CN109788984A - 用于神经调节治疗的螺旋电极 - Google Patents

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Abstract

具有螺旋电极的导管以及用于在神经调节治疗中使用这些导管的方法。治疗组件设置在神经调节导管的远侧部分处并适于位于人类患者的目标血管内的目标位置处。治疗组件可以包括至少两个形状记忆金属元件,这些金属元件沿着远侧部分平行延伸,每个金属元件具有暴露的表面以用作电极。金属元件的形状记忆使治疗组件在低轮廓递送构型和部署的径向扩张螺旋构型之间转换。介电材料将金属元件彼此附连,同时沿着至少远侧部分保持彼此的物理分隔和电隔离。

Description

用于神经调节治疗的螺旋电极
相关申请的交叉引用
本申请根据要求2016年10月5日提交的美国专利申请第15/286,339号的权益,其全部内容以参见的方式纳入本文。
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具有由用于血管内肾神经调节的介电材料分隔开的大致螺旋形金属元件的装置及相关方法。
背景
交感神经系统(SNS)主要是通常与应激反应相关联的无意识的身体控制系统。SNS的纤维延伸穿过人体的几乎每个器官系统中的组织,并且可以影响诸如瞳孔直径、肠道蠕动以及尿排出量之类的特性。这种调节可以在维持体内平衡或者为身体快速响应于环境因素而做准备的方面具有适应性效用。然而,SNS的长期过度激活是常见的适应不良反应,这种不良反应会推动许多病情的发展。具体地,肾交感神经系统的过度激活在实验上和经验上已被认为是心律失常、高血压、容量过度负荷的状态(例如,心力衰竭)以及进行性肾病的复杂病理(pathophysiology)的主要原因。
肾脏的交感神经主要终止于肾血管、肾小球旁器和肾小管等结构。肾交感神经的刺激会引起例如肾素释放增加、钠重吸收增加以及肾血流减少。在以交感紧张增大为特征的疾病状态中,肾功能的这些和其它神经调节组成部分受到相当大的刺激。例如,由于肾交感神经传出刺激而导致的肾血流量和肾小球滤过率的减少可能是在心肾综合征(即,作为慢性心力衰竭的进行性并发症的肾功能不全)中肾功能丧失的重要原因。阻碍肾交感神经刺激的影响效果的药理学措施包括中枢作用抗交感神经药、β阻断剂(例如,用以减少肾素释放)、血管紧张素转换酶抑制剂和受体阻断剂(例如,用以阻断肾素释放引起的血管紧张素II的作用和醛固酮激活)以及利尿剂(例如,用以对抗肾交感神经介导的钠和水滞留(retention))。然而,这些药理学措施具有显著的局限性,包括有限的功效、依从性问题、副作用等等。
附图简介
参照附图可以更好地理解本技术的许多方面。附图中的各部件不一定按比例绘制。而是重点在于清楚地说明本技术的原理。为了便于参考,在整个公开中,相同的附图标记可用于标识相同的或至少大致相似或类似的部件或特征。
图1是根据本技术的实施例构造的神经调节系统的局部示意图。
图2A和2B分别是根据本技术的实施例的定位在人类患者的血管内的处于第一状态和第二状态的神经调节系统的局部示意性侧视图。
图2C是沿图2B中的线2C-2C剖取的神经调节系统的剖视图。
图2D是图2B所示神经调节系统的一部分的放大细节图。
图3A是处于扩张状态并定位在人类患者血管内的神经调节系统的另一种实施例的局部示意侧视图。
图3B是沿图3A中的线3B-3B剖取的神经调节系统的剖视图。
图3C是图3A所示神经调节系统的一部分的放大细节图。
图4A是处于扩张状态并定位在人类患者血管内的神经调节系统的又一种实施例的局部示意侧视图。
图4B是沿图4A中的线4B-4B剖取的神经调节系统的剖视图。
图4C是图4A所示神经调节系统的远侧部分的放大细节图。
图5根据本技术的实施例示出了利用图1所示系统调节肾神经和/或评估神经调节治疗。
图6是交感神经系统(SNS)和大脑如何经由SNS与身体连通的概念说明。
图7是对左肾脏进行神经支配以形成围绕左肾动脉的肾丛的神经的放大解剖图。
图8和9是分别示出大脑和肾脏之间神经传出和传入连通的人体的解剖图和概念图。
图10和11分别是人类的动脉系统和静脉系统的解剖图。
详述
本技术涉及用于通过经皮腔内血管内通路实现电-和/或热-诱导的肾神经调节(即,使神经支配肾脏的神经纤维呈惰性、无活性、或者完全或部分地减少功能)的设备和方法。具体地,本技术的实施例涉及具有治疗组件的治疗装置(例如,治疗导管),该治疗组件具有由介电材料横向分隔的形状记忆金属元件。这些金属元件一起使得治疗组件的远侧部分趋于朝向预成形的大致螺旋形状。在部署到人类患者的目标血管中之后,组件的远侧部分可在构造成穿过脉管系统的具有低轮廓的递送状态和具有径向扩张形状(例如,大致螺旋/盘旋的形状或线圈)的部署状态之间转换,其中形状记忆金属元件使组件与目标血管(例如,肾动脉)的内壁维持稳定并置(apposition)。
该系统还可以包括位于患者体外的与治疗组件的金属元件电连通的能量源或能量发生器。在操作中,金属元件沿着经皮腔内路径(例如,股动脉刺孔、髂动脉和主动脉、桡动脉或其它合适的血管内路径)前进至诸如肾动脉之类的目标血管,接着经由金属元件将能量递送至目标血管壁。合适的能量模式包括例如电能、射频(RF)能量、脉冲电能或热能。承载金属元件的治疗装置可以构造成使得金属元件在部署状态(例如,径向扩张以具有螺旋/盘旋形状)下与目标血管的内壁恒定并置。部署部分预成形的螺旋/盘旋形状允许血液在治疗期间流过组件,这预期有助于冷却治疗组件以防止凝块形成,而凝块的形成可能导致在金属元件激活期间血管堵塞。螺旋/盘旋形状还增强了金属元件与目标血管内壁的并置,并使治疗组件可适应于一定范围的血管直径。该范围内的最大直径的血管至少略小于预成形的螺旋/盘旋形状的自由或非约束直径,以便在金属元件和血管壁之间提供和维持足够的接触。
参照图1-11,本文描述了本技术的几种实施例的具体细节。尽管描述了用于血管内肾神经调节的装置、系统和方法的诸多实施例,但是除本文所述的这些实施例之外的其它应用和其它实施例也在本发明的范围内。例如,本技术的至少一些实施例可以用于腔内神经调节、血管外神经调节、非肾性神经调节和/或用于除神经调节之外的治疗中。应当注意的是,除本文公开的实施例之外的其它实施例在本技术的范围内。进一步地,本技术的实施例可以具有与本文所示或所述不同的构造、部件和/或程序。此外,本领域的普通技术人员将会理解的是,本技术的实施例可以具有除本文所示或所述的那些之外的构造、部件和/或程序,并且其它实施例可以在不偏离本技术的情况下,没有本文所示或所述的若干构造、部件和/或程序。
如本文所使用的,术语“远侧”和“近侧”限定相对于临床医生或临床医生的控制装置(例如,神经调节导管的手柄)的位置或方向。术语“远侧”和“向远侧”是指远离临床医生或临床医生的控制装置的位置或者沿着装置的长度远离临床医生或临床医生的控制装置的方向。术语“近侧”和“向近侧”是指靠近临床医生或临床医生的控制装置的位置或者沿着装置的长度朝向临床医生或临床医生的控制装置的方向。本文的标题仅仅是为了方便起见,并且不应构成对所公开主题的限制。
神经调节系统的选定示例
图1是根据本技术的再一种实施例构造的神经调节系统100的局部示意图。该系统100包括神经调节导管102、控制台104和在两者之间延伸的缆线106。缆线106可在导管102和控制台104之间提供永久连接,或者电缆106可以是可断开的(例如,以允许控制台104与不同的导管一起使用)。神经调节导管102可以包括具有近侧部分108b、远侧部分108a的细长轴108、在近侧部分108b处可操作地连接于轴108的手柄110、以及可操作地连接于和/或包括远侧部分108a的至少一部分的神经调节组件120。轴108和神经调节组件120的直径可以是2、3、4、5、6或7弗伦奇(French)或者另一种合适的尺寸。神经调节组件120可以包括两个或更多个沿着神经调节组件120的长度的至少一部分纵向延伸的金属元件122、以及位于金属元件122之间的介电材料124。金属元件122可以是沿着神经调节组件120纵向延伸的细长电极,并且构造成将电刺激(例如,RF能量)施加到患者的血管内或附近的目标部位,以暂时麻痹(stun)神经,由此将神经调节能量递送至目标部位,和/或检测血管阻抗。在各种实施例中,某些金属元件122可专用于施加刺激和/或检测阻抗,并且神经调节组件120可以包括其它类型的治疗元件,这些治疗元件使用诸如冷冻治疗冷却、超声能量等各种模式来提供神经调节治疗。介电材料124可以是细长元件,该细长元件沿着神经调节组件120的长度的至少一部分延伸,并且沿着金属元件122的长度的至少一部分将金属元件122彼此分隔开。
轴108的远侧部分108a构造成在人类患者的内腔中运动,并将神经调节组件120定位在内腔内的目标部位处或以其它方式接近内腔的目标部位。例如,轴108可以构造成将神经调节组件120定位在人体内的血管、导管、气道或另一个天然存在的内腔内。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(参见图5中的元件536)经皮插入到患者的体腔中,并且使轴108和/或神经调节组件120沿着该导丝运动,直到神经调节组件120到达目标位置(例如,肾动脉)为止。例如,神经调节组件120的远端或轴108的远侧部分108a的其它部分可包括用于配合(例如,接收)导丝的通道,用以使用线上(OTW)或快速交换(RX)技术来递送神经调节组件120。在其它实施例中,神经调节导管102可以是构造成不使用导丝的可操纵(steerable)或不可操纵的装置。在另外其它的实施例中,神经调节导管102可以构造成经由引导导管或护套(参见图2B、3B中的元件230和图4中的元件430)进行递送。
