JP2022525344A - 選択的細胞切除のための空間多重化波形 - Google Patents
選択的細胞切除のための空間多重化波形 Download PDFInfo
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Abstract
Description
他の例は、例示であって限定するものではない第1の例に記載の信号発生器と、独立してアドレス可能な複数の電極をその表面に有するレビーン(LeVeen、登録商標)ニードルプローブとを含むシステムを含む。
例示であって限定するものではない第2の例は、少なくとも3つの電極を含む複数の電極を用いて組織を切除する方法であって、切除される組織の内部又は表面に少なくとも3つの電極を配置し、少なくとも3つの電極から選択される電極の第1対間の第1単相パルスと、少なくとも3つの電極から選択される電極の第2対間の第2単相パルスと、少なくとも3つの電極から選択される電極の第3対間の第3単相パルスとを含む治療サイクルを送達し、各第1、第2及び第3単相パルスは、アノードとカソードの固有の組み合わせを使用し、各治療サイクルの終了時に、各電極によって送達される電荷量はゼロ付近に保たれ、治療サイクルは、周辺組織の時定数未満である規定の最大時間内に完了し、時定数は、筋収縮の高リスクに関連する時間の長さを規定することを含む方法の形態を取る。
例示であって限定するものではない第2の例に加えて、あるいはこれに代えて、電荷平衡は、パルス列の最後の単相パルスが送達されるとき、すべての電極を通じて達成される。
例示であって限定するものではない第3の例に加えて、あるいはこれに代えて、複数の電極の少なくとも2つは、少なくともいくつかの電極の対が、標的組織を通る治療ベクトルを規定するように、切除される標的組織の周りに配置されるのに適したコンフォーマルアレイの一部であってもよい。
例示であって限定するものではない第3の例に加えて、あるいはこれに代えて、電荷平衡は、パルス列の最後の単相パルスが送達されるとき、すべての電極を通じて達成される。
例示であって限定するものではない第4の例は、患者に切除治療を送達するためのプローブとともに使用するように構成されたパルス発生器であって、電圧ベースの治療を送達するための出力回路構成と、送達される治療パルスの特性を監視するための監視回路構成と、例示であって、限定するものではない第2又は第3の例、又は言及した付記又はその代替物に記載の治療を送達するのに適した実行可能命令セットを含む不揮発性メモリを含む制御回路構成とを含むパルス発生器の形態を取る。
‐電荷平衡ルール:以下の範囲内の電荷平衡又は電荷平衡の近似を与えることによってパルス列が完了する。
○組織型及び水分含有量などの因子に依存する場合がある、周辺組織の時定数よりも小さい時間間隔。周辺組織の時定数は、電界内の組織及び細胞の複素インピーダンスを反映する。たとえば、2つの電極間の組織の時定数は、その複素インピーダンスによって決定される。簡略化したモデルでは、時定数は、2つの電極間で生成される電界内の、細胞を含む組織の抵抗を掛けた静電容量になる。すでに分極化されている細胞又は組織は、より大きい又はより小さい有効時定数を有していてもよい。
○約1ミリ秒未満の時間間隔
○患者を試験することによって決定された、患者が許容できる最大時間間隔。たとえば、患者を試験するために、治療出力は、ある時間間隔によって分離された第1部分及び第2部分を含んでもよく、第1部分と第2部分を分離する間隔は、筋収縮が認められるまで、患者が収縮又は張力を感じることを報告するまで、又は患者によって不快感が示されるまで延ばすことができ、治療の第1部分は、電荷の不均衡をもたらす第1単相パルス(単数又は複数)であり、治療の第2部分は、電荷の不均衡を取り除くように構成されている。たとえば、二相出力は、位相間の時間(図8、188)を個々のパルス幅の倍数まで制御し広げることによって、たとえば数十マイクロ秒又は数百マイクロ秒、又はさらに患者が許容できる数ミリ秒まで分離され、なお以下に示す治療完了ルールの範囲内にとどまる、5マイクロ秒パルスを用いて、2つの部分に分離してもよい。
