DE202013003997U1 - System for targeted local heat ablation using nanoparticles - Google Patents
System for targeted local heat ablation using nanoparticles Download PDFInfo
- Publication number
- DE202013003997U1 DE202013003997U1 DE201320003997 DE202013003997U DE202013003997U1 DE 202013003997 U1 DE202013003997 U1 DE 202013003997U1 DE 201320003997 DE201320003997 DE 201320003997 DE 202013003997 U DE202013003997 U DE 202013003997U DE 202013003997 U1 DE202013003997 U1 DE 202013003997U1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- nanoparticles
- stent
- source
- catheter
- ablation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
- A61N1/40—Applying electric fields by inductive or capacitive coupling ; Applying radio-frequency signals
- A61N1/403—Applying electric fields by inductive or capacitive coupling ; Applying radio-frequency signals for thermotherapy, e.g. hyperthermia
- A61N1/406—Applying electric fields by inductive or capacitive coupling ; Applying radio-frequency signals for thermotherapy, e.g. hyperthermia using implantable thermoseeds or injected particles for localized hyperthermia
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
- A61B18/04—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/82—Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K41/00—Medicinal preparations obtained by treating materials with wave energy or particle radiation ; Therapies using these preparations
- A61K41/0052—Thermotherapy; Hyperthermia; Magnetic induction; Induction heating therapy
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
- A61B18/18—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves
- A61B18/20—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves using laser
- A61B18/203—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves using laser applying laser energy to the outside of the body
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
- A61B18/18—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves
- A61B18/20—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves using laser
- A61B18/22—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves using laser the beam being directed along or through a flexible conduit, e.g. an optical fibre; Couplings or hand-pieces therefor
- A61B18/28—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves using laser the beam being directed along or through a flexible conduit, e.g. an optical fibre; Couplings or hand-pieces therefor for heating a thermal probe or absorber
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
- A61B2018/00315—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body for treatment of particular body parts
- A61B2018/00345—Vascular system
- A61B2018/00351—Heart
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
- A61B2018/00315—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body for treatment of particular body parts
- A61B2018/00345—Vascular system
- A61B2018/00404—Blood vessels other than those in or around the heart
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
- A61B2018/00571—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body for achieving a particular surgical effect
- A61B2018/00577—Ablation
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2250/00—Special features of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
- A61F2250/0001—Means for transferring electromagnetic energy to implants
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Public Health (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Surgery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Otolaryngology (AREA)
- Transplantation (AREA)
- Cardiology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Pharmacology & Pharmacy (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Radiation-Therapy Devices (AREA)
Abstract
System zum lokalen Erhitzen von Gewebe im Innern eines Körpers, umfassend: eine längliche Vorrichtung, an der ein oder mehrere Nanopartikel angebracht ist bzw. sind, und die dazu geeignet ist, um in einen Körper eingesetzt zu werden; und eine Quelle elektromagnetischer Energie, die konfiguriert ist, um eine elektromagnetische Strahlung in der Nähe der Nanopartikel zu emittieren und dadurch mindestens einige der Nanopartikel anzuregen.A system for locally heating tissue within a body, comprising: an elongate device having attached thereto one or more nanoparticles and adapted to be inserted into a body; and a source of electromagnetic energy configured to emit electromagnetic radiation in the vicinity of the nanoparticles and thereby excite at least some of the nanoparticles.
Description
GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION
Die vorliegende Erfindung betrifft Vorrichtungen zum Behandeln diverser funktionsgestörter Körperfunktionen durch die Verwendung einer gezielten Ablation, die eine Kombination von elektromagnetischer Strahlung und Nanopartikeln verwendet.The present invention relates to devices for treating various dysfunctional body functions through the use of a targeted ablation that uses a combination of electromagnetic radiation and nanoparticles.
HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION
Die energieinduzierte Ablation ist ein gut beschriebenes und aktives Gebiet in der medizinischen Praxis. Alle Anwendungen haben das gemeinsame Ziel, lebendes Gewebe zu reduzieren, zu beseitigen oder anderweitig zu ändern, oder die Konsequenzen von pathologischen Prozessen zu ändern, wie etwa von einer Entzündung oder einem anormalen oder schädlichen Gewebewachstum.Energy-induced ablation is a well-described and active field in medical practice. All applications have the common goal of reducing, eliminating, or otherwise altering living tissue, or altering the consequences of pathological processes, such as inflammation or abnormal or deleterious tissue growth.
Die klinisch wichtigen Bereiche, in denen die Ablation verwendet wird, umfassen Magen-Darm-, urologische und kardiale Bereiche. Zahlreiche andere medizinische Gebiete können ebenfalls mit geeigneten Ablationstechniken behandelt werden.The clinically important areas where ablation is used include gastrointestinal, urological and cardiac areas. Many other medical areas can also be treated with appropriate ablation techniques.
