CN107743408A - 使用高频起搏控制膀胱功能 - Google Patents
使用高频起搏控制膀胱功能 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107743408A CN107743408A CN201680033811.9A CN201680033811A CN107743408A CN 107743408 A CN107743408 A CN 107743408A CN 201680033811 A CN201680033811 A CN 201680033811A CN 107743408 A CN107743408 A CN 107743408A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- bladder
- electrode
- controller
- electrode assemblie
- bladder wall
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 claims abstract description 18
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims abstract description 11
- 206010020853 Hypertonic bladder Diseases 0.000 claims description 6
- 208000009722 Overactive Urinary Bladder Diseases 0.000 claims description 6
- 208000020629 overactive bladder Diseases 0.000 claims description 6
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 6
- 238000005424 photoluminescence Methods 0.000 claims description 3
- 239000003106 tissue adhesive Substances 0.000 claims description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 2
- 210000001367 artery Anatomy 0.000 claims 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 claims 1
- 210000003462 vein Anatomy 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 12
- 210000003932 urinary bladder Anatomy 0.000 description 83
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 19
- 230000027939 micturition Effects 0.000 description 16
- 230000000661 pacemaking effect Effects 0.000 description 13
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 12
- 210000005036 nerve Anatomy 0.000 description 9
- 210000005070 sphincter Anatomy 0.000 description 7
- 210000002700 urine Anatomy 0.000 description 7
- 241000282472 Canis lupus familiaris Species 0.000 description 6
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 6
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 6
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 6
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 5
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 230000001404 mediated effect Effects 0.000 description 4
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 description 4
- 208000000921 Urge Urinary Incontinence Diseases 0.000 description 3
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 3
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 3
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 3
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 3
- 230000030214 innervation Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 210000000653 nervous system Anatomy 0.000 description 3
- 208000024891 symptom Diseases 0.000 description 3
- 206010046494 urge incontinence Diseases 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000002651 drug therapy Methods 0.000 description 2
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 description 2
- 230000007831 electrophysiology Effects 0.000 description 2
- 238000002001 electrophysiology Methods 0.000 description 2
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000036724 intravesical pressure Effects 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 210000001640 nerve ending Anatomy 0.000 description 2
