ES2246853T3 - Modificacion de las vias respiratorias por aplicacion de energia. - Google Patents

Modificacion de las vias respiratorias por aplicacion de energia.

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ES2246853T3
ES2246853T3 ES00930131T ES00930131T ES2246853T3 ES 2246853 T3 ES2246853 T3 ES 2246853T3 ES 00930131 T ES00930131 T ES 00930131T ES 00930131 T ES00930131 T ES 00930131T ES 2246853 T3 ES2246853 T3 ES 2246853T3
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Thomas Keast
Bryan Loomas
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Keith M. Burger
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Abstract

Un aparato de transferencia de energía (304, 326) para transferir energía a o desde una pared de una vía respiratoria en un pulmón, dicho aparato dimensionado para que entre en un bronquio o bronquiolo de un pulmón de ser humano, y que comprende: un cuerpo alargado flexible (102, 104) que tiene una porción próxima y una porción distal y al menos un lumen que se extiende entre ellas; una porción expansible (104, 230) de dicho cuerpo alargado localizada distalmente, comprendiendo dicha porción expansible una pluralidad de patas (106, 204, 240) que terminan en una punta distal (118, 208, 210, 222, 234), teniendo dicha porción expansible un primer estado y un segundo estado expandido radialmente; una pluralidad de elementos de transferencia de energía (132, 136, 138, 238) sobre dicha pluralidad de patas (106), en el que cada uno de los elementos de transferencia de energía está configurado para que entre en contacto con una pared del bronquio o bronquiolo cuando dicha porción expansible (104, 230) esté en dicho segundo estado; y un miembro de despliegue (116, 122, 212, 236) configurado para mover dicha porción expansible (104, 230) entre dichos primer y segundo estado, extendiéndose dicho miembro de despliegue al menos entre dicha porción expansible y dicha porción próxima de dicho cuerpo alargado, comprendiendo dicho miembro de despliegue un alambre (116, 122, 212, 236) y estando dispuesto para suministrar corriente eléctrica a los elementos de transferencia de energía (132, 136, 138).

Description

Modificación de las vías respiratorias por aplicación de energía.
La invención se refiere al tratamiento de un pulmón que al menos tiene un síntoma de enfermedad pulmonar obstructiva reversible, y, más particularmente, la invención se refiere a dispositivos para transferir energía al tejido de la vía respiratoria para al menos reducir la capacidad del pulmón para producir al menos uno de los síntomas de la enfermedad pulmonar obstructiva reversible. La invención incluye etapas adicionales que reducen la capacidad del pulmón para producir al menos uno de los síntomas de la enfermedad pulmonar obstructiva reversible y para reducir la resistencia al flujo de aire a través del pulmón.
La enfermedad pulmonar obstructiva reversible incluye el asma y aspectos reversibles de la enfermedad pulmonar obstructiva crónica (COPD). El asma es una enfermedad en la que se produce: (i) broncoconstricción, (ii) producción excesiva de moco y (iii) inflamación e hinchamiento de las vías respiratorias, que provocan una obstrucción general pero variable del flujo de aire lo que de este modo dificulta que el enfermo de asma respire. El asma es un trastorno crónico, principalmente caracterizado por una inflamación persistente de las vías respiratorias. El asma se caracteriza además por episodios agudos de estrechamiento adicional de las vías respiratorias vía la contracción de los músculos lisos de las vías respiratorias hipersensibles.
Los aspectos reversibles de la COPD generalmente describen una excesiva producción de moco en el árbol bronquial. Usualmente, hay un aumento general del volumen (hipertrofia) de los bronquios grandes y cambios inflamatorios crónicos en las vías respiratorias pequeñas. En las vías respiratorias se encuentran cantidades excesivas de moco y los tapones semisólidos de moco pueden ocluir algunos bronquios pequeños. Asimismo, las vías respiratorias pequeñas se estrechan y muestran cambios inflamatorios. Los aspectos reversibles de la COPD incluyen la oclusión parcial de las vías respiratorias por secreciones en exceso y el estrechamiento de las vías respiratorias secundario a la contracción del músculo liso, edema de las paredes bronquiales e inflamación de las vías respiratorias.
En el asma, los procesos inflamatorios crónicos de la vía respiratoria juegan un papel central en el aumento de la resistencia al flujo de aire dentro de los pulmones. Muchas células y elementos celulares están involucrados en el proceso inflamatorio, particularmente células cebadas, linfocitos T eosinófilos, neutrófilos, células epiteliales e incluso el músculo liso de la vía respiratoria en sí mismo. Las reacciones de estas células dan lugar a un aumento asociado de la sensibilidad existente y a una hipersensibilidad a los estímulos particulares involucrados de las células de los músculos lisos de las vías respiratorias que revisten las vías respiratorias.
La naturaleza crónica del asma también puede conducir a la remodelación de la pared de la vía respiratoria (es decir, cambios estructurales tales como espesamiento o edema) que además pueden afectar a la función de la pared de la vía respiratoria e influir en la hipersensibilidad de la vía respiratoria. Otros cambios fisiológicos asociados con el asma incluyen un exceso de producción de moco, y si el asma es grave, formación de tapones de moco, así como a una continua denudación y reparación epitelial. La denudación epitelial expone al tejido subyacente a sustancias que normalmente no entrarían en contacto con él, reforzando además el ciclo de daño celular y respuesta inflamatoria.
En individuos susceptibles, los síntomas de asma incluyen episodios recurrentes de brevedad de la respiración (disnea), resuello, tirantez en el pecho y tos. Actualmente, el asma se trata mediante una combinación de evasión de estímulos y farmacología.
La evasión de estímulos se consigue vía la identificación y minimización sistemáticas del contacto con cada tipo de estímulo. Sin embargo, puede no ser práctica y no siempre ayuda a evitar todos los estímulos potenciales.
El asma se trata farmacológicamente mediante: (1) el control a largo plazo a través del uso de antiinflamatorios y broncodilatadores de acción a largo plazo, y (2) tratamiento a largo plazo de exacerbaciones agudas a través del uso de broncodilatadores de actuación inmediata. Ambos enfoques requieren un uso regular y repetido de los fármacos prescritos. Altas dosis de fármacos antiinflamatorios corticosteroides pueden tener efectos secundarios graves que requieren un tratamiento cuidadoso. Además, algunos pacientes son resistentes al tratamiento con esteroides. La dificultad involucrada con el cumplimiento del paciente con el tratamiento farmacológico y la dificultad de evitar el estímulo que acciona el asma son barreras comunes para el éxito del tratamiento del asma.
El asma es una enfermedad grave con un número creciente de enfermos. Las técnicas actuales de tratamiento ni son completamente exitosas ni están libres de efectos secundarios.
Por consiguiente, sería deseable proporcionar un tratamiento del asma que mejore el flujo de aire sin necesidad del cumplimiento del paciente.
Además de la vía respiratoria de los pulmones, también están sometidos a espasmos periódicos reversibles que producen la obstrucción del flujo otros conductos corporales tales como el esófago, el uréter, la uretra y las arterias coronarias.
Según un primer aspecto de la presente invención se proporciona un aparato de transferencia de energía para transferir energía a o desde una pared de la vía respiratoria en un pulmón, dimensionándose dicho aparato para que entre en un bronquio o bronquiolo de un pulmón de ser humano y que comprende: un cuerpo alargado flexible que tiene una porción próxima y una porción distal y al menos un lumen que se extiende entre ellos; una porción expansible de dicho cuerpo alargado localizada distalmente, comprendiendo dicha porción expansible una pluralidad de patas que terminan en una punta distal, teniendo dicha porción expansible un primer estado y un segundo estado radialmente expandido; una pluralidad de elementos de transferencia de energía sobre dicha pluralidad de patas en las que cada uno de dichos elementos de transferencia de energía está configurado para que entre en contacto con una pared del bronquio o del bronquiolo cuando dicha porción expansible está en dicho segundo estado; y un miembro de despliegue configurado para mover dicha porción expansible entre dichos primero y segundo estados, extendiéndose dicho miembro de despliegue al menos entre dicha porción expansible y dicha porción próxima de dicho cuerpo alargado, comprendiendo dicho miembro de despliegue un alambre y estando dispuesto para suministrar una corriente eléctrica a los elementos de transferencia de energía.
Según un segundo aspecto de la presente invención, se proporciona un kit que comprende un aparato de transferencia de energía para facilitar la transferencia de energía a una masa de tejido de la vía respiratoria, teniendo dicho aparato la construcción del primer aspecto anterior de la presente invención, y un generador configurado para suministrar energía a dicho aparato de transferencia de energía.
Ahora, las realizaciones preferidas del aparato se comentarán en lo que sigue, como variaciones del dispositivo inventivo. Estas variaciones del dispositivo inventivo están destinadas para tratar el tejido de la vía respiratoria dentro de los pulmones mediante transferencia de energía a las paredes de la vía respiratoria para inducir el taponamiento de la vía respiratoria, para impedir que la vía respiratoria sea capaz de estrecharse, para aumentar el diámetro interno de la vía respiratoria, o para reducir la resistencia al flujo a través de la vía respiratoria. Las variaciones están particularmente dirigidas al tratamiento de las vías respiratorias de los pulmones para reducir los efectos del asma o de otras enfermedades de los pulmones. Una variación de la invención incluye la transferencia de energía a la pared de la vía respiratoria vía la aplicación de calor.
Las variaciones del dispositivo inventivo disminuyen la sensibilidad y la resistencia de la vía respiratoria al flujo, las cuales pueden aumentar o reemplazar a las técnicas actuales de tratamiento.
Según una variación de la presente invención, un aparato de transferencia de energía para tratar enfermedades de los pulmones disminuyendo la sensibilidad de la vía respiratoria incluye transferir energía en la pared de la vía respiratoria para alterar la pared de la vía respiratoria de tal manera que se reduzca la sensibilidad de la vía respiratoria.
En particular, el dispositivo inventivo es un aparato de transferencia de energía que facilite la transferencia de energía con una masa de tejido dentro de las vías respiratorias de un pulmón. El dispositivo inventivo se dimensiona para que entre en el bronquio o bronquiolo de un pulmón de ser humano para llevar a cabo la transferencia de energía con el tejido de la vía respiratoria del mismo. El dispositivo inventivo también se puede dimensionar para que se adapte dentro de un broncoscopio. El broncoscopio puede tener un canal con un diámetro de, preferiblemente, 2 mm o menos.
Una variación del dispositivo inventivo incluye un cuerpo alargado flexible que tiene una porción próxima y una porción distal con un lumen que se extiende entre las porciones próxima y distal. El cuerpo alargado flexible puede ser de suficiente rigidez para pasar a través de un cierre de un canal de trabajo de un broncoscopio y permitir el funcionamiento del dispositivo a través del cierre del canal de trabajo. El dispositivo incluye una porción expansible que es adyacente a una porción distal del cuerpo alargado. La porción expansible tiene un primer estado, por ejemplo, un tamaño, y un segundo estado, en la que el segundo estado se expande radialmente en tamaño desde el cuerpo alargado. El dispositivo puede incluir un elemento detector de la temperatura que se coloca cerca de la porción expansible. El dispositivo también incluye al menos un elemento de transferencia de energía en el exterior de la porción expansible, en el que los elementos de transferencia de energía están configurados para que entren en contacto con la pared del bronquio o bronquiolo cuando la porción expandida está en un estado expandido. El dispositivo también incluye un miembro de despliegue que está configurado para mover la porción expansible entre el primer y segundo estado radialmente expandido. El miembro de despliegue puede extenderse entre la porción expansible y la porción próxima del cuerpo alargado. El dispositivo inventivo puede además incluir una punta distal localizada en un extremo distal del aparato. Una variación del dispositivo inventivo incluye una porción expansible que tiene un diámetro de menos que 15 mm cuando está en un segundo estado expandido.
Otra variación de la invención incluye una porción expansible que incluye brazos preconformados. Tales brazos están configurados para estar en un primer estado dentro de un cuerpo alargado y, cuando avanzan fuera del cuerpo alargado, para expandirse a un segundo estado expandido. Los brazos pueden estar conectados unos con otros con un elemento de expansión para impedir que los brazos entren en múltiples vías respiratorias en una bifurcación dentro del pulmón.
Otra variación de la invención incluye una porción expansible compuesta de un balón. Esta variación de la invención puede incluir el uso de un fluido que puede expandir el balón al segundo estado. Aún otra variación de esta invención incluye el uso de un elemento generador de calor en el balón, el cual transporta calor al fluido para calentar una parte exterior del balón. En esta variación, el exterior del balón sirve como elemento de transferencia de energía.
Una variación adicional del dispositivo inventivo incluye una porción expansible, que comprende una pluralidad de patas que forman una canasta. Las patas de esta variación pueden extenderse desde una unión próxima que se encuentra en una intersección de una porción distal del cuerpo alargado hasta una unión distal que es adyacente a una punta distal. Cada pata puede tener un centro que es sustancialmente paralelo al cuerpo alargado de modo que haya suficiente contacto entre las paredes de la vía respiratoria y la porción paralela de la pata. Al centro que es sustancialmente paralelo usualmente se le denomina como la región activa de la pata.
