JP2008543493A - エレクトロポレーションを用いた脂肪組織部位を治療するための方法及びシステム - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、この出願の全てが引用により本明細書に完全に組み入れられる、当該出願と同じ日付で出願された、米国特許出願第11/165,961号(代理人整理番号42218−0002)、米国特許出願第11/165,881号(代理人整理番号42218−0003)、及び米国特許出願第11/166,974号(代理人整理番号42218−0005)に関連する。
誘起された電界による細胞膜の絶縁破壊、すなわち不可逆的エレクトロポレーションは、1970年代初期に最初に確認された(Neumann,E.and K.Rosenheck,Permeability changes induced by electric impulses in vesicular membranes.J.Membrane Biol.,1972.10:p.279−290;Crowley,J.M.,Electrical beakdown of biomolecular lipid membranes as an electromechanical instability.Biophysical Journal,1973.13:p.711−724;Zimmermann,U.,J.Vienken,and G.Pilwat,Dielectric breakdown of cell membranes,.Biophysical Journal,1974.14(11):p.881−899)。膜の再封する能力、すなわち可逆的エレクトロポレーションは、1970年代後半に別途発見された(Kinoshita Jr、K.and T.Y.Tsong,Hemolysis of human erythrocytes by a transient electric field.Proc.Natl.Acad.Sci.USA,1977.74(5):p.1923−1927;Baker,P.F.and D.E.Knight,Calcium−dependent exocytosis in bovine adrenal medullary cells with leaky plasma membranes.Nature,1978.276:p.620−622;Gauger,B.and F.W.Bentrup,A Study of Dielectric Membrane Breakdown in the Fucus Egg,.J.Membrane Biol.,1979.48(3):p.249−264)。
エレクトロポレーションの細胞膜の透過化特性についての第1の重要な用途は、Neumannによるものである(Neumann,E.,et al.,Gene transfer into mouse lyoma cells by electroporation in high electric fields.J.EMBO,1982.1:p.841−5)。彼は、可逆的エレクトロポレーションを細胞に適用することによって、細胞膜を十分に透過化することが可能であり、その結果、通常は細胞に侵入するにはあまりにも大きい巨大分子である遺伝子がエレクトロポレーション後に細胞に侵入することができることを示した。この手法の目的は遺伝子を組み込む生存細胞を有することであるため、可逆的エレクトロポレーションの電気的パラメータを使用することは、この手法の成功を決める鍵となる。
体外での細胞についての研究に続いて、可逆的エレクトロポレーションは、組織中の細胞の透過化のために使用され始めた。Heller,R.,R.Gilbert,and M.J.Jaroszeski,Clinical applications of electrochemotherapy.Advanced drug delivery reviews,1999.35:p.119−129。細胞のエレクトロポレーションは、現在、小型薬物及び巨大分子を身体の特定領域の細胞内に導入するための最小侵襲外科技術として人気を高めつつある。この技術は、薬物又は巨大分子を患部領域に注入し、電極を標的組織の中又はその周囲に配置して、組織中に可逆的透過化電界を発生し、これにより薬物又は巨大分子を患部領域の細胞内に導入することによって達成される(Mir,L.M.,Therapeutic perspectives of in vivo cell electropermeabilization.Bioelectrochemistry,2001,53:p.1−10)。
細胞膜中のナノ細孔の形成は、細胞の電気インピーダンス特性を変化させる効果がある(Huang,Y,Rubinsky,B.,“Micro−electroporation:improving the efficiency and understanding of electrical permeabilization of cells”Biomedical Microdevices,Vol 3,145−150,2000.(Discussed in“Nature Biotechnology”Vol 18.pp368,April 2000),B.Rubinsky,Y.Huang.“Controlled electroporation and mass transfer across cell membranes”,US patent No.6300108,Oct 9,2001)。
エレクトロポレーションを用いた脂肪組織部位を治療するための改善されたシステム及び方法に対する必要性が存在する。
本発明の別の目的は、脂肪組織部位の大部分に熱による損傷効果をもたらすことなく、脂肪組織部位における細胞のエレクトロポレーションを誘起させるのに十分な電気パルスを使用するエレクトロポレーションを用いた脂肪組織部位を治療するためのシステム及び方法を提供することである。
本発明のさらに別の目的は、リアルタイム・モニタリングによるエレクトロポレーションを用いた脂肪組織部位を治療するためのシステム及び方法を提供することである。
本発明のまたさらなる目的は、制御された電圧強度及び持続時間による制御された方法で行われるエレクトロポレーションを用いた脂肪組織部位を治療するためのシステム及び方法を提供することである。
本発明の別の目的は、電圧の大きさの適切な選択による制御された方法で行われるエレクトロポレーションを用いた脂肪組織部位を治療するためのシステム及び方法を提供することである。
本発明のさらなる目的は、エレクトロポレーションと、脂肪組織部位において細胞に供給された試験電圧を測定するように構成されたモニタリング電極とを用いた脂肪組織部位を治療するためのシステム及び方法を提供することである。
