JP2021528151A - Systems and methods for thermal blockade of nerves - Google Patents

Systems and methods for thermal blockade of nerves Download PDF

Info

Publication number
JP2021528151A
JP2021528151A JP2020570509A JP2020570509A JP2021528151A JP 2021528151 A JP2021528151 A JP 2021528151A JP 2020570509 A JP2020570509 A JP 2020570509A JP 2020570509 A JP2020570509 A JP 2020570509A JP 2021528151 A JP2021528151 A JP 2021528151A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
thermal energy
cooling
nerve
temperature
heating
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.)
Granted
Application number
JP2020570509A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP7513528B2 (en
Inventor
ポピラルスキー,スティーブン
タイ,チャンフン
チャップマン,グラント
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
University of Pittsburgh
Original Assignee
University of Pittsburgh
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by University of Pittsburgh filed Critical University of Pittsburgh
Publication of JP2021528151A publication Critical patent/JP2021528151A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7513528B2 publication Critical patent/JP7513528B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS 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
    • A61F7/00Heating or cooling appliances for medical or therapeutic treatment of the human body
    • A61F7/007Heating or cooling appliances for medical or therapeutic treatment of the human body characterised by electric heating
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS 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
    • A61F7/00Heating or cooling appliances for medical or therapeutic treatment of the human body
    • A61F7/0085Devices for generating hot or cold treatment fluids
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS 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
    • A61F7/00Heating or cooling appliances for medical or therapeutic treatment of the human body
    • A61F7/12Devices for heating or cooling internal body cavities
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B18/04Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating
    • A61B18/08Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating by means of electrically-heated probes
    • A61B18/082Probes or electrodes therefor
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B18/04Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating
    • A61B18/12Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating by passing a current through the tissue to be heated, e.g. high-frequency current
    • A61B18/14Probes or electrodes therefor
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B2018/00005Cooling or heating of the probe or tissue immediately surrounding the probe
    • A61B2018/00011Cooling or heating of the probe or tissue immediately surrounding the probe with fluids
    • A61B2018/00023Cooling or heating of the probe or tissue immediately surrounding the probe with fluids closed, i.e. without wound contact by the fluid
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B2018/00315Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body for treatment of particular body parts
    • A61B2018/00434Neural system
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B18/02Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by cooling, e.g. cryogenic techniques
    • A61B2018/0212Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by cooling, e.g. cryogenic techniques using an instrument inserted into a body lumen, e.g. catheter
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B18/02Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by cooling, e.g. cryogenic techniques
    • A61B2018/0231Characteristics of handpieces or probes
    • A61B2018/0237Characteristics of handpieces or probes with a thermoelectric element in the probe for cooling purposes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B18/02Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by cooling, e.g. cryogenic techniques
    • A61B2018/0231Characteristics of handpieces or probes
    • A61B2018/0262Characteristics of handpieces or probes using a circulating cryogenic fluid
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS 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
    • A61F7/00Heating or cooling appliances for medical or therapeutic treatment of the human body
    • A61F2007/0054Heating or cooling appliances for medical or therapeutic treatment of the human body with a closed fluid circuit, e.g. hot water
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS 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
    • A61F7/00Heating or cooling appliances for medical or therapeutic treatment of the human body
    • A61F2007/0054Heating or cooling appliances for medical or therapeutic treatment of the human body with a closed fluid circuit, e.g. hot water
    • A61F2007/0056Heating or cooling appliances for medical or therapeutic treatment of the human body with a closed fluid circuit, e.g. hot water for cooling
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS 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
    • A61F7/00Heating or cooling appliances for medical or therapeutic treatment of the human body
    • A61F7/007Heating or cooling appliances for medical or therapeutic treatment of the human body characterised by electric heating
    • A61F2007/0071Heating or cooling appliances for medical or therapeutic treatment of the human body characterised by electric heating using a resistor, e.g. near the spot to be heated
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS 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
    • A61F7/00Heating or cooling appliances for medical or therapeutic treatment of the human body
    • A61F7/007Heating or cooling appliances for medical or therapeutic treatment of the human body characterised by electric heating
    • A61F2007/0075Heating or cooling appliances for medical or therapeutic treatment of the human body characterised by electric heating using a Peltier element, e.g. near the spot to be heated or cooled
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS 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
    • A61F7/00Heating or cooling appliances for medical or therapeutic treatment of the human body
    • A61F7/007Heating or cooling appliances for medical or therapeutic treatment of the human body characterised by electric heating
    • A61F2007/0077Details of power supply
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS 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
    • A61F7/00Heating or cooling appliances for medical or therapeutic treatment of the human body
    • A61F2007/0086Heating or cooling appliances for medical or therapeutic treatment of the human body with a thermostat
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS 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
    • A61F7/00Heating or cooling appliances for medical or therapeutic treatment of the human body
    • A61F2007/0093Heating or cooling appliances for medical or therapeutic treatment of the human body programmed
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS 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
    • A61F7/00Heating or cooling appliances for medical or therapeutic treatment of the human body
    • A61F7/02Compresses or poultices for effecting heating or cooling
    • A61F2007/0225Compresses or poultices for effecting heating or cooling connected to the body or a part thereof
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS 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
    • A61F7/00Heating or cooling appliances for medical or therapeutic treatment of the human body
    • A61F7/02Compresses or poultices for effecting heating or cooling
    • A61F2007/0225Compresses or poultices for effecting heating or cooling connected to the body or a part thereof
    • A61F2007/0228Compresses or poultices for effecting heating or cooling connected to the body or a part thereof with belt or strap, e.g. with buckle
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS 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
    • A61F7/00Heating or cooling appliances for medical or therapeutic treatment of the human body
    • A61F7/02Compresses or poultices for effecting heating or cooling
    • A61F2007/0244Compresses or poultices for effecting heating or cooling with layers
    • A61F2007/0246Compresses or poultices for effecting heating or cooling with layers with a layer having high heat transfer capability
    • A61F2007/0247Using a substance with high conductivity
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS 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
    • A61F7/00Heating or cooling appliances for medical or therapeutic treatment of the human body
    • A61F7/02Compresses or poultices for effecting heating or cooling
    • A61F2007/0244Compresses or poultices for effecting heating or cooling with layers
    • A61F2007/0249Compresses or poultices for effecting heating or cooling with layers with a layer having low heat transfer capability
    • A61F2007/0253Compresses or poultices for effecting heating or cooling with layers with a layer having low heat transfer capability using a substance with low conductivity
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS 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
    • A61F7/00Heating or cooling appliances for medical or therapeutic treatment of the human body
    • A61F7/02Compresses or poultices for effecting heating or cooling
    • A61F2007/0282Compresses or poultices for effecting heating or cooling for particular medical treatments or effects
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS 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
    • A61F7/00Heating or cooling appliances for medical or therapeutic treatment of the human body
    • A61F7/02Compresses or poultices for effecting heating or cooling
    • A61F2007/0282Compresses or poultices for effecting heating or cooling for particular medical treatments or effects
    • A61F2007/0285Local anaesthetic effect
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS 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
    • A61F7/00Heating or cooling appliances for medical or therapeutic treatment of the human body
    • A61F7/12Devices for heating or cooling internal body cavities
    • A61F2007/126Devices for heating or cooling internal body cavities for invasive application, e.g. for introducing into blood vessels

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Thermotherapy And Cooling Therapy Devices (AREA)
  • Electrotherapy Devices (AREA)

Abstract

本開示は、概して、加熱及び冷却を含む熱エネルギーを使用した神経の可逆的な遮断のためのシステム及び方法に関する。加熱及び/又は冷却素子は、システムの追加的な構成要素が身体外に設けられた状態で植え込み可能であり得る。システムは、完全に植え込み可能であるか又は完全に身体外にあることもできる。
【選択図】図5A及び図5B
The present disclosure generally relates to systems and methods for the reversible blockade of nerves using thermal energy, including heating and cooling. The heating and / or cooling elements may be implanted with additional components of the system provided outside the body. The system can be fully implantable or completely extracorporeal.
[Selection Diagram] FIGS. 5A and 5B.

Description

[0001] 本出願は、「Devices, Uses and Methods for Reversible Nerve Block at Moderate Temperature」という名称であり、2018年6月19日に出願された米国仮特許出願第62/686,712号に対する優先権を主張し、その内容は、全体として参照により本明細書に援用される。 [0001] This application is entitled "Devices, Uses and Methods for Reversible Nerve Block at Moderate Temperature" and has priority over US Provisional Patent Application No. 62 / 686,712 filed June 19, 2018. Alleged, the content of which is incorporated herein by reference in its entirety.

[0002] 本出願は、「Device and Method for Nerve Block by Local Cooling to Room Temperature」という名称であり、2016年12月1日に出願されたPCT出願PCT/米国特許出願公開第2016/064364号も全体として参照により援用する。 [0002] This application is entitled "Device and Method for Nerve Block by Local Cooling to Room Temperature," and also includes the PCT application PCT / US Patent Application Publication No. 2016/064364 filed on December 1, 2016. Incorporated by reference as a whole.

連邦支援の研究又は開発に関する声明
[0003] 本発明は、National Institutes of Healthによって授与されたDK068566、DK094905、DK102427及びDK111382下における政府支援によって行われた。政府は、本発明の一定の権利を有する。
Statement on federal-sponsored research or development
[0003] The present invention has been made with government support under DK068566, DK094905, DK102427 and DK111382 awarded by the National Institutes of Health. The government has certain rights to the invention.

[0004] 本発明の分野は、ヒト及び動物対象における熱エネルギーによる可逆的な神経遮断である。 [0004] The field of the present invention is reversible nerve blockade by thermal energy in human and animal subjects.

[0005] 本開示は、以下の図面を参照してよりよく理解され得る。図面の要素は、必ずしも互いに縮尺通りではなく、本開示の原理を明白に説明するために強調されている。さらに、同様の参照符号は、いくつかの図を通して対応する部分を指定する。 [0005] The present disclosure may be better understood with reference to the drawings below. The elements of the drawings are not necessarily scaled to each other and are emphasized to articulate the principles of the present disclosure. In addition, similar reference numerals specify corresponding parts through several figures.

[0006]神経伝導の可逆的な遮断のための熱エネルギーシステムの例示的な実施形態を説明するブロック図である。[0006] FIG. 3 is a block diagram illustrating an exemplary embodiment of a thermal energy system for reversible blockade of nerve conduction. [0006]神経伝導の可逆的な遮断のための熱エネルギーシステムの例示的な実施形態を説明するブロック図である。[0006] FIG. 3 is a block diagram illustrating an exemplary embodiment of a thermal energy system for reversible blockade of nerve conduction. [0007]神経伝導の可逆的な遮断のための熱エネルギーシステムの追加的な例示的な実施形態を説明するブロック図である。[0007] FIG. 6 is a block diagram illustrating an additional exemplary embodiment of a thermal energy system for reversible blockade of nerve conduction. [0008]神経伝導の可逆的な遮断のための例示的な熱エネルギーシステムを示す。[0008] An exemplary thermal energy system for reversible blockade of nerve conduction is shown. [0008]神経伝導の可逆的な遮断のための例示的な熱エネルギーシステムを示す。[0008] An exemplary thermal energy system for reversible blockade of nerve conduction is shown. [0008]神経伝導の可逆的な遮断のための例示的な熱エネルギーシステムを示す。[0008] An exemplary thermal energy system for reversible blockade of nerve conduction is shown. [0009]神経伝導の可逆的な遮断のための熱エネルギーシステムの別の例示的な実施形態を説明するブロック図である。[0009] FIG. 3 is a block diagram illustrating another exemplary embodiment of a thermal energy system for reversible blockade of nerve conduction. [0010]図4に示されるような、神経伝導の可逆的な遮断のための別の例示的な熱エネルギーシステムのイメージ図である。[0010] FIG. 4 is an image of another exemplary thermal energy system for reversible blockade of nerve conduction, as shown in FIG. [0010]図4に示されるような、神経伝導の可逆的な遮断のための別の例示的な熱エネルギーシステムのイメージ図である。[0010] FIG. 4 is an image of another exemplary thermal energy system for reversible blockade of nerve conduction, as shown in FIG. [0011]熱エネルギーシステムによってもたらされ得るような、加熱又は冷却された神経又は組織温度に対する距離の例示的な影響を示す。[0011] Show an exemplary effect of distance on heated or cooled nerve or tissue temperature, as can be brought about by a thermal energy system. [0011]熱エネルギーシステムによってもたらされ得るような、加熱又は冷却された神経又は組織温度に対する距離の例示的な影響を示す。[0011] Show an exemplary effect of distance on heated or cooled nerve or tissue temperature, as can be brought about by a thermal energy system. [0012]図5Aによって示す実施形態など、熱エネルギーシステムの構成要素の植え込みを支援するために使用され得るような例示的な挿入シースを示す。[0012] Show an exemplary insertion sheath such as that of the embodiment shown by FIG. 5A, which can be used to assist in the implantation of components of a thermal energy system. [0013]流体チューブへの接続がない状態の例示的な流体神経インターフェースの斜視後面図である。[0013] FIG. 6 is a perspective rear view of an exemplary fluid neural interface without a connection to a fluid tube. [0014]断熱材によってさらに囲まれるような、伝導性ゲルによって囲まれる神経の周囲の、図8に示すような例示的な流体神経インターフェースの実施形態の断面図である。[0014] FIG. 6 is a cross-sectional view of an embodiment of an exemplary fluid nerve interface as shown in FIG. 8 around a nerve surrounded by a conductive gel, further surrounded by insulation. [0015]図8に示すような例示的な流体神経インターフェースの実施形態の追加的な断面図である。[0015] FIG. 6 is an additional cross-sectional view of an embodiment of an exemplary fluid nerve interface as shown in FIG. [0015]図8に示すような例示的な流体神経インターフェースの実施形態の追加的な断面図である。[0015] FIG. 6 is an additional cross-sectional view of an embodiment of an exemplary fluid nerve interface as shown in FIG. [0016]流体チャンネルが後ろに延在する状態の、神経の周囲の、図8に示すような例示的な流体神経インターフェースの概略斜視前面図である。[0016] A schematic perspective front view of an exemplary fluid nerve interface, as shown in FIG. 8, around a nerve, with fluid channels extending posteriorly. [0017]流体チューブが取り付けられた状態の、図8に示すような例示的な流体神経インターフェースの斜視図である。[0017] FIG. 6 is a perspective view of an exemplary fluid nerve interface as shown in FIG. 8 with a fluid tube attached. [0017]流体チューブが取り付けられていない状態の、図8に示すような例示的な流体神経インターフェースの斜視図である。[0017] FIG. 6 is a perspective view of an exemplary fluid nerve interface as shown in FIG. 8 with no fluid tube attached. [0018]本明細書で説明されるような遮断態様を適用するための例示的な方法を示すフローチャートの一部である。[0018] Part of a flowchart illustrating exemplary methods for applying blocking embodiments as described herein. [0018]本明細書で説明されるような遮断態様を適用するための例示的な方法を示すフローチャートの一部である。[0018] Part of a flowchart illustrating exemplary methods for applying blocking embodiments as described herein. [0018]本明細書で説明されるような遮断態様を適用するための例示的な方法を示すフローチャートの一部である。[0018] Part of a flowchart illustrating exemplary methods for applying blocking embodiments as described herein.

[0019] 詳細な説明
[0020] 本発明は、ヒト又は他の哺乳類の身体内で神経を熱的に調節するための一連の方法及び機器に関する。本発明は、慢性疼痛の可逆的な遮断に特に役立ち得る。
[0019] Detailed description
[0020] The present invention relates to a set of methods and devices for thermally regulating nerves in the human or other mammalian body. The present invention may be particularly helpful in reversible blocking of chronic pain.

[0021] 本開示の実施形態は、図1〜図13に例示として説明されている。本明細書では、全ての用語は、当技術分野で公知のような及び下記でさらに説明し且つ詳細に論じられているような一般的な意味が与えられることに留意すべきである。本明細書及び以下の特許請求の範囲において、以下の意味を有すると定義される多くの用語に言及する。 [0021] The embodiments of the present disclosure are illustrated by way of illustration in FIGS. It should be noted that in the present specification, all terms are given general meanings as known in the art and as further described and discussed in detail below. In the present specification and the following claims, many terms defined as having the following meanings are referred to.

[0022] 本明細書では、単数形「1つの(a)」、「1つの(an)」及び「その」は、文脈上明白な指示がない場合、複数の指示対象を含む。 [0022] In the present specification, the singular forms "one (a)", "one (an)" and "that" include a plurality of referents unless there is an explicit referent in the context.

[0023] 本明細書では、範囲は、「約」1つの特定の値から及び/又は「約」別の特定の値までとして表され得る。そのような範囲で表されるとき、実施形態は、一方の特定の値から及び/又は他方の特定の値までを含む。同様に、値が「約」を使用することによって近似値で表されるとき、特定の値は、別の実施形態を形成することが理解される。複数の範囲のそれぞれの終点は、他方の終点との関連で及び他方の終点とは無関係の両方において有意であることが理解される。本明細書に開示されるいくつかの値があり、各値も、その値自体に加えて、「約」その特定の値として本明細書に開示されることも理解される。例えば、値「50」が開示される場合、「約50」も開示される。 [0023] As used herein, the range may be expressed as "about" from one particular value and / or "about" another particular value. When represented in such a range, embodiments include from one particular value to and / or from the other. Similarly, it is understood that a particular value forms another embodiment when the value is expressed as an approximation by using "about". It is understood that each end point of the range is significant both in relation to the other end point and independently of the other end point. It is also understood that there are several values disclosed herein, and each value is also disclosed herein as "about" that particular value, in addition to that value itself. For example, when the value "50" is disclosed, "about 50" is also disclosed.

[0024] 本明細書では、「適度な冷却」は、発生し得るいずれの神経損傷も可逆的であるとみなされる、体温を下回るレベルへの及び持続時間での冷却を意味する。例えば、適度な冷却は、約15℃〜約30℃に及ぶ温度での冷却を含む。 [0024] As used herein, "moderate cooling" means cooling to a level below body temperature and for a duration, where any possible nerve damage is considered reversible. For example, moderate cooling includes cooling at temperatures ranging from about 15 ° C to about 30 ° C.

[0025] 本明細書では、「適度な加熱」は、発生し得るいずれの神経損傷も可逆的であるとみなされる、体温を上回るレベルへの及び持続時間での加熱を意味する。例えば、適度な加熱は、約42℃〜約48℃に及ぶ温度での約5〜10分以下の持続時間にわたる加熱を含み得る。 [0025] As used herein, "moderate heating" means heating to a level above body temperature and for a duration, where any possible nerve damage is considered reversible. For example, moderate heating may include heating at temperatures ranging from about 42 ° C to about 48 ° C for a duration of about 5-10 minutes or less.

[0026] 本明細書では、「可逆的」は、部分的又は完全に遮断された神経が、遮断を誘発する治療後の約1か月の期間内に有用な神経機能の大部分を取り戻す能力を意味する。「可逆的」のこの定義により、アブレーションは、可逆的であるとみなされない。 [0026] As used herein, "reversible" is the ability of a partially or completely blocked nerve to regain most of its useful neural function within a period of approximately one month after treatment that induces blocking. Means. By this definition of "reversible", ablation is not considered reversible.

[0027] 本明細書では、用語「治療」又は「治療する」は、疾患又は状態の症状又は病状に対するいずれかの所望の効果を含み、且つ治療中の疾患又は状態の1つ以上の測定可能なマーカの最低限の減少を含み得る。「治療」は、必ずしも疾患若しくは状態又はその関連する症状の完全な根絶又は治癒を示すものではない。 [0027] As used herein, the term "treatment" or "treat" includes any desired effect on a symptom or condition of a disease or condition and is measurable for one or more of the diseases or conditions being treated. May include a minimal reduction in the number of markers. "Treatment" does not necessarily indicate complete eradication or cure of the disease or condition or its associated symptoms.

[0028] 本明細書では、用語「患者」又は「対象」は、ヒトを含むいずれの哺乳類も含む。 [0028] As used herein, the term "patient" or "subject" includes any mammal, including humans.

[0029] 本明細書では、用語「通信する」、「通信」又は「通信すること」は、信号、入力、コマンド及び出力を含むデータを伝送すること、送ること、送信すること及び受信することを指す。機器、構成要素又はシステムは、物理的接続によって直接又は無線伝送などによって間接的のいずれかで別の又はいくつかの他の機器、構成要素又はシステムと通信し得る。通信されるデータは、機器間、構成要素間又はシステム間で変換され得るか、書き換えられ得るか又は他の方法で処理され得る。用語「連通する」、「連通」又は「連通すること」は、1つ又はいくつかの機器、構成要素又はシステムから別の又はいくつかの他の機器、構成要素又はシステムに流体を伝えるか、移すか、循環させるか又は移動させることをさらに指し得る。当技術分野で公知のいずれの電子通信手段又は流体連通手段も考慮される。 [0029] As used herein, the terms "communicate," "communicate," or "communicate" refer to transmitting, sending, transmitting, and receiving data, including signals, inputs, commands, and outputs. Point to. A device, component or system may communicate with another or some other device, component or system either directly by physical connection or indirectly by wireless transmission or the like. The data to be communicated can be converted, rewritten or otherwise processed between devices, components or systems. The terms "communicate," "communicate," or "communicate" transfer fluid from one or several devices, components or systems to another or some other device, component or system. It can further refer to moving, circulating, or moving. Any electronic communication means or fluid communication means known in the art will be considered.

[0030] 本明細書では、神経の「遮断」は、ニューロンが活動電位を伝播させないか、又は振幅の小さい誘発活動電位を有する状況を指す。神経の遮断は、ブロックされていないニューロンよりも低い割合のニューロンが活動電位を伝播させる場合又は誘発活動電位の振幅が、ブロックされていないニューロンによって誘発された活動電位の振幅よりも小さいとき、部分的であり得る。 [0030] As used herein, nerve "blocking" refers to a situation in which a neuron does not propagate action potentials or has a small amplitude evoked action potential. Nerve blockade is partial when a lower percentage of neurons propagate action potentials than unblocked neurons or when the amplitude of the evoked action potential is less than the amplitude of the action potential evoked by the unblocked neurons. Can be the target.

[0031] 本明細書では、構成要素、機器又はシステムの「内部」の箇所は、人体に関するものである。例えば、内部に位置する機器は、患者の身体内、すなわち患者の皮膚の下側に位置し得る。 [0031] In the present specification, the "internal" part of a component, device or system relates to the human body. For example, an internally located device may be located within the patient's body, i.e. below the patient's skin.

[0032] 本明細書では、構成要素、機器又はシステム「外部」の箇所は、人体に関するものである。例えば、外部に位置する機器は、患者の身体内又は患者の皮膚の下側ではなく、患者の身体の外部若しくは患者の身体上に位置し得る。 [0032] In the present specification, a component, device or system "external" section relates to the human body. For example, externally located devices may be located outside the patient's body or above the patient's body, rather than within the patient's body or below the patient's skin.

[0033] 複数の態様において、本明細書では、熱調節によって神経を可逆的に刺激及び/又はブロックするための方法及び機器が提供される。神経のブロックは、限定されるものではないが、後頭神経痛を治療するための後頭神経、人工膝関節全置換術に続く慢性的な膝の強い痛みに関する伏在神経、変形性関節症に関連する痛みを低減させるために膝の1つ又は複数の関節内領域、慢性的な強い痛みのための脊髄の後根神経節及び他の領域、処置に続く術後の痛みを治療するための切開部位に沿った若しくは痛む傷の周りのいずれかの領域又は正中神経、腸骨鼠径神経、脛骨神経、座骨神経、肋間神経、腓骨神経、大腿神経、腋窩神経、肩甲上神経、腓腹神経、尺骨神経、橈骨神経、外側大腿皮神経又は痛みの原因である任意の他の神経の遮断及び/又は刺激を含む、多くの状態の治療に有用であり得る。本方法及び機器の他の例示的な使用は、腹部迷走神経枝をブロックすることによる患者の肥満症の治療、交感神経及び任意選択的に大内臓神経、内臓神経又は交感神経幹の1つ以上をブロックすることによる患者の心不全の治療、陰部神経をブロックすることによる患者の尿閉の治療、筋肉を支配する神経による患者の筋痙攣の治療、迷走神経による患者の心血管疾患の治療並びに後頭神経による患者の後頭神経痛又は片頭痛の治療を含む。本方法及び機器は、神経ブロックが状態又は疾患若しくはその症状の分析、特定又は管理に好適である、いずれかのそのような状態又は疾患の監視、診断又は治療の使用に考えられる。 [0033] In a plurality of embodiments, the present specification provides methods and devices for reversibly stimulating and / or blocking nerves by thermal regulation. Nerve block is associated with, but not limited to, occipital nerves for treating occipital nerve pain, saphenous nerves associated with chronic severe knee pain following total knee arthroplasty, and degenerative arthritis. One or more intra-articular areas of the knee to reduce pain, posterior root ganglion and other areas of the spinal cord for chronic intense pain, incisions to treat postoperative pain following treatment Any area along or around the aching wound or the median nerve, iliac nerve, tibia nerve, sciatic nerve, intercostal nerve, peroneal nerve, femoral nerve, axillary nerve, supraclavicular nerve, peroneal abdominal nerve, ulnar bone It can be useful in the treatment of many conditions, including blocking and / or stimulating nerves, radial nerves, lateral femoral cutaneous nerves or any other nerve responsible for pain. Other exemplary uses of this method and device are the treatment of obesity in patients by blocking the abdominal stray nerve branches, sympathetic nerves and optionally one or more of the large visceral nerves, visceral nerves or sympathetic nerve stems. Treatment of patient's heart failure by blocking the pudendal nerve, treatment of patient's urinary obstruction by blocking the pudendal nerve, treatment of patient's muscle spasm by nerve-controlling nerve, treatment of patient's cardiovascular disease by stray nerve and occipital Includes treatment of occipital or migraine in patients with nerves. The methods and devices are conceivable for the use of monitoring, diagnosis or treatment of any such condition or disease in which the nerve block is suitable for the analysis, identification or management of the condition or disease or its symptoms.