一旦位于目标部位处,神经调节组件120就可以构造成施加刺激、检测所产生的血液动力学反应并(例如,使用金属元件122和/或其它能量递送元件)在目标部位处提供或促进神经调节治疗。例如,神经调节组件120可以经由金属元件122检测血管阻抗、经由流量传感元件(例如,多普勒速度传感元件(未示出))检测血流、经由压力传感器或其它压力传感元件(未示出)检测血管内的局部血压、和/或检测其它血液动力学参数。检测到的血液动力学反应可以被传输至控制台104和/或患者体外的另一个装置。控制台104可以构造成接收和存储所记录的血液动力学反应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接收的血液动力学反应来确定神经调节能量的施加是否有效地将神经调节到期望的程度。
控制台104可以构造成控制、监控、供给或者以其它方式支持神经调节导管102的操作。控制台104还可以构造成生成选定形式和/或大小的能量,以经由神经调节组件120递送至目标部位处的组织,由此根据神经调节导管102的治疗模式,控制台104可具有不同的构造。例如,当神经调节导管102构造成用于基于电极、基于热元件、或基于换能器的治疗时,例如,控制台可包括能量发生器(未示出),该能量发生器构造成生成RF能量(例如,单极和/或双极RF能量)、脉冲电能、微波能量、光能、超声能量(例如,血管内递送的超声波和/或HIFU)、直接热能、辐射(例如,红外辐射、可见辐射、和/或γ辐射)、和/或另一种合适类型的能量。当神经调节导管102构造成用于冷冻治疗时,控制台104可以包括制冷剂贮存器(未示出),并且可以构造成向神经调节导管102供给制冷剂。类似地,当神经调节导管102构造成用于基于化学的治疗(例如,药物灌注)时,控制台104可以包括化学物质贮存器(未示出),并且可以构造成向神经调节导管102供给一种或多种化学物质。在一些实施例中,控制台104可以包括为待递送至金属元件122和/或介电材料124的冷却剂和/或冲洗剂(例如,盐水)提供的一个或多个流体贮存器(未示出),如以下更加详细描述的那样。
在选定的实施例中,系统100可构造成经由一个或多个金属元件122递送单极电场。在这样的实施例中,中性或分散电极130可电连接于控制台104并且附连于患者体外。在包括多个金属元件122的实施例中,金属元件122可独立地(即,可以单极方式使用)或同时地、选择性地或顺序地递送动力,和/或可在金属元件122的任何期望的组合之间递送动力(即,可以双极方式使用)。此外,可选地,可允许操作者选择哪个金属元件122用于递送动力,以便根据期望在肾动脉内形成定制的伤口。诸如一个或多个温度(例如,热电偶,热敏电阻等)、压力、光学、流动、化学传感元件和/或其它传感元件之类的一个或多个传感元件(未示出)可位于金属元件122附近、内部、或与金属元件122成一体。传感元件和金属元件122可以连接于一个或多个供电线(未示出),该供电线从传感元件传输信号和/或将能量传送至金属元件122。
在各种实施例中,系统100还可以包括通信地联接于神经调节导管102的控制器114。控制器114可以构造成直接和/或经由控制台104来初始化、终止和/或调整神经调节导管102的一个或多个部件(例如,金属元件122)的运行。在其它实施例中,可以省去控制器114,或者控制器114可以具有其它合适的位置(例如,在手柄110内,沿着电缆106等)。控制器114可以构造成执行自动控制算法和/或接收来自操作者的控制指令。进一步地,控制台104可以构造成经由评估/反馈算法116在治疗程序期间和/或之后向操作者提供反馈。
治疗组件和相关装置的选定实施例
图2A是处于递送状态的系统100的一部分(例如,处于低轮廓或塌缩构型的神经调节组件120)的局部示意性侧视图,而图2B则是图2A所示处于部署状态的系统100的一部分(例如,处于扩张构型的神经调节组件120)的局部示意性侧视图。如上所述,设置在细长轴108的远侧部分108a处的神经调节组件120可以在如图2A所示的递送状态与部署状态(例如,径向扩张的、通常为螺旋/盘旋构型,如图2B所示)之间转换或致动。图2C是沿图2B中的线2C-2C剖取的神经调节组件120的剖视图,而图2D则是图2B所示神经调节系统的一部分的放大细节图。
同时参照图2A-2D,神经调节组件120定位在人类患者的血管V(例如,肾动脉)内的目标部位处。如图1中最佳所示,导管102包括细长轴108,该细长轴108具有远侧部分108a和近侧部分108b,远侧部分108a构造成定位在血管V内的目标部位处,近侧部分108b在患者体外延伸至手柄(未示出)或允许操作者操纵远侧部分108a其它特征。细长轴108的一个或多个部分可包括实心导线和/或线圈。例如,在一些实施例中,细长轴108的近侧部分108b包括实心导线,并且远侧部分108a包括两个或更多个形状记忆金属元件,如以下更加详细描述的那样。此外,细长轴108可以具有沿其长度均匀的刚度,或者可以具有沿其长度变化的刚度。
图2A示出了在管状护套或递送元件230的内腔中被约束在递送状态(例如,低轮廓或塌缩构型)的神经调节组件120。递送元件230的尺寸可设计成可滑动地配装穿过引导导管(未示出),并且递送元件230的内腔的尺寸和形状设计成将神经调节组件120径向地限制在用于递送至血管V内的目标治疗部位的低轮廓状态。在塌缩的低轮廓构型中,神经调节组件120构造成通过递送元件230运动到治疗部位。在一些实施例中,递送元件230的尺寸可设计成可滑动地配装穿过8Fr或更小的引导导管,以便在神经调节组件120递送至治疗部位期间适应小动脉(例如,桡动脉)。然而,在其它实施例中,递送元件230可具有不同的尺寸。
图2B示出了在递送元件230已从远侧部分108a向近侧缩回之后的神经调节组件120。如图所示,当不受递送元件230约束时,神经调节组件120呈现扩张的大致螺旋形状。可以选择神经调节组件120的螺旋/盘旋部分的尺寸(例如,外径和长度)以适应血管或其它体腔,神经调节组件120设计成在所述血管或其它体腔中递送。例如,神经调节组件120的螺旋/盘旋部分的轴向长度可以选定为不长于患者的肾动脉(例如,通常小于7cm),并且具有适应通常的肾动脉内径的直径(例如,约2-10毫米)。对于诸如在肺静脉中的治疗之类的其它临床应用,神经调节组件120的螺旋/盘旋部分根据体腔可以具有其它尺寸,该螺旋/盘旋部分构造成部署在体腔中。在进一步的实施例中,神经调节组件120可以具有其它合适的形状(例如,半圆形、曲线形、直线形等)。神经调节组件120还可设计成当扩张到螺旋/盘旋部署状态(图2B中所示)时向血管施加期望的向外的径向力,以与血管壁接触。该效果由组件120实现,该组件120具有预成形的螺旋形状,该螺旋形状略大于预期目标血管尺寸范围中最大的血管内腔。
如图2C和2D中最佳所示,至少两个金属元件122a和122b(统称为金属元件122)沿着神经调节组件120的长度的至少一部分彼此平行地延伸。介电材料124是细长元件,该元件也沿着金属元件122之间的神经调节组件120的长度的至少一部分延伸。介电材料124将金属元件122彼此附连,同时维持物理分隔和电隔离。.在实施例中,金属元件122是平行的,因为它们的物理分隔距离由介电材料124保持恒定。在一种实施例中,金属元件122沿着神经调节组件120的整个长度延伸,并且介电材料124沿着金属元件122的整个长度将金属元件122结合在一起。金属元件122可以由形状记忆材料制成,该形状记忆材料已经预成形,以便在神经调节组件120未受径向约束时赋予神经调节组件120螺旋/盘旋形状。如本文所用,形状记忆材料可以是镍钛诺,镍钛诺是具有应力诱导马氏体(SIM)特性的镍钛合金,该特性也称为超弹性或伪弹性。尽管镍钛诺的热触发热形状记忆特性可用于本发明,但在不加热的情况下就允许镍钛诺返回到预成形的形状的弹性特性被认为是制造金属元件122中最有用的。诸如弹簧回火不锈钢之类的其它导电弹性材料也可用作金属元件122的材料。
在图2A和2B所示的实施例中,神经调节组件120构造成使得在扩张状态(图2B)中,金属元件122绕神经调节组件120的纵向轴线LA形成平行螺旋。金属元件122所分隔开的距离可在低轮廓的约束构型(图2A)和扩张构型(图2B)之间保持不变。在一些实施例中,金属元件122和分隔介电材料124沿着导管102的整个长度延伸,而在其它实施例中,金属元件122和/或分隔电介质124局限于神经调节组件120的全长或仅一部分全长。介电材料124可以部分地包封金属元件122、留下其中金属元件未被介电材料124覆盖的暴露区域。这些暴露区域可以将能量从金属元件122递送至目标位置,而包封区域由介电材料124绝缘,这可以防止其它区域直接从金属元件122接收能量。在实施例中(图4B),金属元件122的暴露区域在处于扩张状态时面向外,使得金属元件122的暴露区域与血管V的内壁接触,并且包封区域径向向内面向血管V的中心。如以下更加详细描述的那样,在一些实施例中,金属元件是具有构造成在其中承载流体的内腔的管,或者在其它实施例中,金属元件是实心导线。
在一种实施例中,金属元件122可以均为管状结构,该管状结构包括镍钛诺多股绞合线,这种导线具有从中穿过的内腔并以商标HELICAL HOLLOW STRAND(HHS)销售,并且可从印第安纳州韦恩堡的韦恩堡金属公司(Fort Wayne Metals)购得。金属元件122可由各种不同类型的材料形成,可以是单层或双层构造布置,并且可制造成具有选定的拉伸、压缩、扭矩和俯仰方向。例如,HHS材料可使用激光、放电加工(EDM)、电化学研磨(ECG)或其它合适的手段来切割而成,以实现期望的成品部件的长度和几何形状。
用镍钛合金多股绞合线或其它类似材料形成金属元件122预期为神经调节组件120提供所期望的支承水平和刚性水平,而没有附加的加强导线或其它加强特征。该特征预期将减少形成神经调节组件120所需的制造过程的数量并减少该装置所需的材料数量。在一种实施例中,预成形的螺旋形状由绕心轴(未示出)成形的形状记忆材料(例如,镍钛(镍钛诺))导线或管形成。在一种具体示例中,镍钛诺形状记忆导线通常可被加热约5分钟而达到约510℃,然后进行水淬。在导线形成螺旋形状之后,它们可以相对于彼此保持就位(例如,以大致螺旋形状平行延伸),同时在导线之间的空间中提供介电材料。
