×

直电极阵列系统在肿瘤和周围健康组织中产生的三维电流密度。 (英语) Zbl 07313841号

总结:当在肿瘤组织和健康周围组织中使用不同的电极阵列时,有关适当电流密度分布的知识是提高电化学治疗效果的最重大挑战之一。本文提出了一种数学方法来获得多针电极产生的电流密度的三维解析表达式。这种电极阵列可以配置成任意形状,并插入肿瘤的任何位置。基于三维模型,通过求解拉普拉斯方程,计算了不同直多针电极配置的电势和电流密度分布。结果表明,合适的位置、插入深度和电极极性对于采用同心圆周排列的直流和多针状电极治疗肿瘤至关重要,它们可以在肿瘤中聚集较高的电流密度。这种沿肿瘤插入多个直针电极的结构提高了电化学治疗的效果,因为电流密度覆盖了肿瘤的整个体积,而不像那些插入肿瘤基底部且仅部分覆盖肿瘤体积的结构。

MSC公司:

92至XX 生物学和其他自然科学
92Cxx码 生理、细胞和医学主题
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[2] 阿奎莱拉,A.R。;Cabrales,L.E.B.公司。;希里亚,H.M.C。;佩雷斯,Y.S。;González,F.G。;冈萨雷斯,M.M。;奥尔蒂斯,L.z。;巴伦西亚,F.S。;萨拉斯,M.F。;北卡罗来纳州贝斯塔德。;González,G.S。;Cabrales,I.B.,平面实体肿瘤及其周围健康组织中由用于电疗的电极椭圆阵列产生的电流密度分布,数学。计算。模拟。,80, 1886-1902 (2010) ·Zbl 1193.92065号
[3] Arsov,C。;温特,C。;Albers,P.,局部前列腺癌电疗的价值,泌尿外科,48748-754(2009)
[4] Cabrales,L.E.B.,《电疗作为恶性肿瘤治疗的替代方案》。临床前试验(2003),古巴共和国国家中心版权所有(CENDA)664-2004,(博士论文)
[5] 卡布拉莱斯,L.E.B。;阿奎莱拉,A.R。;Jimenez,R.P。;Jarque,M.V。;希里亚,H.M.C。;雷耶斯,J.B。;马特乌斯,M.A.O。;巴伦西亚,F.S。;A vila,M.G.,低水平直流电作用下小鼠肿瘤生长的数学模型,数学。计算。模拟。,78, 112-120 (2008) ·Zbl 1137.92319号
[6] 卡布拉莱斯,L.E.B。;希里亚,H.M.C。;布鲁森,R.n.P。;Quevedo,M.S。;Aldana,R.H。;弗南德斯,L.M。;萨拉斯,M.F。;Peña,O.G.,直流电对小鼠埃利希瘤的电化学治疗,生物电磁学,22316-322(2001)
[7] 卡布拉莱斯,L.E.B。;纳瓦,J.J.G。;阿奎莱拉,A.R。;Joa,J.A.G。;希里亚,H.M.C。;冈萨雷斯,M.M。;萨拉斯,M.F。;Jarque,M.V。;González,T.R。;马特乌斯,M.A.O。;S.C.A.布鲁克斯。;巴伦西亚,F.S。;萨莫拉,路易斯安那州。;M.C.C.奎维多。;塞林奇,S.E。;库蒂,V.C。;卡布拉莱斯,I.B。;González,G.S.,电疗小鼠肿瘤生长动力学的修正Gompertz方程:预测和新假设,BMC癌症,10,1-14(2010)
[8] Chou,C.K。;McDougall,J.A。;Ahn,C。;Vora,N.,小鼠和大鼠纤维肉瘤的直流电化学治疗,生物电磁学,18,18-24(1997)
[9] Cíndea,N。;Fabrèges,B。;德古尔奈,F。;Poignard,C.,电穿孔过程中电极的最佳放置,ESAIM Proc。,30、34-43(2010),(可在http://dx.doi.org/10.1051/proc/201010004) ·Zbl 1206.90240号