本発明のまたさらなる目的は、細胞膜において制御された細孔形成を与える制御された方法で行われるエレクトロポレーションを用いた脂肪組織部位を治療するためのシステム及び方法を提供することである。
本発明の別の目的は、エレクトロポレーションを用いた脂肪組織部位を治療するための、並びに脂肪組織部位における細胞のエレクトロポレーションの開始を検知するためのシステム及び方法を提供することである。
本発明のさらに別の目的は、細胞膜にわたる質量輸送が調節され、制御されるようにエレクトロポレーションが行われるエレクトロポレーションを用いた脂肪組織部位を治療するためのシステム及び方法を提供することである。
本発明の別の実施形態において、患者の脂肪組織部位を治療するためのシステムが提供される。双極電極は、脂肪組織部位に又はその付近に導入されるように構成される。電圧パルス発生器は、双極電極に結合される。電圧パルス発生器は、脂肪組織部位における細胞のエレクトロポレーションを誘起させて、脂肪組織部位の細胞壊死を生じさせるのに十分であるが、脂肪組織部位の大部分に熱による損傷効果をもたらすには不十分な電気パルスを双極電極に印加するように構成される。
本発明の別の実施形態において、患者の脂肪組織部位を治療するための方法が提供される。双極電極は、患者の脂肪組織部位に導入される。双極電極は、脂肪組織部位に又はその付近に位置決めされる。電界は、制御された方法で脂肪組織部位に印加される。電界は、脂肪組織部位における細胞のエレクトロポレーションを生じさせるのに十分で、かつ脂肪組織部位の大部分に熱による損傷をもたらす量より少ない。
この「可逆的エレクトロポレーション」という用語は、細胞にわたる電気パルスの印加による細胞膜の透過化を含む。「可逆的エレクトロポレーション」において、細胞膜の透過化は、パルスの印加後に停止し、細胞膜の透過性は正常に戻るか、又は少なくとも細胞が生存可能なレベルに戻る。したがって、細胞は、「可逆的エレクトロポレーション」を生き延びる。それは、化学物質、DNA、又は他の物質を細胞に導入するための手段として使用することができる。
この「不可逆的エレクトロポレーション」という用語もまた、細胞にわたる電気パルスの印加による細胞膜の透過化を含む。しかしながら、「不可逆的エレクトロポレーション」において、細胞膜の透過化は、パルスの印加後に停止せず、細胞膜の透過性は正常に戻らず、これにより細胞は生存不能である。したがって、細胞は、「不可逆的エレクトロポレーション」を生き延びず、細胞死は、細胞膜の破壊によって引き起こされ、単に細胞成分の内部摂動によって引き起こされるものではない。細胞膜内の開口部が生じ、及び/又はサイズが拡大されて、細胞膜にわたる物質の制御された正常な流れの決定的な破壊をもたらす。細胞膜は、細胞に残り、侵入するものを調整する能力が極めて特殊化している。不可逆的エレクトロポレーションは、細胞が補償することができないような方法でそうした調節能力を破壊し、これにより細胞が死滅する。
「MRI」とは、無線パルスによって引き起こされる水素分子の摂動を用いて、画像を形成する画像形成モダリティである。
「CT」とは、x線ビームの減衰を用いて、画像を形成する画像形成モダリティである。
「電気インピーダンス断層撮影法」とは、組織にわたり電流を印加し、電流及び電位を測定することによって、組織の電気インピーダンス特性が再構成される画像形成技術である。
本発明によれば、医療分野において用いられる特定の画像形成技術は、エレクトロポレーション・パルスによって影響を受けた組織の画像を形成するために使用される。画像は、不可逆的エレクトロポレーションを行う工程中に形成され、アブレーションされる脂肪組織のような組織にエレクトロポレーションを集中させ、神経のような組織をアブレーションしないようにするために使用される。本発明の工程は、画像形成装置の画像形成経路内に、針電極のような電極を配置することによって実行することができる。電極が作動させられるときに、画像装置は、エレクトロポレーションを受ける組織の画像を形成する。所与の組織領域上のエレクトロポレーションの効果及び範囲は、画像形成技術を用いてリアルタイムに求めることができる。
より高い値は、それらが燃焼を誘起させるものではないという条件で使用することができる。したがって、設計原理は、幾つの電極が使用されても、最も離れたものの間の電気的パラメータが少なくとも不可逆的エレクトロポレーションの値であることが唯一の制約であるというようなものである。エレクトロポレーションされた領域内及び電極内で、より高い勾配が存在する場合には、このことはプローブ効果を減少させない。これらの原理から、アブレーションされるどのような不規則形状の領域も、接地電極によりこの領域を取り囲み、中央の電極から電気パルスを与えることによって、治療することができる非常に効果的な設計を用いることができる。治療領域の周囲に接地電極を使用すると、別の電位値となり、これは、電流によって治療されることが意図される領域以外の組織を保護し、重要な安全対策である。原則として、漂遊電流から組織領域をさらに保護するためには、アブレーションされることになる領域の周囲に2つの接地電極層を配置することが可能である。電極は無限に長くすることができ、アブレーションされることが望ましくない領域を良好に抱え込むように湾曲させることもできることを強調すべきである。
不可逆的エレクトロポレーションの場合のパルス長についての代表値は、約5マイクロ秒から約62,000ミリ秒、又は約75マイクロ秒から約20,000ミリ秒、或いは約100マイクロ秒±10マイクロ秒の範囲内である。これは、1マイクロ秒又はそれ以下である、細胞内(ナノ秒)電気操作において一般に使用されるパルス長より大幅に長く、2002年1月24日に公開された米国公開出願第2002/0010491号を参照されたい。パルス長は、リアルタイムの画像形成に基づいて調整することができる。
上記の電圧は、電圧勾配(1センチメートル当たりの電圧)である。電極は、異なる形状及びサイズとすることができ、かつ互いに異なる距離に位置決めすることができる。形状は、円形、楕円形、正方形、矩形、又は不規則な形等とすることができる。ある電極から別の電極までの距離は、0.5cmから10cmまで、1cmから5cmまで、又は2cmから3cmとすることができる。電極は、0.1−5平方cm又は1−2平方cmの表面積を有することができる。
