用于神经调节系统的受控冲洗和相关联的方法

文档序号:957286 发布日期:2020-10-30 浏览:1次 >En<

阅读说明:本技术 用于神经调节系统的受控冲洗和相关联的方法 (Controlled irrigation for neuromodulation systems and associated methods ) 是由 P·蔻蒂斯 于 2019-01-17 设计创作,主要内容包括:本文公开了具有受控制的冲洗能力的神经调节导管系统以及用于使用这种系统的方法。一种这样的方法包括:例如,将冲洗神经调节导管定位在人类患者的肾血管内的治疗部位处,在治疗部位处递送神经调节能量,以及将具有与递送的能量相协调的特性的冲洗流体递送至治疗部位。当功率增大时,可以调整该特性以将能量递送元件和/或血管的组织维持在恒定温度。该方法可以进一步包括:监测组织和/或能量递送元件的至少一个参数,以及如果至少一个参数落在值的治疗范围之外,则调整神经调节能量和/或冲洗流体的特性。(Neuromodulation catheter systems having controlled irrigation capabilities and methods for using such systems are disclosed herein. One such method comprises: for example, an irrigation neuromodulation catheter is positioned at a treatment site within a renal vessel of a human patient, neuromodulation energy is delivered at the treatment site, and an irrigation fluid having characteristics coordinated with the delivered energy is delivered to the treatment site. As the power is increased, the characteristic may be adjusted to maintain the energy delivery element and/or tissue of the blood vessel at a constant temperature. The method may further comprise: monitoring at least one parameter of the tissue and/or the energy delivery element, and adjusting a characteristic of the neuromodulation energy and/or the irrigation fluid if the at least one parameter falls outside of a therapeutic range of values.)

用于神经调节系统的受控冲洗和相关联的方法

相关申请的交叉引用

本公开要求于2018年4月20日提交的美国专利申请第15/959,043号以及于2018年1月24日提交的美国临时专利申请第62/621,359号的权益,这两个专利申请通过引用以其整体并入本文。

技术领域

本技术涉及冲洗神经调节系统和相关联的方法。具体而言,本技术的各个实施例涉及具有受控制的冲洗能力的神经调节导管系统以及用于使用这种系统的方法。

背景技术

交感神经系统(SNS)是通常与应激反应相关联的主要非自愿的身体控制系统。SNS的纤维延伸通过人体的几乎每个器官系统中的组织并且可影响诸如瞳孔直径、肠道蠕动、和尿量之类的特性。这种调节可适应性地用于维持体内平衡或使身体准备对环境因素作出快速反应。然而,SNS的慢性过度激活是可驱动许多疾病状态的演进的常见的适应不良反应。特别地,肾SNS的过度激活已在实验上和在人类中被标识为对心律失常、高血压、容量超负荷(诸如,心力衰竭)的状态、和进行性肾病的复杂病理生理学的可能的贡献者。

肾脏的交感神经终止于肾血管、肾小球旁器、和肾小管及其他结构。对肾交感神经的刺激可引起例如增加的肾素释放、增加的钠重吸收、和降低的肾血流量(blood flow)。肾功能的这些和其它的神经调节部件在通过升高的交感神经紧张来表征的疾病状态中受到显著的刺激。例如,作为肾交感神经传出刺激的结果,降低的肾血流量和肾小球滤过率很可能是心肾综合征中的肾功能丧失(即,作为慢性心力衰竭的进行性并发症的肾功能不全)的基础。用于阻碍肾交感神经刺激的结果的药理学策略包括中枢作用的交感神经药物、β阻断剂(例如,以减少肾素释放)、血管紧张素转换酶抑制剂和受体阻断剂(例如,以阻止肾素释放之后的血管紧张素II的作用和醛固酮激活)、和利尿剂(例如,以对抗肾交感神经介导的钠和水潴留(retention))。然而,这些药理策略具有显著的局限性,包括有限的功效、依从性问题、副作用及其他。

具体实施方式

以下公开内容描述了具有受控制的冲洗能力的神经调节导管系统以及使用这种系统的方法。更具体地,根据本技术的实施例配置的神经调节系统利用具有冲洗治疗组件的神经调节导管。所公开的神经调节系统被配置成将协调的神经调节能量和冲洗流体递送到在患者的血管(例如,肾血管)内的治疗部位处的冲洗治疗组件。所公开的系统被配置成基于例如治疗部位处的患者组织特性、治疗组件部件特性、冲洗流体特性、能量当前被施加的功率、以及其相关的参数,来调整/修改整个治疗过程中能量递送和冲洗的一个或多个参数。

使用常规的神经调节系统和方法,可以通过增大能量被递送到组织的功率来在患者体内的目标部位处增大损伤深度。然而,用于递送这种能量的一个或多个电极的温度也随着功率增大而增大。在某些情况下,增大的电极温度可导致血液凝结和血管组织炭化。这种组织损伤可以进而导致其他不利影响,包括下游梗塞或其他不期望的组织损伤。由于这个原因,一些常规系统结合了冲洗以在治疗部位处提供冷却并避免非冲洗导管所经历的不利影响中的一些。然而,与非冲洗导管相比,冲洗消融系统已显示产生不期望的更大的损伤,并且已记录了使用这些冲洗导管后与组织损伤相关联的若干不良影响,包括肾动脉狭窄、动脉进入部位问题、和/或显著的eGFR下降。

与常规冲洗导管的使用相关联的不良影响持续存在的原因有很多。例如,这些常规系统中的冲洗流体通常以不受控制的方式施加,对流速(flow rate)和递送的计时的控制有限,并且对注入液的温度的控制有限。这些做法可能会使神经调节系统在治疗期间获得的温度测量产生偏差。特别是,冲洗流体可导致这些常规系统报告电极温度介于冲洗流体的温度(例如,室温)与患者体温之间,这在治疗进程中(尤其是随着功率增大)变得越来越不准确。因此,在许多情况下,使用冲洗流体之后传送回系统的发生器的任何电极温度信息都不能可靠地用作消融进展的测量。结果,这些常规的冲洗系统不准确地跟踪所创建的损伤的大小和所治疗的组织的状况。尽管在消融某些解剖结构(例如心脏组织)时这一问题并没有那么令人担忧,但是在电脆弱的、薄壁的或其他动脉结构附近消融时,这种缺乏控制的问题尤其突出。例如,肾解剖结构在解剖结构的局部异质性方面通常比心脏组织更为复杂。因此,与常规冲洗系统所能提供的控制和护理相比,在执行肾去神经支配时需要更多的控制和护理。

与常规系统和技术相比,根据本技术的实施例的神经调节系统和方法被配置成将协调的神经调节能量和冲洗流体递送至治疗部位。在一些实施例中,这些系统和方法被配置成在治疗部位处主动监测组织和/或神经调节元件(多个)的特性(例如,温度、阻抗等)。该系统和方法可以使用该诊断信息来监测治疗进展和/或调整(i)与神经调节程序(procedure)的控制算法有关的施加到治疗部位的神经调节能量的特性(例如,类型、功率水平、持续时间、频率等)和/或(ii)递送至治疗部位的冲洗流体的特性(例如,体积、温度、类型、持续时间、速率等)。因此,预期根据本技术配置的系统在神经调节程序期间实现对损伤特性的更大控制,并提高神经调节程序将成功的可能性,尤其是在血管受损和/或血流量低的血管中。例如,预期根据本技术的实施例的系统和方法实现更大的损伤深度,而没有在使用常规系统和方法后在患者体内注意到的不良影响。

本文中参考图1A-13描述了本技术的若干实施例的具体细节。尽管关于用于血管内肾神经调节的设备、系统和方法描述了许多实施例,但是除了本文描述的那些之外的其他应用和其他实施例也在本技术的范围内。例如,本技术的至少一些实施例可用于腔内神经调节、血管外神经调节、非肾神经调节和/或用于除神经调节之外的治疗。应当注意,除了在本文公开的那些之外的其他实施例在本技术的范围内。此外,本技术的实施例可具有与本文所示或所描述的配置、部件、和/或程序不同的配置、部件、和/或程序。此外,本领域普通技术人员将理解,本技术的实施例可以具有除了本文所示出或描述的配置、部件、和/或程序之外的配置、部件、和/或程序,并且这些和其他实施例可以不具有本文所示出或描述的配置、部件、和/或程序中的若干配置、部件、和/或程序而不偏离本技术。

如本文所使用的,术语“远侧”和“近侧”定义了相对于临床医生或临床医生的控制设备(例如,神经调节导管的手柄)的位置或方向。术语“远侧”和“远侧地”是指沿着设备的长度远离临床医生或临床医生的控制设备或在远离临床医生或临床医生的控制设备的方向上的位置。术语“近侧”和“近侧地”是指沿着设备的长度靠近临床医生或临床医生的控制设备或在朝向临床医生或临床医生的控制设备的方向上的位置。本文提供的标题仅是为了方便,并且不应被解释为限制所公开的主题。

A.神经调节导管和系统的选定实施例

图1是示出根据本技术的实施例配置的神经调节系统100的部分示意图。系统100可以包括经由连接器101(例如,线缆)可操作地耦合至控制台102的治疗设备110(例如,冲洗导管)。系统100进一步包括冲洗泵104,该冲洗泵104与控制台102集成在一起,以促进在治疗期间同时和/或协调地递送神经调节能量和冲洗流体。如图1所示,治疗设备110可包括:具有近侧部分114的细长轴112、在近侧部分114的近侧区域处的手柄组件111、以及相对于近侧部分114向远侧延伸的远侧部分116。细长轴112可被配置成将远侧部分116定位血管内(例如,在肾动脉内)或在另一合适的体腔内(例如,在输尿管内)的治疗位置处。治疗设备110可进一步包括由细长轴112的远侧部分116携载或固定到细长轴112的远侧部分116的治疗组件120。治疗组件120可以包括一个或多个神经调节元件126(图1中示意性地示出),该神经调节元件126被配置成将治疗性能量或化合物递送至至少靠近体腔的壁定位的神经。在一些实施例中,手柄111可包括致动器113,以经由导丝(未示出)和致动器113的远程致动将治疗组件120在递送状态和部署状态之间转换。

控制台102可以被配置成控制、监测、供应、或以其他方式支持治疗设备110的操作。例如,控制台102可以包括能量发生器,该能量发生器可操作地连接至神经调节元件(多个)126并且被配置成生成选定形式和幅度的治疗性神经调节能量(例如,射频能量(“RF”)、脉冲能量、微波能量、光能、直接的热能、或其他合适类型的能量),以供经由神经调节元件(多个)126递送到治疗部位,以改变、损坏或破坏神经。

