在不可逆电穿孔(IRE)电极上使用冲洗以防止电弧放电制造技术

本发明专利技术题为“在不可逆电穿孔(IRE)电极上使用冲洗以防止电弧放电”。本发明专利技术提供了一种医疗探头，所述医疗探头包括轴和机架。轴被配置用于插入到患者的器官中。所述机架被联接到所述轴的远侧端部，并且包括(i)设置在所述机架的外表面上并被配置为通过施加电压脉冲向组织施加不可逆电穿孔(IRE)的多个电极，和(iii)被配置为使冲洗流体在所述电极附近流动的一个或多个冲洗通道。

To prevent arc discharge, use flushing on the irreversible electroporation (IRE) electrode

【技术实现步骤摘要】
在不可逆电穿孔(IRE)电极上使用冲洗以防止电弧放电
本专利技术整体涉及侵入式医疗探头，并且具体地涉及用于不可逆电穿孔(IRE)的导管。
技术介绍
先前在专利文献中提出了向组织递送高压不可逆电穿孔(IRE)脉冲。例如，美国专利申请公布2011/0202052描述了一种通过侵蚀尿道壁而不是减少前列腺体积通过增加经过前列腺的尿道的内径来改善尿流的系统。这通过专门设计的IRE电极来完成，该IRE电极将电场的渗透深度限制至尿道壁。在一个实施方案中，可将携带电极的导管制成中空的并且可添加冲洗孔。此类孔可用于递送用于冷却的盐水溶液以及用于辅助规程诸如减轻疼痛的药物。又如，美国专利申请公布2018/0296264描述了使用电穿孔调节十二指肠粘膜来治疗肥胖症和糖尿病的若干装置和方法。在一些实施方案中，使用包括管腔(例如，冲洗管腔)的内窥镜，导电液体可通过该管腔流动。当电穿孔装置在使用中时，导电液体可流动穿过内窥镜的管腔，并且随后驻留在膨胀在电穿孔装置中的近侧球囊和远侧球囊之间的十二指肠中。在这种布置中，来自电穿孔装置的通电电极的能量可以由导电液体传导至十二指肠粘膜，包括在十二指肠粘膜的隐窝内。美国专利9,877,781描述了具有用于直接电流组织疗法的无关电极的电极导管装置。该导管装置的示例具有带有至少一个消融电极的挠性管材。该导管装置还可以与护套一起使用，用于将挠性管材引入患者体内。护套上的无关电极可以为直流(DC)脉冲提供接地，以递送电能并且产生与组织相邻的电场。还公开了各种其他实施方案。在灌注导管的一个实施方案中，尖端电极和/或尖端组件中的其他位置可以例如在两个或更多个电极之间形成有多个开口。中心管腔可以与一个端部上的流体装配以及另一个端部处的端口流体连通。因此，导电流体或凝胶可以通过内部管件注入并且从端口分泌以形成电流路径并且有利于电流在电极之间的传导。
技术实现思路
本专利技术的实施方案提供了一种包括轴和机架的医疗探头。轴被配置用于插入到患者的器官中。机架联接到轴的远侧端部，并且包括(i)设置在机架的外表面上并被配置为通过施加电压脉冲向组织施加不可逆电穿孔(IRE)的多个电极，和(iii)被配置为使冲洗流体在电极附近流动的一个或多个冲洗通道。在一些实施方案中，冲洗通道包括一个或多个冲洗孔，该一个或多个冲洗孔位于电极的边缘附近并被配置为使冲洗流体从冲洗通道流动至冲洗通道的周围环境中。在一些实施方案中，冲洗通道热耦合至电极，并被配置为使冲洗流体在闭合回路中流动以从电极的边缘除去热。在一个实施方案中，冲洗通道由导热材料制成。在另一个实施方案中，导热材料包含镍钛诺。根据本专利技术的另一个实施方案，还提供了一种方法，该方法包括：将联接到轴的远侧端部的机架插入患者的器官中，该机架包括(i)设置在机架的外表面上并被配置为通过施加电压脉冲向组织施加不可逆电穿孔(IRE)的多个电极，和(iii)被配置为使冲洗流体在电极附近流动的一个或多个冲洗通道。冲洗流体是经由冲洗通道泵送的。附图说明结合附图，通过以下对本专利技术的实施方案的详细描述，将更全面地理解本专利技术，其中：图1为根据本专利技术的示例性实施方案的基于导管的不可逆电穿孔(IRE)系统的示意性图解；图2为根据本专利技术的示例性实施方案的图1的不可逆电穿孔(IRE)球囊导管的分解透视图；并且图3为根据本专利技术的示例性实施方案的图2的组装的不可逆电穿孔(IRE)球囊导管的侧视图。具体实施方式概述基于导管的不可逆电穿孔(IRE)可用于(例如，在导管的相邻电极之间)施加高压双极性脉冲，以实现破坏施加脉冲的组织细胞所需的高场强度。例如，医疗探头诸如球囊导管可用于使用设置在球囊上的多个电极向组织施加高压脉冲。还可以使用携带电极的其他类型的导管，诸如篮形导管或套索导管(由加利福尼亚州尔湾市的BiosenseWebster公司制造)。然而，高电压可引起施加脉冲的电极之间的电弧放电，这导致电场降低并且可导致过度加热。当高压脉冲引起电极表面在与电极接触的血液中(例如，通过电解)加热并且生成气泡时，可生成电弧放电。由于气泡的缘故，双极性阻抗增加，并且由于加热可在电极周围形成更多的气体。高电压通过高阻抗气体生成电流，从而产生电离的等离子体，并且通常在电极的边缘处(例如，电极周边上的边缘位置)发生电弧放电，其中电流密度较高并且温度可在局部达到峰值。下文所述的本专利技术的示例性实施方案使用冲洗，通过局部冷却血液抑制气泡的形成来降低电弧放电的概率。由于电弧放电倾向于在电极边缘上发生，因此优选地将冲洗集中在这些区域中。一些示例性实施方案提供了用于插入患者器官中的轴，该轴具有机架，其中该机架可以为联接到该轴的远侧端部的可膨胀机架或固定机架。机架包括设置在机架外表面上的多个电极，这些多个电极被配置为通过施加电压脉冲向组织施加IRE。一个或多个冲洗通道被配置为使冲洗流体在电极附近流动，以冷却电极边缘处的血液。在一个示例性实施方案中，冲洗是开放的(即，其中冲洗流体(通常为盐水)从IRE导管排出到患者体内)以通过热对流从血液中移除热。在另一个示例性实施方案中，冲洗流体在闭合回路中行进，其中使用与电极热接触的管材从导管再循环冷却流体，以通过热对流从血液中移除热。这些冲洗方法，无论是单独使用还是组合使用，在向组织施加IRE脉冲期间显著减少电极边缘处的血液加热，并且以此来防止有利于电弧放电的条件的积聚。通常，整个导管上的每秒数十毫瓦的热移除速率应该是足够的。由于水的高热容量，通过以至少几毫升/分钟的典型速率将冷却器盐水与血液混合的开放式冲洗可容易地实现通过对流的热移除。例如，冲洗可容易地以每电极几瓦的速率从射频球囊电极移除热。另一方面，热传导必须更细致地进行工程化，因为与对流相比，通过水的热导率的热移除速率要低得多，例如，低约三个数量级。然而，闭合电路冲洗几何形状和材料的适当设计(例如，避免塑料管材有利于材料诸如镍钛诺，该材料在管材和电极之间具有良好的热接触)，以及用于冷却管件的降低的盐水温度，可容易地提供足够的热移除速率。本专利技术所公开的开放电路和闭合电路灌注IRE导管能够以安全且电有效的方式施加IRE处理，并且因此可以改善侵入式IRE处理的临床结果，诸如心律失常的IRE处理。系统描述图1为根据本专利技术的示例性实施方案的基于导管的不可逆电穿孔(IRE)系统20的示意性图解。系统20包括导管21，其中导管的轴22通过护套23插入到患者28的心脏26中。导管21的近侧端部连接到控制台24。控制台24包括IRE发生器38，该IRE发生器用于经由导管21施加IRE脉冲以不可逆地电穿孔心脏26的左心房45中的肺静脉的窦口组织。在本文所述的示例性实施方案中，导管21可用于任何其他合适的治疗目的和/或诊断目的，诸如电感测和/或不可逆地电穿孔心脏26的另外的组织。医师30将轴22插入穿过患者28的血管系统。如插图25所示，装配在轴22的远侧端部22a处的可膨胀球囊导管4本文档来自技高网...