温熱効果は、不可逆的エレクトロポレーションにおいて使用されるものより大幅に長い電気パルスを必要とする(Davalos,R.V.,B.Rubinsky,and L.M.Mir,Theoretical analysis of the thermal effects during in vivo tissue electroporation.Bioelectrochemistry,2003.Vol61(1−2):p.99−107)。組織アブレーションのために不可逆的エレクトロポレーションを使用する場合には、不可逆的エレクトロポレーション・パルスが周囲の組織への熱による損傷効果を引き起こすほど大きくなり、不可逆的エレクトロポレーションによってアブレーションされる脂肪組織部位の範囲は温熱効果によってアブレーションされるものと大幅な相関関係がないという懸念が存在し得る。こうした状況下では、不可逆的エレクトロポレーションは、それが温熱アブレーションと重ね合わせて作用することになるので、有効な脂肪組織部位のアブレーション・モダリティと考えることはできない。ある程度は、この問題は、画像形成技術を用いた本発明によって取り組まれる。
本発明の1つの実施形態によれば、幾つかのステップを含む方法を実行することができる。第1のステップにおいて、不可逆的エレクトロポレーションによって治療される脂肪組織部位領域が画像形成される。次に、アブレーションされる脂肪組織部位が電極間に位置決めされて、電極は、脂肪組織部位内に配置される。電極が適切に配置されていることを確認するために、この時点で画像形成を行うこともできる。電極が適切に配置された後で、電流パルスが、これらの2つの電極間に通され、パルシング電流は、周囲の組織への損傷を最小にし、脂肪組織のような脂肪組織部位の所望の不可逆的エレクトロポレーションを達成するように設計されている。不可逆的エレクトロポレーションが行わる間、画像形成技術が使用され、その画像形成技術が、リアルタイムに行われる不可逆的エレクトロポレーションを画像形成する。これが行われる間、所望の度合いのエレクトロポレーションを達成するように、電流量及びパルス数を調整することができる。さらに、不可逆的エレクトロポレーションを対象とし、所望の脂肪組織部位をアブレーションすることを可能にするように、1つ又はそれ以上の電極を再位置決めすることができる。
電極アレイ16は、テンプレート17を用いて、電極の各々を位置決めし、及び/又は保持することができる。テンプレート17は、電極アレイ16の幾何形状を維持することができる。医師が電極の配置及び深さを決定することができる。図3に示すように、電極アレイ16は、脂肪組織部位の周囲に境界を形成して、細胞壊死の体積測定領域を形成する。本質的には、電極アレイ16は、治療領域を電極アレイ16からの範囲にし、内向きの方向に延びる。電極アレイ16は、所定の幾何形状を有することができ、関連する電極の各々は、経皮的か又は患者にインサイチュで移植された状態のいずれかで、脂肪組織部位に個々に又は同時に配備することができる。
再び図1を参照すると、電圧パルス発生器22は、電極12、14、及びアレイ16に結合されている。電圧パルス発生器22は、第1及び第2の単極電極12、双極電極14並びにアレイ16間に十分な電気パルスを印加して、脂肪組織部位に細胞のエレクトロポレーションを誘起させ、脂肪組織部位の細胞壊死を生じさせるように構成されている。しかしながら、印加される電気パルスは、脂肪組織部位の大部分に熱による損傷効果をもたらすには不十分である。
脂肪組織部位における細胞の細胞膜を恒久的に破壊するために、ある持続時間及び大きさでパルスが印加される。細胞にわたる電圧に対する、脂肪組織部位における細胞を通る電流の比を検出することができ、次いで、脂肪組織部位への印加電圧の大きさは、電圧に対する電流の比の変化により調整される。
他の実施形態において、モニタリングは、モニタリング電極18を用いて達成される。1つの実施形態において、モニタリング電極18は、モニタリング針への優先電流の流れを防止するために用いることができる高インピーダンス針である。高インピーダンス針は、脂肪組織部位に隣接して又はその内部に、すなわち重要な位置に位置決めされる。これは、熱的モニタリングにおいて熱電対を配置するのと同様な概念及び位置決めである。供給される全エレクトロポレーション・パルスの前に、提案された全エレクトロポレーション・パルスのわずかである「試験パルス」が供給され、このパルスは、一例に過ぎず、限定するものではないが、10%等とすることができる。この試験パルスは、不可逆的エレクトロポレーションを生じさせない範囲内であることが好ましい。モニタリング電極18は、その位置の試験電圧を測定する。次に、測定された電圧は、その関係が線形であるので、1つの実施形態においては、例えば、10を掛けるといった、全パルスの間のモニタリング電極18によって確認されるものへまた外挿される。脂肪組織部位における可能性のある合併症についてモニタリングする場合には、不可逆的エレクトロポレーションの知られているレベルの下になる電圧の外挿は、モニタリングが行われている脂肪組織部位が安全であることを示す。エレクトロポレーションの妥当性についてその脂肪組織部位においてモニタリングする場合には、この外挿は、組織の不可逆的エレクトロポレーションに適している電圧の知られているレベルの上になる。
エレクトロポレーションは、印加電圧の強度及び持続時間を制御することによる制御された方法で、リアルタイム制御の有無にかかわらず実行することができる。これに加えて、エレクトロポレーションは、細胞膜にわたる質量輸送の調整及び制御を与えるように実行される。制御された方法でのエレクトロポレーションの実行は、電圧の大きさの適切な選択、電圧印加時間の適切な選択等の選択によって達成することができる。
コントローラ28は、コンピュータ、デジタル又はアナログ処理装置、プログラム可能論理アレイ、配線論理回路、特定用途向け集積回路(ASIC)、或いは他の適切な装置を含むことができる。1つの実施形態において、コントローラ28は、要求とおりに、適切なRAM又はROMモジュール付きのマイクロプロセッサを含む。コントローラ28をユーザ・インタフェース30に結合して、ユーザとデータを交換することができる。ユーザは、電極12、14及びアレイ16に印加される望ましいパルシング・パターン及び対応する温度プロフィールを入力するためにユーザ・インタフェース30を作動することができる。
種々の実施形態において、電圧パルス発生器22は、各々のパルスが約5マイクロ秒から約62秒まで、90マイクロ秒から110マイクロ秒まで、100マイクロ秒等の持続時間だけ印加されるように構成される。これらに限定されるものではないが、約1個から15個までのパルス、持続時間毎に約100マイクロ秒の約8個のパルス等を含む、様々な異なるパルス数を印加することができる。1つの実施形態において、パルスは、約50ボルト/cmから約8000ボルト/cmまでの範囲内で脂肪組織部位において電圧勾配を生じさせるように印加される。
本発明の1つの実施形態においては、脂肪組織部位における脂肪組織は、まず、エレクトロポレーションを用いて破壊される。破壊された脂肪組織は、通常の脂肪吸引手順を用いてエレクトロポレーションと同時に又はその後で除去される。脂肪吸引前の脂肪組織の破壊は、除去ステップを容易にする。
