[发明专利]适用于通过局部冷却到室温来进行神经阻断的设备和方法

说明书

在此提供的是阻断神经的方法，举例来说，适用于对肥胖症、心力衰竭、心血管病、肌肉痉挛、慢性疼痛或者术后病患出现的尿潴留进行治疗。方法可以包括首先把神经加热到高于生理温度(例如，人体温度37℃)的温度，例如，加热到43℃到54℃的范围并持续一段时间，这将会导致可逆的神经阻断，其与神经损伤是相反的。其次，可逆的神经阻断可以通过将神经冷却到低于生理温度的程度来产生，其中可逆的神经阻断是可以获得的，举例来说，在15℃到30℃的范围之内。

本申请是2016年12月01日递交的申请号为201680069689.0，发明名称为“适用于通过局部冷却到室温来进行神经阻断的设备和方法”的分案申请。

对相关申请的参考

本申请要求享有2015年12月3日提交的第62/262,445号美国临时专利申请的全部利益，其中的全部内容通过引证并入本文。

关于联邦基金的陈述说明

根据DK102427授权编号，本发明得到政府的支持，由美国国立卫生研究院支付相关费用。联邦政府享有本发明中的某些权利。

技术背景

哺乳动物的有髓鞘神经可以通过局部冷却到低于15℃或者加热到高于46℃的方法来进行阻断。然而，极端的低温或者高温需要大量能量来产生，而且长时间的应用(Jia J等人的著作(1999))也可能会导致神经组织出现损伤。冷冻导致的神经损伤可能会由于间断冷却的作用而加重。MuscleNerve 22,1644-1652；Vujaskovic Z等人的著作(1994)。外科手术进行时出现的体温过高而导致的对周围神经的影响包括神经病理学方面的和电生理学的研究(Int J Hyperthermia 10,41-49)。因此，当前用于处理慢性疾病的冷/热阻断的临床应用仍难以解决。如果神经传导的热阻断是几乎能够实现的话，我们将会获得对于多种慢性疾病的广泛的临床应用，举例来说，阻断腹部的迷走神经以便对肥胖症进行处置，阻断位于后跟的感觉神经轴突以便对周围神经点的长期疼痛进行处置，阻断交感神经以便对心力衰竭进行处置，以及阻断阴部神经以避免对脊髓损伤后导致的影响。

当前，在临床应用中通常所使用的是局部麻醉剂来进行神经的传导阻断。局部麻醉剂的注入主要是用作一种神经阻断的急救方法，这是由于在慢性病的应用中难以传递麻醉剂的缘故。近来，由可植入的刺激物所产生的高频(kHz)电刺激在临床上被用于阻断迷走神经，从而可以处置肥胖症或脊髓根的慢性疼痛。高频也可能会被建议用于在脊髓损伤之后通过阻断阴部神经来恢复膀胱功能。然而，高频的刺激在其阻断神经传导之前总是会产生神经初烧。对于大部分的临床应用来说，神经初烧是一个大难题，例如，抑制疼痛，这是由于在神经阻断发生之前，总是会感应到初始的疼痛的缘故。因此，人们需要产生可逆性地阻断神经的新方法。

发明内容

正如本文中所描述的内容，已经发现的是，在短暂的可逆性热阻断之后，哺乳动物有髓神经可以通过局部冷却到室温(15℃到30℃)的方式进行阻断。这种热量阻断的方法是安全的，并且提供了这样一个平台，即，研发出可植入性的神经阻断设备，以用于处置多种疾病，例如，过度肥胖、疼痛、心力衰竭和脊髓损伤之后出现的膀胱机能失调。更进一步，热量阻断方法，正如在本文中所描述的内容那样，提供的是一种可逆性地神经阻断方法，而不会产生任何初始的响应，其提供的优势优于电刺激。当前使用的是热电珀耳帖技术(AronovD等人的著作(2011)。通过温度来分析脑回路的动态力度变化：设计并实现微型温差电敏器件J Neurosci Methods 197:32-47；Rothman S,等人的著作(2003)。局部冷却：A therapyfor intractable neocortical epilepsy.Epilepsy Currents 3:153-156)也使其成为可能，即，设计和研发出可植入式的设备，从而形成在15℃和50℃的范围之内的局部温度变化。因此，本文中所描述的热量阻断技术具有多种临床应用，例如，过度肥胖、疼痛、心力衰竭和脊髓损伤之后出现的膀胱机能失调。