用于热阻断神经的设备制造技术

公开的实施例包括涉及向哺乳动物组织施用热神经调节以控制神经传导的系统、方法和设备。公开的实施例包括一种设备，设备包括：热能源；第一热交换器，联接到热能源并配置成从其接收热能；热施加器，配置成设置并固定到其中具有神经的受试者的解剖结构，与解剖结构上的皮肤接触，并上覆神经的治疗部分，热施加器配置成将热能传递到皮肤以将神经的治疗部分的温度升高到生理温度以上；第二热交换器，联接到热施加器并配置成向其传递热能；以及流体导管，具有联接到第一热交换器的第一部分和联接到第二热交换器的第二部分。流体导管配置成使流体通过其循环，以经由第一热交换器从热能源输送热能，并以某一温度通过第二能量输送到热施加器。施加器。施加器。

Device for heat blocking nerves

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于热阻断神经的设备
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2019年12月18日提交的名称为“Apparatus and Method for Thermal Blockade of Nerves(用于热阻断神经的设备和方法)”的美国临时专利申请序号62/949,969的优先权。本申请涉及2019年6月16日提交的名称为“Systems and Methods for Thermal Blockade of Nerves(用于热阻断神经的系统和方法)”的PCT申请序号PCT/US2019/38065，其要求2018年6月19日提交的名称为“Devices,Uses and Methods for Reversible Nerve Block at Moderate Temperatures(用于在中等温度下可逆神经阻断的装置、用途和方法)”的美国临时专利申请序号62/686,712的优先权和权益。本申请还涉及2016年12月1日提交的名称为“Device and Method for Nerve Block by Local Cooling to Room Temperature(用于通过局部冷却到室温来阻断神经的装置和方法)”的PCT申请序号PCT/US2016/064364，其要求2015年12月3日提交的名称为“Nerve Block by Local Cooling to Room Temperature(通过局部冷却到室温的神经阻断)”的美国临时专利申请序号62/262,445的优先权和权益。前述各项的全部公开内容以全文引用的方式并入本文中。
[0003]关于联邦资助的研究或开发的声明
[0004]本专利技术使用美国国家卫生研究院、美国糖尿病及消化系和肾脏疾病研究院资助的基金DK
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094905、DK
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102427和DK
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111382在政府支持下进行。本专利技术还使用美国国家卫生研究所、美国国家神经病学和中风研究院资助的基金R41NS115460以及美国国家科学基金资助的基金1913403和2026112在政府支持下进行。政府拥有本专利技术的某些权利。

技术介绍

[0005]本公开大体上涉及用于操纵哺乳动物组织的温度以控制神经传导的方法和设备。神经的热调节可用于许多病症的治疗。需要用于向哺乳动物组织递送受控热调节的灵活和/或有效实施的方法和/或设备。