[0034] 一実施形態では、熱調節は、神経の加熱のみ、冷却のみ、交互に加熱及び冷却又は同時に加熱及び冷却からなる群から選択される。加熱のみ、冷却のみ並びに交互に加熱及び冷却の例示的な方法及び機器が本明細書で説明される。 [0034] In one embodiment, thermal regulation is selected from the group consisting of nerve heating only, cooling only, alternating heating and cooling, or simultaneous heating and cooling. Illustrative methods and equipment for heating only, cooling only, and alternating heating and cooling are described herein.

[0035] いくつかの実施形態では、本発明によって達成される可逆的な熱的遮断は、神経の規定されたセクションを適度に加熱し、その後、適度に冷却することによって達成され得る。より長い持続時間にわたる神経の極端な加熱又は冷却は、その神経に不可逆的な損傷を生じさせ得ることがよく知られている。例えば、約50℃以上及び約5℃以下の温度が単一温度の神経ブロックのための当技術分野で公知の方法で使用されてきた。しかしながら、これらの極端な温度を神経に加えることは、数分又は数時間以内に永久的な損傷を発生させ得る。 [0035] In some embodiments, the reversible thermal blockade achieved by the present invention can be achieved by moderately heating a defined section of the nerve and then moderately cooling. It is well known that extreme heating or cooling of a nerve over a longer duration can cause irreversible damage to that nerve. For example, temperatures above about 50 ° C and below about 5 ° C have been used in the art known methods for single temperature nerve blocks. However, applying these extreme temperatures to nerves can cause permanent damage within minutes or hours.

[0036] 初期の加熱ステップは、完全又は部分的な神経遮断を発生させるために加えられる冷却温度を、初期の加熱ステップのない他の方法で可能な又は容認できるものよりも高くすることができる。本発明は、初期の適度な加熱ステップ及びそれに続く適度な冷却ステップの組み合わせにより、潜在的に永久的な損傷を誘発する極端な温度の使用を回避し得る。神経の遮断は、本方法に従って又は本機器を用いて治療されるニューロンが活動電位を伝播させないか、又はブロックされていないニューロンよりも低い割合のニューロンが活動電位を伝播させる状況を含む。 [0036] The initial heating step may increase the cooling temperature applied to cause complete or partial nerve blockage than is possible or acceptable by other methods without the initial heating step. .. The present invention can avoid the use of extreme temperatures that potentially induce permanent damage by combining an initial modest heating step followed by a modest cooling step. Nerve blockade includes situations in which neurons treated according to or using the Instrument do not propagate action potentials, or a lower percentage of neurons propagate action potentials than unblocked neurons.

[0037] 本発明は、少なくとも部分的に不可逆的な神経損傷が回避される安全温度の神経に影響を及ぼし得る。本発明は、最初に、ある持続時間にわたり、体温を上回るが、前記持続時間にわたって神経に不可逆的な損傷を生じさせ得る温度を下回る温度である適度な温度で神経を加熱することにより、これらの極端な及び潜在的に損傷を引き起こす温度の使用を回避し得る。適度な加熱中、神経伝導は、部分的又は完全に低減され得、神経は、部分的又は完全に減少した誘発活動電位又は信号を有することが観察され得る。神経の適度な加熱に続いて、適度な冷却は、ある持続時間にわたり、体温を下回るが、不可逆的な損傷が前記持続時間にわたって神経に生じ得る温度を上回る温度で実施され得る。適度な冷却中、温度は、冷却温度に保持されるか、又は冷却温度を低下させる一連のステップにおいて低下され得る。前記ステップは、等しい又は異なる持続時間であり得、且つ等しい又は異なる温度の大きさであり得る。加熱相と冷却相との遷移は、約1分未満、約1分〜約3分又は約3分〜約5分で起こり得る。一実施形態では、加熱相と冷却相との温度の遷移は、約5分〜約25分で起こり得る。一実施形態では、加熱相と冷却相との温度の遷移は、約25分〜約60分で起こり得る。 [0037] The present invention may affect nerves at a safe temperature at which irreversible nerve damage is avoided, at least in part. The present invention initially relates to these by heating the nerve at a moderate temperature that is above body temperature for a duration but below a temperature that can cause irreversible damage to the nerve over that duration. The use of temperatures that cause extreme and potentially damage can be avoided. During moderate heating, nerve conduction can be partially or completely reduced, and nerves can be observed to have partially or completely reduced evoked action potentials or signals. Following moderate heating of the nerve, moderate cooling can be performed at a temperature below body temperature for a duration, but above the temperature at which irreversible damage can occur on the nerve over that duration. During moderate cooling, the temperature can be kept at the cooling temperature or lowered in a series of steps to lower the cooling temperature. The steps can be of equal or different duration and of equal or different temperature magnitude. The transition between the heating phase and the cooling phase can occur in less than about 1 minute, about 1 minute to about 3 minutes, or about 3 minutes to about 5 minutes. In one embodiment, the temperature transition between the heating phase and the cooling phase can occur in about 5 to about 25 minutes. In one embodiment, the temperature transition between the heating phase and the cooling phase can occur in about 25 to about 60 minutes.

[0038] 一実施形態では、冷却相は、約−5℃〜約0℃の範囲内である。一実施形態では、冷却相は、約0℃〜約15℃の範囲内である。一実施形態では、冷却相は、約15℃〜約35℃の範囲内である。一実施形態では、加熱相は、約40℃〜約51℃の範囲内である。一実施形態では、加熱相は、約43℃〜約48℃の範囲内である。 [0038] In one embodiment, the cooling phase is in the range of about −5 ° C. to about 0 ° C. In one embodiment, the cooling phase is in the range of about 0 ° C to about 15 ° C. In one embodiment, the cooling phase is in the range of about 15 ° C to about 35 ° C. In one embodiment, the heating phase is in the range of about 40 ° C to about 51 ° C. In one embodiment, the heating phase is in the range of about 43 ° C to about 48 ° C.

[0039] 図1A〜図1Bで説明する実施形態では、熱エネルギーシステム(105、305、505)は、熱調節のために、患者の外部に位置するか、患者に植え込まれるか、又は神経上若しくはその近くの箇所の外部及び内部に位置する構成要素を有し得る。図1Aに示すように、熱エネルギーシステム(105、305、505)は、内部構成要素と外部構成要素との組み合わせを含み得る。一実施形態では、内部構成要素と外部構成要素との組み合わせは、神経の加熱、冷却、交互に加熱及び冷却又は同時に加熱及び冷却に用いられ得る。一実施形態では、図1Aにおけるような熱エネルギーシステム(105、305、505)は、神経の近くに植え込まれた少なくとも1つの加熱素子(108、308、515)及び少なくとも1つの冷却素子(107、307)、少なくとも1つのフィードバックセンサ(110、310、516)、例えば一実施形態では少なくとも1つの箇所の近くの温度を検出することができる温度センサを含む温度コントローラ(106、306)と、電源に接続された外部システムコントローラ(109、309、510)とを含み得る。内部温度コントローラ(106、306)は、図1Aに示すように、少なくとも1つの加熱素子(108、308、515)、少なくとも1つの冷却素子(107、307)及び一実施形態では温度センサなどの少なくとも1つのフィードバックセンサ(110、310、516)を含み得る。一実施形態では、システムコントローラ(109、309、510)は、プロセッサ(111、311、522)を含み得、且つ内部温度コントローラ(106、306)と通信し得、内部温度コントローラは、少なくとも1つの加熱素子(108、308、515)及び少なくとも1つの冷却素子(107、307)の温度を制御し、且つ少なくとも1つのフィードバックセンサ(110、310、516)から信号によって情報を受信できる。温度は、温度センサを含む少なくとも1つのフィードバックセンサ(110、310、516)から受信される信号に基づいてシステムコントローラ(109、309、510)によって調整され得る。 [0039] In the embodiments described in FIGS. 1A-1B, the thermal energy system (105, 305, 505) is located outside the patient, implanted in the patient, or neural for thermal regulation. It may have components located outside and inside the location above or near it. As shown in FIG. 1A, the thermal energy system (105, 305, 505) may include a combination of internal and external components. In one embodiment, the combination of internal and external components can be used for heating, cooling, alternating heating and cooling of nerves, or simultaneously heating and cooling. In one embodiment, the thermal energy system (105, 305, 505) as in FIG. 1A has at least one heating element (108, 308, 515) and at least one cooling element (107) implanted near the nerve. , 307), a temperature controller (106, 306) including at least one feedback sensor (110, 310, 516), eg, a temperature sensor capable of detecting a temperature near at least one location in one embodiment, and a power supply. It may include an external system controller (109, 309, 510) connected to. The internal temperature controller (106, 306) is at least one heating element (108, 308, 515), at least one cooling element (107, 307) and, in one embodiment, a temperature sensor, etc., as shown in FIG. 1A. It may include one feedback sensor (110, 310, 516). In one embodiment, the system controller (109, 309, 510) may include a processor (111, 311, 522) and may communicate with an internal temperature controller (106, 306), the internal temperature controller being at least one. The temperature of the heating element (108, 308, 515) and at least one cooling element (107, 307) can be controlled, and information can be received by a signal from at least one feedback sensor (110, 310, 516). The temperature can be adjusted by the system controller (109, 309, 510) based on the signal received from at least one feedback sensor (110, 310, 516) including the temperature sensor.

[0040] 一実施形態では、少なくとも1つの加熱素子(108、308、515)は、電気抵抗加熱素子、誘導加熱素子、ペルチェヒータ、マイクロ波加熱素子、高周波加熱素子及び赤外線エミッタ又は神経の熱調節における適度な加熱ステップにおいて必要とされる加熱温度及び持続時間をもたらすことができる任意の他の好適な加熱手段であり得る。一実施形態では、少なくとも1つの冷却素子(107、307)は、冷却管、熱電クーラー、冷凍システム、ペルチェクーラー、氷又は神経の熱調節における適度な冷却ステップにおいて必要とされる冷却温度及び持続時間をもたらすことができる任意の他の好適な冷却手段であり得る。一実施形態では、フィードバックセンサ(110、310、516)は、熱電対、サーミスタ又は神経をブロックするか若しくは部分的にブロックするために、熱調節前、熱調節中及び熱調節後の神経の温度変化を監視できる任意の他の好適な機器若しくは材料である。温度センサなどのフィードバックセンサ(110、310、516)は、少なくとも1つの加熱素子(108、308、515)又は少なくとも1つの冷却素子(107、307)の周辺内若しくはその近く、又は身体内若しくは身体上の他の箇所、又は機器内の他の箇所に置かれ得る。 [0040] In one embodiment, at least one heating element (108, 308, 515) is an electrical resistance heating element, an induction heating element, a perche heater, a microwave heating element, a high frequency heating element and an infrared emitter or a nerve thermal control. It can be any other suitable heating means capable of providing the required heating temperature and duration in the modest heating step in. In one embodiment, at least one cooling element (107, 307) is the cooling temperature and duration required for a modest cooling step in the thermal regulation of cooling tubes, thermoelectric coolers, refrigeration systems, Pelce coolers, ice or nerves. Can be any other suitable cooling means that can result in. In one embodiment, the feedback sensors (110, 310, 516) block or partially block the thermocouple, thermistor or nerve, so that the temperature of the nerve before, during and after heat regulation. Any other suitable device or material that can monitor changes. Feedback sensors (110, 310, 516), such as temperature sensors, are in or near at least one heating element (108, 308, 515) or at least one cooling element (107, 307), or in or near the body. It can be placed elsewhere on the device or elsewhere in the device.

[0041] 一実施形態では、少なくとも1つの加熱素子(108、308、515)は、誘導手段によって給電される電気抵抗加熱素子を含み得る。電気抵抗加熱素子は、放射電磁場を受信する誘導コイルによって給電される少なくとも1つの電気抵抗加熱素子を含む可撓性部分を含み得、前記可撓性部分は、内部制御機構に接続されている。内部制御機構は、任意選択的にシステムコントローラ(109、309、510)と無線で通信し得る温度コントローラ(106、306)をさらに含み得る。システムコントローラ(109、309、510)は、内部に位置するか又は異なる実施形態では外部にあり得る。 [0041] In one embodiment, at least one heating element (108, 308, 515) may include an electrical resistance heating element fed by inductive means. The electric resistance heating element may include a flexible portion including at least one electric resistance heating element fed by an induction coil that receives the radiated electromagnetic field, and the flexible portion is connected to an internal control mechanism. The internal control mechanism may further include a temperature controller (106, 306) that can optionally wirelessly communicate with the system controller (109, 309, 510). The system controller (109, 309, 510) may be internal or external in different embodiments.

[0042] 一実施形態では、少なくとも1つのフィードバックセンサ(110、310、516)、例えば一実施形態では温度を検出することができる温度センサは、患者の皮膚上若しくはその近く、少なくとも1つの加熱素子(108、308、515)上若しくはその近く、1つ以上の冷却液チャンネル内若しくはその近く又は熱電クーラー内若しくはその近くからなる群から選択される少なくとも1つの箇所に位置する。一実施形態では、熱エネルギーシステム(105、305、505)は、神経に向けられている熱エネルギーを修正するために、様々なバイオマーカー又は生体信号を監視するための1つ以上のフィードバックセンサ(110、310、516)を含み得る。システムコントローラ(109、309、510)は、少なくとも1つのフィードバックセンサ(110、310、516)からの対象の生体信号を受信及び処理し得る。一実施形態では、フィードバックセンサ(110、310、516)は、温度センサであるが、フィードバックセンサ(110、310、516)は、神経上又はその近くの温度及び化学物質レベルからなる群から選択される生体信号も監視し得る。一実施形態では、フィードバックセンサ(110、310、516)は、温度センサであるが、フィードバックセンサ(110、310、516)は、体温、血圧、心拍、時間、発汗、酸素飽和度、心電図信号及び/又は患者の健康状態、症状若しくは快適さの任意の他のそのような有用で好適なパラメータからなる群から選択される生体信号も監視し得る。一実施形態では、複数のフィードバックセンサ(110、310、516)があり、それらの出力信号は、冷却素子(107、307)及び加熱素子(108、308、515)を制御するためのソフトウェアのために設定されている温度コントローラ(106、306)及び/又はシステムコントローラ(109、309、510)のプロセッサ(111、311、522)によって受信される。熱エネルギーシステム(105、305、505)は、前記フィードバックセンサ(110、310、516)によって検出された前記パラメータをシステムコントローラ(109、309、510)と通信するように構成されている。一実施形態では、熱エネルギーシステム(105、305、505)は、植え込み後又は患者の外部への配置後、システムコントローラ(109、309、510)のプロセッサ(111、311、522)又は温度コントローラ(106、306)のソフトウェア又はファームウェアの1つ以上のパラメータを選択することにより、臨床医又はユーザによって設定可能である。別の実施形態では、パラメータは、事前設定され得る。一実施形態では、ユーザは、システムコントローラ(109、309、510)との通信を制御し得、ここで、ユーザは、痛みの程度、運動機能の程度、痛みに触れることを含む感覚感受性、鋭さ、温度及びストレスレベルからなる群から入力要因を選択し得る。ユーザは、電源を「入れる」若しくは「切る」か又は任意のレベルでの動作を変化させることによってもシステムを制御し得る。 [0042] In one embodiment, at least one feedback sensor (110, 310, 516), eg, a temperature sensor capable of detecting temperature in one embodiment, is at least one heating element on or near the patient's skin. (108, 308, 515) Located on or near (108, 308, 515) at least one location selected from the group consisting of within or near one or more coolant channels or within or near a thermoelectric cooler. In one embodiment, the thermal energy system (105, 305, 505) is one or more feedback sensors (105, 305, 505) for monitoring various biomarkers or biological signals to correct the thermal energy directed at the nerve. 110, 310, 516) can be included. The system controller (109, 309, 510) may receive and process the biological signal of interest from at least one feedback sensor (110, 310, 516). In one embodiment, the feedback sensor (110, 310, 516) is a temperature sensor, while the feedback sensor (110, 310, 516) is selected from the group consisting of temperature and chemical levels on or near the nerve. Biological signals can also be monitored. In one embodiment, the feedback sensor (110, 310, 516) is a temperature sensor, whereas the feedback sensor (110, 310, 516) is a body temperature, blood pressure, heartbeat, time, sweating, oxygen saturation, electrocardiogram signal and / Or biological signals selected from the group consisting of any other such useful and suitable parameters of the patient's health, symptoms or comfort may also be monitored. In one embodiment, there are multiple feedback sensors (110, 310, 516) and their output signals are for software to control the cooling element (107, 307) and the heating element (108, 308, 515). It is received by the processor (111, 311, 522) of the temperature controller (106, 306) and / or the system controller (109, 309, 510) set in. The thermal energy system (105, 305, 505) is configured to communicate the parameters detected by the feedback sensors (110, 310, 516) with the system controller (109, 309, 510). In one embodiment, the thermal energy system (105, 305, 505) is the processor (111, 311, 522) or temperature controller (111, 311, 522) of the system controller (109, 309, 510) after implantation or external placement of the patient. It can be set by the clinician or user by selecting one or more parameters of the software or firmware of 106, 306). In another embodiment, the parameters can be preset. In one embodiment, the user can control communication with the system controller (109, 309, 510), where the user has a degree of pain, a degree of motor function, sensory sensitivity, including touching pain, sharpness. Input factors can be selected from the group consisting of temperature and stress level. The user may also control the system by "turning on" or "turning off" the power or changing the behavior at any level.

[0043] 一実施形態では、熱エネルギーシステム(105、305、505)は、熱エネルギーシステム(105、305、505)の容認可能な配置を支援するために情報を提供し得る。一実施形態では、熱エネルギーシステム(105、305、505)は、冷却ステップが後に続く加熱ステップを使用する神経の部分的又は完全な遮断後、熱エネルギーシステム(105、305、505)の容認可能な配置を支援するように設定可能である。この実施形態では、熱エネルギーシステム(105、305、505)は、感覚、体温、血圧、心拍、時間、発汗、酸素飽和度、心電図信号、神経上若しくはその近くの温度及び化学物質レベル又は患者の健康状態、症状若しくは快適さの任意の他のそのような有用で好適なパラメータを含む群から選択される、患者に対する影響に基づいて、熱エネルギーシステム(105、305、505)の容認可能な配置を決定し得る。一実施形態では、熱エネルギーシステム(105、305、505)の配置は、痛みの程度、運動機能の程度、痛みに触れることを含む感覚感受性、鋭さ、温度及びストレスレベルからなる群からのユーザ入力要因によってさらに導かれ得る。一実施形態では、フィードバックループは、限定されるものではないが、温度センサを含むフィードバックセンサ(110、310、516)によって検出される温度に基づいて、熱エネルギーシステム(105、305、505)に送給される電力を制御するために利用され得る。 [0043] In one embodiment, the thermal energy system (105, 305, 505) may provide information to support an acceptable arrangement of the thermal energy system (105, 305, 505). In one embodiment, the thermal energy system (105, 305, 505) is acceptable for the thermal energy system (105, 305, 505) after partial or complete blockage of the nerve using a heating step followed by a cooling step. It can be set to support various placements. In this embodiment, the thermal energy system (105, 305, 505) is a sensory, body temperature, blood pressure, heartbeat, time, sweating, oxygen saturation, electrocardiographic signal, temperature and chemical levels on or near the nerve or of the patient. Acceptable arrangement of thermal energy systems (105, 305, 505) based on the effect on the patient, selected from the group containing any other such useful and suitable parameters of health, symptoms or comfort. Can be determined. In one embodiment, the arrangement of the thermal energy system (105, 305, 505) is user input from the group consisting of degree of pain, degree of motor function, sensory sensitivity including touching pain, sharpness, temperature and stress level. It can be further guided by factors. In one embodiment, the feedback loop is applied to the thermal energy system (105, 305, 505) based on the temperature detected by the feedback sensors (110, 310, 516), including, but not limited to, the temperature sensor. It can be used to control the power delivered.

[0044] 温度コントローラ(106、306)は、少なくとも1つの加熱素子(108、308、515)の加熱、少なくとも1つの冷却素子(107、307)の冷却を制御し、且つ神経の温度を監視するために、プロセッサ(111、311、522)を含むシステムコントローラ(109、309、510)に物理的に又は無線で接続され得る。少なくとも1つの加熱素子(108、308、515)への無線電力伝送手段は、電磁誘導又はマイクロ波エネルギー伝達であり得る。 [0044] The temperature controller (106, 306) controls the heating of at least one heating element (108, 308, 515), the cooling of at least one cooling element (107, 307), and monitors the temperature of the nerve. Therefore, it may be physically or wirelessly connected to a system controller (109, 309, 510) including a processor (111, 311, 522). The wireless power transfer means to at least one heating element (108, 308, 515) can be electromagnetic induction or microwave energy transfer.

[0045] 一実施形態では、熱エネルギーシステム(105、305、505)は、電源によって給電され、ここで、電源は、内部一次バッテリと、内部(再充電可能)二次バッテリと、電磁誘導電力伝送、マイクロ波無線伝達を含む無線電力伝送と、非可視レーザ電力伝送と、交流電流と、運動エネルギーハーベスティングシステムとからなる群から選択される。 [0045] In one embodiment, the thermal energy system (105, 305, 505) is powered by a power source, where the power sources are an internal primary battery, an internal (rechargeable) secondary battery, and electromagnetically induced power. It is selected from the group consisting of transmission, wireless power transfer including microwave radio transmission, invisible laser power transfer, AC current, and kinetic energy harvesting system.

[0046] 一実施形態では、図2に示すように、温度コントローラ(106、306)は、開放した皮膚を通して、経皮ワイヤ及び/又は管(312)或いは他のそのような好適な接続手段を使用することなどによって患者に接続されて、温度コントローラ(106、306)の内部構成要素を制御し得る。熱エネルギーシステム(105、305、505)のこの実施形態では、経皮ワイヤ及び/又は管(312)は、プロセッサ(111、311、522)を含む外部システムコントローラ(109、309、510)から加熱素子(108、308、515)又は冷却素子(107、307)の少なくとも一方に接続され得、少なくとも1つのフィードバックセンサ(110、310、516)は、プロセッサ(111、311、522)と通信し得る。一実施形態では、少なくとも1つの加熱素子(108、308、515)及び/又は少なくとも1つの冷却素子(107、307)は、電源への経皮ワイヤ(312)から受け取られた電力によって制御され得る。 [0046] In one embodiment, as shown in FIG. 2, the temperature controller (106, 306) provides percutaneous wires and / or tubes (312) or other suitable connecting means through the open skin. It can be connected to the patient, such as by use, to control the internal components of the temperature controller (106, 306). In this embodiment of the thermal energy system (105, 305, 505), the percutaneous wire and / or tube (312) is heated from an external system controller (109, 309, 510) including a processor (111, 311, 522). It can be connected to at least one of the elements (108, 308, 515) or the cooling element (107, 307), and at least one feedback sensor (110, 310, 516) can communicate with the processor (111, 311, 522). .. In one embodiment, at least one heating element (108, 308, 515) and / or at least one cooling element (107, 307) can be controlled by the power received from the percutaneous wire (312) to the power source. ..

[0047] 図1A〜図1Bに示すものなどの様々な実施形態では、流体輸送は、システムコントローラ(109、309、510)によって指示される通りに加熱温度及び冷却温度を正確に達成し得るように、熱エネルギーシステム(105、305、505)の熱エネルギーを伝えるために利用され得る。一実施形態では、ヒートパイプは、システムコントローラ(109、309、510)によって指示される通りに加熱温度及び冷却温度を正確に達成し得るように、熱エネルギーシステム(105、305、505)の熱エネルギーを伝えるために利用される。前記ヒートパイプは、可撓性であり得、且つ生体適合性材料で構成され得る。 [0047] In various embodiments, such as those shown in FIGS. 1A-1B, fluid transport may achieve heating and cooling temperatures exactly as directed by the system controller (109, 309, 510). Can be used to transfer the thermal energy of the thermal energy system (105, 305, 505). In one embodiment, the heat pipe is the heat of the thermal energy system (105, 305, 505) so that the heating and cooling temperatures can be achieved exactly as directed by the system controller (109, 309, 510). It is used to convey energy. The heat pipe can be flexible and can be made of a biocompatible material.

