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公開番号2025088764
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-11
出願番号2024207882
出願日2024-11-29
発明の名称組織の不可逆電気穿孔法のための装置、方法及びシステム
出願人シュトッカートゲー・エム・ベー・ハー,Stockert GmbH
代理人アインゼル・フェリックス=ラインハルト,個人,個人,個人,個人,個人
主分類A61B 18/12 20060101AFI20250604BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】組織の不可逆電気穿孔法のための装置、方法及びシステムに関する。
【解決手段】本発明は、エネルギー監視制御によって不可逆電気穿孔法を行う装置、システム及び方法について説明する。装置の例示的な実施形態は、電気信号生成器と、電極対と、信号生成器に接続された評価及び制御ユニットと、を有する。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
組織の組織型選択的不可逆電気穿孔法のための装置であって、
－受信されるべき信号プロトコルに従って電気信号を生成及び送信するように構成された電気信号生成器と、
－前記電気信号生成器に接続された電極対であって、前記電気信号を受信し、当該電極対の間にある組織を介して電気接続を閉路するように構成された電極対と、
－前記信号生成器に接続された評価及び制御ユニットであって、前記評価及び制御ユニットが、
－第１の動作段階において、測定信号プロトコルを前記信号生成器に送信し、前記組織を通して送信された少なくとも１つの測定信号に基づいて組織インピーダンスを特定することと、
－第２の動作段階において、バースト当たりのエネルギーの量を指定するために、前記特定された組織インピーダンスに基づいて、バースト信号シーケンスプロトコルの少なくとも１つのフォーマットを調整することと、
－第３の動作段階において、調整された前記バースト信号シーケンスプロトコルを前記信号生成器に送信することと、
を行うように構成された評価及び制御ユニットと、
を有する装置。
続きを表示（約 1,900 文字）【請求項２】
バースト当たりのエネルギーの前記指定された量は、特に前記第３の動作段階において、特に不可逆的に前記組織内に細孔を形成するために必要な電界強度よりも大きい電界強度を前記組織内に誘導する、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記バースト信号シーケンスプロトコルのフォーマットは、
前記信号生成器によって生成されるべきバースト信号シーケンスの特性及びバースト当たりのエネルギーの前記量を指定し、
－前記バースト信号シーケンス内のバーストの第１の数と、
－前記バースト信号シーケンスの少なくとも２つの連続するバースト間の少なくとも１つの第１の時間間隔と、
－バースト内の双極パルスの第２の数と、
－バースト内の少なくとも２つの連続する双極パルス間の少なくとも１つの第２の時間間隔と、
－少なくとも１つの双極パルスの正パルスと負パルスとの間の第３の時間間隔と、
－少なくとも１つの双極パルスの正及び／又は負パルスのパルス幅と、
－少なくとも１つの双極パルスの正及び／又は負パルスのパルス偏向の値と、
を有する、請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
前記送信された測定信号は、バースト信号シーケンスレベルに等しい測定信号レベルを有する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の装置と、単極カテーテルとを有する、組織の不可逆電気穿孔法のためのシステムであって、
前記カテーテルは、遠位端を有し、電極対が、第１の電極及び体表面電極として構成され、前記第１の電極は、前記カテーテルの前記遠位端に配置され、前記体表面電極は、患者の体表面上に配置される、システム。
【請求項６】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の装置と、双極カテーテルとを有する、組織の不可逆電気穿孔法のためのシステムであって、