Las patas de esta variación pueden estar espaciadas alrededor de una circunferencia del cuerpo alargado para formar una canasta. Las patas de esta variación pueden tener una sección transversal circular o rectangular, o una sección transversal de ejes no simétricos. Las secciones transversales pueden escogerse para permitir un fácil despliegue desde un primer estado a un segundo estado expandido mientras que resisten la flexión fuera del plano que puede deformar el espaciado de las patas o el contacto de los electrodos con la superficie de la vía respiratoria. Una variación de la invención incluye una canasta en la que, cuando la canasta no está expandida, la distancia entre la unión próxima y la distal es menor que 35 mm. Otra de esta invención incluye una canasta que comprende cuatro o cinco patas. En este caso, las patas pueden colocarse uniformemente alrededor de una circunferencia del cuerpo alargado. En este caso, las patas pueden encontrase a intervalos de 90 ó 72 grados. Otras variaciones de la invención incluyen dispositivos que tienen menos que cuatro patas o más que cinco patas. Otra variación de este dispositivo inventivo incluye colocar un elemento detector de la temperatura sobre una o más patas. En esta variación, la temperatura de una pata puede monitorizarse o la temperatura de varias patas puede monitorizarse independientemente para regular el suministro de energía. En otra variación, pueden combinarse múltiples elementos detectores de la temperatura con una regulación independiente de energía para cada pata. Ambas variaciones también pueden aplicarse a una variación del dispositivo que tiene brazos preconformados. Las patas pueden estar soldadas o fabricadas para que, usando adhesivos, se adhieran al cuerpo alargado en los extremos próximo y distal. Otra variación de la invención incluye un cuerpo alargado de múltiples lúmenes en el que se inserta una porción de cada pata. También se contempla que un miembro alargado pueda reforzarse vía un miembro reforzante. Tal miembro reforzante puede incluir un alambre enrollado o trenzado, un iserto polímero, o cualquier otro miembro reforzante similar.
El elemento de transferencia de energía de la invención puede incluir un elemento que directamente caliente el tejido suministrando corriente tal como con un electrodo basado en RF. El electrodo de RF puede ser bipolar o monopolar o un elemento calentado que caliente el tejido conductivamente. En las variaciones de la invención que usan energía RF, la frecuencia de la RF puede seleccionarse para que esté en el intervalo de 400 kHz o cualquier otro intervalo médico estándar usado en aplicaciones electroquirúrgicas.
Cuando un electrodo calienta directamente el tejido, el elemento calentado puede usar corriente CA o CC para calentar el elemento mediante resistencias. La energía RF también puede usarse para calentar el elemento resistiva o inductivamente. Un método de calentamiento indirecto incluye un elemento calentado por resistencias eléctricas que transporta calor a la porción expansible o directamente a la vía respiratoria. La invención también puede incluir una combinación de los tipos de electrodos anteriormente mencionados.
En la variación de la invención en la que la porción expansible comprende una canasta, cada uno de los elementos de transferencia de energía puede ser un electrodo de RF que está fijado a cada pata. El electrodo puede asegurarse mediante un dispositivo asegurador que se encoge por acción del calor. En tal caso, sobre la pata y debajo del dispositivo asegurador puede colocarse un elemento detector de la temperatura. Alrededor de una porción de la pata puede enrollarse un elemento de calentamiento basado en una resistencia eléctrica. En este caso, debajo del serpentín puede colocarse un elemento detector de la temperatura. Otros ejemplos del elemento de transferencia de energía incluyen un elemento polímero de calentamiento, una pintura eléctricamente conductora, o un circuito impreso flexible, los cuales están en una porción de la pata. Otra variación emplea la pata de la canasta en sí misma como electrodo de RF o como elemento de calentamiento. En tales casos, el elemento detector de la temperatura puede fijarse directamente a una pata de la canasta por soldadura, ligando con un adhesivo o por otro medio o miembro.
Otra variación de la invención incluye una vaina acoplada de modo que pueda deslizarse a y exterior a la porción expansible. La porción expansible puede ser resiliente y autoexpansible en el segundo estado cuando ya no se encuentre confinada por la vaina. Por ejemplo, la vaina puede retirarse en una dirección próxima o puede hacerse que la porción expansible avance hacia fuera de la vaina.
Aún otra variación de la invención incluye un miembro de despliegue que comprende una empuñadura adyacente al extremo próximo del cuerpo alargado. El cuerpo alargado puede fijarse a la empuñadura de manera que pueda deslizable. El miembro de despliegue también puede comprender un alambre que se extienda desde la empuñadura a través del lumen del cuerpo alargado y esté fijamente unido a la punta distal. Este alambre proporciona una corriente a los miembros de transferencia de energía. El cuerpo alargado, el alambre y la punta distal pueden moverse por deslizamiento en una dirección distal y próxima. Esta variación del miembro de despliegue también puede incluir un tope configurado para impedir el movimiento distal del alambre más allá de un punto de despliegue. En esta variación, más allá del punto de despliegue, el movimiento del cuerpo alargado contra la punta distal no movible provoca que el miembro de expansión se expanda desde un primer estado a un segundo estado expandido.
Otra variación de la invención incluye un miembro de despliegue que comprende una vaina que cubre al miembro alargado y a la porción expansible y una empuñadura en un extremo próximo de la vaina. La vaina puede estar fijada a la empuñadura de manera que se pueda deslizar, mientras que el miembro alargado está rígidamente fijado a la empuñadura. Un alambre puede extenderse desde dicha empuñadura hasta una punta distal del miembro alargado. La variación puede incluir un primer miembro de regulación fijado a la vaina y fijado, de modo que pueda deslizarse, a la vaina cuando el movimiento próximo del primer miembro de regulación provoca que la vaina se repliegue sobre el miembro alargado y no cubra la porción expansible. Esta variación también puede incluir un segundo miembro de regulación que está fijado al alambre cuando el movimiento próximo del segundo miembro de regulación provoque que la punta distal y la porción expansible se replieguen contra el miembro alargado no móvil y provoque que la porción expansible se expanda radialmente hacia un segundo estado.
Otra variación de la invención incluye un miembro de despliegue que tiene topes de compensación de fuerzas o que limitan la deflexión para impedir la sobreexpansión del miembro expansible cuando se despliega dentro del cuerpo.
Una variación de la invención incluye colocar una vaina exterior al cuerpo alargado y a la porción expansible tal que la porción expansible esté colocada dentro de la vaina en un primer estado no expandido. Cuando la porción expansible no está ya restringida por la vaina, la porción expansible se expande hacia su segundo estado. La invención también puede incluir un miembro de regulación asegurado de forma que pueda moverse, a la empuñadura en la que el miembro está configurado para hacer avanzar el cuerpo alargado y el alambre en las direcciones distal y próxima. Otra variación de la invención incluye un medio de bloqueo para mantener el cuerpo alargado distalmente del punto de despliegue. El miembro de regulación también puede configurarse para mantener friccionalmente el cuerpo alargado distalmente del punto de despliegue. En estos casos, la porción expansible estará en el segundo estado expandido. Otras variaciones del dispositivo inventivo pueden incluir, en lugar de un miembro de regulación, el uso de palancas, ruedas de regulación, o mecanismos de atornillar.
Otra variación del dispositivo inventivo incluye una punta distal no traumática que puede configurarse para impedir la ranuración del tejido de la vía respiratoria. La punta distal puede tener una unión redundante para impedir la separación de la punta del aparato. La punta distal también puede dimensionarse para que se adapte dentro de o a través de un broncoscopio.
En una variación de la invención, el miembro de despliegue comprende un alambre central que se extiende desde la punta distal hasta la porción próxima del dispositivo. Al alambre puede fijarse un elemento detector de la temperatura.
El dispositivo inventivo también puede ser radioopaco o puede tener elementos radioopacos.
Otra variación de la invención incluye proporcionar en el dispositivo un miembro director para desviar la punta distal del aparato en una dirección deseada.
Otra variación de la invención incluye colocar un sistema de visión en el aparato. El sistema de visión puede incluir un cable de fibra óptica o un chip CCD:
Otra variación de la invención incluye proporcionar una fuente de alimentación configurada para suministrar energía a las paredes de las vías respiratorias a través de los elementos de transferencia de energía. La fuente de alimentación puede configurarse para incluir un dispositivo de corte de la corriente de alta temperatura o uno que corte la corriente si no se detecta una temperatura mínima en de un tiempo predeterminado o si no se detecta una pendiente mínima de temperatura durante un tiempo predeterminado.
La invención incluye además un kit que comprende un aparato de transferencia de energía para facilitar la transferencia de energía a una masa de tejido de la vía respiratoria y un generador configurado para suministrar energía al aparato de transferencia de energía. El kit puede además incluir un broncoscopio como pueden tenerlo cualquiera de las otras variaciones inventivas.
La invención incluye además un aparato de transferencia de energía para facilitar la transferencia de energía a una masa de tejido de vía respiratoria dentro de un pulmón, aparato de transferencia de energía que se ha vuelto estéril con el fin de impedir la infección del pulmón.
La presente invención también puede usarse para un tratamiento del asma o de otro estrechamiento o espasmo de un conducto corporal, mediante aplicación de energía. El tratamiento reduce la capacidad o la propensión de la vía respiratoria a contraerse, reduce el taponamiento de la vía respiratoria, aumenta el diámetro interno de la vía respiratoria, y/o reduce la resistencia al flujo a través de la vía respiratoria.
Ahora, la invención se describirá con mayor detalle con referencia a las diversas realizaciones ilustradas en los dibujos acompañantes:
La Fig. 1 es una vista en corte transversal de un bronquio de tamaño medio en un paciente sano.
La Fig. 2 es una vista en corte transversal de un bronquiolo en un paciente sano.
La Fig. 3 es una vista en corte transversal del bronquio de la Fig. 1 que muestra la remodelación y el estrechamiento que se produce en un paciente de asma.
La Fig. 4 es una ilustración de los pulmones que están siendo tratados con un dispositivo según la presente invención.
La Fig. 5A es una vista lateral parcial de otra variación de un dispositivo, que tiene una pluralidad de electrodos conformados con alambres, que no es según la presente invención.
La Fig. 5B es una vista lateral en corte transversal de otra variación de un dispositivo, que tiene una pluralidad de electrodos conformados con alambres, con un alambre de despliegue fijado a una punta distal del dispositivo.
La Fig. 5C muestra una vista parcial de una variación de un miembro alargado del dispositivo inventivo que tiene una pluralidad de lúmenes para anidar las patas de la canasta.
Las Figs. 5D-5I ilustran una variación de la invención y un miembro de despliegue para desplegar el dispositivo.
Las Figs. 5J-5L ilustran elementos de transferencia de energía del dispositivo.
La Fig. 5M muestra una vista parcial de un termopar fijado a una pata de la canasta.
Las Figs. 6A-6D ilustran uniones distales de la invención.
La Fig. 6E ilustra una unión próxima que no es según la presente invención.
Las Figs. 7A-7D ilustran una instalación eléctrica en serie y en paralelo de patas de la canasta.
Las Figs. 8A-8C ilustran ejemplos de espesor variable de patas de la canasta.
Las Figs. 9A-9F ilustran ejemplos de una canasta formada de una única lámina o pieza de material.
La Fig. 10 es una vista en corte transversal de una variación del dispositivo inventivo que tiene un electrodo conformado en bucle en una posición no expandida.
La Fig. 11 es una vista en corte transversal de la variación de la Fig. 10 con el electrodo conformado en bucle en una posición expandida.
La invención se refiere a la mejora del flujo de aire a través de las vías respiratorias de un pulmón que tiene enfermedad pulmonar obstructiva reversible. Se pretende que la invención sea aplicable a cualquier aspecto de la enfermedad pulmonar obstructiva reversible, incluyendo, pero no limitándose, al asma. Una forma de mejorar el flujo de aire es disminuir la resistencia al flujo de aire dentro de los pulmones. Hay varios enfoques para reducir esta resistencia, que incluyen, pero no se limitan a, la reducción de la capacidad de la vía respiratoria para contraerse, el aumento del diámetro de la vía respiratoria, la reducción de la inflamación de los tejidos de las vías respiratorias, y/o la reducción de la cantidad de moco que tapona la vía respiratoria. La presente invención incluye un dispositivo de tratamiento para hacerlo avanzar por el pulmón para tratar el pulmón usando energía para reducir al menos la capacidad del pulmón para producir al menos un síntoma de la enfermedad pulmonar obstructiva reversible. Lo que sigue es una breve discusión de algunos casos de resistencia acrecentada al flujo de aire dentro de los pulmones y de un tratamiento aplicable al aparato inventivo descrito en la presente memoria. Como tal, no se pretende que la siguiente discusión limite los aspectos u objetivos del método pretendido de uso del aparato inventivo porque estos métodos pueden provocar cambios fisiológicos no descritos más adelante, pero tales cambios aún contribuyen a reducir o eliminar al menos uno de los síntomas de la enfermedad pulmonar obstructiva reversible.
Reducción de la capacidad de contraerse de la vía respiratoria
Un tratamiento con energía aplicable al aparato inventivo reduce el diámetro o la capacidad de estrecharse de las vías respiratorias debido a la contracción del músculo liso de las vías respiratorias. Este tratamiento reduce la capacidad de contraerse del músculo liso, aminorando de este modo la gravedad de un ataque de asma. La reducción de la capacidad de contraerse del músculo liso puede conseguirse tratando el músculo liso en sí mismo o tratando otros tejidos que a su vez influyen en la contracción del músculo liso o en la respuesta de la vía respiratoria a la contracción del músculo liso. El tratamiento puede reducir la sensibilidad de la vía respiratoria o la tendencia a estrecharse o constreñirse de la vía respiratoria en respuesta a un estímulo.
La cantidad de músculo liso que rodea a la vía respiratoria puede reducirse exponiendo el músculo liso a energía, la cual mata a las células musculares o impide que estas células se repliquen. La reducción del músculo liso reduce la capacidad del músculo liso de contraerse y de estrechar la vía respiratoria durante un espasmo. La reducción del músculo liso y del tejido circundante tiene el beneficio potencial añadido de aumentar el calibre o diámetro de las vías respiratorias, este beneficio reduce la resistencia al flujo de aire a través de las vías respiratorias. Además del uso del tejido del músculo liso de volumen reducido para abrir las vías respiratorias, el dispositivo usado en la presente invención también puede eliminar músculo liso conjuntamente dañando o destruyendo el músculo. La eliminación del músculo liso impide la contracción o los espasmos de las vías respiratorias hiperreactivas de un enfermo que tiene enfermedad pulmonar obstructiva reversible. Haciendo eso, la eliminación del músculo liso puede reducir algunos síntomas de la enfermedad pulmonar obstructiva reversible.
