ES2361460T3 - APPLIANCE FOR RENAL NEUROMODULATION. - Google Patents

APPLIANCE FOR RENAL NEUROMODULATION. Download PDF

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ES2361460T3 ES05806045T ES05806045T ES2361460T3 ES 2361460 T3 ES2361460 T3 ES 2361460T3 ES 05806045 T ES05806045 T ES 05806045T ES 05806045 T ES05806045 T ES 05806045T ES 2361460 T3 ES2361460 T3 ES 2361460T3
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Douglas Sutton
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Mark Gelfand
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Abstract

Aparato para la neuromodulación renal, comprendiendo el aparato: un generador de campo eléctrico (100); y un catéter (150) que comprende al menos un electrodo (212) conectado eléctricamente al generador de campo eléctrico; en el que el catéter se configura para la colocación percutánea dentro de la vasculatura renal en un paciente para la aplicación de un campo eléctrico a los nervios renales mientras que el dispositivo se localiza proximal a la vasculatura renal en el que el catéter comprende además una sección helicoidal expandible configurada para posicionar el catéter en contacto con una superficie interior de una pared de un vaso de la vasculatura renal, en el que el al menos un electrodo está en una sección helicoidal expandible y en el que el paso de la hélice de la sección helicoidal expandible es variable para minimizar el solape circunferencial de las zonas de tratamiento adyacentes.Apparatus for renal neuromodulation, the apparatus comprising: an electric field generator (100); and a catheter (150) comprising at least one electrode (212) electrically connected to the electric field generator; wherein the catheter is configured for percutaneous placement within the renal vasculature in a patient for the application of an electric field to the renal nerves while the device is located proximal to the renal vasculature in which the catheter further comprises a section Expandable helical configured to position the catheter in contact with an inner surface of a wall of a vessel of the renal vasculature, in which the at least one electrode is in an expandable helical section and in which the passage of the helix of the section Expandable helical is variable to minimize circumferential overlap of adjacent treatment areas.

Description

Campo técnico Technical field

La presente invención se refiere a equipos para neuromodulación renal. Más particularmente, la presente invención se refiere a equipos para conseguir una neuromodulación renal por medio de un campo eléctrico de pulsos y/o electroporación o electrofusión. The present invention relates to equipment for renal neuromodulation. More particularly, the present invention relates to equipment for achieving renal neuromodulation by means of an electric field of pulses and / or electroporation or electrofusion.

Antecedentes Background

El fallo cardiaco congestivo (“CHF”) es una condición que sucede cuando el corazón se daña y reduce el flujo sanguíneo a los órganos del cuerpo. Si el flujo sanguíneo disminuye suficientemente, la función del riñón llega a quedar impedida y da como resultado la retención de fluidos, secreciones hormonales anormales y un incremento en la constricción de los vasos sanguíneos. Estos resultados aumentan la carga de trabajo cardiaca y disminuyen adicionalmente la capacidad del corazón para bombear sangre a través del riñón y del sistema circulatorio. Congestive heart failure ("CHF") is a condition that occurs when the heart becomes damaged and reduces blood flow to the body's organs. If blood flow decreases sufficiently, kidney function becomes impaired and results in fluid retention, abnormal hormonal secretions and an increase in blood vessel constriction. These results increase the cardiac workload and further decrease the ability of the heart to pump blood through the kidney and the circulatory system.

Esta capacidad reducida reduce adicionalmente el flujo sanguíneo al riñón, que a su vez reduce adicionalmente la capacidad del corazón. Se cree que la perfusión progresivamente decreciente del riñón es una causa principal no cardiaca que perpetúa la espiral decreciente del CHF. Más aún, la sobrecarga de fluidos y los síntomas clínicos asociados resultantes de estos cambios fisiológicos son las causas predominantes de excesivos ingresos hospitalarios, una terrible calidad de vida e incontenibles costes para el sistema de cuidados de la salud debido al CHF. This reduced capacity further reduces blood flow to the kidney, which in turn further reduces the capacity of the heart. It is believed that the progressively decreasing perfusion of the kidney is a major non-cardiac cause that perpetuates the decreasing spiral of CHF. Moreover, fluid overload and associated clinical symptoms resulting from these physiological changes are the predominant causes of excessive hospital admissions, a terrible quality of life and unstoppable costs for the health care system due to CHF.

