[发明专利]根据转移的能量调节不可逆电穿孔脉冲的递送

说明书

本发明题为“根据转移的能量调节不可逆电穿孔脉冲的递送”。本发明提供了一种医疗设备，所述医疗设备包括被配置为用于插入患者体内并包括被配置为接触所述体内组织的多个电极的探头。电信号发生器在与所述组织接触的所述电极中的至少一对电极之间施加电压振幅为至少200V的双极性脉冲串，每个所述双极性脉冲的持续时间小于20μs，从而在所述电极中的所述至少一对电极之间引起所述组织的不可逆电穿孔。一个或多个电传感器感测在所述脉冲串期间在所述电极中的所述至少一对电极之间耗散的能量。控制器响应于所述一个或多个电传感器来控制由所述电信号发生器施加的所述脉冲串的电参数和时间参数，使得所述耗散的能量满足预定义的标准。

技术领域

本发明整体涉及医疗设备，并且具体地涉及用于监测不可逆电穿孔(IRE)手术中注入的总电能的方法和装置。

背景技术

不可逆电穿孔(IRE)是一种软组织消融技术，其施加强电场的短脉冲以在细胞膜中产生永久性且因此致死的纳米孔，从而破坏细胞稳态(内部的物理和化学条件)。IRE之后的细胞死亡是由于细胞凋亡(编程性细胞死亡)而不是坏死(细胞损伤，细胞损伤通过其自身的酶的作用导致细胞的破坏)，如同在所有其他基于热或辐射的消融技术中一样。IRE通常用于在其中细胞外基质、血液流动和神经的精度和保留都非常重要的区域中进行肿瘤消融。

发明内容

下文所述的本发明的示例性实施方案提供了用于执行IRE手术的改进的方法和装置。

因此，根据本发明的示例性实施方案，提供了一种医疗设备，该医疗设备包括被配置用于插入患者体内并包括被配置为接触体内的组织的多个电极的探头。电信号发生器被电极中的至少一对电极耦合以在与组织接触的之间施加电压振幅为至少200V的双极性脉冲串，每个双极性脉冲的持续时间小于20μs，从而在该电极中的该至少一对电极之间引起组织的不可逆电穿孔。一个或多个电传感器耦合到电信号发生器的输出端，并且被配置为感测在脉冲串期间在该电极中的该至少一对电极之间耗散的能量。控制器被耦合以响应于一个或多个电传感器来控制由电信号发生器施加的脉冲串的电参数和时间参数，使得耗散的能量满足预定义的标准。

在一个示例性实施方案中，由控制器控制的电参数包括电压。另选地或除此之外，由控制器控制的电参数包括电流。

在一些示例性实施方案中，控制器被配置为控制电参数，使得电极中的每对电极之间的耗散的能量满足指定的目标值。在一个示例性实施方案中，控制器被配置为调整施加在电极中的至少一对电极之间的脉冲的峰值振幅，使得耗散的能量满足预定义的标准。

通常，一个或多个电传感器被配置为测量在时间间隔的序列中在电极中的至少一对电极之间流动的电压和电流，并且控制器被配置为通过在时间间隔的序列上计算电压和电流的乘积之和来测量耗散的能量。

在另外的示例性实施方案中，控制器被配置为控制时间参数，使得电极的每对电极之间的耗散的能量满足指定的目标值。在一个示例性实施方案中，控制器被配置为调整施加在该电极中的该至少一对电极之间的脉冲的数量，使得耗散的能量满足预定义的标准。另选地或除此之外，控制器被配置为调整施加在该电极中的该至少一对电极之间的脉冲的持续时间，使得耗散的能量满足预定义的标准。

根据本发明的示例性实施方案，还提供了一种用于消融患者体内组织的方法。该方法包括将探头插入体内，其中该探头包括被配置为接触组织的多个电极。在与组织接触的该电极中的至少一对电极之间施加电压振幅为至少200V并且每个双极性脉冲的持续时间小于20μs的双极性脉冲串，从而在该电极中的该至少一对电极之间引起组织的不可逆电穿孔。测量在脉冲串期间在该电极中的该至少一对电极之间耗散的能量，以及响应于所测量的能量来控制由电信号发生器施加的脉冲串的电参数和时间参数，使得耗散的能量满足预定义的标准。

附图说明

结合附图，通过以下对本发明的实施方案的详细描述，将更全面地理解本发明，其中：