Die derzeit verwendeten Ablationstechnologien umfassen die direkte Anwendung von Wärme, die fokussierte Radiofrequenz, Laser oder Ultraschall oder Kryogenik und in manchen Fällen eine tatsächliche chirurgische Ligatur des Zielgewebes. Diese Techniken weisen die dazugehörigen Probleme einer unwirksamen Kontrolle über die Amplitude, die Dauer und das Ausmaß der Ablation auf, was zu kollateralen Schäden an nahegelegenem Gewebe führt. Ferner können sie typischerweise nur einmal angewendet werden, wobei zusätzliche Eingriffe noch viel mehr mögliche Komplikationen bedingen. Auf Grund dieser Einschränkungen geben diese Verfahren bei dem Versuch, das Gewebe in dem einzigen verfügbaren Eingriff zu abladieren, fast immer zu viel Wärme, Energie oder Kälte an das Zielareal ab.Currently used ablation technologies include the direct application of heat, focused radio frequency, laser or ultrasound or cryogenics and, in some cases, actual surgical ligature of the target tissue. These techniques have associated problems of ineffective control over the amplitude, duration and extent of ablation, resulting in collateral damage to nearby tissue. Furthermore, they typically can be used only once, with additional intervention requiring many more potential complications. Because of these limitations, these methods almost always deliver too much heat, energy or cold to the target area when attempting to ablate the tissue in the only available intervention.
Es wurden diverse neue Verfahren zum lokalen Erhitzen von Gewebe unter Verwendung relativ nicht invasiver Techniken entwickelt. Die plasmonische photothermische Therapie (PPTT) hat die Fähigkeit gezeigt, eine lokalisierte Erhitzung in dem benötigten Temperaturbereich zu erreichen und sich dabei auf ein räumlich begrenztes Gebiet einzuschränken. Die PPTT wird jedoch durch die Injektion von Nanopartikeln in ein zu abladierendes Gewebe und die Anregung der Nanopartikel durch Licht ausgeführt, was die thermische Ablation des Gewebes bewirkt. Dieses Verfahren ist auf Grund der Notwendigkeit, die Nanopartikel in die Ablationsstelle zu injizieren problematisch, was einem behandelnden Arzt keine Kontrolle über die Abweichung oder die Position der Nanopartikel gibt, nachdem sie injiziert wurden. Ferner ist der Prozess auf spezifische Arten von Nanopartikeln eingeschränkt.Various new methods have been developed for locally heating tissue using relatively non-invasive techniques. Plasmonic Photothermal Therapy (PPTT) has demonstrated the ability to achieve localized heating in the required temperature range, confined to a confined space. However, PPTT is carried out by the injection of nanoparticles into a tissue to be ablated and the excitation of the nanoparticles by light, which causes the thermal ablation of the tissue. This method is problematic due to the need to inject the nanoparticles into the ablation site, which gives a treating physician no control over the deviation or position of the nanoparticles after they have been injected. Furthermore, the process is limited to specific types of nanoparticles.
Demnach besteht ein Bedarf an einer sanften Methodik zur gezielten Wärmeanwendung, die bekannte gewebereduzierende Wirkungen aufweist und die dem Zielgewebe wiederholt verabreicht werden kann, sowie an einem Mechanismus, durch den die Feinabstimmung des ablativen Prozesses erreichbar ist.Accordingly, there is a need for a gentle methodology for targeted heat application which has known tissue-reducing effects and which can be repeatedly administered to the target tissue as well as a mechanism by which fine-tuning of the ablative process can be achieved.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNGBRIEF SUMMARY OF THE INVENTION
Die vorliegende Erfindung beschreibt Vorrichtungen zum Behandeln diverser funktionsgestörter Körperfunktionen durch die Verwendung einer gezielten Ablation, die eine Kombination aus elektromagnetischer Strahlung und Nanopartikeln verwendet.The present invention describes devices for treating various dysfunctional body functions through the use of a targeted ablation that uses a combination of electromagnetic radiation and nanoparticles.
Es ist eine Aufgabe einiger Ausführungsformen der vorliegenden Lehren, Vorrichtungen bereitzustellen, bei denen Nanopartikel und PPTT zur lokalisierten Gewebeablation verwendet werden, wobei die Nanopartikel in einer Vorrichtung eingebettet sind.It is an object of some embodiments of the present teachings to provide devices in which nanoparticles and PPTT are used for localized tissue ablation wherein the nanoparticles are embedded in a device.
Es ist ferner eine Aufgabe einiger Ausführungsformen der vorliegenden Lehren, eine Vorrichtung bereitzustellen, die Nanopartikel und PPTT verwendet und die nicht auf die spezifische Art von Nanopartikeln eingeschränkt ist, die für den PPTT-Prozess verwendet werden.It is a further object of some embodiments of the present teachings to provide a device that uses nanoparticles and PPTT and that is not limited to the specific type of nanoparticles used for the PPTT process.
