本公開(kāi)總體上涉及組織再生領(lǐng)域。描述了利用細(xì)胞透化和電解來(lái)消融細(xì)胞，同時(shí)保留脫細(xì)胞的細(xì)胞外基質(zhì)以允許組織再生和組織工程的示例。

背景技術(shù)：

1、體內(nèi)的組織可以在手術(shù)或醫(yī)療程序中使用切除和移除進(jìn)行治療。在微創(chuàng)組織消融中，可以使用不涉及切除或需要最小切除的程序在體內(nèi)(例如，原位)治療靶組織。微創(chuàng)組織消融技術(shù)的一些示例包括電解消融、冷凍手術(shù)、化學(xué)消融(例如，酒精注射)和熱消融(例如，射頻、微波)。

2、組織工程和再生醫(yī)學(xué)是醫(yī)學(xué)和外科相對(duì)較新的研究領(lǐng)域。再生手術(shù)通常涉及消融被治療區(qū)域中的靶細(xì)胞，然后利用細(xì)胞外支架允許或促進(jìn)被治療區(qū)域中所需細(xì)胞的生長(zhǎng)，該細(xì)胞外支架通過(guò)免疫系統(tǒng)程序化清除被治療細(xì)胞而保持完整。

3、在使用冷凍手術(shù)或熱消融的微創(chuàng)組織消融中，免疫系統(tǒng)會(huì)清除消融的組織。然而，由于現(xiàn)有技術(shù)的消融技術(shù)會(huì)不加區(qū)別地影響被治療組織的所有分子，包括細(xì)胞內(nèi)容物和細(xì)胞外基質(zhì)，因此不會(huì)出現(xiàn)組織工程和/或再生醫(yī)學(xué)所需的正常組織再生，而是瘢痕組織在六到八周內(nèi)取代消融組織。例如，冷凍手術(shù)和熱消融后，最初會(huì)出現(xiàn)大量炎癥，發(fā)生凝固性壞死。這種損傷最終導(dǎo)致瘢痕、潰瘍、壞死和纖維化組織的形成，這些組織在手術(shù)后幾周內(nèi)仍然存在，瘢痕組織和纖維化在這些患者中可能是永久性的。使用高溫進(jìn)行消融(例如，經(jīng)由rf能量)和冷凍的現(xiàn)有技術(shù)微創(chuàng)組織消融過(guò)程也會(huì)產(chǎn)生疤痕、潰瘍、壞死和纖維化組織。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本文描述了方法的示例。一種示例方法可以包括將至少一個(gè)電極定位成靠近患者的組織，使用該至少一個(gè)電極向患者的組織的至少一部分施加電場(chǎng)，該電場(chǎng)被配置為使患者靶向組織中的細(xì)胞膜透化，從而產(chǎn)生透化的細(xì)胞，其中透化的細(xì)胞在靶向消融區(qū)域內(nèi)，并進(jìn)行電解以在組織中產(chǎn)生電解產(chǎn)物來(lái)消融透化的細(xì)胞，同時(shí)使靶向消融區(qū)域中的細(xì)胞外基質(zhì)保持完整。

2、在一些示例方法中，定位包括將導(dǎo)管輸送到患者，導(dǎo)管包括至少一個(gè)電極。

3、在一些示例方法中，施加電場(chǎng)包括在至少一個(gè)電極和放置成靠近患者的返回電極之間施加電壓。

4、在一些示例方法中，導(dǎo)管包括一對(duì)電極，一對(duì)電極包括至少一個(gè)電極，并且施加電場(chǎng)包括在該一對(duì)電極之間施加電壓。

5、在一些示例方法中，細(xì)胞外基質(zhì)為組織再生提供支架。

6、在一些示例方法中，電解產(chǎn)物不形成瘢痕組織、纖維化組織、凝固性壞死、潰瘍或其組合。

7、在一些示例方法中，施加電場(chǎng)包括以50μf至100μf的電容輸送100v至1000v的脈沖。

8、在一些示例方法中，脈沖的數(shù)量在1至10之間。

9、在一些示例方法中，基于消融深度選擇脈沖數(shù)量。

10、在一些示例方法中，產(chǎn)生的電場(chǎng)在450v/cm至850v/cm之間。

11、在一些示例方法中，組織是小腸的粘膜層。

12、在一些示例方法中，粘膜層和粘膜下層之間的界面處的電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)小于用于不可逆電穿孔的場(chǎng)強(qiáng)。

