用于治疗脑部疾患的设备及其实施方法技术

本发明专利技术涉及一种用于治疗脑部疾患的设备，其包括至少一个由非铁磁性材料制成的可植入发生器（4），可植入发生器包括壳体（7）、位于所述壳体内通过发射超声波诱导脑部疾患治疗的超声波发生治疗装置（11）以及将可植入壳体紧固到颅骨的装置。该设备还包括向可植入发生器的治疗装置供电并设定和控制其工作参数的功率控制器（PwC），和用以将功率控制器与可植入发生器的治疗装置连接的连接装置（6）。本发明专利技术还公开了利用这种设备治疗脑部疾患的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于治疗像脑瘤这样的脑部疾患以及脑部疾病和像阿尔茨海默氏症或帕金森症这样的脑功能障碍的设备和方法。
技术介绍
在过去的数十年中，对脑处理和脑部疾病的学术和临床认识与理解已经极大地改进，所以对这些病的内科和外科治疗也已得到极大改进。神经调节
是特别发达的一个脑内科领域，该技术在于使脑部区域受到类似于电流或磁场这样的物理刺激以治疗神经障碍。在神经调节技术中，公知的并在文献中作为例证的有借助电探针的DBS (其代表 “脑深部刺激”)、TES (其代表“经颅电刺激”)和TMS (代表“经颅磁刺激”)。近来，WO 2006/092061A1已经提出多种可植入装置，其用以通过几种物理刺激(皮层上机械冲击、脑深部电刺激、药物灌注、神经功能缺损的康复)对神经功能造成持久改变。 WO 2009/067323A1还建议了用于生成颅/脑界面的装置，该装置(可植入到颅骨内)是完全无源的窗口或通道，可供外部物质手段(电离子流、射频…)透过以便神经调节运动障碍或癫痫病的脑部活动。在脑癌治疗领域，这种神经调节技术无效。对这种病理而言，所应用的治疗仍然与其他种类的癌症所应用的治疗相同，即在不会造成脑部的不可逆的或致命的损伤的可行条件下进行化疗和/或外科手术切除肿瘤。脑外科手术治疗要求对患者的颉骨进行开放性外科操作(open surgical procedure)ο这种开放性外科操作包括开颉术(craniotomy),其包括执行骨窗开颉(bone flap)。为了这么做，外科医生首先通过穿出几个钻孔(burr hole)在颅骨中执行环锯术， 其次分开下面的硬脑膜。此后，外科医生就从一个钻孔到另一个地使用锯来执行开颅术。每个钻孔的直径通常为IOmm到12_。每个钻孔的碎裂的骨头碎片被保留，并在手术结束时被 用来填充骨缺损处，这些骨缺损会经历不良的长期的骨化过程。在手术过程结束时，骨窗或是通过经颅缝合或是通过微型钛板而被重新定位或固定。骨缺损区域用合成共聚物或用手术前期钻钻孔获得的骨粉来填充。这些开颅术过程对患者而言是沉重的负担，并会在颅骨中留下不可逆的伤口。超级锁孔手术(ultra keyhole surgical)不需要执行骨窗开颉,而仅仅是执行钻孔。在立体定向活组织检查的情况下，这种钻孔可以非常小(直径4_)，但为了进行局部肿瘤切除，可能需要较大(直径在8mm到12mm)的钻孔以进行内窥镜手术。至于化疗，这类治疗包括使患者服用非常活性的药物。不幸的是，这些药物对肿瘤并不是特别有效，而且它们还对患者的整个身体有相当大的副作用，伴有类似于恶心、头发脱落等非常难受的副作用。如今一些年来，高强超声波已经通过其热凝固组织的能力(高强超声波)而显示出是一种治疗肿瘤的相关物理手段。然而，在脑部中，这种超声波治疗到目前为止因颅骨的吸收和衍射超声波的屏障功能而无效。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于脑瘤和其他脑功能障碍的新治疗方式。本专利技术具体的目的在于，提供一种用于治疗脑瘤和/或功能障碍的较少损伤的方法。本专利技术的另一目的是，还致力于提供一种用于脑瘤和脑功能障碍的治疗方式，其能够精确地在脑内的肿瘤位置生效，而对剩余的脑部或患者的身体没有副作用或仅有有限的副作用。