Es ist ebenfalls eine Aufgabe einiger Ausführungsformen der vorliegenden Lehren, eine kontrollierte, wirksame Gewebeablationsmethode bereitzustellen, die das Ausmaß der Ablation darauf einschränkt, was therapeutisch notwendig ist, und die so oft wie nötig wiederholbar ist.It is also an object of some embodiments of the present teachings to provide a controlled, effective tissue ablation method that limits the extent of ablation to what is therapeutically necessary and that is repeatable as often as necessary.
Nach einem Aspekt einiger Ausführungsformen der vorliegenden Lehren wird ein System zum lokalen Erhitzen von Gewebe in einem Körper bereitgestellt, das eine längliche Vorrichtung, an der ein oder mehrere Nanopartikel angebracht ist bzw. sind, und die dazu geeignet ist, um in einen Körper eingesetzt zu werden, und eine Quelle elektromagnetischer Energie, die konfiguriert ist, um elektromagnetische Strahlung in der Nähe der Nanopartikel zu emittieren und dadurch mindestens einige der Nanopartikel anzuregen, bereitgestellt.According to one aspect of some embodiments of the present teachings, there is provided a system for locally heating tissue in a body comprising an elongate device to which one or more nanoparticles are attached and which is adapted to be inserted into a body and a source of electromagnetic energy configured to emit electromagnetic radiation in the vicinity of the nanoparticles and thereby excite at least some of the nanoparticles.
Bei einigen Ausführungsformen haben die Nanopartikel Durchmesser in dem Bereich von 1 bis 1000 Nanometer (nm). Bei einigen Ausführungsformen sind die Nanopartikel metallisch. Bei einigen Ausführungsformen sind die Nanopartikel magnetisch. Bei einigen Ausführungsformen umfassen die Nanopartikel Metallschalen mindestens entweder auf aus nicht metallischen Kernstrukturen oder auf nicht metallischen Kern-Schalen-Strukturen.In some embodiments, the nanoparticles have diameters in the range of 1 to 1000 nanometers (nm). In some embodiments, the nanoparticles are metallic. In some embodiments, the nanoparticles are magnetic. In some embodiments, the nanoparticles comprise metal shells at least either non-metallic core structures or non-metallic core-shell structures.
Bei einigen Ausführungsformen umfassen die Nanopartikel hergestellte Nanostrukturen. Bei einigen dieser Ausführungsformen werden die Nanopartikel in einer Lösung erzeugt.In some embodiments, the nanoparticles comprise fabricated nanostructures. In some of these embodiments, the nanoparticles are generated in a solution.
Bei einigen Ausführungsformen liegt die elektromagnetische Strahlung in dem spektralen Bereich von 380 bis 2000 nm. Bei einigen Ausführungsformen ist die elektromagnetische Strahlung auf die plasmonische Resonanzfrequenz der Nanopartikel abgestimmt. Bei einigen Ausführungsformen umfasst die elektromagnetische Energiequelle eine Lichtquelle, die aus einer Gruppe ausgewählt wird, die aus einer gefilterten Lampe, einer Leuchtdiode (LED) und einem Laser besteht. Bei einigen Ausführungsformen emittiert die elektromagnetische Energiequelle eine Strahlung im infraroten bis Radiofrequenzbereich.In some embodiments, the electromagnetic radiation is in the spectral range of 380 to 2000 nm. In some embodiments, the electromagnetic radiation is tuned to the plasmonic resonance frequency of the nanoparticles. In some embodiments, the electromagnetic energy source comprises a light source selected from a group consisting of a filtered lamp, a light emitting diode (LED), and a laser. In some embodiments, the electromagnetic energy source emits radiation in the infrared to radio frequency range.
Bei einigen Ausführungsformen sind die Nanopartikel sphärisch. Bei einigen Ausführungsformen weisen die Nanopartikel eine Form auf, die aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus nicht sphärischen, asymmetrischen Kugeln, Würfeln, Pyramiden und Oktaedern besteht.In some embodiments, the nanoparticles are spherical. In some embodiments, the nanoparticles have a shape selected from the group consisting of nonspherical, asymmetric spheres, cubes, pyramids, and octahedrons.
Bei einigen Ausführungsformen werden die Nanopartikel an der Vorrichtung unter Verwendung eines Verfahrens angebracht, das aus einer Gruppe ausgewählt wird, die aus physikalischem Abscheiden, chemischem Abscheiden, physikalischer Absorption, elektrochemischer Bindung und kovalenter Bindung besteht.In some embodiments, the nanoparticles are attached to the device using a method selected from a group consisting of physical deposition, chemical deposition, physical absorption, electrochemical bonding, and covalent bonding.
Bei einigen Ausführungsformen wird die Vorrichtung aus einer Gruppe ausgewählt, die aus einem blanken Stent, einem medikamentenbeschichteten Stent, einem Katheter und einem Gefäß auf einem Katheter besteht. Bei einigen dieser Ausführungsformen wird das Gefäß aus der Gruppe ausgewählt, die aus einem Ballon und einem aufblasbaren Polymer besteht.In some embodiments, the device is selected from a group consisting of a blank stent, a drug-coated stent, a catheter, and a vessel on a catheter. In some of these embodiments, the vessel is selected from the group consisting of a balloon and an inflatable polymer.