En tanto que muchas enfermedades diferentes pueden dañar inicialmente el corazón, una vez que está presente, el CHF se divide en dos tipos: CHF Crónico y CHF Agudo (o crónico descompensado). El fallo cardiaco congestivo crónico es una enfermedad a largo plazo, de progresión lenta, degenerativa. A través de los años, el fallo cardiaco congestivo crónico conduce a insuficiencia cardiaca. El CHF crónico se clasifica clínicamente por la capacidad de los pacientes para ejercitar o realizar actividades normales de la vida diaria (tal como se define por la Clase Funcional de la New York Heart Association). Los pacientes con CHF crónico se gestionan normalmente sobre la base de paciente externo, típicamente con fármacos. While many different diseases can initially damage the heart, once it is present, CHF is divided into two types: Chronic CHF and Acute CHF (or chronic decompensated). Chronic congestive heart failure is a long-term, slowly progressive degenerative disease. Over the years, chronic congestive heart failure leads to heart failure. Chronic CHF is classified clinically by the ability of patients to exercise or perform normal activities of daily living (as defined by the New York Heart Association Functional Class). Patients with chronic CHF are usually managed on an outpatient basis, typically with drugs.

Los pacientes con CHF crónicos pueden experimentar un deterioro abrupto, severo de la función cardiaca, denominada fallo cardiaco congestivo agudo, dando como resultado la incapacidad del corazón para mantener suficiente flujo sanguíneo y presión para mantener vivos los órganos vitales del cuerpo. Estos deterioros del CHF agudo pueden tener lugar cuando un estrés extra (tal como una infección o una sobrecarga excesiva de fluidos) aumenta significativamente la carga de trabajo cardiaca en un paciente con CHF crónico estable. A diferencia de la progresión paulatina en etapas del CHF crónico, un paciente que sufre un CHF agudo puede deteriorarse desde incluso las etapas más tempranas del CHF hasta un colapso hemodinámico severo. Además, el CHF Agudo puede suceder después de unas horas o días tras un Infarto Agudo de Miocardio (“AMI”), que es un daño repentino, irreversible al músculo cardíaco, denominado comúnmente como un ataque al corazón. Patients with chronic CHF may experience abrupt, severe impairment of cardiac function, called acute congestive heart failure, resulting in the inability of the heart to maintain sufficient blood flow and pressure to keep vital organs of the body alive. These acute CHF impairments can occur when extra stress (such as an infection or excessive fluid overload) significantly increases the cardiac workload in a patient with stable chronic CHF. Unlike gradual progression in chronic CHF stages, a patient suffering from acute CHF can deteriorate from even the earliest stages of CHF to severe hemodynamic collapse. In addition, Acute CHF may occur after a few hours or days after an Acute Myocardial Infarction ("AMI"), which is a sudden, irreversible damage to the heart muscle, commonly referred to as a heart attack.

Como se ha mencionado, los riñones juegan un papel significativo en la progresión del CHF, así como en el Fallo Renal Crónico (“CRF”), la Etapa Final de la Enfermedad Renal (“ESRD”), la hipertensión (patológicamente hipertensión sanguínea) y otras enfermedades cardio-renales. Las funciones del riñón se pueden resumir en tres grandes categorías: filtrado de la sangre y excreción de los productos de desecho generados por el metabolismo del cuerpo; regulación del equilibrio sódico o de sodio, agua, electrolitos y equilibrio ácido-base; y secreción de hormonas para mantener el flujo sanguíneo de los órganos vitales. Sin la función adecuada de los riñones, un paciente sufrirá retención de agua, flujo urinario reducido y acumulación de toxinas de desecho en la sangre del cuerpo. Estas condiciones resultantes de la función renal reducida o del fallo renal (fallo del riñón) se cree que aumentan el trabajo del corazón. En un paciente con CHF, el fallo renal hará que el corazón se deteriore adicionalmente según aumenta la acumulación de agua y de las toxinas en la sangre debido a unos riñones que funcionan defectuosamente y, a su vez, producen un daño adicional al corazón. As mentioned, the kidneys play a significant role in the progression of CHF, as well as in Chronic Renal Failure (“CRF”), the Final Stage of Renal Disease (“ESRD”), hypertension (pathologically blood hypertension) and other cardio-renal diseases. The functions of the kidney can be summarized in three broad categories: blood filtration and excretion of waste products generated by the body's metabolism; regulation of sodium or sodium balance, water, electrolytes and acid-base balance; and hormone secretion to maintain the blood flow of vital organs. Without proper kidney function, a patient will suffer water retention, reduced urinary flow and accumulation of waste toxins in the body's blood. These conditions resulting from reduced renal function or renal failure (kidney failure) are believed to increase the work of the heart. In a patient with CHF, renal failure will cause the heart to deteriorate further as the accumulation of water and toxins in the blood increases due to malfunctioning kidneys and, in turn, produce additional damage to the heart.

