[发明专利]用于补偿细胞尺寸和取向的定向的不可逆电穿孔(IRE)脉冲

说明书

本发明题为“用于补偿细胞尺寸和取向的定向的不可逆电穿孔(IRE)脉冲”。提供了一种系统，所述系统包括不可逆电穿孔(IRE)脉冲发生器、切换组件和处理器。所述IRE脉冲发生器被配置为生成IRE脉冲。所述切换组件被配置为将所述IRE脉冲递送至设置在导管的可膨胀远侧端部上的多个电极，所述导管被放置成与器官中的组织接触，用于向所述组织施加所述IRE脉冲。所述处理器被配置为(a)接收一个或多个预先指定的取向，沿所述一个或多个预先指定的取向，将由所述IRE脉冲生成所述组织中的电场，(b)选择将以所述预先指定的取向施加所述IRE脉冲的一对或多对电极，以及(c)使用所述切换组件将所述IRE脉冲发生器连接至所选择的所述电极对。

技术领域

本发明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的球囊导管。

背景技术

先前在专利文献中提出了使用多电极导管向组织递送不可逆电穿孔(IRE)能量。例如，美国专利No.9,289,606描述了导管系统，该导管系统包括用于电穿孔介导的治疗、电穿孔诱导的原发性坏死治疗和电场诱导的细胞凋亡治疗的方向敏感的多极尖端电极组件，包括用于产生窄的线性损伤以及分布的广区损伤的配置。

又如，美国专利申请公布2019/0030328描述了被配置为电穿孔组织区域的医疗装置，该医疗装置包括具有远侧部分和近侧部分的球囊，以及设置在球囊的远侧部分上的多个电极，这些多个电极中的每个电极被配置为将电穿孔能量递送至组织区域。

美国专利No.8,992,517描述了用于体内治疗细胞增生性疾病的方法、装置和系统。本发明可用于治疗固体肿瘤，诸如脑肿瘤。该方法依赖于非热不可逆电穿孔(IRE)致使经治疗的肿瘤中的细胞死亡。该方法包括使用多个电极以及为每个电极施加不同的电压来精确地控制电场的三维形状以进行组织消融。更具体地，已发现改变由放置在待处理的组织中的不同电极所发射的电能的量允许从业者精细地调谐不可逆地破坏细胞膜从而导致细胞死亡的电场的三维形状。同样，可改变电极的极性以实现不同的三维电场。

发明内容

本发明的示例性实施方案提供了一种包括不可逆电穿孔(IRE)脉冲发生器、切换组件和处理器的系统。IRE脉冲发生器被配置为生成IRE脉冲。该切换组件被配置为将IRE脉冲递送至设置在导管的可膨胀远侧端部上的多个电极，该导管被放置成与器官中的组织接触，用于向组织施加IRE脉冲。该处理器被配置为(a)接收一个或多个预先指定的取向，沿该一个或多个预先指定的取向，将由IRE脉冲生成组织中的电场，(b)选择将以预先指定的取向施加IRE脉冲的一对或多对电极，以及(c)使用切换组件将IRE脉冲发生器连接至所选择的电极对。

在一些示例性实施方案中，电极中的每个电极包括多个电极区段，并且其中切换组件和处理器被配置为各自包括该一对或多对电极中的电极区段中的任一电极区段。

在一些示例性实施方案中，电极围绕远侧端部的纵向轴线等距设置。

在示例性实施方案中，处理器被配置为沿相互正交的取向选择第一对电极和第二对电极。在另一个示例性实施方案中，一个或多个预先指定的取向是相对于远侧端部的纵向轴线预先指定的。

在一些示例性实施方案中，处理器被配置为通过施加双相IRE脉冲来施加IRE脉冲。

根据本发明的示例性实施方案，还提供了一种方法，该方法包括将导管的可膨胀远侧端部的多个电极放置成与器官中的组织接触，用于向组织施加IRE脉冲。使用IRE脉冲发生器生成不可逆电穿孔(IRE)脉冲。接收一个或多个预先指定的取向，沿这些一个或多个预先指定的取向，将由IRE脉冲生成组织中的电场。选择将以预先指定的取向施加IRE脉冲的一对或多对电极。通过将IRE脉冲发生器连接至所选择的电极对，将IRE脉冲以预先指定的取向施加于组织。