Bei einigen Ausführungsformen sind die angeregten Nanopartikel konfiguriert, um ein Zielgewebe in einem Körper zu erhitzen.In some embodiments, the excited nanoparticles are configured to heat a target tissue in a body.
Bei einigen Ausführungsformen weisen die Nanopartikel, die an der Vorrichtung angebracht sind, mindestens zwei charakteristische Resonanzen auf, und die Quelle elektromagnetischer Energie ist zur multimodalen Anregung der Nanopartikel auf den mindestens zwei charakteristischen Resonanzen konfiguriert. Bei einigen dieser Ausführungsformen sind die Nanopartikel von einer einzigen Art, und die mindestens zwei charakteristischen Resonanzen sind auf die Geometrie der Nanopartikel zurückzuführen. Bei einigen dieser Ausführungsformen sind die Nanopartikel verschiedenartig.In some embodiments, the nanoparticles attached to the device have at least two characteristic resonances, and the source of electromagnetic energy is configured for multimodal excitation of the nanoparticles on the at least two characteristic resonances. In some of these embodiments, the nanoparticles are of a single species, and the at least two characteristic resonances are due to the geometry of the nanoparticles. In some of these embodiments, the nanoparticles are diverse.
Bei einigen Ausführungsformen sind die Nanopartikel, die mindestens zwei charakteristische Resonanzen aufweisen, räumlich auf der Vorrichtung getrennt. Bei einigen Ausführungsformen sind die Nanopartikel, die mindestens zwei charakteristische Resonanzen aufweisen, auf der Vorrichtung einheitlich verteilt.In some embodiments, the nanoparticles having at least two characteristic resonances are spatially separated on the device. In some embodiments, the nanoparticles having at least two characteristic resonances are uniformly distributed on the device.
Bei einigen Ausführungsformen ist die Quelle elektromagnetischer Energie konfiguriert, um elektromagnetische Energie zu emittieren, welche die Nanopartikel auf verschiedenen Frequenzen zu verschiedenen Zeitpunkten angeregt.In some embodiments, the source of electromagnetic energy is configured to emit electromagnetic energy that excites the nanoparticles at different frequencies at different times.
Soweit nicht anders definiert, haben alle technischen und wissenschaftlichen Begriffe, die hier verwendet werden, die gleiche Bedeutung, wie sie gewöhnlich vom Fachmann auf dem Gebiet, zu dem die Erfindung gehört, verstanden wird. Im Zweifelsfall ist die Beschreibung, einschließlich der Definitionen, vorrangig.Unless defined otherwise, all technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the invention belongs. In case of doubt, the description, including the definitions, takes precedence.
Wie sie hier verwendet werden, verstehen sich die Begriffe „umfassend”, „einschließend”, „aufweisend” und ihre grammatischen Varianten als die angegebenen Merkmale, Ganzzahlen, Schritte oder Komponenten vorgebend anzusehen, schließen jedoch das Hinzufügen eines oder mehrerer zusätzlicher Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Komponenten oder Gruppen derselben nicht aus. Diese Begriffe ziehen die Begriffe „bestehend aus” und „im Wesentlichen bestehend aus” mit ein.As used herein, the terms "comprising," "including," "having," and their grammatical variants are to be construed as specifying the features of specifying integers, steps, or components, but excluding adding one or more additional features, integers, Steps, components, or groups of the same are not enough. These terms include the terms "consisting of" and "consisting essentially of".
Wie er hier verwendet werden, bedeutet der unbestimmte Artikel „ein” „mindestens ein” oder „ein oder mehrere”, soweit der Zusammenhang nichts eindeutig etwas Anderes vorschreibt.As used herein, the indefinite article "a" means "at least one" or "one or more" unless the context clearly dictates otherwise.
Die obigen und andere Aspekte, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachstehenden Beschreibung hervorgehen, wenn sie in Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen gelesen wird, in denen die gleichen Bezugszeichen die gleichen Elemente bezeichnen, die alle Teil dieser Beschreibung sind.The above and other aspects, features, and advantages of the present invention will become apparent from the following description when read in conjunction with the accompanying drawings, in which the same reference numerals designate the same elements, all of which are part of this description.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Ein weitergehendes Verständnis der vorliegenden Lehren kann mit Bezug auf einige Ausführungsformen erzielt werden, die in den Abbildungen der beiliegenden Zeichnungen dargelegt werden. Obwohl die abgebildeten Ausführungsformen nur Beispiele von Verfahren, Strukturen und Zusammensetzungen zum Ausführen der vorliegenden Lehren sind, kann man sowohl die Organisation als auch das Verfahren der Erfindung im Allgemeinen zusammen mit weiteren Zielen und Vorteilen derselben mit Bezug auf die Zeichnungen und die nachstehende Beschreibung besser verstehen. Die Zeichnungen sind nicht dazu gedacht, den Umfang der vorliegenden Erfindung einzuschränken, der insbesondere in den Ansprüchen, wie sie beigefügt sind oder später geändert werden, dargelegt wird, sondern nur um die Erfindung zu verdeutlichen und zu erläutern.A further understanding of the present teachings may be obtained by reference to some embodiments set forth in the drawings of the accompanying drawings. Although the depicted embodiments are only examples of methods, structures, and compositions for carrying out the present teachings, both the organization and method of the invention may be broadly understood together with other objects and advantages thereof with reference to the drawings and the description below. The drawings are not intended to limit the scope of the present invention, which is set forth with particularity in the claims as appended or changed thereafter, but merely to illustrate and explain the invention.