在一些实施例中,控制台102可以被配置成存储冲洗流体(例如,盐水、蒸馏水等)和/或(经由连接器101和/或细长轴112)将该冲洗流体传输到治疗组件120。如前所述,例如,控制台102包括冲洗泵104,以将冲洗流体从控制台102传送到治疗设备110的治疗组件120。在其他实施例中,系统100可以包括神经调节控制台(未示出)和分开的冲洗控制台(未示出),该冲洗控制台包含冲洗泵104和/或用于储存冲洗流体的储存容器(未示出)。在这些实施例中,神经调节控制台可以被通信地耦合到冲洗控制台。如下面更详细地描述的,系统100可以促进神经调节能量和冲洗流体同时和/或协调地递送到治疗组件120。为了降低组织损坏和/或相关联的不良影响的可能性,冲洗流体可用于冷却(i)治疗部位处的组织和/或(ii)治疗组件120的部件。

控制台102可以经由连接器101(例如,线缆)被电耦合至治疗设备110。一根或多根电源线(未示出)可以沿着细长轴112穿过或通过细长轴112中的腔到达神经调节元件(多个)126,以将神经调节能量传输到神经调节元件(多个)126。另外,一个或多个流体供应腔(未示出)可沿着细长轴112穿过或通过细长轴112中的腔到达治疗组件120。流体供应腔(多个)可将冲洗流体传输至治疗组件120中的一个或多个冲洗出口(未示出)。

控制台102还可以被配置成根据自动控制算法150和/或在临床医生的控制下将神经调节能量和/或冲洗流体递送至治疗组件120。可以在系统100的处理器(未示出)上执行控制算法150。治疗组件120和/或治疗设备110的一个或多个传感器(例如,压力、温度、阻抗、流量、化学、超声、电磁等)可以生成与治疗部位处的患者组织有关和/或与治疗组件120的部件有关的诊断信息/测量。诊断信息可以用作控制算法150的反馈,并且可以允许系统100调整控制算法150(例如,基于诊断信息与预定参数分布(profile)范围的比较)。特别地,系统100可以调整递送到神经调节元件(多个)126的神经调节能量的特性(例如,类型、功率水平、持续时间、频率等)和/或递送到治疗组件120的冲洗流体的特性(例如,体积、温度、类型、速率、持续时间等)。诊断信息还可以诸如经由与控制台102和/或系统100相关联的指示器105(例如,显示器、用户界面、一个或多个LED等)向临床医生提供反馈。例如,控制台102可以包括可以接收用户输入和/或向用户提供诊断信息的用户界面。来自诊断信息的反馈可以允许临床医生确定在治疗期间和/或治疗后不久(例如,当患者仍被***导管时)施加的能量的有效性。同样,当患者仍被***导管时,临床医生可以基于来自诊断信息的反馈来决定重复、暂停和/或终止治疗(例如,以避免组织损伤)。因此,该反馈对于帮助临床医生增大当前或后续治疗成功的可能性和/或避免治疗(多个)的不良影响可能是有用的。下面参考图5描述与合适的控制算法150有关的更多细节。

系统100可以包括控制器106,该控制器106具有例如存储器(未示出)、存储设备(例如,磁盘驱动器)、一个或多个输出设备(例如,显示器)、一个或多个输入设备(例如,键盘、触摸屏等)、和/或处理电路系统(未示出)。控制器106可以被配置成执行、调整和/或修改控制算法150。例如,输出设备可以被配置成与治疗设备110通信(例如,经由连接器101)以控制到神经调节元件(多个)126的功率和/或控制到治疗组件120的冲洗流体的供应。在一些实施例中,输出设备可被进一步配置成从神经调节元件(多个)126和/或任何相关联的传感器获得信号。显示设备可以被配置成提供功率水平或传感器数据的指示,诸如,音频、视觉或其他指示,和/或显示设备可以被配置成将信息传达给另一设备。

在一些实施例中,控制器106可以是控制台102的一部分,如图1所示。附加地或替代地,控制器106可以是个人计算机(多个)、服务器计算机(多个)、手持式或膝上型设备(多个)、多处理器系统(多个)、基于微处理器的系统(多个)、可编程消费电子器件(多个)、数码相机(多个)、网络PC(多个)、小型计算机(多个)、大型计算机(多个)、平板电脑、和/或任何合适的计算环境。存储器和存储设备是可以编码有非瞬态计算机可执行指令(例如,控制算法150、反馈算法等)的计算机可读存储介质。另外,指令、数据结构和消息结构可以被存储或经由数据传输介质来(诸如,通信链路上的信号)被传输,并且可以被加密。可以使用各种通信链路,诸如,互联网、局域网、广域网、点对点拨号连接、手机网络、蓝牙、RFID和其他合适的通信通道。可以在由一个或多个计算机或其他设备执行的计算机可执行指令(诸如,程序模块)的通常背景下描述系统100。一般而言,程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等。通常,在各种实施例中,可以根据期望组合或分布程序模块的功能。

治疗组件120的神经调节元件(多个)126可以被配置成调节组织内在管壁或腔壁处或至少靠近管壁或腔壁的一个或多个神经(例如,肾神经)。如以下更详细描述的,神经调节元件(多个)126可包括一个或多个能量递送元件(例如,电极;图2A-4)和/或一个或多个传感器(例如,以监测能量递送元件和/或治疗部位处的组织)。例如,在一些实施例中,神经调节元件(多个)126可包括位于治疗设备110的远侧部分116处的单个能量递送元件。在其他实施例中,神经调节元件(多个)126可包括两个或更多个能量递送元件。能量递送元件可以是沿着轴112的长度的一部分彼此间隔开的分开的带状(band)电极。电极可以沿着轴112的长度在不同位置处粘附地接合到支撑结构。在一些实施例中,能量递送元件可以由合适的导电材料(例如,金属,诸如金、铂、铂和铱的合金等)形成。能量递送元件的数量、布置、形状(例如,螺旋和/或线圈电极)和/或组成可以改变。神经调节元件(多个)126的各个能量递送元件可以通过延伸通过轴112的腔的导体或双股线来被电连接至手柄组件111和/或控制台102。

在具有多个能量递送元件的实施例中,能量递送元件可以同时地、选择性地、或顺序地来独立地(即,可以以单极方式使用)递送功率,和/或可以在元件的任何期望的组合之间(即,可以以双极方式使用)递送功率。此外,临床医生可以可选地被允许选择使用哪个(哪些)能量递送元件进行功率递送,以便根据期望在血管(例如,肾动脉)或其他体腔(例如,输尿管)内形成高度定制的损伤(多个)。在一些实施例中,系统100可以被配置成经由神经调节元件(多个)126提供单极电场的递送。在这样的实施例中,中性或分散电极(dispersive electrode)109可以被电连接到控制台102并且被附连到患者的外部。

图2A-2C是根据本技术的实施例配置的神经调节导管210(例如,图1所示的治疗设备110)的局部示意性侧视图。在图2A-2C中以不同的布置示出了当定位在人类患者的血管V(例如,肾动脉)内的治疗部位处时的神经调节导管210。神经调节导管210包括导丝215(仅在图2A中可见)和冲洗治疗组件220,冲洗治疗组件220可在导丝215上前进,到达血管V内的治疗部位。冲洗治疗组件220被配置成在治疗部位处执行神经调节治疗,以例如消融靠近血管V的壁的神经。如以下更详细地讨论的,冲洗治疗组件220可以被配置成监测治疗部位处的血管V的组织和冲洗治疗组件220的部件(例如,神经调节元件(多个)226)。例如,冲洗治疗组件220的一个或多个传感器(未示出)被配置成在组织的神经调节治疗期间收集与组织和/或神经调节元件(多个)226的温度有关的诊断信息和测量。诊断信息可以用作反馈,以调整神经调节能量递送的特性和/或递送到冲洗治疗组件220的冲洗流体的特性。

导丝215包括细长构件218,该细长构件218具有远侧部分218a和近侧部分(不可见),远侧部分218a被配置成定位在血管V内的治疗部位处,该近侧部分延伸到患者体外、至手柄(例如,图1中所示的手柄111)或其他特征(多个),该其他特征(多个)允许操作者将远侧部分218a操纵到期望的位置/取向(例如,使用图1中所示的致动器113)。细长构件218的大小可被设计成用于可滑动地定位在神经调节导管210的腔内。在其他实施例中,细长构件218包括其他合适的部件(例如,传感器(多个))和/或配置。附加地,细长构件218可沿其长度具有均匀的刚度,或可沿其长度具有变化的刚度。

如图2B最佳所示的,神经调节导管210的细长轴112被配置成在导丝215上可滑动地递送。细长轴112具有远侧部分116和近侧部分114,远侧部分116被配置成被血管内地定位在血管V内的治疗部位处,近侧部分114延伸到患者体外、至手柄(例如,图1所示的手柄111)或其他特征,该其他特征允许操作者操纵细长轴112的远侧部分116(例如,使用图1所示的致动器113)。如图2B和图2C所示,例如,神经调节导管210的冲洗治疗组件220在第一状态或布置与第二(例如,部署的、展开的等)状态或布置之间可转换,在该第一状态或布置中,细长轴112的远侧部分116至少大体上是笔直的低轮廓(low-profile)递送布置(图2B),在该第二状态或布置中,远侧部分116被转换或以其他方式展开为螺旋/螺旋形形状(图2C)。在一些实施例中,治疗组件220可具有与第二状态相对应的形状记忆,并且导丝215(图2A)可将治疗组件220保持在第一状态,直到导丝215至少部分地被移除(例如,缩回)。细长轴112的远侧部分116(例如,在图2C所示的第二状态下呈螺旋形状的部分)的尺寸(例如,外径和长度)可以被选择成适应血管或其他体腔,远侧部分116被设计为在该血管或其他体腔中递送。例如,当处于第二状态时,细长轴112的远侧部分116的轴向长度可以被选择为不长于患者的肾动脉(例如,通常小于7cm),并且具有适应典型肾动脉的内径(例如,约2-10mm)的直径。在其他实施例中,细长轴112的远侧部分116可以取决于细长轴112的远侧部分116被配置成在其中部署的体腔而具有其他尺寸。在其他实施例中,细长轴112的远侧部分116可具有其他合适的形状(例如,半圆形、弯曲、笔直等)、大小和/或配置。在例如美国专利第8,777,942号;美国专利第9,084,610号;美国专利第9,060,755号;美国专利第8,998,894号;2011年10月25日提交的PCT申请第PCT/US2011/057754号;以及美国专利第8,888,773号中描述了其他合适的设备和技术。所有上述申请通过引用以其整体并入本文。设备和系统的非限制性示例包括Symplicity SpyralTM多电极RF消融导管和Arctic Front AdvanceTM心脏冷冻消融系统。