La unidad funcional principal de los riñones que está involucrada en la formación de la orina se denominan las “nefronas”. Cada riñón consiste en aproximadamente un millón de nefronas. La nefrona está compuesta por glomérulos y sus túbulos, que se pueden separar en un número de secciones: túbulo proximal, bucle medular (asa de Henle) y el túbulo distal. Cada nefrona se rodea por diferentes tipos de células que tienen la capacidad de secretar diversas sustancias y hormonas (tales como renina y eritropoyetina). La orina se forma como resultado de un proceso complejo que comienza con el filtrado del agua del plasma de la sangre en los glomérulos. Las paredes de los glomérulos son permeables libremente al agua y a las pequeñas moléculas pero casi impermeables a las proteínas y moléculas grandes. Por ello, en un riñón sano, el filtrado está virtualmente libre de proteínas y no tiene elementos celulares. El fluido filtrado que eventualmente se convierte en orina fluye a través de los túbulos. La composición química final de la orina se determina por la secreción en, y la reabsorción de sustancias desde, la orina requerida para mantener la homeostasis. The main functional unit of the kidneys that is involved in the formation of urine are called "nephrons." Each kidney consists of approximately one million nephrons. The nephron is composed of glomeruli and their tubules, which can be separated into a number of sections: proximal tubule, medullary loop (Henle's loop) and the distal tubule. Each nephron is surrounded by different types of cells that have the ability to secrete various substances and hormones (such as renin and erythropoietin). Urine is formed as a result of a complex process that begins with the filtration of water from the blood plasma in the glomeruli. The walls of the glomeruli are freely permeable to water and small molecules but almost impervious to proteins and large molecules. Therefore, in a healthy kidney, the filtrate is virtually protein free and has no cellular elements. The filtered fluid that eventually converts to urine flows through the tubules. The final chemical composition of the urine is determined by the secretion in, and the reabsorption of substances from, the urine required to maintain homeostasis.

Recibiendo aproximadamente el 20% de la producción cardiaca, los dos riñones filtran aproximadamente 125 ml de agua del plasma por minuto. El filtrado tiene lugar debido a un gradiente de presión a través de la membrana glomerular. La presión en las arterias del riñón empuja el agua del plasma dentro de los glomérulos produciendo la filtración. Para mantener la tasa de filtración glomerular (“GFR”) relativamente constante, se mantiene constante la presión en los glomérulos por la constricción o dilatación de las arteriolas aferentes y eferentes, los vasos con paredes musculares que conducen a y desde cada glomérulo. Receiving approximately 20% of cardiac output, the two kidneys filter approximately 125 ml of plasma water per minute. Filtering takes place due to a pressure gradient across the glomerular membrane. The pressure in the arteries of the kidney pushes the plasma water into the glomeruli producing filtration. To keep the glomerular filtration rate (“GFR”) relatively constant, the pressure in the glomeruli is maintained constant by the constriction or dilation of the afferent and efferent arterioles, the vessels with muscular walls that lead to and from each glomerulus.