Für ein vollständigeres Verständnis der vorliegenden Erfindung wird nun Bezug auf die nachstehenden Zeichnungen genommen. Es zeigen:For a more complete understanding of the present invention, reference is now made to the following drawings. Show it:
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Die vorliegende Erfindung beschreibt Vorrichtungen zum Behandeln diverser funktionsgestörter Körperfunktionen durch die Verwendung einer gezielten Ablation, die eine Kombination aus elektromagnetischer Strahlung und Nanopartikeln verwendet.The present invention describes devices for treating various dysfunctional body functions through the use of a targeted ablation that uses a combination of electromagnetic radiation and nanoparticles.
Es wird nun ausführlich Bezug auf mehrere Ausführungsformen der Erfindung genommen, die in den beiliegenden Zeichnungen abgebildet sind. Soweit möglich werden die gleichen oder ähnliche Bezugszeichen in den Zeichnungen und der Beschreibung verwendet, um sich auf gleiche oder ähnliche Teile oder Schritte zu beziehen. Die Zeichnungen liegen in vereinfachter Form vor und sind nicht maßstabsgetreu. Aus praktischen Gründen und der Übersichtlichkeit halber können richtungsabhängige Begriffe, wie etwa oben, unten, nach oben, nach unten, oberhalb und unterhalb mit Bezug auf die Zeichnungen verwendet werden.Reference will now be made in detail to several embodiments of the invention, which are illustrated in the accompanying drawings. Wherever possible, the same or similar reference numbers will be used throughout the drawings and the description to refer to the same or like parts or steps. The drawings are in simplified form and are not to scale. For convenience and clarity, directional terms such as top, bottom, top, bottom, above, and below may be used with reference to the drawings.
Es wird nun Bezug genommen auf
Die einfachste Sorte dieser Nanopartikel ist eine metallische, plasmonische Nanosphäre
Eine zweite Teilgruppe von Nanopartikeln, die zur Verwendung bei den vorliegenden Lehren geeignet sind, sind Kern-Schale-Strukturen, die aus einer metallischen Schale
Eine Nanoröhre
Ein asymmetrisches Nanostäbchen
Bei einigen Ausführungsformen der vorliegenden Lehren kann elektromagnetische Strahlung verwendet werden, wozu monochromatische, gefilterte oder sogar Breitbandfrequenzen
Die Nanopartikel können sphärische und nicht sphärische, metallische und nicht metallische, Kern-Schale-Strukturen und auch Nanopartikel, die direkt auf einer Vorrichtung hergestellt oder in einer Lösung vorgefertigt werden.The nanoparticles can be spherical and non-spherical, metallic and non-metallic, core-shell structures and also nanoparticles that are produced directly on a device or prefabricated in a solution.
Die Wellenlängenresonanzen der Nanopartikel können im sichtbaren Spektrum (d. h. 380 bis 700 Nanometer (nm)) und im NIR-Spektrum (d. h. 700 bis 2000 nm) liegen und können mehrfach resonante Nanopartikel umfassen. Bei einigen Ausführungsformen liegt die Wellenlänge zur Anregung von Nanopartikeln im NIR-Bereich, der in menschlichem Blut und Gewebe eine geringe Absorption aufweist, so dass die Übertragung des Anregungssignals maximiert wird.The wavelength resonances of the nanoparticles may be in the visible spectrum (i.e., 380 to 700 nanometers (nm)) and in the NIR spectrum (i.e., 700 to 2000 nm) and may include multi-resonant nanoparticles. In some embodiments, the wavelength for excitation of nanoparticles is in the NIR range, which has low absorption in human blood and tissue, so that the transmission of the excitation signal is maximized.
Die Größe der Nanopartikel wird ausgewählt, um für die Ausführungsform oder Anwendung geeignet zu sein. Bei einigen Ausführungsformen liegen die Dimensionen der Nanopartikel im Bereich von 1 bis 1000 Nanometer. Bei einigen Ausführungsformen liegen die Dimensionen der Nanopartikel im Bereich von 1 bis 200 Nanometer.The size of the nanoparticles is selected to be suitable for the embodiment or application. In some embodiments, the dimensions of the nanoparticles range from 1 to 1000 nanometers. In some embodiments, the dimensions of the nanoparticles range from 1 to 200 nanometers.