一起参考图2B和图2C,冲洗治疗组件220包括沿着细长轴112的远侧部分116间隔开的四个神经调节元件226。然而,在其他实施例中,冲洗治疗组件220可包括一个、两个、三个或四个以上的神经调节元件(多个)226和/或可包括被配置成携载一个或多个神经调节元件226的多个支撑构件。所示实施例中的每个神经调节元件226包括电极224(分别被分别标识为第一至第四电极224a-224d)。在其他实施例中,神经调节元件226可包括更多和/或更少数量的电极224。在一些实施例中,神经调节元件226可以包括一个或多个传感器,该一个或多个传感器被配置成监测治疗部位处的组织和/或治疗组件220的部件(例如,电极224a-224d)。

当冲洗治疗组件220处于图2C所示的第二状态时,电极224a-224d被配置成在治疗部位处向管壁V处的或至少靠近管壁V的组织递送神经调节能量(例如,RF能量),以调节组织内的一个或多个神经(例如,肾神经)。在该状态下,细长轴112的远侧部分116可以被设计成向血管V施加期望的向外的径向力,以将电极224a-224d中的一个或多个放置成与血管壁接触。在这些和其他实施例中,冲洗治疗组件220可包括电极、换能器或其他元件,以递送其他合适的神经调节模态(modality),诸如脉冲电能、微波能量、光能、超声能量(例如,血管内递送的超声和/或高强度聚焦超声(HIFU))、直接热能、辐射(例如,红外、可见、和/或伽马辐射)、和/或其他合适类型的能量,以改变、损坏或破坏神经。

如上所述,神经调节元件226中的一个或多个和/或治疗组件220可以包括一个或多个传感器(未示出),该一个或多个传感器被配置成监测治疗部位处的组织和/或治疗组件220的部件(例如,电极224a-224d和/或神经调节元件(多个)226)的特性(诸如,温度)。在一些实施例中,可以将一个或多个传感器直接并入到冲洗治疗组件的神经调节元件(多个)226中(例如,并入到电极224a-224d中和/或邻近电极224a-224d)。在这些和其他实施例中,一个或多个传感器可以被定位在沿着神经调节导管210的细长轴112的各个位置处和/或与冲洗治疗组件220的神经调节元件(多个)226分开。一个或多个传感器可以被配置成测量和/或生成与血管V的组织和/或冲洗治疗组件220的神经调节元件(多个)226的部件有关的诊断信息。例如,一个或多个传感器可以连续地和/或周期性地测量温度、压力、时间、阻抗、功率、流速、体积流速、血压、心率、返回能量的参数、或神经调节导管210和/或治疗部位处的患者组织的其他参数。通过这些测量,一个或多个传感器生成诊断信息,该诊断信息可被报告回系统100的一个或多个控制器106,如下面更详细地描述的。

如图2B和图2C最佳所示,冲洗治疗组件220可以在细长轴112的远侧部分216处包括一个或多个冲洗出口222。冲洗出口222可被连接到一个或多个流体供应腔(未示出),该一个或多个流体供应腔沿着细长轴112(或通过细长轴112中的腔)延伸到冲洗泵(例如,图1中所示的冲洗泵)和/或储存容器(未示出)。如上所述,冲洗流体(例如,盐水、蒸馏水等)可经由流体供应腔被传输至治疗组件220,并可在治疗部位处经由冲洗出口222释放。以这种方式,神经调节导管210可以(例如,在神经调节治疗期间)冷却冲洗治疗组件220的部件(例如,神经调节元件(多个)226)和/或治疗部位处的组织。

冲洗出口222可被布置在围绕细长轴112的圆周的各个点处(如图2B最佳所示),使得当治疗组件220处于第二状态(图2C所示)时,冲洗出口222被定位在期望的取向上。例如,冲洗出口222可以被布置成使得它们沿着或大致沿着血管V的纵轴L向远侧引导冲洗流体(如图2C和图2D所示)。在其他实施例中,当治疗组件220处于第二状态中时,冲洗出口222可被取向成面向一个或多个不同方向(例如,面向与图2C和图2D所示的方向相反的方向、面向管壁和/或面向血管V的中心)。在操作中,系统100可以在血管V的壁附近和/或在电极224a-224d附近经由冲洗出口222释放冲洗流体。因此,从冲洗出口222释放的冲洗流体可向接近冲洗出口222的(i)管壁的组织和/或(ii)治疗组件220的部件提供冷却。另外,从冲洗出口222释放的冲洗流体可以由流过血管V的血液沿着管壁被携带。因此,从冲洗出口222释放的冲洗流体还可向(i)管壁的组织,(ii)治疗组件220的部件和/或(iii)位于冲洗出口222的下游的神经调节导管210的部件提供冷却。

尽管在图2A-2D中示出的冲洗出口222被定位于在治疗组件220的电极224a-224d附近,但是在本技术的其他实施例中,冲洗出口222中的一个或多个可以被定位在其他位置处和/或以不同的布置被定位。例如,图3和图4分别是根据本技术的其他实施例配置的神经调节导管310和410的局部示意性侧视图。如图3所示,神经调节导管310包括冲洗治疗组件320,该冲洗治疗组件320在沿细长轴112的比图2A-2D中示出的冲洗出口222的位置更接近细长轴112的近侧部分114的位置处具有冲洗出口322(例如,图2A-2D所示的冲洗出口222)。冲洗出口322围绕细长轴112的圆周定位,并且被配置成从细长轴112径向地向外释放冲洗流体。附加地或替代地,冲洗出口322可以在细长轴112内被成形和/或耦合到冲洗出口(多个)322的流体供应腔可以在细长轴112内取向,以使得冲洗流体以远离冲洗出口322的期望方向从冲洗出口322输出。

在其他实施例中并且如图4所示,神经调节导管410可包括冲洗治疗组件420,冲洗治疗组件420具有带一个或多个冲洗出口422的冲洗环/圆环(donut)元件430。冲洗环元件430被配置成从细长轴112径向地向外展开,使得冲洗环430环绕细长轴112并且接近或接合内管壁。如所示的,一个或多个流体供应腔434可以延伸(例如,从细长轴112)到冲洗环元件430中。冲洗出口422和/或流体供应腔434可以(i)被取向为将冲洗流体沿着血管V的纵轴L向下引导,(ii)被取向为面向管壁和/或另一方向,(iii)被配置成引导冲洗朝向血管壁,和/或(iv)在冲洗环元件430内被成形和/或取向为使得冲洗流体以远离冲洗出口422的期望方向从冲洗环元件430输出。

如上所讨论的,根据本技术的实施例配置的神经调节导管210、310和410可以经由有线或无线通信链路可通信地耦合到控制台102(图1)的一个或多个控制器106。在一些实施例中,一个或多个控制器106可与控制台分开,例如在图1所示的冲洗泵104与控制台102分开的实施例中。控制器(多个)106可被配置成直接地和/或经由控制台102发起、终止和/或调整治疗组件220、320和420的一个或多个部件(例如,电极224a-224d)的操作。例如,控制器(多个)106可被配置成使用来自治疗组件220、320和420的一个或多个传感器(未示出)的诊断信息连续地或间歇地监测血管壁的组织和/或治疗组件220、320和420的部件。更具体地,控制器106可以使用诊断信息来调整(i)神经调节能量的特性和/或(ii)(例如,根据控制算法)被递送至治疗组件220、320和420的冲洗流体的特性。因此,控制器106(多个)可以被配置成至少部分地基于由治疗组件220、320和420的一个或多个传感器生成的诊断信息来控制、监测、供应、调整和/或以其他方式支持神经调节导管210、310和410的操作。

B.对施加的能量和冲洗特性的控制

如上所讨论的,根据本技术的实施例配置的神经调节系统(例如,图1中所示的系统100)可以被配置成根据自动控制算法150和/或在临床医生的控制下将协调的神经调节能量(例如,RF能量)和冲洗流体递送至治疗设备的治疗组件。图5示出了可以由控制器106(例如,图1-4中所示的控制器106)实现的自动控制算法150的一个实施例。如图5所示,当临床医生发起治疗时,控制算法150可以包括指令,该指令使控制台(例如,图1所示的控制台102)在第一时间段t1(例如,15秒)内逐渐将施加到治疗部位的能量的功率调整到第一功率水平P1(例如,5瓦)。在第一时间段期间,功率通常可以线性增大。结果,控制台可以以大体恒定的为P1/t1的速率增大其功率输出。替代地,功率可以以可变的增大速率非线性地(例如,指数或抛物线状)增大。

附加地或替代地,控制算法150可以包括在神经调节能量被施加到治疗部位、被调整和/或被修改之前、期间和/或之后,协调冲洗流体向治疗部位的递送的指令。例如,控制算法150可以包括指导系统(例如,控制台和/或冲洗泵)以具有与功率到第一功率水平P1的增大相对应的特性来递送冲洗流体的指令。在一些实施例中,指令可以指导系统将特定类型(例如,盐水、蒸馏水等)和/或一定体积的冲洗流体递送到治疗部位。在这些和其他实施例中,指令可以指导系统以(i)以指定的温度(例如,室温、体温、或高于或低于室温的另一温度)递送冲洗流体,(ii)以指定的流速递送冲洗流体和/或(ii)递送冲洗流体达指定的持续时间。在这些以及又其他实施例中,指令可以指导系统在功率被调整(例如,增大、减小和/或保持恒定)时调整(例如,增大、减小、改变和/或终止)这些冲洗流体特性中的任一个。在又其他实施例中,控制算法150可以包括用于避免递送冲洗流体直到达到指定的功率水平、避免递送冲洗流体直到达到指定的电极温度和/或在指定的时间段内避免递送冲洗流体的指令。

一旦达到P1和t1,控制算法150就可以保持在P1处达预定的时间段t2-t1(例如3秒)直到新的时间t2。控制算法150可以类似地保持冲洗流体特性恒定直到t2和/或可以调整冲洗流体特性(例如,基于在治疗部位处的组织和/或治疗设备的部件的所监测的参数,如在以下更详细描述的)。在t2处,功率在预定的时间段t3–t2(例如1秒)内以预定的增量(例如1瓦)增大到P2。控制算法150可以包括指令,该指令指导系统根据该功率增大来调整冲洗流体特性。在预定的时间段内以大约1瓦的预定增量进行的功率斜增(ramp)可以持续,直到达到最大功率PMAX或满足某些其他条件(例如,达到最大冲洗流速/体积和/或最小冲洗流体温度)为止。可选地,可以将功率维持在最大功率PMAX处达期望的时间段或高达期望的总治疗时间(例如,高达约120秒)。在这些和其他实施例中,控制器可基于例如以下各项连续改变冲洗流体特性:(i)治疗部位处的组织的和/或治疗设备的部件的所监测的参数和/或(ii)神经调节程序的进展。