前記カテーテルは、遠位端を有し、電極対が、前記遠位端に配置される、システム。
【請求項７】
組織の不可逆電気穿孔法のための方法であって、
－受信されるべき信号プロトコルに従って電気信号を生成及び送信するように構成された電気信号生成器を提供するステップと、
－前記電気信号生成器に接続された電極対であって、前記電気信号を受信し、当該電極対の間にある前記組織を介して電気接続を閉路するように構成された電極対を提供するステップと、
－前記信号生成器に接続された評価及び制御ユニットを提供するステップと、
－第１の動作段階において、前記評価及び制御ユニットによって測定信号プロトコルを前記信号生成器に送信するステップと、
－前記第１の動作段階において、前記信号生成器及び前記電極対によって前記組織を通して少なくとも１つの測定信号を送信するステップと、
－前記第１の動作段階において、前記組織を通して送信された前記測定信号に基づいて組織インピーダンスを特定するステップと、
－第２の動作段階において、バースト当たりのエネルギーの量を指定するために、前記組織インピーダンスに基づいて前記評価及び制御ユニットによってバースト信号シーケンスプロトコルの少なくとも１つのフォーマットを調整するステップと、
－第３の動作段階において、調整された前記バースト信号シーケンスプロトコルを、前記評価及び制御ユニットによって前記信号生成器に送信するステップと、
を含む、方法。
【請求項８】
前記バースト信号シーケンスプロトコルのフォーマットは、
前記信号生成器によって生成されるべきバースト信号シーケンスの特性及びバースト当たりのエネルギーの前記量を指定し、
－前記バースト信号シーケンス内のバーストの第１の数と、
－前記バースト信号シーケンスの少なくとも２つの連続するバースト間の少なくとも１つの第１の時間間隔と、
－バースト内の双極パルスの第２の数と、
－バースト内の少なくとも２つの連続する双極パルス間の少なくとも１つの第２の時間間隔と、
－少なくとも１つの双極パルスの正パルスと負パルスとの間の第３の時間間隔と、
－少なくとも１つの双極パルスの正及び／又は負パルスのパルス幅と、
－少なくとも１つの双極パルスの正及び／又は負パルスのパルス偏向の値と、
を有する、請求項７に記載の方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
組織の不可逆電気穿孔法のための装置、方法及びシステムが、ここに提示される。本装置、本システム及び本方法の特徴及び特性は、特許請求の範囲に特定されているが、明細書及び図面も、本装置、本システム及び本方法並びにそれらの種々の態様及び関係の特性を開示する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
パルス電界による組織の治療は、近年、臨床応用として徐々に重要性を増している。一方、そのような治療において使用される短い高電圧パルスと、結果として生じる組織上／組織内の高い電界強度との効果は、４０年以上にわたって種々の研究プロジェクトの一部であった。そのような応用は、非熱的処置として分類され得、典型的には数百ボルト毎センチメートルの領域内にあり得る局所的に高い電界を生成するために組織への／内の短い高パルスの供給に基づく。それにより、組織の細胞膜内に細孔が生成される。この電界が細胞膜の脂質二重層における細孔形成中に特定の閾値を超える場合、いわゆる電気穿孔法は、不可逆であり得るものであり、細孔は、永続的に開いたままであり、これは、最終的に細胞のアポトーシス（プログラム化された細胞死）をもたらす。
【０００３】
不可逆電気穿孔法（ＩＲＥ）は、数ミリ秒間に数度以下の組織温度の上昇をもたらす主に非熱的な処置である。これは、ＩＲＥを、従来使用されてきた、組織温度が２０℃乃至７０℃上昇し、細胞が加熱によって破壊されるＲＦアブレーション（高周波／ラジオ波アブレーション）と区別する。ＩＲＥにおいては、ＤＣ電圧の印加の場合に典型的に生じる筋収縮を可能な限り回避するために、通常、双極パルス、すなわち、正パルスと負パルスとの組合せが使用される。パルスは、たとえば、カテーテルの２つの双極電極間に、又は、カテーテル電極と、典型的には患者の背中の皮膚に貼り付けられる体表面電極との間に印加され得る。