La capacidad de la vía respiratoria para contraerse también puede alterarse por tratamiento del músculo liso en patrones particulares. El músculo liso está dispuesto alrededor de las vías respiratorias en un patrón generalmente helicoidal con ángulos del paso que varían de aproximadamente -38 a aproximadamente +38 grados. Así, el tratamiento del músculo liso en patrones apropiados interrumpe o corta a través del patrón helicoidal del músculo liso en un paso apropiado e impide que la vía respiratoria se estreche. Este procedimiento de aplicación de un tratamiento con patrones elimina la contracción de las vías respiratorias sin erradicar completamente el músculo liso y otro tejido de las vías respiratorias. El patrón para el tratamiento puede escogerse de una variedad de patrones que incluyen tiras longitudinales o axiales, bandas circunferenciales, tiras helicoidales, y semejantes, así como patrones de puntos que tienen forma rectangular, elíptica, circular u otras formas. El tamaño, número y espaciado de las bandas, tiras o puntos de tratamiento se escogen para dar el efecto clínico deseado de reducir la sensibilidad de las vías respiratorias a la vez que se limita la ofensa a la vía respiratoria hasta un valor clínicamente aceptable.
El tratamiento con patrones de los tejidos que rodean las vías respiratorias con energía da varias ventajas. La cuidadosa selección de la porción de la vía respiratoria a tratar permite que se consigan los resultados deseados a la vez que se reduce la carga total para la curación. El tratamiento con patrones también puede conseguir los resultados deseados con una morbilidad disminuida, con la conservación del epitelio, y con la conservación de la superficie interna continua o casi continuamente ciliada de la vía respiratoria para el aclaramiento mucociliar. El patrón de tratamiento también puede escogerse para conseguir los resultados deseados a la vez que se limita el área total de tratamiento y/o el número de vías respiratorias tratadas, mejorando de este modo la velocidad y facilidad del tratamiento.
La aplicación de energía al tejido que rodea a las vías respiratorias también puede dar lugar a que reticule el DNA de las células. Las células tratadas con DNA reticulado son incapaces de replicarse. Por consiguiente, a lo largo del tiempo, cuando las células del músculo liso mueren, el espesor total del músculo liso disminuye debido a la incapacidad de las células de replicarse. La muerte celular programada que provoca una reducción del volumen del tejido se llama apoptosis. Este tratamiento no provoca un efecto inmediato pero provoca el encogimiento del músculo liso y la apertura de la vía respiratoria a lo largo del tiempo e impide sustancialmente el recrecimiento. La aplicación de energía a las paredes de la vía respiratoria también puede usarse para provocar la reticulación del DNA de las células de la glándula mucosa impidiéndolas de este modo replicarse y reduciendo a lo largo del tiempo el taponamiento debido al moco en exceso o la producción en exceso de moco.
La capacidad de las vías respiratorias para contraerse también puede reducirse alterando las propiedades mecánicas de la pared de la vía respiratoria, tal como aumentando la rigidez de la pared o aumentando el fuerza de tracción parenquimal de la pared de la vía respiratoria. Ambos métodos aumentan la resistencia de la pared de la vía respiratoria y se oponen adicionalmente a la contracción y estrechamiento de la vía respiratoria.
Hay varias formas de aumentar la rigidez de la pared de la vía respiratoria. Una forma de aumentar la rigidez es inducir fibrosis o una respuesta de cicatrización de las heridas provocando un trauma a la pared de la vía respiratoria mediante el suministro de energía terapéutica al tejido de la pared de la vía respiratoria. Preferiblemente, la energía se suministra de tal forma que minimice o limite el espesamiento intraluminal que pueda producirse.
Otra forma de aumentar la rigidez efectiva de la pared de la vía respiratoria es alterar el plegamiento submucosal de la vía respiratoria tras el estrechamiento. La capa mucosal incluye el epitelio, su membrana basal, y la lamina propia, una capa subepitelial de colágeno. La capa submucosal también puede jugar un papel en el plegamiento de la vía respiratoria. Cuando una vía respiratoria se estrecha, su perímetro permanece relativamente constante, con la capa mucosal plegándose sobre sí misma. Cuando la vía respiratoria se estrecha más, los pliegues mucosales interfieren mecánicamente unos con otros, haciendo rígida efectivamente a la vía respiratoria. En los pacientes asmáticos, el número de pliegues es menor y el tamaño de los pliegues es mayor, y, por tanto, la vía respiratoria tiene libertad para estrecharse con menos interferencia mecánica de los pliegues mucosales que en un paciente sano. Así, los pacientes asmáticos tienen una disminución de la rigidez de las vías respiratorias y las vías respiratorias tienen menos resistencia al estrecharse.
El plegamiento mucosal en pacientes asmáticos puede mejorarse por tratamiento de la vía respiratoria de una manera que estimule el plegamiento. Preferiblemente, un tratamiento aumentará el número de pliegues y/o disminuirá el tamaño de los pliegues en la capa mucosal. Por ejemplo, el tratamiento de la pared de la vía respiratoria con un patrón tal como tiras longitudinales puede estimular un mayor número de pliegues mucosales más pequeños y aumentar la rigidez de la vía respiratoria.
El plegamiento mucosal también puede aumentarse estimulando un mayor número de pliegues más pequeños reduciendo el espesor de la mucosa y/o de la capa mucosal. El espesor disminuido de la mucosa o de la submucosa puede lograrse por aplicación de energía que reduzca el número de células en la mucosa o en la capa submucosal o que impida la replicación de las células en la mucosa o en la capa submucosal. Una mucosa o una capa submucosal más finas tendrán una tendencia acrecentada a plegarse y una rigidez mecánica acrecentada provocada por los pliegues.
Otra forma de reducir la capacidad de contraerse de las vías respiratorias es mejorar la fuerza de tracción parenquimal. El parénquima rodea a las vías respiratorias e incluye los alvéolos y el tejido conectado a y que rodea a la porción externa de la pared de la vía respiratoria. El parénquima incluye los alvéolos y el tejido conectado a y que rodea al cartílago que soporta a las vías respiratorias grandes. En un paciente sano, el parénquima proporciona una red de tejido que se conecta con y ayuda a soportar a la vía respiratoria. Se cree que el edema o la acumulación de fluido en el tejido del pulmón en pacientes con asma o con COPD desacopla a la vía respiratoria del parénquima reduciendo la fuerza de contención del parénquima que se opone al estrechamiento de la vía respiratoria. Para tratar el parénquima puede usarse energía para reducir el edema y/o mejorar la fuerza de tracción parenquimal.
Además, la energía aplicada puede usarse para mejorar la conexión entre el músculo liso de la vía respiratoria y la capa submucosal al cartílago circundante, y para estimular la cicatrización de las heridas, la deposición del colágeno, y/o la fibrosis en el tejido que circunda la vía respiratoria para ayudar a soportar la vía respiratoria e impedir la contracción de la vía respiratoria.
Aumento del diámetro de la vía respiratoria
La hipertrofia del músculo liso, la inflamación crónica de tejidos de las vías respiratorias y el espesamiento general de todas las partes de la pared de la vía respiratoria pueden reducir el diámetro de la vía respiratoria en pacientes con enfermedad pulmonar obstructiva reversible. El aumento de diámetro global de la vía respiratoria usando una variedad de técnicas puede mejorar el paso de aire a través de las vías respiratorias. La aplicación de energía al músculo liso de la vía respiratoria de un paciente asmático puede reducir el volumen del músculo liso. Este volumen reducido del músculo liso aumenta el diámetro de la vía respiratoria para mejorar el intercambio de aire.
La reducción de la inflamación y del edema del tejido que circunda a la vía respiratoria también puede aumentar el diámetro de una vía respiratoria. La inflamación y el edema (acumulación de fluido) de la vía respiratoria son rasgos crónicos del asma. La inflamación y el edema pueden reducirse mediante la aplicación de energía para estimular la cicatrización de las heridas y regenerar el tejido normal. La cicatrización del epitelio o de secciones del epitelio que experimentan una denudación y renovación continuas permite la regeneración del epitelio sano con menos inflamación asociada de la vía respiratoria. La vía respiratoria menos inflamada tiene un diámetro acrecentado tanto en estado de reposo como durante el estrechamiento. La cicatrización de las heridas también puede depositar colágeno el cual mejora la fuerza de tracción parenquimal.
Los mediadores inflamatorios liberados por el tejido en la pared de la vía respiratoria pueden servir como estímulo de la contracción del músculo liso de la vía respiratoria. Una terapia que reduzca la producción y liberación de un mediador inflamatorio puede reducir la contracción del músculo liso, la inflamación de las vías respiratorias y el edema. Ejemplos de mediadores inflamatorios son las citoquinas, las quimioquinas y la histamina. Los tejidos que producen y liberan mediadores inflamatorios incluyen el músculo liso de las vías respiratorias, el epitelio y las células cebadas. El tratamiento de estas estructuras con energía puede reducir la capacidad de las estructuras de las vías respiratorias para producir o liberar mediadores inflamatorios. La reducción de los mediadores inflamatorios liberados reducirá la inflamación crónica aumentando de este modo el diámetro interno de la vía respiratoria, y también puede reducir la hipersensibilidad del músculo liso de la vía respiratoria.
Otro procedimiento para aumentar el diámetro de la vía respiratoria es por desnervación. El tono en reposo del músculo liso es regulado por los nervios mediante la liberación de catecolaminas. Así, dañando o eliminando tejido nervioso de las vías respiratorias se reduce el tono en reposo del músculo liso y se aumenta el diámetro de las vías respiratorias. El tono en reposo también puede reducirse afectando directamente a la capacidad de contraerse del tejido del músculo liso.
Reducción del taponamiento de la vía respiratoria
El exceso de la producción de moco y el taponamiento por el moco son problemas comunes tanto durante la exacerbación del asma aguda como durante el tratamiento del asma crónico. El exceso de moco en las vías respiratorias aumenta la resistencia al flujo de aire a través de las vías respiratorias bloqueando físicamente toda la o parte de la vía respiratoria. El exceso de moco también puede contribuir atrapando leucocitos a un aumento del número de leucocitos encontrados en las vías respiratorias de pacientes asmáticos. Así, el exceso de moco puede aumentar la inflamación crónica de las vías respiratorias.
Un tipo de terapia contra el asma supone el tratamiento de las vías respiratorias con energía contra la cantidad de células y glándulas productoras de moco, y reducir la efectividad de las células y glándulas productoras de moco restantes. El tratamiento puede eliminar todas o una porción de las células y glándulas productoras de moco, puede impedir que las células se repliquen o puede inhibir su capacidad para secretar moco. Este tratamiento tendrá tanto beneficios crónicos aumentando el flujo de aire a través de las vías respiratorias como una disminución de la gravedad de la exacerbación aguda de los síntomas de la enfermedad pulmonar obstructiva reversible.
Aplicación del tratamiento
Las ilustraciones siguientes son ejemplos de la invención descrita en la presente memoria. Está contemplado que combinaciones de aspectos de realizaciones o combinaciones específicas de las realizaciones específicas en sí mismas están dentro del alcance de esta descripción. Asimismo, se pretende que los dispositivos descritos en la presente memoria puedan usarse para realizar los diversos métodos también descritos en la presente memoria.
Las Figs. 1 y 2 ilustran cortes transversales de dos vías respiratorias diferentes en un paciente sano. La vía respiratoria de la Fig. 1 es un bronquio de tamaño medio que tiene un diámetro D1 de aproximadamente 3 mm. La Fig. 2 muestra una sección a través de un bronquiolo que tiene un diámetro D2 de vía respiratoria de aproximadamente 1,5 mm. Cada vía respiratoria incluye una superficie o epitelio interno 10 plegado rodeado por estroma 12 y tejido de músculo liso 14. Las vías respiratorias grandes que incluyen el bronquio mostrado en la Fig. 1 también tienen glándulas mucosales 16 y cartílago 18 rodeando al tejido del músculo liso 14. Las fibras nerviosas 20 y los vasos sanguíneos 24 también rodean a la vía respiratoria.
La Fig. 3 ilustra el bronquio de la Fig. 1 en el que el músculo liso 14 se ha hipertrofiado y aumentado de espesor provocando que se reduzca el diámetro de la vía respiratoria desde el diámetro D1 al diámetro D3.
La Fig. 4 es una vista lateral esquemática de los pulmones que están siendo tratados con un dispositivo de tratamiento 38 según la presente invención. El dispositivo de tratamiento 38 puede ser un miembro alargado para tratar tejido en un sitio 34 de tratamiento dentro de un pulmón. Aunque la invención discute el tratamiento de tejido en la superficie también se pretende que la invención incluya el tratamiento debajo de una capa epitelial del tejido del pulmón.
Ejemplos de disminución de la resistencia al flujo de aire
Un dispositivo 30 de la presente invención tiene que ser de un tamaño que permita el acceso al bronquio o a los bronquiolos del pulmón de ser humano. El dispositivo se puede dimensionar para que se adapte dentro de los broncoscopios, preferiblemente con broncoscopios que tienen un canal de trabajo de 2 mm o menor. Asimismo, el dispositivo debe ser de la suficiente rigidez para que se adapte y funcione a través del cierre que cubre el canal de trabajo de un broncoscopio.
Mediante el dispositivo de tratamiento 30 puede suministrase la energía en una variedad de patrones de tratamiento para lograr la respuesta deseada. Ejemplos de patrones se discuten con más detalle más adelante. Asimismo, el dispositivo puede, pero no es necesario, configurarse para que suministre energía en patrones de tiras que no se cruzan, las cuales son paralelas a un eje central de una vía respiratoria. Por ejemplo, otras variaciones del dispositivo pueden configurarse para suministrar energía en un patrón torsional, o en un patrón circunferencial alrededor de una pared de la vía respiratoria. Se considera que tales configuraciones, que pueden determinarse para suministrar energía al tejido de la vía respiratoria que maximice la capacidad de la vía respiratoria para permitir el flujo de aire, están dentro del alcance de esta invención.