- 230000002981 neuropathic effect Effects 0.000 description 2
- 208000005346 nocturnal enuresis Diseases 0.000 description 2
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 239000002504 physiological saline solution Substances 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000008685 targeting Effects 0.000 description 2
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 description 1
- XIQVNETUBQGFHX-UHFFFAOYSA-N Ditropan Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(O)(C(=O)OCC#CCN(CC)CC)C1CCCCC1 XIQVNETUBQGFHX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 206010027566 Micturition urgency Diseases 0.000 description 1
- 229940121948 Muscarinic receptor antagonist Drugs 0.000 description 1
- 101710138657 Neurotoxin Proteins 0.000 description 1
- 206010036018 Pollakiuria Diseases 0.000 description 1
- 238000012331 Postoperative analysis Methods 0.000 description 1
- 208000003443 Unconsciousness Diseases 0.000 description 1
- 210000003484 anatomy Anatomy 0.000 description 1
- 238000010171 animal model Methods 0.000 description 1
- 210000000467 autonomic pathway Anatomy 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 238000009227 behaviour therapy Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- YKPUWZUDDOIDPM-SOFGYWHQSA-N capsaicin Chemical compound COC1=CC(CNC(=O)CCCC\C=C\C(C)C)=CC=C1O YKPUWZUDDOIDPM-SOFGYWHQSA-N 0.000 description 1
- 229960002504 capsaicin Drugs 0.000 description 1
- 230000000747 cardiac effect Effects 0.000 description 1
- 239000000812 cholinergic antagonist Substances 0.000 description 1
- 210000002808 connective tissue Anatomy 0.000 description 1
- 229960002677 darifenacin Drugs 0.000 description 1
- HXGBXQDTNZMWGS-RUZDIDTESA-N darifenacin Chemical compound C=1C=CC=CC=1C([C@H]1CN(CCC=2C=C3CCOC3=CC=2)CC1)(C(=O)N)C1=CC=CC=C1 HXGBXQDTNZMWGS-RUZDIDTESA-N 0.000 description 1
- 230000013872 defecation Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011833 dog model Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 229960002978 fesoterodine Drugs 0.000 description 1
- DCCSDBARQIPTGU-HSZRJFAPSA-N fesoterodine Chemical compound C1([C@@H](CCN(C(C)C)C(C)C)C=2C(=CC=C(CO)C=2)OC(=O)C(C)C)=CC=CC=C1 DCCSDBARQIPTGU-HSZRJFAPSA-N 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 210000001035 gastrointestinal tract Anatomy 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 210000003734 kidney Anatomy 0.000 description 1
- 210000002429 large intestine Anatomy 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 1
- 210000000412 mechanoreceptor Anatomy 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 230000000116 mitigating effect Effects 0.000 description 1
- 230000005404 monopole Effects 0.000 description 1
- 230000004118 muscle contraction Effects 0.000 description 1
- 108091008709 muscle spindles Proteins 0.000 description 1
- 210000000107 myocyte Anatomy 0.000 description 1
- 230000001537 neural effect Effects 0.000 description 1
- 239000002581 neurotoxin Substances 0.000 description 1
- 231100000618 neurotoxin Toxicity 0.000 description 1