在一种实施例中,分隔金属元件122的介电材料124将金属元件122彼此电隔离。介电材料124可由聚合物材料构成,比如聚酰胺、聚酰亚胺、以商标PEBAX销售的聚醚嵌段酰胺共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯、以商标CARBOTHANE销售的脂族、聚碳酸酯基热塑性聚氨酯,或聚醚醚酮(PEEK)聚合物,或者其它合适的材料。选定介电材料124的材料特性和尺寸,以便为神经调节组件120提供必要的柔性,以使介电材料124在径向约束的、基本上笔直的形状和松弛的形状之间转换,该松弛的形状趋向于符合预成形的金属元件122的螺旋/盘旋形状。换言之,介电材料124比金属元件122更具柔性,使得组合部件的形状在很大程度上由金属元件122的形状限定。
在其它实施例中,金属元件122和/或神经调节组件120的其它部件可由不同的材料构成和/或具有不同的布置。例如,金属元件122可由其它合适的形状记忆材料(例如,除了HHS或镍钛诺之外的导线或管、形状记忆聚合物、电活性聚合物)形成,这些材料预成形或预成形为所期望的部署状态。或者,金属元件122可由诸如一种或多种聚合物和金属的复合物之类的多种材料形成。
如图2B中最佳所示,在递送至目标治疗部位(例如肾动脉RA)之后,神经调节组件120可部署成扩张的螺旋形构型,其中金属元件122与血管壁接触。在一种实施例中,例如,通过缩回递送元件230、释放金属元件122来部署神经调节组件120,以朝向该组件预成形的螺旋形状径向扩张,从而绕血管V的中心纵向轴线LA限定假想的圆柱体。如图2B所示,预成形的螺旋形状有利于沿朝向血管V的内壁的方向的径向扩张,使得金属元件122接触并向外压靠在内壁上。在这些实施例中,金属元件122构造成当处于未偏置(例如,无约束)状态时呈现扩张构型。
如图2B所示,其中血管V的内腔直径D2至少略小于神经调节组件120的螺旋/盘旋构型的预成形的直径,该螺旋/盘旋构型可至少部分地由径向扩张的外部尺寸D2、长度L1、螺距(平行于中心螺旋轴线SA测量的一个完整螺旋圈的纵向距离)和转数(螺旋绕中心螺旋轴SA完成360°旋转的次数)来表征。当在自由空间中扩张时,例如,不受血管壁、递送元件或其它结构的限制时,神经调节组件120的螺旋/盘旋构型可由其自由直径、自由轴向长度、自由螺距和转数来表征。随着神经调节组件120从其递送状态扩张,其低轮廓外部尺寸D1(图2A)增加到由血管限定的径向扩张外部尺寸D2(图2B)并且其长度减小。即,当神经调节组件120标识成螺旋/盘旋形状时,远端204朝向近端206轴向运动(或反之亦然)。因此,部署后的长度小于未扩张或递送长度。
在部署时,预成形的螺旋形状提供围绕中心螺旋轴线SA的曲线轴线CA。参照图2C,神经调节组件120构造成将每个金属元件122a和122b的第一面压靠在血管V的内壁上,以将有治疗效果的能量递送至患者的目标组织(例如,一根或多根神经)。例如,当神经调节组件120部署在患者的血管V中时,中心螺旋轴线SA通常与血管V的中心纵向轴线LA对准,使得预成形的螺旋形状(例如,曲线轴线CA)将金属元件122定位成与血管V的内壁稳定并置。
在一种实施例中,各个金属元件122可以是构造成横跨血管V的壁递送能量(例如,电能、RF能量、脉冲电能、非脉冲电能、热能等)的电极。在具体实施例中,每个金属元件122a、122b与中性电极130一起可以将单极热RF场递送至与血管V的壁相邻的目标肾神经。或者,在金属元件122a和122b之间生成的双极热RF场可以被递送至与血管V的壁相邻的目标肾神经。金属元件122由延伸穿过导管102的导体或双股导线(未示出)电连接于诸如控制台104之类的外部能量源。在一些实施例中,金属元件122自身沿导管102的整个长度延伸,而在其它实施例中,金属元件122局限于远侧部分108a。在一些实施例中,金属元件122可以焊接或以其它方式电联接于它们的能量供给导线,并且所述导线可以在导管102的整个长度上延伸,使得其近端联接于控制台104。
在操作中并同时参照图1-2D,在神经调节组件120自扩张或以其它方式部署成由血管限制的螺旋/盘旋构型之后,有治疗效果的能量可以经由金属元件122穿过肾动脉RA的壁递送至一个或多个治疗位置处的目标肾神经(未示出),在螺旋/盘旋构型中金属元件122与肾动脉RA的内壁并置。在一种实施例中,金属元件122a和122b以相反的极性电偏置,以便沿着神经调节组件120提供局部双极电场。在另一种实施例中,金属元件122a和122b以共同的极性电偏置,并且返回电极位于别处以提供单极场。
金属元件122a、122b可以是导电管,每个导电管分别包括中空内腔210a、210b,以及分别在管的侧壁中的孔212a、212b。内腔210a、210b与孔212a、212b流体连通,使得冲洗流体(例如,盐水)可以经由孔212a、212b从金属元件122a、122b发射(emit),以在神经调节期间冲洗治疗部位。
在形成足够的伤口或治疗区域以实现神经调节之后,并且根据一种方法,通过使递送元件230相对于神经调节组件120向远侧前进,可以将系统100转换回低轮廓递送状态。一旦递送元件230在治疗部位处就位并且神经调节组件120被重新约束在低轮廓递送状态,系统100就可以被拉回到血管V之外。
图3A是处于扩张状态并定位在人类患者血管内的神经调节系统300的另一种实施例的局部示意侧视图。图3B是沿图3A中的线3B-3B剖取的系统300的剖视图,而图3C则是图3A所示系统300的一部分的放大细节图。同时参照图3A-3C,神经调节组件320可以包括几个与上文关于图1-2D描述的神经调节组件120类似的特征。例如,神经调节组件320包括由介电材料324分隔开的细长的金属元件322a、322b。除了金属元件322a、322b是实心导线而不是如金属元件122a、122b的情况那样是具有中空内腔的管之外,金属元件322a、322b和介电材料324可以如同以上关于金属元件122a、122b和介电材料124所述的那样。如图3B中最佳所示,该实施例的介电材料324包括沿着神经调节组件320的长度延伸的内腔310。内腔310可以与包含例如盐水或其它冲洗流体的流体源流体连通。神经调节组件320还包括在介电材料324中沿着其长度的多个孔312,这些孔与内腔310流体连通。在操作中,冲洗流体通过内腔310递送,并经由孔312发射到周围区域中,以在神经调节期间有助于冲洗治疗部位。
图4A是处于扩张状态并定位在人类患者血管内的神经调节系统400的又一种实施例的局部示意侧视图。图4B是沿图4A中的线4B-4B剖取的系统400的剖视图,而图4C则是图4A所示系统400的远侧部分的放大细节图。同时参照图4A-4C,神经调节组件420可以包括几个与上文关于图1-2D描述的神经调节组件120类似的特征。例如,神经调节组件420包括由介电材料424分隔开的细长的金属元件422a、422b。金属元件422a,422b可以如同以上关于金属元件122a、122b所述的那样。除了介电材料424覆盖金属元件422a、422b更多部分之外,介电材料424可以与上述的介电材料124具有一些相似性。更具体地,在一种实施例中,当神经调节组件420不受约束并呈现螺旋形状时,介电材料424覆盖金属元件422a、422b的面向径向向内的部分。通过覆盖金属元件422a、422b的面向径向向内的部分,能量不直接递送至流过血管的血液,而是能量主要被引导至接触金属元件422a、422b的血管组织。由此,与其它实施例相比,可使用更少的功率来实现充分的结果。
在图4A-4C中所示的实施例中,金属元件422a、422b是分别具有内腔410a、410b的导电管,该导电管可以在近端(未示出)处联接于流体冷却剂源,并且在远端处联接于连接件440。该连接件440与内腔410a、410b两者流体连通,并且包括连接两者的内部流动路径441,使得流体可以通过神经调节组件420而循环。连接件440可以由与介电材料424相同的材料或任何其它合适的材料制成。该构造提供循环冷却剂,以在治疗部位的神经调节期间将热量从金属元件422a、422b带走。
在另一种实施例中,神经调节组件420的金属元件422a、422b可以是类似于上述实心导线322a,322b的实心导线。在该实施例中,如以上参照图3所述的介电材料324、内腔310和孔312所述,介电材料424可以具有内腔和孔,以供递送冲洗流体。
如图4A所示,用于将神经调节组件420递送至治疗部位的递送元件430可以包括偏移的内腔。这种构造使神经调节组件420相比血管V的一侧更靠近另一侧,当处于扩张构型时,这促使金属元件422a、422b与血管V的内壁并置,因为金属元件422a、422b在离开递送元件430时立即接触血管V的内壁。
肾神经调节
肾神经调节是肾脏的神经(例如,终止于肾脏或与肾脏密切相关的结构中的神经)的部分或完全失能或其它有效破坏(disruption)。具体地,肾神经调节可以包括沿着肾脏的神经纤维(例如传出神经纤维和/或传入神经纤维)抑制、减少和/或阻碍神经的连通。这种失能可以是长期的(例如永久的,或几个月、几年或几十年)或短期的(例如几分钟、几小时、几天或几周)。肾神经调节预期有助于交感紧张或冲动的系统性降低,和/或有益于至少一些受交感神经支配的特定器官和/或其它身体结构。由此,肾神经调节预期在与系统性交感神经过度兴奋或亢进相关联的临床治疗状态中是有用的,具体地,在与中枢交感神经过度刺激相关联的状态中是有用的。例如,肾神经调节预期有效地治疗过度紧张、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、慢性或终末期肾病、心力衰竭中的不适当的体液滞留、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疾病。