【技术保护点】
1. 一种用于带有冲洗的不可逆电穿孔的医疗探头，所述医疗探头包括：/n轴，所述轴用于插入到患者的器官中；和/n机架，所述机架被联接到所述轴的远侧端部，所述机架包括：/n多个电极，所述多个电极设置在所述机架的外表面上并被配置为通过施加电压脉冲来向组织施加不可逆电穿孔(IRE)；和/n一个或多个冲洗通道，所述一个或多个冲洗通道被配置为使冲洗流体在所述电极附近流动。/n

【技术特征摘要】
20191231 US 16/7312381.一种用于带有冲洗的不可逆电穿孔的医疗探头，所述医疗探头包括：
轴，所述轴用于插入到患者的器官中；和
机架，所述机架被联接到所述轴的远侧端部，所述机架包括：
多个电极，所述多个电极设置在所述机架的外表面上并被配置为通过施加电压脉冲来向组织施加不可逆电穿孔(IRE)；和
一个或多个冲洗通道，所述一个或多个冲洗通道被配置为使冲洗流体在所述电极附近流动。


2.根据权利要求1所述的医疗探头，其中所述冲洗通道包括一个或多个冲洗孔，所述一个或多个冲洗孔位于所述电极的边缘附近并被配置为使所述冲洗流体从所述冲洗通道流动至所述冲洗通道的周围环境中。


3.根据权利要求1所述的医疗探头，其中所述冲洗通道热耦合至所述电极，并被配置为使所述冲洗流体在闭合回路中流动以从所述电极的边缘除去热。


4.根据权利要求3所述的医疗探头，其中所述冲洗通道由导热材料制成。


5.根据权利要求4所述的医疗探头...

【专利技术属性】
技术研发人员：AC阿尔特曼，A戈瓦里，
申请(专利权)人：韦伯斯特生物官能以色列有限公司，
类型：发明
国别省市：以色列;IL