CN111511302A - 用于具有增强的神经靶向的神经调节的系统、设备以及相关联的方法 - Google Patents
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Abstract
本文公开了用于神经调节治疗的系统和方法。根据本技术的实施例的方法可以包括,例如,将多个参考电极定位在人类患者的皮肤处,以及在血管内地将多个消融电极定位血管腔内、在治疗部位处。该方法可以包括:获得参考电极与消融电极的不同组合之间的阻抗测量,以及基于该阻抗测量,标识用于治疗的两个或更多个电极组,其中电极组中的至少两个包括参考电极中的不同的一个参考电极以及消融电极中的不同的一个消融电极。
Description
交叉引用
本公开要求于2017年11月17日提交的美国临时专利申请第62/588,215号以及于2018年11月14日提交的美国专利申请第16/191,000号的权益,这些专利的公开内容通过引用以其整体并入本文。
技术领域
本技术涉及神经调节。具体地,本技术的各种实施例涉及用于具有增强的神经靶向的神经调节的系统和方法。
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。例如,对肾交感神经的刺激可引起增加的肾素释放、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,这些药理策略有显著局限性,包括有限的功效、依从性问题、副作用及其他。
附图说明
参考以下附图可以更好地理解本公开的许多方面。这些附图中的部件并不必是按比例的。相反,重点放在清楚地说明本公开的原理上。
图1是示出不同类型的组织的导电属性的表。
图2是示出由位于肾动脉的内腔内不同位置处的消融电极生成的不同电场的示意图。
图3是根据本技术的一些实施例配置的神经调节系统的部分示意图。
图4和图5示出了利用根据本技术的一些实施例的图3的系统来调节肾神经。
图6是根据本技术的一些实施例的使用消融电极和参考电极以创建阻抗图的方法的框图。
图7是根据本技术的一些实施例的调节肾神经的方法的框图。
图8A和图8B是示出不同电极组对损伤(lesion)大小、形状和位置的影响的示意表示。
图9是交感神经系统(SNS)以及大脑如何经由SNS与身体通信的概念图。
图10是支配(innervate)左肾以形成围绕左肾动脉的肾丛的神经的放大解剖图。
图11和图12分别是描绘脑部与肾脏之间的神经传出和传入通信的人体的解剖学视图和概念视图。
图13和图14分别是人类的动脉脉管系统和静脉脉管系统的解剖视图。
具体实施方式
本技术针对用于神经调节(诸如,肾神经调节)的设备、系统和方法。在一些实施例中,本技术包括用于选择消融电极和体表电极(例如,参考电极)的组合的方法,以用于影响在治疗期间从消融电极发出的电场的大小、形状和方向性。消融能量的空间和方向属性直接影响由消融能量创建的损伤(多个)(即,受损的组织)的三维形状、以及损伤(多个)相对于在治疗期间消融电极所位于的动脉或其他血管的位置。因此,对于给定的局部解剖结构,本技术利用消融电极与参考电极之间的空间关系来将消融能量更好地集中在被靶向的神经上,并因此有望改进神经调节治疗的功效,同时最小化/抑制消融能量到非靶组织的递送。如下文更详细讨论的,治疗有效的肾神经调节可包括使神经纤维呈惰性、不活跃(inactive)、或以其他方式完全或部分地降低功能。
下面参考图1-14描述该技术的若干实施例的具体细节。实施例可包括例如调节靠近肾动脉、肾静脉和/或其他合适的结构(例如,在肾动脉、肾静脉和/或其他合适的结构处或附近)的神经。尽管本文中相对于电诱导方法描述了许多实施例,但是除本文中所描述的那些治疗模式之外的其他治疗模式也在本技术的范围内。附加地,本技术的其他实施例可以具有与本文描述的那些配置、部件或进程不同的配置、组件或进程。因此,本领域普通技术人员将相应地理解,该技术可以具有带有附加元素的其他实施例,并且该技术可以具有不具有以下参考图1至图14示出和描述的特征中的若干特征的其他实施例。
如本文所用,术语“远侧”和“近侧”定义相对于治疗临床医生或临床医生的控制设备(例如,手柄组件)的位置或方向。“远侧”或“远侧地”可以指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。“近侧”和“近侧地”可以指在临床医生或临床医生的控制设备附近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。
I.概述
一些常规的肾去神经支配设备采用多电极单极电极系统,该多电极单极电极系统将射频(RF)能量递送到肾动脉(或其他血管)的血管内表面,以用于消融动脉(或其他血管)的血管外表面处的神经。这种系统的示例是多电极Symplicity SpyralTM导管连同SymplicityG3TM发生器。该导管和发生器可从美敦力公司(Medtronic,Inc.)商购获得。强到足以损坏神经组织的电场的形状和电流密度的相对穿透深度取决于若干因素,该若干因素包括:除别的以外,能量递送的功率和持续时间、电极的几何形状、电极材料、以及电极相对于管壁的并置(apposition)。组织内的电场的形状和电流密度还取决于基于每个个体组织的相对三维传导率的电流流过的组织的相对传导属性。例如,图1是示出不同类型的组织的导电属性的表。通常,包含相对较多流体的组织(诸如,胞间隙(interstitial space)、血管和淋巴管)倾向于比具有相对较少流体的组织(诸如,脂肪、肌腱和骨骼)的传导性更好。图2是示出由位于肾动脉的内腔内不同位置处的消融电极生成的不同电场的示意图。(来源:Esler;《Science Translational Medicine(科学转化医学)》,2015年4月29日,第7卷,第285期。)如图所示,静脉充当能量吸收器(sink)并阻止RF能量到达神经靶,而淋巴结和肌腱吸收该能量但将其重定向。因此,在独特个体的动脉内的独特位置中的每个独特电极放置被预期创建独特的电场。
II.神经调节设备、系统和使用方法
图3是根据本技术的一些实施例配置的神经调节系统100(“系统100”)的部分示意图。如图3所示,系统100包括神经调节导管102、控制台104、和在它们之间延伸的线缆106。系统100进一步包括多个贴片(patch)或参考电极200(例如,返回电极或中性电极),该多个贴片或参考电极200被配置成被定位在患者的皮肤上并电耦合至控制台104。
神经调节导管102可包括细长轴108,细长轴108具有近侧部分108b、远侧部分108a、在近侧部分108b处可操作地连接到轴108的手柄110、以及在远侧部分108a处可操作地连接到轴108的神经调节组件120。轴108和神经调节组件120可以是2、3、4、5、6或7French或另一合适的大小。如图3中示意性所示,神经调节组件120可包括支撑结构122,该支撑结构122携载沿轴108间隔开的两个或更多个消融电极124的阵列。消融电极124可以被配置成向患者体内的血管处或靠近患者体内的血管的靶部位施加电刺激(例如,RF能量)、暂时使神经昏迷(stun)、将神经调节能量递送至靶部位、和/或检测局部组织阻抗。在一些实施例中,消融电极124可以被成形为改善/增强与管壁的接触。例如,消融电极124可以被成形为使得个体电极的外表面或接合表面更紧密地匹配管壁的形状,以确保最大的壁接触(并从而增强可靠的能量递送)。
