用于将消融能量递送至组织的系统、设备和方法技术方案

本公开涉及用于将消融能量递送至组织的系统、设备和方法。一种系统包括脉冲波形发生器和耦合到所述脉冲波形发生器的消融装置。所述消融装置包括至少一个电极，所述至少一个电极被配置用于在使用期间将消融脉冲递送到组织。所述脉冲波形发生器被配置来以脉冲波形的形式向所述消融装置递送电压脉冲。所述脉冲波形的层级的第一级包括第一脉冲组，每个脉冲具有脉冲持续时间，其中第一时间间隔分隔连续的脉冲。所述脉冲波形的所述层级的第二级包括作为第二脉冲组的多个第一脉冲组，第二时间间隔分隔连续的第一脉冲组，所述第二时间间隔是所述第一时间间隔的所述持续时间的至少三倍。述第一时间间隔的所述持续时间的至少三倍。述第一时间间隔的所述持续时间的至少三倍。

【技术实现步骤摘要】
用于将消融能量递送至组织的系统、设备和方法
[0001]本申请是申请日为2016年10月19日，申请号为201680077941.2，专利技术名称为“用于将消融能量递送至组织的系统、设备和方法”的申请的分案申请。
[0002]相关申请的交叉参考
[0003]本申请要求2016年1月5日提交的标题为“SYSTEMS，APPARATUSES AND DEVICES FOR DELIVERY OF PULSED ELECTRIC FIELD ABLATIVE ENERGY TO ENDOCARDIAL TISSUE”的美国临时申请号62/274,926的优先权，所述申请的全部公开内容以引用的方式整体并入本文。

技术介绍

[0004]在过去的二十年中，用于组织治疗的脉冲电场的产生已经从实验室转移到临床应用，而过去四十年或更长时间内已经研究了高电压和大电场的短暂脉冲对组织的影响。短暂高DC电压对组织的施加可产生通常在几百伏特/厘米的范围内的局部高电场，这可能会通过在细胞膜上产生气孔来破坏细胞膜。虽然这种电驱动气孔产生或电穿孔的确切机制尚不清楚，但认为施加相对较大的电场会在细胞膜中的脂质双分子层中产生不稳定性，从而致使在膜中发生局部间隙或气孔的分布。如果在膜处施加的电场大于阈值，则电穿孔可能是不可逆的，并且气孔保持开放，从而允许生物分子材料穿过膜交换并导致坏死和/或凋亡(细胞死亡)。随后周围组织在自然过程中愈合。
[0005]因此，药物和递送方法中的已知电穿孔应用不能解决高电压施加、组织选择性和安全能量递送，尤其是在用于利用导管装置的心律失常的消融治疗的背景下。此外，对于薄而柔性的无损伤装置存在未满足的需求，所述装置可同时有效地将高DC电压电穿孔消融治疗选择性地递送至感兴趣区域中的组织，同时使对健康组织的损伤最小化，并且对于涉及最少或不需要装置重新定位、允许有效、安全且快速的临床过程的装置设计和给药波形存在需求。