[10] 希里亚,H.M.C。;卡布拉莱斯,L.E.B。;阿奎莱拉,A.R。;纳瓦,J.J.G。;Joa,J.A.G。;加西亚,R.P。;González,G.S。;González,M.M。;萨拉斯,M.F。;Jarque,M.V。;González,T.R。;马特乌斯,M.A.O。;S.C.A.布鲁克斯。;巴伦西亚,F.S。;萨莫拉,路易斯安那州。;奎维多,M.C.C。;塞林奇,S.E。;马里诺,Y.M。;Cabrales,I.B.,《电疗中使用的电极阵列参数对肿瘤生长动力学的影响:数学模拟》。计算。模拟。,82, 1396-1406 (2012) ·Zbl 1251.92018年
[11] 希里亚,H.M.C。;González,M.M。;萨莫拉,路易斯安那州。;卡布拉莱斯,L.E.B。;González,G.V.S。;路易斯安那州德奥利维拉。;Zanella,R。;布扎伊德,A.C。;巴黎,O。;布里托,L.M。;Teixeira,C.A.A。;戈梅斯,M.N。;莫雷诺,G。;达维加,V.F。;Telló,M。;Holandino,C.,电化学处理的抗肿瘤作用,中国。癌症杂志。研究,25,223-234(2013)
[12] 希里亚,H.M.C。;奎韦多,M.C.S。;卡布拉莱斯,L.E.B。;布鲁森,R.n.P。;萨拉斯,M.F。;佩尼亚,O.G。;González,T.R。;洛佩兹,D.S。;Flores,J.L.M.,不同电荷量对埃利希和纤维肉瘤Sa-37肿瘤的抗肿瘤效果,BMC癌症,487-91(2004)
[13] 科伦坡,L。;González,G。;马歇尔,G。;莫利纳,F.V。;Soba,A。;苏亚雷斯,C。;Turjanski,P.,电化学治疗下肿瘤中的离子传输:体内、体外和计算机建模,生物电化学,71223-232(2007)
[14] 乔罗维奇,S。;拉科维奇,I。;苏斯塔里克,P。;苏斯塔,T。;罗德克,T。;Miklavčić,D.,电穿孔过程中组织中电场分布的建模,生物医学。工程在线,12,16(2013)
[15] 乔罗维奇,S。;巴夫林,M。;Miklavčić,D.,不同电极配置下组织局部电场的分析和数值量化及比较,Biomed。Eng.Online,6,37(2007)
[16] Dev,B.S。;Dhar,D。;Krassowska,W.,体内药物和DNA递送用六针阵列电极的电场:分析与数值解,IEEE Trans。生物识别。工程,50,1296-1300(2003)
[17] Edhemovic,I。;Gadzijev,E.M。;Brecelj,E。;米克拉夫奇奇,D。;科斯·B。;祖帕尼奇,A。;马里,B。;Jarm,T。;Pavliha,D。;Marcan,M。;Gasljevic,G。;戈尔朱普,V。;音乐硕士。;Vavpotic,T.P。;Cemazar,M。;Snoj,M。;Serša,G.,《电化学疗法:治疗肝转移瘤的新技术方法》,《癌症研究技术治疗》。,10, 475-485 (2011)
[18] 福斯特,K.R。;Schwan,H.P.,(Polk,C.;Postow,E.,《组织的介电特性》(1996),CRC出版社:CRC出版社,佛罗里达州博卡拉顿),68-70
[19] Hofmann,G.A.,(Jaroszeski,M.J.;Heller,R.;Gilbert,R.,《体内电穿孔的仪器和电极》(2000年),Humana出版社:Totowa Inc.:Humana出版:Totova Inc.新泽西),37-61
[20] ICNIRP,限制暴露于300 GHz以下时变电场、磁场和电磁场的指南,健康物理学。,74494-522(1998),国际非电离辐射防护委员会
[21] Jackson,J.D.,《经典电动力学》,102-103(1999),John Wiley&Sons,Inc·Zbl 0920.00012号