轴108的远侧部分108a被配置成在人类患者的内腔内移动,并将神经调节组件120定位在内腔内或以其他方式靠近内腔的靶部位处。例如,轴108可以被配置成将神经调节组件120定位在人体内的血管、管道(duct)、气道或另一天然存在的内腔内。在某些实施例中,神经调节组件120的血管内递送包括将导丝(未示出)经皮插入患者的体腔中,并沿着导丝移动轴108和/或神经调节组件120,直到神经调节组件120到达靶部位(例如,肾动脉)。例如,神经调节组件120的远端可以限定用于接合导丝的通道,以用于使用导线上(over-the-wire,OTW)或快速交换(RX)技术来递送神经调节组件120。在其他实施例中,神经调节导管102可以是被配置成在没有导丝的情况下使用的可转向或不可转向的设备。在又其他实施例中,神经调节导管102可以被配置用于经由引导导管或护套(未示出)进行递送。
一旦被定位在靶部位处,神经调节组件120可被配置成施加刺激、检测所得的血液动力学反应、以及在靶部位处提供或促进神经调节治疗(例如,使用消融电极124和/或其他能量递送元件)。例如,神经调节组件120可以经由消融电极124检测管阻抗、经由流量感测元件(例如,多普勒速度感测元件)检测血流量、经由压力换能器或其他压力感测元件检测管内的局部血压、和/或其他血液动力学参数。在一些实施例中,神经调节组件120可以经由与消融电极124分离的感测元件来检测管阻抗。在这样的实施例中,神经调节组件102可以利用感测元件和消融电极124中的一者或两者来检测阻抗。所检测到的反应可以被传输到控制台104和/或患者外部的另一设备。控制台104可以被配置成接收和存储所记录的阻抗测量,以供临床医生或操作者进一步使用。例如,临床医生可以使用由控制台104接收的阻抗测量,以选择消融电极和参考电极的组合,如下面更详细地描述的。
控制台104可以被配置成控制、监测、供应和/或以其他方式支持神经调节导管102的操作。控制台104可以进一步被配置成生成用于经由神经调节组件120递送到靶部位处的组织的选定形式的能量和/或选定幅度的能量,并且因此,控制台104可以取决于神经调节导管102的治疗模式而具有不同的配置。例如,控制台104可以包括被配置成生成RF能量的能量发生器(未示出)。在一些实施例中,系统100可以被配置成经由消融电极124中的一个或多个递送单极电场和/或在消融电极124的选定组合(多个)之间递送双极能量。参考电极200可以被电连接到控制台104,并且在多个位置处被定位在患者的皮肤处,以帮助定向和成形由消融电极124生成的电场(如下文参考图5更详细地讨论的)。在包括多个消融电极124的实施例中,消融电极124可以同时地、选择性地、或顺序地独立地(即,可以以单极方式使用)递送功率,和/或可以在消融电极124的任何期望的组合之间(即,可以以双极方式使用)递送功率。另外,可以可选地允许操作者至少部分地基于局部解剖特征或其他特定反馈来选择将哪些消融电极124用于功率递送,以便在肾动脉内按照期望形成高度定制的损伤(多个)。一个或多个感测元件(未示出),诸如,一个或多个温度感测元件(例如,热电偶、热敏电阻等)、压力感测元件、光学感测元件、流量感测元件、化学感测元件和/或其他感测元件可被定位成靠近消融电极124、位于消融电极124内、或与消融电极124集成在一起。感测元件(多个)和消融电极124可以被连接到一条或多条供应线(未示出),该一条或多条供应线传输来自感测元件(多个)的信号和/或向消融电极124输送能量。来自这种信号的反馈可以由模块处理、呈现给操作者、并且由操作者用来通知选择哪个(哪些)可用的电极-参考组合。
在各种实施例中,系统100可以进一步包括通信地耦合至神经调节导管102的控制器114。控制器114可以被配置成直接地和/或经由控制台104来发起、终止和/或调整神经调节导管102的一个或多个部件(例如,消融电极124)的操作。例如,如以下将详细描述的,控制器114可以被配置成连续地或间歇地监测消融电极124中的每一个与参考电极200中的每一个之间的阻抗,并且基于那些测量,选择提供用于有效神经调节治疗的最佳电场的特定消融电极124/参考电极200组。控制器114还可以被配置成基于解剖和/或传感器反馈来进一步调整所递送的功率。
在一些实施例中,控制器114可以是与控制台104分离的部件,诸如,在手柄110内、沿着线缆106等。控制器114可以被配置成执行一种或多种自动控制算法和/或从操作者接收控制指令。此外,控制台104可以被配置成经由评估/反馈算法116在治疗进程之前、期间和/或之后向操作者提供反馈(例如,诸如响应于阻抗测量而改变消融电极124/参考电极200组)。
图4(另外参考图3)示出了根据本技术的一些实施例的获得到肾神经的进入(access)。神经调节导管102提供通过诸如股动脉(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内的靶治疗部位之类的血管内路径P到肾丛RP的进入。通过从血管内路径P的外部操纵轴108的近侧部分108b,临床医生可以使轴108前进穿过有时曲折的血管内路径P并远程操纵轴108的远侧部分108a(图3)。在图4所示的实施例中,在OTW技术中使用导丝136将神经调节组件120血管内地递送至治疗部位。如先前所述的,神经调节组件120的远端可以限定用于容纳导丝136的通道,以用于使用OTW或RX技术来递送神经调节导管102。在治疗部位处,导丝136可以至少部分地缩回或移除,并且神经调节组件120可以转变或以其他方式移动成展开的布置,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136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在靶部位处时,引导护套可至少部分地缩回或收回,并且神经调节组件120可被转变成展开的布置。在又其他实施例中,轴108本身可以是可转向的,以使得神经调节组件120可以在没有导丝136和/或引导护套的帮助下被递送到治疗部位。
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式或它们的组合)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靶治疗部位。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式来确定治疗部位,这些图像标测模式可以将靶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)可以与神经调节导管102集成和/或与神经调节导管102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,以提供接近靶部位的脉管系统的三维图像,以促进在靶肾血管内定位或部署多电极组件。