技术实现思路

[0006]一种系统包括脉冲波形发生器和耦合到所述脉冲波形发生器的消融装置。所述消融装置包括至少一个电极，所述至少一个电极被配置用于在使用期间将消融脉冲递送到组织。所述脉冲波形发生器被配置来以脉冲波形的形式向所述消融装置递送电压脉冲。所述脉冲波形的层级的第一级包括第一脉冲组，每个脉冲具有脉冲持续时间，其中第一时间间隔分隔连续的脉冲。所述脉冲波形的所述层级的第二级包括作为第二脉冲组的多个第一脉冲组，第二时间间隔分隔连续的第一脉冲组，所述第二时间间隔是所述第一时间间隔的所述持续时间的至少三倍。
附图说明
[0007]图1是根据实施方案的具有多个电极的导管的示意图，所述多个电极沿其远侧轴设置、心外膜设置，使得它紧贴地包绕心脏解剖结构的肺静脉。
[0008]图2是示出根据实施方案的具有为每个脉冲定义的脉冲宽度的电压脉冲序列的示例性波形。
[0009]图3示意性地示出根据实施方案的示出脉冲宽度、脉冲之间的间隔以及脉冲的分组的脉冲层级。
[0010]图4提供根据实施方案的显示不同级的嵌套层级的单相脉冲的嵌套层级的示意图。
[0011]图5是根据实施方案的显示不同级的嵌套层级的双相脉冲的嵌套层级的示意图。
[0012]图6示意性地示出根据实施方案的编号的导管电极的圆圈，其中电极组可被顺序地选择用于施加对应序列的电压脉冲波形。
[0013]图7示意性地示出根据实施方案的心电图和心脏起搏信号以及心房和心室不应期时期的时间序列并指示用于不可逆电穿孔消融的时间窗。
[0014]图8示意性地示出根据实施方案的作为对应系列的连续心跳内的一系列波形分组递送的电极组激活的时间序列。
[0015]图9是根据实施方案的不可逆电穿孔系统的示意图，所述电穿孔系统包括系统控制台，所述系统控制台进而包括电压/信号发生器、被配置来向选定的电极子组施加电压并且可通信地连接到计算机或处理器连同用户界面的控制器以及被配置来将其他设备与可从电压发生器递送到消融导管的电压脉冲电隔离的切换单元。
[0016]图10是根据实施方案的处于初始配置的用户界面的示意图。
[0017]图11是根据实施方案的示出初始化功能的接合的用户界面的示意图。
[0018]图12是根据实施方案的示出在初始化之后的所需步骤的用户界面的示意图。
[0019]图13是示出在完成先前步骤之后系统已准备好用于递送消融能量的配置的用户界面的示意图。在所述配置中，根据实施方案，用户界面包括用于消融的按钮。
具体实施方式
[0020]本文中与参考数字指示结合使用的术语“约”、“大约”意指参考数字指示加上或减去所述参考数字指示的多至10％。例如，语言“约50”单位或“大约50”单位意指从45个单位至55个单位。
[0021]在一些实施方案中，系统包括脉冲波形发生器和耦合到所述脉冲波形发生器的消融装置。所述消融装置包括至少一个电极，所述至少一个电极被配置用于在使用期间将消融脉冲递送到组织。所述脉冲波形发生器被配置来以脉冲波形的形式向所述消融装置递送电压脉冲。所述脉冲波形的层级的第一级包括第一脉冲组，每个脉冲具有脉冲持续时间，第一时间间隔分隔连续的脉冲。所述脉冲波形的所述层级的第二级包括作为第二脉冲组的多个第一脉冲组，第二时间间隔分隔连续的第一脉冲组，所述第二时间间隔是所述第一时间间隔的所述持续时间的至少三倍。所述脉冲波形的所述层级的第三级包括作为第三脉冲组的多个第二脉冲组，第三时间间隔分隔连续的第二脉冲组，所述第三时间间隔是所述第二时间间隔的所述持续时间的至少30倍。
[0022]在一些实施方案中，每个第一脉冲组中的所述脉冲包括具有至少800伏特的电压幅度的单相脉冲。在一些实施方案中，每个单相脉冲的脉冲持续时间在约1微秒至约300微秒的范围内。
[0023]在一些实施方案中，每个第一脉冲组中的所述脉冲包括各自具有至少800伏特的电压幅度的双相脉冲。在一些实施方案中，每个双相脉冲的脉冲持续时间在约0.5纳秒至约20微秒的范围内。
[0024]在一些实施方案中，每个第二脉冲组包括至少2个第一脉冲组和少于40个第一脉冲组。在一些实施方案中，每个第三脉冲组包括至少2个第二脉冲组和少于30个第二脉冲组。在一些实施方案中，所述第二时间间隔是所述脉冲持续时间的至少十倍。
[0025]在一些实施方案中，所述消融装置包括被配置用于心外膜放置的消融导管。在一些实施方案中，所述消融装置包括被配置用于心内膜放置的消融导管。
