JP7430800B2 - 電界、接触力、及び時間に基づく不可逆的エレクトロポレーション(ire) - Google Patents
電界、接触力、及び時間に基づく不可逆的エレクトロポレーション(ire) Download PDFInfo
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Description
組織、典型的には心臓処置を受けている患者の心臓の一部である組織内の損傷は、不可逆的エレクトロポレーション(IRE)を使用してカテーテルによって生成され得る。カテーテルは、組織に接触するように挿入され、カテーテル電極間で高電圧双極性パルスが組織に印加され、細胞破壊及び損傷生成を引き起こす。
式中、Kは、比例定数であり、
図1は、本発明の例示的な実施形態による、不可逆エレクトロポレーション(IRE)治療のためのカテーテルベースのシステム12の概略描画図である。以下に説明するように、図3のフロー図を参照すると、処置には、前述のIRE係数を使用して導出され得る損傷の大きさの推定値が使用される。
組織のIREによって生成される損傷の体積の一般的な推定値は、以下のように書くことができる。
V(T)は、期間TにわたってIREによって生成された損傷の体積であり、
Cは、比例定数であり、
CF(t)は、アブレーション中に組織に印加された、時間tにおける瞬間接触力の値であり、
P(t)は、アブレーション中に散逸した、時間tにおける瞬間電力の値であり、
α、βは、1(unity)に等しくない値を有する数値指数である。
式2、2a、3、及び4は、CF又はP又はIが期間Tにわたって変化しないものと仮定することによって近似され得る。以下の説明に、式3に関する近似式について記載するが、当業者は、式2及び式4に関する同様の近似式を適用することができよう。
式7の両辺の対数を取ると、次式が得られる。
(1) 組織に不可逆的エレクトロポレーションパルスを印加する方法であって、前記方法は、
プローブを使用して、不可逆的エレクトロポレーション(IRE)パルスをある期間にわたって組織に印加して、前記組織内に損傷を形成することと、
前記期間にわたって前記プローブによって前記組織に印加される接触力を測定することと、
前記測定された接触力及び前記IREパルスの電力レベルに基づいてIRE係数を計算することと、
前記計算されたIRE係数が事前指定された標的IRE係数値に達したことに応答して、前記IREパルスの前記組織への印加を中止することと、を含む、方法。
(2) 前記IRE係数を計算することは、第1の較正指数でべき乗された前記接触力と、第2の較正指数でべき乗された前記電力レベルとの積の前記期間にわたる積分を計算することを含む、実施態様1に記載の方法。
(3) 前記IRE係数及び前記事前指定された標的IRE係数値をユーザに提示することを含む、実施態様1に記載の方法。
(4) 前記IRE係数は、前記損傷の推定体積に対応する、実施態様1に記載の方法。
(5) 前記IRE係数は、前記損傷の推定深さに対応する、実施態様1に記載の方法。
(7) 前記IREパルスのピーク電圧を測定することによって、前記電力レベルを測定することを含む、実施態様1に記載の方法。
(8) 前記損傷の計画された深さを推定するために、前記IREパルスによって生成された電界をシミュレートすることを含む、実施態様1に記載の方法。
(9) 組織に不可逆的エレクトロポレーションパルスを印加するためのシステムであって、前記システムは、
プローブであって、不可逆的エレクトロポレーション(IRE)パルスをある期間にわたって組織に印加して、前記組織内に損傷を形成するように構成されている、プローブと、
プロセッサであって、
前記期間にわたって前記プローブによって前記組織に印加される接触力を測定し、
前記測定された接触力及び前記IREパルスの電力レベルに基づいてIRE係数を計算し、
前記計算されたIRE係数が事前指定された標的IRE係数値に達したことに応答して、前記IREパルスの前記組織への印加を中止するように構成されている、プロセッサと、を備える、システム。
(10) 前記プロセッサは、第1の較正指数でべき乗された前記接触力と、第2の較正指数でべき乗された前記電力との積の前記期間にわたる積分を計算することによって、前記IRE係数を計算するように構成されている、実施態様9に記載のシステム。
(12) 前記IRE係数は、前記損傷の推定体積に対応する、実施態様9に記載のシステム。
(13) 前記IRE係数は、前記損傷の推定深さに対応する、実施態様9に記載のシステム。
(14) 前記IRE係数は、前記損傷の推定直径に対応する、実施態様9に記載のシステム。
(15) 前記プロセッサは、前記IREパルスのピーク電圧を測定することによって、前記電力レベルを測定するように更に構成されている、実施態様9に記載のシステム。
(17) 組織に不可逆的エレクトロポレーション(IRE)パルスを印加する方法であって、前記方法は、
前記IREパルスによって前記組織内に作られる損傷の計画された深さを定義することと、