如图5示意性地示出的,多个参考电极200(被单独地标记为A-Z)可被定位在患者的腹部区域周围,而神经调节组件120被定位在患者的血管V(例如,肾动脉)内。可以在将神经调节组件120放置在血管V中之前、期间和/或之后将参考电极200定位在患者身上。在一些实施例中,神经调节组件120可包括第一、第二、第三和第四消融电极124a-124d(统称为“消融电极124”),例如,如图5所示。然而,在其他实施例中,神经调节组件120可包括更多或更少的消融电极124(例如,两个消融电极、三个消融电极、五个消融电极、六个消融电极等)。
尽管将参考电极200示出为位于患者的腹部和大腿区域处,但是在一些实施例中,参考电极200中的一个或多个可以位于患者身体上的其他地方,诸如,患者的手臂、小腿、和上肢、以及患者的背侧处。在附加的实施例中,一个或多个参考电极200也可以被携载在导管102、引导导管、导丝、引导器和/或分离的参考电极导管上,该分离的参考电极被配置成被定位在患者的脉管系统(例如,肾静脉、肾动脉等)或合适的体腔(例如,输尿管)内的期望位置处。此外,可以使用任意数量的参考电极200来实现所期望的特定或替代的能量递送分布(profile),诸如,一个参考电极、两个参考电极、五个参考电极、15个参考电极、30个参考电极、100个参考电极等。
图6是示出了根据本技术的一些实施例的在神经调节治疗之前对神经调节组件120周围的电环境进行标测的方法600的框图。一起参考图5和图6,根据本技术的一些方法,可以在能量递送之前在消融电极124中的一个或多个与参考电极200中的一个或多个之间发送低功率信号(框602),并且可以测量每个组合的所得阻抗(例如,经由消融电极124)(框604),以创建治疗部位处或附近的解剖环境的粗略阻抗图(及其传导率分布)(框606)例如,可以在第一消融电极124a与参考电极(A-Z)中的每一个之间发送低功率信号,并且这些测量中的所有26个可以被存储在控制器114(图3)处。可以针对第二-第四消融电极124b-d中的任何一个重复相同的过程。在一些实施例中,可以获得少于消融电极124和参考电极200的每种组合的阻抗测量。可以组织所获得的阻抗测量以形成阻抗图,该阻抗图通知临床医生局部解剖对消融电极124与参考电极200之间感应的电场的形状的影响。基于阻抗图以及已经获得的局部解剖的图像和/或已知的组织导电属性(参见图1),临床医生可以选择特定的参考电极/消融电极组合以优化在后续的能量递送期间的电场的方向和/或三维形状(框608)。在一些实施例中,控制器114(图3)基于标测自动地标识某个消融电极/参考电极组,和/或使用所标识的消融电极/参考电极组自动地开始治疗。在一些实施例中,对最佳消融电极124/参考电极200组合的标识包括将阻抗测量彼此比较和/或将阻抗测量与预定阈值进行比较(手动地和/或由控制器114自动地)。如本文所使用的,“阈值”是指单个值或值的范围。例如,相对较低的阻抗路径可能指示RF电流从电极到相应接地电极的更直接的路线,因为血液比肌肉传导性更强。因此,低阻抗路径可能是由于更多的电流经由血管被分流开而不是被迫使通过神经所在的外膜而导致的。
图7是示出经由在神经调节治疗期间实时获得的阻抗测量来评估不同电极组的功效的方法700的框图。例如,在一些实施例中,在能量递送之前生成或没有生成阻抗图的情况下,临床医生可以通过如下方式来开始神经调节治疗(框702):将来自消融电极124和/或其他能量递送元件的能量递送到靶组织,以对肾动脉RA的局部区域和肾丛RP的相邻区域诱导一种或多种期望的神经调节效应,所述肾丛RP的相邻区域紧密地位于肾动脉RA的外膜内、与肾动脉RA的外膜相邻、或紧邻肾动脉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。
在能量递送期间,控制器114可连续地或间歇地获得给定的消融电极124相对于参考电极200中的每一个的阻抗测量,并自动地将这些阻抗测量彼此进行比较和/或将这些阻抗测量与预定阈值进行比较,以确定哪个参考电极200为消融电极124提供最佳的电场分布。例如,如图7所示,能量递送可以开始于将每个消融电极124与特定的参考电极200成组(框702)。在一些实施例中,每个消融电极124可以最初与不同的参考电极(多个)200成组,并且在一些实施例中,消融电极124中的一些或所有可以最初与相同参考电极200成组。在能量递送期间,控制器114(图3)可以连续地或间歇地获得每个消融电极124与参考电极(A-Z)中的每一个参考电极之间的阻抗测量(框704),并且将针对给定消融电极获得的阻抗测量彼此进行比较和/或将针对给定消融电极获得的阻抗测量与预定阈值进行比较(框706)。基于该比较,控制器114可以自动选择提供最佳电场以实现期望的治疗分布的消融电极124/参考电极200组。例如,如果该比较确定出消融电极124当前未与将提供最佳电流路径的参考电极200成组,则控制器114可自动停止在消融电极124与当前配对的参考电极200之间发送电流,并开始在消融电极124与不同的参考电极200之间发送电流(框708)。同样地,如果该比较确定出消融电极124已与提供最佳电流路径的参考电极200成组(基于阻抗测量、或反映电流使用以推断能量成功递送至靶神经的某个其他参数),则控制器114可以继续在消融电极124与当前参考电极200之间发送电流(框710)。可以对消融电极124a-d中的任何一个执行(同时地或顺序地)前述过程。
在其他实施例中,控制器114可以被配置成在治疗期间自动地使参考电极(多个)在两个或更多个接地贴片之间切换,而不管阻抗如何。例如,控制器114可以基于预定的时间限制(例如,每种组合10秒周期)在各种消融电极/参考电极组之间切换。在又其他实施例中,控制器114可以被配置成基于又其他参数(除了阻抗或时间之外或代替阻抗或时间)在不同的电极组之间自动和/或手动切换。
除了参考电极/消融电极放置之外,神经调节效应通常至少部分地根据功率、时间、能量递送元件与管壁之间的接触、以及通过血管血流量。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靶神经纤维的温度升高到高于期望阈值以实现非消融热变,或在高于更高的温度以实现消融热变。例如,靶温度可高于体温(例如,大约37℃)但小于大约45℃以用于非消融热变,或靶温度可是约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。