[0048] 一実施形態では、少なくとも1つの加熱素子(108、308、515)又は少なくとも1つの冷却素子(107、307)の少なくとも一方は、加熱又は冷却された流体を循環させるためのチャンネル(113)を含み得る。一実施形態では、加熱流体タンク(114)は、加熱流体を循環させるためにチャンネル(113)と連通し得る。一実施形態では、冷却流体タンク(115)は、冷却流体を循環させるためにチャンネル(113)と連通し得る。前記加熱流体タンク(114)、前記冷却流体タンク(115)又は再生流体タンク(512)は、タンク内の流体の温度を迅速に上昇又は低下させることができ、流体が、システムコントローラ(109、309、510)によって指示される通りに神経の加熱及び冷却をもたらすように循環されることを可能にする。図1Aは、冷却流体を、少なくとも1つの冷却素子(107、307)に接続された冷却流体タンク(115)に連通させるためのチャンネル(113)を示すが、これは、例示的な実施形態であり、本明細書で説明されるような他のチャンネル形態が可能である。例えば、図1Aのチャンネル(113)は、加熱流体を加熱流体タンク(114)と連通させるために少なくとも1つの加熱素子(108、308、515)に接続され得る。一実施形態では、図2に説明されているように、少なくとも1つの加熱素子(108、308、515)は、外部システムコントローラ(109、309、510)によって制御される少なくとも1つの流体ポンプと流体連通する少なくとも1つの流体タンクから経皮管(312)を通して受け取られた加熱流体によって加熱され、及び/又は少なくとも1つの冷却素子(107、307)は、外部システムコントローラ(109、309、510)によって制御される少なくとも1つの流体ポンプと流体連通する少なくとも1つの流体タンクから経皮管(312)を通して受け取られた冷却流体によって冷却される。 [0048] In one embodiment, at least one of the at least one heating element (108, 308, 515) or at least one cooling element (107, 307) is a channel (113) for circulating the heated or cooled fluid. ) Can be included. In one embodiment, the heated fluid tank (114) can communicate with the channel (113) to circulate the heated fluid. In one embodiment, the cooling fluid tank (115) can communicate with the channel (113) to circulate the cooling fluid. The heating fluid tank (114), the cooling fluid tank (115) or the regenerating fluid tank (512) can rapidly raise or lower the temperature of the fluid in the tank, and the fluid is a system controller (109, 309). Allows circulation to result in heating and cooling of the nerves as directed by 510). FIG. 1A shows a channel (113) for communicating a cooling fluid to a cooling fluid tank (115) connected to at least one cooling element (107, 307), which is an exemplary embodiment. Yes, other channel configurations as described herein are possible. For example, the channel (113) of FIG. 1A may be connected to at least one heating element (108, 308, 515) to allow the heating fluid to communicate with the heating fluid tank (114). In one embodiment, as described in FIG. 2, at least one heating element (108, 308, 515) is at least one fluid pump and fluid controlled by an external system controller (109, 309, 510). Heated by a heating fluid received through a percutaneous tube (312) from at least one communicating fluid tank and / or at least one cooling element (107, 307) by an external system controller (109, 309, 510). It is cooled by a cooling fluid received through a percutaneous tube (312) from at least one fluid tank that communicates with at least one controlled fluid pump.

[0049] 一実施形態では、加熱流体タンク(114)及び/又は冷却流体タンク(115)内の流体の温度の急速な上昇又は低下は、米国特許第9,283,109号(その全体が参照により本明細書に援用される)に説明されているものと同様の温熱療法機器を使用して行われ得る。前記機器は、流体を加熱及び/又は冷却する熱交換器と、加熱又は冷却された流体の移動のためのポンプとをさらに含み得る。加熱流体タンク(114)及び/又は冷却流体タンク(115)内の流体を急速に加熱又は冷却できる他の熱交換機構が本発明において考慮される。急速な上昇又は低下は、約60分、25分、5分、約3分以下又は好ましくは約1分以下の時間にわたる約1〜約10℃の温度変化を含み得る。 [0049] In one embodiment, the rapid rise or fall of the temperature of the fluid in the heated fluid tank (114) and / or the cooling fluid tank (115) is described in US Pat. No. 9,283,109 (see in its entirety). It can be done using a hyperthermia device similar to that described in (incorporated herein by). The device may further include a heat exchanger that heats and / or cools the fluid and a pump for the transfer of the heated or cooled fluid. Other heat exchange mechanisms capable of rapidly heating or cooling the fluid in the heating fluid tank (114) and / or the cooling fluid tank (115) are considered in the present invention. The rapid rise or fall may include a temperature change of about 1 to about 10 ° C. over a time of about 60 minutes, 25 minutes, 5 minutes, about 3 minutes or less, or preferably about 1 minute or less.

[0050] 熱エネルギーシステム(105、305、505)は、図3A〜図3Cによって説明され得、ここで、図3Aは、標準的な鉛筆の先端を基準として、熱エネルギーシステム(105、305、505)の一実施形態の植え込み型温度コントローラ(106、306)の相対的な大きさを示す。図3Bは、標的神経を囲む植え込み型構成要素の図を示す。図3Cは、神経上又はその近くに位置する熱エネルギーシステム(105、305、505)の植え込み型構成要素の詳細を示す。少なくとも1つの加熱素子及び/又は冷却素子(108、308、515)、(107、307)は、伝導性材料(103)に沿って伝達される熱エネルギーを提供して、神経を加熱又は冷却する。神経に隣接していない機器の複数の部分では、断熱材(104)が伝導性材料(103)を囲んで、神経への熱エネルギー伝達を制限し、且つ非標的神経への熱エネルギーの伝達を回避する。機器全体又はその一部分は、生体適合性コーティング(102)でコーティングされ得、熱エネルギーシステム(105、305、505)が、有意な免疫応答をトリガすることなく、治療に必要な持続時間にわたり、神経上又はその近くに植え込まれ得るようにする。一実施形態では、少なくとも1つの加熱素子(108、308、515)及び少なくとも1つの冷却素子(107、307)は、図3B〜図3Cに例として示すような馬蹄、C字形状、ボウル及び半円の形状を含む形状に構成される。一実施形態では、熱エネルギーシステム(105、305、505)は、生体適合性材料で構成されるか、又は機器の少なくとも1つのセグメントに生体適合性コーティングを含む。前記生体適合性コーティングは、ゲル、エアロゲル、ヒドロゲル、微小粒子、ダーマルフィラー若しくは他のフィラー、注入可能なスラリー又は有意な免疫応答を生じさせない組織若しくは血液よりも熱伝導率が劣る他の材料であり得る。生体適合性コーティングは、植え込み前に熱エネルギーシステム(105、305、505)上に存在するか、又は植え込みに続いて熱エネルギーシステム(105、305、505)の少なくとも一部分にコーティングされ得る。前記生体適合性コーティングは、生分解性であり得、且つ有限期間にわたって分解し得る。前記分解は、インビボで発生しないか、又はインビボで数カ月若しくは数年の期間などの長期間にわたってゆっくりと分解するのみであり得る。 [0050] The thermal energy system (105, 305, 505) can be described by FIGS. 3A-3C, where FIG. 3A is relative to the tip of a standard pencil, the thermal energy system (105, 305, 505). The relative size of the implantable temperature controller (106, 306) of one embodiment of 505) is shown. FIG. 3B shows a diagram of implantable components surrounding the target nerve. FIG. 3C shows details of the implantable components of the thermal energy system (105, 305, 505) located on or near the nerve. At least one heating and / or cooling element (108, 308, 515), (107, 307) provides thermal energy transferred along the conductive material (103) to heat or cool the nerve. .. In multiple parts of the device that are not adjacent to the nerve, the insulating material (104) surrounds the conductive material (103), limiting the transfer of thermal energy to the nerve and transferring thermal energy to the non-target nerve. To avoid. The entire device or a portion thereof may be coated with a biocompatible coating (102) and the thermal energy system (105, 305, 505) nerves for the duration required for treatment without triggering a significant immune response. Allow it to be planted on or near. In one embodiment, the at least one heating element (108, 308, 515) and the at least one cooling element (107, 307) are horseshoe, C-shaped, bowl and semicircular as illustrated in FIGS. 3B-3C. It is composed of a shape including a circular shape. In one embodiment, the thermal energy system (105, 305, 505) is constructed of biocompatible material or comprises a biocompatible coating on at least one segment of the device. The biocompatible coating is a gel, airgel, hydrogel, microparticles, dermal filler or other filler, injectable slurry or other material having a lower thermal conductivity than tissue or blood that does not produce a significant immune response. obtain. The biocompatible coating may be present on the thermal energy system (105, 305, 505) prior to implantation or may be coated on at least a portion of the thermal energy system (105, 305, 505) following implantation. The biocompatible coating can be biodegradable and can decompose over a finite period of time. The degradation may not occur in vivo or may only degrade slowly in vivo over a long period of time, such as months or years.

[0051] 一実施形態では、熱エネルギーシステム(105、305、505)は、完全に外部にあり、且つ図1Bに示すように、少なくとも1つの加熱素子(108、308、515)と、少なくとも1つの冷却素子(107、307)と、プロセッサ(111、311、522)を含むシステムコントローラ(109、309、510)と、一実施形態では温度センサなどの少なくとも1つのフィードバックセンサ(110、310、516)とを含む温度コントローラ(106、306)をさらに含み得る。一実施形態では、熱エネルギーシステム(105、305、505)は、対象の神経を可逆的に遮断するための外部熱エネルギーシステム(105、305、505)である。外部熱エネルギーシステム(105、305、505)は、電源及び温度コントローラ(106、306)に接続された少なくとも1つの加熱素子(108、308、515)及び/又は少なくとも1つの冷却素子(107、307)と、システムコントローラ(109、309、510)と、一実施形態では少なくとも1つの箇所上又はその近くの温度を検出することができる温度センサなどの少なくとも1つのフィードバックセンサ(110、310、516)とを含む温度コントローラ(106、306)を含み得る。外部熱エネルギーシステム(105、305、505)は、少なくとも1つの加熱素子(108、308、515)によって可能にされる加熱相と、少なくとも1つの冷却素子(107、307)によって可能にされる冷却相との間で温度遷移を行うように構成され得る。 [0051] In one embodiment, the thermal energy system (105, 305, 505) is completely external and, as shown in FIG. 1B, with at least one heating element (108, 308, 515) and at least one. One cooling element (107, 307), a system controller (109, 309, 510) including a processor (111, 311, 522), and at least one feedback sensor (110, 310, 516), such as a temperature sensor, in one embodiment. ) And the temperature controllers (106, 306) including. In one embodiment, the thermal energy system (105, 305, 505) is an external thermal energy system (105, 305, 505) for reversibly blocking the nerve of interest. The external thermal energy system (105, 305, 505) has at least one heating element (108, 308, 515) and / or at least one cooling element (107, 307) connected to a power supply and temperature controller (106, 306). ), A system controller (109, 309, 510), and at least one feedback sensor (110, 310, 516), such as a temperature sensor capable of detecting temperature on or near at least one location in one embodiment. It may include temperature controllers (106, 306) including. The external thermal energy system (105, 305, 505) has a heating phase enabled by at least one heating element (108, 308, 515) and cooling enabled by at least one cooling element (107, 307). It may be configured to make a temperature transition with the phase.

[0052] 一実施形態では、少なくとも1つの加熱素子(108、308、515)は、電気抵抗加熱素子、誘導加熱素子、ペルチェヒータ、マイクロ波加熱素子、高周波加熱素子、赤外線エミッタ又は神経の熱調節における適度な加熱ステップにおいて必要な加熱温度及び持続時間を提供できる任意の他の好適な加熱手段であり得る。一実施形態では、少なくとも1つの冷却素子(107、307)は、冷却管、熱電クーラー、冷凍システム、ペルチェクーラー、氷又は神経の熱調節における適度な冷却ステップにおいて必要な冷却温度及び持続時間を提供できる任意の他の好適な冷却手段であり得る。一実施形態では、フィードバックセンサ(110、310、516)は、熱電対、サーミスタ又は神経をブロックするか若しくは部分的にブロックするために、熱調節前、熱調節中及び熱調節後に神経の温度変化を監視できる任意の他の好適な機器若しくは材料である。温度センサなどのフィードバックセンサ(110、310、516)は、少なくとも1つの加熱素子(108、308、515)又は少なくとも1つの冷却素子(107、307)の周辺内若しくはその近く、又は身体内若しくは身体上の他の箇所、又は機器内の他の場所に配置され得る。 [0052] In one embodiment, the at least one heating element (108, 308, 515) is an electrical resistance heating element, an induction heating element, a perche heater, a microwave heating element, a high frequency heating element, an infrared emitter or a nerve thermal control. It can be any other suitable heating means capable of providing the required heating temperature and duration in the modest heating step in. In one embodiment, at least one cooling element (107, 307) provides the required cooling temperature and duration in a moderate cooling step in cooling tubes, thermoelectric coolers, refrigeration systems, Pelce coolers, ice or nerve thermal regulation. It can be any other suitable cooling means that can be used. In one embodiment, the feedback sensors (110, 310, 516) change the temperature of the nerve before, during and after heat regulation to block or partially block the thermocouple, thermistor or nerve. Any other suitable device or material capable of monitoring. Feedback sensors (110, 310, 516), such as temperature sensors, are in or near at least one heating element (108, 308, 515) or at least one cooling element (107, 307), or in or near the body. It may be placed elsewhere on the device or elsewhere in the device.

[0053] 一実施形態では、熱エネルギーシステム(105、305、505)の少なくとも1つの加熱素子(108、308、515)は、放射電磁場を受信する誘導コイルによって給電される少なくとも1つの抵抗加熱素子を含む可撓性部分を含む電気抵抗加熱素子であり、ここで、可撓性部分は、内部制御機構に接続されている。内部制御機構は、任意選択的にシステムコントローラ(109、309、510)と無線で通信し得る温度コントローラ(106、306)を含み得る。 [0053] In one embodiment, the at least one heating element (108, 308, 515) of the thermal energy system (105, 305, 505) is fed by an induction coil that receives a radiated electromagnetic field. It is an electric resistance heating element including a flexible portion including, where the flexible portion is connected to an internal control mechanism. The internal control mechanism may optionally include a temperature controller (106, 306) capable of wirelessly communicating with the system controller (109, 309, 510).

[0054] 温度コントローラ(106、306)は、プロセッサ(111、311、522)を含むシステムコントローラ(109、309、510)に物理的に又は任意選択的に無線で接続されて、少なくとも1つの加熱素子(108、308、515)の加熱、少なくとも1つの冷却素子(107、307)の冷却を制御し、且つ神経の温度を監視し得る。前記プロセッサ(111、311、522)は、温度コントローラ(106、306)のメモリに記憶され得るプログラミング命令を実行し得る。外部熱エネルギーシステム(105、305、505)は、少なくとも1つの加熱素子(108、308、515)への無線電力伝送を含み得、ここで、無線電力は、電磁誘導又はマイクロ波エネルギー伝達である。 The temperature controller (106, 306) is physically or optionally wirelessly connected to the system controller (109, 309, 510) including the processor (111, 311, 522) to provide at least one heating. It is possible to control the heating of the element (108, 308, 515), the cooling of at least one cooling element (107, 307), and monitor the temperature of the nerve. The processor (111, 311, 522) may execute programming instructions that may be stored in the memory of the temperature controller (106, 306). The external thermal energy system (105, 305, 505) may include wireless power transfer to at least one heating element (108, 308, 515), where the wireless power is electromagnetic induction or microwave energy transfer. ..

[0055] 熱エネルギーシステム(105、305、505)及びシステムコントローラ(109、309、510)は、電源によって給電される。電源は、内部一次バッテリと、内部二次(再充電可能)バッテリと、電磁誘導無線電力伝送、マイクロ波無線電力伝送を含む無線電力伝送と、非可視レーザ電力伝送と、交流電流と、運動エネルギーハーベスティングシステムとからなる群から選択され得る。 The thermal energy system (105, 305, 505) and the system controller (109, 309, 510) are powered by a power source. The power supply is an internal primary battery, an internal secondary (rechargeable) battery, wireless power transmission including electromagnetic induction wireless power transmission and microwave wireless power transmission, invisible laser power transmission, AC current, and kinetic energy. It can be selected from a group consisting of a harvesting system.

[0056] 一実施形態では、完全外部熱エネルギーシステム(105、305、505)は、外部熱エネルギーシステム(105、305、505)の構成要素の全て又は組み合わせを用いて、全て外部手段によって対象の身体内における神経の可逆的な遮断の方法を提供するために用いられ得る。一実施形態では、熱エネルギーシステム(105、305、505)は、慢性状態又は症状を治療するために、約数分、約数時間若しくは数日又は何年もの持続時間の医療的処置中、1つ又は複数の神経を可逆的にブロックし得る。 [0056] In one embodiment, the fully external thermal energy system (105, 305, 505) is all subject to external means, using all or combinations of the components of the external thermal energy system (105, 305, 505). It can be used to provide a method of reversible blockade of nerves in the body. In one embodiment, the thermal energy system (105, 305, 505) is in medical treatment lasting about minutes, hours or days or years to treat a chronic condition or symptom, 1 It can reversibly block one or more nerves.

[0057] 一実施形態では、熱エネルギーシステム(105、305、505)は、完全に植え込み可能であり、且つ図1Bに示すように、少なくとも1つの加熱素子(108、308、515)と、少なくとも1つの冷却素子(107、307)と、プロセッサ(111、311、522)を含むシステムコントローラ(109、309、510)と、一実施形態では温度センサなどの少なくとも1つのフィードバックセンサ(110、310、516)とを含む温度コントローラ(106、306)をさらに含み得る。一実施形態では、熱エネルギーシステム(105、305、505)は、対象の神経を可逆的に遮断するための植え込み型熱エネルギーシステム(105、305、505)である。完全植え込み型熱エネルギーシステム(105、305、505)は、神経の近く又はその上に植え込まれた少なくとも1つの加熱素子(108、308、515)及び/又は少なくとも1つの冷却素子(107、307)と、少なくとも1つの箇所の近くの、一実施形態では温度を検出することができる温度センサなどの少なくとも1つのフィードバックセンサ(110、310、516)と、電源に接続された、プロセッサ(111、311、522)を含むシステムコントローラ(109、309、510)とを含む温度コントローラ(106、306)を含み得る。 [0057] In one embodiment, the thermal energy system (105, 305, 505) is fully implantable and, as shown in FIG. 1B, with at least one heating element (108, 308, 515) and at least. One cooling element (107, 307), a system controller (109, 309, 510) including a processor (111, 311, 522) and, in one embodiment, at least one feedback sensor (110, 310, such as a temperature sensor). It may further include temperature controllers (106, 306) including 516) and. In one embodiment, the thermal energy system (105, 305, 505) is an implantable thermal energy system (105, 305, 505) for reversibly blocking the nerve of interest. Fully implanted thermal energy systems (105, 305, 505) include at least one heating element (108, 308, 515) and / or at least one cooling element (107, 307) implanted near or above the nerve. ), At least one feedback sensor (110, 310, 516), such as a temperature sensor capable of detecting temperature in one embodiment, near at least one location, and a processor (111, 516) connected to a power source. It may include a temperature controller (106, 306) including a system controller (109, 309, 510) including 311, 522).

[0058] 一実施形態では、少なくとも1つの加熱素子(108、308、515)は、電気抵抗加熱素子、誘導加熱素子、ペルチェヒータ、マイクロ波加熱素子、高周波加熱素子、赤外線エミッタ又は神経の熱調節における適度な加熱ステップにおいて必要な加熱温度及び持続時間を提供できる任意の他の好適な加熱手段であり得る。一実施形態では、少なくとも1つの冷却素子(107、307)は、冷却管、熱電クーラー、冷凍システム、ペルチェクーラー又は神経の熱調節における適度な冷却ステップにおいて必要な冷却温度及び持続時間を提供できる任意の他の好適な冷却手段であり得る。一実施形態では、フィードバックセンサ(110、310、516)は、熱電対、サーミスタ又は神経をブロックするか若しくは部分的にブロックするために、熱調節前、熱調節中及び熱調節後に神経の温度変化を監視できる任意の他の好適な機器若しくは材料である。温度センサなどのフィードバックセンサ(110、310、516)は、少なくとも1つの加熱素子(108、308、515)又は少なくとも1つの冷却素子(107、307)の周辺内若しくはその近く、又は身体若しくは身体上の他の箇所、又は機器内の他の場所に配置され得る。一実施形態では、熱エネルギーシステム(105、305、505)の少なくとも1つの加熱素子(108、308、515)は、放射電磁場を受信する誘導コイルによって給電される少なくとも1つの抵抗加熱素子を含む可撓性部分を含む電気抵抗加熱素子であり、ここで、可撓性部分は、内部制御機構に接続されている。内部制御機構は、任意選択的にシステムコントローラ(109、309、510)と無線で通信し得る温度コントローラ(106、306)を含み得る。システムコントローラ(109、309、510)は、内部に位置するか又は異なる実施形態では外部にあり得る。 [0058] In one embodiment, at least one heating element (108, 308, 515) is an electrical resistance heating element, an induction heating element, a perche heater, a microwave heating element, a high frequency heating element, an infrared emitter or a nerve thermal control. It can be any other suitable heating means capable of providing the required heating temperature and duration in the modest heating step in. In one embodiment, at least one cooling element (107, 307) can provide the required cooling temperature and duration in a moderate cooling step in a cooling tube, thermoelectric cooler, refrigeration system, Pelce cooler or neural thermal regulation. It may be another suitable cooling means. In one embodiment, the feedback sensors (110, 310, 516) change the temperature of the nerve before, during and after heat regulation to block or partially block the thermocouple, thermistor or nerve. Any other suitable device or material capable of monitoring. Feedback sensors (110, 310, 516), such as temperature sensors, are in or near at least one heating element (108, 308, 515) or at least one cooling element (107, 307), or on the body or body. It may be located elsewhere, or elsewhere in the device. In one embodiment, the at least one heating element (108, 308, 515) of the thermal energy system (105, 305, 505) may include at least one resistance heating element fed by an induction coil that receives a radiated electromagnetic field. An electrical resistance heating element that includes a flexible portion, where the flexible portion is connected to an internal control mechanism. The internal control mechanism may optionally include a temperature controller (106, 306) capable of wirelessly communicating with the system controller (109, 309, 510). The system controller (109, 309, 510) may be internal or external in different embodiments.

[0059] 温度コントローラ(106、306)は、少なくとも1つの加熱素子(108、308、515)の加熱、少なくとも1つの冷却素子(107、307)の冷却を制御し、且つ神経の温度を監視するために、プロセッサ(111、311、522)を含むシステムコントローラ(109、309、510)に物理的に又は任意選択的に無線で接続され得る。前記プロセッサ(111、311、522)は、温度コントローラ(106、306)のメモリに記憶され得るプログラミング命令を実行し得る。熱エネルギーシステム(105、305、505)及びシステムコントローラ(109、309、510)は、電力供給装置によって給電され得る。無線電力伝送は、電源と少なくとも1つの加熱素子(108、308、515)との間で発生し得、ここで、無線電力伝送は、電磁誘導又はマイクロ波エネルギー伝達を含む。 [0059] The temperature controller (106, 306) controls the heating of at least one heating element (108, 308, 515), the cooling of at least one cooling element (107, 307), and monitors the temperature of the nerve. Therefore, it may be physically or optionally wirelessly connected to a system controller (109, 309, 510) including a processor (111, 311, 522). The processor (111, 311, 522) may execute programming instructions that may be stored in the memory of the temperature controller (106, 306). The thermal energy system (105, 305, 505) and the system controller (109, 309, 510) can be powered by a power supply. Wireless power transfer can occur between the power source and at least one heating element (108, 308, 515), where wireless power transfer includes electromagnetic induction or microwave energy transfer.

[0060] 一実施形態では、完全植え込み型熱エネルギーシステム(105、305、505)は、内部熱エネルギーシステム(105、305、505)の構成要素の全て又は組み合わせを用いて、全て内部手段によって対象の身体内における神経の可逆的な遮断の方法を提供するために使用され得る。一実施形態では、熱エネルギーシステム(105、305、505)は、慢性状態又は症状を治療するために、約数分、約数時間若しくは数日又は何年もの時間の医療的処置中、1つ又は複数の神経を可逆的にブロックし得る。 [0060] In one embodiment, the fully implanted thermal energy system (105, 305, 505) is subject to all by internal means, using all or combinations of the components of the internal thermal energy system (105, 305, 505). It can be used to provide a method of reversible blockade of nerves in the body. In one embodiment, the thermal energy system (105, 305, 505) is one during a medical procedure of about minutes, about hours or days or years to treat a chronic condition or symptom. Or it can reversibly block multiple nerves.