根据第一方案，本专利技术提供一种用于治疗脑部疾患、具体地用于治疗脑瘤的设备， 其特征在于，该设备包括至少一个MRI相容的且由非铁磁性材料制成的可植入发生器，该可植入发生器用于植入到患者的颅骨中钻出的钻孔内，所述可植入发生器包括壳体，其至少具有通过周边壁连接在一起的上壁和下壁；超声波发生治疗装置，其位于所述壳体内，用以通过经由壳体的下壁进入脑部内的超声波的发射来诱导脑部疾患的治疗，以及用于将可植入壳体紧固到颅骨内的装置。所述设备还包括功率控制器，用以向可植入发生器的治疗装置供电，并设定和控制该治疗装置的工作参数； 连接装置，用以将功率控制器与可植入发生器的治疗装置连接。根据本专利技术的设备致力于通过以本专利技术的设备的治疗装置直接向脑部内发射超声波来治疗脑部疾病和脑功能障碍。以治疗装置发射的超声波处于选定频率，并能够集中在脑部的特定区域，以有针对性地并局部地治疗该区域。有利地，可植入发射器被设计成MRI相容的，即由非铁磁性材料制成，以保证MRI 的相容性并防止MRI信号的假象(artefact)和衍射。优选地，所述可植入发射器由隔离聚合物材料制成。根据本专利技术，功率控制器为治疗装置适用于发射超声波，其中，发射频率介于 200kHz与IOMHz之间，优选为IMHz。为了将超声波发射到脑部之内，治疗装置包括至少一个超声波换能器。优选地，治疗装置包括至少一个高效超声波换能器，例如高强度聚焦超声(HIFU)超声波换能器。根据本专利技术的设备的其他特征，至少一个超声波换能器包括在压电复合元件、压电瓷元件、电容超声波元件(C-MUT元件)或者聚偏氟乙烯元件组成的组中选择的元件。在另一实施例中，本专利技术的设备还包括用以在脑部中将超声波的传播引导到目标区域或位置的波束操纵元件。对于本专利技术的设备的可植入发生器而言，被发射的超声波的这种波束操纵证明特别有利于从单一一个钻孔位置瞄准不同的脑部区域。优选地，波束操纵元件包括在功率控制器和/或治疗装置中实施的相位差引发电子部件，这些相位差引发电子部件优选集成到或合并到治疗装置的超声波换能器。这种相位差引发部件可例如包括滤波器、电容器和它们的组合。在本专利技术的设备的可选实施例中，优选除了所述换能器之外，治疗装置还包括至少一个发光体，例如至少一个电致发光二极管。本专利技术的设备被设计为借助将超声波和/或光发射到需要治疗的脑部区域内来治疗脑部疾患。为了使超声波和/或光易于发射并扩散到脑部之内，设备的可植入壳体的下壁有利地是超声波和光能够穿透的。优选地，可植入壳体的下壁还包括或限定有至少一个用于使被发射到脑部内的超声波聚焦或散焦的透镜组件。同样优选地，至少一个透镜组件有利地可绕壳体的纵轴移位，以允许超声波和/ 或光波的焦距调整到脑部内。在本专利技术的设备的另一实施例中，壳体的下壁包括外表面，该外表面覆盖有可变厚度的软材料，用以提供与脑部或颅骨的脑硬膜连续的接触界面以使超声波传播到脑部之内。在一个有利实施例中，本专利技术的设备还包括用于接收并分析被脑部反射、或者更明确地被脑部血液中扩散的造影剂反射的超声波(也被称为反向散射波)的检测元件。这种检测元件优选包括超声波换能器，该超声波换能·器明确地专用于接收并处理反射波，或者治疗装置的发射超声波换能器被设定在接收模式下。在两种情况下，超声波元件均直接连接到功率控制器，以处理源自反射波的电信号。根据本专利技术的设备的其他特性，所述可植入发生器包括连接插头；连接插头用以容置连接装置，并确保功率控制器与治疗装置之间的连接。在本专利技术的有利实施例中，连接插头是被保持在可植入发生器的壳体的上壁内的经皮插头(transdermic plug),并包括防止与患者的皮肤接触的隔离涂层。优选地，连接装置包括适合用于穿过患者皮肤插入连接插头内的经皮针 (transdermic needle);所述经皮针除了其用于通过连接插头接触治疗装置连接器的尖端之外，涂有隔离材料。使用经皮针作为功率控制器与可植入发生器之间的电连接件，避免了本专利技术的设备的MRI不相各问题。被植本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.02.22 EP PCT/2010/0522061.