在治疗过程中,肾神经调节可以在一个或多个合适的目标部位处被电诱导、热诱导、化学诱导或者以其它合适的方式或方式组合被诱导。目标部位可位于肾腔内或以其它方式靠近肾腔(例如,肾动脉、输尿管、肾盂、主肾盏、小肾盏或其它合适的结构),并且受治疗的组织可以包括至少靠近肾腔壁的组织。例如,对于肾动脉,治疗程序可以包括调节肾丛中的神经,这些神经紧密地位于肾动脉的外膜内或靠近肾动脉的外膜。
肾神经调节可以单独地或以与另一种治疗模式组合的方式包括冷冻治疗模式。冷冻治疗可以包括以调节神经功能的方式冷却目标部位处的组织。例如,充分地冷却肾交感神经的至少一部分可以减缓或潜在地阻断神经信号的传导,以产生肾交感神经活性的延长性减少或永久性减少。该效果可以由于冷冻治疗组织损坏而发生,损坏可以包括例如直接细胞损伤(例如,坏死)、血管或内腔损伤(例如,通过损坏供给血管使细胞得不到营养物而饥饿)、和/或伴随着细胞凋亡的亚致死性低温。暴露于冷冻治疗冷却可以引起(例如,暴露后立即的)急性细胞死亡和/或(例如,在组织解冻和随后的过度灌注期间的)迟发性细胞死亡。使用根据本技术的实施例的冷冻治疗的神经调节可以包括对靠近体腔壁的内表面的结构进行冷却,使得组织被有效地冷却到肾交感神经所处的深度。例如,在一些实施例中,冷冻治疗装置的冷却组件可以被冷却到该冷却组件引起有治疗效果的低温肾神经调节的程度。在其它实施例中,冷冻治疗模式可以包括未构造成引起神经调节的冷却。例如,冷却可以处于冷冻低温或高于冷冻低温,并且可以用于经由另一种治疗模式控制神经调节(例如,保护组织免受神经调节能量)。
肾神经调节可以单独地或以与另一种治疗模式组合的方式包括基于电极或基于换能器的治疗模式。基于电极或基于换能器的治疗可以包括在治疗位置处向组织递送电和/或其它形式的能量,以便调节神经功能的方式刺激和/或加热组织。例如,充分刺激和/或加热肾交感神经的至少一部分可以减缓或潜在地阻断神经信号的传导,从而产生肾交感神经活性的延长性减少或永久性减少。可以使用各种合适类型的能量来刺激和/或加热治疗部位的组织。例如,根据本技术的实施例的神经调节可以包括递送RF能量、脉冲电能、微波能量、光能、聚焦超声能量(例如,高强度聚焦超声能量)、或者单独或组合的另一种合适类型的能量。用于递送该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它电极或换能器一起使用。此外,能量可以从体内(例如,在基于导管的方法中的脉管系统或其它体腔内)和/或从体外(例如,经由定位在体外的施用器)施加。此外,当靠近非目标组织的目标组织经受神经调节冷却时,能量可用于减少对非目标组织的损害。
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它治疗方式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式的示例,该能量可以从体外递送。聚焦超声治疗可以与成像(例如,磁共振、计算机断层扫描、荧光透视、(例如,血管内或腔内)超声、光学相干断层扫描或其它合适的成像模式)密切相关地进行。例如,成像可用于识别治疗位置的解剖位置(例如,识别为相对于参考点的一组坐标)。然后,所述坐标可以进入聚焦超声装置,该聚焦超声装置构造成改变功率、角度、相位或其它合适的参数,以在对应于坐标的位置处生成超声聚焦区。该聚焦区可以足够小以将有治疗效果的加热定位在治疗位置处,同时部分或完全避免对附近结构的潜在有害的破坏。为了生成聚焦区,超装置可以构造成使超声能量通过透镜,和/或超声能量可以由弯曲换能器或相控阵列(弯曲或直线)中的多个换能器生成。
不受理论束缚,基于电极或基于换能器的治疗的加热效果可以包括(例如,经由持续加热和/或电阻加热的)消融和/或非消融改变或损坏。例如,治疗程序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改变,或者高于更高的第二阈值以实现消融。对于非消融改变,目标温度可高于约体温(例如,约37℃)但低于约45℃,而对于消融,目标温度则可高于约45℃。将组织加热到约体温和约45℃之间的温度预期可以例如,经由对目标神经纤维的、或者对灌注目标神经纤维的血管或内腔结构的适度加热来诱导非消融性改变。在这样的血管结构受到影响的情形中,可以拒绝导致神经组织坏死的对目标神经纤维的灌注。或者,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,经由对目标神经纤维的、或者对灌注目标纤维的血管或内腔结构的大量加热来诱导消融。在一些患者中,期望将组织加热到足以消融目标神经纤维或者血管或内腔结构的温度、但小于约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地或与以另一种治疗方式组合的方式包括基于化学的治疗模式。使用基于化学的治疗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物质(例如药物或其它试剂)递送至治疗位置处的组织。例如,可选择化学物质以大致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影响其它结构。例如,化学物质可以是胍乙啶、乙醇、苯酚、神经毒素或选择用于改变、损坏或破坏神经的其它合适的试剂。可以使用各种合适的技术将化学物质递送至治疗部位处的组织。例如,化学物质可以经由源自体外或脉管系统内或其它体腔内的一个或多个针来递送。在血管内的示例中,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,可以在部署之前缩回或以其它方式阻塞这些针。在其它实施例中,可以经由通过体腔壁的简单扩散、电泳或其它合适的机制将化学物质引入治疗位置处的组织中。类似的技术可以用于引入未构造成引起神经调节、而是构造成经由另一种治疗模式促进神经调节的化学物质。
图5(附加地参照图1)示出了根据系统100的实施例来调节肾神经。神经调节导管102通过血管内路径P提供进入肾丛RP的通路,血管内路径P比如是股动脉(图示)、臂动脉、桡动脉或腋动脉中到达相应肾动脉RA内的目标治疗部位的经皮进入部位。通过从血管内路径P的外部操纵轴108的近侧部分108b,临床医生可使轴108前进通过有时为曲折的血管内路径P,并远程操纵轴108的远侧部分108a(图1)。在图5所示的实施例中,使用OTW技术中的导丝536将神经调节组件120血管内递送至治疗部位。如前所述,神经调节组件120的远端可限定有用于接纳导丝536的通道,以使用OTW或RX技术递送神经调节导管102。在治疗部位处,导丝536可以至少部分地抽出或移除,并且神经调节组件120可以转换或以其它方式运动成部署布置,以用于在治疗部位处递送能量和/或记录神经活动。在其它实施例中,可使用或不使用导丝536使神经调节组件120在引导护套(未示出)内被递送至治疗部位。当神经调节组件120位于目标部位时,引导护套可以至少部分地抽出或缩回,并且神经调节组件120可以转换成部署布置。在另外其它的实施例中,轴108自身可以是可转向的,使得神经调节组件120可以在没有导丝536和/或引导护套的辅助下被递送至治疗部位。
可使用图像引导来辅助医师对神经调节组件120的定位和操纵,图像引导比如是计算机断层扫描(CT)、荧光透视、血管内超声(IVUS)、光学相干断层扫描(OCT)、心腔内超声心动图(ICE)或另一种合适的引导模式,或其组合。例如,可以旋转(例如包括平板检测器、x射线或c型臂的)荧光透视系统,以准确地看到并识别目标治疗部位。在其它实施例中,可以使用IVUS、OCT和/或其它合适的图像映射模式来确定治疗部位,在递送神经调节组件120之前,上述图像映射模式可以将目标治疗部位与可识别的解剖结构(例如,脊柱特征)和/或(例如,定位在患者之下或患者上的)不透射线的尺相关联。此外,在一些实施例中,图像引导部件(例如,IVUS、OCT)可与神经调节导管102一体形成和/或与神经调节导管102平行地延伸,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)可以联接于神经调节组件120,以提供靠近目标部位的脉管系统的三维图像,以便于将多电极组件定位或部署在目标肾血管内。
然后,可以将来自金属元件122(图1)和/或其它能量递送元件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果,肾丛RP紧密地位于肾动脉RA的外膜内、或者邻近或紧邻肾动脉RA的外膜。有目的地施加能量可实现沿着肾丛RP的全部或至少一部分的神经调节。神经调节效果通常至少部分地是功率、时间、能量递送元件和血管壁之间的接触以及通过血管的血流的函数。神经调节效果可包括去神经支配、热消融、和/或非消融热改变或损坏(例如,经由持续加热和/或电阻性加热)。期望的生热(thermal heating)效果可包括使目标神经纤维的温度上升至所希望的阈值以上,以实现非消融热改变,或者使该温度上升至较高温度以上,以实现消融热改变。例如,对于非消融热改变,目标温度可以是体温以上(例如约37℃)但低于约45℃,而对于消融热改变,目标温度可以是约45℃或以上。期望的非热神经调节效果可包括改变在神经中传输的电信号。
相关的解剖学和生理学
如前所述,交感神经系统(SNS)是自主神经系统的分支,自主神经系统还具有肠道神经系统和副交感神经系统。交感神经系统在基础水平(称为交感紧张)时总是活性的,并且在多次应激期间变得更具活性。类似于神经系统的其它部件,交感神经系统通过一系列互连神经元来工作。交感神经通常被认为是周围神经系统(PNS)的一部分,但是许多交感神经位于中枢神经系统(CNS)内。脊髓的交感神经元(是CNS的一部分)经由一系列交感神经节而与周围交感神经元相连通。在神经节内,脊髓的交感神经元通过突触与周围交感神经元相连结。因此,脊髓的交感神经元被称为突触前(或节前)神经元,而周围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,乙酰胆碱是结合并激活节后神经元上的烟酸乙酰胆碱受体的化学信使。响应于这种刺激,节后神经元主要释放去甲肾上腺素(降肾上腺素)。长期激活可能引起从肾上腺髓质释放肾上腺素。