‐治療完了ルール:パルス列は、患者の心調律などの非治療因子の観察によって決定される生理学的ウィンドウ内で送達される。
V1=Vn×I(1,2)/In
V2=Vn×I(2,3)/In
V3=Vn×I(3,4)/In
V4=Vn×I(4,1)/In
式中、Vnは公称電圧であり、Inは公称インピーダンスである。Inは、4つのインピーダンスI(1,2)、I(2,3)、I(3.4)、I(4,1)のセットの平均インピーダンスにすることもできる。少なくとも一次近似で、このアプローチは各ステップにおける電流の流れを均等化する。他の例において、印加電圧を変更するのではなく、可変抵抗を電流流路に切り替えるか、又は電流流路から切り替えて、各ステップにおいて治療出力から見たインピーダンスを同じにすることができる。
Q1=V1×PW1/I(1,2)
Q2=V1×PW2/I(2,3)
Q3=V1×PW3/I(3,4)
Q4=V1×PW4/I(4,1)
等化計算を行い、得られたパルス幅を治療送達に用いてもよい。たとえば、PWnを公称パルス幅とし(これはユーザが入力してもよいし、システムデフォルトにしてもよい)、Inを公称インピーダンスとして、以下を用いてパルス幅を調整してもよい。
PW1=PWT×I(1,2)/In
PW2=PWT×I(2,3)/In
PW3=PWT×I(3,4)/In
PW4=PWT×I(4,1)/In
したがって、これらの式において、インピーダンスが高いほどパルス幅が長くなり、その特定の治療送達ベクターに関連する電流を低下させる原因となる。公称インピーダンスInではなく、上記式は、インピーダンスI(1,2)、I(2,3)、I(3,4)、I(4,1)のセットの平均インピーダンスを使用してもよい。求めるパルス幅は、たとえば、計算が、公称値に対して一定の量又は百分率以内のパルス幅に調節することを要求することによる、たとえば数マイクロ秒又は20~30パーセント以下の調整を可能にすることによる、特定の境界条件に制限してもよい。たとえば、10マイクロ秒の公称パルス幅を用いる場合、最大調整パルス幅は12マイクロ秒であり、最小は8マイクロ秒(プラス/マイナス2マイクロ秒、又はプラスマイナス20%)であってもよい。いくつかの例において、変更制限は公称値の25%、最大2マイクロ秒であってもよい。
上記の詳細な説明には、発明の詳細な説明の一部を構成する添付図面への参照が含まれている。図面は、本発明を実施することができる特定の実施形態を例示として示している。これらの実施形態は、本明細書では「実施例」とも呼ぶ。このような例は、図示又は記載されているものに加えて要素を含むことができる。しかしながら、本発明者らは、図示又は記載されている要素のみが提供される例も企図する。さらに、本発明者らは、特定の例(又はその1つ以上の態様)に関して、又は本明細書に図示又は記載されている他の例(又はその1つ以上の態様)に関して、図示又は記載されているこれらの要素(又はその1つ以上の態様)の任意の組み合わせ又は順列を用いる例も企図する。
本文書において、特許文献では一般的であるように、用語「a」又は「an」は、「少なくとも1つの」又は「1つ以上の」という任意の他の例又は使用に依存せず、1つ又は1つ以上を含むために使用される。さらに、下記の請求項において、用語「第1」、「第2」及び「第3」などは、単に符号として使用され、それらの対象に数値要件を課すものではない。
Claims (15)
- 組織切除エネルギーの送達に使用するのに適した信号発生器において、
電圧変換回路、エネルギー蓄積回路及び出力制御回路を有する治療出力ブロックと、
組織切除エネルギーの送達プローブに接続するのに適した入力/出力回路であって、それに接続され、複数の電極を有するプローブを、複数の電極のサブセットの個々の活性化によって使用できるように複数の出力チャンネルを規定する前記入力/出力回路と、
ユーザが前記信号発生器を制御することを可能にし、前記信号発生器によって送達される組織切除エネルギーの1つ以上のパラメータを表示するのに適したユーザインタフェースと、
前記治療出力ブロックと前記ユーザインタフェースとに接続されたコントローラと、