[22] Jarque,M.V。;马特乌斯,M.A.F。;巴伦西亚,F.S。;卡布拉莱斯,L.E.B。;京宏,L。;希里亚,H.M.C。;S.C.A.布鲁克斯。;萨拉斯,M.F。;奎韦多,M.C.S。;北卡罗来纳州贝斯塔德。;费尔南德斯,S.G。;González,T.R。;埃尔南德斯,M.R。;Bordelois,K.C.,《古巴四名浅表恶性实体瘤患者使用电疗的首次临床经验》,《医学评论》,11,1-8(2007)
[23] 吉梅内斯,R.P。;Pupo,A.E.B。;卡布拉莱斯,J.M.B。;Joa,J.A.G。;Cabrales,L.E.B.公司。;纳瓦,J.J.G。;阿奎莱拉,A.R。;马特乌斯,M.A.O。;Jarque,M.V。;Brooks,S.C.A.,低直流电治疗球形肿瘤的三维稳态电流密度,生物电磁学,32,120-130(2011)
[24] Jing Hhong,L.,电化学疗法治疗静脉畸形的效果,Oncotherm。J.,2,27-39(2011)
[25] 科斯·B。;朱帕尼奇,A。;Kotnik,T。;Snoj,M。;塞尔萨,G。;Miklavčič,D.,深层肿瘤电化学治疗治疗计划的稳健性,J.Membr。生物学,236147-153(2010)
[26] 拉科维奇,I。;Magjarević,R。;Miklavčič,D.,电化学治疗和体内基因电转移中焦耳加热的三维有限元分析,IEEE Trans。电介质。电气。胰岛素。,16, 1338-1347 (2009)
[27] Li,K.H。;Xin,Y.L。;顾永宁(Gu Y.N.)。;Xu,B.L。;Fan,D.J。;Ni,B.F.,直流电对狗肝脏的影响:肿瘤电化学治疗的可能机制,生物电磁学,18,2-7(1997)
[28] 曼恩·R·F。;Amphlett,J.C。;Peppley,B.A。;Thurgood,C.P.,Butler-Volmer方程在PEM燃料电池激活极化建模中的应用,《电源杂志》,161775-781(2006)
[29] 米克拉夫奇奇,D。;Pavšelj,N。;Hart,F.X.,《组织的电特性》(Wiley Encyclopedia of Biomedical Engineering(2006),John Wiley&Sons Inc.),3578-3589
[30] 米克拉夫奇奇,D。;Snoj,M。;朱帕尼奇,A。;科斯·B。;Čemažar,M。;Kropivnik,M。;布拉奇科,M。;佩奇尼克,T。;加季耶夫,E。;Serša,G.,《通过电化学疗法制定治疗计划和治疗深层实体肿瘤》,《生物》。工程在线,9,10(2010)
[31] Ng、E。;Sree,S。;Ng,K。;Kaw,G.,《组织电特性在乳腺癌检测中的应用:前瞻性综述》,《技术癌症研究与治疗》。,7, 295-308 (2008)
[32] Nordenström,B.E.W.,《生物闭合电路-附加循环系统的临床、实验和理论证据》(1983年),北欧医学出版物:北欧医学出版社瑞典版
[33] 奥哈洛伦,M。;康西桑奥,R。;Byrne,D。;Glavin,M。;Jones,E.,乳腺FDTD建模:综述,Prog。电动发电机。决议B,18,1-24(2009年)
[34] Oji,C。;Ani,J.,《直接电流对晚期恶性肿瘤的破坏》,《健康》,21049-1053(2010)
[35] Ongaro,A。;Campana,L.G。;De Mattei,M。;Dughiero,F。;Forzan,M。;Pellati,A。;罗西,C.R。;Sieni,E.,从数值模型到电化学治疗网格电极电穿孔效率的评估在体外测试,技术癌症研究治疗。,15, 296-307 (2016)