一旦释放,则降肾上腺素和肾上腺素就与周围组织上的肾上腺素受体结合。与肾上腺素受体结合引起神经元和荷尔蒙反应。生理表现包括瞳孔扩张、心率加快、偶有呕吐及血压升高。由于汗腺的胆碱能受体结合的缘故,还会观察到多汗。
交感神经系统用于上下调节生物机体中的许多稳态机制。几乎每个器官系统中的组织受到来自SNS的纤维的神经支配,从而至少为诸如瞳孔直径、肠道蠕动以及尿排出量之类的生理特征提供一些调节功能。这种反应还被称为人体的交感肾上腺反应,这是由于结束于肾上腺髓质(但还可以是所有其它交感纤维)内的节前交感纤维分泌乙酰胆碱,该乙酰胆碱激活甲肾上腺素(肾上腺素)的分泌,并且产生较小程度的去甲腺肾上腺素(降肾上腺素)。因此,主要作用于心血管系统的这种反应经由通过交感神经系统所递送的脉冲直接调节,并且经由肾上腺髓质所分泌的儿茶酚胺来间接调节。
科学上,通常将SNS视作自主调节系统,即在没有意识思维干预的情况下工作的一种调节系统。一些进化理论家建议使在早期器官中工作的交感神经系统维持存活,因为交感神经系统负责起动身体以作出动作。这种起动的一个示例是在睡醒之前的时刻,其中交感神经输出自发地加大动作准备。
A.交感神经链
如图6所示,SNS提供允许大脑与身体连通的神经网络。交感神经源自脊柱内部、朝向中间外侧(intermediolateral)细胞柱(或者侧角)中的脊髓中部,起始于脊髓的第一胸节段,并且被认为延伸至第二或第三腰椎节段。由于SNS的细胞起始于脊髓的胸和腰椎区域内,所以该SNS被称为具有胸腰椎外流。这些神经的轴突通过前支根/根部离开脊髓。它们经过脊柱(感觉)神经节附近,在该脊柱神经节附近它们进入脊柱神经的前支。然而,与体细胞的神经支配不同,这些轴突通过白支连接体快速分离出,而这些连接体连接于与脊柱并排地延伸的椎旁(位于脊柱附近)或者椎前(位于主动脉分叉附近)神经节。
为了到达目标器官和腺体,轴突应在人体中长距离行进,为此,许多轴突通过突触传输将它们的信息传播给第二细胞。轴突的端部经过一定空间、即突触链接于第二细胞的树突。第一细胞(突触前细胞)经过突触间隙发送神经递质,在突触间隙处激活第二细胞(突触后细胞)。该信息随后被携带至最终目标。
如上所述,在SNS和周围神经系统的其它组成部分中,这些突触在称为神经节的位点处产生。发送其纤维的细胞称为节前细胞,而其纤维离开神经节的细胞称为节后细胞。如前所述,SNS的节前细胞位于脊柱的第一胸节段(T1)和第三腰椎节段(L3)之间。节后细胞使它们的细胞体位于神经节中,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,而且包括颈神经节(上方、中间和下方),该颈神经节将交感神经纤维发送至头部和胸部器官、腹腔以及肠系膜神经节(将交感纤维发送至肠道)。
1.肾脏的神经支配
如图7所示,肾脏由肾丛(RP)所神经支配,且该肾丛与肾动脉密切地相关联。肾丛(RP)是围绕肾动脉的自主神经丛,并且嵌在肾动脉的动脉外膜内。肾丛(RP)沿着肾动脉延伸,直到它到达肾脏的实体为止。对肾丛(RP)起作用的纤维出自于腹腔神经节、肠系膜上神经节、主动脉肾神经节以及主动脉丛。也被称作肾神经的肾丛(RP)主要由交感神经组成部分所构成。不存在(或至少非常小)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。节前轴突通过椎旁神经节(它们并不形成突触),以变成内脏小神经、内脏最小神经、第一腰椎内脏神经、第二腰椎内脏神经,并且行进至腹腔神经节、肠系膜上神经节以及主动脉肾神经节。节后神经元细胞体离开腹腔神经节、肠系膜上神经节以及主动脉肾神经节直至肾丛(RP),并且分配至肾血管系统。
2.肾的交感神经活性
信息以双向流动行进通过SNS。传出信息可同时触发人体不同部分的变化。例如,交感神经系统可加快心率;扩宽支气管通道;降低大肠蠕动(运动);收缩血管;增强食道中的蠕动;导致瞳孔放大、毛发直立(鸡皮疙瘩)以及排汗(出汗);以及使血压升高。传入的信息将信号从人体中的各种器官和感官受体携带至其它器官、尤其是脑。
高血压、心力衰竭以及慢性肾病是由于SNS、尤其是肾交感神经系统的慢性激活所引起的许多疾病状态中的一些。SNS的长期激活是推动这些疾病状态发展的不良反应。肾素-血管紧张素-醛固酮系统(RAAS)的药品管理已长期存在,但一定程度上对于减小SNS过度活性是无效的方法。
如上所述,肾交感神经系统在实验上和经验上已被认为是高血压的综合病理、容积过负载的病症(例如,心力衰竭)以及进行性肾病的主要原因。采用放射性示踪剂稀释技术来测量:反映患有原发性高血压患者中、尤其是年轻的高血压患者中的、与心脏的降肾上腺素(NE)溢出增加相一致的、降肾上腺素(NE)溢出率增加的、从肾脏到血浆的降肾上腺素流出的研究与在早期高血压中可见的血液动力学型面相一致,并且以心率增加、心输出量以及肾血管阻抗为特征。现在已知高血压通常是源于神经的,通常伴随有明显的交感神经系统过度活性。
心肾交感神经活性的激活在心力衰竭中更为明显,这通过在此类患者组中相当大程度地增大从心脏和肾脏到血浆的NE出流所证实。根据该概念,最近证实了肾交感神经活性对于患有充血性心力衰竭的患者的全因死亡率和心脏移植具有很强的负面预测值,且其与整体交感神经活性、肾小球滤过率以及左心室射血分数无关。这些发现支持如下观点:设计成减小肾交感神经刺激的治疗方式可改进患有心力衰竭患者的存活率。
慢性和终末期肾病都以加强的交感神经活性为特征。在患有终末期肾病的患者中,降肾上腺素的血浆水平超出中间值已被证明是致人死亡和由于心血管病而死亡的前兆。这也适用于患有糖尿病或对比肾病的患者。有令人信服的证据表明,源自患病肾脏的感觉传入信号是引发并支持此类患者组中的中枢交感神经出流上升的主要原因;而上升的交感神经出流促使发生众所周知的慢性交感神经过度活性的不利后果,例如高血压、左心室肥大、室性心律失常、心源性猝死、胰岛素抵抗、糖尿病和代谢综合症。
(i)肾的交感神经传出活性
到达肾脏的交感神经终止于血管、肾小球旁器和肾小管。肾交感神经的刺激致使肾素释放提高、钠(Na+)再吸收增大以及肾血流降低。这些肾功能的神经调节组分在以交感紧张升高为特征的疾病状态中受到显著刺激,并且明显引起高血压患者的血压升高。由于肾交感神经传出激活所引起的肾血流和肾小球滤过率降低可能是心肾综合征中肾功能丧失的基础,心肾综合征是作为慢性心力衰竭的进行性并发症的肾功能不良,临床病程通常随患者的临床状况和治疗而波动。阻碍肾传出交感神经刺激的影响效果的药理学措施包括中枢作用抗交感神经药、β阻断剂(旨在降低肾素释放)、血管紧张素转换酶抑制剂和受体阻断剂(旨在阻断肾素释放引起的血管紧张素II和醛固酮激活)以及利尿剂(旨在对抗肾交感神经介导的钠和水滞留)。然而,现有的药学措施具有显著的局限性,包括有限的功效、合规问题、副作用等等。
(ii)肾感觉传入神经活性
肾脏经由肾感觉传入神经而与中枢神经系统中的整体结构通信。若干形式的“肾损伤”可诱发感官传入信号的激活。例如,肾缺血、每搏量或肾血流的减少或者腺苷酶的冗余可能触发传入神经通信的激活。如图8和9所示,这种传入通信可(经由中枢神经系统)从肾脏至大脑或者可从一个肾脏至另一个肾脏。这些传入信号在中枢整合并且可以致使交感神经流出增强。这种交感神经冲动被引导朝向肾脏,由此激活RAAS,并引起肾素分泌、钠滞留、容量滞留以及血管收缩的增强。中枢交感神经过度活跃还影响由交感神经所支配的、诸如心脏和周围脉管系统之类的其它器官和人体结构,从而导致上述交感神经激活的不利效应,交感神经激活的若干方面还引起血压升高。
因此,这种生理机能表明:(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、盐滞留,并减小肾血流,以及(ii)对具有传入交感神经的组织的调节将通过其对于下丘脑后部以及对侧肾的直接影响来降低对于高血压以及与增加的中枢交感紧张相关联的其它疾病状态的系统性影响。除了传入肾去神经支配中枢性低血压效应之外,还预期对诸如心脏和脉管系统之类的各种其它交感神经支配的器官、有期望的中枢交感神经流出减少。
B.肾去神经支配的附加临床益处
如前所述,肾去神经支配在治疗多种临床病症中可能是有价值的,所述临床病症以总体并且具体是肾交感神经活动的增加为特征,比如高血压、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、心力衰竭中的不适当的体液滞留、心肾综合征以及突发性死亡。由于传入神经信号的减少有助于使交感紧张/冲动的系统性降低,因而肾去神经支配还可用于治疗与系统性交感神经亢进相关的其它病症。因此,肾去神经支配还可有益于包括图7所示的那些由交感神经支配的其它器官和人体结构。例如,如前所述,中枢交感神经冲动的减少可减轻使人类罹患代谢综合征和II型糖尿病的胰岛素抵抗。此外,骨质疏松症患者也被交感神经激活,并且也可受益于伴随肾去神经支配的交感神经冲动的下调。
C:实现肾动脉的血管内通路
根据本技术,与左和/或右肾动脉密切相关联的左和/或右肾丛(RP)的神经调节可通过血管内通路来实现。如图10所示,由于心脏压缩而运动的血液通过主动脉从心脏的左心室传送出。主动脉通过胸腔下行并分叉进入左肾动脉和右肾动脉。在肾动脉下方,主动脉在左髂动脉和右髂动脉处分叉。左髂动脉和右髂动脉分别通过左腿和右腿下行,并且与左股动脉和右股动脉结合。
如图11所示,血液聚积在静脉中,并且通过股静脉进入髂静脉并进入下腔静脉而返回至心脏。下腔静脉分叉进入左肾静脉和右肾静脉。在肾静脉上方,下腔静脉上行将血液传送到心脏的右心房中。血液从右心房经右心室泵送到肺中进行氧合。氧合血液从肺传送到左心房中。氧合血液由左心室从左心房传送返回至主动脉。