[0061] 様々な完全に植え込み可能な又は完全に外部の実施形態において、一実施形態では温度を検出することができる温度センサなどの少なくとも1つのフィードバックセンサ(110、310、516)は、患者の皮膚上若しくはその近く、少なくとも1つの加熱素子(108、308、515)上若しくはその近く、1つ以上の冷却液チャンネル内若しくはその近く又は熱電クーラー内若しくはその近くからなる群から選択される少なくとも1つの箇所に位置し得る。一実施形態では、熱エネルギーシステム(105、305、505)は、神経に向けられている熱エネルギーを修正するために、様々なバイオマーカー又は生体信号を監視するための1つ以上のフィードバックセンサ(110、310、516)を含み得る。システムコントローラ(109、309、510)は、少なくとも1つのフィードバックセンサ(110、310、516)からの対象の生体信号を受信及び処理し得る。一実施形態では、フィードバックセンサ(110、310、516)は、温度センサであるが、フィードバックセンサ(110、310、516)は、神経上又はその近くの温度及び化学物質レベルからなる群から選択される生体信号も監視し得る。一実施形態では、フィードバックセンサ(110、310、516)は、温度センサであるが、フィードバックセンサ(110、310、516)は、体温、血圧、心拍、時間、発汗、酸素飽和度、心電図信号及び/又は患者の健康状態、症状若しくは快適さの任意の他のそのような有用で好適なパラメータからなる群から選択される生体信号も監視し得る。一実施形態では、複数のフィードバックセンサ(110、310、516)があり、それらの出力信号は、温度コントローラ(106、306)及び/又はシステムコントローラ(109、309、510)のプロセッサ(111、311、522)によって受信され、これらは、冷却素子(107、307)及び加熱素子(108、308、515)を制御するためのソフトウェアのために設定されている。熱エネルギーシステム(105、305、505)は、前記フィードバックセンサ(110、310、516)によって検出された前記パラメータをシステムコントローラ(109、309、510)と通信するように構造されている。一実施形態では、熱エネルギーシステム(105、305、505)は、植え込み後又は患者の外部に配置後、システムコントローラ(109、309、510)のプロセッサ(111、311、522)又は温度コントローラ(106、306)のソフトウェア又はファームウェアにおける1つ以上のパラメータを選択することにより、臨床医又はユーザによって設定可能である。別の実施形態では、パラメータは、事前設定され得る。一実施形態では、熱エネルギーシステム(105、305、505)は、システムコントローラ(109、309、510)とのユーザ制御通信を含み得、ここで、ユーザは、痛みの程度、運動機能の程度、痛みに触れることを含む感覚感受性、鋭さ、温度及びストレスレベルからなる群から入力要因を選択し得る。ユーザは、電源を「入れる」若しくは「切る」か又は任意のレベルでの動作を変化させることによってもシステムを制御し得る。 [0061] In various fully implantable or completely external embodiments, at least one feedback sensor (110, 310, 516), such as a temperature sensor capable of detecting temperature in one embodiment, is the patient's. At least one selected from the group consisting of on or near the skin, on or near at least one heating element (108, 308, 515), in or near one or more coolant channels, or in or near a thermoelectric cooler. Can be located in one place. In one embodiment, the thermal energy system (105, 305, 505) is one or more feedback sensors (105, 305, 505) for monitoring various biomarkers or biological signals to correct the thermal energy directed at the nerve. 110, 310, 516) can be included. The system controller (109, 309, 510) may receive and process the biological signal of interest from at least one feedback sensor (110, 310, 516). In one embodiment, the feedback sensor (110, 310, 516) is a temperature sensor, while the feedback sensor (110, 310, 516) is selected from the group consisting of temperature and chemical levels on or near the nerve. Biological signals can also be monitored. In one embodiment, the feedback sensor (110, 310, 516) is a temperature sensor, whereas the feedback sensor (110, 310, 516) is a body temperature, blood pressure, heartbeat, time, sweating, oxygen saturation, electrocardiogram signal and / Or biological signals selected from the group consisting of any other such useful and suitable parameters of the patient's health, symptoms or comfort may also be monitored. In one embodiment, there are multiple feedback sensors (110, 310, 516) whose output signals are the processor (111, 311) of the temperature controller (106, 306) and / or the system controller (109, 309, 510). Received by 522), these are set up for software to control the cooling elements (107, 307) and the heating elements (108, 308, 515). The thermal energy system (105, 305, 505) is structured to communicate the parameters detected by the feedback sensors (110, 310, 516) with the system controller (109, 309, 510). In one embodiment, the thermal energy system (105, 305, 505) is the processor (111, 311, 522) or temperature controller (106) of the system controller (109, 309, 510) after implantation or external to the patient. , 306), which can be set by the clinician or user by selecting one or more parameters in the software or firmware. In another embodiment, the parameters can be preset. In one embodiment, the thermal energy system (105, 305, 505) may include user-controlled communication with a system controller (109, 309, 510), wherein the user is in a degree of pain, a degree of motor function, and the like. Input factors can be selected from the group consisting of sensory sensitivity, sharpness, temperature and stress levels, including touching pain. The user may also control the system by "turning on" or "turning off" the power or changing the behavior at any level.

[0062] 一実施形態では、熱エネルギーシステム(105、305、505)は、熱エネルギーシステム(105、305、505)の容認可能な配置を支援するための情報を提供し得る。一実施形態では、熱エネルギーシステム(105、305、505)は、冷却ステップが後に続く加熱ステップを使用する神経の部分的又は完全な遮断後、熱エネルギーシステム(105、305、505)の容認可能な配置を支援するように設定可能である。この実施形態では、熱エネルギーシステム(105、305、505)は、体温、血圧、心拍、時間、発汗、酸素飽和度、心電図信号、神経上若しくはその近くの温度及び化学物質レベル及び/又は患者の健康状態、症状若しくは快適さの任意の他のそのような有用で好適なパラメータを含む群から選択される患者に対する影響に基づいて、熱エネルギーシステム(105、305、505)の容認可能な配置を決定し得る。一実施形態では、熱エネルギーシステム(105、305、505)の配置は、痛みの程度、運動機能の程度、痛みに触れることを含む感覚感受性、鋭さ、温度及びストレスレベルからなる群からのユーザ入力要因によってさらに導かれ得る。一実施形態では、フィードバックループは、限定されるものではないが、温度センサを含むフィードバックセンサ(110、310、516)によって検出される温度に基づいて、熱エネルギーシステム(105、305、505)に送給される電力を制御するために用いられ得る。 [0062] In one embodiment, the thermal energy system (105, 305, 505) may provide information to support an acceptable arrangement of the thermal energy system (105, 305, 505). In one embodiment, the thermal energy system (105, 305, 505) is acceptable for the thermal energy system (105, 305, 505) after partial or complete blockage of the nerve using a heating step followed by a cooling step. It can be set to support various placements. In this embodiment, the thermal energy system (105, 305, 505) is a body temperature, blood pressure, heartbeat, time, sweating, oxygen saturation, electrocardiographic signal, temperature and chemical levels on or near the nerve and / or the patient's. An acceptable arrangement of thermal energy systems (105, 305, 505) based on the effect on the patient selected from the group containing any other such useful and suitable parameters of health, symptoms or comfort. Can be decided. In one embodiment, the arrangement of the thermal energy system (105, 305, 505) is user input from the group consisting of degree of pain, degree of motor function, sensory sensitivity including touching pain, sharpness, temperature and stress level. It can be further guided by factors. In one embodiment, the feedback loop is applied to the thermal energy system (105, 305, 505) based on the temperature detected by the feedback sensors (110, 310, 516), including, but not limited to, the temperature sensor. It can be used to control the power delivered.

[0063] 図1Bにおいて説明されているものなどの様々な完全に植え込み可能な又は完全に外部の実施形態では、流体輸送は、システムコントローラ(109、309、510)によって指示される通りに加熱温度及び冷却温度を正確に達成し得るように、熱エネルギーシステム(105、305、505)の熱エネルギーを伝えるために用いられ得る。一実施形態では、ヒートパイプは、システムコントローラ(109、309、510)によって指示される通りに加熱温度及び冷却温度を正確に達成し得るように、熱エネルギーシステム(105、305、505)の熱エネルギーを伝えるために用いられる。前記ヒートパイプは、可撓性であり得、且つ生体適合性材料で構成され得る。 [0063] In various fully implantable or completely external embodiments, such as those described in FIG. 1B, the fluid transport is heated as directed by the system controller (109, 309, 510). And can be used to transfer the thermal energy of the thermal energy system (105, 305, 505) so that the cooling temperature can be achieved accurately. In one embodiment, the heat pipe is the heat of the thermal energy system (105, 305, 505) so that the heating and cooling temperatures can be achieved exactly as directed by the system controller (109, 309, 510). Used to transfer energy. The heat pipe can be flexible and can be made of a biocompatible material.

[0064] 1つの完全に植え込み可能な又は完全に外部の実施形態では、少なくとも1つの加熱素子(108、308、515)又は少なくとも1つの冷却素子(107、307)の少なくとも一方は、加熱又は冷却された流体を循環させるためのチャンネル(113)を含み得る。一実施形態では、加熱流体タンク(114)は、加熱流体を循環させるためにチャンネル(113)と連通し得る。一実施形態では、冷却流体タンク(115)は、冷却流体を循環させるためにチャンネル(113)と連通し得る。前記加熱流体タンク(114)、前記冷却流体タンク(115)又は再生流体タンク(512)は、タンク内の流体の温度を迅速に上昇又は低下させ得るため、流体は、システムコントローラ(109、309、510)によって指示される通りに神経の加熱及び冷却をもたらすように循環され得る。図1Bは、少なくとも1つの加熱素子(108、308、515)に接続されている加熱流体タンク(114)に加熱流体を連通させるためのチャンネル(113)を示すが、これは、例示的な実施形態であり、本明細書で説明されるような他のチャンネル形態が可能である。例えば、図1Bのチャンネル(113)は、冷却流体を冷却流体タンク(115)と連通させるために、少なくとも1つの冷却素子(107、307)に接続され得る。 [0064] In one fully implantable or completely external embodiment, at least one of at least one heating element (108, 308, 515) or at least one cooling element (107, 307) is heated or cooled. It may include a channel (113) for circulating the cooled fluid. In one embodiment, the heated fluid tank (114) can communicate with the channel (113) to circulate the heated fluid. In one embodiment, the cooling fluid tank (115) can communicate with the channel (113) to circulate the cooling fluid. Since the heating fluid tank (114), the cooling fluid tank (115) or the regenerating fluid tank (512) can rapidly raise or lower the temperature of the fluid in the tank, the fluid is a system controller (109, 309, It can be circulated to provide heating and cooling of the nerve as instructed by 510). FIG. 1B shows a channel (113) for communicating a heating fluid to a heating fluid tank (114) connected to at least one heating element (108, 308, 515), which is an exemplary practice. It is a form, and other channel forms as described herein are possible. For example, the channel (113) of FIG. 1B may be connected to at least one cooling element (107, 307) to allow the cooling fluid to communicate with the cooling fluid tank (115).

[0065] いくつかの実施形態では、熱エネルギーシステム(105、305、505)は、完全に非侵襲的であり、且つ外部に位置するか又は完全に植え込み可能である。少なくとも1つの加熱素子(108、308、515)及び少なくとも1つの冷却素子(107、307)は、加熱流体タンク(114)及び冷却流体タンク(115)とそれぞれ連通するチャンネル(113)をそれぞれ含み得る。加熱流体タンク(114)及び冷却流体タンク(115)は、システムコントローラ(109、309、510)によって指示される通りに流体温度を急速に上昇又は低下させることができるようにし得る。急速な上昇又は低下は、約5分、約3分以下又は好ましくは約1分以下の時間にわたる約1〜約10℃の温度変化を含み得る。一実施形態では、加熱流体タンク(114)又は冷却流体タンク(115)内の流体の温度の急速な上昇又は低下は、米国特許第9,283,109号(その全体が参照により本明細書に援用される)に説明されているものと同様の温熱療法機器を使用して行われ得る。前記機器は、流体を加熱及び/又は冷却する熱交換器と、加熱又は冷却された流体を移動させるためのポンプとをさらに含み得る。加熱流体タンク(114)及び冷却流体タンク(115)内の流体を急速に加熱又は冷却できる他の熱交換機構が本発明において考慮される。 [0065] In some embodiments, the thermal energy system (105, 305, 505) is completely non-invasive and is externally located or fully implantable. At least one heating element (108, 308, 515) and at least one cooling element (107, 307) may include channels (113) communicating with the heating fluid tank (114) and the cooling fluid tank (115), respectively. .. The heating fluid tank (114) and the cooling fluid tank (115) may allow the fluid temperature to rise or fall rapidly as instructed by the system controller (109, 309, 510). The rapid rise or fall may include a temperature change of about 1 to about 10 ° C. over a time of about 5 minutes, about 3 minutes or less, or preferably about 1 minute or less. In one embodiment, a rapid rise or fall in the temperature of the fluid in the heated fluid tank (114) or the cooling fluid tank (115) is described herein in its entirety by US Pat. No. 9,283,109. It can be done using a hyperthermia device similar to that described in (Incorporated). The device may further include a heat exchanger that heats and / or cools the fluid and a pump for moving the heated or cooled fluid. Other heat exchange mechanisms capable of rapidly heating or cooling the fluid in the heating fluid tank (114) and the cooling fluid tank (115) are considered in the present invention.

[0066] 一実施形態では、約112°F〜約118°Fに及ぶ高温の流体が加熱流体タンク(115)に生じ、且つそこから少なくとも1つの加熱素子(108、308、515)に輸送されるため、外部から加えられる加熱流体は、システムコントローラ(109、309、510)によって指示される通りに神経に適度な加熱をもたらす。一実施形態では、約112°F〜約114°Fに及ぶ高温の流体が加熱流体タンク(115)に生じ、且つそこから少なくとも1つの加熱素子(108、308、515)に輸送されるため、外部から加えられる加熱流体は、システムコントローラ(109、309、510)によって指示される通りに神経に初期の適度な加熱をもたらす。その後、約115°F〜約117°Fに及ぶ高温の流体が加熱流体タンク(115)に生じ、且つそこから少なくとも1つの加熱素子(108、308、515)に輸送され得るため、外部から加えられる加熱流体は、システムコントローラ(109、309、510)によって指示される通りに神経への適度な加熱の上昇をもたらし得る。熱エネルギーシステム(105、305、505)は、患者の皮膚に直接接するように配置されるか、又は熱エネルギーシステム(105、305、505)から患者への熱エネルギー伝達を促すための熱伝導性ゲル層を含み得る。 [0066] In one embodiment, a hot fluid ranging from about 112 ° F to about 118 ° F is generated in the heating fluid tank (115) and is transported from there to at least one heating element (108, 308, 515). Therefore, the externally applied heating fluid provides moderate heating to the nerves as instructed by the system controller (109, 309, 510). In one embodiment, a hot fluid ranging from about 112 ° F to about 114 ° F is generated in the heating fluid tank (115) and is transported from there to at least one heating element (108, 308, 515). The externally applied heating fluid provides an initial modest heating to the nerve as directed by the system controller (109, 309, 510). After that, a hot fluid ranging from about 115 ° F to about 117 ° F is generated in the heating fluid tank (115) and can be transported from there to at least one heating element (108, 308, 515), so that it is added from the outside. The heated fluid provided can result in a modest increase in heating to the nerves as directed by the system controller (109, 309, 510). The thermal energy system (105, 305, 505) is arranged in direct contact with the patient's skin or is thermally conductive to facilitate the transfer of thermal energy from the thermal energy system (105, 305, 505) to the patient. May include a gel layer.

[0067] 熱伝導性ゲル、自己硬化性ポリマー、発泡体、プラスチック若しくは他の生体適合性ポリマー又は複合材料が身体内に注入又は挿入され得、ゲル又は材料が機器と標的神経との間の領域における熱伝導率及び熱エネルギー伝達速度を高めることにより、熱エネルギーシステム(105、305、505)の性能を高めるようにし得る。熱伝導性ゲル又は材料は、他の方法で広げられるであろうよりも長い距離にわたっても熱エネルギーを広げ得、多くの神経が熱エネルギーを受け取ることができるようにする。この熱エネルギーの広がりは、膝関節内領域などの複数の場所において有用であり得るか、又は手術切開部位に沿って神経を熱的に調節し得る。熱伝導性ゲル、発泡体又は他のキャリア材料は、一般に、ベースポリマーを熱伝導性フィラーと組み合わせることによって作製される。ベースポリマーは、室温で注入され、且つその位置で体温によってそれらの最終形状に硬化するゲルを含むヒドロゲル及びシリコーンを含み得る。フィラーは、熱伝導率が1〜40W/mKの範囲である熱伝導性ポリマー、例えばCelaneseにより市販されているCoolPoly-D、CoolPoly Elastomers及びCoolPoly-E材料をもたらすために一般に使用されるようなグラファイト、カーボンファイバー及びセラミックを含み得る。他の熱伝導性ゲル又は材料が本発明での使用に考慮される。熱伝導性ゲル又は材料の使用は、機器と標的神経との間の熱伝導率及び熱エネルギー伝達速度を高めることにより、熱エネルギーシステム(105、305、505)の性能を高め得る。熱伝導性ゲル又は材料は、他の方法で広げられるであろうよりも長い距離にわたっても熱エネルギーを広げ得、これにより多くの神経が熱エネルギーを受け取ることができるようにし得る。熱エネルギーのこの広がりは、膝関節内領域などの複数の箇所において有用であり得る。他の熱伝導性ゲル又は材料が本発明での使用に考慮される。 [0067] Thermally conductive gels, self-curing polymers, foams, plastics or other biocompatible polymers or composites can be injected or inserted into the body, where the gel or material is the area between the device and the target nerve. By increasing the thermal conductivity and the thermal energy transfer rate in, the performance of the thermal energy system (105, 305, 505) may be enhanced. A thermally conductive gel or material can spread thermal energy over longer distances than would otherwise be spread, allowing many nerves to receive thermal energy. This spread of thermal energy can be useful in multiple locations, such as in the intra-knee region, or can thermally regulate the nerve along the surgical incision site. Thermally conductive gels, foams or other carrier materials are generally made by combining a base polymer with a thermally conductive filler. Base polymers may include hydrogels and silicones, including gels that are injected at room temperature and at that location cure to their final shape by body temperature. Fillers are graphites as commonly used to provide thermally conductive polymers with thermal conductivity in the range of 1-40 W / mK, such as CoolPoly-D, CoolPoly Elastomers and CoolPoly-E materials commercially available by Celanese. , Carbon fiber and ceramic may be included. Other thermally conductive gels or materials are considered for use in the present invention. The use of thermally conductive gels or materials can enhance the performance of thermal energy systems (105, 305, 505) by increasing the thermal conductivity and rate of thermal energy transfer between the device and the target nerve. A thermally conductive gel or material can spread thermal energy over longer distances than would otherwise be spread, thereby allowing more nerves to receive thermal energy. This spread of thermal energy can be useful in multiple locations, such as in the intra-knee region. Other thermally conductive gels or materials are considered for use in the present invention.

[0068] 一実施形態では、約6℃〜約10℃に及ぶ低温の流体が冷却流体タンク(115)に生じ、且つ少なくとも1つの冷却素子(107、307)に輸送されるため、外部から加えられる冷却流体は、システムコントローラ(109、309、510)によって指示される通りに神経に適度な冷却をもたらし得る。一実施形態では、低温の流体は、約0℃又は約0℃よりも高いことができ、且つ患者の快適さに望ましいように約6℃〜約10℃の範囲に温度を上昇させ得る。 [0068] In one embodiment, a low temperature fluid ranging from about 6 ° C to about 10 ° C is generated in the cooling fluid tank (115) and transported to at least one cooling element (107, 307), so that it is added from the outside. The cooling fluid provided may provide adequate cooling to the nerves as directed by the system controller (109, 309, 510). In one embodiment, the cold fluid can be higher than about 0 ° C or about 0 ° C and can be raised in temperature in the range of about 6 ° C to about 10 ° C as desired for patient comfort.

[0069] 一実施形態では、熱伝導性材料は、加熱ステップ及び冷却ステップを使用して神経をブロック又は部分的にブロックする前に神経の近くで灌流され得る。一実施形態では、断熱材は、加熱ステップ及び冷却ステップを使用して神経の軸索をブロック又は部分的にブロックする前に前記神経の近くで灌流され得る。 [0069] In one embodiment, the thermally conductive material can be perfused near the nerve before blocking or partially blocking the nerve using heating and cooling steps. In one embodiment, the insulation can be perfused near the nerve before using the heating and cooling steps to block or partially block the nerve axons.

[0070] 本発明の一実施形態では、図4の例によって示すように、熱エネルギーシステム(105、305、505)は、神経の近く又はその上に植え込まれた少なくとも1つの加熱素子(108、308、515)と、対象の皮膚上で外部に配置された冷却素子(107、307)と、少なくとも1つの箇所の近くの温度を検出することができる少なくとも1つの温度センサと、電源又は電力供給装置に接続されたシステムコントローラ(109、309、510)とを含む温度コントローラ(106、306)を含む。 [0070] In one embodiment of the invention, as shown by the example of FIG. 4, the thermal energy system (105, 305, 505) is the at least one heating element (108) implanted near or above the nerve. , 308, 515), a cooling element (107, 307) externally located on the target skin, at least one temperature sensor capable of detecting a temperature near at least one location, and a power source or power source. Includes temperature controllers (106, 306) including system controllers (109, 309, 510) connected to the feeder.

[0071] 一実施形態では、少なくとも1つの加熱素子(108、308、515)は、電気抵抗加熱素子、誘導加熱素子、ペルチェヒータ、マイクロ波加熱素子、高周波加熱素子、赤外線エミッタ又は神経の熱調節における適度な加熱ステップにおいて必要な加熱温度及び持続時間を提供できる任意の他の好適な加熱手段であり得る。一実施形態では、少なくとも1つの冷却素子(107、307)は、冷却管、熱電クーラー、冷凍システム、ペルチェクーラー、氷又は神経の熱調節における適度な冷却ステップにおいて必要な冷却温度及び持続時間を提供できる任意の他の好適な冷却手段であり得る。一実施形態では、冷却素子(107、307)は、1つ以上の冷却液チャンネル内において、皮膚のためのインターフェースまで運ばれる流体を冷却する。一実施形態では、フィードバックセンサ(110、310、516)は、熱電対、サーミスタ又は神経をブロックするか若しくは部分的にブロックするために、熱調節前、熱調節中及び熱調節後、神経の温度変化を監視できる任意の他の好適な機器若しくは材料である。温度センサは、少なくとも1つの加熱素子(108、308、515)又は少なくとも1つの冷却素子(107、307)の周辺内若しくはその近く、又は身体内若しくは身体上の他の箇所、又は機器内の他の場所に配置され得る。 [0071] In one embodiment, the at least one heating element (108, 308, 515) is an electrical resistance heating element, an induction heating element, a perche heater, a microwave heating element, a high frequency heating element, an infrared emitter or a nerve thermal control. It can be any other suitable heating means capable of providing the required heating temperature and duration in the modest heating step in. In one embodiment, at least one cooling element (107, 307) provides the required cooling temperature and duration in a moderate cooling step in cooling tubes, thermoelectric coolers, refrigeration systems, Pelce coolers, ice or nerve thermal regulation. It can be any other suitable cooling means that can be used. In one embodiment, the cooling elements (107, 307) cool the fluid carried to the interface for the skin in one or more coolant channels. In one embodiment, the feedback sensors (110, 310, 516) block or partially block the thermocouple, thermistor or nerve, so that the temperature of the nerve is before, during and after heat regulation. Any other suitable device or material that can monitor changes. The temperature sensor may be in or near the periphery of at least one heating element (108, 308, 515) or at least one cooling element (107, 307), or elsewhere in the body or body, or in equipment. Can be placed in the location of.

[0072] 一実施形態では、少なくとも1つの加熱素子(108、308、515)は、誘導手段によって給電される電気抵抗加熱素子を含み得る。熱エネルギーシステム(105、305、505)の少なくとも1つの加熱素子(108、308、515)は、放射電磁場を受信する誘導コイルによって給電される少なくとも1つの抵抗加熱素子を含む可撓性部分を含む電気抵抗加熱素子であり得る。一実施形態では、熱エネルギーシステム(105、305、505)の可撓性部分は、温度コントローラ(106、306)を含む内部制御機構に接続され得、ここで、前記温度コントローラ(106、306)は、任意選択的に、システムコントローラ(109、309、510)と無線で通信し得る。システムコントローラ(109、309、510)は、内部に位置するか又は異なる実施形態では外部にあり得る。 [0072] In one embodiment, at least one heating element (108, 308, 515) may include an electrical resistance heating element fed by inductive means. At least one heating element (108, 308, 515) of the thermal energy system (105, 305, 505) includes a flexible portion containing at least one resistance heating element fed by an induction coil that receives a radiated electromagnetic field. It can be an electric resistance heating element. In one embodiment, the flexible portion of the thermal energy system (105, 305, 505) may be connected to an internal control mechanism that includes a temperature controller (106, 306), wherein said temperature controller (106, 306). Can optionally communicate wirelessly with the system controller (109, 309, 510). The system controller (109, 309, 510) may be internal or external in different embodiments.

[0073] 一実施形態では、少なくとも1つの加熱素子(108、308、515)は、電源への経皮ワイヤから受け取られた電力によって加熱される。一実施形態では、少なくとも1つの加熱素子(108、308、515)は、システムコントローラ(109、309、510)によって制御される加熱流体ポンプと流体連通する加熱流体タンクから経皮管を通して受け取られた加熱流体によって加熱される。 [0073] In one embodiment, at least one heating element (108, 308, 515) is heated by the power received from the percutaneous wire to the power source. In one embodiment, at least one heating element (108, 308, 515) was received through a percutaneous tube from a heating fluid tank that communicates fluid with a heating fluid pump controlled by a system controller (109, 309, 510). It is heated by the heating fluid.