用于治疗脑部疾患的设备，具体地用于治疗脑瘤，其特征在于，所述设备包括至少一个MRI相容的可植入发生器(2);所述至少一个MRI相容的可植入发生器由非铁磁性材料制成，用于植入患者的颅骨(I)中钻出的钻孔(3)内，所述可植入发生器(4)包括 壳体(7)，至少具有由周边壁(10)连接在一起的上壁(8)和下壁(9)； 超声波发生治疗装置(11)，位于所述壳体(7 )内，用以通过经由所述下壁(9 )进入脑部(2)内的超声波的发射来诱导脑部疾患的治疗；以及 用于将所述可植入壳体紧固到颅骨内的装置(5、12、12’ )； 所述设备还包括 功率控制器(PwC)，用以向所述可植入发生器(4)的治疗装置(11)供电，并设定和控制所述治疗装置的工作参数；以及 连接装置(6)，用以将所述功率控制器与所述可植入发生器的治疗装置连接。2.根据权利要求1所述的用于治疗脑部疾患的设备，其特征在于，所述功率控制器(PwC)适用于使所述治疗装置(11)发射超声波，其中，发射频率介于200kHz与IOMHz之间，优选为IMHz。3.根据权利要求1或2所述的用于治疗脑部疾患的设备，其特征在于，所述治疗装置(11)包括至少一个超声波换能器(13、17)。4.根据权利要求1至3所述的用于治疗脑部疾患的设备，其特征在于，所述至少一个超声波换能器(13、17)包括在压电复合元件、压电陶瓷元件、C-MUT元件或者聚偏氟乙烯(PVDF )元件构成的组中选择的元件。5.根据权利要求1至4所述的用于治疗脑部疾患的设备，其特征在于，所述设备包括波束操纵元件，用以在脑部中将超声波的传播引导到目标区域或位置。6.根据权利要求5所述的用于治疗脑部疾患的设备，其特征在于，所述波束操纵元件包括在所述功率控制器(PwC)和/或所述治疗装置(11)中实施的相位差引发电子部件。7.根据权利要求5或6所述的用于治疗脑部疾患的设备，其特征在于，所述波束操纵元件集成到或合并到所述治疗装置(11)的所述超声波换能器(13、17)。8.根据权利要求1至7中任一项所述的用于治疗脑部疾患的设备，其特征在于，所述治疗装置(11)包括至少一个发光体，例如至少一个激光电致发光二极管。9.根据权利要求1至8之一所述的用于治疗脑部疾患的设备，其特征在于，所述壳体(7)的下壁(9)是超声波和/或光波能够穿透的。10.根据权利要求1至9之一所述的用于治疗脑部疾患的设备，其特征在于，所述可植入壳体的下壁(9)包括或限定有用于被发射到脑部内的超声波的至少一个透镜组件(23)。11.根据权利要求10所述的用于治疗脑部疾患的设备，其特征在于，所述至少一个透镜组件(23)有利地能够绕所述壳体的纵轴(X-X’)移位，以允许超声波和/或光波的焦距调整到脑部(2)内。12.根据权利要求1至11之一所述的用于治疗脑部疾患的设备，其特征在于，所述壳体的下壁(9)包括覆盖有可变厚度的软材料(24)的外表面，用以提供与脑部(2)或颅骨中的脑硬膜连续的接触界面以使超声波传播到脑部内。13.根据权利要求1至12之一所述的用于治疗脑部疾患的设备，其特征在于，所述设备还包括用于接收和分析被脑部(2)反射的超声波的检测元件。14.根据权利要求13所述的用于治疗脑部疾患的设备，其特征在于，所述检测元件包括连接到所述功率控制器(PwC)、用于处理源自被反射超声波的电信号的超声波换能器(17)。15.根据权利要求1至14之一所述的用于治疗脑部疾患的设备，其特征在于，所述可植入发生器(4)包括连接插头(15);所述连接插头用以容置所述连接装置(6)，并确保所述功率控制器(PwC)与所述治疗装置(11)之间的连接。16.根据权利要求15所述的用于治疗脑部疾患的设备，其特征在于，所述连接插头(15)是被保持在所述可植入发生器(4)的壳体(7)的上壁(8)内的经皮插头，并包括防止与患者的皮肤接触的隔离涂层。17.根据权利要求16所述的用于治疗脑部疾患的设备，其特征在于，所述连接装置(6)包括适合用于穿过患者皮肤插入所述连接插头(15)内的经皮针(19);所述经皮针除了其用于通过所述连接插头接触所述治疗装置连接器的尖端(22)之外，涂有隔离材料。18.根据权利要求1至17所述的用...

【专利技术属性】
技术研发人员：亚历山大·卡庞捷，希里尔·拉丰，让伊夫·沙普隆，迈克尔·肖恩·坎尼，凯文·贝卡里亚，
申请(专利权)人：皮埃尔与玛丽·居里巴黎第六大学，公共救济事业局巴黎医院，卡瑟罗医院，
类型：
国别省市：