此外并且在神经调节程序之前、期间和/或之后,控制器可以监测(例如,使用治疗组件的一个或多个传感器)与治疗部位处的组织、与患者、与冲洗流体、和/或与治疗设备的部件(例如,神经调节元件)相对应的一个或多个参数。例如,控制器可以连续地或周期性地监测温度、时间、阻抗、功率、流速、体积流速、血压,心率、返回能量的参数、和/或其他参数。控制器可以使用参数的诊断信息/测量作为与神经调节程序的进展、治疗设备部件的状态(例如,温度)和/或治疗部位处的组织的状况有关的反馈。在一些实施例中,控制器(i)可以对照预定参数分布检查所监测的参数以确定各参数是否单独地或组合地落入由预定参数分布设置的范围内,并且(ii)可以对应地协调和/或调整递送到治疗部位的神经调节能量和/或冲洗流体的特性。例如,在给定某些神经调节能量特性和/或冲洗流体特性的情况下,控制器可以检查所监测的参数是否落入由预定参数分布设置的范围内。如果所监测的参数落入该范围内,则可以根据控制算法150继续治疗。然而,如果所监测的参数落在范围之外,则控制器可以相应地调整控制算法150。

例如,如果对于当前施加的功率水平而言,与治疗部位处的组织和/或与治疗设备的部件(例如,神经调节元件)有关的温度测量太高,则控制器可以调整和/或修改控制算法150(例如,直到参数在参数分布范围(多个)内为止)。在一些实施例中,控制器可以减小、暂停和/或终止所施加的功率;可以延长或缩短控制算法150的t1、t2、t3等;和/或可以修改控制算法150的占空比、频率、或其他参数。附加地或替代地,控制器可以改变递送到治疗部位的冲洗流体的特性。例如,控制器可以增大和/或减小递送到治疗部位的冲洗流体的流速、体积和/或温度。在这些和其他实施例中,控制器可以改变在治疗部位处释放的冲洗流体的类型和/或将冲洗流体被施加到治疗部位的持续时间。本领域技术人员将意识到,控制器可以响应于由控制算法150指出的其他事件来调整(例如,增大、减小、改变、调整和/或以其他方式改变)控制算法150或保持控制算法150恒定。例如,控制器可以响应于如下各项来适当地调整控制算法150:(i)预定参数分布范围(多个)之外(例如,在预定参数分布范围(多个)之上和/或之下)的一个或多个参数;和/或(ii)组织和/或治疗设备的部件的测得参数/特性的突然的、非预期的和/或不期望的变化(例如,即使参数/特性落在参数分布范围(多个)内)。该系统还可以配备有各种可听和视觉警报,以允许控制器向操作员警告某些状况。

在一些实施例中,该系统可以包括一个或多个安全阈值,该安全阈值防止控制器将能量的和/或冲洗流体的特性调整到该阈值以上和/或以下。例如,当神经调节能量以指定的功率水平或高于指定的功率水平被施加和/或被施加达长于指定的持续时间时,系统可以防止控制器(i)将流速减小到指定阈值以下和/或(ii)将冲洗流体的温度增大到指定阈值以上。在其他实施例中,为了防止系统(例如,治疗设备的神经调节元件上的一个或多个传感器)报告与治疗设备的部件和/或治疗部位处的组织有关的不准确(例如,温度)测量,系统可以防止控制器(i)将冲洗流体的流速增大到指定阈值以上和/或(ii)将冲洗流体的温度减小到指定阈值以下。在又其他实施例中,系统可以防止控制器将神经调节能量的功率水平增大到指定阈值以上(例如,当达到供应给治疗部位的冲洗流体的最大流速和/或体积和/或当达到冲洗流体的最小温度时)。

以这种方式,控制器可以将协调的神经调节能量和冲洗流体递送到治疗部位。结果,控制器可以通过控制使用和/或持续使用具有期望特性的冲洗流体来将神经调节元件的温度保持恒定和/或保持在期望范围内。这允许神经调节系统通过增大施加至血管的神经调节能量的功率来实现更大的损伤深度,而不会在治疗期间引起与升高的电极温度相关联的血液凝结或血管组织炭化。因此,可以增大在治疗期间可以安全地递送给患者的最大功率。特别地,根据本技术配置的神经调节系统允许安全地增大功率,直到达到能量发生器的最大功率水平、直到达到最大冲洗流速/体积、直到达到最小冲洗流体温度、和/或直到系统以其他方式防止控制器进一步增大功率(例如,根据预设的安全阈值)。在一些实施例中,最大冲洗流速和/或体积可以通过以下各项来确定:(i)冲洗泵容量;(ii)患者的血液稀释极限(确保到最终器官的足够的血液供应);(iii)从临床前模型、一般人体解剖学知识、特定患者解剖结构和/或消融位置确定的安全因素;和/或(v)特定损伤深度的实现。另外,由于在整个神经调节程序中以受控的方式(例如,仅在需要时,以期望的特性和/或以通常小于常规冲洗系统的流速)施加冲洗流体,因此被报告给控制器的与神经调节程序的进展、治疗部位处的组织的状况、和/或治疗设备的部件的状况有关的诊断信息仍然是有意义的并且准确的。结果,本技术的神经调节系统能够更好地避免在使用常规神经调节系统后通常会出现的组织损伤以及神经调节治疗的不良影响。

图6是示出了针对根据本技术的实施例配置的治疗患者的方法的例程670的流程图。例程670可以由例如神经调节系统的各种部件(例如,控制台、控制器、控制算法、冲洗泵和/或治疗设备)和/或操作神经调节系统的临床医生来执行。可以通过在血管内(例如,在肾动脉内)或在患者体内的另一合适的体腔内(例如,在输尿管内)定位治疗设备的治疗组件而在框671处开始例程670。程序670可以进一步包括在患者体内的治疗部位处部署治疗组件(例如,通过缩回导丝)。

在框672处,例程670可包括经由治疗组件的神经调节元件将神经调节能量递送到治疗部位处的组织(例如,根据神经调节系统的控制算法)。在框673处,例程670可以附加地或替代地包括经由治疗组件中的冲洗出口递送具有期望特性的冲洗流体。可以例如根据控制算法来控制冲洗流体的递送。例如,例程670可以(i)在第一时间段之后和/或在第一时间段内以第一功率水平递送神经调节能量和/或(ii)递送具有与功率的斜增相对应的期望特性(例如,以第一体积、温度和/或流速)的第一类型的冲洗流体。在一些实施例中,例程670可以递送具有指定特性的冲洗流体,以将治疗组件上的神经调节元件的温度保持在期望的温度范围内。在这些和其他实施例中,例程670可以避免将冲洗流体递送到治疗部位,直到神经调节能量达到指定的功率水平和/或直到神经调节元件和/或治疗部位处的组织达到指定的温度为止。

在一些实施例中,例程670可以根据控制算法继续增大神经调节能量的功率和/或修改递送至治疗部位的冲洗流体的特性。例如,例程670可以将神经调节能量的功率增大到第二功率水平(例如,在第二时间段之后),并且以第二功率水平将神经调节能量施加到治疗部位处的组织(框672)。附加地,例程670可以根据该功率增大来调整和/或修改递送到治疗部位的冲洗流体的特性。例如,例程670可以随着神经调节能量的功率增大而增大递送到治疗部位的冲洗流体的体积和/或流速(框673)。在这些和其他实施例中,例程670可以减小冲洗流体被供应到治疗部位的温度和/或可以改变供应到治疗部位的冲洗流体的类型(框673)。在其他实施例中,例程670(i)可以保持冲洗流体特性恒定,(ii)停止将冲洗流体递送到治疗部位,和/或(iii)等待调整和/或修改供应到治疗部位的冲洗流体的特性,直到达到第二功率水平和/或直到神经调节元件达到指定的温度(框673)。

在一些实施例中,例程670可以根据控制算法继续递送神经调节能量和/或冲洗流体,直到达到神经调节系统的最大功率值和/或其他安全阈值(框672和673)。在这一点上,如果达到冲洗流体的最大体积和/或流速,则例程670可以阻止功率的增大。附加地或替代地,如果达到冲洗流体的最小温度和/或达到神经调节元件的最大温度,则例程670可以阻止功率的增大。

在定位和/或部署治疗组件之前、期间和/或之后的任何时间处,例程670可以监测(例如,连续地和/或同时地)与患者和/或与神经调节系统的部件(例如,神经调节元件和/或电极)有关的一个或多个参数(框674)。例如,例程670可以使用位于治疗设备的神经调节元件上或附近的一个或多个传感器来测量温度、阻抗、持续时间、功率、流速、体积流速、血压、心率、返回能量的参数、和/或治疗部位处的组织、患者、冲洗流体和/或治疗设备的神经调节元件的其他参数。例程670可以使用该诊断信息作为与神经调节程序的进展(例如,在治疗期间形成的损伤的大小和/或深度)、治疗部位处的组织的状况和/或神经调节系统的部件的状况有关的反馈。

在一些实施例中,例程670可以至少部分地基于诊断信息来确定是否分别调整和/或修改施加至治疗部位的神经调节能量的一个或多个特性和/或供应至治疗部位的冲洗流体的一个或多个特性。例如,例程670可以将诊断信息与预定参数分布范围进行比较,以确定一个或多个参数是否在那些范围(多个)之外。如果特定参数和/或预定数量的参数落入参数分布范围内,则例程670可以根据控制算法继续施加神经调节能量和/或冲洗流体(框672和/或673)。

另一方面,如果参数中的一个或多个落在预定参数分布范围之外(例如,在预定参数分布范围以上和/或以下),则例程670可以决定调整和/或修改施加到治疗部位的神经调节能量的一个或多个特性(框675)和/或施加到治疗部位的冲洗流体的一个或多个特性(框676)。例如,如果例程670确定治疗部位处的组织的温度和/或神经调节元件的温度高于预定温度分布范围(例如,给定当前能量特性、神经调节程序中的当前阶段、当前冲洗流体特性、和/或安全阈值(多个)),例程670可以改变和/或修改控制算法,以改变和/或修改神经调节能量的功率水平(框675)。在一些实施例中,例程670可以减小神经调节能量被施加的功率。在其他实施例中,例程670可以保持功率水平恒定和/或可以以较慢的速率增大功率水平。附加地或替代地,例程670可以改变和/或修改控制算法,以改变和/或修改冲洗流体特性(例如,框676)。例如,例程670可以(i)增大施加在治疗部位处的冲洗流体的体积和/或流速,(ii)减小冲洗流体被施加在治疗部位处的温度,和/或(iii)改变施加到治疗部位的冲洗流体的类型。在一些实施例中,例程670可以仅在一个或多个参数移动回到预定参数分布范围(多个)内之后(i)增大施加到治疗部位的神经调节能量的功率和/或施加到治疗部位的冲洗流体的温度和/或(ii)减小冲洗流体的体积和/或流速。