Es wird nun Bezug genommen auf
Das Ablationssystem aus
Die elektromagnetische Quelle
Die elektromagnetische Strahlung, die von der Quelle
Die Intensität und Dauer (pulsiert oder durchgehend) der Strahlung, die von der Quelle
Das PPTT-Verhalten des Stents
Bei einigen Ausführungsformen der vorliegenden Lehren kann der Stent
Die Ausführungsform aus
Es wird nun Bezug genommen auf
Es wird nun Bezug genommen auf
Die elektromagnetische Energiequelle
Die interne Beleuchtungsquelle
Es wird nun Bezug genommen auf
Der Katheter
Noch eine andere Ausführungsform wird in
Bei einigen Ausführungsformen ist der Katheter
Es versteht sich, dass sich die Energiequelle, wie etwa eine LED oder ein Laser, bei einigen Ausführungsformen an dem Katheter
Bei einigen Ausführungsformen können Sensoren (nicht gezeigt), wie etwa Temperatursensoren, neben der Lichtquelle platziert werden, so dass die therapeutische Energiedosis genau überwacht und kontrolliert werden kann. Beispielsweise könnte ein Therapeut wählen, die PPTT als sekundäre Behandlung auszuführen, die verwendet wird, um ein Gefäßwachstum nach einer standardmäßigen Angioplastie zu verhindern, oder der primäre Eingriff kann die PPTT sein. Diese Methode ermöglicht es, dass die Ablation erfolgt, auch wenn kein Stent angewendet wird, und ermöglicht es, die Ablation zu verfolgen, falls ein zuvor eingesetzter BMS sich langsam schließt, und/oder wenn ein fehlgeschlagener DES eine Behandlung erfordert.In some embodiments, sensors (not shown), such as temperature sensors, may be placed adjacent to the light source so that the absorbed energy dose can be accurately monitored and controlled. For example, a therapist might choose to perform the PPTT as a secondary treatment used to prevent vascular growth following standard angioplasty, or the primary intervention may be PPTT. This method allows ablation to occur even when no stent is applied and allows ablation to be tracked if a previously inserted BMS slowly closes and / or if a failed DES requires treatment.
Bei dieser Ausführungsform können die Nanopartikel auf dem gesamten Ballon
Ein Katheter oder eine ähnliche Vorrichtung
Ähnlich können solche Ballons für eine Ablation bei Vorhofflimmern verwendet werden, wobei das Zielareal typischerweise der vordere Teil des Ballons
Da die meisten Ablationen in einem Katheterlabor unter fluoroskopischer Führung erfolgen, sind die Öffnungen auf die Lungenvenen eventuell nicht sichtbar. Für größere Gefäße kann der Ballon länglich sein, oder ein zweiter kleinerer Ballon kann vor dem primären Ballon positioniert werden, um den Katheter in einer im Wesentlichen zentrierten Position zu halten.Since most ablations are performed under fluoroscopic guidance in a cath lab, the openings on the pulmonary veins may not be visible. For larger vessels, the balloon may be oblong or a second smaller balloon may be positioned in front of the primary balloon to hold the catheter in a substantially centered position.
Die Nanopartikel können an den beschriebenen Vorrichtungen, einschließlich Stents, Katheter und Ballons, unter Verwendung verschiedener Techniken, einschließlich physikalischen Einbettens, chemischer Bindung oder Galvanisieren, eingebettet sein.The nanoparticles may be embedded on the described devices, including stents, catheters, and balloons, using various techniques, including physical embedding, chemical bonding, or electroplating.
Es ist ein besonderes Merkmal der vorliegenden Lehren, dass ein Ballon an einem Katheter, wie etwa der Ballon
Eine verbesserte Selbstzentrierung könnte auch erreicht werden, indem ein zweistufiger Ballon verwendet würde. Der distalste Teil des Ballons würde in das Gefäß eintreten und expandieren, um den Katheter im Innern des Gefäßlumens zu zentrieren. Ein eher proximaler Teil des Ballons würde an die Öffnung des Gefäßes in die Kammer anschließen. Bei einer derartigen Verwendung wird eine nahezu perfekte Zentrierung des therapeutische Wärme abgebenden Ballons erreicht.Improved self-centering could also be achieved by using a two-stage balloon. The most distal part of the balloon would enter and expand the vessel to center the catheter inside the vessel lumen. A more proximal part of the balloon would attach to the opening of the vessel into the chamber. Such use achieves near perfect centering of the therapeutic heat-releasing balloon.