- 239000002858 neurotransmitter agent Substances 0.000 description 1
- 229960005434 oxybutynin Drugs 0.000 description 1
- 230000001734 parasympathetic effect Effects 0.000 description 1
- 210000005037 parasympathetic nerve Anatomy 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000000144 pharmacologic effect Effects 0.000 description 1
- 230000035479 physiological effects, processes and functions Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 230000033764 rhythmic process Effects 0.000 description 1
- 230000001953 sensory effect Effects 0.000 description 1
- 210000000813 small intestine Anatomy 0.000 description 1
- 210000002460 smooth muscle Anatomy 0.000 description 1
- 230000000392 somatic effect Effects 0.000 description 1
- 230000008925 spontaneous activity Effects 0.000 description 1
- 210000002784 stomach Anatomy 0.000 description 1
- 230000002889 sympathetic effect Effects 0.000 description 1
- 210000004876 tela submucosa Anatomy 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 210000003708 urethra Anatomy 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
- A61N1/02—Details
- A61N1/025—Digital circuitry features of electrotherapy devices, e.g. memory, clocks, processors
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
- A61N1/02—Details
- A61N1/04—Electrodes
- A61N1/05—Electrodes for implantation or insertion into the body, e.g. heart electrode
- A61N1/0507—Electrodes for the digestive system
- A61N1/0514—Electrodes for the urinary tract
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
- A61N1/02—Details
- A61N1/04—Electrodes
- A61N1/06—Electrodes for high-frequency therapy
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
- A61N1/18—Applying electric currents by contact electrodes
- A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
- A61N1/36—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
- A61N1/36007—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation of urogenital or gastrointestinal organs, e.g. for incontinence control
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
- A61N1/18—Applying electric currents by contact electrodes
- A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
- A61N1/36—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
- A61N1/372—Arrangements in connection with the implantation of stimulators
- A61N1/37211—Means for communicating with stimulators
- A61N1/37217—Means for communicating with stimulators characterised by the communication link, e.g. acoustic or tactile
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Public Health (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Gastroenterology & Hepatology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- Cardiology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Electrotherapy Devices (AREA)
Abstract
提供了用于使用直接电起搏治疗膀胱状况的***和方法。所述***和方法通常从内膀胱表面和外膀胱表面中的一个或多个向膀胱壁直接施加高频起搏刺激。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2015年8月5日提交的美国临时申请序列号No.62/201,524的优先权,通过引用将其整体并入本文。
技术领域
本申请涉及医疗设备和医疗操作(procedures)领域。更具体地,本申请与用于(例如泌尿状况(condition)的)无创电生理治疗的设备和方法有关。
背景技术