1つの実施形態においては、エレクトロポレーションの電極は、脂肪組織に挿入され、エレクトロポレーション・パルスが印加される。可逆的エレクトロポレーションにおいては、このことは、ブレオマイシン等を含むがこれに限られるものではない化学療法剤を加えることにより実現することができる。不可逆的エレクトロポレーションにおいては、化学療法剤を使用する必要はない。別の実施形態においては、エレクトロポレーション・プロセスは、エレクトロポレーションの範囲を制御するためにモニタリングされる。
1つの実施形態においては、脂肪組織の細胞壊死を生じさせる前に、腫脹性流体が脂肪組織に導入される。腫脹性流体は麻酔剤として機能し、さらに、脂肪組織を破壊する助けとなる。腫脹性流体の例は、リドカインとエピネフリンの組み合わせ等である。
本発明の別の実施形態においては、真空源に接続される吸入ニードルとすることができる脂肪吸引プローブを設けることができる。腫脹プローブは、腫脹性流体を脂肪組織に導入するために設けることができる。エレクトロポレーション・プロセスをモニタリングするために、1つ又はそれ以上のモニタリング電極18を含むことができる。
脂肪組織部位領域を画像形成する。2つの単極電極12を患者の脂肪組織部位に導入する。アブレーションされる脂肪組織部位領域を2つの単極電極12間に位置決めする。画像形成を用いて、単極電極が適切に配置されることを確認する。2つの単極電極12を、脂肪組織部位の種々の位置において約5mmから10cmまでの距離だけ分離する。腫脹性流体を導入する。各々5マイクロ秒から約62秒までの持続時間でパルスを印加する。超音波を用いてモニタリングを行う。脂肪組織部位をモニタリングする。モニタリングに応じて、摂氏100度を超えない温度を維持するように、パルスを調整する。約50ボルト/cmから約1000ボルト/cmまでの範囲内の脂肪組織部位における電圧勾配を生成する。真空源に結合された脂肪吸引プローブが設けられ、エレクトロポレーションの少なくとも一部において同時に脂肪組織を除去する。脂肪組織部位の体積が細胞壊死を受け、除去される。
脂肪組織領域を画像形成する。2つの単極電極12を脂肪組織部位に導入する。アブレーションされる脂肪組織部位領域を2つの単極電極12間に位置決めする。画像形成を用いて、単極電極12が適切に配置されることを確認する。2つの単極電極を、脂肪組織部位の種々の位置において約5mmから10cmまでの距離だけ分離する。腫脹性流体を導入する。各々90マイクロ秒から約110秒までの持続時間でパルスを印加する。CTスキャンを用いてモニタリングを行う。脂肪組織部位をモニタリングする。モニタリングに応じて、摂氏75度を超えない温度を維持するように、パルスを調整する。約50ボルト/cmから約1000ボルト/cmまでの範囲内の脂肪組織部位における電圧勾配を生成する。真空源に結合された脂肪吸引プローブが設けられ、エレクトロポレーションの後で脂肪組織を除去する。脂肪組織部位の体積が細胞壊死を受け、除去される。
脂肪組織領域を画像形成する。2つの単極電極12を患者の脂肪組織部位に導入する。アブレーションされる脂肪組織部位領域を2つの単極電極12間に位置決めする。画像形成を用いて、単極電極12が適切に配置されることを確認する。2つの単極電極12を、脂肪組織部位の種々の位置において約5mmから10cmまでの距離だけ分離する。各々100マイクロ秒の持続時間でパルスを印加する。モニタリング電極18を用いる。供給される全エレクトロポレーション・パルスの前に、提案された全エレクトロポレーション・パルスの約10%の試験パルスを供給する。この試験パルスは、不可逆的エレクトロポレーションを生じさせるものではない。脂肪細胞部位をモニタリングする。モニタリングに応じて、摂氏60度を超えない温度を維持するように、パルスを調整する。約50ボルト/cmから約8000ボルト/cmまでの範囲内の脂肪組織部位における電圧勾配を生成する。真空源に結合された脂肪吸引プローブが設けられ、エレクトロポレーションの少なくとも一部において同時に脂肪組織を除去する。脂肪組織部位の体積が細胞壊死を受け、除去される。
脂肪組織領域を画像形成する。単一の双極電極14を脂肪細胞部位に導入する。画像形成を用いて、双極電極14が適切に配置されることを確認する。腫脹性流体を導入する。各々5マイクロ秒から約62秒までの持続時間でパルスを印加する。超音波を用いてモニタリングを行う。脂肪組織部位をモニタリングする。モニタリングに応じて、摂氏100度を超えない温度を維持するように、パルスを調整する。約50ボルト/cmから約1000ボルト/cmまでの範囲内の脂肪組織部位における電圧勾配を生成する。真空源に結合された脂肪吸引プローブが設けられ、エレクトロポレーションの後で脂肪組織を除去する。脂肪組織部位の体積が細胞壊死を受け、除去される。
脂肪組織領域を画像形成する。単一の双極電極14を患者の脂肪組織部位に導入する。画像形成を用いて、双極電極14が適切に配置されることを確認する。腫脹性流体を導入する。各々90マイクロ秒から約110秒までの持続時間でパルスを印加する。CTスキャンを用いてモニタリングを行う。脂肪組織部位をモニタリングする。モニタリングに応じて、摂氏75度を超えない温度を維持するように、パルスを調整する。約50ボルト/cmから約5000ボルト/cmまでの範囲内の脂肪組織部位における電圧勾配を生成する。真空源に結合された脂肪吸引プローブが設けられ、エレクトロポレーションの少なくとも一部において同時に脂肪組織を除去する。脂肪組織部位の体積が細胞壊死を受け、除去される。
脂肪組織領域を画像形成する。単一の双極電極14を患者の脂肪組織部位に導入する。画像形成を用いて、双極電極14が適切に配置されることを確認する。各々100マイクロ秒での持続時間でパルスを印加する。モニタリング電極18を用いる。供給される全エレクトロポレーション・パルスの前に、提案された全エレクトロポレーション・パルスの約10%の試験パルスを供給する。この試験パルスは、不可逆的エレクトロポレーションを生じさせるものではない。脂肪細胞部位をモニタリングする。モニタリングに応じて、摂氏60度を超えない温度を維持するように、パルスを調整する。約50ボルト/cmから約8000ボルト/cmまでの範囲内の脂肪組織部位における電圧勾配を生成する。真空源に結合された脂肪吸引プローブが設けられ、エレクトロポレーションの後で脂肪組織を除去する。脂肪組織部位の体積が細胞壊死を受け、除去される。
1つの実施形態においては、電極は、同時エレクトロポレーション、吸引、及び組織の除去を可能にするために、脂肪吸引プローブに組み込まれる。