Es wird nun Bezug genommen auf
Bei diesem multimodalen Verhalten können die Nanopartikel wahlweise der gleichen Teilmenge angehören, jedoch mit verschiedenen Resonanzfrequenzen. Beispielsweise können die Nanopartikel Nanosphären
Durch Ändern der Arten der verwendeten Nanopartikel und durch Platzieren verschiedener Nanopartikel an verschiedenen Segmenten der Vorrichtung können verschiedene Bereiche der Vorrichtung durch unterschiedliche Anregungswellenlängen angeregt werden, wodurch eine weitere Ablationskontrolle ermöglicht wird, indem selektiv nur ein gewisser Bruchteil der Nanopartikel zur Resonanz gebracht wird, indem nur ihre Resonanzfrequenzen verwendet werden und eine räumliche Trennung der Ablation erstellt wird, auch wenn sie einheitlich durch die Quelle
Alternativ können die unterschiedlichen Nanopartikel einheitlich entlang der Vorrichtung verteilt sein, wodurch die mehrfache Aktivierung der Vorrichtung unter Verwendung einer anderen Teilmenge von Nanopartikeln und einer anderen Anregungsfrequenz bei jeder Aktivierung ermöglicht wird. Bei solchen Ausführungsformen, und wenn verschiedene Nanopartikel räumlich entlang der Vorrichtung verteilt sind, können verschiedene Nanopartikel angeregt werden, indem sie mit der richtigen Wellenlänge zu verschiedenen Zeitpunkten oder in getrennten Eingriffen beleuchtet werden. Dies kann man verwenden, um die PPTT mehrmals herbeizuführen, oder für den Fall, dass einige der Nanopartikel zerstört oder anderweitig inaktiv gemacht werden, wodurch sich die Anzahl der möglichen Umsetzungen der PPTT erhöht.Alternatively, the different nanoparticles may be uniformly distributed along the device, thereby enabling multiple activation of the device using a different subset of nanoparticles and a different excitation frequency at each activation. In such embodiments, and when different nanoparticles are spatially distributed along the device, different nanoparticles can be excited by illuminating them at the correct wavelength at different times or in separate interventions. This can be used to cause the PPTT several times, or in the event that some of the nanoparticles are destroyed or otherwise rendered inactive, thereby increasing the number of possible reactions of the PPTT.
Wenn zudem die Nanopartikel bei einer anfänglichen PPTT-Bestrahlung beschädigt oder zerstört werden, können sekundäre Schichten zusätzliche PPTT-Behandlungen zu späteren Zeitpunkten und auf verschiedenen Wellenlängen zulassen.In addition, if the nanoparticles are damaged or destroyed by initial PPTT irradiation, secondary layers may permit additional PPTT treatments at later times and at different wavelengths.
Gezielte Ablationstechniken, wie sie in den Ausführungsformen aus
Durch die Verwendung einer Ballon-Nanopartikel-Methodik, wie in
Solche Behandlungsverfahren sind zur Behandlung von Barrett-Speiseröhre, Asthma, Dysplasie, Sinusöffnungsverengung, Stenose bzw. Stentverschluss, Verengung der Durchgänge im Magen-Darm-Trakt, Verengung der Urogenital-Trakte oder Durchgänge, und übermäßige Uterusblutung besonders geeignet. Zu den Urogenital-Trakten und Durchgängen gehören Durchgänge von den Nieren zur Blase einschließlich der Verbindungsbereiche, der Durchgang von der Blase über die Harnröhre, die Eileiter und Durchgänge vom Eierstock zum Uterus.Such methods of treatment are particularly useful for the treatment of Barrett's esophagus, asthma, dysplasia, sinus opening narrowing, stenosis, narrowing of the passages in the gastrointestinal tract, narrowing of the urogenital tracts or passageways, and excessive uterine bleeding. The urogenital tracts and passages include passages from the kidneys to the bladder, including the connecting areas, the passage from the bladder to the urethra, the fallopian tubes and passages from the ovary to the uterus.
Alle diese Areale sind Beispiele von Anwendungen der Ablationstechniken, die beschrieben werden, wie sie den Stent verwenden, von fokussierten und lokalen Ablationsverfahren mit Ballon und Nanopartikeln gemäß den vorliegenden Lehren, für die wesentlich bessere Ergebnisse erreichbar sind.All of these areas are examples of applications of the ablation techniques described using the stent of focused and local balloon and nanoparticle ablation procedures in accordance with the present teachings for which much better results are achievable.
Die Verfahren der vorliegenden Lehren, und insbesondere die Ausführungsform aus
Es versteht sich, dass gewisse Merkmale der Erfindung, die der Übersichtlichkeit halber in Zusammenhang mit getrennten Ausführungsformen beschrieben wurden, auch in Kombination in einer einzigen Ausführungsform bereitgestellt werden können. Umgekehrt können diverse Merkmale der Erfindung, die der Kürze halber in Zusammenhang mit einer einzigen Ausführungsform beschrieben wurden, auch getrennt oder in einer beliebigen geeigneten Teilkombination, oder wie es sich in einer beliebigen anderen beschriebenen Ausführungsform der Erfindung eignet, bereitgestellt werden. Gewisse Merkmale, die in Zusammenhang mit diversen Ausführungsformen beschrieben wurden, sind nicht als wesentliche Merkmale dieser Ausführungsformen anzusehen, es sei denn, die Ausführungsform ist ohne diese Elemente nicht funktionsfähig.It should be understood that certain features of the invention, which have been described for purposes of clarity in the context of separate embodiments, may also be provided in combination in a single embodiment. Conversely, various features of the invention, which for purposes of brevity have been described in connection with a single embodiment, may also be provided separately or in any suitable sub-combination, or as appropriate in any other described embodiment of the invention. Certain features described in connection with various embodiments are not to be considered as essential features of these embodiments unless the embodiment is not functional without these elements.