尽管以特定顺序讨论和示出了例程670的各步骤,但是例程670所示出的方法不限于此。在其他实施例中,可以以不同的顺序执行该方法。例如,在将能量和/或冲洗流体递送到治疗部位之前,神经调节系统的一个或多个传感器可以监测神经调节系统的和/或患者的参数。在其他实施例中,可以在将神经调节能量施加至治疗部位和/或调整神经调节能量之前,将冲洗流体施加至治疗部位。在这些和其他实施例中,神经调节系统可要求施加到治疗部位的功率的增大在以下各项之后或与以下各项同时进行:(i)施加到治疗部位的冲洗流体的体积和/或流速的增大和/或(ii)冲洗流体的温度的减小。此外,为了完整性,示出了框671-676。本领域技术人员将容易认识到,所示的方法可以改变,并且仍然保持在本技术的这些和其他实施例内。例如,在一些实施例中,可以省去和/或重复图6所示的方法的一个或多个步骤。

C.神经调节设备和相关系统的选定示例

图7(另外参考图1)示出了根据系统100(图1)的实施例调节肾神经。神经调节设备110提供通过血管内路径P到肾丛RP的进入,该血管内路径P诸如股动脉(示出的)、肱动脉、桡动脉或腋动脉中的经皮进入部位到相应的肾动脉RA内的目标治疗部位。通过从血管内路径P的外部操纵细长轴112的近侧部分114,临床医生可以使细长轴112前进通过有时曲折的血管内路径P并远程操纵细长轴112的远侧部分116(图1)。在图7所示的实施例中,使用OTW技术中的导丝715将神经调节组件120血管内地递送至治疗部位。在治疗部位处,导丝715可以至少部分地缩回或移除,并且神经调节组件120可以转换或以其他方式移动成部署的布置,以用于记录神经活动和/或在治疗部位处递送能量。在其他实施例中,可以在使用或不使用导丝715的情况下在引导护套(未示出)内将神经调节组件120递送到治疗部位。当神经调节组件120在目标部位处时,引导护套可至少部分地缩回或收回,并且神经调节组件120可被转换成部署的布置。在其他实施例中,细长轴112本身可以是可操纵的,使得可以在没有导丝715和/或引导护套的帮助下将神经调节组件120递送到治疗部位。

图像引导(例如,计算机断层扫描(CT)、荧光检查、血管内超声(IVUS)、光学相干断层扫描(OCT)、心内超声心动图(ICE)、或其他合适的引导模态或它们的组合)可用于辅助临床医生定位和操纵神经调节组件120。例如,可以旋转荧光透视系统(例如,包括平板探测器、x射线、或c形臂)以准确地可视化和标识目标治疗部位。在其他实施例中,可以在递送神经调节组件120之前使用IVUS、OCT和/或其他合适的图像标测模态来确定治疗部位,这些图像标测模态可以将目标治疗部位与可标识的解剖结构(例如,脊柱特征)和/或不透射的标尺(例如,位于患者下方或患者身上)进行关联。进一步地,在一些实施例中,图像引导部件(例如,IVUS、OCT)可以与神经调节设备110集成和/或与神经调节设备110并行运行,以在神经调节组件120的定位期间提供图像引导。例如,图像引导部件(例如,IVUS或OCT)可以被耦合至神经调节组件120,以提供靠近治疗部位的脉管系统的三维图像,以促进在目标肾脉管结构内定位或部署多电极组件。

随后可以将来自神经调节元件126的能量施加到目标组织,以在肾动脉RA的局部区域和肾丛RP的邻近区域上诱导一种或多种期望的神经调节效应,该肾丛RP紧密地位于肾动脉RA的外膜内、邻近肾动脉RA的外膜或紧密接近肾动脉RA的外膜。。能量的有目的施加可以沿着肾丛RP的全部或至少一部分实现神经调节。神经调节效应一般至少部分地是功率、时间、能量递送元件与管壁之间的接触、以及通过血管的血流量的函数。神经调节效应可以包括去神经支配、热消融、和/或非消融性热变或损坏(例如,经由持续加热和/或电阻加热)。所期望的热加热效应可包括将目标神经纤维的温度升高到高于期望阈值以实现非消融热变,或升高到高于更高的温度以实现消融热变。例如,目标温度可高于体温(例如,大约37℃)但小于大约45℃以用于非消融热变,或目标温度可是约45℃或更高以用于消融热变。期望的非热神经调节效应可以包括改变神经中所传输的电信号。

低温效应也可以提供神经调节。例如,冷冻治疗施加器可用于冷却治疗部位处的组织,以提供治疗有效的直接细胞损伤(例如,坏死)、血管损伤(例如,通过破坏供应血管使细胞缺乏营养物质而死)和带有后续细胞凋亡的亚致死低温。暴露于冷冻冷却可能导致急性的细胞死亡(例如,在暴露后立刻就死亡)和/或延迟的细胞死亡(例如,在组织解冻期间及后续的过度灌注期间死亡)。本技术的若干实施例可包括对处于或靠近肾动脉壁的内表面的结构进行冷却,使得将接近的(例如,邻近的)组织有效冷却到肾交感神经所驻留的深度。例如,冷却结构被冷却到其引起在治疗上有效的低温肾神经调节的程度。预期对肾交感神经的至少一部分进行充分冷却会减缓或可能阻断神经信号的传导,以产生肾交感神经活动的长期或永久性减少。

D.肾神经调节

肾神经调节是使肾脏神经(例如,终止于肾脏或与肾脏密切相关联的结构中的神经)的部分或完全失能或其他有效破坏。特别地,肾神经调节可以包括抑制、减少、和/或阻断沿着肾脏的神经纤维(例如,传出和/或传入神经纤维)的神经通信。这样的失能可以是长期的(例如,永久的或持续数月、数年、或数十年的时段)或短期的(例如,达数分钟、数小时、数天、或数周的时段)。预期肾神经调节有助于交感神经紧张或冲动的全身性减少和/或使由交感神经支配的至少一些特定器官和/或其他身体结构受益。因此,预期肾神经调节可用于治疗与全身交感神经过度活跃或极度活跃相关联的临床病症,特别是与中枢交感神经过度刺激相关联的病症。例如,预期肾神经调节有效地治疗高血压、心力衰竭、急性心肌梗塞、代谢综合征、胰岛素抵抗、糖尿病、左心室肥大、慢性和终末期肾病、心力衰竭的不当液体潴留、心-肾综合征、多囊肾病、***、骨质疏松症、***功能障碍和猝死等病症。

在治疗过程期间,可以在一个或多个合适的治疗部位处电诱导、热诱导、化学诱导或以其他合适的方式或组合方式诱导肾神经调节。治疗部位可以位于肾内腔(例如,肾动脉、输尿管、肾盂、肾大盏、肾小盏、或其他合适的结构)内或以其他方式接近肾内腔(例如,肾动脉、输尿管、肾盂、肾大盏、肾小盏、或其他合适的结构),并且所治疗的组织可以包括至少接近肾内腔壁的组织。例如,关于肾动脉,治疗过程可以包括调节肾丛中的神经,所述神经紧密地位于肾动脉的外膜内或邻近外膜。

肾神经调节可以单独包括冷冻治疗模态或与另一种治疗模态组合。冷冻治疗可以包括以调节神经功能的方式冷却治疗部位处的组织。例如,对肾交感神经的至少一部分进行充分冷却可以减缓或可能阻断神经信号的传导,以产生肾交感神经活动的长期或永久性减少。这种效应可以由于冷冻治疗组织损伤而发生,所述冷冻治疗组织损伤可以包括例如直接细胞损伤(例如,坏死)、血管或腔(luminal)损伤(例如,通过破坏供应血管使细胞缺乏营养物质而死)、和/或带有后续细胞凋亡的亚致死低温。暴露于冷冻冷却可能导致急性的细胞死亡(例如,在暴露后立刻就死亡)和/或延迟的细胞死亡(例如,在组织解冻期间及后续的过度灌注期间死亡)。根据本技术的实施例使用冷冻治疗的神经调节可以包括对接近体腔壁的内表面的结构进行冷却,使得将组织有效冷却到肾交感神经所驻留的深度。例如,在一些实施例中,可以将冷冻治疗设备的冷却组件冷却至其引起在治疗上有效的低温肾神经调节的程度。在其他实施例中,冷冻治疗模态可以包括被配置成并不引起神经调节的冷却。例如,所述冷却可以是处于或高于某些低温温度,并且可以用于经由另一种治疗模态来控制神经调节(例如,保护组织免受神经调节能量)。

肾神经调节可以单独包括基于电极或基于换能器的治疗模态或与另一种治疗模态组合。基于电极或基于换能器的治疗可以包括向治疗位置处的组织递送电和/或另一形式的能量,以便以调节神经功能的方式刺激和/或加热所述组织。例如,对肾交感神经的至少一部分进行充分刺激和/或加热可以减缓或可能阻断神经信号的传导,以产生肾交感神经活动的长期或永久性减少。可以使用各种合适类型的能量来刺激和/或加热治疗位置处的组织。例如,根据本技术的实施例的神经调节可以包括单独或组合地递送RF能量、脉冲能量、微波能量、光能量、聚焦超声能量(例如,高强度聚焦超声能量)、或另一合适类型的能量。用于传递此能量的电极或换能器可以单独使用或与多电极或多换能器阵列中的其他电极或换能器一起使用。此外,可以从体内(例如,在基于导管的途径中的脉管系统或其他体腔内)和/或从体外(例如,经由位于体外的施加器)施加能量。此外,当邻近非目标组织的目标组织经受神经调节冷却时,能量可以用于减少对非目标组织的损伤。

使用聚焦超声能量(例如,高强度聚焦超声能量)的神经调节相对于使用其他治疗模态的神经调节可能是有益的。聚焦超声是基于换能器的治疗模态的示例,其可以从体外递送。可以与成像(例如,磁共振、计算机断层扫描、荧光检查、超声(例如,血管内或腔内)、光学相干断层扫描、或另一合适的成像模态)密切相关联地执行聚焦超声治疗。例如,成像可以用于标识治疗位置的解剖位置(例如,作为相对于参考点的一组坐标)。所述坐标随后可以进入聚焦超声设备,所述聚焦超声设备被配置为改变功率、角度、相位、或其他合适的参数,以在与所述坐标相对应的位置处生成超声聚焦区。聚焦区可以足够小以将在治疗上有效的加热局限在治疗位置处,同时部分或完全避免对附近结构的潜在有害破坏。为了生成聚焦区,超声设备可以被配置成使超声能量穿过透镜,和/或可以由弯曲的换能器或由(弯曲或笔直的)相控阵列中的多个换能器生成超声能量。