膀胱是中空的、有弹性的器官,其在排尿(也称为“***”或“排便”)之前收集由肾脏产生的尿液。膀胱壁通常包括内粘膜层、粘膜下层和肌层,所述肌层由内而外包括内部纵向子层、环形子层和外部纵向子层。肌层之上是一个或多个被称为浆膜和外膜的***。膀胱和尿道之间是至少一个膀胱***(外部膀胱***),其在排尿期间调控从膀胱至尿道中的尿流。
一个或多个膀胱***的收缩和舒张以及膀胱壁(也称为“逼尿肌”)的收缩由躯体神经***和自主神经***二者来控制,并且在自主方面由交感神经***和副交感神经***二者来控制。由从膀胱延伸至脑桥的感觉传入来传递来自膀胱肌层之内的牵张感受器的感觉信息,而传出连接通过盆神经(副交感神经)和/或腹下神经(交感神经)从脑桥延伸至膀胱。躯体控制排尿是由***神经介导(mediated)的,所述***神经支配外膀胱***并且控制自主***的收缩和舒张。
虽然正常的膀胱活动很容易被认为是理所当然的,但它是人体生理必不可少的部分。正常成年人一般每天排尿6次或7次左右(典型地在清醒的时候),但排尿的频率和时机在个体之间可以有显著差异。膀胱过度活动症(“OAB”)是一种正常排尿节律被破坏的疾病,其特征在于四个症状:第一,增强的排尿急迫性,其被正式定义为难以抑制的突然的、强迫的排尿欲望;第二,异常的排尿频率,其被定义为每天排尿超过八次;第三,被排尿欲望中断正常睡眠,被称为“夜尿症”;以及第四,“急迫性尿失禁”或在尿急期间膀胱的无意识排尿。在美国,OAB影响了估计16%的成年人,并且大约6%的成年人患有以急迫性尿失禁为特征的OAB。(参见Stewart WF,et al.Prevlence and burden of overactive bladder in theUnited States.J World J Urol.May 2003;20(6):327-36。)
OAB具有通常被分类为(出现在膀胱的平滑肌中的)肌源性的、(由神经***引起的)神经性的、混合性的或(缺乏明确病因的)原发性的各种潜在病因。尽管有这些分类,但在取自具有神经性OAB和非神经性OAB的患者的逼尿肌样品中观察到了包括增加的自发收缩性和肌细胞之间更大的电耦合的电变化。
目前对于OAB的治疗包括为了包括对尿急的控制和/或增加膀胱容量的行为治疗;以抗胆碱药物(例如达非那新、非索罗定、奥昔布宁等)或神经毒素(例如肉毒杆菌素-A)进行的药物治疗;以及骶神经的电神经调节(例如使用神经调节器设备(明尼苏达州明尼阿波利斯美敦力公司))。虽然这些干预措施可能对于治疗某些患者的OAB是有效的,但是目前的药物治疗需要重复给药,而药理学方法和神经调节方法二者提供的是***性的而非靶向性的干预,并且伴随有较高的副作用风险。
发明内容
本发明在其各个方面提供了用于治疗OAB的靶向干预,其利用高频率起搏来直接驱动膀胱功能。与目前用于治疗OAB的***性干预相反,本发明的各个方面是微创性的并且提供了降低的副作用风险。
在一个方面,本发明涉及一种用于治疗患者的***,其包括:至少一个电极组件,所述电极组件包括用于将所述至少一个电极组件固定定位在膀胱壁附近、之上或之内的保持元件;以及控制器,所述控制器与电极进行通信,并且被编程为通过所述至少一个电极组件之内的电极递送300Hz或以上频率的电刺激。在一些情况下,所述至少一个电极组件还能够记录(即接收或检测、可选地放大、滤波或以其他方式处理和/或传输)膀胱中的电信号。在一些情况下,保持元件选自于:夹子、针、缝合线、钉、组织粘合剂、贴片、扣状物、可膨胀的包裹物(wrap)、至少部分能***膀胱壁中的螺旋或盘旋体、至少部分能***膀胱壁的钩体、位于膀胱壁两对面的多个磁性元件以及吸力元件。可替选地或另外地,所述一个或多个电极组件可以被配置为粘附至膀胱的浆膜表面,和/或电极具有用于将电流递送至膀胱壁中的穿透元件。同时,控制器可选地包括无线天线以及高频脉冲发生器和/或起搏编程器中的至少一个;在其中控制器被植入在患者中或由患者携带的实施例中,包括这些特征连同接收无线指令的能力是有用的。一个或多个电极组件还可以包括与控制器进行通信的压力传感器。另外地或可替选地,电极组件还可以包括加速计以检测患者何时在运动(例如,锻炼、跑步等)。在一些情况下,该***包括多个电极组件,每个组件包括至少一个电极。在这些实施例中,电极可以被分离地激活,和/或控制器可以被配置为从第一电极接收所记录的电信号并且经由第二电极递送刺激。可选地或另外地,控制器可以响应于输入而递送高频(300Hz或以上)或低频(10Hz或以下,但大于零Hz)刺激,或者可以基于用户所记录的信息而在一个或多个特定时间递送刺激。控制器可选地或另外地无线接收输入。除了别的以外,根据本发明的这一方面的***适合于对膀胱过度活动症的治疗。
在另一个方面,本发明涉及治疗患者的方法,其包括激活与患者膀胱壁相接触的电极,从而抑制膀胱内的自发电活动。电极可以与内膀胱表面和/或外(外部)膀胱表面相接触,并且可以响应于膀胱中的电信号而被激活,所述信号可选地由电极检测。在一些情况下,电极被定位于***区附近或膀胱颈部附近,或者神经末梢附近。
在又一方面,本发明涉及减轻有此需要的患者的膀胱过度活动症症状的方法,所述方法包括激活与患者膀胱壁相接触的至少一个电极,向其提供高频(>300Hz)起搏刺激。所述至少一个电极可以响应于输入而被激活,所述输入选自于:用户输入、由所述至少一个电极所测量的自发电活动、超过预先确定阈值的膀胱内的压力以及由预编程刺激算法生成的指令。可替选地或另外地,所述至少一个电极可以与膀胱颈部和***区中的一个或多个相接触。在一些情况下,可以在***中使用多个电极,所述电极可以与膀胱壁相接触,并且可以(例如通过使用多通道控制器而)可选地彼此独立地被激活。在一些情况下,一个或多个电极可以提供具有低幅度的高频刺激、具有高幅度的低频刺激或者具有高幅度的高频刺激。
附图说明
下面参考下列附图来描述本发明的各个方面,附图中相似的数字指代相似的元件,并且其中:
图1A是膀胱的截面示意图,示出了根据本发明的各种实施例的起搏电极的放置。
图1B是根据本发明的某些实施例的起搏***的示意图。
图1C和图1D示出了根据本发明的某些实施例的起搏过程。
图2A和图2B示出了在根据本发明的某些实施例的起搏之前在犬膀胱中进行的一系列电记录。
图3A、图3B和图3C示出了在根据本发明的某些实施例而应用(A)低频起搏刺激和(B-C)高频起搏刺激之后在犬膀胱中进行的电记录。
除非在下面的说明书中另外提供,否则附图不一定是按照比例的,而是将重点放在说明本发明的原理上。
具体实施方式
除了别的以外,本发明的***和方法与目前使用的神经调节***的区别在于其直接向膀胱而不是向诸如骶神经的上游传出神经施加刺激,其可能使除了膀胱以外的部位也受到神经支配。在本发明的各种实施例中,通过在各种膀胱表面上和各种膀胱区域中放置电极,实现了电流的直接递送。图1A示出了几种示例性的电极处理和放置。应该理解的是,本发明的一些实施例可以涉及将单个电极组件放置于所示出的部位之一处,而其他实施例将涉及将多个电极组件放置于所示出的部位中的两处或更多处。在一些情况下,如附图标记p所示,电极被放置在膀胱的粘膜表面上;可替选地或另外地,如附图标记q所示,电极被放置在膀胱的浆膜表面上,和/或包括两个元件的电极组件被放置在膀胱壁的任一侧(附图标记r)上。电极组件可以与膀胱壁的表面相接触,或者可以包括延伸至膀胱壁中的穿透元件,使得电极在组件内部署时邻近膀胱壁肌层内的神经末梢;在一些情况下,电极组件具有可完全植入膀胱壁之内的尺寸,并且可以包括例如可植入至膀胱壁中的微芯片或纳米芯片。并且,在一些情况下,电极被定位于***神经和外部膀胱***中的一个或多个上或者***神经和外部膀胱***中的一个或多个附近。
