用于细胞外基质保留的消融的透化和电解的制作方法

本公开总体上涉及组织再生领域。描述了利用细胞透化和电解来消融细胞，同时保留脱细胞的细胞外基质以允许组织再生和组织工程的示例。

背景技术：

1、体内的组织可以在手术或医疗程序中使用切除和移除进行治疗。在微创组织消融中，可以使用不涉及切除或需要最小切除的程序在体内(例如，原位)治疗靶组织。微创组织消融技术的一些示例包括电解消融、冷冻手术、化学消融(例如，酒精注射)和热消融(例如，射频、微波)。

2、组织工程和再生医学是医学和外科相对较新的研究领域。再生手术通常涉及消融被治疗区域中的靶细胞，然后利用细胞外支架允许或促进被治疗区域中所需细胞的生长，该细胞外支架通过免疫系统程序化清除被治疗细胞而保持完整。

3、在使用冷冻手术或热消融的微创组织消融中，免疫系统会清除消融的组织。然而，由于现有技术的消融技术会不加区别地影响被治疗组织的所有分子，包括细胞内容物和细胞外基质，因此不会出现组织工程和/或再生医学所需的正常组织再生，而是瘢痕组织在六到八周内取代消融组织。例如，冷冻手术和热消融后，最初会出现大量炎症，发生凝固性坏死。这种损伤最终导致瘢痕、溃疡、坏死和纤维化组织的形成，这些组织在手术后几周内仍然存在，瘢痕组织和纤维化在这些患者中可能是永久性的。使用高温进行消融(例如，经由rf能量)和冷冻的现有技术微创组织消融过程也会产生疤痕、溃疡、坏死和纤维化组织。

技术实现思路

1、本文描述了方法的示例。一种示例方法可以包括将至少一个电极定位成靠近患者的组织，使用该至少一个电极向患者的组织的至少一部分施加电场，该电场被配置为使患者靶向组织中的细胞膜透化，从而产生透化的细胞，其中透化的细胞在靶向消融区域内，并进行电解以在组织中产生电解产物来消融透化的细胞，同时使靶向消融区域中的细胞外基质保持完整。

2、在一些示例方法中，定位包括将导管输送到患者，导管包括至少一个电极。

3、在一些示例方法中，施加电场包括在至少一个电极和放置成靠近患者的返回电极之间施加电压。

4、在一些示例方法中，导管包括一对电极，一对电极包括至少一个电极，并且施加电场包括在该一对电极之间施加电压。

5、在一些示例方法中，细胞外基质为组织再生提供支架。

6、在一些示例方法中，电解产物不形成瘢痕组织、纤维化组织、凝固性坏死、溃疡或其组合。

7、在一些示例方法中，施加电场包括以50μf至100μf的电容输送100v至1000v的脉冲。

8、在一些示例方法中，脉冲的数量在1至10之间。

9、在一些示例方法中，基于消融深度选择脉冲数量。

10、在一些示例方法中，产生的电场在450v/cm至850v/cm之间。

11、在一些示例方法中，组织是小肠的粘膜层。

12、在一些示例方法中，粘膜层和粘膜下层之间的界面处的电场的场强小于用于不可逆电穿孔的场强。

13、在一些示例方法中，粘膜层和粘膜下层之间的界面处的电场小于850v/cm。

14、在一些示例方法中，粘膜层和粘膜下层之间的界面处的电场在450v/cm至850v/cm之间。

15、一些示例方法包括通过移植、迁移或其组合将额外的细胞引入靶向消融区域，其中额外的细胞利于再生。

16、本文描述了系统的示例。示例系统包括输送系统，该输送系统具有多个电极和控制器，所述电极被配置为接触靶向消融的组织区域，所述控制器被配置为控制施加到电极的电荷，所述控制器被配置为感应电压以在靶向消融组织区域中产生透化的细胞，并感应电流以产生电解产物以致使透化的细胞的消融，同时保持至少一些透化的细胞的细胞外基质完整，以允许包括透化的细胞在内的组织的再生。

17、在一些示例系统中，输送系统包括导管，并且导管的远侧部分包括配置为接触组织区域的可扩展构件，可扩展构件包括多个电极。

18、在一些示例系统中，多个电极从可延伸构件的近侧部分延伸到远侧部分。

19、在一些示例系统中，多个电极在12个电极至16个电极之间。

20、在一些示例系统中，多个电极是圆形的，并产生350v/cm至900v/cm之间的电场。

21、在一些示例系统中，电极具有平坦表面，并产生580v/cm至930v/cm之间的电场。

22、一些示例系统可以进一步包括一个电源，该电源以50μf至100μf的电容输送100v至1000v的脉冲。

23、在一些示例系统中，控制器被配置为基于消融深度选择脉冲数量。

24、本文描述了非暂时性计算机可读存储介质的示例，其可以用指令编码，当由控制器执行时，指令使控制器感应电压以在靶向消融的组织区域中产生透化的细胞，并感应电流以产生电解产物，从而致使透化的细胞消融，同时保持至少一些透化的细胞的细胞外基质完整，以允许包括透化的细胞在内的组织的再生。