如下文将更详细描述的,可以在股三角的基部处进入股动脉并插管,该基部恰好在腹股沟韧带中点的下方。导管可通过该进入部位经皮插入股动脉、穿过髂动脉和主动脉并置于左肾动脉或右肾动脉中。这包括提供进入相应肾动脉和/或其它肾血管的微创通路的血管内路径。
手腕、上臂以及肩部区域提供了将导管引入动脉系统的其它位置。例如,在选定的情形中,可采用对桡动脉、肱动脉或腋动脉进行插管。经由这些进入点引入的导管可通过使用标准的血管造影术而穿过左锁骨下动脉(或者经由右锁骨下动脉和头臂动脉)、通过主动脉弓、沿下行主动脉向下并进入肾动脉。
D:肾脉管系统的特性和特征
由于根据本技术可以通过血管内通路来实现对左和/或右肾丛(RP)的神经调节,因此肾脉管系统的特性和特征可对用于实现这种肾神经调节的设备、系统和方法的设计施加限制和/或影响所述设计。这些特性和特征中的一些可随患者群体和/或在特定患者体内随时间变化,以及响应于诸如高血压、慢性肾病、血管疾病、终末期肾病、胰岛素抵抗、糖尿病、代谢综合征等之类的疾病状态变化。如本文所解释的,这些特性和特征可对程序的功效和血管内装置的特定设计造成影响。关注的特性可例如包括材料/机械、空间、流体动力/血液动力和/或热动力特性。
如前所述,导管可经由微创血管内路径而经皮前进到左肾动脉或右肾动脉中。然而,例如由于与使用导管来常规地进入的一些其它动脉相比,肾动脉通常极为曲折、可能具有相对较小的直径、和/或可能具有相对较短的长度,因此微创肾动脉通路可能是有挑战性的。此外,肾动脉的动脉粥样硬化在许多患者身上是常见的,特别是在那些具有心血管疾病的患者身上。肾动脉解剖结构在各个患者之间还可能具有显著的差异,由此使微创通路进一步复杂化。例如,在相对曲折性、直径、长度和/或动脉粥样硬化斑块负担以及肾动脉从主动脉分支的离源角(take-off angle)方面,可看到显著的患者间的差异。用于经由血管内通路实现肾神经调节的设备、系统和方法应当考虑肾动脉解剖结构的这些方面和其它方面以及当微创地进入肾动脉时肾动脉解剖结构在患者群体之间的差异。
除了使肾动脉通路复杂化之外,肾解剖结构的细节也使在神经调节设备和肾动脉的内腔表面或壁之间的稳定接触的建立复杂化。例如,导引可能受到肾动脉内的狭小空间以及动脉的曲折性所造成的阻碍。此外,因为这些因素可能引起肾动脉相对于主动脉的显著运动,并且心动周期可能短暂地使肾动脉膨胀(即,引起动脉壁脉动),所以建立一致的接触会由于患者的运动、呼吸和/或心动周期而变得复杂。
即使在进入肾动脉并促使神经调节设备和动脉的内腔表面之间的稳定接触之后,也应当经由神经调节设备来安全地调节动脉外膜中和周围的神经。鉴于与热治疗相关联的潜在临床并发症,从肾动脉内有效地施加热治疗是非常重要的。例如,肾动脉的内膜和中膜极易受热损伤。如以下更详细讨论的,将血管内腔与血管内腔的外膜分开的内膜-中膜厚度意味着目标肾神经可以离开动脉的内腔表面几毫米远。应当将足够的能量递送至目标肾神经或从目标肾神经中除热,以调节目标肾神经,而不将血管壁过度地冷却或加热到该血管壁被冻结、干燥的程度,或者以其它方式潜在地受到不期望影响的程度。与过度加热有关的潜在临床并发症是由流经动脉的凝结血造成的血栓形成。鉴于该血栓可能引起肾梗塞,从而对肾脏造成不可逆的损坏,因此应当小心地从肾动脉内施加热治疗。由此,治疗期间存在于肾动脉内的复杂流体机械和热动力条件、具体是可能影响治疗部位处的传热动力学的那些条件可能对于从肾动脉内施加能量(例如,加热热能)和/或从组织中除热(例如,冷却热条件)是重要的。
该神经调节设备还应当构造成允许在肾动脉内可调节地定位和重新定位能量递送元件,这是因为治疗的位置也可能影响临床功效。例如,鉴于肾神经可绕肾动脉周向地间隔开,可以试图从肾动脉内施加全周向治疗。在某些情况下,可能由连续周向治疗导致的全圆伤口可潜在地与肾神经狭窄相关。因此,可期望沿肾动脉的纵向尺寸形成多个复杂伤口并且/或者将神经调节设备重新定位到多个治疗位置。然而,应当注意的是,产生周向消融的益处可能超过肾动脉狭窄的可能性,或者该风险可通过特定实施例或在某些病人中减小,并且可以将产生周向消融作为一个目标。此外,神经调节设备的可变定位和重新定位被证实为在肾动脉特别曲折或存在偏离肾动脉主血管的近侧分支血管的情况下是有用的,从而使某些位置的治疗变得具有挑战性。操纵肾动脉中的装置还应当考虑该装置对肾动脉施加的机械损伤。装置例如通过插入、操纵、拐弯(negotiating bends)等而在动脉中的运动可能导致夹层、穿孔、剥脱内膜、或者破坏内部弹性薄层。
流过肾动脉的血液可能暂时被堵塞一小段时间,这时并发症很少或者没有并发症。然而,应当避免大量时间的堵塞,因为要防止肾脏的诸如缺血之类的损伤。避免一起堵塞可以是有利的,或者如果堵塞有利于该实施例,则将堵塞的持续时间限制为例如2-5分钟。
基于上述的挑战:(1)肾动脉介入治疗,(2)将治疗元件一致且稳定地放置在血管壁上,(3)在血管壁上有效地施加治疗,(4)定位并可能重新定位治疗设备以允许多个治疗位置,以及(5)避免或限制血流阻塞的持续,可能关注的肾血管系统的各种独立和依赖特性包括,例如(a)血管直径、血管长度、内膜中层厚度、摩擦系数和曲折度;(b)血管壁的膨胀性、刚度和弹性模量;(c)收缩期峰值、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/最大体积血流速率;(d)血液和/或血管壁的比热容、血液和/或血管壁的导热率、和/或血流通过血管壁治疗部位的热对流和/或辐射传热;(e)由呼吸、患者运动和/或血流脉动引起的相对于主动脉的肾动脉运动;(f)肾动脉相对于主动脉的离源角。将关于肾动脉更详细地讨论这些这些特性。然而,根据用于实现肾神经调节的设备、系统和方法,肾动脉的这样的特性还可引导和/或约束设计特征。
如上所述,定位在肾动脉内的设备应当符合动脉的几何形状。肾动脉血管直径DRA通常在大约2-10毫米的范围内,大多数患者群体具有大约4毫米至大约8毫米且平均为大约6毫米的DRA。位于主动脉/肾动脉交汇部处的口部及其远侧分支之间的肾动脉血管长度LRA通常在约5-70毫米的范围内,并且患者群体的大部分在约20-50毫米范围内。由于目标肾丛嵌在肾动脉的动脉外膜内,复合中外膜厚度IMT(即,从动脉内腔表面到包含目标神经结构的动脉外膜的径向向外的距离)也是值得注意的,并且通常在约0.5-2.5毫米的范围内,平均为约1.5毫米。尽管一定的治疗深度对于到达目标神经纤维是重要的,但治疗不应太深(例如,从肾动脉的内壁起大于5毫米),以避开诸如肾静脉之类的非目标组织和解剖结构。
可能关注的肾动脉的附加特性是由呼吸和/或血流脉动引起的、肾相对于主动脉的运动程度。患者的位于肾动脉的远端处的肾脏可随着呼吸动作而在颅侧运动多达4英寸。这会向使主动脉和肾脏连接的肾动脉赋予相当大的运动,由此需要神经调节设备的刚度和柔性的独特平衡,以保持在呼吸周期期间保持能量递送元件和血管壁之间的接触。此外,肾动脉和主动脉之间的离源角在各患者之间有很大不同,并还会由于例如肾脏运动而在同一个患者内动态地变化。离源角大致可在约30°-135°的范围内。
结论
本申请并不意在穷尽或限制本技术于本文所公开的确切形式。尽管本文中所公开的具体实施例是用于示意性的目的,但是各种等同的改型在不偏离本技术的情况下是可能的,如在相关领域中的普通技术人员将会认识到的。在一些情况下,未详细地示出和/或描述众所周知的结构和功能,以避免不必要地模糊对本技术的实施例的描述。尽管方法的各步骤可能在本文中以特定的顺序呈现,但是在替代的实施例中各步骤可具有另一合适的顺序。类似地,在具体实施例的内容中所公开的本技术的某些方面可组合在其它实施例中或被排除。此外,尽管在这些实施例的内容中描述了与某些实施例相关联的优点,但是其它实施例也可呈现这些优点,且不是所有的实施例都必需呈现这些优点或本文中所公开的其它优点才落入本技术的范围内。由此,本申请和所关联的技术可包含未在本文中明确示出和/或描述的其它实施例。
在本说明书中所使用的单数形式“一”、“一个/种”和“该”包括复数形式,除非文中清楚地另有说明。类似的,除非单词“或者”明确地限定成仅仅意味着单个术语,而非与一列两个或多个术语相关的其它术语,则在此种列表中使用“或者”应解释成包括(a)该列表中的任何单个术语,(b)该列表中的所有术语,或者(c)该列表中术语的任何组合。此外,术语“包括”等在整个本申请用于意味着至少包括所记载的(一个或多个)特征,而并不排除任何更多数量的相同的(一个或多个)特征和/或附加类型的一个或多个特征。方向术语,诸如“上”、“下”、“前”、“后”、“垂直”和“水平”可在本文中用于表示和阐明各种元件之间的关系。应理解的是这些术语不指示绝对的定向。在本文中对于“一种实施例”、“一实施例”或类似表述的参照意味着结合实施例描述的具体特征、结构、操作或者特性可被包括在本技术的至少一种实施例中。因此,这些词组或表述在本文中的出现并不一定都参照同一实施例。另外,各种特定的特征、结构、操作或特性可以任何合适的方式组合在一个或多个实例中。
V.附加示例
1.一种神经调节导管,包括:
治疗组件,所述治疗组件设置在所述神经调节导管的远侧部分处并适于位于人类患者的目标血管内的目标位置处,所述远侧部分具有长度,并且所述治疗组件包括—
至少两个形状记忆金属元件,所述金属元件沿着所述远侧部分的所述长度的至少一部分彼此平行地延伸,所述金属元件构造成使所述治疗组件在低轮廓递送构型和部署的径向扩张螺旋构型之间转换;以及
介电材料,所述介电材料沿着至少所述远侧部分分隔所述金属元件。
2.如示例1所述的神经调节导管,其中,所述治疗组件还包括护套,所述护套构造成在所述金属元件的至少一部分上延伸,其中,所述金属元件构造成在当被所述护套约束时的所述低轮廓递送构型与当所述护套缩回时的所述部署的扩张螺旋构型之间转换。