13、在一些示例方法中，粘膜層和粘膜下層之間的界面處的電場(chǎng)小于850v/cm。

14、在一些示例方法中，粘膜層和粘膜下層之間的界面處的電場(chǎng)在450v/cm至850v/cm之間。

15、一些示例方法包括通過(guò)移植、遷移或其組合將額外的細(xì)胞引入靶向消融區(qū)域，其中額外的細(xì)胞利于再生。

16、本文描述了系統(tǒng)的示例。示例系統(tǒng)包括輸送系統(tǒng)，該輸送系統(tǒng)具有多個(gè)電極和控制器，所述電極被配置為接觸靶向消融的組織區(qū)域，所述控制器被配置為控制施加到電極的電荷，所述控制器被配置為感應(yīng)電壓以在靶向消融組織區(qū)域中產(chǎn)生透化的細(xì)胞，并感應(yīng)電流以產(chǎn)生電解產(chǎn)物以致使透化的細(xì)胞的消融，同時(shí)保持至少一些透化的細(xì)胞的細(xì)胞外基質(zhì)完整，以允許包括透化的細(xì)胞在內(nèi)的組織的再生。

17、在一些示例系統(tǒng)中，輸送系統(tǒng)包括導(dǎo)管，并且導(dǎo)管的遠(yuǎn)側(cè)部分包括配置為接觸組織區(qū)域的可擴(kuò)展構(gòu)件，可擴(kuò)展構(gòu)件包括多個(gè)電極。

18、在一些示例系統(tǒng)中，多個(gè)電極從可延伸構(gòu)件的近側(cè)部分延伸到遠(yuǎn)側(cè)部分。

19、在一些示例系統(tǒng)中，多個(gè)電極在12個(gè)電極至16個(gè)電極之間。

20、在一些示例系統(tǒng)中，多個(gè)電極是圓形的，并產(chǎn)生350v/cm至900v/cm之間的電場(chǎng)。

21、在一些示例系統(tǒng)中，電極具有平坦表面，并產(chǎn)生580v/cm至930v/cm之間的電場(chǎng)。

22、一些示例系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括一個(gè)電源，該電源以50μf至100μf的電容輸送100v至1000v的脈沖。

23、在一些示例系統(tǒng)中，控制器被配置為基于消融深度選擇脈沖數(shù)量。

24、本文描述了非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)的示例，其可以用指令編碼，當(dāng)由控制器執(zhí)行時(shí)，指令使控制器感應(yīng)電壓以在靶向消融的組織區(qū)域中產(chǎn)生透化的細(xì)胞，并感應(yīng)電流以產(chǎn)生電解產(chǎn)物，從而致使透化的細(xì)胞消融，同時(shí)保持至少一些透化的細(xì)胞的細(xì)胞外基質(zhì)完整，以允許包括透化的細(xì)胞在內(nèi)的組織的再生。