Obwohl die Erfindung zusammen mit ihren spezifischen Ausführungsformen beschrieben wurde, ist es offensichtlich, dass viele Alternativen, Änderungen und Variationen für den Fachmann ersichtlich sind. Entsprechend versteht es sich, dass alle Alternativen, Änderungen und Variationen, die in den Umfang der beiliegenden Ansprüche fallen, einbezogen sind.Although the invention has been described in conjunction with specific embodiments thereof, it will be apparent that many alternatives, changes and variations will be apparent to those skilled in the art. Accordingly, it is to be understood that all alternatives, changes, and variations that fall within the scope of the appended claims are included.
Die Erwähnung oder Identifizierung einer beliebigen Referenz in der vorliegenden Anmeldung ist nicht als Zugeständnis anzusehen, dass diese Referenz als Stand der Technik für die Erfindung verfügbar ist.The mention or identification of any reference in the present application is not to be taken as an admission that this reference is available as prior art for the invention.
Die Paragrafentitel werden hier verwendet, um das Verständnis der Beschreibung zu erleichtern und sind nicht als unbedingt einschränkend anzusehen.The section titles are used here to facilitate the understanding of the description and are not to be considered as strictly limiting.
Claims (13)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE201320003997 DE202013003997U1 (en) | 2013-04-23 | 2013-04-23 | System for targeted local heat ablation using nanoparticles |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE201320003997 DE202013003997U1 (en) | 2013-04-23 | 2013-04-23 | System for targeted local heat ablation using nanoparticles |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE202013003997U1 true DE202013003997U1 (en) | 2013-08-01 |
Family
ID=49112525
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE201320003997 Expired - Lifetime DE202013003997U1 (en) | 2013-04-23 | 2013-04-23 | System for targeted local heat ablation using nanoparticles |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE202013003997U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109381257A (en) * | 2018-12-07 | 2019-02-26 | 中聚科技股份有限公司 | A kind of laser therapeutic system of combination laser and photo-thermal therapy |
-
2013
- 2013-04-23 DE DE201320003997 patent/DE202013003997U1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109381257A (en) * | 2018-12-07 | 2019-02-26 | 中聚科技股份有限公司 | A kind of laser therapeutic system of combination laser and photo-thermal therapy |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE60213457T2 (en) | ULTRASONIC CATHETER FOR SMALL VESSELS | |
DE60319759T2 (en) | Isolation of the pulmonary vein by radiofrequency | |
DE60031308T2 (en) | Treatment of sphincters with electrosurgical and active substances | |
EP2004081B1 (en) | Laser applicator | |
DE4305663C2 (en) | Medical probe device | |
DE60027300T2 (en) | PHOTOABLATIONSSYSTEM | |
JP6165707B2 (en) | System, apparatus and method for cauterizing vessel wall from inside | |
DE60215838T2 (en) | DEVICE FOR TREATING TISSUES IN ADDITION TO A BODY THROUGH THERMOCOMPRESSION | |
EP2548617B1 (en) | Laser therapy system with UVA and laser light for directed generation of a dermal collagen matrix | |
DE69934702T2 (en) | Device for plugging a physical passage | |
DE60312617T2 (en) | Device for pulmonary vein isolation by laser | |
CN103635226B (en) | Device for setting up and keeping intra-atrial pressure power release aperture | |
DE69636035T2 (en) | APPARATUS FOR PERMANENT BLOOD CLOCUS | |
DE4423228B4 (en) | Controllable medical probe with mandrins | |
DE202004021942U1 (en) | Selectable eccentric remodeling and / or ablation of atherosclerotic material | |
DE69725596T2 (en) | ELECTROMAGNETIC HEART BIOSTIMULATION | |
DE3502331A1 (en) | USE OF A LASER DEVICE FOR TREATING ARTERIOSCLEROTIC BLOOD VESSEL CHANGES | |
WO2006120116A1 (en) | Flexible application device for the high-frequency treatment of biological tissue | |
DE2832466A1 (en) | DEVICE FOR GENERATING A STRONG HIGH FREQUENCY FIELD IN THE BODY OF HUMANS OR ANIMALS | |
DE102006039471B3 (en) | Body tissues treatment applicator for endovascular photodynamic therapy of thin hollow organ, has elastic unit formed such that distal section of fiber adopts permitted curved shape, and is pushed out of guide catheter | |
WO2002003872A2 (en) | Application of photochemotherapy for the treatment of cardiac arrhythmias | |
DE202007008378U1 (en) | Urological diode laser systems with glass fiber application system | |
DE102019129556A1 (en) | Light applicator | |
EP2759314A1 (en) | Catheter for renal nerve modulation | |
DE202018106744U1 (en) | Device for the treatment of a prostate disease |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification |
Effective date: 20130926 |
|
R156 | Lapse of ip right after 3 years |