El dispositivo inventivo incluye electrodos que entran en contacto con el tejido, configurados para ser colocados dentro de la vía respiratoria. Estos dispositivos pueden usarse para suministrar radiofrecuencia de una manera mono o bipolar, o para suministrar otra energía al tejido, tal como energía térmica conducida desde elementos calentados con resistencias. Como se muestra en la Fig. 4 para el suministro monopolar de energía, uno o más electrodos del dispositivo de tratamiento están conectados a un único polo de la fuente de alimentación 32 y un electrodo 44 externo opcional está conectado a un polo opuesto de la fuente de alimentación. Para el suministro bipolar de energía se conectan múltiples electrodos a polos opuestos de la fuente de alimentación 32 y se omite el electrodo 44 externo. Naturalmente, en el caso del suministro bipolar de energía no se requiere el electrodo 44 externo representado en la Fig. 4. El número y la disposición de los electrodos pueden variarse dependiendo del patrón de suministro de energía deseado. Los dispositivos de tratamiento de las Figs. 5A-10, y 12-20 se usan para suministrar energía radiante o térmica a la vía respiratoria. El dispositivo de tratamiento de la Fig. 11 también puede usarse para suministrar al tejido energía de radiofrecuencia, energía de microondas o energía térmica conductora indirectas. En los casos de energía térmica generada por calentamiento con resistencias, la corriente puede ser corriente CA o CC, o en el caso de CA, la corriente puede suministrase en el intervalo de RF. El uso de RF proporciona un rasgo añadido de seguridad de minimizar la posibilidad de daño al paciente provocado por una fuga de corriente. El dispositivo también puede usar una combinación de cualquiera de las configuraciones de elementos de transferencia de energía descritas en la presente memoria.
Las siguientes ilustraciones son ejemplos de la invención descritos en la presente memoria. Está contemplado que combinaciones de aspectos de realizaciones o combinaciones específicas de las realizaciones específicas en sí mismas están dentro del alcance de esta descripción.
El dispositivo de tratamiento 302 de la Fig. 5A, que no es según la presente invención, incluye un miembro alargado 102 para suministrar un miembro expansible 104 a un sitio de tratamiento. El miembro expansible 104 puede tener una pluralidad de elementos de transferencia de energía (no ilustrados) que se colocan en una pluralidad de patas 106 de la canasta para transferir energía al sitio de tratamiento. En esta variación, el miembro expansible comprende una canasta 104 que está definida por varias patas 106 de la canasta. Las patas 106 de la canasta están formadas de una pluralidad de elementos que están soldados o, de cualquier otra forma, conectados conjuntamente a dos áreas de conexión, una unión próxima 108 y una distal 110.
Un tramo deseable de la canasta 104, o de la porción expansible de cualquier variación de la invención, depende de numerosos factores. Una consideración para determinar un tramo deseado del miembro expansible, por ejemplo, la distancia entre las uniones de la canasta, del dispositivo inventivo está relacionada con la dimensión del área diana o región de tratamiento. Por ejemplo, algunos otros factores incluyen consideraciones de minimización de la cantidad de la porción expansible que es distal a la región de tratamiento para optimizar el acceso, minimización de la cantidad de la porción expansible que es próxima a la región de tratamiento por asuntos de visualización y acceso, y posicionamiento de un tramo deseable de la porción expansible que entrará en contacto con una porción suficiente de la región de tratamiento durante cada aplicación del dispositivo. Un compromiso de tales factores junto con otras consideraciones proporciona un tramo deseable para la porción expansible del dispositivo. Preferiblemente, cuando la canasta está en un primer estado no expandido, la distancia entre las uniones distal y próxima de la canasta es menor que 35 mm.
Las patas 106 pueden seleccionarse de un material que permita que la canasta se expanda sin deformación plástica. Por ejemplo, las patas pueden estar compuestas de acero inoxidable, o de una aleación con memoria de forma/súper elástica tal como un material de nitinol. Las patas 106 de la canasta pueden tener una sección transversal rectangular en aquellas variaciones en las que las patas 106 estén formadas de cintas, o las patas 106 pueden tener una sección transversal circular en aquellas variaciones en las que las patas estén formadas de alambres. Como se discute más adelante, las patas 106 también pueden tener otra sección transversal que se desee. También está contemplado que no todas las patas 106 necesitan tener secciones transversales similares. Por ejemplo, la sección transversal de cada una de las patas 106 en una canasta 104 puede escogerse individualmente para optimizar factores tales como la resiliencia de la canasta 104, o para optimizar las características de transferencia de energía. Las patas también tienen una sección transversal variable a lo largo del tramo de la canasta.
El dispositivo 302 ilustrado tiene una canasta 104 que está compuesta de cuatro patas 106. Se prefiere que las patas 106 estén espaciadas a intervalos iguales alrededor del miembro expansible o de la canasta 104. Por ejemplo, en los dispositivos que tienen cuatro patas 106, las patas 106 están preferiblemente, pero no necesariamente, espaciadas a intervalos de aproximadamente 90 grados alrededor de la canasta 104. En los dispositivos que tienen cinco patas 106, las patas 106 pueden estar espaciadas a intervalos de aproximadamente 72 grados. Variaciones de la invención incluyen dispositivos que tienen menos que cuatro patas o más que cinco patas. Se piensa que el número de patas más efectivo es un compromiso basado en el tamaño de la vía respiratoria diana, la superficie de contacto entre la pata 106 y la pared de la vía respiratoria, y el diámetro externo máximo del miembro alargado 102.
Las uniones próxima 108 y/o distal 110 también pueden contener un adhesivo para ligar las patas 106. las patas 106 de la canasta entre la unión próxima 108 y la distal 110 están conformadas en forma de canasta 104 de modo que las porciones conformadas en arco de las patas 106 de la canasta entrarán en contacto con las paredes de una vía respiratoria para facilitar la transferencia de energía. Aunque las figuras ilustran las patas 106 de la canasta que tienen una forma semicircular o de arco, el dispositivo no está limitado a tales formas. Por ejemplo, las patas 106 pueden tener una forma más oblonga o curvas más agudas para permitir que un área superficial paralela a la pata entre en contacto con el tejido diana. Cada pata 106 puede tener un centro que es sustancialmente paralelo al cuerpo alargado de modo que haya suficiente contacto entre las paredes de la vía respiratoria y la porción paralela de la pata 106. Al centro que es sustancialmente paralelo usualmente se le denomina como la región activa de la pata 106.
Cuando la canasta 104 esté en un primer estado no expandido, el tramo de la canasta 104 entre las uniones 110 próxima y distal puede ser menor que 35 mm. Las patas 106 pueden estar revestidas con un material aislante (no mostrado), excepto en los puntos de contacto con el tejido.
Alternativamente, las patas 106 de la canasta 104 pueden estar expuestas mientras que la unión próxima 108 y la distal 110 están aisladas. En este dispositivo, la canasta 104 está formada de un material resiliente que permite que el extremo distal del dispositivo 302 esté confinado por una vaina (no mostrada) para el suministro del dispositivo 302 al sitio de tratamiento, y que permite que la canasta 104 retorne a su forma original de canasta tras el despliegue. En otras palabras, una variación de la invención es que la canasta se autoexpanda desde un primer estado a un segundo estado tras la separación de cualquier miembro constrictor o restrictivo tal como una vaina (no mostrada). El dispositivo inventivo 302 está preferiblemente configurado para el tratamiento tal que las patas 106 de la canasta tengan suficiente resiliencia para entrar en contacto con las paredes de la vía respiratoria.
La Fig. 5A ilustra un dispositivo 302 que no es según la presente invención y en el que un extremo distal del dispositivo 302 está dotado con una punta distal 112 que puede tener un radio para facilitar la inserción del dispositivo 302 en los pulmones y también para minimizar la posibilidad de provocar trauma al tejido circundante. Preferiblemente, la punta 112 se dimensiona para impedir la ranuración de la vía respiratoria por la vaina. El diseño de la punta distal se selecciona para que sea no traumática. El tamaño de la punta puede seleccionarse para que sea lo bastante grande para impedir que la vaina ranure las vías respiratorias pero lo bastante pequeña para pasar por y salir de un broncoscopio.
La Fig. 5B ilustra una variación del dispositivo 302 que es según la presente invención y que tiene patas 108 de la canasta conectadas a un extremo distal 114 del miembro alargado 102 y que forman una canasta 104. En esta variación, una unión próxima se encuentra en el extremo distal 114 del miembro alargado 102. La canasta 104 se expande radialmente, hasta su segundo estado, durante el uso para asegurar el contacto entre los elementos de transferencia de energía (no mostrados) y las paredes de la vía respiratoria (no mostradas), por ejemplo, tirando desde un alambre central de arrastre 116 que está conectado a una punta distal 118 de la porción expansible 104. El alambre central de arrastre 116 puede extenderse a través de un lumen del miembro alargado 102 hacia una porción próxima (no mostrada) del miembro alargado 102. El alambre central de arrastre 116 está configurado para suministrar corriente a los elementos de transferencia de energía que se encuentran en el miembro expansible 104. El dispositivo inventivo 302 puede suministrarse a un sitio de tratamiento a través de una vaina 120 de suministro y puede extraerse a lo largo o moverse axialmente a lo largo de la vía respiratoria para tratar la vía respiratoria en un patrón de tiras longitudinales o helicoidales.
Como se advirtió anteriormente, la canasta 104 puede ser resiliente o autoexpansible (por ejemplo, véase la Fig. 5A) para expandirse hasta un segundo estado expandido o la canasta 104 puede requerir una fuerza de expansión (por ejemplo, véase la Fig. 5B). Un ejemplo de esta variación del dispositivo inventivo 304 se muestra en la Fig. 5B. En esta variación, la canasta 104 puede ser resiliente y la vaina 120 puede comprender el miembro de despliegue. En esta variación, cuando el cuerpo alargado 102 y la canasta 104 son retirados hacia la vaina 120, la canasta 104 se contrae dentro de la vaina 120 y asume un primer estado. En una variación de la invención, tras hacer avanzar la canasta 104 y el cuerpo alargado 102 fuera de la vaina 120, la canasta 104 puede asumir resilientemente un segundo estado expandido. En otra variación de la invención, la canasta 104 puede asumir un segundo estado expandido con la ayuda de un alambre 116. Este alambre también puede configurarse para suministrar energía a los elementos de transferencia de energía 106.
La Fig. 5C ilustra otra variación del dispositivo inventivo en la que el miembro alargado 102 está configurado para que tenga una pluralidad de lúmenes 140 de modo que cada una de las patas 106 de la canasta esté aislada dentro de los lúmenes 140 del miembro alargado 102 hasta que las patas 106 salgan del miembro alargado 102 y entren en contacto en una unión próxima 108. La invención puede tener patas 106 de la canasta seleccionadas con una longitud suficiente tal que los extremos de cada una de las patas 106 se extiendan sustancialmente por los lúmenes 140. Como resultado se ser insertadas profundamente dentro del lumen, los extremos de las patas 106 requerirían un recorrido significativo antes de que salieran del lumen 140. Este rasgo proporciona una seguridad añadida que minimiza el riesgo de que las patas 106 de la canasta se salgan del miembro alargado 102.
En otra variación de la invención, el miembro alargado 102 puede comprender tubos concéntricos (no mostrados) más que tubos de múltiples lúmenes, en los las patas de la canasta están insertadas en el espacio anular entre los tubos. También se contempla que un miembro alargado pueda reforzarse con el uso de un miembro reforzante. Tal miembro reforzante puede incluir un alambre enrollado o un inserto polímero.
Las Figs. 5D-5I ilustran variaciones del dispositivo inventivo que usan una fuerza de expansión para expandir la canasta. La Fig. 5D ilustra un miembro de despliegue del dispositivo. La Fig. 5E ilustra el dispositivo de la Fig. 5D cuando el miembro alargado se mueve en una dirección distal hasta un punto de despliegue. Las Figs. 5F-5G ilustran el miembro alargado 102, la vaina 120, el miembro expansible 104, la punta distal 118, y el alambre 122 que se extiende a través del dispositivo. La Fig. 5F ilustra la canasta 104 en un primer estado no expandido cuando el miembro alargado 102 y el alambre 122 están en posición próxima al punto de despliegue 130. La Fig. 5G ilustra la expansión de la canasta 104 hasta un segundo estado expandido cuando el miembro alargado 102 se mueve distalmente y el alambre 122 se refrena en el punto de despliegue 130.
Volviendo ahora a la Fig. 5D, el miembro de despliegue puede comprender una empuñadura 124 que es adyacente a una porción próxima de un miembro alargado 102. La empuñadura puede diseñarse para hacerse funcionar con una única mano, derecha o izquierda. La empuñadura también puede tener un interruptor de control para el funcionamiento del dispositivo. Tal interruptor controlaría a la fuente de alimentación también fijada al dispositivo. Asimismo, la empuñadura puede configurarse para determinar la posición del dispositivo dentro de un cuerpo humano cuando se hace avanzar el dispositivo a un sitio diana. Por ejemplo, marcas o signos en la empuñadura e incluso una lectura exterior proporcionarían información al usuario del estado de despliegue relativo del miembro expansible. Asimismo, puede colocarse un detector en la empuñadura 124, y este detector puede usarse para determinar la posición del miembro expansible. Tal detector también podría usarse para medir el tamaño de la vía respiratoria, tal medida podría usarse como variable de control para determinar la cantidad de energía que tiene que suministrar la fuente de alimentación del dispositivo. La empuñadura 124 puede controlar al miembro expansible usando topes compensadores de fuerzas (por ejemplo, un muelle, etc.) o que limiten la desviación para regular la expansión del miembro expansible. Tales topes compensadores de fuerzas o que limitan la desviación proporcionan un límite al miembro de expansión para evitar la sobreexpansión de una vía respiratoria particular.