例如,图8A和图8B是示出不同的消融电极124/参考电极200组对损伤大小、形状和位置的影响的示意表示。例如,图8A示出了由在第一消融电极124a与参考电极A(位于患者身体上的第一位置处)之间发送神经调节电流引起的损伤L。如图8A所示,损伤L大体上沿着血管V的右半周定位,并且因此捕获(capture)血管V的该侧处的第一组神经N。相比之下,图8B示出了由在第一消融电极124a与参考电极M(位于患者身体上与第一位置间隔开的第二位置处)之间发送神经调节电流引起的损伤L。如图8B所示,损伤L大体上沿着血管V的上半周定位,并且因此捕获血管V的该侧处的第二组神经N。而且,如图8A和8B所示,除了第一损伤和第二损伤相对于血管V位于不同的位置处之外,第一损伤和第二损伤还具有不同的形状并围成不同的体积。
在一些实施例中,除阻抗之外或代替阻抗,可以测量消融电极124中的一个或多个处的温度(代替测量阻抗或除了测量阻抗之外)。在附加的实施例中,脑电图(EEG)监测和/或血液化学也可以用于在治疗期间提供实时的患者反馈。
III.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,永久的或达数月、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,预期肾神经调节在治疗与全身交感神经过度活动或活动过度相关联的临床病症,特别是与中枢交感神经过度刺激相关联的病症中是有用的。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、左心室肥厚、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、多囊卵巢综合征、骨质疏松症、勃起功能障碍和猝死等病症。
肾神经调节可以在治疗进程期间在一个或多个合适的靶部位处被电诱导、热诱导、化学诱导、或以另一合适的方式或方式的组合诱导。靶部位可以在肾内腔(例如,肾动脉、输尿管、肾盂、肾大盏、肾小盏、或另一合适的结构)内或以其他方式接近该肾内腔,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,治疗进程可以包括调节肾丛中的神经,所述肾丛中的神经紧密地位于肾动脉的外膜内或邻近该外膜。
肾神经调节可以单独地或与另一种治疗模式组合地包括基于电极或基于换能器的治疗模式。如本文所讨论的,例如,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能和/或另一种形式的能量,以便以调节神经功能的方式来刺激和/或加热组织。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包括递送RF能量、脉冲电能、或与电能结合的另一合适类型的能量。用于递送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,当与非靶组织相邻的靶组织经受神经调节冷却时,能量可以用于减少对非靶组织的损坏。
在某些实施例中,神经调节可以利用一个或多个设备,包括例如导管设备,诸如先前提到的SymplicityTM导管或Symplicity SpyralTM导管(美敦力公司)。在2011年10月21日提交的美国专利第7,653,438号、美国专利第8,347,891号、以及美国专利申请第13/279,205号中描述了其他合适的热设备。在2011年10月23日提交的美国专利申请第13/279,330号、2015年3月20日提交的国际专利申请第PCT/US2015/021835号、以及2015年1月27日提交的国际专利申请第PCT/US2015/013029号中描述了其他合适的设备和技术。此外,电极(或其他能量递送元件)可以单独使用或与多电极阵列中的其他电极一起使用。在2011年10月25日提交的美国专利申请第13/281,360号和美国专利第8,888,773号中描述了合适的多电极设备的示例。前述专利参考文献中的全部均通过引用以其整体并入本文。
热效应可以包括热消融和/或非消融热变或损坏(例如,经由持续加热和/或电阻加热)两者,以部分或完全地破坏神经传输信号的能力。这样的热效应可以包括与基于电极或基于换能器的治疗相关联的热效应。例如,治疗进程可以包括将靶神经纤维的温度升高到高于第一阈值的靶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,靶温度可以高于约体温(例如,约37℃)但低于约45℃,并且对于消融,靶温度可以高于约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靶神经纤维或适度加热灌注靶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,靶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℃)的靶温度可以例如经由大幅度加热靶神经纤维或大幅度加热灌注靶纤维的血管或腔结构来引起消融。在一些患者中,可能期望将组织加热到足以消融靶神经纤维或血管或腔结构的温度,但小于约90℃(例如,小于约85℃、小于约80℃、或小于约75℃)。其他实施例可以包括将组织加热到各种其他合适的温度。
IV.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,该自主神经系统伴有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(它是CNS的一部分)的交感神经元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,而外周交感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一些调节功能。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(adrenaline/epinephrine)和较小范围内的去甲肾上腺素(noradrenaline/norepinephrine)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交感神经系统在早期生物体中运行以用于维持生存。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。
A.交感神经链
如图9所示,SNS提供了神经网络,该神经网络允许脑部与身体进行通信。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。它们在它们进入脊神经前支的脊(感测元件)神经节附近通过。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(其位于脊柱附近)或椎前(其位于主动脉分支附近)神经节。
为了达到靶器官和腺体,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分中,在以上讨论的被称为神经节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。如先前所提及的,SNS的节前细胞位于脊髓的第一胸椎(T1)段与第三腰椎(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靶器官或腺体。