基于电极或基于换能器的治疗的加热效应可以包括消融、和/或非消融性改变或损伤(例如,经由持续加热和/或电阻加热)。例如,治疗过程可以包括将目标神经纤维的温度升高到高于第一阈值的目标温度以实现非消融性改变,或高于更高的第二阈值以实现消融。对于非消融性改变,目标温度可以高于约体温(例如,约37℃)但低于约45℃,并且对于消融,目标温度可以高于约45℃。将组织加热至约体温与约45℃之间的温度可以例如经由适度加热目标神经纤维或灌注目标神经纤维的血管或腔结构来引起非消融性改变。在血管结构受到影响的情况下,目标神经纤维可以拒绝灌注,导致神经组织坏死。将组织加热至高于约45℃(例如,高于约60℃)的目标温度可以例如经由大幅度加热目标神经纤维或灌注目标纤维的血管或腔结构来引起消融。在一些患者中,可能期望的是将组织加热到如下的温度:足以消融目标神经纤维或血管或腔结构,但低于约90℃(例如,低于约85℃、低于约80℃、或低于约75℃)。

肾神经调节可以单独包括基于化学品的治疗模态或与另一种治疗模态组合。使用基于化学品的治疗品的神经调节可以包括以调节神经功能的方式将一种或多种化学品(例如,药物或其他试剂)递送到治疗位置处的组织。例如,可以选择化学品以大体上影响治疗位置或选择性地影响治疗位置处的一些结构而不是其他结构。例如,所述化学品可以是胍乙啶,乙醇,苯酚,神经毒素,或选定用于改变、损伤或破坏神经的其他合适的试剂。可以使用各种合适的技术来将化学品递送到治疗位置处的组织。例如,可以经由一个或多个来自体外的针来递送或在脉管系统或其他体腔内递送化学品。在血管内示例中,导管可以用于在血管内定位包括多个针(例如,微针)的治疗元件,所述治疗元件可以在部署之前缩回或以其他方式阻塞。在其他实施例中,可以经由穿过体腔壁的简单扩散、电泳、或另一合适的机制将化学品引入到治疗位置处的组织中。可以使用类似的技术来引入被配置为并不引起神经调节而是经由另一种治疗模态促进神经调节的化学品。

E.相关的解剖学和生理学

如先前所指出的,交感神经系统(SNS)是自主神经系统的分支,伴随着肠神经系统和副交感神经系统。它在基础水平处总是活跃的(称为交感神经紧张),并在有压力的时候变得更加活跃。如神经系统的其他部分一样,交感神经系统通过一系列的互连的神经元进行操作。虽然许多交感神经元位于中枢神经系统(CNS)内,但交感神经元经常被认为是外周神经系统(PNS)的一部分。脊髓的交感神经元(它是CNS的一部分)经由一系列的交感神经节与外周交感神经元通信。在神经节内,脊髓交感神经元通过突触联接外周交感神经元。因此,脊髓交感神经元被称为突触前(或节前)神经元,而外周神经元被称为突触后(或节后)神经元。

在交感神经节内的突触处,节前交感神经元释放乙酰胆碱,乙酰胆碱是一种结合并激活节后神经元上的烟碱乙酰胆碱受体的化学信使。响应于该刺激,节后神经元主要释放去甲肾上腺素(去甲肾上腺素)。持久激活可引起肾上腺素从肾上腺髓质的释放。

一旦被释放,去甲肾上腺素和肾上腺素结合外周组织上的肾上腺素受体。结合至肾上腺素受体导致神经和激素反应。生理临床表现包括瞳孔扩张、心率增加、偶尔呕吐、和血压增高。还可以看出由于汗腺的胆碱受体的结合引起增加的出汗。

交感神经系统负责上调和下调的生物体中的多稳态机制。来自SNS的纤维使几乎每个器官系统中的组织受神经支配,从而向如瞳孔直径、肠道动力和尿排出量一样多种多样的生理特征提供至少某些调节功能。这个反应也称为身体的交感肾上腺反应,由于终止于肾上腺髓质中的节前交感神经纤维(而且所有其他交感神经纤维)分泌乙酰胆碱,该乙酰胆碱激活肾上腺素(肾上腺素)和较小范围内的去甲肾上腺素(去甲肾上腺素)的分泌。因此,直接经由通过交感神经系统传输的脉动和间接经由从肾上腺髓质分泌的儿茶酚胺来介导主要作用于心血管系统的该反应。

科学通常将SNS看作自动调节系统,即,在无需有意识的思考的干预的情况下进行运行的系统。由于交感神经系统负责为行动预激(prime)身体,因此一些进化理论家提出在早期生物体中运行的交感神经系统用于维持生存。这种预激的一个示例是在唤醒之前的时刻,在该时刻交感神经流出自发地增加为行动做准备。

1.交感神经链

如图8所示,SNS提供允许脑部与身体通信的神经网络。交感神经起源于脊柱内、朝向中间外侧细胞柱(或侧角)中的脊髓的中间,其开始于脊髓的第一胸段并且被认为延伸到第二或第三腰椎段。因为其细胞始于脊髓的胸椎和腰椎区域,因此可以认为SNS具有胸腰椎流出。这些神经的轴突通过前支根/根离开脊髓。它们经过脊柱(感觉)神经节附近,在该处它们进入脊神经的前支。然而,不同于躯体神经支配,它们很快通过白支连接器分离出,白支连接器连接到在脊柱旁延伸的椎旁(位于脊柱附近)或椎前(位于主动脉分支附近)的神经节。

为了达到目标器官和腺体,轴突应当在身体中行进长距离,并且,要完成这一点,许多轴突通过突触传输将它们的消息中继至第二细胞。轴突的末稍跨一空间(突触)连接至第二细胞的树突。第一细胞(突触前细胞)跨突触间隙发送神经递质,在突触间隙处第一细胞激活第二细胞(突触后细胞)。该消息然后被携载至最终目的地。

在SNS和周围神经系统的其他组成部分中,在被称为神经节(以上讨论的)的部位处产生这些突触。发送其纤维的细胞被称为节前细胞,而其纤维离开神经节的细胞被称为节后细胞。如上所述,SNS的节前细胞位于脊髓的第一胸椎(T1)段和第三腰椎(L3)段之间。节后细胞在神经节中具有它们的细胞体并且将它们的轴突发送至目标器官或腺体。

神经节不仅包括交感神经干还包括将交感神经纤维发送至头部和胸部器官的颈神经节(上、中、下)、和腹腔和肠系膜神经节(将交感神经纤维发送至肠道)。

a.肾脏的神经支配

如图9所示,肾脏受与肾动脉密切相关联的肾丛(RP)支配。肾丛(RP)是围绕肾动脉并且嵌入到肾动脉的外膜中的自主神经丛。肾丛(RP)沿着肾动脉延伸直到它到达肾脏的实质处。有助于肾丛(RP)的纤维由腹腔神经节、肠系膜上神经节、主动脉肾神经节和主动脉丛产生。肾丛(RP)(也被成为肾神经)主要由交感神经组分构成。不存在(或至少非常少)肾脏的副交感神经支配。

节前神经元细胞***于脊髓的中间外侧细胞柱中。节前轴突穿过椎旁神经节(它们不突触)成为较小内脏神经、最小内脏神经、第一腰内脏神经、第二腰内脏神经,并且行进至腹腔神经节、肠系膜上神经节和主动脉肾神经节。节后神经元细胞体退出腹腔神经节、肠系膜上神经节、和主动脉肾神经节到肾丛(RP)并且被分配给肾血管系统。

b.肾交感神经活动

消息以双向流行进通过SNS。传出消息可同时触发身体的不同部位的变化。例如,交感神经系统可加快心率;扩大支气管通道;减少大肠的蠕动(运动);收缩血管;增加食管蠕动;引起瞳孔扩张、立毛(鸡皮疙瘩)和汗水(出汗);和升高血压。传入消息将信息从体内的各个器官和感觉受体携载至其它器官,尤其是脑部。

高血压、心力衰竭、和慢性肾脏疾病是由SNS(特别是肾交感神经系统)的慢性激活引起的许多疾病状态中的一些。SNS的慢性激活是推动这些疾病状态的进展的不适应反应。肾素-血管紧张素-醛固酮系统(RAAS)的药物管理已是长期存在的用于减少SNS的过度活跃的方法,但有些效率低。

如上所述,肾交感神经系统已在实验上和在人类中被标识为对高血压的复杂病理生理学、容量超负荷(诸如,心力衰竭)的状态、和进行性肾病的主要的贡献者。采用放射性示踪剂稀释方法来测量从肾脏流出到血浆的去甲肾上腺素的研究显示患有原发性高血压的患者(尤其是在年轻的高血压患者中)体内的增大的肾的去甲肾上腺素(NE)溢出率(其与来自心脏的增大的NE溢出一致)与通常见于早期高血压的血液动力学分布一致并且通过增大的心率、心输出量和肾血管阻力来表征。现已知原发性高血压通常是神经性的,常伴有明显的交感神经系统过度活跃。

如由在该患者群中的从心脏和肾脏到血浆的NE溢出的夸大的增加所证实的,心肾交感神经活动的激活在心力衰竭中甚至更明显。符合这个概念是对患有充血性心力衰竭的患者中的全因死亡率和心脏移植方面的肾交感神经激活的强阴性预测值的最近证实,该肾交感神经激活的强阴性预测值独立于整体交感神经活动、肾小球滤过率、和左室射血分数。这些发现结果支持设计成减少肾交感神经刺激的治疗方案具有提高患有心力衰竭的患者生存的可能性的概念。