En un paciente con CHF, el corazón fallará progresivamente y el flujo sanguíneo y la presión caerán en el sistema circulatorio del paciente. Durante un fallo cardiaco agudo, las compensaciones a corto plazo sirven para mantener la perfusión a los órganos críticos, principalmente el cerebro y el corazón que no pueden sobrevivir a una reducción prolongada en el flujo sanguíneo. Sin embargo, estas mismas respuestas que inicialmente ayudan a sobrevivir durante el fallo cardiaco agudo se convierten en perjudiciales durante el fallo cardiaco crónico. In a patient with CHF, the heart will progressively fail and blood flow and pressure will fall into the patient's circulatory system. During an acute heart failure, short-term compensations serve to maintain perfusion to critical organs, mainly the brain and the heart that cannot survive a prolonged reduction in blood flow. However, these same responses that initially help survive during acute heart failure become harmful during chronic heart failure.

Una combinación de complejos mecanismos contribuye a una sobrecarga de fluidos perjudicial en el CHF. Cuando falla el corazón y cae la presión sanguínea, los riñones no pueden funcionar y quedan afectados debido a la insuficiente presión sanguínea para la perfusión. Esta afectación en la función renal conduce finalmente a la disminución en la producción de orina. Sin suficiente producción de orina, el cuerpo retiene fluidos y la sobrecarga de fluidos resultante produce edemas periféricos (tumefacción de las piernas), dificultad respiratoria (debida a fluidos en los pulmones) y retención de fluidos en el abdomen, entre otras condiciones no deseables en el paciente. A combination of complex mechanisms contributes to a harmful fluid overload in CHF. When the heart fails and blood pressure drops, the kidneys cannot function and are affected due to insufficient blood pressure for perfusion. This affectation in renal function ultimately leads to a decrease in urine production. Without sufficient urine output, the body retains fluids and the resulting fluid overload produces peripheral edema (swelling of the legs), respiratory distress (due to fluids in the lungs) and fluid retention in the abdomen, among other undesirable conditions in the patient.

Además, la disminución en la producción cardiaca conduce a un flujo sanguíneo renal reducido, un estímulo neurohormonal incrementado y una liberación de la hormona renina desde el aparato yuxtaglomerular del riñón. Eso da como resultado una ávida retención de sodio y, por ello, expansión de volumen. El aumento en la renina da como resultado la formación de angiotensina, un potente vasoconstrictor. El fallo cardiaco y la reducción resultante en la presión sanguínea también reducen el flujo sanguíneo y la presión de perfusión a través de otros órganos del cuerpo distintos de los riñones. Cuando sufren una presión sanguínea reducida, estos órganos pueden convertirse en hipóxicos, dando como resultado una acidosis metabólica que reduce la efectividad de la terapia farmacológica y aumenta un riesgo de muerte súbita. In addition, the decrease in cardiac output leads to reduced renal blood flow, an increased neurohormonal stimulus and a release of the renin hormone from the juxtaglomerular apparatus of the kidney. That results in an avid sodium retention and, therefore, volume expansion. The increase in renin results in the formation of angiotensin, a potent vasoconstrictor. Heart failure and the resulting reduction in blood pressure also reduce blood flow and perfusion pressure through organs in the body other than the kidneys. When they suffer a reduced blood pressure, these organs can become hypoxic, resulting in a metabolic acidosis that reduces the effectiveness of drug therapy and increases a risk of sudden death.

Esta espiral de deterioro que observan los médicos en los pacientes con fallo cardíaco se cree que está mediada, al menos en parte, por la activación de una ligera interacción entre la función cardiaca y la función renal, conocida como el sistema renina-angiotensina. Las perturbaciones en la función de bombeo del corazón dan como resultado una producción cardiaca decreciente y un flujo sanguíneo disminuido. Los riñones responden al flujo sanguíneo disminuido como si el volumen sanguíneo total hubiese decrecido, cuando de hecho el volumen medido es normal o incluso incrementado. Esto conduce a una retención de fluidos por los riñones y la formación de edemas, produciendo por ello una sobrecarga de fluidos y un incremento del estrés en el corazón. This spiral of deterioration observed by doctors in patients with heart failure is believed to be mediated, at least in part, by the activation of a slight interaction between cardiac function and renal function, known as the renin-angiotensin system. Disturbances in the pumping function of the heart result in decreased cardiac output and decreased blood flow. The kidneys respond to decreased blood flow as if the total blood volume had decreased, when in fact the measured volume is normal or even increased. This leads to a retention of fluids by the kidneys and the formation of edema, resulting in an overload of fluids and an increase in stress in the heart.