技术实现思路

[0006]所公开的实施例包括一种设备，其包括能量源、控制器、第一热交换器、热施加器、第二热交换器和流体导管。第一热交换器联接到热能源并且被配置成从其接收热能。所述热施加器被配置成设置并固定到具有神经的受试者的解剖结构，与所述解剖结构的皮肤接触并且覆盖所述神经的治疗部分。所述热施加器被配置成将热能传递到皮肤或组织以将神经的治疗部分的温度升高到生理温度以上。所述第二热交换器联接到所述热施加器并且被配置成向其传递热能。所述流体导管具有联接到所述第一热交换器的第一部分和联接到所述第二热交换器的第二部分。所述流体导管被配置成使流体通过其循环，以经由所述第一热交换器从所述热能源输送热能，并以某一温度通过第二能量输送到热施加器。流体以足以将神经的治疗部分的温度升高到高于生理温度的预定温度的热能递送速率和/或功率循环，并将所述温度保持预定时间。在一些实施例中，然后将流体温度以预定速率调整到预定
后续温度，例如低于生理温度，并且保持预定时间。所有预定时间和温度都基于可基于用户输入适配的算法。
[0007]所公开的实施例包括一种方法，所述方法包括经由与治疗部分以可操作关系设置的热施加器将热能量递送到受试哺乳动物体内的靶神经的治疗部分。递送热能将治疗部分的温度增加到高于神经生理温度的第一所需温度。所述方法包括继续经由热施加器将热能递送到治疗部分，以将治疗部分的温度保持在第一所需温度足够时间以实现靶神经的第一期望热调节。所述方法还包括在继续递送热能之后，经由热施加器从治疗部分撤回热能，以将治疗部分的温度降低到低于神经生理温度的第二所需温度。所述方法还包括继续经由热施加器从治疗部分撤回热能，以将治疗部分的温度保持在第二所需温度足够时间，以实现靶神经的第二期望热调节。重复循环热调节可以保持期望的调节效果，并且增加该效果的治疗后持久性。
附图说明
[0008]图1是根据实施例的热神经调节系统的示意性图示。
[0009]图2是示出根据实施例的使用热神经调节系统的方法的流程图。
[0010]图3A是示出在施加适度冷却时随组织内深度而变的组织温度的变化的图。
[0011]图3B是示出在施加适度加热时随组织内深度而变的组织温度的变化的表格。
[0012]图3C和图3D是根据实施例的使用模拟热调节系统向建模组织施加的热调节的模拟的示例性结果。
[0013]图3E是根据实施例的热调节系统的控制器和任选的用户反馈传感器的示意性表示。
[0014]图3F是根据实施例的任选用户反馈传感器的示意性表示。
[0015]图3G是根据实施例的任选用户反馈传感器的实施方案的图示。
[0016]图4是根据实施例的热神经调节系统的示意性图示。
[0017]图5A
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5F是根据实施例的热神经调节系统的图示。
[0018]图6是根据实施例的热神经调节系统的示意性图示。
[0019]图7A
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7B是根据实施例的用于治疗单个手指的热神经调节系统的图示。
[0020]图8A
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8B是根据实施例的用于治疗多个手指的热神经调节系统的图示。
[0021]图9A至图9D是根据实施例的用于治疗单个脚趾的热神经调节系统的图示。
[0022]图10A
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B是根据实施例的热神经调节系统的使用和实施方案的示意性图示。
[0023]图10C是图10A
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B的系统的联接部分的图示。
[0024]图11A
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B是根据实施例的热神经调节系统的使用和实施方案的示意性图示。
[0025]图11C是图11A
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B的系统的联接部分的图示。
[0026]图12A
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B是根据实施例的热神经调节系统的使用和实施方案的示意性图示。
[0027]图12C是图12A
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B的系统的施加器部分中限定的流体路径的图示。
[0028]图13A是根据实施例的热调节系统及其操作的示意性表示。
[0029]图13B是根据实施例的热神经调节系统的示意性表示。