3.如示例1或示例2所述的神经调节导管,其中,所述金属元件包括电极。
4.如示例1或示例2所述的神经调节导管,其中,所述金属元件包括镍钛诺元件。
5.如示例1-4中任一项所述的神经调节导管,其中,所述金属元件还沿着所述神经调节导管在所述远侧部分近侧的一部分延伸。
6.如示例1-4中任一项所述的神经调节导管,其中,所述介电材料部分地包封所述金属元件,留下多个暴露区域,在所述暴露区域中,所述金属元件未被所述介电材料覆盖。
7.如示例1、2、5、6中任一项所述的神经调节导管,其中,所述金属元件包括中空导线。
8.如示例7所述的神经调节导管,其中,所述中空导线构造成接纳从中通过的冲洗流体,所述中空导线沿其长度包括多个孔,所述多个孔允许从所述中空导线发射所述冲洗流体。
9.如示例7所述的神经调节导管,其中,所述中空导线经由设置在所述中空导线中的每一个的远端处的连接件彼此流体连通,其中,所述中空导线和所述连接件构造成使冷却剂流体从中通过而循环。
10.如示例1-9中任一项所述的神经调节导管,其中,所述介电材料包括内腔,所述内腔构造成接纳从中通过的冲洗流体,所述内腔沿其长度包括多个孔,所述多个孔允许从所述内腔发射所述冲洗流体。
11.如示例1-10中任一项所述的神经调节导管,其中,当所述治疗组件处于所述部署的径向扩张螺旋构型时,所述金属元件遵循曲线轴线。
12.如示例1-10中任一项所述的神经调节导管,其中,当所述治疗组件处于所述部署的扩张螺旋构型时,所述金属元件绕所述导管的纵向轴线形成平行螺旋。
13.如示例1-5、7-9、11和12中任一项所述的神经调节导管,其中,所述介电材料覆盖每个所述金属元件的第一部分而不覆盖每个所述金属元件的第二部分,并且其中,当所述治疗组件呈现所述部署的径向扩张螺旋构型时,所述金属元件的所述第一部分径向面向内,并且所述金属元件的所述第二部分径向面向外。
14.一种神经调节导管,所述神经调节导管具有远侧部分,所述远侧部分的长度适于位于人类患者的目标血管内的目标位置处,所述神经调节导管包括:
至少两个细长的导电元件,所述导电元件都沿着所述远侧部分的所述长度的共同部分纵向延伸;
介电元件,所述介电元件沿着所述远侧部分的所述长度的所述共同部分纵向延伸并分隔所述导电元件;以及
护套,所述护套构造成可拆卸地约束所述导电元件,其中,所述导电元件在从所述护套释放时倾向于形成螺旋构型。
15.如示例14所述的神经调节导管,其中,所述导电元件在所述远侧部分的所述长度的所述共同部分中彼此平行。
16.如示例14或示例15所述的神经调节导管,其中,所述共同部分包括所述远侧部分的整个所述长度。
17.如示例14或示例15所述的神经调节导管,其中,所述共同部分包括小于所述远侧部分的整个所述长度。
18.如示例14-17中任一项所述的神经调节导管,其中,所述导电元件包括形状记忆材料。
19.如示例14-18中任一项所述的神经调节导管,其中,所述导电元件还沿着所述神经调节导管在所述远侧部分近侧的一部分延伸。
20.如示例14-19中任一项所述的神经调节导管,其中,所述导电元件包括包括中空导线,所述中空导线构造成接纳从中通过的流体。
21.如示例20所述的神经调节导管,其中,所述中空导线沿其长度包括多个孔,所述多个孔允许从中空导线发射流体。
22.如示例20所述的神经调节导管,其中,所述中空导线经由设置在所述中空导线中的每一个的远端处的连接件彼此流体连通,其中,所述中空导线和所述连接件构造成使流体从中通过而循环。
23.如示例14-22中任一项所述的神经调节导管,其中,所述介电元件包括内腔,所述内腔构造成接纳从中通过的冲洗流体,所述内腔沿其长度包括多个孔,所述多个孔允许从所述内腔发射所述流体。
24.如示例14-23中任一项所述的神经调节导管,其中,在所述螺旋构型中,所述导电元件遵循曲线轴线,并且所述螺旋构型的尺寸设计成与所述目标血管的内壁并置。
25.如示例14-23中任一项所述的神经调节导管,其中,在所述螺旋构型中,所述导电元件绕所述导管的纵向轴线形成平行螺旋,其中,所述导电元件所分隔开的距离在所述受约束构型和所述螺旋构型之间基本恒定。
26.如示例14-22中任一项所述的神经调节导管,其中,所述介电元件是细长的介电元件,所述介电元件设置在所述远侧部分的所述长度的所述共同部分中的所述导电元件之间。
27.一种在人类患者的目标血管内进行神经调节的方法,所述方法包括:
将低轮廓递送构型的神经调节导管血管内递送至目标血管内的目标治疗部位,其中,所述神经调节导管包括—
至少两个导电元件,所述导电元件沿着所述神经调节导管的远侧部分平行延伸;
介电元件,所述介电元件分隔所述导电元件;以及
护套,所述护套径向约束其中的所述导电元件和所述介电元件;
使所述护套从所述导电元件缩回,从而允许所述导电元件和所述介电元件呈现具有径向扩张的大致螺旋形状的部署构型;以及
将能量选择性地递送至所述导电元件中的一个或多个,以调节靠近所述目标血管的内壁的目标神经。
28.如示例27所述的方法,还包括:
使所述护套在所述导电元件和所述介电元件上前进,从而将所述导管转换成所述低轮廓递送构型;以及
从所述患者身上移除所述神经调节导管。
29.如示例27或示例28所述的方法,其中,选择性地递送能量包括将双极电能递送至所述导电元件。
30.如示例27或示例28所述的方法,其中,选择性地递送能量包括将单极电能递送至所述导电元件中的一个或多个。
31.如示例27-30中任一项所述的方法,还包括使冷却剂流体通过所述导电元件中的中空内腔而循环。
32.如示例27-31中任一项所述的方法,还包括通过所述导电元件中的中空内腔递送冲洗流体,所述导电元件还包括允许从所述导电元件发射所述冲洗流体的孔。
33.如示例27-31中任一项所述的方法,还包括通过所述介电材料中的中空内腔递送冲洗流体,所述介电材料还包括允许从所述介电材料发射所述冲洗流体的孔。
34.如示例27-33中任一项所述的方法,其中,当所述导电元件和所述介电元件呈现部署构型时,所述导电元件与所述目标血管的所述内壁并置。
VI.结论
本申请并不意在穷尽或限制本技术于本文所公开的确切形式。尽管本文中所公开的具体实施例是用于示意性的目的,但是各种等同的改型在不偏离本技术的情况下是可能的,如在相关领域中的普通技术人员将会认识到的。在一些情况下,未详细地示出和/或描述众所周知的结构和功能,以避免不必要地模糊对本技术的实施例的描述。尽管方法的各步骤可能在本文中以特定的顺序呈现,但是在替代的实施例中各步骤可具有另一合适的顺序。类似地,在具体实施例的内容中所公开的本技术的某些方面可组合在其它实施例中或被排除。此外,尽管在这些实施例的内容中描述了与某些实施例相关联的优点,但是其它实施例也可呈现这些优点,且不是所有的实施例都必需呈现这些优点或本文中所公开的其它优点才落入本技术的范围内。因此,本申请和所关联的技术可包含未在本文中明确示出和/或描述的其它实施例。
以上参照附图描述了所公开的本技术的若干实施方式。可在其上实现所描述的技术的计算装置可以包括一个或多个中央处理单元、存储器、输入装置(例如,键盘和指示装置)、输出装置(例如,显示装置)、存储装置(例如,磁盘驱动器)和网络装置(例如,网络接口)。存储器和存储装置是计算机可读存储介质,它们可以存储实现所述技术的至少一部分的指令。此外,数据结构和信息结构可以经由诸如位于通讯链路上的信号之类的数据传输介质来存储或传输。可以使用诸如互联网、局域网、广域网或点对点拨号连接之类的各种通讯链路。因此,计算机可读介质可以包括计算机可读存储介质(例如,“非暂时性”介质)和计算机可读传输介质。
在本说明书中所使用的单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数形式,除非文中清楚地另有说明。类似的,除非单词“或者”明确地限定成仅仅意味着单个术语,而非与一列两个或多个术语相关的其它术语,则在此种列表中使用“或者”应解释成包括(a)该列表中的任何单个术语,(b)该列表中的所有术语,或者(c)该列表中术语的任何组合。此外,术语“包括”等在整个本申请用于意味着至少包括所记载的(一个或多个)特征,而并不排除任何更多数量的相同的(一个或多个)特征和/或附加类型的一个或多个特征。方向术语,诸如“上”、“下”、“前”、“后”、“垂直”和“水平”可在本文中用于表示和阐明各种元件之间的关系。应理解的是这些术语不指示绝对的定向。在本文中对于“一种实施例”、“一实施例”或类似表述的参照意味着结合实施例描述的具体特征、结构、操作或者特性可被包括在本技术的至少一种实施例中。因此,这些词组或表述在本文中的出现并不一定都参照同一实施例。另外,各种特定的特征、结构、操作或特性可以任何合适的方式组合在一个或多个实例中。

Claims (34)

1.一种神经调节导管,包括:
治疗组件,所述治疗组件设置在所述神经调节导管的远侧部分处并适于位于人类患者的目标血管内的目标位置处,所述远侧部分具有长度,并且所述治疗组件包括—
至少两个形状记忆金属元件,所述金属元件沿着所述远侧部分的所述长度的至少一部分彼此平行地延伸,所述金属元件构造成使所述治疗组件在低轮廓递送构型和部署的径向扩张螺旋构型之间转换;以及
介电材料,所述介电材料沿着至少所述远侧部分分隔所述金属元件。
2.如权利要求1所述的神经调节导管,其特征在于,所述治疗组件还包括护套,所述护套构造成在所述金属元件的至少一部分上延伸,其中,所述金属元件构造成在当被所述护套约束时的所述低轮廓递送构型与当所述护套缩回时的所述部署的扩张螺旋构型之间转换。
3.如权利要求1所述的神经调节导管,其特征在于,所述金属元件包括电极。
4.如权利要求1所述的神经调节导管,其特征在于,所述金属元件包括镍钛诺元件。
5.如权利要求1所述的神经调节导管,其特征在于,所述金属元件还沿着所述神经调节导管在所述远侧部分近侧的一部分延伸。
6.如权利要求1所述的神经调节导管,其特征在于,所述介电材料部分地包封所述金属元件,留下多个暴露区域,在所述暴露区域中,所述金属元件未被所述介电材料覆盖。