[0074] 一実施形態では、少なくとも1つのフィードバックセンサ(110、310、516)、例えば一実施形態では温度を検出することができる温度センサは、患者の皮膚上若しくはその近く、少なくとも1つの加熱素子(108、308、515)上若しくはその近く、1つ以上の冷却液チャンネル内若しくはその近く又は熱電クーラー内若しくはその近くからなる群から選択される少なくとも1つの箇所に位置する。一実施形態では、熱エネルギーシステム(105、305、505)は、神経に向けられている熱エネルギーを修正するために、様々なバイオマーカー又は生体信号を監視する1つ以上のフィードバックセンサ(110、310、516)を含み得る。システムコントローラ(109、309、510)は、少なくとも1つのフィードバックセンサ(110、310、516)からの対象の生体信号を受信及び処理し得る。一実施形態では、フィードバックセンサ(110、310、516)は、温度センサであるが、フィードバックセンサ(110、310、516)は、神経上又はその近くの温度及び化学物質レベルからなる群から選択される生体信号も監視し得る。一実施形態では、フィードバックセンサ(110、310、516)は、温度センサであるが、フィードバックセンサ(110、310、516)は、体温、血圧、心拍、時間、発汗、酸素飽和度、心電図信号及び/又は患者の健康状態、症状若しくは快適さの任意の他のそのような有用で好適なパラメータからなる群から選択される生体信号も監視し得る。一実施形態では、複数のフィードバックセンサ(110、310、516)があり、それらの出力信号は、冷却素子(107、307)及び加熱素子(108、308、515)を制御するためのソフトウェアのために設定されているシステムコントローラ(109、309、510)及び/又はシステムコントローラ(109、309、510)のプロセッサ(111、311、522)によって受信される。熱エネルギーシステム(105、305、505)は、前記フィードバックセンサ(110、310、516)によって検出された前記パラメータをシステムコントローラ(109、309、510)と通信するように構造されている。一実施形態では、システムコントローラ(109、309、510)は、少なくとも1つのフィードバックセンサ(110、310、516)から対象の生体信号を受信する。一実施形態では、熱エネルギーシステム(105、305、505)は、システムコントローラ(109、309、510)のプロセッサ(111、311、522)のソフトウェア又はファームウェアの1つ以上のパラメータを選択することにより、植え込み後又は患者の外部に配置後、臨床医又はユーザによって設定可能である。別の実施形態では、パラメータは、事前設定され得る。一実施形態では、ユーザは、システムコントローラ(109、309、510)との通信を制御し得、ここで、ユーザは、痛みの程度、運動機能の程度、痛みに触れることを含む感覚感受性、鋭さ、温度及びストレスレベルからなる群から入力要因を選択し得る。ユーザは、電源を「入れる」若しくは「切る」か又は任意のレベルでの動作を変化させることによってもシステムを制御し得る。 [0074] In one embodiment, at least one feedback sensor (110, 310, 516), eg, a temperature sensor capable of detecting temperature in one embodiment, is at least one heating element on or near the patient's skin. (108, 308, 515) Located on or near (108, 308, 515) at least one location selected from the group consisting of within or near one or more coolant channels or within or near a thermoelectric cooler. In one embodiment, the thermal energy system (105, 305, 505) is one or more feedback sensors (110,) that monitor various biomarkers or biological signals to correct the thermal energy directed at the nerve. 310, 516) can be included. The system controller (109, 309, 510) may receive and process the biological signal of interest from at least one feedback sensor (110, 310, 516). In one embodiment, the feedback sensor (110, 310, 516) is a temperature sensor, while the feedback sensor (110, 310, 516) is selected from the group consisting of temperature and chemical levels on or near the nerve. Biological signals can also be monitored. In one embodiment, the feedback sensor (110, 310, 516) is a temperature sensor, whereas the feedback sensor (110, 310, 516) is a body temperature, blood pressure, heartbeat, time, sweating, oxygen saturation, electrocardiogram signal and / Or biological signals selected from the group consisting of any other such useful and suitable parameters of the patient's health, symptoms or comfort may also be monitored. In one embodiment, there are multiple feedback sensors (110, 310, 516) and their output signals are for software to control the cooling element (107, 307) and the heating element (108, 308, 515). It is received by the processor (111, 311, 522) of the system controller (109, 309, 510) and / or the system controller (109, 309, 510) set in. The thermal energy system (105, 305, 505) is structured to communicate the parameters detected by the feedback sensors (110, 310, 516) with the system controller (109, 309, 510). In one embodiment, the system controller (109, 309, 510) receives the biological signal of interest from at least one feedback sensor (110, 310, 516). In one embodiment, the thermal energy system (105, 305, 505) selects one or more parameters of the software or firmware of the processor (111, 311, 522) of the system controller (109, 309, 510). It can be set by the clinician or user after implantation or placement outside the patient. In another embodiment, the parameters can be preset. In one embodiment, the user can control communication with the system controller (109, 309, 510), where the user has a degree of pain, a degree of motor function, sensory sensitivity, including touching pain, sharpness. Input factors can be selected from the group consisting of temperature and stress level. The user may also control the system by "turning on" or "turning off" the power or changing the behavior at any level.

[0075] 一実施形態では、熱エネルギーシステム(105、305、505)は、熱エネルギーシステム(105、305、505)の容認可能な配置を支援するための情報を提供し得る。一実施形態では、熱エネルギーシステム(105、305、505)は、冷却ステップが後に続く加熱ステップを使用する神経の部分的又は完全な遮断後、熱エネルギーシステム(105、305、505)の容認可能な配置を支援するように設定可能である。この実施形態では、熱エネルギーシステム(105、305、505)は、体温、血圧、心拍、時間、発汗、酸素飽和度、心電図信号、神経上若しくはその近くの温度及び化学物質レベル及び/又は患者の健康状態、症状若しくは快適さの任意の他のそのような有用で好適なパラメータを含む群から選択される患者に対する影響に基づいて、熱エネルギーシステム(105、305、505)の容認可能な配置を決定し得る。一実施形態では、フィードバックループは、限定されるものではないが、温度センサを含むフィードバックセンサ(110、310、516)によって検出される温度に基づいて、熱エネルギーシステム(105、305、505)に送給される電力を制御するために用いられ得る。 [0075] In one embodiment, the thermal energy system (105, 305, 505) may provide information to support an acceptable arrangement of the thermal energy system (105, 305, 505). In one embodiment, the thermal energy system (105, 305, 505) is acceptable for the thermal energy system (105, 305, 505) after partial or complete blockage of the nerve using a heating step followed by a cooling step. It can be set to support various placements. In this embodiment, the thermal energy system (105, 305, 505) is a body temperature, blood pressure, heartbeat, time, sweating, oxygen saturation, electrocardiographic signal, temperature and chemical levels on or near the nerve and / or the patient's. An acceptable arrangement of thermal energy systems (105, 305, 505) based on the effect on the patient selected from the group containing any other such useful and suitable parameters of health, symptoms or comfort. Can be decided. In one embodiment, the feedback loop is applied to the thermal energy system (105, 305, 505) based on the temperature detected by the feedback sensors (110, 310, 516), including, but not limited to, the temperature sensor. It can be used to control the power delivered.

[0076] プロセッサ(111、311、522)を含むシステムコントローラ(109、309、510)は、少なくとも1つの加熱素子(108、308、515)の加熱、少なくとも1つの冷却素子(107、307)の冷却を制御し、且つ神経の温度を監視するために、制御エレクトロニクス(513)に物理的に又は無線で接続され得る。システムコントローラ(109、309、510)は、熱エネルギーシステム(105、305、505)の他の構成要素に植え込まれるか又はその外部にあり得る。無線電力伝送は、少なくとも1つの加熱素子(108、308、515)に電力を提供するために使用され得、ここで、無線電力伝送は、電磁誘導又はマイクロ波エネルギー伝達を含み得る。 The system controller (109, 309, 510), including the processor (111, 311, 522), is a heating element of at least one heating element (108, 308, 515), of at least one cooling element (107, 307). It may be physically or wirelessly connected to control electronics (513) to control cooling and monitor nerve temperature. The system controller (109, 309, 510) can be implanted in or outside the other components of the thermal energy system (105, 305, 505). Wireless power transfer can be used to power at least one heating element (108, 308, 515), where wireless power transfer can include electromagnetic induction or microwave energy transfer.

[0077] 一実施形態では、熱エネルギーシステム(105、305、505)は、電源によって給電され得、ここで、電源は、内部一次バッテリと、内部(再充電可能)二次バッテリと、電磁誘導電力伝送、マイクロ波無線伝達を含む無線電力伝送と、非可視レーザ電力伝送と、交流電流と、運動エネルギーハーベスティングシステムとからなる群から選択される。 [0077] In one embodiment, the thermal energy system (105, 305, 505) can be powered by a power source, where the power source is an internal primary battery, an internal (rechargeable) secondary battery, and electromagnetic induction. It is selected from the group consisting of power transmission, radio power transmission including microwave radio transmission, invisible laser power transmission, AC current, and kinetic energy harvesting system.

[0078] 一実施形態では、熱エネルギーシステム(105、305、505)の抵抗加熱型インプラント(506)は、神経を可逆的に遮断するために神経上又はその近くに植え込まれ得る。好ましい実施形態では、図4に例として示すように、熱エネルギーシステム(105、305、505)の抵抗加熱型インプラント(506)は、神経を可逆的に遮断するために、加熱のために神経上又はその近くに植え込まれ得る。前記熱エネルギーシステム(105、305、505)は、外部チラーポンプ(507)と、システムコントローラ(109、309、510)、外部冷却送達機器(509)及び誘導電力供給装置(511)を含むウェアラブルデバイス(508)とをさらに含み得る。誘導加熱型インプラント(506)は、任意選択的に、エコー源性ガイド(514)、制御エレクトロニクス(513)、少なくとも1つの加熱素子(108、308、515)及び少なくとも1つのフィードバックセンサ(110、310、516)を含み得る。熱エネルギーシステム(105、305、505)の構成要素は、下記で詳細に説明する。 [0078] In one embodiment, the resistance heating implants (506) of the thermal energy system (105, 305, 505) can be implanted on or near the nerve to reversibly block the nerve. In a preferred embodiment, as shown as an example in FIG. 4, the resistance-heated implants (506) of the thermal energy system (105, 305, 505) are on the nerve for heating in order to reversibly block the nerve. It can be planted in or near it. The thermal energy system (105, 305, 505) is a wearable device (507) including an external chiller pump (507), a system controller (109, 309, 510), an external cooling delivery device (509), and an inductive power supply device (511). 508) and may be further included. Induction heating implants (506) optionally include echogenic guides (514), control electronics (513), at least one heating element (108, 308, 515) and at least one feedback sensor (110, 310). 516) may be included. The components of the thermal energy system (105, 305, 505) are described in detail below.

[0079] 抵抗加熱型インプラント(506)は、医療的処置中、1つ又は複数の神経をブロックするために約数分の時間或いは慢性状態若しくは症状を治療するために約数時間若しくは数日間又は何年にもわたって植え込まれ得る。一実施形態では、抵抗加熱型インプラント(506)は、図5Aの例によって示すような細く、線形であり、全体的に可撓性のインプラントであり得る。抵抗加熱型インプラント(506)は、剛性部分(525)及び可撓性部分(526)を含み得る。前記剛性部分(525)は、動作に必要であるような少なくとも1つの正の熱係数抵抗素子(519)、主誘導素子(520)、少なくとも1つの電力制御MOSFET(518)、マイクロコントローラ(517)及び支持型パッシブエレクトロニクス(521)を含む制御エレクトロニクス(513)を収容し得る。前記可撓性部分(526)は、少なくとも1つの加熱素子(108、308、515)及び温度を感知するためのものなどの少なくとも1つのフィードバックセンサ(110、310、516)を収容し得る。前記少なくとも1つの加熱素子(108、308、515)及び前記少なくとも1つのフィードバックセンサ(110、310、516)は、少なくとも1つの印刷回路基板(PCB)(524)の構成要素であり得る。一実施形態では、可撓性部分(526)は、少なくとも1つのPCB(524)を含むフレキシブル回路を含み得る。 Resistance-heated implants (506) are used for about minutes to block one or more nerves or for about hours or days to treat a chronic condition or condition during a medical procedure. It can be planted for many years. In one embodiment, the resistance heating implant (506) can be a thin, linear, and totally flexible implant as shown by the example in FIG. 5A. The resistance heating implant (506) may include a rigid portion (525) and a flexible portion (526). The rigid portion (525) comprises at least one positive thermal coefficient resistance element (519), main induction element (520), at least one power control MOSFET (518), microcontroller (517) as required for operation. And control electronics (513), including supportive passive electronics (521). The flexible portion (526) may accommodate at least one heating element (108, 308, 515) and at least one feedback sensor (110, 310, 516), such as one for sensing temperature. The at least one heating element (108, 308, 515) and the at least one feedback sensor (110, 310, 516) can be components of at least one printed circuit board (PCB) (524). In one embodiment, the flexible portion (526) may include a flexible circuit that includes at least one PCB (524).

[0080] 一実施形態では、熱エネルギーシステム(105、305、505)又は熱エネルギーシステム(105、305、505)の少なくとも1つの構成要素の少なくともセクションは、生体適合性材料で構成されるか、又は機器の少なくとも1つのセグメントに生体適合性コーティングを含む。前記生体適合性コーティングは、ゲル、エアロゲル、ヒドロゲル、微小粒子、ダーマルフィラー若しくは他のフィラー、注入可能なスラリー又は有意な免疫応答を生じさせない組織若しくは血液よりも熱伝導率が低い他の材料であり得る。生体適合性コーティングは、植え込み前に誘導加熱型インプラント(506)に存在するか、又は植え込みに続いて誘導加熱型インプラント(506)の少なくとも一部分にコーティングされ得る。前記生体適合性コーティングは、生分解性であり得、且つ有限期間にわたって分解し得る。前記分解は、インビボで発生しないか、又はインビボで数カ月若しくは数年の期間などの長期間にわたってゆっくりと分解するのみであり得る。 [0080] In one embodiment, at least a section of at least one component of the thermal energy system (105, 305, 505) or thermal energy system (105, 305, 505) is composed of biocompatible material or Alternatively, at least one segment of the device comprises a biocompatible coating. The biocompatible coating is a gel, airgel, hydrogel, microparticles, dermal filler or other filler, injectable slurry or other material having a lower thermal conductivity than tissue or blood that does not produce a significant immune response. obtain. The biocompatible coating may be present on the induction heating implant (506) prior to implantation or may be coated on at least a portion of the induction heating implant (506) following implantation. The biocompatible coating can be biodegradable and can decompose over a finite period of time. The degradation may not occur in vivo or may only degrade slowly in vivo over a long period of time, such as months or years.

[0081] 一実施形態では、熱エネルギーシステム(105、305、505)は、神経上又はその近くの温度及び化学物質レベルからなる群から選択される生体信号を監視するためにフィードバックセンサ(110、310、516)を含み得る。一実施形態では、熱エネルギーシステム(105、305、505)は、体温、血圧、心拍、時間、発汗、酸素飽和度、心電図信号又は患者の健康状態、症状若しくは快適さの任意の他のそのような有用で好適なパラメータからなる群から選択される生体信号を監視するためのフィードバックセンサ(110、310、516)を含み得る。熱エネルギーシステム(105、305、505)は、前記フィードバックセンサ(110、310、516)によって検出された前記パラメータをシステムコントローラ(109、309、510)と通信し得る。一実施形態では、ユーザは、システムコントローラ(109、309、510)との通信を制御し得、ここで、ユーザは、痛みの程度、運動機能の程度、痛みに触れることを含む感覚感受性、鋭さ、温度及びストレスレベルからなる群から入力要因を選択し得る。ユーザは、電源を「入れる」若しくは「切る」か又は任意のレベルでの動作を変化させることによってもシステムを制御し得る。 [0081] In one embodiment, the thermal energy system (105, 305, 505) is a feedback sensor (110,) to monitor a biological signal selected from the group consisting of temperature and chemical levels on or near the nerve. 310, 516) can be included. In one embodiment, the thermal energy system (105, 305, 505) is a body temperature, blood pressure, heart rate, time, sweating, oxygen saturation, electrocardiographic signal or any other such of the patient's health, symptoms or comfort. It may include feedback sensors (110, 310, 516) for monitoring biological signals selected from the group consisting of useful and suitable parameters. The thermal energy system (105, 305, 505) may communicate the parameters detected by the feedback sensors (110, 310, 516) with the system controller (109, 309, 510). In one embodiment, the user can control communication with the system controller (109, 309, 510), where the user has a degree of pain, a degree of motor function, sensory sensitivity, including touching pain, sharpness. Input factors can be selected from the group consisting of temperature and stress level. The user may also control the system by "turning on" or "turning off" the power or changing the behavior at any level.

[0082] 一実施形態では、熱エネルギーシステム(105、305、505)は、熱エネルギーシステム(105、305、505)の容認可能な配置を支援するための情報を提供し得る。好ましい実施形態では、熱エネルギーシステム(105、305、505)は、冷却ステップが後に続く加熱ステップを使用する部分的又は完全な神経の遮断後、熱エネルギーシステム(105、305、505)の容認可能な配置を支援するための情報を提供し得る。この実施形態では、熱エネルギーシステム(105、305、505)は、感覚、器官の機能、痛みの程度、運動機能の程度、温度、鋭さ、血圧、時間、流量、心拍、発汗、ストレスレベル又は患者の健康状態、症状若しくは快適さの任意の他のそのような有用で好適なパラメータを含む群から選択される患者に対する影響に基づいて、熱エネルギーシステム(105、305、505)の容認可能な配置を決定し得る。一実施形態では、熱エネルギーシステム(105、305、505)の配置は、痛みの程度、運動機能の程度、痛みに触れることを含む感覚感受性、鋭さ、温度及びストレスレベルからなる群からのユーザ入力要因によってさらに導かれ得る。一実施形態では、フィードバックループは、フィードバックセンサ(110、310、516)によって検出される温度に基づいて、熱エネルギーシステム(105、305、505)に送給される電力を制御するために用いられ得る。 [0082] In one embodiment, the thermal energy system (105, 305, 505) may provide information to support an acceptable deployment of the thermal energy system (105, 305, 505). In a preferred embodiment, the thermal energy system (105, 305, 505) is acceptable for the thermal energy system (105, 305, 505) after partial or complete nerve blockade using a heating step followed by a cooling step. It can provide information to support proper placement. In this embodiment, the thermal energy system (105, 305, 505) is a sensory, organ function, degree of pain, degree of motor function, temperature, sharpness, blood pressure, time, flow rate, heartbeat, sweating, stress level or patient. An acceptable arrangement of thermal energy systems (105, 305, 505) based on the effect on the patient selected from the group containing any other such useful and suitable parameters of health, symptoms or comfort. Can be determined. In one embodiment, the arrangement of the thermal energy system (105, 305, 505) is user input from the group consisting of degree of pain, degree of motor function, sensory sensitivity including touching pain, sharpness, temperature and stress level. It can be further guided by factors. In one embodiment, the feedback loop is used to control the power delivered to the thermal energy system (105, 305, 505) based on the temperature detected by the feedback sensors (110, 310, 516). obtain.

[0083] 一実施形態では、熱エネルギーシステム(105、305、505)は、抵抗加熱型インプラント(506)と通信するプロセッサ(111、311、522)を含むシステムコントローラ(109、309、510)、外部冷却送達機器(509)、誘導電源(511)及び外部チラーポンプ(507)を含む。システムコントローラ(109、309、510)の通信の説明は、下記に詳述される。 [0083] In one embodiment, the thermal energy system (105, 305, 505) is a system controller (109, 309, 510), which includes a processor (111, 311, 522) that communicates with a resistance heating implant (506). Includes external cooling delivery equipment (509), inductive power supply (511) and external chiller pump (507). A description of the communication of the system controllers (109, 309, 510) will be described in detail below.

[0084] 一実施形態では、熱エネルギーシステム(105、305、505)の抵抗加熱型インプラント(506)は、システムコントローラ(109、309、510)によって指示される通りに神経に加熱をもたらし、且つ誘導電力供給装置(511)からの放射電磁場によって給電される。好ましい実施形態では、抵抗加熱型インプラント(506)内のマイクロコントローラ(517)は、システムコントローラ(109、309、510)と通信し、且つシステムコントローラ(109、309、510)からセキュアなイネーブル信号を受信した後、神経を可逆的にブロックするために必要に応じて加熱の温度設定点、持続時間を決定し、少なくとも1つの加熱素子(108、308、515)への電力潮流を制御し、且つ抵抗加熱型インプラント(506)の他の機能を指示する。前記マイクロコントローラ(517)は、前記システムコントローラ(109、309、510)と無線通信し得るか、又は前記システムコントローラ(109、309、510)に物理的に接続され得る。無線通信は、Bluetooth接続又は任意の他の好適な無線通信手段によって行われ得る。外来の無線信号は、マイクロコントローラ(517)によって認識されないことがあり得るため、抵抗加熱型インプラント(506)の予期しない加熱事象が回避され得る。 [0084] In one embodiment, the resistance heating implants (506) of the thermal energy system (105, 305, 505) provide heating to the nerves as directed by the system controller (109, 309, 510), and Power is supplied by a radiated electromagnetic field from the inductive power supply device (511). In a preferred embodiment, the microcontroller (517) within the resistance heating implant (506) communicates with the system controller (109, 309, 510) and receives a secure enable signal from the system controller (109, 309, 510). After reception, the temperature setting point and duration of heating are determined as needed to reversibly block the nerves, the power flow to at least one heating element (108, 308, 515) is controlled, and It indicates other functions of the resistance heating type implant (506). The microcontroller (517) may wirelessly communicate with the system controller (109, 309, 510) or may be physically connected to the system controller (109, 309, 510). Wireless communication may be by Bluetooth connection or any other suitable wireless communication means. Since the outpatient radio signal may not be recognized by the microcontroller (517), the unexpected heating event of the resistance heating implant (506) can be avoided.

[0085] 一実施形態では、誘導電力供給装置(511)は、システムコントローラ(109、309、510)によって指示される通りに抵抗加熱型インプラント(506)に給電する。誘導電力供給装置(511)は、抵抗加熱型インプラント(506)に対して前記誘導加熱型インプラント(506)を誘導式に給電できるように置かれ得る。誘導加熱型インプラント(506)のマイクロコントローラ(517)は、少なくとも1つの電力制御MOSFET(518)又は他の固体スイッチを用いて、誘導電力供給装置(511)から少なくとも1つの加熱素子(108、308、515)に伝送される電力を制限し得る。前記少なくとも1つの電力制御MOSFET(518)は、修正されたパルス幅であり得る。前記少なくとも1つの電力制御MOSFET(518)は、前記少なくとも1つの加熱素子(108、308、515)がその温度設定点に到達するように、電力を徐々に上げるために用いられ得る。好ましい実施形態では、少なくとも1つの加熱素子(108、308、515)の温度設定点は、約45℃である。マイクロコントローラ(517)は、低電力レベルを維持し、且つ神経を冷却している温度の継続的な監視を指示するために用いられ得る。マイクロコントローラ(517)は、システムコントローラ(109、309、510)と連続的に通信して、連続的なフィードバックループをもたらし得る。正の熱係数抵抗素子(519)は、誤動作の場合にアナログ式に誘導加熱型インプラント(506)への電力を制限するためのフェイルセーフシステムとして利用され得る。少なくとも1つの加熱素子(108、308、515)の内蔵ヒューズは、過電流事象に対して前記少なくとも1つの加熱素子(108、308、515)を保護し、且つそのような過電流事象において少なくとも1つの加熱素子(108、308、515)を遮断し得る。 [0085] In one embodiment, the inductive power supply (511) feeds the resistance heated implant (506) as directed by the system controller (109, 309, 510). The induction power supply device (511) may be placed so that the induction heating implant (506) can be inductively fed to the resistance heating implant (506). The microcontroller (517) of the induction heating implant (506) uses at least one power control MOSFET (518) or other solid switch from the induction power supply device (511) to at least one heating element (108, 308). The power transmitted to 515) can be limited. The at least one power control MOSFET (518) may have a modified pulse width. The at least one power control MOSFET (518) can be used to gradually increase the power so that the at least one heating element (108, 308, 515) reaches its temperature setting point. In a preferred embodiment, the temperature setting point of at least one heating element (108, 308, 515) is about 45 ° C. The microcontroller (517) can be used to maintain low power levels and direct continuous monitoring of the temperature at which the nerves are cooling. The microcontroller (517) may communicate continuously with the system controller (109, 309, 510) to provide a continuous feedback loop. The positive thermal coefficient resistor element (519) can be used as a fail-safe system to analogally limit power to the induction heating implant (506) in the event of a malfunction. The built-in fuse of at least one heating element (108, 308, 515) protects the at least one heating element (108, 308, 515) against overcurrent events and at least one in such an overcurrent event. One heating element (108, 308, 515) can be blocked.