本発明の実施形態の上記の説明は、例示及び説明の目的のために呈示された。排他的であるか又は本発明を開示された正確な形態に限定することが意図されるものではない。明らかに、多くの修正及び変形が当業者には明らかであろう。本発明の範囲は、特許請求の範囲及びそれらの同等物によって定義されることが意図される。
Claims (137)
- 患者の脂肪を減少させるためのシステムであって、
患者の脂肪組織部位に又はその付近に導入されるように構成された少なくとも第1及び第2の単極電極と、
前記第1及び第2の単極電極に結合され、前記脂肪組織部位に細胞のエレクトロポレーションを誘起させて、該脂肪組織部位の大部分に熱による損傷効果をもたらすことなく脂肪細胞の細胞壊死を生じさせる量で該第1及び第2の単極電極間に電気パルスを印加するように構成された電圧パルス発生器と、
を含むことを特徴とするシステム。 - 前記脂肪組織部位において細胞に供給された試験電圧を測定するように構成されたモニタリング電極をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 前記試験電圧は、不可逆的エレクトロポレーションを生じさせるには不十分であることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 少なくとも第3の単極電極をさらに含み、前記第1、第2及び第3の単極電極は単極電極アレイを形成することを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 前記アレイは、前記脂肪組織部位に対して取り囲む状態で位置決めされるように構成されることを特徴とする請求項4に記載のシステム。
- 真空源に結合された脂肪吸引プローブをさらに含むことを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 腫脹剤を前記脂肪組織に導入するように構成された腫脹プローブをさらに含むことを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 前記エレクトロポレーションは、リアルタイム・モニタリングによる制御された方法で行われることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 前記エレクトロポレーションは、細胞膜において制御された細孔形成を与える制御された方法で行われることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 前記エレクトロポレーションは、周囲の組織を保持しながら、前記脂肪組織部位の前記細胞において組織効果をもたらす制御された方法で行われることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 前記エレクトロポレーションは、電気インピーダンスのモニタリングによる制御された方法で行われることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 前記脂肪組織部位における細胞のエレクトロポレーションの開始を検出することをさらに含むことを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 前記エレクトロポレーションは、制御された電圧強度及び持続時間による制御された方法で行われることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 前記エレクトロポレーションは、リアルタイム制御による制御された方法で行われることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 前記エレクトロポレーションは、細胞膜にわたる質量輸送が調整され、制御されるように行われることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 前記エレクトロポレーションは、電圧の大きさの適切な選択による制御された方法で行われることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 前記エレクトロポレーションは、電圧印加時間の適切な選択による制御された方法で行われることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 前記電圧パルス発生器は、各々のパルスが約5マイクロ秒から約62秒までの持続時間だけ印加されるように構成されることを特徴とする請求項15に記載のシステム。
- 前記電圧パルス発生器は、各々のパルスが約90マイクロ秒から約110マイクロ秒までの持続時間だけ印加されるように構成されることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 前記電圧パルス発生器は、各々のパルスが約100マイクロ秒の持続時間だけ印加されるように構成されることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 前記電圧パルス発生器は、約1個から15個までのパルスを印加するように構成されることを特徴とする請求項19に記載のシステム。
- 前記電圧パルス発生器は、持続時間毎に約100マイクロ秒の約8個のパルスを印加するように構成されることを特徴とする請求項19に記載のシステム。
- 前記電圧パルス発生器は、約50ボルト/cmから約8000ボルト/cmまでの範囲内の前記脂肪組織部位における電圧勾配を生じさせるパルス印加を与えるように構成されることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 前記脂肪組織部位において摂氏100度又はそれより下の温度を維持するように、該脂肪組織部位の温度がモニタリングされ、前記パルスが調整されることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 前記脂肪組織部位において摂氏75度又はそれより下の温度を維持するように、該脂肪組織部位の温度がモニタリングされ、前記パルスが調整されることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 前記脂肪組織部位において摂氏60度又はそれより下の温度を維持するように、該脂肪組織部位の温度がモニタリングされ、前記パルスが調整されることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 前記温度は、摂氏50度又はそれより下に維持されることを特徴とする請求項26に記載のシステム。
