使用经涂覆电极的高频组织消融制造技术

本发明专利技术提出了一种用于制造医疗装置的方法，该方法包括：提供要用于向生物组织施加电能的金属电极以及指定要施加该电能的频率。识别要施加至该金属电极的陶瓷涂层的厚度，以便使该指定频率下该金属电极和该组织之间的电阻抗降低指定量。在该金属电极上沉积该陶瓷涂层至该识别的厚度，并且将该金属电极组装到探针上以施加至该生物组织。针上以施加至该生物组织。针上以施加至该生物组织。

【技术实现步骤摘要】
使用经涂覆电极的高频组织消融


[0001]本公开整体涉及侵入式医疗装置和规程，并且具体地讲，涉及用于消融身体内的组织的设备和方法。

技术介绍

[0002]不可逆电穿孔(IRE)是一种软组织消融技术，其施加强电场的短脉冲以在细胞膜中产生永久性且因此致死的纳米孔，从而破坏细胞稳态(内部的物理和化学条件)。IRE之后的细胞死亡是由于细胞凋亡(编程性细胞死亡)而不是坏死(细胞损伤，细胞损伤通过其自身的酶的作用导致细胞被破坏)，如同在其他基于热和辐射的消融技术中一样。IRE可用于肿瘤消融，尤其在其中细胞外基质、血液流动和神经的精度和保留都非常重要的区域中进行肿瘤消融。
[0003]IRE也可应用于消融心脏中的组织，例如如美国专利申请公布2021/0161592中所述，其公开内容以引用方式并入本文。如该参考文献中所阐释，IRE主要为非热过程，其应当导致在短时间内使组织温度至多升高几度。因此，它与RF(射频)消融不同，后者将组织温度升高20℃和70℃之间，并且通过加热来破坏细胞。IRE可利用双相脉冲，即，施加在例如导管的两个双极电极之间的正脉冲和负脉冲的组合。为了使IRE脉冲在心脏组织中生成所要求的纳米孔，脉冲的场强必须超过与组织有关的阈值E
th
，对于心脏细胞该阈值为大约500V/cm。所施加的电压可达到至多2000V。双相IRE脉冲包括施加在两个电极之间的具有短脉冲宽度的正脉冲和负脉冲，并且在正脉冲和负脉冲之间具有短暂间隔。
[0004]消融导管上的电极通常由生物相容性金属诸如金或铂制成。在一些情况下，在金属电极上施加涂层。例如，美国专利6,475,214描述了一种消融导管，该消融导管包括细长的柔性导管主体，该导管主体具有近侧端部和远侧端部以及延伸穿过其中的至少一个腔。具有至少约3mm长度的尖端电极安装在导管主体的远侧端部上。尖端电极包括具有外表面的基体材料和施加在基体材料的外表面的至少一部分上的多孔层，该多孔层包含金属氮化物、金属氧化物、金属碳化物、金属碳氮化物、碳、氮化碳或它们的组合。