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(其将交感神经纤维发送至肠道)。
1.肾脏的神经支配
如图10所示,肾脏由肾丛(RP)神经支配,该肾丛与肾动脉紧密关联。肾丛(RP)是围绕肾动脉并且嵌入到肾动脉的外膜内的自主神经丛。肾丛(RP)沿着肾动脉延伸直到它到达肾脏的实质处。促进肾丛(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(或存在至少非常少)肾脏的副交感神经支配。
节前神经元细胞体位于脊髓的中间外侧细胞柱中。节前轴突穿过椎旁神经节(它们没有突触)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)并且被分布到肾血管系统。
2.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测元件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)的慢性激活而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适应不良反应。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。
如以上所提及的,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、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体内)体内的增大的肾去甲肾上腺素(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。
如由在该患者群体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。这些发现结果支持被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由心血管疾病导致的死亡两者的前兆。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,源自患病肾脏的感测元件传入信号是发起并维持该患者群体中的升高的中枢交感神经流出的主要贡献者;这促进慢性交感神经过度活跃的众所周知的不良后果的发生,诸如,高血压、左心室肥厚、室性心律失常、心源性猝死、胰岛素抵抗、糖尿病、以及代谢综合征。
(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增加的肾素释放、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组分在由升高的交感紧张表征的疾病状态中被大大地刺激并且清楚地促进高血压患者的血压升高。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中的肾功能的丧失(其是作为慢性心力衰竭的进行性并发症的肾功能不全)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的作用和醛固酮激活)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。“肾损害(injury)”的若干形式可以诱导感觉传入信号的激活。例如,肾缺血、每搏输出量(stroke volume)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11和图12中所示,这种传入通信可以从肾脏到脑部或可以从一个肾脏到另一个肾脏(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动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将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增大的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效应,预期到各种其他交感神经支配的器官(诸如,心脏和脉管系统)的中枢交感神经流出的期望减少。
B.肾脏去神经支配的附加临床益处
如以上所提供的,肾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、胰岛素抵抗、糖尿病、左心室肥厚、慢性终末期肾病、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。由于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,因此肾去交感支配也可能在治疗与全身交感神经极度活跃相关联的其它病症中是有用的。因此,肾去神经支配还可以有益于由交感神经支配的其他器官和身体结构,包括图9所标识的那些。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去神经支配的交感神经冲动的下调。
C.实现到肾动脉的血管内进入
根据本技术,可通过血管内进入实现对与左和/或右肾动脉紧密相关联的左和/或右肾丛(RP)的神经调节。如图13所示,由心脏收缩而移动的血液通过主动脉从心脏的左心室输送。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14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。导管可以通过该进入部位被经皮地插入股动脉中,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桡动脉、肱动脉或腋动脉的导管插入。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。
D.肾脉管系统的属性和特性
由于可根据本技术通过血管内进入来实现对左和/或右肾丛(RP)的神经调节,所以肾脉管系统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进程的疗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/机械属性、空间属性、流体动力/血液动力学属性、和/或热力学属性。
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肾动脉或右肾动脉中。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以及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)。