在优选实施例中,至少一个电极组件被定位于以相对高密度的神经支配为特征的膀胱解剖区域中。例如,附图标记s表示在***区或膀胱颈部部署的电极组件,所述区域以相对密集的神经支配为特征。电极组件可以通过非限制性示例包括带状部,其对浆膜表面上的三角区域提供360°的覆盖。在一些情况下,一个或多个电极组件所放置的一个或多个部位由电和/或视觉膀胱映射来确定。可替选地或另外地,多个电极组件排列在膀胱壁的至少一部分周围,因此可以单独地或者多个地驱动和/或记录电极,以识别出相对于膀胱的其他区域自发电活动增加(或减少)的一个或多个部位。一旦这些部位被识别出,可以选择单独电极或电极组来提供对其的最佳刺激。
各种实施例中所利用的电极可以是单极的或双极的,后者在电极组件包括微刺激器的情况下是优选的。在一些实例中,其中每个电极或电极组件包括微刺激器的电极阵列被定位于膀胱之内,并且单个元件(例如中心元件)被用作为阴极而阵列中的一个或多个其他元件被用作为一个或多个阳极。在优选的实施例中,一个或多个电极可以被用于刺激和记录。在一组实施例中,一个或多个电极记录自发的膀胱活动,并且当检测到特定波形或水平的活动时,一个或多个电极转换为递送刺激。在另一组实施例中,刺激响应于感测到的压力(例如超过了预设阈值的压力)而被递送。在相关的另一组实施例中,由用户(特别是患者或医护人员)激活一个或多个电极来提供刺激。在这些情况下,对电极、脉冲发生器和刺激编程器的控制可以由定制的硬件和/或软件,或者由在通用计算机上运行的应用来介导。具体地,在一些实施例中,可以由手机应用来触发刺激。另外,在一些情况下,***100可以被用于递送低频刺激以帮助排尿:例如,为了刺激膀胱进行帮助排尿的收缩,用户(诸如难以排空的患者)可以触发低频刺激。可替选地,***可以递送高频刺激以减少运动等时的活动。
在使用多个电极或组件的情况下,其优选地(但不一定)能够被独立地驱动(例如借助于多通道控制器),使得一个或多个电极可以被用于刺激,而同时一个或多个电极被用于记录。
电极组件优选地被固定在膀胱壁上的适当位置以防止移动或松动,并且可以使用类似于那些被用在心脏起搏导线中的夹子、针、缝合线、钉、组织粘合剂、螺旋或盘旋形元件,如无导线起搏器设备中所用的爪或钩,吸力元件,卷片和/或任何其他适合的固定手段来进行固定。固定手段优选地足够稳固,以将电极保持在适当位置并且防止由于膀胱收缩和/或流体流动造成的位移。在一些情况下,如图1中的附图标记r所示,电极组件夹住膀胱壁,并且包括至少一个用于保持电极的结构,例如,注入至膀胱壁中的磁性板或一个或多个磁性珠,或者可***膀胱壁并且防止回缩的元件(诸如一旦部署就膨胀的元件)。
现在转到图1B,示例性起搏***100例如包括诸如控制电路101的控制机制、用于递送刺激的机制(刺激模块103)以及包括至少一个电极和一个或多个微刺激器和/或保持元件的电极组件106。***还可以包括用以促进使用电极组件106来进行电记录的一个或多个记录模块102、存储装置104和/或用于接收输入(诸如由用户进行的编程或触发)的无线天线105。除了其他可能性之外,***100与用户或另一设备之间的通信可替选地通过有线连接(未示出)或者通过光学或听觉装置(未示出)来介导。在某些实施例中,***的至少一部分是便携式的并且可以由患者穿戴或携带。例如,***组件可以通过腰带、背包来携带,或者可以植入患者的体腔内。在一些情况下,一个或多个电极与***的其他组件被物理分离,并且借助于一根或多根电线或借助于无线天线被电耦合。
在使用中,***100将间歇性的高频(例如300Hz和以上)起搏递送至膀胱壁,以减少或消除造成OAB的异常电活动。起搏刺激在几秒到几分钟的时间内被递送,并且可以由用户响应于尿急感而触发(例如,如图1D中的方案300所示,借此接收到的用户输入301被用于递送高频率起搏302),或者由微控制器(其可以是控制电路101的一部分,或者可替选地,可以借助于无线天线105与***100进行通信)响应于所记录的电活动(例如,如图1C的方案200所示,借此分析所记录的膀胱活动201,并且若检测到给定预先确定的活动202,则递送高频起搏203)或其他触发事件而触发。在一些情况下,还可以基于用户所记录的信息而递送起搏刺激,诸如电子患者排尿日记或记录排尿事件的传感器(例如,衬垫湿度传感器、指示去过卫生间的GPS传感器、姿势传感器)。在一个示例中,***100登记一段时间内的排尿事件,并且算法“学习”患者的排尿模式并及时触发刺激(而且如果存在多个电极,则调整频率和电极位置)以防止进一步不期望的排尿事件。***100优选地足够耐用,以在几个月或几年内为膀胱提供定期刺激,并且简化诸如更换电池或消耗部件的定期维护任务。用户还可以定期对***100进行充电,而不需要移除***或更换任何电池。例如,在一些实施例中,使用感应充电天线***来提供对***的无线充电。在一些情况下,天线***的组件(诸如充电垫)被配置为位于患者所使用的一件衣服(例如衬衫或夹克)或者一件寝具(例如床单或毛毯)之内,从而允许在日常活动期间或睡眠期间对***进行充电。通过在患者经历诸如尿急、急迫性尿失禁或夜尿症的OAB症状时减少***电能丧失的风险,进而提高***效能,这样的布置相比于其他预期的OAB治疗可以提供显著优势。
下面的非限制性示例中进一步示出了本公开的原理及其各种实施例。
示例1:建立膀胱功能的犬模型
本发明人利用犬膀胱模型来(i)测量和记录健康膀胱组织中的生物信号并且将活动信号部位与膀胱内的电极位置相关联,并且(ii)以生理盐水滴注并随后以辣椒素刺激剂滴注以强烈(acutely)模仿膀胱过度活动症,测量健康犬的膀胱壁中的多个病灶中的局部电活动。两只雌性混血犬被用于该研究。使用128通道电生理实验室***专业版记录***(Boston Scientific,Marlboro,MA)和MicroPace EP刺激器(Sydney,Australia)来记录电信号并在膀胱中执行电刺激。EP记录***被设置为在所有双极性设置中测量和记录常规电极极性和反向电极极性。Grass电刺激器也被用于300Hz的高频刺激。
使用被用于膀胱内记录的75-mm 64电极阵列Constellation导管(BostonScientific,Marlboro,MA)来进行膀胱活动的记录。本发明人还测试了10-电极DynamicDeca导管和14-电极Orbiter PV导管。
在每个动物中,在室温下用生理盐水将膀胱充满。将电生理导管放置在不同的膀胱体积处,例如分别为50ml、100ml、150ml、200ml和300ml,在测量期间,本发明人始终试图保持最佳的电极–组织接触。获得并存储与相关解剖位置处的导管放置相关联的荧光图像,以用于术后分析。还测量并记录膀胱内压力和直肠压力。
示例2:膀胱活动的基线测量
如图2A(100mL膀胱体积)和图2B所示,在两个实验动物中都观察到了自发电信号,并且如其他人先前所述,基本上随机出现。然而,自发电活动在实验早期期间似乎更大,并且在实验后期期间明显减少。尽管图2A中的迹线还示出了运动伪影,但发明人注意到,基于时间量度和/或幅度,其很容易与自发电活动区分开。