【０００４】
ＩＲＥパルスが標的組織の細胞膜内に所望の細孔を生成するために、一対の少なくとも２つの電極間の標的組織における／内の、パルスによって規定される電界強度Ｅは、組織依存閾値Ｅ
ｔｈ
を超えなければならない。たとえば、心臓細胞についての閾値は約５００Ｖ／ｃｍであるが、骨については３０００Ｖ／ｃｍである。電界強度の閾値におけるこれらの差は、異なる組織又は混合組織（脂肪組織、心筋組織及び神経組織）におけるＩＲＥの選択的適用を可能にする。必要な電界強度を達成するために、電極対に印加されるべき電圧は、標的組織の性質と、また、電極間の距離及び電極自体のサイズの両方に依存する。これらのパラメータは、同様に、アブレーション中の熱エネルギー入力、及び、従って、治療されるべき組織において生じ得る温度ピークにも影響を及ぼす。印加電圧は、最大２０００Ｖに達する可能性があり、これは、熱的ＲＦアブレーションの場合に典型的である１０Ｖ～２００Ｖの電圧よりもかなり高い。
【０００５】
ＩＲＥのための双極パルス・フィールド・アブレーション・パルス（双極ＰＦＡパルス）は、正パルス及び負パルスを含み、正パルス及び負パルスは、１μｓから５μｓまでのパルス幅、及び、１μｓから５μｓまでの正パルスと負パルスとの間の間隔で、２つの電極間に印加される。双極パルスは、パルスシーケンスを形成するために組み合わせられ、各シーケンスは、１ｍｓから１０ｍｓまでのパルス間間隔を有する１００個超の双極パルスを含み得る。各場合のパルスシーケンスは、バーストを形成し、ＩＲＥアブレーションのパルスパケット全体は、その各々が１ｍｓから１０００ｍｓまでのバースト間間隔を有する１個から２０個までのバースト／バースト単位で構成される。アブレーションの総持続時間は、最大１０秒であり得る。
【０００６】
パルスプロトコルの説明されたパラメータは、所望の電気穿孔法効果及び関連する臨床的有効性が達成され、同時に、たとえば、筋収縮又は組織への熱損傷など、起こり得るリスクが回避されるように、アブレーションの前に設定されるべきである。パルスプロトコルの時間的及び定量的変数に加えて、電気的パラメータも、ここでは非常に重要である。
【０００７】
これまで、電気的パラメータは、治療されるべき組織を通って少なくとも２つの電極間を流れ、従って、局所的に電界を誘導する、ターゲット電流の仕様によって、比較システムにおいて設定されていた。この誘導された電界のサイズは、組織の電気インピーダンスに依存する。しかしながら、組織インピーダンスは、同様に、電極の位置又はサイズによって、及び、患者に応じて、従って、最終的には、処置によって組織に伝達され、組織を局所的に加熱することができるエネルギーにも応じて、変動する。従って、このようにしてターゲット電流を調節することは、たとえば、電極における水膨れの形成又は組織の炭化など、局所的に望ましくない熱的効果が生じ得ないことを保証しない。
【０００８】
ＰＦＡパルスを制御するためのさらなる重要な因子は、印加された電界強度Ｅに対する電気組織インピーダンスの依存性であるが、それは、これが組織の伝導率に直接影響を及ぼし、従って、局所エネルギー入力にも影響を及ぼすためである。従って、電気組織インピーダンスの測定が、実際のＩＲＥアブレーションとは異なる電界強度で行われる場合、結果的に、アブレーション中の組織への実際のエネルギー入力も異なる。
【０００９】
いくつかの比較システムは、エネルギー入力を調節するためにアブレーション中に能動的調節を使用するが、たとえば、アブレーションの開始時の調整中に、熱損傷がまだ生じていないことは保証されない。
【００１０】
国際公開第２０２２／１６４７５０号は、ＩＲＥシステムのための電圧制御パルスシーケンスを開示している。開示されるシステムは、カテーテル電極を備えたアブレーションカテーテルを有する。カテーテル電極は、標的組織内に電界を生成する。追加のコントローラが、第１のパルスシーケンスの第１のパルス電圧を受信し、第１のパルス電圧に基づいて充電電圧を決定するように構成される。追加の生成器が、制御されたパルス電圧の第２のパルスシーケンスを供給するように構成される。
（【００１１】以降は省略されています）

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