Volviendo ahora a la empuñadura 124 de la Fig. 5D, en la empuñadura puede montarse un miembro alargado 102 de modo deslizable. La variación de la invención representada en estas figuras también puede, pero no necesariamente, incluir una vaina 120 exterior al cuerpo alargado 102. Un alambre 122 se extiende desde la empuñadura a través del miembro alargado 102 y puede fijarse en una punta distal 118 del dispositivo. El alambre 122, el miembro alargado 102 y la punta distal (no mostrada) se mueven de manera deslizable tanto en la dirección distal como en la próxima. La empuñadura también puede incluir un tope 126 que impida que el alambre 122 se mueva distalmente más allá de un punto de despliegue 130. El tope 126 puede estar conectado a un muelle (no mostrado) para limitar la expansión del miembro expansible tras alcanzar una fuerza predeterminada. La empuñadura 124 puede incluir un miembro de control 128 que está fijado de manera móvil a la empuñadura 124 para mover el miembro alargado 102 en una dirección distal/próxima. Aunque la empuñadura 124 está representada en las figuras para que tenga un miembro de control 128 como se ilustra, también están contempladas dentro del alcance de esta invención otras variaciones de los miembros de control. Por ejemplo, aunque no está ilustrado, la empuñadura 124 puede incluir otras configuraciones, tales como una palanca, una rueda de mando, un mecanismo de tornillo, un mecanismo trinquete, etc., que están fijados a la empuñadura 124 para proporcionar un mando de control del miembro expansible.
La Fig. 5E ilustra una variación del dispositivo inventivo cuando el miembro alargado 102 y el alambre 122 se mueven en una dirección distal. En estas ilustraciones, un tope 126 impide que el alambre 122 se mueva distalmente de una posición de despliegue 130. Esta ilustración ilustra además una variación de la invención en la que el tope 126 está fijado a muelles 127 que proporcionan una compensación de fuerzas para el miembro expansible del dispositivo. Aunque no se muestra, un miembro de control 128 puede tener un tope que limite su recorrido a lo largo de la empuñadura 124. Tal tope es un ejemplo de un mecanismo limitante de la desviación que regula el movimiento del miembro de control 128, regulando así la extensión de la expansión del miembro expansible.
La Fig. 5F ilustra la invención cuando el miembro expansible o la canasta 104 están en un primer estado no expandido. Como se advirtió anteriormente, el alambre 122 está fijado a una punta distal 118 del dispositivo y el movimiento distal de ambos está impedido cuando el alambre 122 está en la posición de despliegue 130. Por lo tanto, como se representa en la Fig. 5G, el movimiento del miembro alargado 102 en una dirección distal contra una punta distal 118, que está refrenado por un alambre 122, provoca que una canasta 104 se comprima entre el miembro alargado 102 que avanza y el extremo distal 118 estacionario. Por tanto, la canasta 104 es forzada hacia fuera y se expande radialmente hacia un segundo estado expandido. Como se advirtió anteriormente, el alambre 122 se usa para transferir energía a los elementos de transferencia de energía que se encuentran en la canasta 104, y también pueden usarse para transferir energía desde más elementos. Asimismo, está contemplado que el alambre 122 pueda ser un alambre, una cinta, un tubo, o cualquier otra estructura equivalente. También está contemplado, pero no se muestra, un medio de detención para mantener al miembro alargado en una posición distal para expandir la canasta 104 contra la punta distal 118 sin necesidad de que un usuario del dispositivo aplique una fuerza continua. También se contempla un miembro trinquete o miembro de fricción para mantener la canasta 104 en el estado expandido.
La Fig. 5H ilustra otra variación de un miembro de despliegue. En esta variación, una vaina 120 se puede fijar de manera deslizable a la empuñadura 124. En esta variación, el miembro alargado 102 está rígidamente fijado a la empuñadura 124. La vaina 120 puede fijarse a un primer miembro de control 129. Un alambre 122 se extiende a través del miembro alargado 102 y está fijado a la punta distal del dispositivo (no mostrado). El alambre 122 puede estar fijado a un segundo miembro de control 131. Como se indica en la Fig. 5I, el movimiento próximo del primer miembro de control 129 provoca que la vaina 120 se repliegue próximamente sobre el miembro alargado 102 y descubra la porción expansible (no mostrada). El movimiento próximo del segundo miembro de control 131 provoca que el alambre 122, la unión distal y el miembro expansible se muevan contra el miembro alargado 102 que no se mueve, lo cual provoca que el miembro expansible se expanda hacia un segundo estado.
Volviendo ahora a los elementos de transferencia de energía localizados en la porción expansible, las Figs. 5J-5L ilustran ejemplos de elementos de transferencia de energía los cuales pueden estar colocados en la porción expansible del dispositivo. En la variación de la invención en la que la porción expansible comprende una canasta que tiene patas 106 de la canasta, las patas 106 de la canasta pueden funcionar como elementos de intercambio de calor. En otras palabras, el dispositivo puede configurarse de modo que la pata sea un electrodo o el elemento de calentamiento conductor. En estas variaciones, la pata 106 puede estar parcialmente cubierta con un material aislante dejando sólo una región activa expuesta para suministrar energía a las vías respiratorias. Ejemplos de tal material aislante incluyen un manguito que se encoge por acción del calor, un revestimiento polímero dieléctrico, u otro material que pueda funcionar como aislante.
La Fig. 5J ilustra un ejemplo de una pata 106 de canasta con un elemento 132 de transferencia de energía enrollado alrededor de la pata 106. En este ejemplo, el elemento de transferencia de energía usa un método de calentamiento conductor y comprende un elemento 132 de calentamiento por resistencias enrollado alrededor de la pata 106. La Fig. 5K ilustra una variación de la invención que tiene un electrodo 136 de RF fijado a la pata 106 de canasta. El electrodo 136 de RF puede fijarse a la pata 106 de canasta vía el uso de un elemento de sujeción 134. Por ejemplo, el electrodo puede fijarse vía el uso de un elemento de sujeción 134 que se encoge por acción del calor (por ejemplo, un material polímero tal como un tubo de PET o de polietileno).
La Fig. 5L ilustra otra variación de la invención en la que el elemento de transferencia de energía es un circuito impreso 138 que está situado alrededor de la pata 106 y asegurado a la pata. También se contemplan, pero no se muestran, para usar como elementos de transferencia de energía un material polímero de calentamiento, una pintura eléctricamente conductora, un elemento que actúa como resistencia pulverizado por bombardeo iónico sobre la pata en un patrón o formado sobre un sustrato por fotofabricación. Asimismo, la pata en sí misma puede escogerse de un tamaño y resistividad apropiados para permitir el uso doble como canasta y elemento de transferencia de energía. Muchas aleaciones de níquel-cromo tienen tanto una alta resistencia específica como propiedades significativas semejantes a las de un muelle. En cualquier variación de la invención, también pueden usarse adhesivos u otros revestimientos para asegurar el elemento de transferencia de energía a la pata 106 de canasta. Asimismo, los elementos de transferencia de energía no están limitados a lo que se ilustra en los dibujos. También está contemplado que se puedan usar otros tipos de elementos de transferencia de energía, tales como energía radiante, láser, con microondas y térmica.
La Fig. 6A ilustra una variación de una punta distal 210 que tiene una unión redundante. La punta distal 208 tiene una capucha 210 de polímero que cubre los extremos distales de las patas 106 de la canasta y del alambre 212. Las patas 106 están soldadas 214 al extremo distal del alambre 212. Para mantener la unión también se usa un adhesivo 216 que llena sustancialmente la capucha 210 de polímero. Una pieza 218 de múltiples lúmenes separa las patas 106 y el alambre 212. En la Fig. 6B se muestra una vista lateral de la pieza 218 de múltiples lúmenes. Para la pieza 218 de múltiples lúmenes se puede usar un tubo de múltiples lúmenes. Los extremos 220 de la capucha 210 de polímero pueden conformarse térmicamente o de cualquier otra manera achaflanarse alrededor de las patas 106. Aunque no se ilustra, la unión próxima también puede ser redundante.
La Fig. 6C ilustra otra variación de una punta distal 222 que tiene una unión redundante. La punta distal 222 tiene una capucha 210 de polímero que cubre los extremos distales de las patas 106 de la canasta y el alambre 212. Las patas 106 están soldadas 214 al extremo distal del alambre 212. Para mantener la unión también se usa un adhesivo 216 que llena sustancialmente la capucha 210 de polímero. Un hipotubo 224 cubre las patas 106 y el alambre 212. En la Fig. 6D se muestra una vista lateral del hipotubo 224. El extremo distal del hipotubo 224 puede estar acampanado para asentar una bola localizada en un extremo distal del alambre 212 y las patas 106. Un extremo próximo del hipotubo 224 puede estar acampanado para proporcionar un mayor enclavamiento con los extremos 220 de la capucha 210 de polímero. Como se muestra en la Fig. 6C, los extremos de las patas 106 pueden estar achaflanados hacia el exterior del hipotubo 224 y formar un área con un diámetro mayor que el extremo de la capucha 226 el cual puede estar achaflanado hacia abajo alrededor de las patas 106 y del alambre 212. Los extremos 220 de la capucha 210 de polímero pueden conformarse térmicamente o achaflanarse hacia abajo de cualquier otra manera.
La Fig. 6E muestra un dispositivo, que no es según la presente invención, que tiene un aro o anillo 228 en una unión próxima del dispositivo. El aro 228 puede estar soldado a las patas 106 y mantiene las patas 106 fijadas incluso si falla una unión entre las patas y el miembro alargado 102. Asimismo, el aro 228 puede conectar eléctricamente las patas, impidiendo la desconexión de la única pata 106 que tiene fijado un elemento detector de la temperatura.
La invención también incluye un elemento detector de la temperatura (no mostrado). Ejemplos de elementos detectores de la temperatura incluyen termopares, sensores infrarrojos, termistores, detectores de temperatura basados en resistencias (RTDs), o cualquier otro aparato capaz de detectar temperaturas o cambios de temperatura. El elemento detector de la temperatura está preferiblemente colocado en la proximidad del miembro expansible. En la variación ilustrada en la Fig. 5B, puede montarse un detector de temperatura a lo largo de alambre de arrastre 116. Para las variaciones representadas en las Figs. 5J-5L, puede montarse un detector de temperatura entre los elementos de transferencia de energía 132, 136, 138, y la pata 106. En una variación de la invención, el detector de temperatura está colocado en una única pata 106 de canasta para dar una señal para controlar la transferencia de energía. También se contempla que se pueda colocar un detector de temperatura en más de una pata 106 de canasta, y/o un alambre central 116 para proporcionar control de múltiples áreas de transferencia de energía. El detector de temperatura puede colocarse en el interior de la pata 106 de canasta para proteger al detector de temperatura a la vez que aún proporciona una posición ventajosa para determinar la temperatura del dispositivo en el elemento de transferencia de energía.
La Fig. 5M ilustra una variación de la invención que tiene cables 139 del termopar fijados a la pata 106 del dispositivo. Los cables pueden estar soldados o, de cualquier otro modo, fijados a la pata 106. Esta variación de la invención muestra ambos cables 139 del termopar 137 fijados en comunicación eléctrica a una pata 106 en las uniones 141 separadas. En este caso, el detector de temperatura está en la superficie de la pata. Esta variación facilita que, en el caso de que cada unión se separe, el circuito estará se abra y el termopar 137 pare la lectura de temperatura. El dispositivo también puede incluir que ambos cables del termopar tengan la misma unión.
Las Figs. 7A-7D ilustran variaciones del dispositivo en las que puede variarse la impedancia conectando las patas 106 de la canasta en serie o en paralelo. La Fig. 7A ilustra un diagrama de la instalación eléctrica en serie en las que un camino 142 de corriente fluye secuencialmente desde una primera pata a una segunda pata 106, una tercera pata 106 y una cuarta pata 106. La Fig. 7B ilustra el diagrama de la instalación eléctrica en serie y muestra un cable único 143 que conecta las patas 106 en serie. El cable 143 puede, por ejemplo, extenderse hasta un extremo distal de la pata y envolverse sobre sí mismo hasta el extremo próximo de la pata 106. Sobre la pata 106 envuelta con el cable 143 puede colocarse una cubierta (no mostrada) en el extremo próximo del dispositivo. La Fig. 7C ilustra otra variación de un diagrama de la instalación eléctrica en serie. En este ejemplo, un cable 143 se extiende desde un extremo próximo de una pata 106 hasta su extremo distal y, entonces, se extiende hasta el extremo distal de una pata 106 adyacente y se extiende hacia atrás hasta el extremo próximo de la pata 106 adyacente.
La Fig. 7D ilustra un diagrama de una instalación eléctrica en paralelo en la que un camino de corriente 142 fluye a cada pata 106. La instalación eléctrica en serie tiene la ventaja añadida de que toda la corriente pasará a través de cada elemento de transferencia de energía. Por diseño, esta configuración iguala el calor disipado en cada pata a través de la construcción de patas con igual resistencia. Además, en el caso de fallo de cualquier conexión eléctrica no se suministra ninguna energía. Esto proporciona un rasgo de seguridad adicional respecto a una instalación eléctrica en paralelo. Como se mencionó en otro lugar, la corriente eléctrica puede ser CA o CC. La CA puede suministrarse en el intervalo de RF como medida de seguridad adicional de aislamiento eléctrico. La CC puede usarse para permitir un dispositivo portátil impulsado por un paquete de baterías o proporcionar una fuente de alimentación dentro del dispositivo en sí mismo.