[0086] 一実施形態では、少なくとも1つの加熱素子(108、308、515)は、電気抵抗加熱素子、誘導加熱素子、ペルチェヒータ、マイクロ波加熱素子、高周波加熱素子、赤外線エミッタ又は神経の熱調節における適度な加熱ステップにおいて必要な加熱温度及び持続時間を提供できる任意の他の好適な加熱手段であり得る。一実施形態では、フィードバックセンサ(110、310、516)は、温度センサ、例えば熱電対、サーミスタ又は神経をブロックするか若しくは部分的にブロックするための熱調節前、熱調節中及び熱調節後、神経の温度変化を監視できる任意の他の好適な機器若しくは材料である。フィードバックセンサ(110、310、516)は、少なくとも1つの加熱素子(108、308、515)の周辺内若しくはその近く、又は身体内若しくは身体上の他の箇所、又は機器内の他の場所に配置され得る。一実施形態では、任意選択的な少なくとも1つのエコー源性ガイド(514)又は他のそのような好適なガイド材料又は機器が抵抗加熱型インプラント(506)内に置かれて、前記抵抗加熱型インプラント(506)の配置を支援し得る。 [0086] In one embodiment, at least one heating element (108, 308, 515) is an electrical resistance heating element, an induction heating element, a perche heater, a microwave heating element, a high frequency heating element, an infrared emitter or a nerve thermal control. It can be any other suitable heating means capable of providing the required heating temperature and duration in the modest heating step in. In one embodiment, the feedback sensors (110, 310, 516) are temperature sensors, such as thermocouples, thermistors or after thermal conditioning to block or partially block thermocouples, during and after thermal conditioning. Any other suitable device or material capable of monitoring changes in nerve temperature. Feedback sensors (110, 310, 516) are located in or near the periphery of at least one heating element (108, 308, 515), or elsewhere in the body or body, or elsewhere in the device. Can be done. In one embodiment, an optional at least one echogenic guide (514) or other such suitable guide material or device is placed within the resistance heating implant (506) and said resistance heating implant. Can support the placement of (506).

[0087] 一実施形態では、熱エネルギーシステム(105、305、505)による神経の冷却は、外部から加えられ得る。一実施形態では、神経の冷却は、外部チラーポンプ(507)に接続された外部冷却送達機器(509)によって送達される。外部冷却送達機器(509)、誘導電力供給装置(511)及びシステムコントローラ(109、309、510)は、標的箇所に位置決めされ得、ここで、前記標的箇所は、図4において説明し且つ図5Bに例として示すように、植え込まれた抵抗加熱型インプラント(506)及びその標的神経を覆う皮膚に接している。好ましい実施形態では、外部冷却送達機器(509)、誘導電力供給装置(511)及びシステムコントローラ(109、309、510)は、ウェアラブルデバイス(508)内に収容されているため、ウェアラブルデバイス(508)が標的箇所に位置決めされ得、ここで、前記標的箇所は、植え込まれた抵抗加熱型インプラント(506)及びその標的神経を覆う皮膚に接している。ウェアラブルデバイス(508)は、パッチ、ヘッドバンド、ストラップ、バンド又は前記外部冷却送達機器(509)、誘導電力供給装置(511)及びシステムコントローラ(109、309、510)を前記標的箇所に収容し、且つ皮膚と前記ウェアラブルデバイス(508)との間に熱的接触をもたらす任意のそのような手段であり得る。一実施形態では、ウェアラブルデバイス(508)は、ストラップ又は他のそのような好適な手段を備える軟質の適合弾性材料(例えば、Shore Scale 25A)で構成されて、患者の標的箇所に適合し得る。一実施形態では、薄くて適合する熱伝導性エラストマー、例えばCOOLPOLY(登録商標)Thermally Conductive Plastic(Celanese, Ltd.)は、ウェアラブルデバイス(508)が熱的接触を行い得るように、ウェアラブルデバイス(508)の患者の皮膚に接する側面にコーティングされ得る。一実施形態では、熱伝導性ゲルは、ウェアラブルデバイス(508)との熱的接触を高めるために使用され得る。好ましい実施形態では、ウェアラブルデバイス(508)は、後頭神経に関連する疼痛に関わる状態を治療するように位置決めされたヘッドバンドであり得る。 [0087] In one embodiment, nerve cooling by a thermal energy system (105, 305, 505) can be applied externally. In one embodiment, nerve cooling is delivered by an external cooling delivery device (509) connected to an external chiller pump (507). An external cooling delivery device (509), an inductive power supply (511) and a system controller (109, 309, 510) can be positioned at a target location, wherein the target location is described in FIG. 4 and FIG. 5B. As shown in the example, it is in contact with the implanted resistance-heated implant (506) and the skin covering its target nerve. In a preferred embodiment, the external cooling delivery device (509), the inductive power supply device (511) and the system controller (109, 309, 510) are housed in the wearable device (508) and thus the wearable device (508). Can be positioned at the target site, where the target site is in contact with the implanted resistance-heated implant (506) and the skin covering its target nerve. The wearable device (508) houses the patch, headband, strap, band or the external cooling delivery device (509), inductive power supply device (511) and system controller (109, 309, 510) at the target location. And it can be any such means of providing thermal contact between the skin and the wearable device (508). In one embodiment, the wearable device (508) is constructed of a soft, compatible elastic material (eg, Shore Scale 25A) with a strap or other suitable means, which may be adapted to the patient's target location. In one embodiment, a thin and compatible thermally conductive elastomer, such as COOLPOLY® Thermally Conductive Plastic (Celanese, Ltd.), allows the wearable device (508) to make thermal contact with the wearable device (508). ) Can be coated on the side of the patient in contact with the skin. In one embodiment, the thermally conductive gel can be used to enhance thermal contact with the wearable device (508). In a preferred embodiment, the wearable device (508) can be a headband positioned to treat a pain-related condition associated with the occipital nerve.

[0088] 熱エネルギーシステム(105、305、505)の外部冷却送達機器(509)は、外部チラーポンプ(507)によってもたらされた冷流体を使用して神経の冷却を行い得る。一実施形態では、外部冷却送達機器(509)及び外部チラーポンプ(507)は、ウェアラブルデバイス(508)内に収容されている。好ましい実施形態では、外部冷却送達機器(509)は、ウェアラブルデバイス(508)内に収容され、且つ別々の位置にある外部チラーポンプ(507)に接続されている。外部冷却送達機器(509)及び外部チラーポンプ(507)は、断熱され得る冷却流体管路によって接続され得るため、冷流体は、外部チラーポンプ(507)から、標的箇所にある外部冷却送達機器(509)に方向付けられ、且つ再生流体は、外部冷却送達機器(509)から外部チラーポンプ(507)に戻されて冷やされ得る。一実施形態では、外部チラーポンプ(507)は、ペルチェ冷却システムを含み得るため、再生流体は、再使用するための冷流体となるように冷やされ得る。再生流体は、外部チラーポンプ(507)の再生流体タンク(512)で収集され得、再生流体タンク(512)内の流体の温度は、システムコントローラ(109、309、510)によって指示される通りに迅速に上昇又は低下する。一実施形態では、システムコントローラ(109、309、510)は、外部チラーポンプ(507)に、冷却流体管路内の冷流体温度及び流量を制御するように指示し得る。外部チラーポンプは、冷流体、再生流体の温度及び再生流体タンク(512)内の温度を監視するための少なくとも1つのフィードバックセンサ(110、310、516)を含み得る。前記少なくとも1つのフィードバックセンサ(110、310、516)は、温度測定値を連続的に提供するために又はシステムコントローラ(109、309、510)によって指示される通りにシステムコントローラ(109、309、510)と通信し得る。 [0088] The external cooling delivery device (509) of the thermal energy system (105, 305, 505) may use the cold fluid provided by the external chiller pump (507) to perform nerve cooling. In one embodiment, the external cooling delivery device (509) and the external chiller pump (507) are housed in a wearable device (508). In a preferred embodiment, the external cooling delivery device (509) is housed in a wearable device (508) and is connected to an external chiller pump (507) at different locations. Since the external cooling delivery device (509) and the external chiller pump (507) can be connected by a cooling fluid pipeline that can be insulated, the cold fluid is sent from the external chiller pump (507) to the external cooling delivery device (509) at the target location. And the regenerated fluid can be returned from the external cooling delivery device (509) to the external chiller pump (507) for cooling. In one embodiment, the external chiller pump (507) may include a Pelche cooling system so that the regenerated fluid can be cooled to be a cold fluid for reuse. The regenerated fluid can be collected in the regenerated fluid tank (512) of the external chiller pump (507) and the temperature of the fluid in the regenerated fluid tank (512) is rapid as instructed by the system controller (109, 309, 510). Ascends or decreases. In one embodiment, the system controller (109, 309, 510) may instruct the external chiller pump (507) to control the cold fluid temperature and flow rate in the cooling fluid pipeline. The external chiller pump may include at least one feedback sensor (110, 310, 516) for monitoring the temperature of the cold fluid, the regenerated fluid and the temperature inside the regenerated fluid tank (512). The at least one feedback sensor (110, 310, 516) is to provide temperature readings continuously or as directed by the system controller (109, 309, 510) to the system controller (109, 309, 510). ) Can communicate with.

[0089] 再生流体及び冷流体は、同じ組成物であり得、且つ熱エネルギーシステム(105、305、505)の冷却流体管路内に位置し得る。再生流体と冷流体との唯一の著しい違いは、それぞれの温度であり得、且つ再生流体及び冷流体は、それらの温度を交互にすることによって互いに変換され得る。再生流体及び冷流体の両方の組成物は、食塩水又は任意の他の好適な流体であり得、流体は、前記流体が凍ることなく、神経を冷却するために必要な温度まで冷やされ得る。好ましい実施形態では、冷流体は、約0℃まで又は約0℃をわずかに下回る温度まで冷やされ得、神経は、システムコントローラ(109、309、510)によって指示されるような温度まで冷却され得る。 The regenerated fluid and the cold fluid can be of the same composition and can be located in the cooling fluid pipeline of the thermal energy system (105, 305, 505). The only significant difference between regenerated and cold fluids can be their respective temperatures, and the regenerated and cold fluids can be converted to each other by alternating their temperatures. The composition of both the regenerated fluid and the cold fluid can be saline or any other suitable fluid, which can be cooled to the temperature required to cool the nerve without the fluid freezing. In a preferred embodiment, the cold fluid can be cooled to a temperature of about 0 ° C. or just below about 0 ° C., and the nerve can be cooled to a temperature as indicated by the system controller (109, 309, 510). ..

[0090] 図6A〜図6Bは、組織の加熱及び冷却に対する距離の影響を実証している。図6Aでは、神経を約15℃まで冷却させるために必要な冷却ステップがシミュレーションを使用して実証されている。シミュレーションでは、冷流体は、0℃の温度を患者の皮膚の標的箇所に約10分もたらして、皮膚の表面の8mm以内の神経に15℃の温度を生じさせ得る一方、冷流体は、0℃の温度を標的箇所の患者の皮膚に約20〜約30分もたらして、皮膚の表面の20mm内の神経に15℃の温度を生じさせ得ると決定された。皮膚の表面から20mmの深さを越えると、冷流体に必要な温度が患者にとって不快であるか又は容認できない可能性があり、且つ外来のエネルギーを生じさせる必要があり得るため、神経を外部から冷却することは、実現困難であり得る。15℃の神経冷却温度が達成されると、患者の皮膚表面において約8℃〜約10℃に及ぶ温度の冷流体を用いて神経に15℃の冷却温度を維持することが可能であり得ると決定された。図6Bでは、植え込まれた抵抗加熱型インプラント(506)が組織内の20mmの深さで45℃に加熱され、及び前記組織の温度が抵抗加熱型インプラント(506)から様々な距離において監視されている。抵抗加熱型インプラント(506)からの加熱は、45℃の標的温度にほぼ等しいままであるが、組織の温度は、距離と共に数度低下する。 [0090] FIGS. 6A-6B demonstrate the effect of distance on tissue heating and cooling. In FIG. 6A, the cooling steps required to cool the nerve to about 15 ° C. are demonstrated using simulation. In the simulation, the cold fluid can bring a temperature of 0 ° C to the target area of the patient's skin for about 10 minutes, producing a temperature of 15 ° C for nerves within 8 mm of the surface of the skin, while the cold fluid can bring the temperature to 0 ° C. It was determined that the temperature of 15 ° C. could be produced in the skin of the patient at the target site for about 20 to about 30 minutes and the nerves within 20 mm of the surface of the skin. Beyond a depth of 20 mm from the surface of the skin, the temperature required for the cold fluid may be unpleasant or unacceptable to the patient, and may need to generate extraneous energy, thus causing nerves from the outside. Cooling can be difficult to achieve. Once a nerve cooling temperature of 15 ° C is achieved, it may be possible to maintain a cooling temperature of 15 ° C on the nerve with a cold fluid having a temperature ranging from about 8 ° C to about 10 ° C on the patient's skin surface. It has been determined. In FIG. 6B, the implanted resistance-heated implant (506) is heated to 45 ° C. at a depth of 20 mm within the tissue, and the temperature of the tissue is monitored at various distances from the resistance-heated implant (506). ing. The heating from the resistance heating implant (506) remains approximately equal to the target temperature of 45 ° C., but the temperature of the tissue decreases by several degrees with distance.

[0091] 抵抗加熱型インプラント(506)の挿入は、当技術分野で公知の任意の好適な挿入又は外科的手段によって実施され得る。一実施形態では、抵抗加熱型インプラント(506)の挿入は、図7に示すような挿入機器(535)を使用して実施され得る。前記挿入機器(535)は、挿入シース(538)、シース制御アーム(537)及びプランジャー(536)を含み得、且つ患者の身体内に挿入するために滅菌できる任意の材料で構成され得る。挿入シース(538)は、抵抗加熱型インプラント(506)を囲むか、さもなければ包囲するか若しくは組み込んで、前記抵抗加熱型インプラント(506)を標的箇所に導いて挿入し得る。シース制御アーム(537)は、臨床医がプランジャー(536)を保持している間に前記臨床医によって引かれて、挿入シース(538)が引っ込められ得るようにし、抵抗加熱型インプラント(506)が露出され、且つ挿入機器(535)が標的部位から取り出され得るようにする。植え込まれた抵抗加熱型インプラント(506)は、その挿入された標的箇所に留まり得る。 Insertion of the resistance heated implant (506) can be performed by any suitable insertion or surgical means known in the art. In one embodiment, insertion of the resistance heated implant (506) can be performed using an insertion device (535) as shown in FIG. The insertion device (535) may include an insertion sheath (538), a sheath control arm (537) and a plunger (536) and may be composed of any material that can be sterilized for insertion into the patient's body. The insertion sheath (538) may surround, otherwise surround or incorporate the resistance-heated implant (506) to guide the resistance-heated implant (506) to a target site for insertion. The sheath control arm (537) is pulled by the clinician while the clinician holds the plunger (536) to allow the insertion sheath (538) to be retracted and the resistance heated implant (506). Is exposed and the insertion device (535) can be removed from the target site. The implanted resistance heating implant (506) can remain at its inserted target site.

[0092] 一実施形態では、熱エネルギーシステム(105、305、505)は、熱エネルギープローブ(405)を含む。熱エネルギープローブ(405)は、図8に例として示すように、馬蹄、C字形状、U字形状、ボウル及び半円の形状を含む形状に構成され得る。熱エネルギープローブ(405)は、神経又はその近くに植え込まれて、加熱及び/又は冷却をもたらし得、神経が可逆的な遮断を受けるようにし得る。一実施形態では、熱エネルギープローブ(405)は、U字形状にされ、且つ神経の周りに延在する。熱エネルギープローブ(405)の材料は、神経又はその近くに植え込まれるときに熱伝導性及び生体適合性である任意の材料で構成され得る。一実施形態では、熱エネルギープローブ(405)は、銀で構成される。熱エネルギープローブ(405)は、3次元印刷、射出成形、商業的な鋳造法又は任意の他の好適な生産技術によって生産され得る。 [0092] In one embodiment, the thermal energy system (105, 305, 505) comprises a thermal energy probe (405). The thermal energy probe (405) may be configured to include a horseshoe, a C-shape, a U-shape, a bowl and a semi-circular shape, as shown as an example in FIG. The thermal energy probe (405) can be implanted at or near the nerve to provide heating and / or cooling, allowing the nerve to undergo reversible blockade. In one embodiment, the thermal energy probe (405) is U-shaped and extends around the nerve. The material of the thermal energy probe (405) can be composed of any material that is thermally conductive and biocompatible when implanted at or near the nerve. In one embodiment, the thermal energy probe (405) is composed of silver. The thermal energy probe (405) can be produced by three-dimensional printing, injection molding, commercial casting or any other suitable production technique.

[0093] 熱エネルギープローブ(405)は、神経の直径に対応するようなサイズにされ得るため、神経の可逆的な遮断に望まれるように、熱エネルギープローブ(405)が神経の周りに延在し得るか又は神経に沿って特定の距離延在し得るようにする。一実施形態では、U字形状の熱エネルギープローブ(405)は、図9に示すような平面的な軸上の図から、4つの側面のうちの3つの側面で神経を囲んで、神経の少なくともあるセクションの全体を通して均等な温度分布が維持され得るようにする。そのため、熱エネルギープローブ(405)の断面のパラメータは、可逆的な遮断の標的であり得る神経の直径によって決定され得る。熱エネルギープローブ(405)は、例えば、直径2mm及び軸方向断面2mmの神経に関して、4mm×3mm×5mmの熱エネルギープローブ(405)を含むミリメートル規模の寸法であり得る。 [0093] The thermal energy probe (405) can be sized to correspond to the diameter of the nerve, so that the thermal energy probe (405) extends around the nerve as desired for reversible blockade of the nerve. Or allow it to extend a certain distance along the nerve. In one embodiment, the U-shaped thermal energy probe (405) surrounds the nerve at least on three of the four sides from a planar axial view as shown in FIG. Allows uniform temperature distribution to be maintained throughout a section. Therefore, the cross-sectional parameters of the thermal energy probe (405) can be determined by the diameter of the nerve, which can be the target of reversible blockade. The thermal energy probe (405) can be of millimeter scale, including, for example, a 4 mm × 3 mm × 5 mm thermal energy probe (405) for a nerve having a diameter of 2 mm and an axial cross section of 2 mm.

[0094] 一実施形態では、熱エネルギープローブ(405)のサイズは、図10A〜図10Bの寸法を参照して、式(1)〜(4)に従って標的神経の寸法から計算され得る。
X1=D+1.5mm (1)
X2=X1+2mm (2)
Y=D+2mm (3)
Z=Zn+1.5mm (4)
[0094] In one embodiment, the size of the thermal energy probe (405) can be calculated from the dimensions of the target nerve according to equations (1)-(4) with reference to the dimensions of FIGS. 10A-10B.
X1 = D + 1.5mm (1)
X2 = X1 + 2mm (2)
Y = D + 2mm (3)
Z = Zn + 1.5mm (4)

[0095] 式(1)では、X1は、図10Aに示すようなU字形状の熱エネルギープローブ(405)の寸法である。神経の直径は、Dである。式(2)では、X1は、図10Aに示すようなU字形状の熱エネルギープローブ(405)の寸法である。式(3)では、Yは、図10Aに示すようなU字形状の熱エネルギープローブ(405)の寸法である。式(4)では、Zは、図10Bに示すようなU字形状の熱エネルギープローブ(405)の寸法である。標的神経の軸方向長は、Znである。 [0095] In equation (1), X1 is the dimension of the U-shaped thermal energy probe (405) as shown in FIG. 10A. The diameter of the nerve is D. In formula (2), X1 is the dimension of the U-shaped thermal energy probe (405) as shown in FIG. 10A. In formula (3), Y is the dimension of the U-shaped thermal energy probe (405) as shown in FIG. 10A. In formula (4), Z is the dimension of the U-shaped thermal energy probe (405) as shown in FIG. 10B. The axial length of the target nerve is Zn.

[0096] 一実施形態では、熱エネルギープローブは、少なくとも1つの流体チャンネル(406)をさらに含み得、加熱流体又は冷却流体が熱エネルギープローブ(405)に入り、且つ熱エネルギーを熱エネルギープローブ(405)に伝達して、神経を加熱又は冷却するようにし得る。少なくとも1つの流体チャンネル(406)は、約0.3mmの直径又はチューブ(407)にはまるのに好適な任意の直径を有し得る。少なくとも1つの流体チャンネル(406)は、約1.5mmの長さ又は任意の他の好適な長さを有して、チューブ(407)が適所に確実に保持されるようにし得、且つ熱エネルギープローブ(405)のサイズが植え込むために最小にされるようにする。少なくとも1つの流体チャンネル(406)は、加熱流体又は冷却流体のための入口及び出口を提供し得、且つ熱エネルギープローブ(405)の背後又は熱エネルギープローブ(405)に加熱流体又は冷却流体を提供することに関して任意の好適な箇所に位置し得る。加熱流体又は冷却流体は、水、食塩水又は任意の他の好適な流体であり得、流体は、前記流体が蒸発するか又は凍ることなく、神経を加熱又は冷却するのに必要な温度に加熱され得るか又は冷やされ得る。冷却流体又は加熱流体は、熱エネルギープローブ(405)から、出口の機能を果たし得る少なくとも1つの流体チャンネル(406)を通して出ることができる。一実施形態では、冷却流体又は加熱流体は、チューブ(407)を使用して少なくとも1つの流体チャンネル(406)を通して運ばれ得、チューブ(407)は、可撓性であり、断熱され、且つ少なくとも1つの流体チャンネル(406)の寸法にはまるように適合する。 [0096] In one embodiment, the thermal energy probe may further include at least one fluid channel (406), the heating or cooling fluid enters the thermal energy probe (405), and the thermal energy is transferred to the thermal energy probe (405). ) To heat or cool the nerve. The at least one fluid channel (406) can have a diameter of about 0.3 mm or any diameter suitable for fitting into the tube (407). The at least one fluid channel (406) can have a length of about 1.5 mm or any other suitable length to ensure that the tube (407) is held in place and has thermal energy. The size of the probe (405) is minimized for implantation. At least one fluid channel (406) can provide inlets and outlets for the heating or cooling fluid and provides the heating or cooling fluid behind the thermal energy probe (405) or to the thermal energy probe (405). It can be located in any suitable location with respect to what to do. The heating or cooling fluid can be water, saline or any other suitable fluid, and the fluid is heated to the temperature required to heat or cool the nerve without the fluid evaporating or freezing. Can be or can be chilled. The cooling or heating fluid can exit from the thermal energy probe (405) through at least one fluid channel (406) that can serve as an outlet. In one embodiment, the cooling or heating fluid can be carried through at least one fluid channel (406) using a tube (407), which is flexible, insulated, and at least. Fits to fit the dimensions of one fluid channel (406).

[0097] 一実施形態では、熱エネルギープローブ(405)は、図9〜図11に示すように、神経に最も近い表面上に伝導性ゲル(408)のコーティングをさらに含む。伝導性ゲル(408)は、熱エネルギープローブ(405)内の神経の衝撃を和らげるために使用され得、且つ熱エネルギープローブ(405)から神経への熱エネルギー伝達を促し得る。伝導性ゲル(408)は、神経の少なくとも1つのセクションの全体を通して低レベルの温度分散を維持するようにさらに機能し得る。より高い熱伝導率の伝導性ゲル(408)は、熱エネルギープローブ(405)からのより効率的な熱エネルギー伝達を生じさせ得る。伝導性ゲル(408)は、神経又はその近くに植え込むために生体適合性であり得る。他の熱伝導性ゲル又は材料が本発明での使用に考慮される。 [0097] In one embodiment, the thermal energy probe (405) further comprises a coating of conductive gel (408) on the surface closest to the nerve, as shown in FIGS. 9-11. The conductive gel (408) can be used to cushion the nerve impact within the thermal energy probe (405) and can facilitate the transfer of thermal energy from the thermal energy probe (405) to the nerve. Conductive gel (408) may further function to maintain low levels of temperature dispersion throughout at least one section of the nerve. A conductive gel (408) with higher thermal conductivity can result in more efficient thermal energy transfer from the thermal energy probe (405). Conductive gel (408) can be biocompatible for implantation in or near nerves. Other thermally conductive gels or materials are considered for use in the present invention.

[0098] 一実施形態では、熱エネルギープローブ(405)は、神経と相互作用しない熱エネルギープローブ(405)の少なくとも1つの表面上に断熱性裏張り(409)を含み得る。断熱性裏張り(409)は、熱エネルギープローブ(405)の特徴に適合し、且つ低熱伝導率で断熱する固形物を含み得る。一実施形態では、断熱性裏張り(409)は、ポリウレタンで作製され、且つ断熱性裏張り(409)の熱伝導率は、約0.027W/mKである。断熱性裏張り(409)は、熱エネルギープローブ(405)の裏面に配置され得、且つ少なくとも1つの流体チャンネル(406)などの特徴に適合し得る。断熱性裏張り(409)は、エネルギープローブ(405)からの熱エネルギーの損失を防止し得る。断熱性裏張り(409)を備える熱エネルギープローブ(405)は、図11に示されている。 [0098] In one embodiment, the thermal energy probe (405) may include an adiabatic lining (409) on at least one surface of the thermal energy probe (405) that does not interact with nerves. The thermal lining (409) may contain solids that meet the characteristics of the thermal energy probe (405) and insulate with low thermal conductivity. In one embodiment, the adiabatic lining (409) is made of polyurethane and the thermal conductivity of the adiabatic lining (409) is about 0.027 W / mK. The adiabatic lining (409) can be located on the back surface of the thermal energy probe (405) and can adapt to features such as at least one fluid channel (406). The adiabatic lining (409) can prevent the loss of thermal energy from the energy probe (405). A thermal energy probe (405) with an adiabatic lining (409) is shown in FIG.