在从50mL到300mL的各种膀胱体积处进行记录,并且本发明人观察到,相对于膀胱体积保持基本恒定期间,自发电活动在膀胱体积变化(即增加)期间增加。不希望受任何理论束缚,这些结果表明伴随着体积变化的膀胱壁局部变形可能刺激膀胱传入活动。
示例3:犬膀胱的低频起搏和高频起搏
如图3A所示,以500ms周期长度对膀胱施加低频(2Hz)起搏。在某些情况下,低频电刺激(刺激伪影可见为周期性垂直偏转)激活经历了有限的传播的局部肌肉收缩。相比之下,图3B示出了应用高频率起搏(300Hz)(左侧可见的刺激伪影),观察到相对较少的局部电信号,表明在一些情况下,高频起搏(而不是低频起搏)足以减少膀胱中的自发电活动。诸如图3C中所示出的在高频起搏下另外的电记录强化了这个暗示。在高频刺激之前,存在从不同记录电极观察到的自发活动(以箭头进行指示),所述不同记录电极反映了膀胱不同区域处的电活动(参见图的左侧)。然而,在一系列高频刺激之后,没有观察到活动的电信号,突显了高频刺激在抑制神经纤维支配膀胱肌壁时的功效。
结论
上述示例集中于对膀胱的起搏以限制自发电活动,从而治疗OAB。然而,本领域技术人员将会理解,上面所示出的实施例在与身体器官或内腔中的异常自发电活动有关的各种疾病的治疗中是有用的。例如,与上述那些类似的电极和***在治疗消化道疾病(包括而不限于胃和/或大肠与小肠)时可以是有用的。用于治疗这些疾病的上述电极、***和方法的使用在本发明的范围之内。
如这里所用的短语“和/或”应理解为表示如此结合的元素的“任一个或两个”,即,在一些情况下结合呈现而在其它情况下分离呈现的元素。除了由“和/或”从句特别标识的元素外,不论是否与那些被特别标识的元素相关或不相关,都可以可选地呈现其他元素,除非明确地指出与之相反。因此,作为非限定性示例,当与诸如“包括”的开放式语言结合使用时,对“A和/或B”的引用在一个实施例中可以指代没有B的A(可选地包括除了B的元素);在另一个实施例中,指代没有A的B(可选地包括除了A的元素);在又一个实施例中,指代A和B(可选地包括其他元素);等等。
除非本文另外定义,否则术语“基本上由......组成”表示排除促成功能的其他材料。尽管如此,这些其他材料可以共同或单独地以痕量存在。
如在本说明书中所使用的,术语“基本上”或“近似”是指(例如按重量或按体积计)加或减10%,并且在一些实施例中,加或减5%。贯穿本说明书对“一个示例”、“示例”、“一个实施例”或“实施例”的引用意味着结合该示例描述的特定特征、结构或特性被包括在现有技术的至少一个示例中。因此,贯穿本说明书在各个地方出现的短语“在一个示例中”、“在示例中”、“一个实施例”或“实施例”不一定都指的是相同的示例。此外,特定特征、结构、例程、步骤或特性可以以任何适合的方式组合在本技术的一个或多个示例中。本文提供的标题仅仅是为了方便,并不旨在限制或解释所要求保护的技术的范围或含义。
以上描述了本发明的某些实施例。然而,明确指出的是,本发明不限于那些实施例,而是意向为对本文所明确描述的内容的添加和修改也被包括在本发明的范围之内。此外,要理解的是,这里所描述的各种实施例的特征不是相互排斥的,并且在不脱离本发明的精神和范围的情况下,可以存在于各种组合和排列中(即使这样的组合或排列没有在这里进行表达)。事实上,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,本领域普通技术人员可以想到本文所描述内容的变型、修改和其他实现。这样,本发明不仅仅由前面的说明性描述来定义。
Claims (15)
1.一种用于治疗患者的***,其包括:
至少一个电极组件,其包括用于将所述至少一个电极组件固定定位在患者的膀胱壁附近、之上或之内的保持元件;
控制器,其与所述至少一个电极组件进行通信,并且被编程为通过所述至少一个电极组件递送300Hz或以上频率的电刺激。
2.根据权利要求1所述的***,其中,所述至少一个电极组件进一步被配置为接收所述膀胱中的电信号并且将所述电信号传输至所述控制器。
3.根据权利要求1-2中任一项所述的***,其中,所述保持元件选自于由夹子、针、缝合线、钉、组织粘合剂、至少部分能***所述膀胱壁中的螺旋或盘旋体、至少部分能***所述膀胱壁的钩体、能位于所述膀胱壁的两对面的多个磁性元件以及吸力元件构成的组。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的***,其中,所述至少一个电极组件被配置为粘附至所述膀胱的浆膜表面。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的***,其中,所述至少一个电极组件进一步包括用于将电流递送至所述膀胱壁中的穿透元件。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的***,其中,所述控制器包括无线天线以及高频脉冲发生器与起搏编程器中的一个或多个。
7.根据权利要求6所述的***,其中,所述控制器具有能植入在所述患者体内的尺寸。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的***,所述至少一个电极组件进一步包括与所述控制器进行电子通信的压力传感器。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的***,其包括多个电极组件,每个组件包括至少一个电极。
10.根据权利要求9所述的***,其中,所述控制器包括用于发送和接收信号的多个通道,使得所述电极中的每个能被分离地激活。
11.根据权利要求8-10中任一项所述的***,其中,所述控制器被配置为从第一电极接收所记录的电信号并且经由第二电极递送刺激。
12.根据权利要求1-11中任一项所述的***,其中,所述控制器被编程为基于用户所记录的信息而在一个或多个特定时间递送刺激。
13.根据权利要求1-12中任一项所述的***,其中,所述控制器进一步被配置为响应于输入而递送低频(10Hz或以下)刺激。
14.根据权利要求1-13中任一项所述的***,其中,所述控制器被配置为无线接收输入。
15.根据权利要求1-14中任一项所述的***,其用于膀胱过度活动症的治疗。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201562201524P | 2015-08-05 | 2015-08-05 | |
US62/201,524 | 2015-08-05 | ||
PCT/US2016/045557 WO2017024136A1 (en) | 2015-08-05 | 2016-08-04 | Control of bladder function using high frequency pacing |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN107743408A true CN107743408A (zh) | 2018-02-27 |
CN107743408B CN107743408B (zh) | 2021-01-08 |