[0030]图14A
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B是根据实施例的热施加器的图示。
[0031]图15A
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E是根据实施例的热施加器的图示。
[0032]图16A
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B是根据实施例的热施加器的图示。
[0033]图17A
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C是根据实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种设备，包括：能量源；热施加器；能量导管；以及控制器，所述控制器操作性地联接到所述能量源，所述热施加器被配置成围绕其中具有靶神经的人类受试者的身体的一部分周向地设置和固定，与所述身体部分上的皮肤接触并且上覆所述靶神经的治疗部分，并且至少部分地围绕所述身体部分的周界向皮肤递送热能以将所述靶神经的治疗部分的温度升高到生理温度以上，所述能量导管具有第一部分和第二部分，所述第一部分联接到所述能量源，所述第二部分联接到所述热施加器并且被配置成使能量从所述第二部分穿过以将能量从所述能量源输送到所述热施加器，并且所述热施加器以热能提供到所述靶神经的治疗部分，所述控制器被配置成使所述能量源经由所述能量导管以一温度和足以将所述靶神经的治疗部分的温度升高到高于所述生理温度的第一温度的热能递送速率向所述热施加器提供能量，且将所述第一温度保持足以实现所述靶神经的可逆、至少部分阻断或预调理的第一时间。2.根据权利要求1所述的设备，其中所述能量是热能，所述能量源是热能源，并且所述能量导管是热能导管并且被配置成在所述热施加器与所述热能源之间输送热能。3.根据权利要求2所述的设备，还包括：第一热交换器，所述第一热交换器热耦合到所述热能源并且被配置成从其接收热能，并且热耦合到所述热能导管并且被配置成从所述热能源向所述热能导管输送热能；以及第二热交换器，所述第二热交换器热耦合到所述热能导管并且被配置成从其接收热能，并且热耦合到所述热施加器并且被配置成将从所述热能导管接收的热能输送到所述热施加器。4.根据权利要求3所述的设备，还包括：第三热交换器；以及热能汇，所述热能汇耦合到所述第三热交换器并且被配置成从其接收热能；所述热能导管具有第三部分，所述第三部分联接到所述第三热交换器并且被配置成经由所述第二热交换器输送从所述热施加器接收的热能以从所述热施加器移除热能，所述控制器还被配置成使得以足以将所述神经的治疗部分的温度降低到低于所述生理温度的第二温度的速率从所述热施加器移除热能，并且将所述第二温度保持第二时间以引起或保持所述靶神经的可逆阻断。5.根据权利要求1所述的设备，还包括：热能汇；热能导管，所述热能导管联接在所述热施加器与所述热能汇之间，并且被配置成使热能从所述热能导管穿过以将热能从所述热施加器输送到所述热能汇以从所述热施加器移除热能，所述控制器还被配置成使得以足以将所述神经的治疗部分的温度降低到低于所述生理温度的第二温度的速率从所述热施加器移除热能，并且将所述第二温度保持第二时间以
保持所述靶神经的可逆阻断。6.根据权利要求5所述的设备，其中所述能量是热能，所述能量源是热能源，并且所述能量导管是所述热能导管。7.根据权利要求2至5中任一项所述的设备，其中所述热能导管包括流体导管，并且被配置成使流体通过其循环以在所述热施加器与所述热能源之间输送热能。8.根据权利要求5所述的设备，其中所述热能导管包括流体导管，并且被配置成使流体通过其循环以在所述热施加器与所述热能源之间输送热能，并且还包括流量控制器，所述流量控制器在所述第一热交换器与所述第二热交换器和第三热交换器之间联接到所述流体导管，并且被配置成选择性地允许流体交替地循环通过所述第一热交换器和第二热交换器，和通过所述第三热交换器和所述第一热交换器以交替地将热能从所述第一热交换器输送到所述第二热交换器，从所述第二热交换器输送到所述第三热交换器。9.根据权利要求8所述的设备，其中所述控制器还是操作性的以控制所述流量控制器的操作。10.根据权利要求1至5中任一项所述的设备，其中所述身体部分是指、肢、头部或颈部中的一个。11.根据权利要求1至5中任一项所述的设备，其中所述可逆阻断是部分阻断。12.根据权利要求1至5中任一项所述的设备，其中所述可逆阻断是完全阻断。13.根据权利要求1至5中任一项所述的设备，其中所述第一温度在约39℃至约52℃的范围内。14.根据权利要求13所述的设备，其中所述第一温度在约42℃至约49℃的范围内。15.根据权利要求14所述的设备，其中所述第一温度在约42℃至约45℃的范围内。16.根据权利要求1至5中任一项所述的设备，其中所述第一时间在2分钟至约240分钟的范围内。17.根据权利要求16所述的设备，其中所述第一时间在5分钟至约60分钟的范围内。18.根据权利要求17所述的设备，其中所述第一时间在10分钟至约30分钟的范围内。19.根据权利要求4至6中任一项所述的设备，其中所述第二温度在约