25、在一些示例中，感应电压产生350v/cm至930v/cm之间的电场。

26、在一些示例中，控制器以50μf至100μf之间的电容输送在100v至1000v之间的1至10个脉冲。

27、在一些示例中，指令进一步使控制器基于消融深度选择脉冲数量。

技术特征：

1.一种方法，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述定位包括将导管输送到所述患者，所述导管包括所述至少一个电极。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述施加所述电场包括在所述至少一个电极和靠近所述患者放置的返回电极之间施加电压。

4.根据权利要求2所述的方法，其中所述导管包括一对电极，所述一对电极包括所述至少一个电极，并且其中所述施加所述电场包括在所述一对电极之间施加电压。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述细胞外基质为组织再生提供支架。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述电解产物不形成瘢痕组织、纤维化组织、凝固性坏死、溃疡或其组合。

7.根据权利要求1所述的方法，其中施加所述电场包括以50μf至100μf之间的电容输送100v至1000v之间的脉冲。

8.根据权利要求6所述的方法，其中脉冲的数量在1至10之间。

9.根据权利要求1所述的方法，其中基于消融深度选择脉冲的数量。

10.根据权利要求1所述的方法，其中产生的电场在450v/cm至850v/cm之间。

11.根据权利要求1所述的方法，其中所述靶向组织是小肠的粘膜层。

12.根据权利要求11所述的方法，其中粘膜层和粘膜下层之间的界面处的电场的场强小于用于不可逆电穿孔的场强。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述粘膜层和所述粘膜下层之间的所述界面处的所述电场小于850v/cm。

14.根据权利要求11所述的方法，其中所述粘膜层和所述粘膜下层之间的界面处的所述电场在450v/cm至850v/cm之间。

15.根据权利要求1所述的方法，进一步包括通过移植、迁移或其组合将额外的细胞引入所述靶向组织，其中所述额外的细胞利于再生。

16.一种用于进行电解电穿孔再生的系统，包括：

17.根据权利要求16所述的系统，其中所述输送系统包括导管，并且其中所述导管的远侧部分包括可扩展构件，所述可扩展构件被配置为接触所述靶向消融的组织区域，所述可扩展构件包括所述多个电极。

18.根据权利要求17所述的系统，其中所述多个电极从可延伸构件的近侧部分延伸到远侧部分。

19.根据权利要求16所述的系统，其中所述多个电极在12个电极至16个电极之间。

20.根据权利要求16所述的系统，其中所述多个电极是圆形的，并且产生350v/cm至900v/cm之间的电场。

21.根据权利要求16所述的系统，其中所述电极具有平坦表面，并且产生580v/cm至930v/cm之间的电场。

22.根据权利要求16所述的系统，进一步包括以50μf至100μf之间的电容输送100v至1000v之间的脉冲的电源。

23.根据权利要求16所述的系统，其中所述控制器被配置为基于消融深度选择脉冲数量。

24.一种非暂时性计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括指令，当由控制器执行时，所述指令使所述控制器：

25.根据权利要求24所述的非暂时性计算机可读存储介质，其中感应的电压产生350v/cm至930v/cm之间的电场。

26.根据权利要求24所述的非暂时性计算机可读存储介质，其中所述控制器以50μf至100μf之间的电容输送在100v至1000v之间的1至10个脉冲。

27.根据权利要求26所述的非暂时性计算机可读存储介质，其中所述指令进一步使所述控制器基于消融深度选择脉冲数量。

技术总结
本发明公开了用于向组织中的部位提供电解产物的受控输送和细胞透化治疗的装置、系统和方法。一种微创再生手术，对活组织中的目标区域进行电输入，该电输入由使细胞膜透化的大小的电场和电解反应组成，该电解反应产生本身不会对细胞或细胞外基质造成损害的电解产物的量，但与使细胞膜透化的大小的电场的结合会诱导细胞死亡。结果表明，所述装置、系统和方法产生一个组织区域，在该区域中，消融组织完全再生，没有大规模炎症、溃疡、凝固性坏死、纤维化组织或瘢痕组织。

技术研发人员：B·鲁宾斯基,P·米库斯,K·米勒,L·鲁宾斯基
受保护的技术使用者：直观外科手术操作公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5