- 電流対電圧の比は、前記脂肪組織部位の温度を摂氏100度又はそれより下に維持するように、温度に基づいて調整されることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 電流対電圧の比は、前記脂肪組織部位の温度を摂氏75度又はそれより下に維持するように、温度に基づいて調整されることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 電流対電圧の比は、前記脂肪組織部位の温度を摂氏60度又はそれより下に維持するように、温度に基づいて調整されることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 電流対電圧の比は、前記脂肪組織部位の温度を摂氏50度又はそれより下に維持するように、温度に基づいて調整されることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 前記第1の電極は、前記第2の電極から約5mmから10cmまでの位置に配置されることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 前記第1及び第2の単極電極は、形状が円形であることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 前記電圧パルス発生器は、前記脂肪組織部位における細胞の細胞膜を恒久的に破壊するのに十分な持続時間及び大きさのパルス印加を与えるように構成されることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 前記細胞にわたる電圧に対する、前記脂肪組織部位における細胞を通る電流の比が検出され、該脂肪組織部位への印加電圧の大きさは、前記電圧に対する電流の比の変化に従って調整されることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 患者の脂肪を減少させるためのシステムであって、
患者の脂肪組織部位に又はその付近に導入されるように構成された双極電極と、
前記第1及び第2電極に結合され、前記脂肪組織部位における細胞のエレクトロポレーションを誘起させて、該脂肪組織部位の大部分に熱効果をもたらすことなく脂肪細胞の細胞壊死を生じさせるように電気パルスを前記双極電極に印加するように構成された電圧パルス発生器と、
を含むことを特徴とするシステム。 - 前記脂肪組織部位において細胞に供給された試験電圧を測定するように構成されたモニタリング電極をさらに含むことを特徴とする請求項36に記載のシステム。
- 前記試験電圧は、不可逆的エレクトロポレーションを生じさせるには不十分であることを特徴とする請求項36に記載のシステム。
- 少なくとも第2及び第3の双極電極をさらに含み、前記少なくとも第1、第2及び第3の双極電極は、電極アレイを形成することを特徴とする請求項36に記載のシステム。
- 前記アレイは、前記脂肪組織部位に対して取り囲む状態で位置決めされるように構成されることを特徴とする請求項39に記載のシステム。
- 真空源に結合された脂肪吸引プローブをさらに含むことを特徴とする請求項36に記載のシステム。
- 腫脹剤を脂肪組織に導入するように構成された腫脹プローブをさらに含むことを特徴とする請求項36に記載のシステム。
- 前記エレクトロポレーションは、リアルタイム・モニタリングによる制御された方法で行われることを特徴とする請求項36に記載のシステム。
- 前記エレクトロポレーションは、細胞膜において制御された細孔形成を与える制御された方法で行われることを特徴とする請求項36に記載のシステム。
- 前記エレクトロポレーションは、周囲の組織を保持しながら、前記脂肪組織部位の前記細胞において組織効果をもたらす制御された方法で行われることを特徴とする請求項36に記載のシステム。
- 前記エレクトロポレーションは、電気インピーダンスのモニタリングによる制御された方法で行われることを特徴とする請求項36に記載のシステム。
- 前記脂肪組織部位における細胞のエレクトロポレーションの開始を検出することをさらに含むことを特徴とする請求項36に記載のシステム。
- 前記エレクトロポレーションは、制御された電圧強度及び持続時間による制御された方法で行われることを特徴とする請求項36に記載のシステム。
- 前記エレクトロポレーションは、リアルタイム制御による制御された方法で行われることを特徴とする請求項36に記載のシステム。
- 前記エレクトロポレーションは、細胞膜にわたる質量輸送が調整され、制御されるように行われることを特徴とする請求項36に記載のシステム。
- 前記エレクトロポレーションは、電圧の大きさの適切な選択による制御された方法で行われることを特徴とする請求項36に記載のシステム。
- 前記エレクトロポレーションは、電圧印加時間の適切な選択による制御された方法で行われることを特徴とする請求項36に記載のシステム。
- 電圧パルス発生器は、各々のパルスが約5マイクロ秒から約62秒までの持続時間だけ印加されるように構成されることを特徴とする請求項36に記載のシステム。
- 前記電圧パルス発生器は、各々のパルスが約90マイクロ秒から約110マイクロ秒までの持続時間だけ印加されるように構成されることを特徴とする請求項36に記載のシステム。
- 前記電圧パルス発生器は、各々のパルスが約100マイクロ秒の持続時間だけ印加されるように構成されることを特徴とする請求項36に記載のシステム。
- 前記電圧パルス発生器は、約1個から15個までのパルスを印加するように構成されることを特徴とする請求項54に記載のシステム。
- 前記電圧パルス発生器は、持続時間毎に約100マイクロ秒の約8個のパルスを印加するように構成されることを特徴とする請求項54に記載のシステム。
- 前記電圧パルス発生器は、約50ボルト/cmから約8000ボルト/cmまでの範囲内の前記脂肪組織部位における電圧勾配を生じさせるパルス印加を与えるように構成されることを特徴とする請求項36に記載のシステム。
- 前記脂肪組織部位において摂氏100度又はそれより下の温度を維持するように、該脂肪組織部位の温度がモニタリングされ、前記パルスが調整されることを特徴とする請求項36に記載のシステム。
- 前記脂肪組織部位において摂氏75度又はそれより下の温度を維持するように、該脂肪組織部位の温度がモニタリングされ、前記パルスが調整されることを特徴とする請求項36に記載のシステム。
- 前記脂肪組織部位において摂氏60度又はそれより下の温度を維持するように、該脂肪組織部位の温度がモニタリングされ、前記パルスが調整されることを特徴とする請求項36に記載のシステム。
- 前記温度は、摂氏50度又はそれより下に維持されることを特徴とする請求項59に記載のシステム。
- 電流対電圧の比は、前記脂肪組織部位の温度を摂氏100度又はそれより下に維持するように、温度に基づいて調整されることを特徴とする請求項36に記載のシステム。