前記コントローラに接続され、及び、治療サイクルの送達のための命令を格納しているメモリであって、
前記治療サイクルは、
前記少なくとも3つの電極から選択される電極の第1対間の第1単相パルスと、
前記少なくとも3つの電極から選択される電極の第2対間の第2単相パルスと、
前記少なくとも3つの電極から選択される電極の第3対間の第3単相パルスとを含む、前記メモリとを備え、
各第1、第2及び第3単相パルスが、前記第1、第2及び第3単相パルスのそれぞれに固有の出力チャンネルの定義を含む格納された命令を有するアノード及びカソードの固有の組み合わせを使用し、
各治療サイクルの終了時に、各出力チャンネルによって送達された電荷量がゼロ付近に保たれ、
前記格納された命令が、周辺組織の時定数未満である規定の最大時間内に前記治療サイクルが完了することを要求し、前記時定数が、筋収縮の高リスクに関連する時間の長さを規定する、信号発生器。 - 前記格納された命令が、内部又は表面に前記プローブが配置される組織の電気穿孔閾値を超える前記第1、第2及び第3単相パルスのそれぞれの振幅を規定する、請求項1に記載の信号発生器。
- 前記格納された命令が、内部又は表面に前記プローブが配置される組織の不可逆的電気穿孔閾値を超える前記第1、第2及び第3単相パルスのそれぞれの振幅を規定する、請求項1に記載の信号発生器。
- 前記格納された命令が、前記プローブを考慮して、1センチメートルあたり約600ボルトを超える前記第1、第2及び第3単相パルスのそれぞれの振幅を規定する、請求項1に記載の信号発生器。
- 前記格納された命令が、約10マイクロ秒未満のパルス幅をそれぞれが有するように前記第1、第2及び第3単相パルスを規定する、請求項1に記載の信号発生器。
- 前記格納された命令が、筋収縮を防止するために、1ミリ秒未満の時間間隔で完了するようにパルス列を構成する、請求項1に記載の信号発生器。
- 前記格納された命令が、前記パルス列の最後の単相パルスが送達されるとき、すべての出力チャンネルを通じて電荷平衡が達成されるように前記パルス列を構成する、請求項1に記載の信号発生器。
- 前記入力/出力回路構成に接続され、各出力チャンネルにおいて電流又は電圧の少なくとも1つを監視するのに適した検出回路構成をさらに備え、前記格納された命令が、電荷平衡の計算を容易にするために、治療出力時のインピーダンスを監視するための命令をさらに備える、請求項1~7のいずれか1項に記載の信号発生器。
- 前記格納された命令が、各出力チャンネルにおいて送達される電荷を前記コントローラに監視させ、前記パルス列の完了前に、1つ以上の単相パルスの送達を行って、切除治療送達時の電流の流れ又はインピーダンスの1つ以上の変動により普通ならゼロ以外のはずの電荷平衡を高めるのに適している、請求項8に記載の信号発生器。
- 前記格納された命令が、各出力チャンネルにおいて送達される電荷を前記コントローラに監視させ、前記パルス列の完了前に、1つ以上の治療パルスのパルス幅を前記コントローラに調節させて電荷の不均衡を減少させるのに適している、請求項8に記載の信号発生器。
- 前記格納された命令が、各出力チャンネルにおいて送達される電荷を前記コントローラに監視させ、前記パルス列の完了前に、1つ以上の治療パルスの電圧レベルを前記コントローラに調節させて電荷の不均衡を減少させるのに適している、請求項8に記載の信号発生器。
- 前記格納された命令が、前記パルス列の少なくとも2回の送達を含んでなる、請求項1~11のいずれか一項に記載の信号発生器。
- 請求項1~12のいずれか一項に記載の信号発生器と、独立してアドレス可能な複数の電極をその表面に有するレビーン(商標)ニードルプローブとを備えるシステム。
- 請求項1~12のいずれか一項に記載の信号発生器と、プローブ使用時に患者の身体上に配置されるのに適したリターン電極とを備えるシステム。
- 請求項1~12のいずれか一項に記載の信号発生器と、前記切除信号の送達のために、その表面に複数の電極を有するプローブとを備える切除システム。
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