甚至在接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后,仍应经由神经调节装置安全地调节所述动脉的外膜内部和周围的神经。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非凡(non-trivial)的。例如,肾动脉的内膜和中膜很容易受到热损害的侵害。如以下更详细讨论的,将管腔与其外膜分离的内膜-中膜厚度(intima-media thickness)表示靶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靶肾神经或将热量从靶肾神经去除,以调节靶肾神经,而不过度地将管壁冷却或加热至壁冻结的程度、干燥的程度、或以其他方式被潜在影响至不期望的程度的程度。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脏梗塞,从而引起对肾脏的不可逆的损坏,则应当谨慎施加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,因此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周向地间隔开,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可期望的。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害。例如通过插入、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。
基于以上描述的挑战:(1)肾动脉介入(renal artery intervention)、(2)治疗元件相对于管壁的一致且稳定的放置、(3)治疗跨管壁的有效施加、(4)定位或潜在地重新定位治疗装置以允许多个治疗位置、以及(5)避免或限制血流闭塞的持续时间,肾脉管系统的可能感兴趣的各种独立属性和从属属性包括:例如,(a)管直径、管长度、内膜-中膜厚度、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/或血流搏动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。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。由于靶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靶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靶神经纤维是重要的,但是治疗不应太深(例如,距肾动脉的内壁>5mm),以避开非靶组织和解剖结构,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端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。
V.附加的示例
在以下示例中阐述了该技术的若干方面。
1.一种系统,包括:
神经调节导管,所述神经调节导管包括-
细长轴,该细长轴具有远侧部分,该远侧部分被配置成被血管内地定位在人类患者的血管内的靶部位处,以及
多个消融电极,该多个消融电极沿着轴的远侧部分间隔开,该多个消融电极包括第一消融电极和第二消融电极,其中消融电极被配置成向靶部位处或附近的靶神经递送神经调节能量;
多个参考电极,该多个参考电极被配置成被定位在患者的皮肤处,该参考电极包括第一参考电极和第二参考电极;
控制器,该控制器被配置成被通信地耦合至消融电极和参考电极,其中,该控制器进一步被配置成用于:
获得第一消融电极与第一参考电极之间的第一阻抗测量,
获得第一消融电极与第二参考电极之间的第二阻抗测量,
获得第二消融电极与第一参考电极之间的第三阻抗测量,
获得第二消融电极与第二参考电极之间的第四阻抗测量,并且
基于第一阻抗测量、第二阻抗测量、第三阻抗测量和第四阻抗测量:(a)标识由第一消融电极以及第一参考电极和第二参考电极中的一个参考电极组成的第一电极组,以及(b)标识由第二消融电极以及第一参考电极和第二参考电极中的另一参考电极组成的第二电极组。
2.示例1的系统,其中,控制器被配置成将第一阻抗测量、第二阻抗测量、第三阻抗测量和第四阻抗测量中的至少一者与第一阻抗测量、第二阻抗测量、第三阻抗测量和第四阻抗测量中的另一者进行比较。
3.示例2的系统,其中控制器被配置成基于该比较来标识第一电极组和第二电极组。
4.示例1的系统,其中控制器被配置成将第一阻抗测量、第二阻抗测量、第三阻抗测量和第四阻抗测量中的每一者与第一阻抗测量、第二阻抗测量、第三阻抗测量和第四阻抗测量中的其他阻抗测量中的每一者进行比较。
5.示例4的系统,其中控制器被配置成基于该比较来标识第一电极组和第二电极组。
6.示例1的系统,其中控制器被配置成将第一阻抗测量、第二阻抗测量、第三阻抗测量和第四阻抗测量中的每一者与一个或多个存储的阻抗值进行比较。
7.示例6的系统,其中控制器被配置成基于该比较来标识第一电极组和第二电极组。
8.示例1的系统,其中控制器被配置成基于第一阻抗测量、第二阻抗测量、第三阻抗测量和第四阻抗测量,生成靶部位处的血管的阻抗图。
9.示例1–8中的任何一个的系统,进一步包括能量发生器,该能量发生器被电耦合到多个消融电极、多个参考电极和控制器,并且其中,响应于对第一电极组和第二电极组的标识,控制器被配置成自动使能量发生器:(a)经由第一电流通过第一电极组递送神经调节能量,并且(b)经由第二电流通过第二电极组递送神经调节能量。
10.示例9的系统,其中控制器是能量发生器的集成部件,并且控制器和能量发生器共享共同的壳体。
11.示例1-10中的任一项的系统,其中,控制器被配置成经由显示器向用户指示第一电极组和第二电极组。
12.示例1-11中一个的系统,其中:
控制器被配置成在消融电极正递送神经调节能量时获得第一阻抗测量、第二阻抗测量、第三阻抗测量和第四阻抗测量,并且
响应于对第一电极组和第二电极组的标识,控制器被配置成自动使能量发生器—
(a)停止经由第一电流通过(i)第一电极以及(ii)多个参考电极中不在第一电极组中的一个参考电极递送神经调节能量,并且
(b)开始经由第二电流通过第一电极组递送神经调节能量。
13.示例1–12中的一个的系统,其中,轴的远侧部分被配置成被定位在以下各项中的至少一项中:肾动脉主血管、肾动脉的主分支、以及在肾动脉的主分支远侧的一个或多个肾分支。
14.示例1–13中的一个的系统,其中,轴的远侧部分被配置成转变为螺旋形状,以使得当远侧部分以螺旋形状放置同时位于血管内时,消融电极中的至少一个接触血管壁的内表面。
15.示例1-14中的一个的系统,其中参考电极的数量大于消融电极的数量。