Family
ID=56877111
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201680033811.9A Expired - Fee Related CN107743408B (zh) | 2015-08-05 | 2016-08-04 | 使用高频起搏控制膀胱功能 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10441785B2 (zh) |
EP (1) | EP3331605A1 (zh) |
JP (1) | JP6530550B2 (zh) |
CN (1) | CN107743408B (zh) |
WO (1) | WO2017024136A1 (zh) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8255057B2 (en) | 2009-01-29 | 2012-08-28 | Nevro Corporation | Systems and methods for producing asynchronous neural responses to treat pain and/or other patient conditions |
US9327121B2 (en) | 2011-09-08 | 2016-05-03 | Nevro Corporation | Selective high frequency spinal cord modulation for inhibiting pain, including cephalic and/or total body pain with reduced side effects, and associated systems and methods |
US20100274312A1 (en) | 2009-04-22 | 2010-10-28 | Konstantinos Alataris | Spinal cord modulation for inducing paresthetic and anesthetic effects, and associated systems and methods |
DE202010018211U1 (de) | 2009-04-22 | 2014-09-29 | Nevro Corporation | Selektive Hochfrequenzrückenmarksmodulation zur Schmerzhemmung mit weniger Nebenwirkung, sowie zugehörige Systeme |
US9895539B1 (en) | 2013-06-10 | 2018-02-20 | Nevro Corp. | Methods and systems for disease treatment using electrical stimulation |
US11135428B2 (en) * | 2017-07-02 | 2021-10-05 | Ebt Medical, Inc. | Systems and methods for providing patient signaling and contingent stimulation |
US11305113B2 (en) * | 2017-11-11 | 2022-04-19 | Neurostim Solutions LLC | Nocturia reduction system |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3236240A (en) * | 1962-09-06 | 1966-02-22 | Univ Minnesota | Implantable bladder stimulator |
CN101426549A (zh) * | 2006-03-03 | 2009-05-06 | Ams研究公司 | 用于治疗压力性和急迫性尿失禁的电极悬吊带 |
US20110190844A1 (en) * | 2005-07-29 | 2011-08-04 | Medtronic, Inc. | Transmembrane sensing device for sensing bladder condition |
US20110301662A1 (en) * | 2008-12-09 | 2011-12-08 | Nephera Ltd. | Stimulation of the urinary system |
CN102441232A (zh) * | 2011-09-21 | 2012-05-09 | 北京大学人民医院 | 一种植入式膀胱功能修复*** |
US8295933B2 (en) * | 2007-05-30 | 2012-10-23 | Medtronic, Inc. | Implantable medical lead including voiding event sensor |
US20130079840A1 (en) * | 2010-06-07 | 2013-03-28 | Xin Su | Selective termination of stimulation to deliver post-stimulation therapeutic effect |
CN104379212A (zh) * | 2012-04-22 | 2015-02-25 | 纽乌罗有限公司 | 针对膀胱过度活动症的膀胱组织改变 |
US20150079246A1 (en) * | 2013-09-15 | 2015-03-19 | James Turner | Candy Bar |
CN104740763A (zh) * | 2013-12-26 | 2015-07-01 | 中国人民解放军第二军医大学 | 自供能膀胱起搏器 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6318088B2 (ja) | 2011-07-26 | 2018-04-25 | アンフォラ メディカル, インコーポレイテッド | 骨盤神経組織を変調するための装置および方法 |
JP2018509227A (ja) * | 2015-03-25 | 2018-04-05 | ボストン サイエンティフィック サイムド,インコーポレイテッドBoston Scientific Scimed,Inc. | 治療部位を識別するための方法及びデバイス |
-
2016
- 2016-08-04 CN CN201680033811.9A patent/CN107743408B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2016-08-04 EP EP16760840.5A patent/EP3331605A1/en active Pending