慢性和终末期肾病由升高的交感神经激活来表征。在患有慢性和终末期肾病的患者中,高于中值的去甲肾上腺素的血浆水平已被证实为全因死亡和心血管疾病的死亡的前兆。这对患糖尿病或造影剂肾病的患者也是如此。有令人信服的证据表明,源自患病的肾脏的感觉传入信号是引发和维持该患者群中升高的中枢交感神经流出的主要原因;这促进出现慢***感神经过度活跃的众所周知的不良后果,诸如,高血压、左心室肥大、室性心律失常、心源性猝死、胰岛素抵抗、糖尿病和代谢综合征。

i肾交感神经传出活动

到肾脏的交感神经终止于血管、肾小球旁器、和肾小管。对肾脏交感神经的刺激导致肾素释放、增加的钠(Na+)重新吸收、和肾血流量的减少。肾功能的神经调节的这些部件在由升高的交感紧张表征并且清楚地促进高血压患者的血压升高的疾病状态中被大大地刺激。由肾交感神经传出刺激引起的肾血流量和肾小球滤过率的减少可能是心肾综合征(其是由于慢性心力衰竭的进行性并发症引起的肾功能不全)中的肾功能的丧失的基础,具有通常随患者的临床状态和治疗而波动的临床过程。用于阻碍肾传出交感神经刺激的结果的药理学策略包括中枢作用交感神经药物、β阻断剂(旨在减少肾素释放)、血管紧张素转换酶抑制剂和受体阻断剂(旨在阻止由肾素释放引起的血管紧张素II和醛固酮激活)和利尿剂(旨在对抗肾交感神经介导的钠和水潴留)。然而,目前的药理学策略有显著限制,包括有限的疗效、依从性问题、副作用及其他。

ii肾感觉传入神经活动

肾脏经由肾感觉传入神经与中枢神经系统中的整体结构通信。若干形式的“肾损伤”可引起感觉传入信号的激活。例如,肾缺血、每搏输出量或肾血流量的降低、或大量的腺苷酶可触发传入神经通信的激活。如图10和图11中所示,这种传入通信可以从肾到脑部或可以从一个肾到另一个肾(经由中枢神经系统)。这些传入信号都集中整合,并可能导致增加的交感神经流出。该交感神经冲动被引导朝向肾脏,从而激活RAAS并诱导增加的肾素分泌、钠潴留、体积潴留和血管收缩。中枢交感神经过度活跃还影响受交感神经支配的其他器官和身体结构(诸如,心脏和外周脉管系统),从而导致所描述的交感神经激活的不良作用,该不良作用的一些方面还促成血压升高。

因此,生理学提出(i)对具有传出交感神经的组织的调节会减少不适当的肾素释放、钠潴留、并降低肾血流量,以及(ii)对具有传入感觉神经的组织的调节通过其对下丘脑后部以及对侧肾脏的直接作用来减少对高血压和与中枢交感神经紧张相关联的其他疾病状态的全身性贡献。除了对传入肾脏去神经支配的中枢降压作用,预期到各种其他交感神经支配的器官(诸如,心脏和血管)的中枢交感神经流出的期望减少。

2.肾脏去神经支配的附加临床益处

如上所述,肾脏去神经支配可能在通过增加的整体和特定肾交感神经活动表征的若干临床病症(诸如,高血压、代谢综合征、胰岛素抗性、糖尿病、左心室肥大、慢性和终末期肾脏疾病、心力衰竭中的不适当液体潴留、心肾综合征和猝死)的治疗中是有价值的。因为传入神经信号的减少有助于交感神经紧张/冲动的全身性减少,因此肾脏去交感支配也可能有利于治疗与全身交感神经极度活跃相关联的其它病症。因此,肾去神经支配还可以有益于受交感神经支配的其他器官和身体结构,包括在图8中标识的那些。例如,如先前所讨论的,中枢交感神经冲动的减少可减少折磨患有代谢综合征和II型糖尿病的人的胰岛素抵抗。此外,患有骨质疏松症的患者也被交感神经激活,并且也可能受益于伴随着肾脏去神经支配的交感神经冲动的下调。

3.实现在血管内进入肾动脉

根据本技术,可通过血管内进入实现与左侧和/或右侧肾动脉紧密相关联的左侧和/或右侧肾丛(RP)的神经调节。如图12所示,通过主动脉从心脏左心室输送由心脏收缩所移动的血液。主动脉下行通过胸部,并分支进入左肾动脉和右肾动脉。在肾动脉之下,主动脉在左和右髂总动脉处分支。左和右髂总动脉分别下行通过左和右腿并且连接左和右股动脉。

如图13所示,血液在静脉中聚集,并且通过股静脉进入髂静脉且进入下腔静脉,回到心脏。下腔静脉分支成左和右肾静脉。在肾静脉之上,下腔静脉上行以将血液输送到心脏的右心房。从右心房泵送血液通过右心室进入肺部,血液在肺部处被氧化。含氧血被从肺部被输送到左心房。含氧血被从左心房被输送通过左心室返回主动脉。

如稍后将要更详细描述的,可仅在低于腹股沟韧带的中点的股三角的基部处进入股动脉并对其插管。可以将导管通过该进入部位经皮***股动脉内、穿过髂动脉和主动脉、并且置入左肾动脉或右肾动脉中。这包括向相应的肾动脉和/或其他肾脏血管提供微创进入的血管内路径。

手腕、上臂、和肩部区域提供用于将导管引入动脉系统的其它位置。例如,可以在选择情况下使用径向、臂状或腋动脉的导管***。经由这些进入点引入的导管可使用标准血管造影技术穿过左侧上的锁骨下动脉(或经由右侧上的锁骨下和头臂动脉)、通过主动脉弓、沿着下行主动脉向下并进入肾动脉中。

4.肾血管的属性和特性

由于可根据本技术通过血管内进入实现左侧和/或右侧肾丛(RP)的神经调节,所以肾血管的属性和特性可在用于实现这种肾神经调节的装置、系统和方法的设计上施加约束和/或通知用于实现这种肾神经调节的装置、系统和方法的设计。这些属性和特性中的一些可能跨患者群体而变化和/或在特定患者内随时间而变化,以及响应于疾病状态而变化,所述疾病状态为诸如高血压、慢性肾病、脉管疾病、终末期肾病、胰岛素抵抗、糖尿病、代谢综合症等。本文中所解释的,这些属性和特性可能与过程的功效和血管内设备的具体设计有关。感兴趣的属性可包括,例如,材料/机械、空间、流体动力/血液动力学、和/或热力学性质。

如上所讨论的,导管可以经由微创血管内路径经皮前进到左侧或右侧肾动脉中。然而,微创肾动脉进入可能是挑战性的,例如,因为与使用导管常规进入的一些其它动脉相比,肾动脉往往极其曲折、可以是相对小的直径、和/或可以是相对短的长度。此外,肾动脉粥样硬化是在许多患者中常见的,特别是那些患有心血管疾病的患者。肾动脉解剖也可以从患者到患者显著不同,这进一步使微创进入复杂化。例如,可在相对曲折度、直径、长度和/或动脉粥样硬化斑块负荷、以及肾动脉从主动脉分支的射出(take-off)角度中看到显著的患者间变化。用于经由血管内进入实现肾神经调节的装置、系统和方法在微创侵入进入肾动脉时应考虑肾动脉解剖的这些和其它方面以及其跨患者群体的变化。

除了使肾动脉进入复杂化,肾解剖的细节还使建立神经调节装置和肾动脉的内腔表面或壁之间的稳定接触复杂化。例如,肾动脉内狭窄的空间和该动脉的曲折性可能阻碍导航。此外,可通过患者移动、呼吸和/或心脏周期使建立一致的接触复杂化,因为这些因素可导致肾动脉相对于主动脉的显著移动,并且心动周期可瞬时扩张肾动脉(即,导致动脉的壁脉动)。

甚至在进入肾动脉并促使神经调节装置与动脉的腔表面之间稳定接触之后,所述动脉的外膜中和周围的神经仍应经由神经调节装置安全地调节。在给出与热治疗相关联的潜在临床并发症的情况下,将热治疗有效地施加到肾动脉内是不平凡。例如,肾动脉的内膜和中膜很容易受到热损伤的侵害。如以下更详细讨论的,将血管腔与其外膜分离的内膜介质厚度表示目标肾神经可以距离动脉的内腔表面几毫米。应当将足够的能量递送到目标肾神经或将热量从目标肾神经去除,以在不过度地将血管壁冷却或加热至壁冻结的程度、干燥的程度、或以其他方式不潜在影响到不期望的程度的情况下调节目标肾神经。与过度加热相关联的潜在的临床并发症是由凝固流动通过动脉的血液引起的血栓形成。假定这种血栓可能导致肾梗塞,从而引起对肾脏的不可逆的损伤,则应当谨慎应用在肾动脉内的热治疗。因此,在治疗期间在肾动脉中存在复杂的流体力学和热力学状况(特别是可能影响治疗部位处的热传递动力学的那些状况)可能对施加能量(例如,加热热能)和/或从肾动脉内的组织去除热量(例如,冷却热状况)时是重要的。

由于治疗的位置也可能影响临床疗效,神经调节装置还应当被配置成允许在肾动脉内可调节地定位和重定位能量递送元件。例如,假定肾神经可围绕肾动脉轴向地间隔开,则在肾动脉内施加全周治疗可能是吸引人的。在一些情形下,可能由持续的周向治疗所致的全周损伤可能潜在地与肾动脉狭窄有关。因此,沿肾动脉的纵向尺寸的更多复杂损伤的形成和/或神经调节装置到多个治疗位置的重新定位可能是期望的。然而,应当注意,创建周向消融的益处可能胜过肾动脉狭窄的风险,或可利用某些实施例或在某些患者中减轻该风险,并且创建周向消融可能是目标。此外,可变的定位和重新定位神经调节装置可证明在肾动脉特别曲折或存在近侧分支血管从肾动脉主要血管脱离从而导致在某些位置中的治疗具有挑战性的情况下是有用的。对肾动脉中的设备的操纵应当还考虑由设备在肾动脉上施加的机械损伤。例如通过***、操纵、疏通弯曲等等的设备在动脉中的运动可导致夹层、穿孔、内膜剥脱、或破坏内部弹性薄层。

通过肾动脉的血流可能暂时性地闭塞达短的时间,带来极少并发症或无并发症。然而,应避免大量时间的闭塞,因为要防止对肾脏的损害,诸如缺血。可能有益的是完全避免闭塞,或者在闭塞有利于某实施例时将闭塞的持续时间限制在例如2-5分钟。

基于以上所描述的如下挑战:(1)肾动脉介入;(2)使治疗元件持续并且稳定地放置抵靠管壁;(3)跨管壁的有效治疗施加;(4)定位并可能地重新定位治疗装置以允许多个治疗位置;(5)避免或限制血流阻塞的持续时间,可能感兴趣的肾脉管系统的各种独立和从属属性包括,例如,(a)血管直径、血管长度、内膜-中膜厚度(intima-media thickness)、摩擦系数、和曲折度;(b)管壁的膨胀性、刚度和弹性模量;(c)收缩峰、舒张末期血流速度,以及平均收缩-舒张峰值血流速度,和平均/最大体积血液流速;(d)血液和/或管壁的特定比热容、血液和/或管壁的热导率、和/或流经管壁治疗部位的血液的热对流性和/或辐射热传递;(e)由呼吸、患者运动和/或血流脉动性引起的相对于主动脉的肾动脉运动;以及(f)肾动脉相对于主动脉的射出角(take-off angle)。将结合肾动脉更详细地讨论这些属性。然而,取决于用来实现肾神经调节的装置、系统和方法,肾动脉的此类属性也可以指导和/或约束设计特性。