前記IREパルスによって前記組織内に生成される電界をシミュレートし、前記損傷の前記計画された深さを達成する前記IREパルスの電力レベルを設定することと、
プローブを使用して、前記IREパルスをある期間にわたって前記組織に印加して、前記損傷を形成することと、
前記期間にわたって前記プローブによって前記組織に印加される接触力を測定することと、
前記測定された接触力及び前記IREパルスの前記電力レベルに基づいてIRE係数を計算することと、
前記計算されたIRE係数が事前指定された標的IRE係数値に達したことに応答して、前記IREパルスの前記組織への印加を中止することと、を含む、方法。
(18) 前記IRE係数を計算することは、第1の較正指数でべき乗された前記接触力と、第2の較正指数でべき乗された前記電力レベルとの積の前記期間にわたる積分を計算することを含む、実施態様17に記載の方法。
(19) 前記IRE係数及び前記事前指定された標的IRE係数値をユーザに提示することを含む、実施態様17に記載の方法。
(20) 前記IRE係数は、前記損傷の推定体積に対応する、実施態様17に記載の方法。
(22) 前記IRE係数は、前記損傷の推定直径に対応する、実施態様17に記載の方法。
(23) 前記IREパルスのピーク電圧を測定することによって、前記電力レベルを測定することを含む、実施態様17に記載の方法。
(24) 組織に不可逆的エレクトロポレーション(IRE)パルスを印加するためのシステムであって、前記システムは、
プローブであって、前記IREパルスをある期間にわたって前記組織に印加して、前記組織内に計画された深さを有する損傷を形成するように構成されている、プローブと、
プロセッサであって、
前記IREパルスによって前記組織内で生成される電界をシミュレートして、前記損傷の前記計画された深さを達成するであろう前記IREパルスの電力レベルを設定し、
前記期間にわたって前記プローブによって前記組織に印加される接触力を測定し、
前記測定された接触力及び前記IREパルスの前記電力レベルに基づいてIRE係数を計算し、
前記計算されたIRE係数が事前指定された標的IRE係数値に達したことに応答して、前記IREパルスの前記組織への印加を中止するように構成されている、プロセッサと、を備える、システム。
(25) 前記プロセッサは、第1の較正指数でべき乗された前記接触力と、第2の較正指数でべき乗された前記電力との積の前記期間にわたる積分を計算することによって、前記IRE係数を計算するように構成されている、実施態様24に記載のシステム。
(27) 前記IRE係数は、前記損傷の推定体積に対応する、実施態様24に記載のシステム。
(28) 前記IRE係数は、前記損傷の推定深さに対応する、実施態様24に記載のシステム。
(29) 前記IRE係数は、前記損傷の推定直径に対応する、実施態様24に記載のシステム。
(30) 前記プロセッサは、前記IREパルスのピーク電圧を測定することによって、前記電力レベルを測定するように更に構成されている、実施態様24に記載のシステム。
Claims (7)
- 心臓の心筋に不可逆的エレクトロポレーション(IRE)パルスを印加するためのシステムであって、前記システムは、
プローブであって、前記IREパルスをある期間にわたって前記心筋に印加して、前記心筋内に計画された深さを有する損傷を形成するように構成されている、プローブと、
プロセッサであって、
前記IREパルスによって前記心筋内で生成される電界をシミュレートして、前記損傷の前記計画された深さを達成するであろう前記IREパルスの電力レベルを設定し、
前記期間にわたって前記プローブによって前記心筋に印加される接触力を測定し、
前記測定された接触力及び前記IREパルスの前記電力レベルに基づいてIRE係数を計算し、
前記計算されたIRE係数が事前指定された標的IRE係数値に達したことに応答して、前記IREパルスの前記心筋への印加を中止するように構成されている、プロセッサと、を備える、システム。 - 前記プロセッサは、第1の較正指数でべき乗された前記接触力と、第2の較正指数でべき乗された前記電力との積の前記期間にわたる積分を計算することによって、前記IRE係数を計算するように構成されている、請求項1に記載のシステム。
- 前記プロセッサは、前記IRE係数及び前記事前指定された標的IRE係数値をユーザに提示するように更に構成されている、請求項1に記載のシステム。
- 前記IRE係数は、前記損傷の推定体積に対応する、請求項1に記載のシステム。
- 前記IRE係数は、前記損傷の推定深さに対応する、請求項1に記載のシステム。
- 前記IRE係数は、前記損傷の推定直径に対応する、請求項1に記載のシステム。
- 前記プロセッサは、前記IREパルスのピーク電圧を測定することによって、前記電力レベルを測定するように更に構成されている、請求項1に記載のシステム。
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