16.一种方法,包括:
将多个参考电极定位在人类患者的皮肤处,以使得参考电极中的每一个与其他参考电极间隔开,其中,参考电极包括第一参考电极和第二参考电极;
在血管内地将神经调节组件定位在患者的血管内、在治疗部位处,该神经调节组件具有第一消融电极以及与第一消融电极间隔开的第二消融电极;
获得第一消融电极与第一参考电极之间的第一阻抗测量;
获得第一消融电极与第二参考电极之间的第二阻抗测量;
获得第二消融电极与第一参考电极之间的第三阻抗测量;
获得第二消融电极与第二参考电极之间的第四阻抗测量;以及
基于第一阻抗测量、第二阻抗测量、第三阻抗测量和第四阻抗测量:(a)标识由第一消融电极以及第一参考电极和第二参考电极中的一个参考电极组成的第一电极组,以及(b)标识由第二消融电极以及第一参考电极和第二参考电极中的另一参考电极组成的第二电极组。
17.根据示例16的方法,进一步包括:
响应于标识出第一电极组和第二电极组,通过经由第一电极组递送第一电流以及经由第二电极组递送第二电流,来自动地将神经调节能量递送至治疗部位。
18.示例16的方法,其中定位多个参考电极包括:将多个参考电极中的至少一个定位在患者的腹部处,将多个参考电极中的至少一个定位在患者的躯干处,以及将多个参考电极中的至少一个定位在患者的一只腿或两只腿处。
19.示例16的方法,其中,进一步包括:将第一阻抗测量、第二阻抗测量、第三阻抗测量和第四阻抗测量中的至少一者与第一阻抗测量、第二阻抗测量、第三阻抗测量和第四阻抗测量中的另一者进行比较。
20.示例19的方法,其中标识第一电极组和第二电极组是基于该比较的。
21.示例16的方法,其中进一步包括:将第一阻抗测量、第二阻抗测量、第三阻抗测量和第四阻抗测量中的每一者与第一阻抗测量、第二阻抗测量、第三阻抗测量和第四阻抗测量中的其他阻抗测量中的每一者进行比较。
22.示例21的方法,其中标识第一电极组和第二电极组是基于该比较的。
23.示例16的方法,进一步包括:将第一阻抗测量、第二阻抗测量、第三阻抗测量和第四阻抗测量中的每一者与一个或多个存储的阻抗值进行比较。
24.示例23的方法,其中标识第一电极组和第二电极组是基于该比较的。
25.示例16-24中的任一个的方法,进一步包括:基于第一阻抗测量、第二阻抗测量、第三阻抗测量和第四阻抗测量,生成靶部位处的血管的阻抗图。
26.示例16-25中任一个的方法,进一步包括:经由显示器向用户指示第一电极组和第二电极组。
27.示例16-26中的任一个的方法,其中,获得第一阻抗测量、第二阻抗测量、第三阻抗测量和第四阻抗测量发生在消融电极正递送神经调节能量时。
28.示例16-27中的任一个的方法,进一步包括:
响应于对第一电极组和第二电极组的标识,自动地使能量发生器:(a)停止经由第一电流通过(i)第一电极和(ii)多个参考电极中不在第一电极组中的一个参考电极递送神经调节能量,并且(b)开始经由第二电流通过第一电极组递送神经调节能量。
29.示例16-28中的任一个的方法,其中在血管内地定位神经调节组件包括将神经调节组件定位在以下各项中的至少一项中:肾动脉主血管、肾动脉的主分支、以及在肾动脉的主分支远侧的一个或多个肾分支。
VI.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。本文描述的各种实施例也可以被组合以提供其他实施例。本文引用的所有参考文献都通过引用被并入,如同在本文中进行了完整阐述一样。
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。
本技术的某些方面可以采取计算机可执行指令的形式,包括由控制器或其他数据处理器执行的例程。在一些实施例中,控制器或其他数据处理器被专门编程、配置、和/或构造以执行这些计算机可执行指令中的一个或多个指令。此外,本技术的一些方面可以采取存储或分布在计算机可读介质上的数据(例如,非瞬态数据)的形式,所述计算机可读介质包括磁性或光学可读和/或可移动计算机盘以及通过网络而电子分布的介质。因此,特定于本技术的各方面的数据结构和数据传输被涵盖在本技术的范围内。本技术还涵盖对计算机可读介质进行编程以执行特定步骤和执行步骤两者的方法。
此外,除非单词“或”被明确地限制为仅指排除关于两个或多个项目的列表的其他项目的单个项目,否则该列表中“或”的使用应解释为包括(a)该列表中的任何单个项目,(b)该列表中的项目中的所有项目,或(c)该列表中的项目的任何组合。另外,术语“包括”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。本文对“一个实施例”、“实施例”或类似表达方式的引用是指结合该实施例描述的特定特征、结构、操作、或特性可以被包括在本技术的至少一个实施例中。因此,本文中这些短语或表达方式的出现不必都指同一实施例。此外,各个特定特征、结构、操作、或特性可以在一个或多个实施例中以任何合适的方式组合。还应当理解,在本文已出于说明的目的描述了特定实施例,但是可以进行各种修改而不偏离本技术。此外,尽管已经在某些实施例的上下文中描述了与该技术的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。
Claims (29)
1.一种系统,包括:
神经调节导管,所述神经调节导管包括-
细长轴,所述细长轴具有远侧部分,所述远侧部分被配置成被血管内地定位在人类患者的血管内的靶部位处,以及
多个消融电极,所述多个消融电极沿着所述轴的所述远侧部分间隔开,所述多个消融电极包括第一消融电极和第二消融电极,其中所述消融电极被配置成向所述靶部位处或附近的靶神经递送神经调节能量;
多个参考电极,所述多个参考电极被配置成被定位在所述患者的皮肤处,所述参考电极包括第一参考电极和第二参考电极;
控制器,所述控制器被配置成被通信地耦合至所述消融电极和所述参考电极,其中,所述控制器进一步被配置成用于-
获得所述第一消融电极与所述第一参考电极之间的第一阻抗测量,
获得所述第一消融电极与所述第二参考电极之间的第二阻抗测量,
获得所述第二消融电极与所述第一参考电极之间的第三阻抗测量,
获得所述第二消融电极与所述第二参考电极之间的第四阻抗测量,并且
基于所述第一阻抗测量、所述第二阻抗测量、所述第三阻抗测量和所述第四阻抗测量:(a)标识由所述第一消融电极以及所述第一参考电极和所述第二参考电极中的一个参考电极组成的第一电极组,以及(b)标识由所述第二消融电极以及所述第一参考电极和所述第二参考电极中的另一参考电极组成的第二电极组。
2.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述控制器被配置成将所述第一阻抗测量、所述第二阻抗测量、所述第三阻抗测量和所述第四阻抗测量中的至少一者与所述第一阻抗测量、所述第二阻抗测量、所述第三阻抗测量和所述第四阻抗测量中的另一者进行比较。
3.如权利要求2所述的系统,其特征在于,所述控制器被配置成基于所述比较来标识所述第一电极组和所述第二电极组。