Las Figs. 8A-8C ilustran una variación de las patas 106 de la canasta 104. Como se discutió anteriormente, las paras pueden, por ejemplo, comprender acero inoxidable o una aleación con memoria de forma/súper elástica, tal como un material nitinol. Las patas 106 de la canasta pueden tener una sección transversal rectangular en las variaciones en las que las patas 106 se forman con cintas, o las patas 106 pueden tener una sección transversal circular en las variaciones en las que las patas 106 se forman con alambres. Asimismo, una pata 106 puede configurarse para que tenga una sección transversal de ejes no simétricos. Asimismo, la pata también puede tener una sección transversal oval o plana. Las patas 106 de una canasta 104 no necesitan tener secciones transversales similares. Por ejemplo, la sección transversal de cada una de las patas 106 en una canasta 104 puede escogerse individualmente para optimizar factores tales como la resiliencia de la canasta 104, o para optimizar las características de transferencia de energía. Un ejemplo de una sección transversal de una pata 106 de canasta se ve en la Fig. 8A, la cual ilustra una vista superior de una pata 106 de canasta que tiene una forma 144 contorneada. En esta ilustración, en la figura no se muestra el elemento de intercambio de energía por claridad. Uno de los fines de tal forma 144 contorneada se ilustra en la Fig. 8B. Cuando la canasta (no mostrada) se expande hasta su segundo estado, la pata 106 está configurada para doblarse en o sustancialmente cerca de los puntos 146. Un beneficio de tal configuración es permitir una superficie activa sustancialmente paralela que es definida por la forma 144 contorneada. La Fig. 8C ilustra otra variación de una pata 106. En esta variación, la pata 106 tiene una región de diámetro 148 acrecentado en el caso de un alambre redondo, o de anchura o espesor acrecentados en el caso de un alambre rectangular o de cualquier otra forma de ejes no simétricos. Tal región 106 también podría ser un alambre plano con áreas que crean promontorios o salientes de anchura acrecentada del alambre plano. Esta región 148 puede, por ejemplo, proporcionar un tope que ayude a señalar la cubierta aislante externa que se encoge por acción del calor, u otra cubierta externa alrededor de la pata 106. También se contempla una pata 106 que consiste en una construcción de un material compuesto. En esta variación, la pata 106 puede estar compuesta de diferentes materiales en regiones predeterminadas para controlar la flexión de la pata 106 cuando la canasta 104 se expande, o la pata puede construirse de diferentes materiales para controlar selectivamente regiones de suministro de energía en la pata.
Las Figs. 9A-9F ilustran variaciones adicionales del dispositivo inventivo en las que el miembro expansible comprende una canasta compuesta de una única pieza o lámina de material. Tal configuración comprendería una pieza de metal decapada con ácido, maquinada, cortada con láser o fabricada de cualquier otra forma. La Fig. 9A ilustra una vista parcial de una canasta 104 formada de una única pieza de material. El espesor del material es, por ejemplo, 0,127 mm, pero puede variar como se desee. La ilustración de la Fig. 9A muestra la canasta 104 antes de ser enrrollada alrededor de la dirección Z como se indica. Como se muestra, las patas 106 pueden ser de longitud variable o pueden ser de la misma longitud o una de sus combinaciones. La canasta 104 puede tener una porción distal 164 o una cabeza 164 de canasta que puede configurarse para facilitar la construcción del dispositivo. Por ejemplo, la cabeza 164 de canasta puede estar entallada 166 para obtener la forma deseada cuando la canasta se enrolla alrededor de la dirección Z. La Fig. 9B ilustra una variación de la cabeza 165 de canasta que está entallada tal que las secciones 165 del material pueden doblarse desde el plano del material para formar las aletas 65. Las aletas 165 pueden usarse para formar uniones mecánicas con otra parte, tal como una capucha de punta distal. La Fig. 9C ilustra otra variación de una canasta 104 fabricada de una única pieza de material. En este ejemplo, las patas 106 de la canasta 104 se doblan en una dirección ortogonal al plano de la cabeza 164 de canasta. En este ejemplo, la distancia entre los extremos de las patas 106 puede ser, por ejemplo, aproximadamente 6,985 cm. La Fig. 9D ilustra una variación de los extremos próximos de las patas 106 de la canasta 104. En este ejemplo, los extremos próximos de las patas 106 pueden tener formas 168 que promuevan la integridad estructural de la unión próxima (no mostrada) del dispositivo. Como se mencionó anteriormente, la unión próxima puede ser redundante. En esta variación, los extremos de las patas 106 tienen un diseño de dientes de sierra que mejora la integridad de la unión próxima que conecta las patas 106 con el miembro alargado. La variación de la Fig. 9D también ilustra un extremo próximo de la pata 106 que tiene un radio; sin embargo, cuando se requiera, el extremo de la pata 106 puede tener otras configuraciones. Asimismo, las patas 106 pueden tener una anchura de, por ejemplo, 0,305 mm, y una separación de, por ejemplo, 0,406 mm. Sin embargo, cuando se necesite estas dimensiones pueden variar.
La Fig. 9E ilustra una vista en sección de una variación del dispositivo inventivo en la que el miembro expansible comprende un tubo 230 que tiene ranuras o cortes 232, en el que el área entre las ranuras o cortes 232 comprende patas 240 de la canasta. La Fig. 9F ilustra la expansión de la canasta de la Fig. 9E. Las patas 240 pueden ser expandidas tirando de un alambre 236 que está fijado a una punta 234 del dispositivo en una dirección próxima mientras que el tubo 230 permanece fijo. Como se mencionó previamente, el alambre 236 se usa para conducir energía a la canasta. Alternativamente, el alambre 236 puede permanecer fijo cuando el tubo 230 se hace avanzar en una dirección distal lo que provoca que las patas 240 se arqueen hacia el exterior. Cuando se requiera, el tubo 230 puede cortarse o ranurarse para obtener el número deseado de patas o patas que tengan la anchura deseada. La punta 234 del dispositivo puede seleccionarse para que sea redondeada o no traumática. La punta 234 puede estar fundida, enflejada, soldada o construida de cualquier otra forma, cuando se desee, para que sea cerrada o redondeada. El tubo 230 puede seleccionarse para que sea conductor. En tal caso, el tubo 230 puede estar revestido o cubierto con un material aislante (no mostrado) mientras que una porción de las patas 240 se dejará expuesta o sin cubrir. Esta porción no cubierta comprende una superficie activa de la canasta que facilita la transferencia de energía. Alternativamente, los electrodos 238 pueden colocarse en las patas 240 para proporcionar una región activa que facilite la transferencia de energía. El electrodo 238 puede estar engarzado, plegado, soldado, pintado, depositado, o de cualquier otra forma colocado en la pata 240. El tubo 230 puede seleccionarse para que tenga un espesor variable (no mostrado) para facilitar la expansión de la canasta, un paso interior, rigidez del tubo y facilidad de expansión de la canasta. Esta variación proporciona ventajas, tales como que se puede minimizar el número de componentes que constituyen el dispositivo y que la construcción de la canasta es sencilla.
Las Figs. 10 y 11 ilustran otra variación del dispositivo inventivo 326 que tiene un miembro expansible 204 en un primer estado no expandido y en un segundo estado expandido. La Fig. 10 ilustra que el dispositivo tiene uno o más electrodos 204 con forma de bucle conectados a un miembro alargado 102. En la posición expandida mostrada en la Fig. 10, el bucle del electrodo 204 cae a lo largo de los lados del núcleo central 206. Una punta distal del electrodo bucle 204 está asegurada al núcleo 206 y a una punta distal 208. El núcleo 206 puede hacerse deslizar en un lumen del miembro alargado 102. Una vez se ha posicionado el dispositivo inventivo 326 con el extremo distal en la vía respiratoria a tratar, el electrodo 204 se expande tirando del núcleo 206 desde un lugar próximo con respecto al miembro alargado 102, que se muestra en la Fig. 11. Alternativamente, el electrodo 204 o el núcleo 206 pueden estar retenidos con un muelle para, cuando se elimina una fuerza de ligadura, retornar a la configuración de la Fig. 11. Esta fuerza de ligadura puede aplicarse mediante una vaina o broncoscopio de suministro a través del cual se inserta el dispositivo inventivo 326 o mediante un gancho liberable.
El tratamiento del tejido en las paredes de las vías respiratorias por transferencia de energía según la presente invención proporciona un alivio mejorado a largo plazo de los síntomas del asma para algunos pacientes de asma. Sin embargo, en el tiempo, puede regenerarse cierta cantidad de músculo liso o de células de la glándula mucosa que no fueron afectadas por el tratamiento inicial y el tratamiento puede tener que repetirse después de un período de tiempo tal como uno o más meses o años.
Las vías respiratorias que se tratan con el dispositivo según la presente invención son preferiblemente de 1 mm de diámetro o mayor, más preferiblemente de 3 mm de diámetro. Preferiblemente, los dispositivos se usan para tratar las vías respiratorias de la segunda a la octava generación, más preferiblemente las vías respiratorias de la segunda a la sexta generación.
Aunque la presente invención se ha descrito en detalle con respecto a dispositivos para el tratamiento de las vías respiratorias de los pulmones, debe entenderse que la presente invención también puede usarse para el tratamiento de otros conductos corporales. Por ejemplo, el sistema de tratamiento puede usarse para reducir el músculo liso y los espasmos del esófago de pacientes con acalasia o espasmo esofágico, en las arterias coronarias de pacientes con angina variante de Printzmetal, para el espasmo ureteral, para el espasmo uretral y para los trastornos de los intestinos irritables.
Los dispositivos descritos en la presente memoria proporcionan un tratamiento más efectivo y/o permanente para el asma que los fármacos broncodilatadores, los fármacos para reducir la secreción de moco y los fármacos para disminuir la inflamación, actualmente usados.
Por otra parte, el dispositivo inventivo también puede incluir un miembro director configurado para guiar el dispositivo a un lugar diana deseado. Por ejemplo, este miembro director puede desviar una punta distal del dispositivo en una dirección deseada para navegar hasta los bronquios o bronquiolos deseados. También se contempla el uso del dispositivo con un sistema de visión. Tal sistema de visión puede comprender un cable de fibra óptica que permita a un usuario del dispositivo guiar una punta distal del dispositivo hasta su localización deseada. El sistema de visión puede incluir un chip CCD.
También se contempla como dispositivo inventivo el uso de una fuente de alimentación para proporcionar energía como se describió anteriormente. La fuente de alimentación proporciona la energía a suministrar al tejido de las vías respiratorias vía el dispositivo de transferencia de energía. Aunque el fin principal de la fuente de alimentación es suministrar energía suficiente para producir el efecto deseado, la fuente de alimentación también tiene que suministrar la energía durante una duración suficiente tal que el efecto persista. Esto se consigue mediante una regulación de tiempo que un usuario puede introducir en la memoria de la fuente de alimentación.
La fuente de alimentación también puede incluir los circuitos para monitorizar los parámetros de transferencia de energía: (por ejemplo, el voltaje, la corriente, la potencia, la impedancia, así como la temperatura desde el elemento detector de la temperatura) y usa esta información para controlar la cantidad de energía suministrada.
La fuente de alimentación también puede incluir modos de control para suministrar energía de modo seguro y efectivo. La energía puede suministrarse en el modo de control de potencia en circuito abierto durante una duración de tiempo específica. La energía también puede suministrase en el modo de control de la temperatura, variándose la salida de potencia para mantener una cierta temperatura durante una duración de tiempo específica. En el caso del suministro de energía RF vía electrodos de RF, la fuente de alimentación puede funcionar en el modo de control de impedancia.
En el modo de control de la temperatura con los electrodos de RF descritos en la presente memoria, la fuente de alimentación trabajará hasta una temperatura programada de 75ºC. La duración tiene que ser lo bastante larga para producir el efecto deseado, pero tan corta como sea posible para permitir el tratamiento de todas las vías respiratorias diana deseadas dentro del pulmón. Por ejemplo, se prefiere 5 a 10 segundos por activación (mientras el dispositivo está estacionario). Una duración más corta con una mayor temperatura también producirá un efecto agudo aceptable.
Usando electrodos de RF como se describió anteriormente en el modo de control de potencia, se prefieren intervalos de potencia de 10-15 W con duraciones de 3-5 segundos, pero pueden variarse. Debe advertirse que diferentes construcciones del dispositivo utilizan diferentes programaciones de los parámetros para conseguir el efecto deseado. Por ejemplo, aunque los electrodos de RF directa utilizan típicamente temperaturas de hasta 75ºC en el modo de control de temperatura, los electrodos calentados con resistencias pueden usar temperaturas de hasta 90ºC. Asimismo, además de los modos de control especificados anteriormente, la fuente de alimentación puede incluir algoritmos de control que limiten el daño térmico excesivo al tejido de las vías respiratorias. Por ejemplo, con el fin de parar el suministro de energía en el caso de contacto entre el tejido de las vías respiratorias y las patas del dispositivo que tienen la capacidad de detectar la temperatura, puede emplearse un algoritmo que corte el suministro de energía si la temperatura detectada no se eleva un cierto número de grados en un período de tiempo pre-especificado después de que comience el suministro de energía. Otra vía de parar el suministro de energía incluye apagar la fuente de alimentación si la rampa de temperatura no está dentro de un valor predefinido en cualquier momento durante el suministro de energía. Otros algoritmos incluyen apagar la fuente de alimentación si se excede una temperatura máxima programada o apagar la fuente de alimentación si la temperatura detectada cambia rápidamente; tal cambio incluye una caída o un aumento, y este cambio puede indicar un fallo del elemento que detecta la temperatura.
Por otra parte, una variación de la invención incluye configurar independientemente cada elemento de intercambio de energía para proporcionar una transferencia de energía selectiva radialmente alrededor del dispositivo. Como se discutió anteriormente, otra variación de la invención incluye proporcionar un control de retroalimentación para determinar la impedancia de la vía respiratoria para determinar la potencia requerida por una fuente de alimentación. De nuevo, como se discutió anteriormente, el control de retroalimentación también podría usarse para determinar el tamaño de la vía respiratoria en la que está posicionado el dispositivo.