- 電流対電圧の比は、前記脂肪組織部位の温度を摂氏75度又はそれより下に維持するように、温度に基づいて調整されることを特徴とする請求項36に記載のシステム。
- 電流対電圧の比は、前記脂肪組織部位の温度を摂氏60度又はそれより下に維持するように、温度に基づいて調整されることを特徴とする請求項36に記載のシステム。
- 電流対電圧の比は、前記脂肪組織部位の温度を摂氏50度又はそれより下に維持するように、温度に基づいて調整されることを特徴とする請求項36に記載のシステム。
- 前記電圧パルス発生器は、前記脂肪組織部位における細胞の細胞膜を恒久的に破壊するのに十分な持続時間及び大きさのパルス印加を与えるように構成されることを特徴とする請求項36に記載のシステム。
- 前記細胞にわたる電圧に対する、前記脂肪組織部位における細胞を通る電流の比が検出され、該脂肪組織部位への印加電圧の大きさは、前記電圧に対する電流の比の変化に従って調整されることを特徴とする請求項36に記載のシステム。
- 患者の脂肪を減少させるための方法であって、
少なくとも第1及び第2の単極電極を患者の脂肪組織部位に導入し、
前記脂肪組織部位に又はその付近に前記少なくとも第1及び第2の単極電極を位置決めし、
前記脂肪組織部位において細胞のエレクトロポレーションを生じさせるのに十分な量で、かつ該脂肪組織部位の大部分に熱損傷をもたらすより少ない量で、制御された方法により電界を該脂肪組織部位に印加する
ことを含むことを特徴とする方法。 - モニタリング電極を用いて、前記脂肪組織部位における細胞に供給された試験電圧を測定することをさらに含むことを特徴とする請求項69に記載の方法。
- 前記試験電圧は、不可逆的エレクトロポレーションを生じさせるには不十分であることを特徴とする請求項70に記載の方法。
- 少なくとも第3の単極電極を前記脂肪組織部位に導入することをさらに含み、前記第1、第2及び第3の単極電極は電極アレイを形成することを特徴とする請求項69に記載の方法。
- 前記アレイは、前記脂肪組織部位に対して取り囲む状態で位置決めされることを特徴とする請求項69に記載の方法。
- 前記エレクトロポレーション中に、脂肪吸引プローブにより患者からの細胞のエレクトロポレーションを除去することをさらに含むことを特徴とする請求項69に記載の方法。
- 前記エレクトロポレーション後に、脂肪吸引プローブにより患者からの細胞のエレクトロポレーションを除去することをさらに含むことを特徴とする請求項69に記載の方法。
- 腫脹剤を前記脂肪組織に導入することをさらに含むことを特徴とする請求項69に記載の方法。
- リアルタイム・モニタリングによる制御された方法で前記エレクトロポレーションを行うことをさらに含むことを特徴とする請求項69に記載の方法。
- 細胞膜において制御された細孔形成を与える制御された方法で前記エレクトロポレーションを行うことをさらに含むことを特徴とする請求項69に記載の方法。
- 周囲の組織を保持しながら、前記脂肪組織部位において細胞の組織効果をもたらす制御された方法で前記エレクトロポレーションを行うことをさらに含むことを特徴とする請求項69に記載の方法。
- 電気インピーダンスのモニタリングによる制御された方法で前記エレクトロポレーションを行うことをさらに含むことを特徴とする請求項69に記載の方法。
- 前記脂肪組織部位における細胞のエレクトロポレーションの開始を検出することをさらに含むことを特徴とする請求項69に記載の方法。
- 制御された電圧強度及び持続時間による制御された方法で前記エレクトロポレーションを行うことをさらに含むことを特徴とする請求項69に記載の方法。
- リアルタイム制御による制御された方法で前記エレクトロポレーションを行うことをさらに含むことを特徴とする請求項69に記載の方法。
- 細胞膜にわたる質量輸送が調整され、制御されるように前記エレクトロポレーションを行うことをさらに含むことを特徴とする請求項69に記載の方法。
- 電圧の大きさの適切な選択による制御された方法で前記エレクトロポレーションを行うことをさらに含むことを特徴とする請求項69に記載の方法。
- 前記エレクトロポレーションは、電圧印加時間の適切な選択による制御された方法で行われることを特徴とする請求項69に記載の方法。
- 各々のパルスの持続時間は、約5マイクロ秒から約62秒までであることを特徴とする請求項69に記載の方法。
- 各々のパルスの持続時間は、約90マイクロ秒から約110マイクロ秒までであることを特徴とする請求項69に記載の方法。
- パルスは、約100マイクロ秒の期間だけ印加されることを特徴とする請求項69に記載の方法。
- 約1個から15個までのパルスが印加されることを特徴とする請求項88に記載の方法。
- 持続時間毎に約100マイクロ秒の約8個のパルスが印加されることを特徴とする請求項88に記載の方法。
- 約50ボルト/cmから約8000ボルト/cmまでの範囲内の前記脂肪組織部位における電圧勾配を生じさせるように、パルスが印加されることを特徴とする請求項69に記載の方法。
- 前記脂肪組織部位の温度をモニタリングし、
前記脂肪組織部位において摂氏100度又はそれより下の温度を維持するように前記パルスを調整する
ことをさらに含むことを特徴とする請求項69に記載の方法。 - 前記脂肪組織部位の温度をモニタリングし、
前記脂肪組織部位において摂氏75度又はそれより下の温度を維持するように前記パルスを調整する
ことをさらに含むことを特徴とする請求項69に記載の方法。 - 前記脂肪組織部位の温度をモニタリングし、
前記脂肪組織部位において摂氏60度又はそれより下の温度を維持するように前記パルスを調整する
ことをさらに含むことを特徴とする請求項69に記載の方法。 - 前記脂肪組織部位の温度をモニタリングし、
前記脂肪組織部位において摂氏50度又はそれより下の温度を維持するように前記パルスを調整する
ことをさらに含むことを特徴とする請求項69に記載の方法。 - 前記脂肪組織部位の温度を摂氏100度又はそれより下に維持するように、温度に基づいて電流対電圧の比を調整することをさらに含むことを特徴とする請求項69に記載の方法。
- 前記脂肪組織部位の温度を摂氏75度又はそれより下に維持するように、温度に基づいて電流対電圧の比を調整することをさらに含むことを特徴とする請求項69に記載の方法。
- 前記脂肪組織部位の温度を摂氏60度又はそれより下に維持するように、温度に基づいて電流対電圧の比を調整することをさらに含むことを特徴とする請求項69に記載の方法。
- 前記脂肪組織部位の温度を摂氏50度又はそれより下に維持するように、温度に基づいて電流対電圧の比を調整することをさらに含むことを特徴とする請求項69に記載の方法。