4.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述控制器被配置成将所述第一阻抗测量、所述第二阻抗测量、所述第三阻抗测量和所述第四阻抗测量中的每一者与所述第一阻抗测量、所述第二阻抗测量、所述第三阻抗测量和所述第四阻抗测量中的其他阻抗测量中的每一者进行比较。
5.如权利要求4所述的系统,其特征在于,所述控制器被配置成基于所述比较来标识所述第一电极组和所述第二电极组。
6.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述控制器被配置成将所述第一阻抗测量、所述第二阻抗测量、所述第三阻抗测量和所述第四阻抗测量中的每一者与一个或多个存储的阻抗值进行比较。
7.如权利要求6所述的系统,其特征在于,所述控制器被配置成基于所述比较来标识所述第一电极组和所述第二电极组。
8.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述控制器被配置成基于所述第一阻抗测量、所述第二阻抗测量、所述第三阻抗测量和所述第四阻抗测量,生成所述靶部位处的所述血管的阻抗图。
9.如权利要求1所述的系统,其特征在于,进一步包括能量发生器,所述能量发生器被电耦合到所述多个消融电极、所述多个参考电极和所述控制器,并且其中,响应于对所述第一电极组和所述第二电极组的标识,所述控制器被配置成自动使所述能量发生器:(a)经由第一电流通过所述第一电极组递送神经调节能量,并且(b)经由第二电流通过所述第二电极组递送神经调节能量。
10.如权利要求9所述的系统,其特征在于,所述控制器是所述能量发生器的集成部件,并且所述控制器和能量发生器共享共同的壳体。
11.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述控制器被配置成经由显示器向用户指示所述第一电极组和所述第二电极组。
12.如权利要求1所述的系统,其特征在于:
所述控制器被配置成在所述消融电极正递送神经调节能量时获得所述第一阻抗测量、所述第二阻抗测量、所述第三阻抗测量和所述第四阻抗测量,并且
响应于对所述第一电极组和所述第二电极组的标识,所述控制器被配置成自动使所述能量发生器—
(a)停止经由第一电流通过(i)所述第一电极以及(ii)所述多个参考电极中不在所述第一电极组中的一个参考电极递送神经调节能量,并且
(b)开始经由第二电流通过所述第一电极组递送神经调节能量。
13.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述轴的所述远侧部分被配置成被定位在以下各项中的至少一项中:肾动脉主血管、肾动脉的主分支、以及在所述肾动脉的所述主分支远侧的一个或多个肾分支。
14.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述轴的所述远侧部分被配置成转变为螺旋形状,以使得当所述远侧部分以所述螺旋形状放置同时位于所述血管内时,所述消融电极中的至少一个接触所述血管壁的内表面。
15.如权利要求1所述的系统,其特征在于,参考电极的数量大于消融电极的数量。
16.一种方法,包括:
将多个参考电极定位在人类患者的皮肤处,以使得所述参考电极中的每一个与其他参考电极间隔开,其中,所述参考电极包括第一参考电极和第二参考电极;
在血管内地将神经调节组件定位在所述患者的血管内、在治疗部位处,所述神经调节组件具有第一消融电极以及与所述第一消融电极间隔开的第二消融电极;
获得所述第一消融电极与所述第一参考电极之间的第一阻抗测量;
获得所述第一消融电极与所述第二参考电极之间的第二阻抗测量;
获得所述第二消融电极与所述第一参考电极之间的第三阻抗测量;
获得所述第二消融电极与所述第二参考电极之间的第四阻抗测量;以及
基于所述第一阻抗测量、所述第二阻抗测量、所述第三阻抗测量和所述第四阻抗测量:(a)标识由所述第一消融电极以及所述第一参考电极和所述第二参考电极中的一个参考电极组成的第一电极组,以及(b)标识由所述第二消融电极以及所述第一参考电极和所述第二参考电极中的另一参考电极组成的第二电极组。
17.如权利要求16所述的方法,其特征在于,进一步包括:
响应于标识出所述第一电极组和所述第二电极组,通过经由所述第一电极组递送第一电流以及经由所述第二电极组递送第二电流,来自动地将神经调节能量递送至所述治疗部位。
18.如权利要求16所述的方法,其特征在于,定位所述多个参考电极包括:将所述多个参考电极中的至少一个定位在所述患者的腹部处,将所述多个参考电极中的至少一个定位在所述患者的躯干处,以及将所述多个参考电极中的至少一个定位在所述患者的一只腿或两只腿处。
19.如权利要求16所述的方法,其特征在于,进一步包括:将所述第一阻抗测量、所述第二阻抗测量、所述第三阻抗测量和所述第四阻抗测量中的至少一者与所述第一阻抗测量、所述第二阻抗测量、所述第三阻抗测量和所述第四阻抗测量中的另一者进行比较。
20.如权利要求19所述的方法,其特征在于,标识所述第一电极组和所述第二电极组是基于所述比较的。
21.如权利要求16所述的方法,其特征在于,进一步包括:将所述第一阻抗测量、所述第二阻抗测量、所述第三阻抗测量和所述第四阻抗测量中的每一者与所述第一阻抗测量、所述第二阻抗测量、所述第三阻抗测量和所述第四阻抗测量中的其他阻抗测量中的每一者进行比较。
22.如权利要求21所述的方法,其特征在于,标识所述第一电极组和所述第二电极组是基于所述比较的。
23.如权利要求16所述的方法,其特征在于,进一步包括:将所述第一阻抗测量、所述第二阻抗测量、所述第三阻抗测量和所述第四阻抗测量中的每一者与一个或多个存储的阻抗值进行比较。
24.如权利要求23所述的方法,其特征在于,标识所述第一电极组和所述第二电极组是基于所述比较的。
25.如权利要求16所述的方法,其特征在于,进一步包括:基于所述第一阻抗测量、所述第二阻抗测量、所述第三阻抗测量和所述第四阻抗测量,生成所述靶部位处的所述血管的阻抗图。
26.如权利要求16所述的方法,其特征在于,进一步包括:经由显示器向用户指示所述第一电极组和所述第二电极组。
27.如权利要求16所述的方法,其特征在于,获得所述第一阻抗测量、所述第二阻抗测量、所述第三阻抗测量和所述第四阻抗测量发生在所述消融电极正递送神经调节能量时。
28.如权利要求16所述的方法,其特征在于,进一步包括:
响应于对所述第一电极组和所述第二电极组的标识,自动地使所述能量发生器:(a)停止经由第一电流通过(i)所述第一电极和(ii)所述多个参考电极中不在所述第一电极组中的一个参考电极递送神经调节能量,并且(b)开始经由第二电流通过所述第一电极组递送神经调节能量。
29.如权利要求16所述的方法,其特征在于,在血管内地定位所述神经调节组件包括将所述神经调节组件定位在以下各项中的至少一项中:肾动脉主血管、肾动脉的主分支、以及在所述肾动脉的所述主分支远侧的一个或多个肾分支。
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