- 2016-08-04 US US15/228,580 patent/US10441785B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2016-08-04 WO PCT/US2016/045557 patent/WO2017024136A1/en active Application Filing
- 2016-08-04 JP JP2018500647A patent/JP6530550B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3236240A (en) * | 1962-09-06 | 1966-02-22 | Univ Minnesota | Implantable bladder stimulator |
US20110190844A1 (en) * | 2005-07-29 | 2011-08-04 | Medtronic, Inc. | Transmembrane sensing device for sensing bladder condition |
CN101426549A (zh) * | 2006-03-03 | 2009-05-06 | Ams研究公司 | 用于治疗压力性和急迫性尿失禁的电极悬吊带 |
US8295933B2 (en) * | 2007-05-30 | 2012-10-23 | Medtronic, Inc. | Implantable medical lead including voiding event sensor |
US20110301662A1 (en) * | 2008-12-09 | 2011-12-08 | Nephera Ltd. | Stimulation of the urinary system |
US20130079840A1 (en) * | 2010-06-07 | 2013-03-28 | Xin Su | Selective termination of stimulation to deliver post-stimulation therapeutic effect |
CN102441232A (zh) * | 2011-09-21 | 2012-05-09 | 北京大学人民医院 | 一种植入式膀胱功能修复*** |
CN104379212A (zh) * | 2012-04-22 | 2015-02-25 | 纽乌罗有限公司 | 针对膀胱过度活动症的膀胱组织改变 |
US20150079246A1 (en) * | 2013-09-15 | 2015-03-19 | James Turner | Candy Bar |
CN104740763A (zh) * | 2013-12-26 | 2015-07-01 | 中国人民解放军第二军医大学 | 自供能膀胱起搏器 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
尹焯: "膀胱***与膀胱病理生理", 《中南大学学报(医学版)》 * |
赵永斌: "膀胱过度活动症的治疗进展", 《中国现代医学杂志》 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2018519935A (ja) | 2018-07-26 |
WO2017024136A1 (en) | 2017-02-09 |
CN107743408B (zh) | 2021-01-08 |
US20170036020A1 (en) | 2017-02-09 |
US10441785B2 (en) | 2019-10-15 |
EP3331605A1 (en) | 2018-06-13 |
JP6530550B2 (ja) | 2019-06-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107743408A (zh) | 使用高频起搏控制膀胱功能 | |
CN102307618B (zh) | 泌尿***的刺激 | |
CN106029164B (zh) | 经脊髓直流电调节*** | |
CN105431195B (zh) | 电刺激***直肠结构以治疗***功能障碍的***和方法 | |
JP5188963B2 (ja) | 神経刺激システムおよび方法 | |
US20180154143A1 (en) | Devices and Methods for Stimulating Nerves | |
JP6795490B2 (ja) | 試験的神経刺激のための外部パルス発生器デバイスおよび関連方法 | |
US8538532B2 (en) | Electrical stimulation therapy to promote gastric distention for obesity management | |
US20160235978A1 (en) | Devices and methods for stimulating nerves | |
CN107949421A (zh) | 用于治疗泌尿功能障碍的***和方法 | |
CN110062643A (zh) | 用于骨盆症状控制的高频神经刺激 | |
JP2022523658A (ja) | 生理学的マーカーに基づいた療法送達の管理 | |
JP2009525150A (ja) | 異なる体の部分を選択的に刺激するためのシステムおよび方法 | |
US20190060647A1 (en) | Sacral nerve stimulation | |
CN109963617A (zh) | 使用脉冲宽度数据的刺激向量选择 | |
US8630711B1 (en) | Systems and methods for treating disorders by selectively activating and/or blocking muscles through intrafasicular stimulation of the pudendal nerve | |
EP3057652B1 (en) | Devices for stimulating nerves | |
US10994123B2 (en) | Methods and devices for activating brown adipose tissue using electrical energy | |
US20220395686A1 (en) | Neural Block by Super-Threshold Low Frequency Electrical Stimulation | |
AU2014337032B2 (en) | Devices and methods for stimulating nerves | |
CN108136180A (zh) | 用于调节效应器官的方法和装置 | |
Borbeau et al. | Electrical stimulation for bladder management |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20210108 |