[0099] 一実施形態では、熱エネルギープローブ(405)は、可逆的な遮断のために神経又はその近くに植え込まれる。熱エネルギープローブ(405)の配置は、超音波によって導かれ、且つ熱エネルギープローブ(405)を配置するためのアプリケータ又は他のそのような好適な機器を使用して、切開部を通して挿入され得る。熱エネルギープローブ(405)は、熱エネルギープローブ(405)の表面をコーティングする伝導性ゲル(408)によって神経の衝撃を和らげるように位置決めされ得る。U字形状の熱エネルギープローブ(405)が使用される場合、伝導性ゲル(408)は、U字状特徴の内側にコーティングされ得る。一実施形態では、挿入している間、断熱材(410)は、熱エネルギープローブ(405)の周りに注入又は配置され得る。断熱材(410)は、熱エネルギー伝達を所望の箇所に限定し、且つ熱エネルギープローブ(405)を神経又はその近くのその所望の箇所に保持することを支援し得る。断熱材(410)は、神経及び熱エネルギープローブ(405)の周りにほぼ球形に注入され得、且つ所望の箇所に適用するために1回以上の注入を伴い得る。一実施形態では、断熱材(410)は、直径10mmの球に注入され得る。断熱材(410)は、断熱性且つ生体適合性であり得、及び液体、ゲル又は発泡体であり得る。好ましい実施形態では、断熱材(410)は、熱伝導率が約0.027W/mKであるポリウレタン発泡体である。低熱伝導率の断熱材(410)が望ましい。断熱材(410)は、部位への注入を可能にするように十分に低い粘性であるが、ある程度の時間の設置後に標的領域から離れることを防止するように十分に高い粘性を有する必要がある。理想的な断熱材(410)は、CryoLifeのBioFoam Surgical Matrixなど、液体として注入されてから化学反応して固まって、その形状及び箇所を維持する準備ができる自己硬化材料であり得る。 [0099] In one embodiment, the thermal energy probe (405) is implanted at or near the nerve for reversible blockade. The placement of the thermal energy probe (405) is guided by ultrasound and can be inserted through the incision using an applicator or other suitable device for placing the thermal energy probe (405). .. The thermal energy probe (405) can be positioned to cushion the nerve impact by a conductive gel (408) that coats the surface of the thermal energy probe (405). If a U-shaped thermal energy probe (405) is used, the conductive gel (408) can be coated on the inside of the U-shaped feature. In one embodiment, the insulation (410) can be injected or placed around the thermal energy probe (405) during insertion. The insulation (410) may help limit thermal energy transfer to the desired location and retain the thermal energy probe (405) at or near the nerve at the desired location. The insulation (410) can be injected substantially spherically around the nerve and thermal energy probe (405) and can be accompanied by one or more injections for application at the desired location. In one embodiment, the insulation (410) can be injected into a sphere 10 mm in diameter. The insulation (410) can be insulating and biocompatible, and can be a liquid, gel or foam. In a preferred embodiment, the insulation (410) is a polyurethane foam having a thermal conductivity of about 0.027 W / mK. Insulation material (410) with low thermal conductivity is desirable. The insulation (410) is low enough to allow injection into the site, but should be high enough to prevent it from leaving the target area after some time of installation. .. The ideal insulation (410) can be a self-curing material, such as CryoLife's BioFoam Surgical Matrix, that is ready to be injected as a liquid and then chemically react to solidify and maintain its shape and location.

[00100] 断熱性ゲル、自己硬化性ポリマー、発泡体、プラスチック若しくは他の生体適合性ポリマー又は複合材料は、身体内に注入又は挿入されて、ゲル又は材料が、機器及び標的神経の周りの影響を受ける所望の領域外の領域における熱伝導率及び熱エネルギー伝達速度を低下させることにより、熱エネルギーシステム(105、305、505)の加熱及び/又は冷却を指示し得るか又は含み得るようにし得る。断熱性ゲル又は材料は、他の方法で広げられるであろう以上の領域にわたる熱エネルギーの広がりも防止し得、これは、より的を絞った熱調節の使用又は熱的に調節することが望ましくない領域及びその近くでの熱調節の使用を可能にし得る。熱エネルギーのこの限定は、疼痛の原因ではない、運動又は感覚を制御する神経に影響を及ぼすことなく、不快感の原因となっている、関節内の明確に標的にする神経などの複数の箇所において有用であり得る。断熱性ゲル、発泡体又は他のキャリア材料は、一般に、ベースポリマーを断熱性フィラーと組み合わせることによって作製される。ベースポリマーは、室温で注入され得、且つそれらの最終形状にその位置で体温によって硬化され得るゲルを含め、ヒドロゲル及びシリコーンを含み得る。フィラーは、一般に、熱伝導率が.1〜.01W/mKの範囲である断熱性ポリマーをもたらすために使用されるように、ポリウレタン発泡体、ポリスチレン、ガラス繊維及びエアロゲル、例えばポリスチレン、Cabotcorpのエアロゲル及びGeneral Plastics corpのポリウレタン発泡体を含み得る。他の断熱性ゲル又は材料が本発明での使用に考慮される。 [00100] Insulation gels, self-curing polymers, foams, plastics or other biocompatible polymers or composites are injected or inserted into the body and the gel or material affects the device and the surroundings of the target nerve. By reducing the thermal conductivity and thermal energy transfer rate in regions outside the desired region to receive, heating and / or cooling of the thermal energy system (105, 305, 505) can be directed or included. .. The adiabatic gel or material can also prevent the spread of thermal energy over areas that would otherwise be spread, which is preferably the use of more targeted thermal conditioning or thermal conditioning. It may allow the use of thermal regulation in and near non-existent areas. This limitation of thermal energy is not the cause of pain, but causes discomfort without affecting the nerves that control movement or sensation, such as clearly targeted nerves in the joints. Can be useful in. Insulation gels, foams or other carrier materials are generally made by combining a base polymer with an adiabatic filler. Base polymers may include hydrogels and silicones, including gels that can be injected at room temperature and in their final form that can be cured by body temperature at that location. Fillers generally have a thermal conductivity. 1-. Polyurethane foams, polystyrenes, glass fibers and airgels such as polystyrene, Cabot corp aerogels and General Plastics corp polyurethane foams may be included as used to provide insulating polymers in the range of 01 W / mK. Other insulating gels or materials are considered for use in the present invention.

[00101] 熱エネルギープローブ(405)は、挿入後に展開し得る位置決めフックを含み得るため、熱エネルギープローブ(405)が神経又はその近くの所望の箇所にロックされるようにする。 [00101] The thermal energy probe (405) may include a positioning hook that can be deployed after insertion, thus ensuring that the thermal energy probe (405) is locked to the nerve or a desired location near it.

[00102] 一実施形態では、熱エネルギープローブ(405)は、流体の流れ及び温度を制御するための構成要素に接続され得る。構成要素は、植え込まれるか又は患者の外部にあり得る。構成要素は、ポンプ、熱交換器、熱電クーラー、システムコントローラ(109、309、510)、電源及びチューブ(407)を含み得る。ポンプは、図12A〜Bに示すように、且つシステムコントローラ(109、309、510)によって指示される通りに、加熱又は冷却流体を、チューブ(407)を通して熱エネルギープローブ(405)内に輸送するために使用され得る。電源は、バッテリ又は熱エネルギーシステム(105、305、505)の構成要素に給電するのに好適な任意の他の電源であり得る。 [00102] In one embodiment, the thermal energy probe (405) may be connected to components for controlling fluid flow and temperature. The components can be implanted or external to the patient. Components may include pumps, heat exchangers, thermoelectric coolers, system controllers (109, 309, 510), power supplies and tubes (407). The pump transports the heating or cooling fluid through the tube (407) into the thermal energy probe (405) as shown in FIGS. 12A-B and as directed by the system controllers (109, 309, 510). Can be used for. The power source can be a battery or any other power source suitable for powering the components of the thermal energy system (105, 305, 505).

[00103] 一実施形態では、熱交換器及び熱電クーラーは、それぞれ流体を加熱及び冷却するために使用される。一実施形態では、加熱流体は、約42C〜約54Cである。一実施形態では、冷却流体は、約2C〜約15Cである。好ましい実施形態では、冷却流体は、約15Cであり、及び加熱流体は、加熱及び冷却中、約50Cであり、周囲組織では±2Cである。システムコントローラ(109、309、510)は、熱交換器及び/又は熱電クーラーに、前記温度が神経において維持され得るように指示し得る。流体は、加熱又は冷却のために、熱エネルギープローブ(405)から熱交換器及び/又は熱電クーラーに戻るように再生され得る。一実施形態では、加熱又は冷却流体の流量は、加熱又は冷却流体の温度に依存して約0.0004L/分〜約0.0001L/分に及び得る。ポンプは、チューブ(407)の直径に依存して、これらの流量を達成するために約5mbar〜約400mbarの圧力を提供し得る。 [00103] In one embodiment, a heat exchanger and a thermoelectric cooler are used to heat and cool the fluid, respectively. In one embodiment, the heating fluid is from about 42C to about 54C. In one embodiment, the cooling fluid is from about 2C to about 15C. In a preferred embodiment, the cooling fluid is about 15C and the heating fluid is about 50C during heating and cooling and ± 2C for the surrounding tissue. The system controller (109, 309, 510) may instruct the heat exchanger and / or thermoelectric cooler so that the temperature can be maintained in the nerve. The fluid can be regenerated from the thermal energy probe (405) back to the heat exchanger and / or thermoelectric cooler for heating or cooling. In one embodiment, the flow rate of the heating or cooling fluid can range from about 0.0004 L / min to about 0.0001 L / min, depending on the temperature of the heating or cooling fluid. The pump can provide a pressure of about 5 mbar to about 400 mbar to achieve these flow rates, depending on the diameter of the tube (407).

[00104] 可逆的な遮断のための熱調節に使用される機器又はシステムは、図13A〜Cに例として表示されるように、疼痛のタイプ及び持続時間並びに皮膚からの神経の深さに基づいて調整され得る。一実施形態では、神経に関連する疼痛は、慢性又は急性であり得、ここで、慢性疼痛は、長続きし得、且つ数日、数週、数カ月又は数年の持続時間にわたって発生し得、及び急性疼痛は、最近及び/又は突然発症のものであり得、且つ数時間、数日、数週間又は数カ月の短い持続時間にわたって発生し得る。一実施形態では、慢性疼痛は、少なくとも約3カ月の持続時間にわたって発生し得る。一実施形態では、急性疼痛は、約2週間以下の持続時間にわたって発生し得る。慢性疼痛は、寛解期間又は再発期間を含み得、且つ身体の1つ以上の領域に影響を及ぼし得る。急性疼痛は、激しいことがあり、且つ身体の1つ以上の領域に影響を及ぼし得る。慢性疼痛又は急性疼痛は、持続性又は散発性であり得、持続性疼痛は、1つ以上のレベルの重症度で連続的に発生し、及び散発性疼痛は、定期的又は不規則な疼痛発作で、1つ以上のレベルの重症度で断続的に発生し得る。図13A〜Cにおける機器の決定は、例示であり、機器の選択及び使用の方法は、患者毎に異なり得る。本発明の様々な実施形態に関して考慮される標的神経の深さの範囲は、患者毎に異なり得、且つ図13A〜Cに例示される。 [00104] The device or system used for heat regulation for reversible blockade is based on the type and duration of pain and the depth of nerves from the skin, as shown as an example in FIGS. 13A-C. Can be adjusted. In one embodiment, nerve-related pain can be chronic or acute, where chronic pain can be long-lasting and can occur for days, weeks, months or years of duration, and. Acute pain can be recent and / or sudden onset and can occur for a short duration of hours, days, weeks or months. In one embodiment, chronic pain can occur for a duration of at least about 3 months. In one embodiment, acute pain can occur for a duration of about 2 weeks or less. Chronic pain can include a period of remission or a period of recurrence and can affect one or more areas of the body. Acute pain can be severe and can affect one or more areas of the body. Chronic or acute pain can be persistent or sporadic, persistent pain occurs continuously at one or more levels of severity, and sporadic pain is regular or irregular pain attacks. It can occur intermittently with one or more levels of severity. The device determination in FIGS. 13A-C is exemplary and the method of device selection and use may vary from patient to patient. The range of target nerve depths considered for the various embodiments of the invention can vary from patient to patient and are exemplified in FIGS. 13A-13C.

[00105] 植え込み可能な又は外部に装着される加熱素子及び/又は冷却素子(108、308、515)、(107、307)の選択は、少なくとも部分的に神経の深さ並びに温度に対する個人の感覚的認知力及び耐性に基づく。神経ブロックを開始し、且つそれを維持するための神経の十分な加熱、例えば約40〜45℃に達する神経温度は、皮膚の下側の神経の深さが約4〜8ミリメートル以下であるとき、ほとんどの患者に関して加熱素子(108、308、515)によって外部で発生され、その場合、加熱素子(108、308、515)は、患者が、温かい温度に対する特別な感受性を有する場合又は他の方法で加熱素子(108、308、515)を植え込むことを好む場合でない限り、優先的にこの範囲外にあり得る。皮膚表面の下側約4〜8ミリメートルよりも深い神経のブロックは、一般的に、加熱素子(108、308、515)が植え込まれる必要があり、植え込まれると、神経の約1〜8ミリメートル内にあることを必要とする。神経ブロックを開始し、且つそれを維持するための神経の十分な冷却、例えば約15〜30℃の範囲の神経温度は、冷却素子(107、307)が任意選択的に植え込まれ得るか又はこの範囲の神経の深さ外にあるように神経の深さが約20〜25ミリメートル以下であるとき、冷却素子(107、307)により、皮膚を通して外部から発生され得る。神経が約20〜25ミリメートルよりも深いとき、冷却素子(107、307)及び加熱素子(108、308、515)は、一般的に、最大限の効力のために植え込まれる必要があるため、冷却素子(107、307)は、神経の約20〜25ミリメートル内にあり、及び加熱素子(108、308、515)は、神経の約4〜8ミリメートル内にある。これらの範囲は、ゲル、エラストマー又は他の混合物などの熱伝導性材料を加熱及び/又は冷却素子(108、308、515)、(107、307)と神経との間に挿入することによって狭くされ得る。 [00105] The choice of implantable or externally mounted heating and / or cooling elements (108, 308, 515), (107, 307) is at least partly an individual's sense of nerve depth and temperature. Based on cognitive ability and tolerance. Sufficient heating of the nerve to initiate and maintain nerve block, eg, nerve temperature reaching about 40-45 ° C., is when the depth of the nerve underneath the skin is about 4-8 mm or less. For most patients, the heating element (108, 308, 515) is generated externally, in which case the heating element (108, 308, 515) is used when the patient has a special sensitivity to warm temperatures or otherwise. It may be preferentially out of this range unless it is preferred to implant heating elements (108, 308, 515) in. Nerve blocks deeper than about 4-8 mm below the surface of the skin generally require a heating element (108, 308, 515) to be implanted, and once implanted, about 1-8 of the nerve. Need to be within millimeters. Sufficient cooling of the nerve to initiate and maintain nerve block, eg, nerve temperature in the range of about 15-30 ° C., allows cooling elements (107, 307) to be optionally implanted or When the nerve depth is less than about 20-25 mm, such as outside the nerve depth in this range, it can be generated externally through the skin by the cooling element (107, 307). When the nerve is deeper than about 20-25 mm, the cooling element (107, 307) and the heating element (108, 308, 515) generally need to be implanted for maximum potency. The cooling element (107, 307) is within about 20-25 mm of the nerve, and the heating element (108, 308, 515) is within about 4-8 mm of the nerve. These ranges are narrowed by inserting thermally conductive materials such as gels, elastomers or other mixtures between heating and / or cooling elements (108, 308, 515), (107, 307) and nerves. obtain.

[00106] 一実施形態では、図13Aにおいて例として説明されるように、熱調節は、慢性の持続性疼痛(205)の治療のための可逆的な遮断を含む。この場合、標的神経の応答が最初に臨床の場で検査されて、熱調節に対するその応答を決定し得る。神経の熱調節は、臨床の場で検査されて、可逆的な遮断の効果を評価し得る。熱調節が成功である場合、熱調節機器又はシステムは、外部又は植え込み型機器としてのいずれかで利用され得る。好ましい実施形態では、熱調節は、完全植え込み型熱システム(206)から適用され得る。熱調節が不成功である場合、熱調節は、治療に適切でないことがあり得、及び他の選択肢が調査され得る(207)。 [00106] In one embodiment, heat regulation comprises reversible blockade for the treatment of chronic persistent pain (205), as illustrated as an example in FIG. 13A. In this case, the target nerve response may first be examined clinically to determine its response to thermal regulation. Nerve thermal regulation can be examined clinically to assess the effect of reversible blocking. If the thermal control is successful, the thermal control device or system can be utilized either as an external or implantable device. In a preferred embodiment, thermal regulation can be applied from a fully implanted thermal system (206). If heat regulation is unsuccessful, heat regulation may not be appropriate for treatment, and other options may be investigated (207).

[00107] 一実施形態では、図13Aにおいて例として説明されるように、熱調節は、慢性の散発性疼痛(208)の治療のための可逆的な遮断を含む。一実施形態では、神経は、患者の皮膚から約20mmを上回る深さに位置する(209)。この場合、標的神経の応答は、最初に臨床の場で検査されて、熱調節に対するその応答を決定し得る。熱調節が成功である場合、熱調節機器又はシステムは、外部又は植え込み型機器としてのいずれかで利用され得る。神経が患者の皮膚から約20mm超の範囲の深さに位置する好ましい実施形態では、熱調節は、完全植え込み型熱システムから適用され得る(206)。熱調節が不成功である場合、熱は、治療に適切でないことがあり得、及び他の選択肢が調査され得る(207)。一実施形態では、神経は、患者の皮膚から約6mm〜約20mmの範囲の深さに位置する(210)。この場合、標的神経の応答は、最初に臨床の場で検査されて、熱調節に対するその応答を決定し得る。熱調節が成功である場合、熱調節機器又はシステムは、外部又は植え込み型機器としてのいずれかで利用され得る。神経が患者の皮膚から約6mm〜約20mmの範囲の深さに位置する好ましい実施形態では、熱調節は、経皮的な冷却(220)及び植え込み型誘導加熱機器(219)によって行われ得る。熱調節が不成功であるか又は部分的に成功である場合、熱は、治療に適切でないことがあり得、及び他の選択肢が調査され得る(207)。一実施形態では、神経は、患者の皮膚から約6mm未満の深さに位置する(211)。この場合、標的神経の応答は、最初に臨床の場で検査されて、熱調節に対するその応答を決定し得る。熱調節が成功である場合、熱調節機器又はシステムは、外部又は植え込み型機器としてのいずれかで利用され得る。好ましい実施形態では、神経が患者の皮膚から約6mm未満の深さに位置するとき、熱調節は、経皮的な加熱及び冷却機器によって行われ得る(212)。熱調節が不成功であるか又は部分的に成功である場合、熱調節は、治療に適切でないことがあり得、及び他の選択肢が調査され得る(207)。 [00107] In one embodiment, heat regulation comprises reversible blockade for the treatment of chronic sporadic pain (208), as illustrated as an example in FIG. 13A. In one embodiment, the nerve is located at a depth greater than about 20 mm from the patient's skin (209). In this case, the target nerve response may first be examined clinically to determine its response to thermal regulation. If the thermal control is successful, the thermal control device or system can be utilized either as an external or implantable device. In a preferred embodiment where the nerves are located at a depth of more than about 20 mm from the patient's skin, thermal regulation can be applied from a fully implantable thermal system (206). If heat regulation is unsuccessful, fever may not be suitable for treatment, and other options may be investigated (207). In one embodiment, the nerve is located at a depth in the range of about 6 mm to about 20 mm from the patient's skin (210). In this case, the target nerve response may first be examined clinically to determine its response to thermal regulation. If the thermal control is successful, the thermal control device or system can be utilized either as an external or implantable device. In a preferred embodiment where the nerve is located at a depth in the range of about 6 mm to about 20 mm from the patient's skin, thermal regulation can be performed by percutaneous cooling (220) and an implantable induction heating device (219). If heat regulation is unsuccessful or partially successful, fever may not be suitable for treatment, and other options may be investigated (207). In one embodiment, the nerve is located at a depth of less than about 6 mm from the patient's skin (211). In this case, the target nerve response may first be examined clinically to determine its response to thermal regulation. If the thermal control is successful, the thermal control device or system can be utilized either as an external or implantable device. In a preferred embodiment, when the nerve is located at a depth of less than about 6 mm from the patient's skin, thermal regulation can be performed by a percutaneous heating and cooling device (212). If heat regulation is unsuccessful or partially successful, heat regulation may not be appropriate for treatment, and other options may be investigated (207).

[00108] 一実施形態では、図13Bにおいて例として説明されるように、熱調節は、急性の持続性疼痛の治療のための可逆的な遮断を含む(213)。一実施形態では、神経は、患者の皮膚から約20mm超の(209)又は患者の皮膚から約6mm〜約20mmの範囲の(210)深さに位置する。この場合、標的神経の応答は、最初に臨床の場で検査されて、熱調節に対するその応答を決定し得る。熱調節が成功である場合、熱調節機器又はシステムは、外部又は植え込み型機器としてのいずれかで利用され得る。好ましい実施形態では、神経が患者の皮膚から約20mm超又は患者の皮膚から約6mm〜約20mmの範囲の深さに位置するとき、熱調節機器は、一時的なサーマルプローブであり得(215)、医師が必要に応じて継続的な熱調節の必要性を評価し得るようにする。熱調節が必要であり続ける場合(216)、機器が利用され続け得る。熱調節がもはや必要ではない場合(217)、機器は、除去され得る(218)。熱調節が不成功である場合、熱調節は、治療に適切でないことがあり得、及び他の選択肢が調査され得る(207)。一実施形態では、神経は、患者の皮膚から約6mm未満の深さに位置する(211)。この場合、標的神経の応答は、最初に臨床の場で検査されて、熱調節に対するその応答を決定し得る。熱調節が成功である場合、熱調節機器又はシステムは、外部又は植え込み型機器としてのいずれかで利用され得る。神経が患者の皮膚から約6mm未満の深さに位置する好ましい実施形態では、熱調節は、経皮的な加熱及び冷却機器によって行われ得る(212)。熱調節が不成功であるか又は部分的に成功である場合、熱調節は、治療に適切でないことがあり得、及び他の選択肢が調査され得る(207)。 [00108] In one embodiment, heat regulation comprises reversible blockade for the treatment of acute persistent pain, as illustrated as an example in FIG. 13B (213). In one embodiment, the nerve is located at a depth greater than about 20 mm (209) from the patient's skin or (210) in the range of about 6 mm to about 20 mm from the patient's skin. In this case, the target nerve response may first be examined clinically to determine its response to thermal regulation. If the thermal control is successful, the thermal control device or system can be utilized either as an external or implantable device. In a preferred embodiment, the thermoregulator can be a temporary thermal probe when the nerve is located at a depth greater than about 20 mm from the patient's skin or in the range of about 6 mm to about 20 mm from the patient's skin (215). Allow the physician to assess the need for continuous heat regulation as needed. If thermal conditioning continues to be required (216), the device may continue to be used. If thermal regulation is no longer needed (217), the device can be removed (218). If heat regulation is unsuccessful, heat regulation may not be appropriate for treatment, and other options may be investigated (207). In one embodiment, the nerve is located at a depth of less than about 6 mm from the patient's skin (211). In this case, the target nerve response may first be examined clinically to determine its response to thermal regulation. If the thermal control is successful, the thermal control device or system can be utilized either as an external or implantable device. In a preferred embodiment where the nerves are located at a depth of less than about 6 mm from the patient's skin, thermal regulation can be performed by a percutaneous heating and cooling device (212). If heat regulation is unsuccessful or partially successful, heat regulation may not be appropriate for treatment, and other options may be investigated (207).