El tratamiento de una vía respiratoria con el dispositivo de tratamiento puede suponer colocar en las vías respiratorias un sistema de visualización, tal como un endoscopio o un broncoscopio. El dispositivo de tratamiento se inserta entonces a través de o próximo a un broncoscopio o un endoscopio mientras se visualizan las vías respiratorias. Alternativamente, el sistema de visualización puede construirse directamente en el dispositivo de tratamiento usando un dispositivo de visión de imágenes por fibra óptica y lentes o un CCD y lentes dispuestas en la porción distal del dispositivo de tratamiento. El dispositivo de tratamiento también puede posicionarse usando visualización radiográfica tal como por fluoroscopia u otros medios externos de visualización. El dispositivo de tratamiento que ha sido posicionado con un extremo distal dentro de una vía respiratoria s tratar, se energiza de modo que la energía se aplique al tejido de las paredes de la vía respiratoria con un patrón e intensidad deseados. El extremo distal del dispositivo de tratamiento puede moverse a través de la vía respiratoria en un movimiento uniforme semejante al de pintar, para exponer a la energía la longitud completa de la vía respiratoria a tratar. El dispositivo de tratamiento puede pasarse axialmente a lo largo de la vía respiratoria una o más veces para conseguir el tratamiento adecuado. El movimiento "semejante al de pintar" usado para exponer a la energía la longitud completa de una vía respiratoria puede realizarse moviendo el dispositivo de tratamiento completo desde el extremo próximo manualmente o mediante un motor. Alternativamente, pueden usarse segmentos, tiras, anillos u otros patrones de tratamiento.
Según una variación de la invención, la energía se transfiere a o desde una pared de la vía respiratoria en la región abierta de la vía respiratoria, preferiblemente dentro de una longitud de aproximadamente dos veces o menos el diámetro de la vía respiratoria, y a regiones de las paredes de vías respiratorias distales a bifurcaciones y ramas laterales, preferiblemente dentro de una distancia de aproximadamente dos veces o menos el diámetro de la vía respiratoria. La invención también puede usarse para tratar segmentos largos de una vía respiratoria no bifurcada.
Según una variación de la invención, la energía se transfiere a o desde una pared de la vía respiratoria en la región abierta de la vía respiratoria, preferiblemente dentro de una longitud de aproximadamente dos veces o menos el diámetro de la vía respiratoria, y a regiones de las paredes de vías respiratorias distales a bifurcaciones y ramas laterales, preferiblemente dentro de una distancia de aproximadamente dos veces o menos el diámetro de la vía respiratoria. La invención también puede usarse para tratar segmentos largos de una vía respiratoria no bifurcada.
Un método de uso del dispositivo de la presente invención incluye hacer avanzar un dispositivo de tratamiento en un pulmón y tratar el pulmón con el dispositivo para, al menos, reducir la capacidad del pulmón para producir al menos un síntoma de enfermedad pulmonar obstructiva reversible. Está contemplado que el tratamiento puede reducir todos los síntomas de enfermedad obstructiva reversible. Alternativamente, el tratamiento puede seleccionarse para que se dirija a síntomas específicos de la enfermedad. También se pretende que el tratamiento del pulmón pueda reducir suficientemente los síntomas de enfermedad pulmonar obstructiva reversible, tal que el paciente sea capaz de funcionar como los que están exentos de la enfermedad. Alternativamente, el tratamiento puede ser tal que se reduzcan los síntomas para permitir que el paciente gestione más fácilmente la enfermedad. También se pretende que los efectos del tratamiento puedan ser a largo o a corto plazo repitiendo el tratamiento necesario para suprimir los síntomas.
Los métodos descritos en la presente memoria pueden realizarse mientras el pulmón está experimentando los síntomas naturales de la enfermedad pulmonar obstructiva reversible. Uno de tales ejemplos es cuando un individuo, que experimenta un ataque de asma, o una exacerbación aguda de asma o COPD, sufre un tratamiento para mejorar la capacidad individual para respirar. En tal caso, el tratamiento, llamado "rescate", busca proporcionar un alivio inmediato para el paciente.
El método también puede incluir las etapas de localizar uno o más sitios de tratamiento dentro de una vía respiratoria del pulmón, seleccionando uno de los sitios de tratamiento de la etapa de localización y tratando al menos uno de los sitios de tratamiento seleccionados. Como se mencionó anteriormente, estas etapas pueden realizarse, pero no necesariamente, mientras el pulmón está experimentando síntomas de enfermedad pulmonar obstructiva reversible.
Los métodos de uso pueden además comprender la etapa de estimular el pulmón para producir al menos un síntoma artificialmente inducido de enfermedad pulmonar obstructiva reversible. Por ejemplo, la estimulación del pulmón aumentaría preferiblemente la resistencia al flujo de aire dentro del pulmón, estrecharía las vías respiratorias dentro del pulmón, inflamaría/irritaría los tejidos de las vías respiratorias, aumentaría el edema y/o aumentaría la cantidad de moco que tapona la vía respiratoria. La estimulación del pulmón puede ocurrir en cualquier lugar durante el procedimiento o antes del procedimiento. Por ejemplo, el pulmón puede ser estimulado antes o después de la etapa de localización de un sitio de tratamiento. Si el pulmón se estimula antes de la etapa de localización de un sitio de tratamiento, la reacción del tejido estimulado dentro del pulmón puede ser útil para determinar qué localizaciones han de seleccionarse como sitios de tratamiento. El tejido del pulmón o de la vía respiratoria dentro del pulmón puede ser estimulado mediante una variedad de métodos que incluyen, pero no se limitan a, la estimulación farmacológica (por ejemplo, histamina, metacolina u otros agentes broncoconstrictores, etc.), la estimulación eléctrica, la estimulación mecánica, o cualquier otro estímulo que provoque síntomas pulmonares obstructivos. Por ejemplo, la estimulación eléctrica puede comprender exponer el tejido de la vía respiratoria a estimulación por medio de un campo eléctrico. Un ejemplo de tales parámetros incluyen 15 V de CC, pulsos de 0,5 ms, 0,5-16 Hz y 70 V de CC, pulsos de 2-3 ms, 20 Hz.
La etapa de localización anteriormente descrita puede realizarse usando una técnica no invasiva de obtención de imágenes, que incluye, pero no se limita a, un broncograma, obtención de imágenes por resonancia magnética, tomografía computada, radiografía (por ejemplo, rayos X) y barridos con perfusión de la ventilación.
Los métodos pueden además incluir las etapas de ensayar el pulmón respecto al menos un índice de pretratamiento de la función pulmonar antes de tratar el pulmón con el dispositivo. Después de que se haya tratado el pulmón, el pulmón se vuelve a ensayar respecto al menos un índice de postratamiento de la función pulmonar. Naturalmente, los dos índices de la función pulmonar pueden compararse para estimar el efecto del tratamiento. Los métodos también pueden incluir el tratamiento de sitios adicionales del pulmón después de la etapa de re-ensayo para reducir al menos el efecto de al menos un síntoma de la enfermedad pulmonar obstructiva reversible. Los métodos también pueden incluir estimular el pulmón para producir al menos un síntoma artificialmente inducido de la enfermedad pulmonar obstructiva reversible. Como se mencionó anteriormente, la estimulación del pulmón puede ocurrir en cualquier lugar durante el, o antes del, procedimiento. Por ejemplo, la estimulación del pulmón puede ocurrir antes de la etapa de ensayar el pulmón para los índices pulmonares de pretratamiento. En este caso, los índices serían determinantes de índices de la función pulmonar de un pulmón que experimenta síntomas de enfermedad pulmonar obstructiva reversible. Por consiguiente, el objetivo es tratar el pulmón hasta que se obtengan índices aceptables de la función pulmonar. Un beneficio de tal procedimiento es que el efecto del tratamiento sobre el paciente se observa fácilmente cuando se compara con la situación en la que un paciente, que previamente ha sido tratado, tiene que esperar a un ataque de enfermedad pulmonar obstructiva reversible para determinar la eficacia del tratamiento.
Los índices de la función pulmonar son bien conocidos en la técnica. Lo que sigue es un ejemplo de índices de la función pulmonar que pueden usarse. Se pretende que otros índices de la función pulmonar, o sus combinaciones, estén dentro del alcance de esta invención. Los índices incluyen, pero no se limitan a, FEV (volumen espiratorio forzado), FVC (capacidad vital forzada), FEF (flujo espiratorio forzado), Vmax (flujo máximo), PEFR (caudal espiratorio máximo), FRC (capacidad residual funcional), RV (volumen residual), TLC (capacidad pulmonar total).
FEV mide el volumen de aire exhalado durante un período de tiempo predeterminado mediante un espiración forzada inmediatamente después de un inspiración completa. FVC mide el volumen total de aire exhalado inmediatamente después de un inspiración completa. El flujo espiratorio forzado mide el volumen de aire exhalado durante una FVC dividido entre el tiempo en segundos. Vmax es el flujo máximo medido durante FVC. PEFR mide el caudal máximo durante una exhalación forzada comenzando desde una inspiración completa. RV es el volumen de aire que queda en los pulmones después de una espiración completa.
La etapa de localización descrita anteriormente también puede comprender identificar sitios de tratamiento dentro de la vía respiratoria que es susceptible a un síntoma de enfermedad pulmonar obstructiva reversible. Por ejemplo, los síntomas pueden incluir, pero no estar limitados a, inflamación de la vía respiratoria, estrechamiento de la vía respiratoria, secreción excesiva de moco, o cualquier otro síntoma asmático. La estimulación del pulmón para producir síntomas de enfermedad pulmonar obstructiva reversible puede ayudar a identificar sitios ideales de tratamiento.
Como se advirtió anteriormente, el método de uso de los dispositivos puede incluir la estimulación del pulmón para producir al menos un síntoma artificialmente inducido de enfermedad pulmonar obstructiva reversible y además incluye la etapa de evaluar el resultado de la estimulación del pulmón. Por ejemplo, la etapa de evaluación puede incluir evaluar visualmente el efecto de la etapa de estimulación de la vía respiratoria usando un broncoscopio con un sistema de visualización o por técnicas no invasivas de obtención de imágenes, tales como las descritas en la presente memoria. La etapa de evaluación puede incluir medir cambios de presión en la vía respiratoria antes y después de la etapa de estimulación. La presión puede medirse globalmente (por ejemplo, dentro del pulmón entero), o localmente (por ejemplo, dentro de una sección específica del pulmón tal como una vía respiratoria o un saco alveolar). Asimismo, la etapa de evaluación puede comprender medir las propiedades eléctricas del tejido antes y después de la etapa de estimulación. Los métodos también incluyen evaluar los resultados de la etapa de estimulación combinando cualquiera de los métodos previamente mencionados. Asimismo, los métodos pueden además comprender la etapa de seleccionar al menos un parámetro de tratamiento basado en los resultados de la etapa de evaluación. Tales parámetros de tratamiento pueden incluir, pero no se limitan a, la duración del tratamiento, la intensidad del tratamiento, la temperatura, la cantidad de tejido tratado, la profundidad del tratamiento, etc.
El método también puede incluir la etapa de determinar el efecto del tratamiento observando visualmente el pulmón, la vía respiratoria u otro de tales tejidos respecto al blanqueo del tejido. Se pretende que el término "blanqueo" incluya cualquier cambio físico del tejido que usualmente es, pero no necesariamente, acompañado por un cambio del color del tejido. Un ejemplo de tal blanqueo es cuando el tejido se torna de un color blanquecino después del tratamiento de aplicación de energía.
El método de uso también puede incluir la etapa de monitorizar la impedancia a través de un área tratada de tejido dentro del pulmón. La medida de la impedancia puede realizarse en los casos de dispositivos de suministro de energía mono o bipolar. Adicionalmente, la impedancia puede monitorizarse en más de un sitio dentro de los pulmones. La medida de la impedancia puede realizarse, pero no necesariamente, mediante los mismos electrodos usados para suministrar el tratamiento de energía al tejido. Además, los métodos pueden incluir ajustar los parámetros de tratamiento basados en la monitorización del cambio de impedancia después de la etapa de tratamiento. Por ejemplo, cuando el tratamiento de energía afecta a las propiedades del tejido tratado, la medida de cambios en la impedancia puede dar información útil para ajustar los parámetros de tratamiento para obtener un resultado deseado.
Un método de uso del dispositivo de la invención puede incluir hacer avanzar el dispositivo de tratamiento hacia el interior del pulmón y tratar el tejido del pulmón para al menos reducir la capacidad del pulmón para producir al menos un síntoma de enfermedad pulmonar obstructiva reversible y que además comprende la etapa de detección submucosal del tratamiento al tejido pulmonar. La detección submucosal puede ser invasiva tal como cuando se usa una sonda equipada para monitorizar la temperatura, la impedancia y/o el flujo sanguíneo. O la detección submucosal puede ser no invasiva en casos tales como la detección por infrarrojo.
La invención también puede incluir usar el dispositivo de tratamiento para depositar sustancias radioactivas en sitios de tratamiento selectos dentro del pulmón. Las sustancias radioactivas, que incluyen pero no se limitan al iridio (por ejemplo, ^{192}Ir), tratan el tejido pulmonar a lo largo del tiempo o proporcionan tratamiento tras ser depositadas.
Los métodos también incluyen rascar el tejido epitelial de la pared de una vía respiratoria dentro del pulmón antes de hacer avanzar un dispositivo de tratamiento en el interior del pulmón para tratar el tejido pulmonar. La separación del tejido epitelial permite que el dispositivo trate las paredes de una vía respiratoria más efectivamente. Los métodos pueden además comprender la etapa de depositar una sustancia sobre la pared rascada de la vía respiratoria después de que el dispositivo trate la pared de la vía respiratoria. La sustancia puede incluir tejido epitelial, colágeno, factores de crecimiento o cualquier otro tejido o sustancia biocompatible, que promueva la curación, prevención de la infección y/o ayude al aclaramiento del moco. Alternativamente, el tratamiento puede comprender el acto de rascar el tejido epitelial para inducir la producción de la respuesta deseada.