[36] Pupo,A.E.B.,球形肿瘤内部电极阵列系统产生的电流密度(2011),东方大学:古巴圣地亚哥东方大学(硕士论文)
[37] Pupo,A.E.B。;吉梅内斯,R.P。;Cabrales,L.E.B.,(奥兹德米尔,奥纳,癌症电疗:实验和数学建模(2011),In Tech-Open Access Publisher),585-620
[38] Pupo,A.E.B。;雷耶斯,J.B。;卡布拉莱斯,L.E.B。;Cabrales,J.M.B.,电疗下肿瘤组织中不同电极阵列产生的电势和电场的分析和数值解,Biomed。工程在线,10,85(2011)
[39] Reberšek,M。;乔罗维奇,S。;塞尔萨,G。;Miklavčić,D.,电化学疗法中电极蜂窝状排列的电极交换顺序和相应的电场分布,生物电化学,74,26-31(2008)
[40] Ren,R.L。;沃拉,N。;杨,F。;Longmate,J。;Wang,W。;Sun,H。;Li,J.R。;韦斯,L。;斯塔德,C。;McDougall,J.A。;Chou,C.K.,大鼠乳腺癌电化学治疗的剂量和电极间距变化,生物电磁学,22205-211(2001)
[41] 塞基诺,M。;Ohsaki,H。;Yamaguchi-Sekino,S。;北爱尔兰Iriguchi。;Ueno,S.,从扩散MRI推断的大鼠脑组织低频电导率张量,生物电磁学,30489-499(2009)
[42] Šemrov,D。;Miklavčić,D.,体内电穿孔的数值模拟。摘自:《分子医学方法》,(电子介导分子传递到细胞(2000),Humana出版社,Totowa Inc.),63-81
[43] 塞尔萨,I。;贝拉夫斯,K。;多德,N.J.F。;赵,S。;米克拉夫奇奇,D。;Demsar,F.,小鼠肿瘤电流密度成像,Magn。Reson公司。医学,37,404-409(1997)
[44] 苏亚雷斯,C。;Soba,A。;马格里蒂,F。;Olaiz,N。;Marshall,G.,《额外脉冲在电渗透协议中的作用》,PLoS One,9,e113413(2015)
[45] Turjanski,P。;Olaiz,N。;Abou-Adal,P。;苏亚雷斯,C。;风险,M。;Marshall,G.,《肿瘤电化学治疗(EChT)中的pH前沿跟踪:实验和模拟》,Electrochim。《学报》,54,6199-6206(2009)
[46] Veiga,V.F。;尼姆里希特。;Teixeira,C.A。;莫拉莱斯,M.M。;阿尔维亚诺,C.S。;罗德里格斯,M.L。;Holandino,C.,《人类白血病细胞接触直流电:通过不同机制诱导细胞死亡的有毒化合物的产生》,《细胞生物化学》。生物物理学。,42, 61-74 (2005)
[47] von Euler,H.,肿瘤的电化学治疗,1-32(2002),瑞典农业科学大学乌普萨拉小动物临床科学系,ISSN 1401-6257
[48] 冯·尤勒,H。;奥尔森,J.M。;Hultenby,K。;Thorne,A。;Lagerstedt,A.S.,《无法切除的肝肿瘤治疗的动物模型:大鼠和狗肝脏电化学治疗后细胞毒性变化的组织病理学和超微结构研究》,生物电化学,59,89-98(2003)
[49] Xin,Y.先生。;赵,H。;张伟。;Liang,C。;王,Z。;Liu,G.,肿瘤电化学治疗,(生物电磁医学(2004),Marcel Dekker Inc.),709-726
[50] 朱帕尼奇,A。;乔罗维奇,S。;米克拉夫奇奇,D.,电化学治疗中电极位置和电脉冲幅度的优化,放射。Oncol.公司。,42, 93-101 (2008)
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。