25、在一些示例中，感應(yīng)電壓產(chǎn)生350v/cm至930v/cm之間的電場(chǎng)。

26、在一些示例中，控制器以50μf至100μf之間的電容輸送在100v至1000v之間的1至10個(gè)脈沖。

27、在一些示例中，指令進(jìn)一步使控制器基于消融深度選擇脈沖數(shù)量。

技術(shù)特征：

1.一種方法，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述定位包括將導(dǎo)管輸送到所述患者，所述導(dǎo)管包括所述至少一個(gè)電極。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述施加所述電場(chǎng)包括在所述至少一個(gè)電極和靠近所述患者放置的返回電極之間施加電壓。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述導(dǎo)管包括一對(duì)電極，所述一對(duì)電極包括所述至少一個(gè)電極，并且其中所述施加所述電場(chǎng)包括在所述一對(duì)電極之間施加電壓。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述細(xì)胞外基質(zhì)為組織再生提供支架。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述電解產(chǎn)物不形成瘢痕組織、纖維化組織、凝固性壞死、潰瘍或其組合。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中施加所述電場(chǎng)包括以50μf至100μf之間的電容輸送100v至1000v之間的脈沖。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中脈沖的數(shù)量在1至10之間。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中基于消融深度選擇脈沖的數(shù)量。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中產(chǎn)生的電場(chǎng)在450v/cm至850v/cm之間。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述靶向組織是小腸的粘膜層。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中粘膜層和粘膜下層之間的界面處的電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)小于用于不可逆電穿孔的場(chǎng)強(qiáng)。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述粘膜層和所述粘膜下層之間的所述界面處的所述電場(chǎng)小于850v/cm。

14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述粘膜層和所述粘膜下層之間的界面處的所述電場(chǎng)在450v/cm至850v/cm之間。

15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括通過(guò)移植、遷移或其組合將額外的細(xì)胞引入所述靶向組織，其中所述額外的細(xì)胞利于再生。

16.一種用于進(jìn)行電解電穿孔再生的系統(tǒng)，包括：

17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中所述輸送系統(tǒng)包括導(dǎo)管，并且其中所述導(dǎo)管的遠(yuǎn)側(cè)部分包括可擴(kuò)展構(gòu)件，所述可擴(kuò)展構(gòu)件被配置為接觸所述靶向消融的組織區(qū)域，所述可擴(kuò)展構(gòu)件包括所述多個(gè)電極。

18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中所述多個(gè)電極從可延伸構(gòu)件的近側(cè)部分延伸到遠(yuǎn)側(cè)部分。

19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中所述多個(gè)電極在12個(gè)電極至16個(gè)電極之間。

20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中所述多個(gè)電極是圓形的，并且產(chǎn)生350v/cm至900v/cm之間的電場(chǎng)。

21.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中所述電極具有平坦表面，并且產(chǎn)生580v/cm至930v/cm之間的電場(chǎng)。

22.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括以50μf至100μf之間的電容輸送100v至1000v之間的脈沖的電源。

23.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中所述控制器被配置為基于消融深度選擇脈沖數(shù)量。

24.一種非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)包括指令，當(dāng)由控制器執(zhí)行時(shí)，所述指令使所述控制器：

25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其中感應(yīng)的電壓產(chǎn)生350v/cm至930v/cm之間的電場(chǎng)。

26.根據(jù)權(quán)利要求24所述的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其中所述控制器以50μf至100μf之間的電容輸送在100v至1000v之間的1至10個(gè)脈沖。

27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其中所述指令進(jìn)一步使所述控制器基于消融深度選擇脈沖數(shù)量。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了用于向組織中的部位提供電解產(chǎn)物的受控輸送和細(xì)胞透化治療的裝置、系統(tǒng)和方法。一種微創(chuàng)再生手術(shù)，對(duì)活組織中的目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行電輸入，該電輸入由使細(xì)胞膜透化的大小的電場(chǎng)和電解反應(yīng)組成，該電解反應(yīng)產(chǎn)生本身不會(huì)對(duì)細(xì)胞或細(xì)胞外基質(zhì)造成損害的電解產(chǎn)物的量，但與使細(xì)胞膜透化的大小的電場(chǎng)的結(jié)合會(huì)誘導(dǎo)細(xì)胞死亡。結(jié)果表明，所述裝置、系統(tǒng)和方法產(chǎn)生一個(gè)組織區(qū)域，在該區(qū)域中，消融組織完全再生，沒(méi)有大規(guī)模炎癥、潰瘍、凝固性壞死、纖維化組織或瘢痕組織。

技術(shù)研發(fā)人員：B·魯賓斯基,P·米庫(kù)斯,K·米勒,L·魯賓斯基
受保護(hù)的技術(shù)使用者：直觀外科手術(shù)操作公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/5