Los métodos de uso del dispositivo pueden usar el dispositivo para pretratar el pulmón para al menos reducir la capacidad del pulmón para producir al menos un síntoma de enfermedad pulmonar obstructiva reversible antes de la etapa de tratamiento. Al menos uno de los parámetros de la etapa de pretratamiento puede diferir de uno de los parámetros de la etapa de tratamiento. Tales parámetros pueden incluir el tiempo, la temperatura, la cantidad de tejido sobre la que se aplica el tratamiento, la cantidad de energía aplicada, la profundidad del tratamiento, etc.
Los métodos también pueden incluir hacer avanzar el dispositivo de tratamiento por el pulmón y tratar el tejido pulmonar en etapas separadas. Uno de los beneficios de dividir la etapa de tratamiento en etapas separadas es que se aminora la masa de cicatrices del paciente. La división de la etapa de tratamiento puede conseguirse tratando diferentes regiones del pulmón en diferentes momentos. O, el número total de sitios de tratamiento puede dividirse en una pluralidad de grupos de sitios de tratamiento, en los que cada grupo de sitios de tratamiento se trata en un momento diferente. El período de tiempo entre tratamientos puede escogerse tal que se minimice la masa de cicatrices colocada en los pulmones.
Los métodos de uso del dispositivo también pueden incluir hacer avanzar el dispositivo por el pulmón, tratar el pulmón con el dispositivo y detectar el movimiento del pulmón para la recolocación del dispositivo de tratamiento en respuesta al movimiento. Esta etapa de detección justifica el movimiento tipo marea del pulmón durante los ciclos de respiración u otros movimientos. Téngase en cuenta que el movimiento tipo marea permite una exactitud mejorada en la recolocación del dispositivo en una diana deseada.
Los métodos también pueden incluir la etapa adicional de reducir o estabilizar la temperatura del tejido pulmonar cercano a un sitio de tratamiento. Esto puede conseguirse, por ejemplo, inyectando un fluido frío en un parénquima pulmonar o en la vía respiratoria que se está tratando, cuando la vía respiratoria está próxima, distal, o circunferencialmente adyacente al sitio de tratamiento. El fluido puede ser una disolución salina normal estéril o cualquier otro fluido biocompatible. El fluido puede inyectarse en las regiones de tratamiento dentro del pulmón mientras que otras regiones del pulmón están normalmente ventiladas por gas. O, el fluido puede oxigenarse para eliminar la necesidad de ventilación alternada del pulmón. Tras conseguir la reducción o estabilización deseada de temperatura, el fluido puede separarse de los pulmones. En el caso en el que se use un gas para reducir la temperatura, el gas puede separarse del pulmón que permitir que sea exhalado de forma natural. Un beneficio de reducir o estabilizar la temperatura del pulmón puede ser impedir la destrucción excesiva del tejido, o impedir la destrucción de ciertos tipos de tejido tales como el epitelio, o reducir la masa de cicatrices sistémica en el pulmón del paciente.
También está contemplada la etapa adicional de proporcionar una terapia para reducir más los efectos de la enfermedad pulmonar obstructiva reversible o que ayude al proceso de cicatrización después de tal tratamiento. Algunos ejemplos de terapia incluyen la terapia con fármacos, la terapia con ejercicio y la terapia respiratoria. La invención incluye además proporcionar educación sobre las técnicas de gestión de la enfermedad pulmonar obstructiva reversible para reducir más los efectos de la enfermedad. Por ejemplo, tales técnicas pueden ser la instrucción sobre los cambios en el estilo de vida, técnicas de automonitorización para evaluar el estado de la enfermedad, y/o la educación acerca del cumplimiento con la medicación.
Pueden existir casos en los que sea necesario invertir los efectos del tratamiento descrito en la presente memoria. Esto podría suponer invertir un tratamiento para reducir la capacidad del pulmón de producir al menos un síntoma de enfermedad pulmonar obstructiva reversible, que comprende la etapa de estimular el recrecimiento del tejido del músculo liso. La reestimulación del músculo puede conseguirse mediante el uso de electro-estimulación, ejercitando el músculo y/o con una terapia con fármacos.
Puede ser necesario evaluar a un individuo que tenga enfermedad pulmonar obstructiva reversible, o uno de sus síntomas, como candidato para un procedimiento de reducir la capacidad del pulmón del individuo de producir al menos un síntoma de enfermedad pulmonar obstructiva reversible. El método comprende las etapas de evaluar el estado pulmonar del individuo, comparar el estado pulmonar con un estado correspondiente predeterminado, y evaluar al individuo como candidato tras la comparación.
En la evaluación del estado pulmonar, el método puede comprender las etapas de realizar al individuo ensayos de la función pulmonar para obtener un índice de la función pulmonar, el cual se compara con un índice predeterminado. Ejemplos de índices predeterminados se encuentran anteriormente.
El método de evaluación puede además incluir la etapa de determinar cómo reaccionará el tejido del individuo al tratamiento, lo que permite que el tratamiento se diseñe para la respuesta esperada del tejido.
El método de evaluación puede además comprender la etapa de ensayar la función pulmonar usando un gas, una mezcla de gases, o una composición de varias mezclas de gases, para ventilar el pulmón. La diferencia de propiedades de los gases puede ayudar a ensayar la función pulmonar. Por ejemplo, la comparación de uno o más índices de los ensayos de la función pulmonar que se obtienen con mezclas de gases de densidades variables que respira el paciente puede ayudar a diagnosticar la función pulmonar. Ejemplos de tales mezclas incluyen aire, en condiciones atmosféricas, y una mezcla de helio y oxígeno. Ejemplos adicionales de ensayo pulmonar incluyen ensayos que miden la capacidad y la uniformidad de la ventilación dada la difusión de mezclas de gases especiales. Otros ejemplos de gases usados en los ensayos descritos incluyen, pero no se limitan a, nitrógeno, monóxido de carbono, dióxido de carbono y un intervalo de gases inertes.
Puede ser beneficioso estimular al pulmón para producir al menos un síntoma artificialmente inducido de enfermedad pulmonar obstructiva reversible. La estimulación de los síntomas de la enfermedad en un individuo permite que el individuo sea evaluado cuando el individuo experimente los síntomas, lo que, de este modo, permite el ajuste apropiado del tratamiento.
El método de evaluación también puede comprender la etapa de obtener información clínica del individuo y justificar la información clínica para el tratamiento.
El método puede además comprender la selección de un paciente para el tratamiento sobre la base de una clasificación del subtipo de la enfermedad del paciente. Por ejemplo, en el asma existen varias formas de clasificar el estado de la enfermedad. Uno de tales métodos es la evaluación de la gravedad de la enfermedad. Un ejemplo de un esquema de clasificación por gravedad se encuentra en NHLBI Expert Panel 2 Guidelines for the Diagnosis and Treatment of Asthma. Otro método de selección puede incluir seleccionar un paciente por el tipo de desencadenante que induce la exacerbación. Tales desencadenantes pueden clasificarse adicionalmente comparando los desencadenantes alérgenos frente a los no alérgenos. Por ejemplo, un broncoespasmo inducido por el ejercicio (EIB) es un ejemplo de un desencadenante no alérgeno. El subtipo de alérgenos puede además clasificarse según los desencadenantes específicos (por ejemplo, pizcas de polvo, enojo animal, etc.). Otra clasificación del subtipo de alérgenos puede ser según rasgos característicos de la respuesta del sistema inmune tales como las concentraciones de IgE (una clase de anticuerpos que funcionan en las reacciones alérgicas, también denominados inmunoglobulina). Incluso otra clasificación de los subtipos de alérgenos puede ser según la expresión de genes que controlan ciertas interleuquinas (por ejemplo, IL-4, IL-5, etc.), las cuales se ha mostrado juegan un papel clave en ciertos tipos de asma.
También puede ser beneficioso ser capaces de determinar la finalización del procedimiento y la efectividad de la reducción de la capacidad del pulmón de producir al menos un síntoma de enfermedad pulmonar obstructiva reversible. Esto podría suponer evaluar el estado pulmonar del individuo comparando el estado pulmonar con un estado predeterminado correspondiente, y evaluar la efectividad del procedimiento sobre la base de la comparación. También puede comprender las etapas de realizar ensayos al individuo de la función pulmonar para obtener al menos un índice de la función pulmonar, tratar el pulmón para al menos reducir la capacidad del pulmón de producir al menos un síntoma de enfermedad pulmonar obstructiva reversible, realizar al individuo unos ensayos postprocedimiento de la función pulmonar para obtener al menos un índice postprocedimiento de la función pulmonar, y comparar los dos índices.
Esto puede además suponer obtener información clínica, evaluando la información clínica con los resultados del ensayo para determinar la efectividad del procedimiento. También puede incluir estimular al pulmón para producir un síntoma de enfermedad pulmonar obstructiva reversible, evaluar el estado pulmonar del paciente, repetir a continuación la estimulación antes de la terapia pulmonar postprocedimiento. Estas etapas permiten la comparación de la función pulmonar cuando se está experimentando síntomas de enfermedad pulmonar obstructiva reversible, antes y después del tratamiento, permitiendo de este modo la evaluación de la eficiencia mejorada del pulmón durante un ataque de la enfermedad.
A partir de los antecedentes pueden dibujarse otros detalles acerca del uso u otras variaciones del aparato descrito en la presente memoria, las cuales se pretende formen parte de la presente invención. Se advierte que esta invención se ha descrito, y que los ejemplos específicos de la invención se han representado, para comunicar una comprensión apropiada de la invención. No se pretende que el uso de tales ejemplos limite la invención de ninguna forma. Adicionalmente, en la extensión en la que haya variaciones de la invención que estén dentro del espíritu de la descripción y sean equivalentes a las características encontradas en las reivindicaciones, se tiene el propósito de que las reivindicaciones también cubran esas variaciones. Se considera que todos los equivalentes están dentro del alcance de la invención reivindicada, incluso los que puede que no se hayan puesto de manifiesto en la presente memoria meramente por brevedad. Asimismo, los diversos aspectos de la invención descritos en la presente memoria pueden modificarse y/o usarse en combinación con tales otros aspectos descritos como que son parte de la invención explícita o intrínsicamente, para formar otras variaciones ventajosas que se consideran parte de la invención cubierta por las reivindicaciones que siguen.

Claims (11)

1. Un aparato de transferencia de energía (304, 326) para transferir energía a o desde una pared de una vía respiratoria en un pulmón, dicho aparato dimensionado para que entre en un bronquio o bronquiolo de un pulmón de ser humano, y que comprende: un cuerpo alargado flexible (102, 104) que tiene una porción próxima y una porción distal y al menos un lumen que se extiende entre ellas; una porción expansible (104, 230) de dicho cuerpo alargado localizada distalmente, comprendiendo dicha porción expansible una pluralidad de patas (106, 204, 240) que terminan en una punta distal (118, 208, 210, 222, 234), teniendo dicha porción expansible un primer estado y un segundo estado expandido radialmente; una pluralidad de elementos de transferencia de energía (132, 136, 138, 238) sobre dicha pluralidad de patas (106), en el que cada uno de los elementos de transferencia de energía está configurado para que entre en contacto con una pared del bronquio o bronquiolo cuando dicha porción expansible (104, 230) esté en dicho segundo estado; y un miembro de despliegue (116, 122, 212, 236) configurado para mover dicha porción expansible (104, 230) entre dichos primer y segundo estado, extendiéndose dicho miembro de despliegue al menos entre dicha porción expansible y dicha porción próxima de dicho cuerpo alargado, comprendiendo dicho miembro de despliegue un alambre (116, 122, 212, 236) y estando dispuesto para suministrar corriente eléctrica a los elementos de transferencia de energía (132, 136, 138).
2. El aparato de transferencia de energía según la reivindicación 1, que además comprende un elemento para detectar la temperatura en comunicación eléctrica con al menos una pata.
3. El aparato de transferencia de energía según la reivindicación 2, en el que el elemento para detectar la temperatura incluye dos cables (139) fijados a dicha pata (106) en uniones (141) separadas eléctricamente conductoras.
4. El aparato de transferencia de energía según la reivindicación 2 ó 3, en el que dicho elemento para detectar la temperatura está fijado a una primera pata de dicha pluralidad de patas.
5. El aparato de transferencia de energía según la reivindicación 4, que además comprende al menos un elemento adicional para detectar la temperatura fijado a dicha pluralidad de patas.
6. El aparato de transferencia de energía según una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 5, en el que dicho elemento para detectar la temperatura está fijado, en comunicación térmica, a dicha al menos una para por soldadura, ligamento con un adhesivo u otros medios adherentes.
7. El aparato de transferencia de energía según una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 6, en el que el o cada uno de dichos elementos para detectar la temperatura es un termopar.
8. El aparato de transferencia de energía según una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 7, en el que dicho elemento para detectar la temperatura está colocado en el interior de una de dicha pluralidad de patas.
9. El aparato de transferencia de energía según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que al menos una de dichas patas (106, 240) comprende un material eléctricamente conductor, y dicha pata funciona como dicho elemento de transferencia de energía.
10. El aparato de transferencia de energía según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicho alambre (116, 122, 212, 236) se extiende desde una punta distal (118, 210, 222, 234) hasta dicha porción próxima.
11. Un kit, que comprende un aparato de transferencia de energía (304) para facilitar la transferencia de energía a una masa de tejido de una vía respiratoria, teniendo dicho aparato la construcción reivindicada en una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, y un generador configurado para suministrar energía a dicho aparato de transferencia de energía.
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