技术实现思路

[0005]下文描述的本公开的示例提供了用于IRE的改进电极以及用于制造此类电极的方法。
[0006]用于制造医疗装置的示例性方法可包括以各种顺序执行的以下步骤并包括相关领域技术人员所理解的间插步骤。该方法可包括提供要用于向生物组织施加电能的金属电极；指定要施加电能的频率；识别要施加至金属电极的陶瓷涂层的厚度，该厚度将使指定频率下金属电极和组织之间的电阻抗降低指定量；在金属电极上沉积陶瓷涂层至识别的厚度；以及将金属电极组装到探针上以施加至生物组织。
[0007]施加电能可包括施加双相电脉冲，以便引起生物组织的不可逆电穿孔。
[0008]组装金属电极可包括将金属电极固定至导管的用于插入活体受检者的心脏中的
远侧端部。
[0009]指定频率可包括选择超过100kHz的频率。
[0010]陶瓷涂层可包含氮化钛。
[0011]识别厚度可包括选择在100nm和10,000nm之间范围内的厚度。
[0012]沉积陶瓷涂层可包括对金属电极施加电化学沉积或物理气相沉积的工艺。
[0013]识别厚度可包括选择陶瓷涂层的厚度以使电阻抗相对于金属电极和组织之间的基线阻抗降低至少25％。
[0014]用于医疗治疗的示例性系统可包括信号发生器、探针和陶瓷涂层。信号发生器可被配置为生成指定频率下的电能以施加至生物组织。探针可包括金属电极，该金属电极被配置为施加至生物组织并且被耦合以从信号发生器接收电能。陶瓷涂层可以选定的厚度设置在金属电极上，以便将指定频率下金属电极和组织之间的电阻抗降低指定量。
[0015]信号发生器可被配置为向金属电极施加双相电脉冲，以便引起生物组织的不可逆电穿孔。
[0016]探针可包括被配置用于插入到活受检者的心脏中的导管。
[0017]指定频率可大于100kHz。
[0018]陶瓷涂层可包含氮化钛。
[0019]陶瓷涂层的厚度可在100nm和10,000nm之间的范围内。
[0020]陶瓷涂层可通过电化学沉积或物理气相沉积的工艺应用于金属电极。
[0021]可选择陶瓷涂层的厚度以使电阻抗相对于金属电极和组织之间的基线阻抗降低至少25％。
附图说明
[0022]结合附图，通过以下对本公开的示例的详细描述，将更全面地理解本公开，其中：
[0023]图1为根据本公开的示例的在IRE消融规程中使用的系统的示意性图解；
[0024]图2A为根据本公开的示例的被部署在IRE中使用的导管的远侧端部处的篮形组件的示意性图解；
[0025]图2B为示出根据本公开的示例的图2A的篮形组件上的电极的细节的示意性剖视图；并且
[0026]图3为根据本公开的示例的示意性地示出用于IRE消融的导管的制造方法的流程图。
具体实施方式
[0027]应结合附图来阅读下面的具体实施方式，其中不同附图中相同元件的编号相同。附图(未必按比例绘制)描绘了所选择的示例，并不旨在限制本专利技术的范围。详细描述以举例的方式而非限制性方式示出本专利技术的原理。此描述将明确地使得本领域技术人员能够制备和使用本专利技术，并且描述了本专利技术的若干实施方案、适应型式、变型形式、替代形式和用途，包括目前据信是实施本专利技术的最佳方式。
[0028]如本文所用，针对任何数值或范围的术语“约”或“大约”指示允许部件或元件的集合实现如本文所述的其预期要达到的目的的合适的尺寸公差。更具体地，“约”或“大约”可
指列举值的值
±
10％的范围，例如“约90％”可指81％至99％的值范围。
[0029]如本文所讨论的，“患者”、“受体”、“用户”和“受检者”的组织可以是人或任何动物的组织。应当理解，动物可以是各种任何适用的类型，包括但不限于哺乳动物、兽医动物、家畜动物或宠物类动物等。例如，动物可以是专门选择具有与人类相似的某些特性的实验动物(例如，大鼠、狗、猪、猴等)。应当理解，受检者可以是例如任何适用的人类患者。
[0030]如本文所讨论的，“医师”可包括医生、外科医生、技师、科学家，或者与递送用于本文所公开的治疗的多电极导管相关联的任何其他个体或递送仪表装置。
[0031]如本文所讨论的，当涉及本公开的装置和相应系统时，术语“消融(ablate/ablation)”是指被配置为通过利用非热能(诸如不可逆电穿孔(IRE))来降低或防止细胞中不稳定心脏信号的产生的部件和结构特征。在本公开全文中使用的“消融”，在涉及本公开的装置和对应系统时是指用于某些病症的心脏组织的消融，包括但不限于心律失常、心房扑动消融、肺静脉隔离、室上性心动过速消融和心室性心动过速消融。术语“消融(ablate/ablation)”还包括实现相关领域技术人员所理解的各种形式的身体组织消融的已知方法、装置和系统。
[0032]如本文所讨论的，术语“双极”和“单极”当用于指本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于制造医疗装置的方法，所述方法包括：提供要用于向生物组织施加电能的金属电极；指定要施加所述电能的频率；识别要施加至所述金属电极的陶瓷涂层的厚度，所述厚度将使所指定频率下所述金属电极和所述组织之间的电阻抗降低指定量；在所述金属电极上沉积所述陶瓷涂层至所识别的厚度；以及将所述金属电极组装到探针上以用于施加至所述生物组织。2.根据权利要求1所述的方法，其中，施加所述电能包括施加双相电脉冲，以便引起所述生物组织的不可逆电穿孔。3.根据权利要求1所述的方法，其中，组装所述金属电极包括将所述金属电极固定至导管的用于插入活体受检者的心脏中的远侧端部。4.根据权利要求1所述的方法，其中，指定所述频率包括选择超过100kHz的频率。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述陶瓷涂层包含氮化钛。6.根据权利要求1所述的方法，其中，识别所述厚度包括选择在100nm和10,000nm之间范围内的厚度。7.根据权利要求1所述的方法，其中，沉积所述陶瓷涂层包括将电化学沉积或物理气相沉积的工艺应用于所述金属电极。8.根据权利要求1所述的方法，其中，识别所述厚度包括选择所述陶瓷涂层的所述厚度以使所述电阻抗相对于所述金属电极和所述组织之间的基线阻抗降低至少25%。...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：伯恩森斯韦伯斯特以色列有限责任公司，
类型：发明
国别省市：