纳米刀(也称为IRE,即不可逆性电穿孔)是一种肿瘤治疗技术,利用脉冲电场来摧毁肿瘤细胞而不损伤周围健康组织。其工作原理基于短脉冲高电压电场的应用,这些电场会在细胞膜上形成微小的孔洞,导致细胞失去正常的离子平衡,导致细胞死亡。
以下是纳米刀陡脉冲肿瘤治疗仪的工作过程:
1. 定位和规划: 在治疗开始前,医生会使用影像学技术(如CT扫描或MRI)适当定位肿瘤的位置和大小。这有助于规划治疗过程,确保纳米刀准确地瞄准肿瘤。
2. 电磁脉冲发射: 纳米刀设备会通过电极向患者体内发送高能量、短脉冲的电磁场。这些脉冲的持续时间很短,通常在微秒级别,但能量非常高。这些脉冲能够在细胞膜上产生电场效应。
3. 电场效应产生: 当电磁脉冲进入肿瘤区域时,会在细胞膜上形成微小的孔洞,破坏了细胞膜的完整性。这种现象称为电穿孔,它导致细胞内外的离子失衡,引起细胞凋亡(程序性细胞死亡)。
4. 肿瘤细胞破裂: 经过一系列电磁脉冲后,肿瘤细胞的膜失去稳定性,细胞内外液体压力失衡,导致细胞破裂并死亡。
5. 治疗后恢复: 由于纳米刀对周围正常组织的损伤相对较小,因此患者的恢复通常比传统手术或放疗快得多。正常组织可以更快地修复和恢复功能,减少治疗引起的副作用。
总体来说,纳米刀陡脉冲肿瘤治疗仪通过使用高能量短脉冲的电磁场来摧毁肿瘤细胞,从而实现治疗效果。这种技术被广泛用于治疗一些不适合传统手术或放疗的肿瘤病例。