7.如权利要求1所述的神经调节导管,其特征在于,所述金属元件包括中空导线。
8.如权利要求7所述的神经调节导管,其特征在于,所述中空导线构造成接纳从中通过的冲洗流体,所述中空导线沿其长度包括多个孔,所述多个孔允许从所述中空导线发射所述冲洗流体。
9.如权利要求7所述的神经调节导管,其特征在于,所述中空导线经由设置在所述中空导线中的每一个的远端处的连接件彼此流体连通,其中,所述中空导线和所述连接件构造成使冷却剂流体从中通过而循环。
10.如权利要求1所述的神经调节导管,其特征在于,所述介电材料包括内腔,所述内腔构造成接纳从中通过的冲洗流体,所述内腔沿其长度包括多个孔,所述多个孔允许从所述内腔发射所述冲洗流体。
11.如权利要求1所述的神经调节导管,其特征在于,当所述治疗组件处于所述部署的径向扩张螺旋构型时,所述金属元件遵循曲线轴线。
12.如权利要求1所述的神经调节导管,其特征在于,当所述治疗组件处于所述部署的扩张螺旋构型时,所述金属元件绕所述导管的纵向轴线形成平行螺旋。
13.如权利要求1所述的神经调节导管,其特征在于,所述介电材料覆盖每个所述金属元件的第一部分而不覆盖每个所述金属元件的第二部分,并且其中,当所述治疗组件呈现所述部署的径向扩张螺旋构型时,所述金属元件的所述第一部分径向面向内,并且所述金属元件的所述第二部分径向面向外。
14.一种神经调节导管,所述神经调节导管具有远侧部分,所述远侧部分的长度适于位于人类患者的目标血管内的目标位置处,所述神经调节导管包括:
至少两个细长的导电元件,所述导电元件都沿着所述远侧部分的所述长度的共同部分纵向延伸;
介电元件,所述介电元件沿着所述远侧部分的所述长度的所述共同部分纵向延伸并分隔所述导电元件;以及
护套,所述护套构造成能拆卸地约束所述导电元件,其中,所述导电元件在从所述护套释放时倾向于形成螺旋构型。
15.如权利要求14所述的神经调节导管,其特征在于,所述导电元件在所述远侧部分的所述长度的所述共同部分中彼此平行。
16.如权利要求14所述的神经调节导管,其特征在于,所述共同部分包括所述远侧部分的整个所述长度。
17.如权利要求14所述的神经调节导管,其特征在于,所述共同部分包括小于所述远侧部分的整个所述长度。
18.如权利要求14所述的神经调节导管,其特征在于,所述导电元件包括形状记忆材料。
19.如权利要求14所述的神经调节导管,其特征在于,所述导电元件还沿着所述神经调节导管在所述远侧部分近侧的一部分延伸。
20.如权利要求14所述的神经调节导管,其特征在于,所述导电元件包括包括中空导线,所述中空导线构造成接纳从中通过的流体。
21.如权利要求20所述的神经调节导管,其特征在于,所述中空导线沿其长度包括多个孔,所述多个孔允许从所述中空导线发射流体。
22.如权利要求20所述的神经调节导管,其特征在于,所述中空导线经由设置在所述中空导线中的每一个的远端处的连接件彼此流体连通,其中,所述中空导线和所述连接件构造成使流体从中通过而循环。
23.如权利要求14所述的神经调节导管,其特征在于,所述介电元件包括内腔,所述内腔构造成接纳从中通过的冲洗流体,所述内腔沿其长度包括多个孔,所述多个孔允许从所述内腔发射所述流体。
24.如权利要求14所述的神经调节导管,其特征在于,在所述螺旋构型中,所述导电元件遵循曲线轴线,并且所述螺旋构型的尺寸设计成与所述目标血管的内壁并置。
25.如权利要求14所述的神经调节导管,其特征在于,在所述螺旋构型中,所述导电元件绕所述导管的纵向轴线形成平行螺旋,其中,所述导电元件所分隔开的距离在所述受约束构型和所述螺旋构型之间基本恒定。
26.如权利要求14所述的神经调节导管,其特征在于,所述介电元件是细长的介电元件,所述介电元件设置在所述远侧部分的所述长度的所述共同部分中的所述导电元件之间。
27.一种在人类患者的目标血管内进行神经调节的方法,所述方法包括:
将低轮廓递送构型的神经调节导管血管内递送至目标血管内的目标治疗部位,其中,所述神经调节导管包括—
至少两个导电元件,所述导电元件沿着所述神经调节导管的远侧部分平行延伸;
介电元件,所述介电元件分隔所述导电元件;以及
护套,所述护套径向约束其中的所述导电元件和所述介电元件;
使所述护套从所述导电元件缩回,从而允许所述导电元件和所述介电元件呈现具有径向扩张的大致螺旋形状的部署构型;以及
将能量选择性地递送至所述导电元件中的一个或多个,以调节靠近所述目标血管的内壁的目标神经。
28.如权利要求27所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
使所述护套在所述导电元件和所述介电元件上前进,从而将所述导管转换成所述低轮廓递送构型;以及
从所述患者身上移除所述神经调节导管。
29.如权利要求27所述的方法,其特征在于,选择性地递送能量包括将双极电能递送至所述导电元件。
30.如权利要求27所述的方法,其特征在于,选择性地递送能量包括将单极电能递送至所述导电元件中的一个或多个。
31.如权利要求27所述的方法,其特征在于,还包括使冷却剂流体通过所述导电元件中的中空内腔而循环。
32.如权利要求27所述的方法,其特征在于,还包括通过所述导电元件中的中空内腔递送冲洗流体,所述导电元件还包括允许从所述导电元件发射所述冲洗流体的孔。
33.如权利要求27所述的方法,其特征在于,还包括通过所述介电材料中的中空内腔递送冲洗流体,所述介电材料还包括允许从所述介电材料发射所述冲洗流体的孔。
34.如权利要求27所述的方法,其特征在于,当所述导电元件和所述介电元件呈现部署构型时,所述导电元件与所述目标血管的所述内壁并置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116392703A (zh) * 2023-05-06 2023-07-07 广东海思卡尔医疗科技有限公司 一种针对脑血管术中出血的快速止血导丝

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6090104A (en) * 1995-06-07 2000-07-18 Cordis Webster, Inc. Catheter with a spirally wound flat ribbon electrode
CN102271607B (zh) * 2008-11-11 2014-03-19 施菲姆德控股有限责任公司 小外形的电极组件
CN104042322B (zh) * 2009-10-27 2017-06-06 赫莱拉公司 具有可冷却的能量发射组件的递送装置
US8870863B2 (en) * 2010-04-26 2014-10-28 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Catheter apparatuses, systems, and methods for renal neuromodulation
MX2013004241A (es) * 2010-10-25 2013-05-30 Medtronic Ardian Luxembourg Aparatos de cateter que tienen arreglos de multiples electrodos para neuromodulacion renal y sistemas y metodos asociados.
US9327123B2 (en) * 2011-11-07 2016-05-03 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Endovascular nerve monitoring devices and associated systems and methods
EP2967738A1 (en) * 2013-03-15 2016-01-20 Medtronic Ardian Luxembourg S.à.r.l. Treatment device with electrode contact surface configured for enhancing uniformity of electrical energy distribution and associated devices and methods
WO2015061624A1 (en) * 2013-10-24 2015-04-30 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Catheter apparatuses for modulation of nerves in communication with the pulmonary system and associated systems and methods
EP3943032A1 (en) * 2014-11-14 2022-01-26 Medtronic Ardian Luxembourg S.à.r.l. Catheter apparatuses for modulation of nerves in communication with the pulmonary system and associated systems

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116392703A (zh) * 2023-05-06 2023-07-07 广东海思卡尔医疗科技有限公司 一种针对脑血管术中出血的快速止血导丝
CN116392703B (zh) * 2023-05-06 2023-09-12 广东海思卡尔医疗科技有限公司 一种针对脑血管术中出血的快速止血导丝

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