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5℃至约30℃的范围内。20.根据权利要求19所述的设备，其中所述第二温度在约0℃至约25℃的范围内。21.根据权利要求20所述的设备，其中所述第二温度在约0℃至约15℃的范围内。22.根据权利要求21所述的设备，其中所述第二温度在约0℃至约10℃的范围内。23.根据权利要求22所述的设备，其中所述第二温度在约0℃至约5℃的范围内。24.根据权利要求4至6中任一项所述的设备，其中所述第二时间在2分钟至约240分钟的范围内。25.根据权利要求24所述的设备，其中所述第二时间在5分钟至约60分钟的范围内。26.根据权利要求25所述的设备，其中所述第二时间在10分钟至约30分钟的范围内。27.一种方法，包括：经由与治疗部分以操作性关系设置的热施加器将热能递送到受试哺乳动物的身体上的治疗位置处的靶神经的治疗部分，以将所述治疗部分的温度增加到高于所述神经的生理温度的第一温度；
继续经由所述热施加器将热能递送到所述治疗部分以在足以实现所述靶神经的可逆、至少部分阻断或预调理的第一时间将所述治疗部分的温度保持在所述第一温度；在继续递送热能之后，经由所述热施加器从所述治疗部分撤回热能，以将所述治疗部分的温度降低到低于所述神经的生理温度的第二温度；以及继续经由所述热施加器从所述治疗部分撤回热能以将所述治疗部分的温度保持在所述第二温度持续足以引起或保持所述靶神经的可逆阻断的第二时间。28.根据权利要求27所述的方法，其中所述第一温度在约39℃至约52℃的范围内。29.根据权利要求28所述的方法，其中所述第一温度在约42℃至约49℃的范围内。30.根据权利要求29所述的方法，其中所述第一温度在约42℃至约45℃的范围内。31.根据权利要求28所述的方法，其中所述第一时间在2分钟至约240分钟的范围内。32.根据权利要求31所述的方法，其中所述第一时间在5分钟至约60分钟的范围内。33.根据权利要求32所述的方法，其中所述第一时间在10分钟至约30分钟的范围内。34.根据权利要求27所述的方法，其中所述第二温度在约
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5℃至约30℃的范围内。35.根据权利要求34所述的方法，其中所述第二温度在约0℃至约25℃的范围内。36.根据权利要求35所述的方法，其中所述第二温度在约0℃至约15℃的范围内。37.根据权利要求36所述的方法，其中所述第二温度在约0℃至约10℃的范围内。38.根据权利要求37所述的方法，其中所述第二温度在约0℃至约5℃的范围内。39.根据权利要求34所述的方法，其中所述第二时间在2分钟至约240分钟的范围内。40.根据权利要求39所述的方法，其中所述第二时间在5分钟至约60分钟的范围内。41.根据权利要求40所述的方法，其中所述第二时间在10分钟至约30分钟的范围内。42.根据权利要求28至41中任一项所述的方法，还包括在继续撤回热能之后重复递送热能并且重复继续递送热能一次或多次。43.根据权利要求42所述的方法，还包括在重复递送热能并继续撤回热能之后，重复递送热能并且重复继续递送热能，重复撤回热能并且继续撤回热能一次或多次。44.根据权利要求27至43中任一项所述的方法，其中所述治疗位置是头部或颈部，并且所述靶神经是枕神经、三叉神经或眶上神经中的一种或多种，包括表面/浅表分支或其命名的分支。45.根据权利要求27至43中任一项所述的方法，其中所述治疗位置是头部或颈部，并且所述靶神经是前庭耳蜗神经、舌咽神经、嗅觉神经、视觉神经、迷走神经、副神经、舌下神经、动眼神经、滑车神经、外展神经、面部神经和三叉神经脊束尾核、三叉神经节、C1
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C2
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C3背根神经节中的一种或多种。46.根据权利要求27至43中任一项所述的方法，其中所述治疗位置被选择为治疗慢性膝疼痛，并且所述靶神经是隐静脉神经、股骨神经、腓总神经、胫骨神经、闭孔神经和膝周神经中的一种或多种。47.根据权利要求2...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：匹兹堡大学高等教育联邦体系，
类型：发明
国别省市：