如以上所指出的,定位在肾动脉内的装置应适形于动脉的几何形状。肾动脉管直径DRA通常在约2-10mm的范围中,其中大多数患者群体的DRA为约4mm至约8mm,且平均约6mm。在主动脉/肾动脉交界处的肾动脉口与肾动脉远侧分支之间的肾动脉管长度LRA通常在约5-70mm的范围中,并且很大一部分患者群体在约20-50mm的范围中。由于目标肾丛嵌入在肾动脉的外膜内,因此复合内膜-中膜厚度IMT(即从动脉腔表面到包含目标神经结构的外膜的径向向外距离)是值得注意的,并且通常在约0.5-2.5mm的范围中,其中平均约1.5mm。虽然一定的治疗深度对于到达目标神经纤维是重要的,但是治疗不应太深(例如,距肾动脉的内壁>5mm),以避开非目标组织和解剖结构,诸如肾静脉。

可能感兴趣的肾动脉的额外属性是由呼吸和/或血流脉动性引起的相对于主动脉的肾运动程度。患者的位于肾动脉远侧端处的肾脏可能随着呼吸偏移(excursion)而向颅侧移动多达4"。这可能造成连接主动脉和肾脏的肾动脉的显著运动,从而需要从神经调节装置获得刚性和柔性的独特平衡,以在呼吸周期期间维持能量递送元件与管壁之间的接触。此外,肾动脉与主动脉之间的射出角可能在患者之间显著变化,并且也可能在一患者体内例如由于肾脏运动而动态变化。射出角通常可以在约30°-135°的范围中。

F:附加的示例

在以下示例中阐述了本技术的若干方面。

1.一种神经调节系统,包括:

导管,该导管包括—

细长轴,该细长轴具有远侧部分,该远侧部分被配置成被血管内地定位在人类患者的肾血管内的治疗部位处;

多个电极,该多个电极沿轴的远侧部分间隔开,其中,电极被配置成将神经调节能量递送至治疗部位处或邻近治疗部位的目标神经;以及

冲洗出口,该冲洗出口在电极附近;以及

控制器,该控制器被配置成通信地耦合至神经调节元件,其中,该控制器被进一步配置成监测电极和治疗部位处或邻近治疗部位的组织中的至少一者的参数,

其中,冲洗出口被配置成至少部分地基于来自控制器的与所监测的参数相对应的指令,在第一方向上引导冲洗流体。

2.示例1的神经调节系统,其中,第一方向与肾血管的纵轴平行。

3.示例1的神经调节系统,进一步包括—

能量发生器,该能量发生器在患者体外并且电耦合到多个电极和控制器;以及

冲洗泵,该冲洗泵可操作地耦合到冲洗出口和控制器,

其中控制器被进一步配置成:使能量发生器经由电极递送神经调节能量,并使冲洗泵经由冲洗出口递送冲洗流体。

4.示例3的神经调节系统,其中控制器被进一步配置成—

将参数与预定参数分布范围进行比较;

当参数在该范围内时,使能量发生器根据控制算法以一功率水平递送神经调节能量;

当参数在该范围内时,使能量发生器根据控制算法以一温度和流速递送冲洗流体;并且

当参数在该范围之外时,修改控制算法,以调整能量和冲洗流体中的至少一个的特性。

5.示例4的神经调节系统,其中参数是电极中的一个的温度,其中特性是能量被递送的功率水平,并且其中控制器被配置成:当电极的温度在该范围之外时减小功率水平。

6.示例4的神经调节系统,其中参数是电极中的一个的温度,其中特性是能量被递送的功率水平,并且其中控制器被配置成:当电极的温度在该范围之外时保持功率水平恒定或减小功率水平。

7.示例4或6的神经调节系统,其中参数是电极中的一个的温度,其中特性是冲洗流体被递送的流速或温度,并且其中控制器被配置成:当电极的温度在该范围之外时增大冲洗流体被递送的流速或减小冲洗流体被递送的温度。

8.一种系统,包括:

神经调节导管,该神经调节导管包括-

细长轴,该细长轴具有远侧部分,该远侧部分的大小和形状被设计成用于被血管内地定位在人类患者的血管内的治疗部位处;

电极,该电极被配置成将射频(RF)能量递送到治疗部位处或邻近治疗部位的目标神经,其中,该电极被配置成根据控制算法递送RF能量;以及

多个冲洗出口,该多个冲洗出口被定位成根据控制算法来释放冲洗流体;

冲洗泵,该冲洗泵被耦合至多个冲洗出口,该冲洗泵被配置成经由多个冲洗出口将冲洗流体递送至治疗部位;

能量发生器,该能量发生器在患者体外并耦合到电极和冲洗泵,其中能量发生器被配置成经由电极将RF能量递送到目标神经;以及

控制器,该控制器通信地耦合到电极、能量发生器和冲洗泵,其中,控制器被进一步配置成监测电极和在治疗部位处或邻近治疗部位的组织中的至少一者的参数。

9.示例8的系统,其中多个冲洗出口的第一子集被定位在电极附近,并且其中冲洗出口的第一子集中的每一个被取向为在第一方向上引导冲洗流体。

10.示例9的系统,其中电极是第一电极,其中系统进一步包括在细长轴上与第一电极间隔开的第二电极,其中第二电极被定位在第一电极与细长轴的远侧端之间,并且其中第一子集被配置成释放冲洗流体,以使得冲洗流体冷却第二电极。

11.示例8的系统,其中多个冲洗出口被定位在细长轴上、在电极与细长轴的近侧部分之间。

12.示例10的系统,其中多个冲洗出口中的每一个被取向成从细长轴径向地向外引导冲洗流体。

13.示例8的系统,其中神经调节导管进一步包括冲洗环,并且其中多个冲洗出口被定位在冲洗环上。

14.示例8的系统,其中,参数是电极的温度,并且其中,控制器被进一步配置成增大能量发生器递送神经调节能量的功率水平,同时将电极的温度维持在预定温度分布范围内。

15.示例14的系统,其中在控制器增大功率水平时,控制器被进一步配置成(i)维持或增大流速和/或(ii)维持或减小冲洗泵递送冲洗流体的温度。

16.示例15的系统,其中,控制器被配置成仅在流速增大和/或仅在冲洗流体的温度减小的情况下,增大功率水平。

17.示例8的系统,其中,控制器被配置成:当由冲洗泵递送的冲洗流体达到最大流速和/或最小温度时,阻止能量发生器增大能量发生器递送神经调节能量的功率水平。

18.一种方法,包括:

将神经调节导管定位在人类患者的肾血管内的治疗部位处,其中该神经调节导管包括治疗组件,该治疗组件具有一个或多个电极和一个或多个冲洗出口;

部署治疗组件,以使得一个或多个电极接触治疗部位处的血管;

根据控制算法经由一个或多个电极递送神经调节能量;

监测一个或多个电极的温度和/或在治疗部位处或靠近治疗部位的血管的组织的温度;以及

经由一个或多个冲洗出口递送至少部分地与神经调节能量和所监测的温度相对应的冲洗流体。

19.示例18的方法,其中根据控制算法递送神经调节能量包括:增大神经调节能量的功率水平,并且其中递送冲洗流体包括:以与增大的功率水平相对应的增大的流速和/或减小的温度递送冲洗流体。

20.示例19的方法,进一步包括:在增大功率水平的同时将一个或多个电极的温度维持恒定和/或维持在可接受的温度范围内。

21.示例18的方法,进一步包括:将一个或多个电极的温度和/或组织的温度与预定温度分布范围进行比较,并且其中根据控制算法递送神经调节能量包括—

当一个或多个电极的温度和/或组织的温度在该范围之外时,维持或减小神经调节能量的功率水平;和/或

当一个或多个电极的温度和/或组织的温度在该范围之外时,以较慢的速率增大功率水平。

22.示例18的方法,进一步包括:将一个或多个电极的温度和/或组织的温度与预定温度分布范围进行比较,并且其中递送冲洗流体包括:当一个或多个电极的温度和/或组织的温度在该范围之外时,以增大的流速和/或减小的温度递送冲洗流体。

23.示例18的方法,进一步包括:

将一个或多个电极的温度和/或组织的温度与预定温度分布范围进行比较;

当一个或多个电极的温度和/或组织的温度在该范围之外时,经由一个或多个冲洗出口将冲洗流体递送到治疗部位;以及

当一个或多个电极的温度和/或组织的温度在该范围之内时,增大神经调节能量被递送的功率水平。

结语

以上对该技术的实施例的详细描述并非旨在穷举或将技术限制为以上公开的精确形式。尽管以上出于说明性目的描述了本技术的特定实施例和示例,但是如相关领域的技术人员将认识到的,在本技术的范围内各种等效修改是可能的。例如,虽然步骤以给定顺序呈现,但是替代实施例可以以不同顺序执行步骤。此外,本文描述的各种实施例也可以被组合以提供进一步的实施例。

从前述内容可以理解,本文已经出于说明的目的描述了本技术的特定实施例,但是未详细示出或描述公知的结构和功能以避免不必要地模糊对本技术的实施例的描述。在上下文允许的情况下,单数或复数术语也可以分别包括复数或单数术语。此外,在引用具有两个或多个项目的列表时,除非词语“或”被明确地限定为仅表示单个项目而不包括其他项目,则在这种列表中对“或”的使用将被解释为包括(a)在该列表中的任何单个项目,(b)列表中的所有项目、或者(c)该列表中的项目的任何组合。在上下文允许的情况下,单数或复数术语也可以分别包括复数或单数术语。另外,术语“包括”、“具有(having/with)”在全文中用于表示至少包括所记载的特征(多个),以使得不排除任何更多数量的相同特征和/或其他类型的其他特征。

根据前述内容,还将理解的是,可以进行各种修改而不偏离本技术。例如,本技术的各种部件可以被进一步划分为子部件,或者可以组合和/或集成本技术的各种部件和功能。此外,尽管已经在该技术的某些实施例的上下文中描述了与那些实施例相关联的优点,但是其他实施例也可以展现出这样的优点,并且并非所有实施例都需要展现出这些优点以落入本技术的范围内。因此,本公开和相关联的技术可以涵盖本文未明确示出或描述的其他实施例。

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