出一重庆大学博七学位论文种综合考虑杀伤范围、治疗温度等多种约束条件的治疗参数优化模型的思路,为不可逆电穿孔技术临床治疗参数的确定提供科学的定量依据。⑤研制不可逆电穿孔肿瘤治疗仪样机。基于脉冲功率技术中电容充放电原理,结合高压大功率电力电子开关技术和测控
5、技术,研制了一套不可逆电穿孔肿瘤治疗仪样机。实验表明,该样机稳定可靠,能精确控制输出微秒级方波脉冲的输出电压、脉冲宽度、重复频率和脉冲个数。综上所述,论文从分子动力学角度研究了电场脉冲诱导细胞不可逆电穿孔效应的作用机理,在细胞实验的基础上提出了微秒脉冲电场致细胞不可逆电穿孔的作用机制,系统研究了不可电穿孔技术临床应用的有效性、安全性及超声引导可行性等关键技术问题,提出了临床治疗参数的优化方法,研制并完善了新型治疗仪样机,为不可逆电穿孔治疗肿瘤技术的临床推进提供了必要的理论依据和技术支撑。关键词:微秒脉冲电场,不可逆电穿孔,
6、肿瘤治疗,作用机理,临床应用,’.....,仃。‘:...①.】;.喜,;;..③.眦...觚山Ⅳ;重庆人学博士学位论文.,,.④..,,.⑤.?.,,,..,,,,,,.,:,,,中文摘要..英文摘要绪论??...肿瘤及其危害?.肿瘤的治疗方法.物理消融肿瘤的研究现状..热消融的研究现状...冷冻消融的研究现状??...电消融的研究现状...不可逆电穿孔治疗肿瘤的研究现状?..细胞实验的研究现状..动物实验的研究现状..机理的研究现状?.现有不可逆电穿孔治疗肿瘤技术存在的问题??...本文的主要工作.本章小结??。微秒脉
7、冲电场致细胞膜电穿孔的机理研究.引言..细胞膜的结构。..细胞膜的结构模璎..膜脂的类型..细胞膜的自组装?.基于分子动力学的细胞膜电穿孔机理研究...模拟体系的构建?..分子动力学仿真?..仿真结果及分析?.基于电场应力的细胞内外膜电穿孔机理研究??....磷脂分子的极化?..电场作用下细胞所受电场应力的计算?..细胞膜临界穿孔电场强度阈值及孔径阈值的确定.本章小结??.重庆大学博士学位论文微秒脉冲电场诱导细胞电穿孔的实验研究.引言...微秒脉冲电场剂量.效应关系的实验研究?..细胞培养一..脉冲电场处理?一..示踪电穿
8、孔..法检测细胞存活率..流式细胞术检测凋亡?....微秒脉冲电场场强参数的窗口效应及机制.微秒脉冲诱导肿瘤细胞不可逆电穿孔及凋亡的机理研究...材料与方法..检测细胞存活率?。..流式细胞术检测凋亡和坏死..透射电镜观察的细胞超微结构?..和表达的检测??...微秒脉冲电场诱导细胞不可逆电穿孔的机制?