[00109] 一実施形態では、図13B〜図13Cにおいて例として説明されるように、熱調節は、急性の散発性疼痛の治療のための可逆的な遮断を含む(214)。一実施形態では、神経は、患者の皮膚から約20mm超の深さに位置する(209)。この場合、標的神経の応答は、最初に臨床の場で検査されて、熱調節に対するその応答を決定し得る。熱調節が成功である場合、熱調節機器又はシステムは、外部又は植え込み型機器としてのいずれかで利用され得る。神経が患者の皮膚から約20mm超の深さに位置する好ましい実施形態では、熱調節機器は、一時的なサーマルプローブであり得(215)、医師が必要に応じて継続的な熱調節の必要性を評価し得るようにする。熱調節が必要であり続ける場合(216)、機器が利用され続け得る。熱調節がもはや必要ではない場合(217)、機器は、除去され得る(218)。熱調節が不成功である場合、熱調節又は電気調節は、治療に適切でないことがあり得、及び他の選択肢が調査され得る(207)。一実施形態では、神経は、患者の皮膚から約6mm〜約20mmの範囲の深さに位置する(210)。この場合、標的神経の応答は、最初に臨床の場で検査されて、熱調節に対するその応答を決定し得る。一実施形態では、熱調節は、臨床の場で検査され、且つ可逆的な遮断が評価される。熱調節が成功である場合、熱調節機器又はシステムは、外部又は植え込み型機器としてのいずれかで利用され得る。神経が患者の皮膚から約6mm〜約20mmの範囲の深さに位置する好ましい実施形態では、熱調節は、経皮的な冷却(220)及び植え込み型誘導加熱機器(219)を用いて行われ得る。熱調節が不成功であるか又は部分的に成功である場合、熱調節は、治療に適切でないことがあり得、及び他の選択肢が調査され得る(207)。一実施形態では、神経は、患者の皮膚から約6mm未満の深さに位置する(211)。この場合、標的神経の応答は、最初に臨床の場で検査されて、熱調節に対するその応答を決定し得る。一実施形態では、熱調節は、臨床の場で検査され、且つ選択的な遮断が評価される。熱調節が成功である場合、熱調節機器又はシステムは、外部又は植え込み型機器としてのいずれかで利用され得る。神経が患者の皮膚から約6mm未満の深さに位置する好ましい実施形態では、熱調節は、経皮的な加熱及び冷却機器(212)を用いて行われ得る。熱調節が不成功であるか又は部分的に成功である場合、熱調節は、治療に適切でないことがあり得、及び他の選択肢が調査され得る(207)。 [00109] In one embodiment, thermal regulation comprises reversible blockade for the treatment of acute sporadic pain, as illustrated as an example in FIGS. 13B-13C (214). In one embodiment, the nerve is located at a depth greater than about 20 mm from the patient's skin (209). In this case, the target nerve response may first be examined clinically to determine its response to thermal regulation. If the thermal control is successful, the thermal control device or system can be utilized either as an external or implantable device. In a preferred embodiment where the nerve is located at a depth greater than about 20 mm from the patient's skin, the heat control device can be a temporary thermal probe (215), requiring the physician to continuously control the heat as needed. Be able to evaluate sex. If thermal conditioning continues to be required (216), the device may continue to be used. If thermal regulation is no longer needed (217), the device can be removed (218). If thermal regulation is unsuccessful, thermal regulation or electrical regulation may not be appropriate for treatment, and other options may be investigated (207). In one embodiment, the nerve is located at a depth in the range of about 6 mm to about 20 mm from the patient's skin (210). In this case, the target nerve response may first be examined clinically to determine its response to thermal regulation. In one embodiment, thermal regulation is examined clinically and reversible blockade is evaluated. If the thermal control is successful, the thermal control device or system can be utilized either as an external or implantable device. In a preferred embodiment where the nerve is located at a depth in the range of about 6 mm to about 20 mm from the patient's skin, thermal regulation is performed using percutaneous cooling (220) and an implantable induction heating device (219). obtain. If heat regulation is unsuccessful or partially successful, heat regulation may not be appropriate for treatment, and other options may be investigated (207). In one embodiment, the nerve is located at a depth of less than about 6 mm from the patient's skin (211). In this case, the target nerve response may first be examined clinically to determine its response to thermal regulation. In one embodiment, thermal regulation is examined clinically and selective blockade is evaluated. If the thermal control is successful, the thermal control device or system can be utilized either as an external or implantable device. In a preferred embodiment where the nerves are located at a depth of less than about 6 mm from the patient's skin, thermal regulation can be performed using a percutaneous heating and cooling device (212). If heat regulation is unsuccessful or partially successful, heat regulation may not be appropriate for treatment, and other options may be investigated (207).

[00110] 熱調節機器を利用すると決定する場合、患者又は他のユーザは、前記機器の使用に関して訓練又は指導され得る。熱調節は、熱ブロックを使用して行われ得る。熱ブロックは、完全に外部の経皮的なシステムから完全植え込み型システムまで、様々な程度の植え込みの機器の使用を含み得る。例えば、熱ブロックは、熱エネルギープローブ、経皮的な冷却及び誘導給電加熱機器、経皮的な加熱及び冷却機器又は完全植え込み型熱システムの使用を含み得る。 [00110] If deciding to utilize a heat control device, the patient or other user may be trained or instructed regarding the use of the device. Thermal conditioning can be done using thermal blocks. Thermal blocks can include the use of various degrees of implantable equipment, from completely external percutaneous systems to fully implantable systems. For example, the thermal block may include the use of thermal energy probes, percutaneous cooling and inductively fed heating equipment, percutaneous heating and cooling equipment or fully implantable thermal systems.

[00111] 加熱素子及び/又は冷却素子を神経の近くの身体上又は身体内に装着すること、身体内の加熱素子及び/又は冷却素子の周りに伝導性ゲル又はエラストマーを挿入することを含む、身体内の神経の周囲の領域の可逆的な遮断のための熱エネルギー機器と、神経の近くにあり得る、影響を受ける周囲の領域との間の熱エネルギー伝達に関する患部を選択する方法がさらに開示される。 [00111] The heating element and / or the cooling element is mounted on or inside the body near the nerve, and a conductive gel or elastomer is inserted around the heating element and / or the cooling element in the body. Further disclosure of methods for selecting the affected area for heat energy transfer between a thermal energy device for reversible blocking of the area surrounding the nerve in the body and the affected surrounding area, which may be near the nerve. Will be done.

[00112] 本明細書では、加熱素子及び/又は冷却素子を神経の近くの身体上又は身体内に装着すること、身体内の加熱素子及び/又は冷却素子を囲む所望の患部の周りに断熱性ゲル又はエラストマーを挿入して、所望の患部(加熱素子及び/又は冷却素子並びに神経からなる)と、温度の影響が望まれていない身体の他の領域との間に熱ブロックを集中させることを含む、身体内の神経の周囲の領域の可逆的な遮断のための熱エネルギー機器間の熱エネルギー伝達のための患部を選択する方法がさらに開示される。 [00112] In the present specification, the heating element and / or the cooling element is attached on or inside the body near the nerve, and the heat insulating property is provided around the desired affected area surrounding the heating element and / or the cooling element in the body. Inserting a gel or elastomer to concentrate the heat block between the desired affected area (consisting of heating and / or cooling elements and nerves) and other areas of the body where the effects of temperature are not desired. Further disclosed are methods of selecting affected areas for heat energy transfer between heat energy devices for reversible blockade of the area surrounding the nerves in the body, including.

[00113] 温度、圧力、時間及び/又は流量などのセンサデータを使用する方法、使用する機器及びセンサデータの使用であって、場合により、必須ではないが、フィードバックループへの入力として機械インターフェースを経る人の入力又はアルゴリズム制御を提供して、限定されるものではないが、ポンプ流量又はペルチェ電極若しくは他の温度制御機器を加熱若しくは冷却させて、アルゴリズム制御によって指示される通りに温度変更させた温度を含む、本明細書で説明したシステム/機器の出力を制御するアルゴリズムを含む方法、機器及び使用である。本発明は、ウェアラブルデバイスからの他のデータ源、包括的でない例として、例えば心拍、発汗の程度、心機能(cardiac function)/心機能(cardiac performance)、血圧、ストレスレベル又はGPSも含む。他のセンサは、神経伝導を最適に制御するために機器に追加されるか又はシステムの入力に含まれ得る。本発明は、機器の動作又は性能に何らかの点で影響を及ぼす、ここで具体的に列挙されない他の出力に対するアルゴリズム制御も含む。 [00113] A method of using sensor data such as temperature, pressure, time and / or flow rate, the equipment used and the use of sensor data, and in some cases, but not required, a mechanical interface as an input to the feedback loop. Provided, but not limited to, human input or algorithmic control to heat or cool the pump flow rate or Pelche electrodes or other temperature control equipment to change the temperature as directed by the algorithmic control. Methods, devices and uses that include algorithms that control the output of the systems / devices described herein, including temperature. The present invention also includes other sources of data from wearable devices, such as heart rate, degree of sweating, cardiac function / cardiac performance, blood pressure, stress level or GPS, as non-comprehensive examples. Other sensors may be added to the device or included in the system inputs to optimally control nerve conduction. The present invention also includes algorithmic control over other outputs not specifically listed herein that affect the operation or performance of the device in any way.

Claims (21)

患者について、前記患者の身体内における神経の可逆的な遮断のための熱エネルギー機器の構成を決定する方法であって、
a.前記患者の身体内の前記神経の深さを決定することと、
b.以下の範囲の深さに従い、前記熱エネルギー機器の加熱素子及び/又は冷却素子が前記身体内に植え込まれるべきか又は前記身体上で外部に装着されるべきかを決定することであって、
i.ゼロから約4〜7mmまでの深さの範囲について、前記加熱素子及び前記冷却素子のそれぞれは、任意選択的に、外部に装着されるか若しくは植え込まれ得るか、
ii.約4〜7ミリメートルから約20〜25mmまでの深さの範囲について、前記加熱素子は、植え込まれるものとし、且つ前記冷却素子は、任意選択的に、外部に装着されるか若しくは植え込まれ得るか、又は
iii.約20〜25mm以上の深さの範囲について、前記加熱素子及び前記冷却素子は、植え込まれるものとする、決定することと、を含む方法。
A method of determining the configuration of a thermal energy device for a patient to reversibly block nerves within the patient's body.
a. Determining the depth of the nerve in the patient's body,
b. Determining whether the heating and / or cooling elements of the thermal energy device should be implanted within the body or externally mounted on the body according to a depth in the following range:
i. For a depth range from zero to about 4-7 mm, each of the heating and cooling elements can optionally be externally mounted or implanted.
ii. For a depth range of about 4-7 mm to about 20-25 mm, the heating element shall be implanted and the cooling element may optionally be externally mounted or implanted. Get or iii. A method comprising determining that the heating element and the cooling element shall be implanted for a depth range of about 20-25 mm or greater.
可逆的な遮断のために、身体内の神経によって伝えられる疼痛信号を可逆的に遮断する方法であって、
a.前記神経の近くの前記身体上又は前記身体内に加熱素子及び/又は冷却素子を装着することと、
b.前記加熱素子及び/又は冷却素子と前記神経との間において前記身体内に伝導性ポリマーを挿入することと、
c.前記加熱素子及び/又は前記冷却素子を活性化させることと、を含む方法。
A method of reversibly blocking pain signals transmitted by nerves in the body for reversible blocking.
a. Wearing a heating element and / or a cooling element on or in the body near the nerve
b. Inserting a conductive polymer into the body between the heating and / or cooling element and the nerve
c. A method comprising activating the heating element and / or the cooling element.
対象の身体内における神経の可逆的な遮断のための熱エネルギーシステムであって、
前記神経の近くに植え込まれるように構成された少なくとも1つの加熱素子と、
前記対象の皮膚上で外部に配置されるように構成された少なくとも1つの冷却素子と、
少なくとも1つの箇所上又はその近くの温度を検出するように構成された少なくとも1つのフィードバックセンサと、
温度コントローラと、
システムコントローラであって、前記システムコントローラ及び前記温度コントローラは、電源に接続され、且つ前記フィードバックセンサと通信し、且つ前記加熱素子及び前記冷却素子を制御するように構成されている、システムコントローラと、を備える熱エネルギーシステム。
A thermal energy system for the reversible blockade of nerves in the subject's body.
With at least one heating element configured to be implanted near the nerve,
With at least one cooling element configured to be externally located on the subject's skin,
With at least one feedback sensor configured to detect temperature on or near at least one location,
With the temperature controller
A system controller, wherein the system controller and the temperature controller are configured to be connected to a power source, communicate with the feedback sensor, and control the heating element and the cooling element. A thermal energy system equipped with.
前記システムコントローラ及び前記温度コントローラは、前記少なくとも1つの温度センサから受信された検出温度に基づいて及び/又はユーザ入力に基づいて前記加熱素子及び前記冷却素子を制御するように構成されている、請求項3に記載の熱エネルギーシステム。 The system controller and the temperature controller are configured to control the heating element and the cooling element based on the detected temperature received from the at least one temperature sensor and / or based on user input. Item 3. The thermal energy system according to Item 3. 前記冷却素子は、1つ以上の冷却液チャンネル内において、前記冷却素子を通して、前記皮膚のためのインターフェースまで運ばれる流体を冷却する、請求項3に記載の熱エネルギーシステム。 The thermal energy system of claim 3, wherein the cooling element cools a fluid carried through the cooling element to an interface for the skin in one or more coolant channels. 前記加熱素子は、電気抵抗加熱素子、誘導加熱素子、ペルチェヒータ、マイクロ波加熱素子、高周波加熱素子及び赤外線エミッタからなる群から選択される、請求項3に記載の熱エネルギーシステム。 The thermal energy system according to claim 3, wherein the heating element is selected from the group consisting of an electric resistance heating element, an induction heating element, a perche heater, a microwave heating element, a high frequency heating element, and an infrared emitter. 前記加熱素子は、放射電磁場を受信する誘導コイルによって給電される前記電気抵抗加熱素子を含む可撓性部分を含み、前記可撓性部分は、前記温度コントローラを含む内部制御機構に接続され、前記温度コントローラは、任意選択的に、前記システムコントローラと無線通信する、請求項6に記載の熱エネルギーシステム。 The heating element includes a flexible portion including the electric resistance heating element fed by an induction coil that receives a radiated electromagnetic field, and the flexible portion is connected to an internal control mechanism including the temperature controller. The thermal energy system according to claim 6, wherein the temperature controller optionally wirelessly communicates with the system controller. 前記加熱素子は、前記システムコントローラによって制御される加熱流体ポンプと流体連通する加熱流体タンクから経皮管を通して受け取られた加熱流体によって加熱される、請求項3に記載の熱エネルギーシステム。 The thermal energy system according to claim 3, wherein the heating element is heated by a heating fluid received through a percutaneous tube from a heating fluid tank that communicates with a heating fluid pump controlled by the system controller. 対象における神経の可逆的な遮断のための完全外部熱エネルギーシステムであって、
前記対象の皮膚上で外部に配置されるように構成された少なくとも1つの加熱素子と、
前記対象の前記皮膚上で外部に配置されるように構成された少なくとも1つの冷却素子と、
前記神経の近く又は前記システム内の少なくとも1つの箇所上はその近くの温度を検出することができる少なくとも1つのフィードバックセンサと、
温度コントローラと、
前記少なくとも1つのフィードバックセンサへの電源及び前記温度コントローラに接続されたシステムコントローラであって、前記システムコントローラ及び前記温度コントローラは、前記加熱素子によって可能にされる加熱相と、前記冷却素子によって可能にされる冷却相との間で温度の遷移を行うように前記加熱素子及び前記冷却素子を制御するように構成されている、システムコントローラと、を備える完全外部熱エネルギーシステム。
A complete external thermal energy system for the reversible blockade of nerves in a subject,
With at least one heating element configured to be externally located on the subject's skin,
With at least one cooling element configured to be externally located on the subject's skin.
With at least one feedback sensor capable of detecting temperature near the nerve or at least one point in the system.
With the temperature controller
A power supply to the at least one feedback sensor and a system controller connected to the temperature controller, wherein the system controller and the temperature controller are enabled by the heating phase enabled by the heating element and the cooling element. A fully external thermal energy system comprising a system controller configured to control the heating element and the cooling element so as to make a temperature transition to and from the cooling phase.
前記加熱相と前記冷却相との間の前記遷移は、1分未満で発生する、請求項9に記載の完全外部熱エネルギーシステム。 The fully external thermal energy system of claim 9, wherein the transition between the heating phase and the cooling phase occurs in less than one minute. 前記冷却相は、0℃〜15℃の範囲内である、請求項9に記載の外部熱エネルギーシステム。 The external thermal energy system according to claim 9, wherein the cooling phase is in the range of 0 ° C to 15 ° C. 前記冷却相は、15℃〜35℃の範囲内である、請求項9に記載の完全外部熱エネルギーシステム。 The fully external thermal energy system of claim 9, wherein the cooling phase is in the range of 15 ° C to 35 ° C. ヘッドバンド内に収容され、前記少なくとも1つの加熱素子及び前記少なくとも1つの冷却素子は、後頭神経の近くの前記対象の頭部に位置決めされる、請求項9に記載の完全外部熱エネルギーシステム。 The fully external thermal energy system of claim 9, wherein the at least one heating element and the at least one cooling element are housed in a headband and are positioned at the subject's head near the occipital nerve. 請求項9〜13のいずれか一項に記載のシステムによる全外部手段による、対象の身体内における神経の可逆的な遮断の方法。 A method of reversibly blocking nerves in a subject's body by all external means by the system according to any one of claims 9-13. 対象の身体内における神経の可逆的な遮断のための熱エネルギーシステムであって、
前記神経の近くに植え込まれるように構成された少なくとも1つの加熱素子と、
前記神経の近くに植え込まれるように構成された少なくとも1つの冷却素子と、
少なくとも1つの箇所の近くの検出温度を感知するように構成された少なくとも1つのフィードバックセンサと、
外部システムコントローラと、
温度コントローラと、
前記外部システムコントローラ及び前記温度コントローラに接続された電源と、を備え、
前記フィードバックセンサは、前記検出温度を前記外部システムコントローラ及び前記温度コントローラに通信し、且つ前記外部システムコントローラ及び前記温度コントローラは、前記加熱素子及び前記冷却素子を制御するように構成されている、熱エネルギーシステム。
A thermal energy system for the reversible blockade of nerves in the subject's body.
With at least one heating element configured to be implanted near the nerve,
With at least one cooling element configured to be implanted near the nerve,
With at least one feedback sensor configured to detect the detected temperature near at least one location,
With an external system controller
With the temperature controller
The external system controller and the power supply connected to the temperature controller are provided.
The feedback sensor communicates the detected temperature to the external system controller and the temperature controller, and the external system controller and the temperature controller are configured to control the heating element and the cooling element. Energy system.
前記外部システムコントローラ及び前記温度コントローラは、前記少なくとも1つの温度センサから受信された検出温度に基づいて及び/又はユーザ入力に基づいて前記加熱素子及び前記冷却素子を制御するように構成されている、請求項15に記載の熱エネルギーシステム。 The external system controller and the temperature controller are configured to control the heating element and the cooling element based on the detected temperature received from the at least one temperature sensor and / or based on user input. The thermal energy system according to claim 15. 前記加熱素子及び/又は前記冷却素子は、経皮ワイヤによって前記外部システムコントローラに接続されている、請求項15に記載の熱エネルギーシステム。 The thermal energy system according to claim 15, wherein the heating element and / or the cooling element is connected to the external system controller by a percutaneous wire. 前記加熱素子は、前記外部システムコントローラによって制御される少なくとも1つの流体ポンプと流体連通する少なくとも1つの流体タンクから経皮管を通して受け取られた加熱流体によって加熱され、及び/又は前記冷却素子は、前記外部システムコントローラによって制御される少なくとも1つの流体ポンプと流体連通する少なくとも1つの流体タンクから経皮管を通して受け取られた冷却流体によって冷却される、請求項15に記載の熱エネルギーシステム。 The heating element is heated by a heating fluid received through a percutaneous tube from at least one fluid tank that communicates with the at least one fluid pump controlled by the external system controller, and / or the cooling element is said to be said. 15. The thermal energy system of claim 15, wherein the thermal energy system is cooled by a cooling fluid received through a percutaneous tube from at least one fluid tank that communicates with at least one fluid pump controlled by an external system controller. 前記システムコントローラは、前記少なくとも1つのフィードバックセンサからの前記対象の生体信号を受信及び処理する、請求項15に記載の熱エネルギーシステム。 The thermal energy system according to claim 15, wherein the system controller receives and processes a biological signal of the object from the at least one feedback sensor. 対象の身体内における神経の可逆的な遮断のための完全植え込み型熱エネルギーシステムであって、
前記神経の近くに植え込まれるように構成された少なくとも1つの加熱素子と、
前記神経の近くに植え込まれるように構成された少なくとも1つの冷却素子と、
少なくとも1つの箇所の近くで温度を検出することができる少なくとも1つのフィードバックセンサと、
電源に接続され、且つ前記加熱素子及び前記冷却素子を制御するように構成された温度コントローラ及びシステムコントローラと、を備える完全植え込み型熱エネルギーシステム。
A fully implantable thermal energy system for the reversible blockade of nerves within the subject's body.
With at least one heating element configured to be implanted near the nerve,
With at least one cooling element configured to be implanted near the nerve,
With at least one feedback sensor capable of detecting temperature near at least one location,
A fully implantable thermal energy system comprising a temperature controller and a system controller connected to a power source and configured to control the heating element and the cooling element.
前記システムコントローラ及び前記温度コントローラは、前記少なくとも1つの温度センサから受信された検出温度に基づいて及び/又はユーザ入力に基づいて前記加熱素子及び前記冷却素子を制御するように構成されている、請求項20に記載の熱エネルギーシステム。 The system controller and the temperature controller are configured to control the heating element and the cooling element based on the detected temperature received from the at least one temperature sensor and / or based on user input. Item 20. The thermal energy system.
JP2020570509A 2018-06-19 2019-06-19 Systems and methods for thermal nerve isolation Active JP7513528B2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201862686712P 2018-06-19 2018-06-19
US62/686,712 2018-06-19
PCT/US2019/038065 WO2019246318A1 (en) 2018-06-19 2019-06-19 Systems and methods for thermal blockade of nerves

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021528151A true JP2021528151A (en) 2021-10-21
JP7513528B2 JP7513528B2 (en) 2024-07-09

Family

ID=

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010088914A (en) * 2002-06-17 2010-04-22 Atsuo Mori Catheter for topical cooling and topical cooling device using the same
JP2010540177A (en) * 2007-10-03 2010-12-24 エシコン・インコーポレイテッド Implantable pulse generator and method for selective neural stimulation
US20140276539A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Myoscience, Inc. Methods and Devices for Pain Management
US20150366703A1 (en) * 2014-06-18 2015-12-24 Xing Du Alternating hot and cold therapy apparatus
JP2016501074A (en) * 2012-11-15 2016-01-18 セリーヴ インコーポレイテッド Noninvasive brain thermoregulatory device to enhance sleep
WO2017096007A1 (en) * 2015-12-03 2017-06-08 University Of Pittsburgh-Of The Commonwealth System Of Higher Education Device and method for nerve block by local cooling to room temperature
US20170209333A1 (en) * 2016-01-21 2017-07-27 Andrew Shoup Headache Mitigating Apparatus
JP2017526479A (en) * 2014-09-12 2017-09-14 ニューロス・メディカル・インコーポレイティッド Nerve cuff electrodes for nerve regulation in the large human trunk
JP2017527428A (en) * 2014-09-10 2017-09-21 ボード・オブ・リージエンツ,ザ・ユニバーシテイ・オブ・テキサス・システム Controlled environment bed using sleeper feedback

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010088914A (en) * 2002-06-17 2010-04-22 Atsuo Mori Catheter for topical cooling and topical cooling device using the same
JP2010540177A (en) * 2007-10-03 2010-12-24 エシコン・インコーポレイテッド Implantable pulse generator and method for selective neural stimulation
JP2016501074A (en) * 2012-11-15 2016-01-18 セリーヴ インコーポレイテッド Noninvasive brain thermoregulatory device to enhance sleep
US20140276539A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Myoscience, Inc. Methods and Devices for Pain Management
US20150366703A1 (en) * 2014-06-18 2015-12-24 Xing Du Alternating hot and cold therapy apparatus
JP2017527428A (en) * 2014-09-10 2017-09-21 ボード・オブ・リージエンツ,ザ・ユニバーシテイ・オブ・テキサス・システム Controlled environment bed using sleeper feedback
JP2017526479A (en) * 2014-09-12 2017-09-14 ニューロス・メディカル・インコーポレイティッド Nerve cuff electrodes for nerve regulation in the large human trunk
WO2017096007A1 (en) * 2015-12-03 2017-06-08 University Of Pittsburgh-Of The Commonwealth System Of Higher Education Device and method for nerve block by local cooling to room temperature
US20170209333A1 (en) * 2016-01-21 2017-07-27 Andrew Shoup Headache Mitigating Apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
CN112566572A (en) 2021-03-26
EP3810003A4 (en) 2022-07-20
AU2019288384A1 (en) 2021-02-04
AU2019288384B2 (en) 2024-06-20
EP3810003A1 (en) 2021-04-28
CA3104484A1 (en) 2019-12-26
WO2019246318A1 (en) 2019-12-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11317959B2 (en) Force feedback device and method for catheters
EP3422965B1 (en) Device for eustachian tube modification
AU577519B2 (en) Implantable hyperthermia device and system
JP5650137B2 (en) Electric muscle stimulation system and method using energy induction area
CA2312071C (en) Modulated high frequency tissue modification
US10772760B2 (en) Implantable devices for thermal therapy and related methods
US9295517B2 (en) System and method for generating heat at target area of patient's body
JP6953407B2 (en) Devices and methods for nerve block by local cooling to room temperature
US20210236328A1 (en) Apparatus and method for thermal blockade of nerves
US10232188B2 (en) Single cable apparatus and method for hyperthermic treatments
US8721642B1 (en) Tissue cooling clamps and related methods
EP4076632B1 (en) Apparatus for thermal blockade of nerves
JP2021528151A (en) Systems and methods for thermal blockade of nerves
JP7513528B2 (en) Systems and methods for thermal nerve isolation
US20230172542A1 (en) System, Method and Apparatus for Control of Shivering During Targeted Temperature Management
CN206080687U (en) Needle is congealed to cold circulation radio frequency control by temperature change heat

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220616

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230317

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230320

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20230614

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20230816

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230920

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20231109

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20240208

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240408

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240430

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20240528