- 前記印加パルスは、前記脂肪組織部位における細胞の細胞膜を恒久的に破壊するのに十分な持続時間及び大きさのものであることを特徴とする請求項69に記載の方法。
- 前記細胞にわたる電圧に対する、前記脂肪組織部位における細胞を通る電流の比が検出され、該脂肪組織部位への印加電圧の大きさは、前記電圧に対する電流の比の変化に従って調整されることを特徴とする請求項69に記載の方法。
- 患者の脂肪を減少させるための方法であって、
患者の脂肪組織部位に双極電極を導入し、
前記脂肪組織部位に又はその付近に前記双極電極を位置決めし、
前記脂肪組織部位において細胞のエレクトロポレーションを生じさせるのに十分な量で、かつ該脂肪組織部位の大部分に熱損傷をもたらすより少ない量で、制御された方法によ電界を該脂肪組織部位に印加する
ことを含むことを特徴とする方法。 - モニタリング電極を用いて、前記脂肪組織部位における細胞に供給された試験電圧を測定することをさらに含むことを特徴とする請求項103に記載の方法。
- 前記試験電圧は、不可逆的エレクトロポレーションを生じさせるには不十分であることを特徴とする請求項104に記載の方法。
- 少なくとも第2及び第3の双極電極を前記脂肪組織部位に導入することをさらに含み、前記第1、第2及び第3の双極電極は電極アレイを形成することを特徴とする請求項103に記載の方法。
- 前記アレイは、前記脂肪組織部位に対して取り囲む状態で位置決めされることを特徴とする請求項106に記載の方法。
- 患者からの細胞のエレクトロポレーションを除去することをさらに含むことを特徴とする請求項103に記載の方法。
- 前記エレクトロポレーション中に、脂肪吸引プローブにより、患者からの細胞のエレクトロポレーションを除去することをさらに含むことを特徴とする請求項103に記載の方法。
- 前記エレクトロポレーション後に、脂肪吸引プローブにより、患者からの細胞のエレクトロポレーションを除去することをさらに含むことを特徴とする請求項103に記載の方法。
- 腫脹剤を前記脂肪組織に導入することをさらに含むことを特徴とする請求項103に記載の方法。
- リアルタイム・モニタリングによる制御された方法で前記エレクトロポレーションを行うことをさらに含むことを特徴とする請求項103に記載の方法。
- 細胞膜において制御された細孔形成を与える制御された方法で前記エレクトロポレーションを行うことをさらに含むことを特徴とする請求項103に記載の方法。
- 周囲の組織を保持しながら、前記脂肪組織部位において細胞の組織効果をもたらす制御された方法で前記エレクトロポレーションを行うことをさらに含むことを特徴とする請求項103に記載の方法。
- 電気インピーダンスのモニタリングによる制御された方法で前記エレクトロポレーションを行うことをさらに含むことを特徴とする請求項103に記載の方法。
- 前記脂肪組織部位における細胞のエレクトロポレーションの開始を検出することをさらに含むことを特徴とする請求項103に記載の方法。
- 制御された電圧強度及び持続時間による制御された方法で前記エレクトロポレーションを行うことをさらに含むことを特徴とする請求項103に記載の方法。
- リアルタイム制御による制御された方法で前記エレクトロポレーションを行うことをさらに含むことを特徴とする請求項103記載の方法。
- 細胞膜にわたる質量輸送が調整され、制御されるように前記エレクトロポレーションを行うことをさらに含むことを特徴とする請求項103に記載の方法。
- 電圧の大きさの適切な選択による制御された方法で前記エレクトロポレーションを行うことをさらに含むことを特徴とする請求項103に記載の方法。
- 前記エレクトロポレーションは、電圧印加時間の適切な選択による制御された方法で行われることを特徴とする請求項103に記載の方法。
- 各々のパルス持続時間は、約5マイクロ秒から約62秒までであることを特徴とする請求項103に記載の方法。
- 各々のパルス持続時間は、約90マイクロ秒から約110マイクロ秒までであることを特徴とする請求項103に記載の方法。
- パルスは、約100マイクロ秒の時間だけ印加されることを特徴とする請求項103に記載の方法。
- 約1個から15個までのパルスが印加されることを特徴とする請求項123に記載の方法。
- 持続時間毎に約100マイクロ秒の約8個のパルスが印加されることを特徴とする請求項123に記載の方法。
- 約50ボルト/cmから約8000ボルト/cmまでの範囲内の前記脂肪組織部位における電圧勾配を生じさせるように、パルスが印加されることを特徴とする請求項103に記載の方法。
- 前記脂肪組織部位の温度をモニタリングし、
前記脂肪組織部位において摂氏100度又はそれより下の温度を維持するように前記パルスを調整する
ことをさらに含むことを特徴とする請求項103に記載の方法。 - 前記脂肪組織部位の温度をモニタリングし、
前記脂肪組織部位において摂氏75度又はそれより下の温度を維持するように前記パルスを調整する
ことをさらに含むことを特徴とする請求項103に記載の方法。 - 前記脂肪組織部位の温度をモニタリングし、
前記脂肪組織部位において摂氏60度又はそれより下の温度を維持するように前記パルスを調整する
ことをさらに含むことを特徴とする請求項103に記載の方法。 - 前記脂肪組織部位の温度をモニタリングし、
前記脂肪組織部位において摂氏50度又はそれより下の温度を維持するように前記パルスを調整する
ことをさらに含むことを特徴とする請求項103に記載の方法。 - 前記脂肪組織部位の温度を摂氏100度又はそれより下に維持するように、温度に基づいて電流対電圧の比を調整することをさらに含むことを特徴とする請求項103に記載の方法。
- 前記脂肪組織部位の温度を摂氏75度又はそれより下に維持するように、温度に基づいて電流対電圧の比を調整することをさらに含むことを特徴とする請求項103に記載の方法。
- 前記脂肪組織部位の温度を摂氏60度又はそれより下に維持するように、温度に基づいて電流対電圧の比を調整することをさらに含むことを特徴とする請求項103に記載の方法。
- 前記脂肪組織部位の温度を摂氏50度又はそれより下に維持するように、温度に基づいて電流対電圧の比を調整することをさらに含むことを特徴とする請求項103に記載の方法。
- 前記印加パルスは、前記脂肪組織部位における細胞の細胞膜を恒久的に破壊するのに十分な持続時間及び大きさのものであることを特徴とする請求項103に記載の方法。
- 前記細胞にわたる電圧に対する、前記脂肪組織部位における細胞を通る電流の比が検出され、該脂肪組織部位への印加電圧の大きさは、前記電圧に対する電流の比の変化に従って調整されることを特徴とする請求項103に記載の方法。
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