[0026]在一些实施方案中，系统包括脉冲波形发生器和耦合到所述脉冲波形发生器的消融装置，所述消融装置包括至少一个电极，所述至少一个电极被配置用于在使用期间将消融脉冲递送到组织。所述脉冲波形发生器被配置来以脉冲波形的形式向所述消融装置递送电压脉冲。所述脉冲波形的层级的第一级包括第一脉冲组，每个脉冲具有脉冲持续时间，第一时间间隔分隔连续的脉冲。所述脉冲波形的所述层级的第二级包括作为第二脉冲组的多个第一脉冲组，第二时间间隔分隔连续的第一脉冲组。在一些实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种系统，其包括脉冲波形发生器；以及消融装置，所述消融装置耦合到所述脉冲波形发生器，所述消融装置包括至少一个电极，所述至少一个电极被配置用于在使用期间将消融脉冲递送到组织；其中所述脉冲波形发生器被配置来以脉冲波形的形式向所述消融装置递送电压脉冲，其中：(a)所述脉冲波形的层级的第一级包括第一脉冲组，每个脉冲具有脉冲持续时间，第一时间间隔分隔连续的脉冲；(b)所述脉冲波形的所述层级的第二级包括作为第二脉冲组的多个第一脉冲组，第二时间间隔分隔连续的第一脉冲组，所述第二时间间隔是所述第一时间间隔的所述持续时间的至少三倍；并且(c)所述脉冲波形的所述层级的第三级包括作为第三脉冲组的多个第二脉冲组，第三时间间隔分隔连续的第二脉冲组，所述第三时间间隔是所述第二级时间间隔的所述持续时间的至少三十倍。2.如权利要求1所述的系统，其中每个第一脉冲组中的所述脉冲包括具有至少800伏特的电压幅度的单相脉冲，每个单相脉冲的所述脉冲持续时间在约1微秒至约300微秒的范围内。3.如权利要求1所述的系统，其中每个第二脉冲组包括至少2个第一脉冲组和少于40个第一脉冲组。4.如权利要求1所述的系统，其中每个第三脉冲组包括至少2个第二脉冲组和少于30个第二脉冲组。5.如权利要求1所述的系统，每个第一脉冲组中的所述脉冲包括双相脉冲，所述双相脉冲各自具有至少800伏特的电压幅度，每个双相脉冲的所述脉冲持续时间在约0.5纳秒至约20微秒的范围内。6.如权利要求1所述的系统，其中所述第二时间间隔是所述脉冲持续时间的至少十倍。7.如权利要求1所述的系统，其中所述消融装置包括被配置用于心外膜放置的消融导管。8.如权利要求1所述的系统，其中所述消融装置包括被配置用于心内膜放置的消融导管。9.一种系统，其包括脉冲波形发生器；以及消融装置，所述消融装置耦合到所述脉冲波形发生器，所述消融装置包括至少一个电极，所述至少一个电极被配置用于在使用期间将消融脉冲递送到组织；其中所述脉冲波形发生器被配置来以脉冲波形的形式向所述消融装置递送电压脉冲，其中：(a)所述脉冲波形的层级的第一级包括第一脉冲组，每个脉冲具有脉冲持续时间，第一时间间隔分隔连续的脉冲；(b)所述脉冲波形的所述层级的第二级包括作为第二脉冲组的多个第一脉冲组，第二时间间隔分隔连续的第一脉冲组，所述第二时间间隔是所述第一时间间隔的所述持续时间
的至少三倍；并且(c)所述脉冲波形的所述层级的第三级包括作为第三脉冲组的多个第二脉冲组，第三时间间隔分隔连续的第二脉冲组，所述第三时间间隔是所述第二级时间间隔的所述持续时间的至少三十倍，所述脉冲波形发生器被配置来将多个所述第三脉冲组施加到所述消融装置，其中连续第三脉冲组之间具有至多约5毫秒的时间延迟。10.如权利要求9所述的系统，其中所述消融装置包括被配置用于心外膜放置的消融导管。11.如权利要求9所述的系统，其中所述消融导管包括至少四个电极。12.如权利要求9所述的系统，其中每个第二脉冲组包括至少2个第一脉冲组和少于40个第一脉冲组。13.如权利要求9所述的系统，其中每个第三脉冲组包括至少2个第二脉冲组和少于30个第二脉冲组。14.如权利要求9所述的系统，每个第一脉冲组中的所述脉冲具有至少800伏特的电压幅度。15.一种系统，其包括脉冲波形发生器；消融装置，所述消融装置耦合到所述脉冲波形发生器，所述消融装置包括至少一个电极，所述至少一个电极被配置用于在使用期间将消融脉冲递送到组织；以及心脏刺激器，所述心脏刺激器耦合到所述脉冲波形发生器，所述心脏刺激器被配置用于在使用期间产生用于心脏刺激的起搏信号，其中所述脉冲波形发生器被配置来以脉冲波形的形式向所述消融装置递送电压脉冲，所述脉冲波形与所述起搏信号同步，其中：(a)所述脉冲波形的层级的第一级包括第一脉冲组，每个脉冲具有脉冲持续时间，第一时间间隔分隔连续的脉冲；(b)所述脉冲波形的所述层级的第二级包括作为第二脉冲组的多个第一脉冲组，第二时间间隔分隔连续的第一脉冲组；并且(c)所述脉冲波形的所述层级的第三级包括作为第三脉冲组的多个第二脉冲组，第三时间间隔分隔连续的第二脉冲组，所述脉冲波形发生器被配置来将多个所述第三脉冲组施加到所述消融装置的预定数量的电极组，其中连续的第三脉冲组之间具有时间延迟，并且其中所述脉冲波形发生器被配置来产生所述脉冲波形，使得所述第一脉冲组中的每一个和所述第二脉冲组中的每一个、所述预定数量的电极组、所述时间延迟、所述脉冲持续时间、所述第一时间间隔、所述第二时间间隔以及所述第三时间间隔...

【专利技术属性】
技术研发人员：R，
申请(专利权)人：法拉普尔赛股份有限公司，
类型：发明
国别省市：