Sistemáticamente, se asocia al CHF con una resistencia vascular periférica anormalmente elevada y está controlada por las alteraciones de la circulación resultantes de una perturbación intensa de la función del sistema nervioso simpático. La actividad incrementada del sistema nervioso simpático promueve un círculo vicioso decreciente de incremento en la vasoconstricción arterial (incremento en la resistencia de los vasos al flujo sanguíneo) seguida por una reducción adicional de la producción cardiaca, causando incluso un flujo sanguíneo más disminuido a los órganos vitales. Systematically, it is associated with CHF with abnormally high peripheral vascular resistance and is controlled by circulation disorders resulting from an intense disturbance of sympathetic nervous system function. The increased activity of the sympathetic nervous system promotes a decreasing vicious circle of increase in arterial vasoconstriction (increased resistance of blood vessels to the blood vessel) followed by an additional reduction in cardiac output, causing even more decreased blood flow to the organs vital.

En el CHF por medio de los mecanismos previamente explicados de vasoconstricción, el corazón y el sistema circulatorio reducen dramáticamente el flujo sanguíneo a los riñones. Durante el CHF, los riñones reciben una orden desde los centros neurales más elevados a través de las vías nerviosas y mensajeros hormonales para retener fluido y sodio en el cuerpo. En respuesta al estrés en el corazón, los centros neurales mandan a los riñones reducir sus funciones de filtrado. Mientras que a corto plazo, estas órdenes pueden ser beneficiosas, si continúan estas órdenes durante horas y días pueden perjudicar la vida de la persona o hacer a la persona dependiente de un riñón artificial para vivir al hacer que los riñones cesen en su funcionamiento. In CHF, through the previously explained mechanisms of vasoconstriction, the heart and the circulatory system dramatically reduce blood flow to the kidneys. During CHF, the kidneys receive an order from the higher neural centers through the nerve pathways and hormonal messengers to retain fluid and sodium in the body. In response to stress in the heart, the neural centers instruct the kidneys to reduce their filtering functions. While in the short term, these orders can be beneficial, if these orders continue for hours and days they can harm the person's life or make the person dependent on an artificial kidney to live by causing the kidneys to cease functioning.

Cuando los riñones no filtran completamente la sangre, se retiene una enorme cantidad de fluido en el cuerpo, lo que da como resultado una distensión (retención de fluido en los tejidos) y un aumento en la carga de trabajo del corazón. El fluido puede penetrar en los pulmones del paciente que llega a tener dificultad respiratoria. Este raro y autodestructivo fenómeno se explica más comúnmente por los efectos del mecanismo compensatorio normal del cuerpo que percibe inapropiadamente la baja presión sanguínea crónica del CHF como un signo de perturbación temporal, similar a un sangrado. When the kidneys do not completely filter the blood, a huge amount of fluid is retained in the body, resulting in a strain (retention of fluid in the tissues) and an increase in the workload of the heart. The fluid can penetrate the lungs of the patient who has difficulty breathing. This rare and self-destructive phenomenon is most commonly explained by the effects of the normal compensatory mechanism of the body that inappropriately perceives the low chronic blood pressure of CHF as a sign of temporary disturbance, similar to bleeding.

En una situación aguda, el cuerpo trata de proteger sus órganos más vitales, el cerebro y el corazón, de los peligros de la falta de oxígeno. Se envían órdenes a través de las vías y mensajeros neurales y hormonales. Estos comandos se dirigen hacia el objetivo de mantener la presión sanguínea en el cerebro y el corazón, que son tratados por el cuerpo como los órganos más vitales. El cerebro y el corazón no pueden sostener una baja perfusión durante un período sustancial de tiempo. Se tendrá como resultado un ataque o una parada cardiaca si la presión sanguínea a esos órganos se reduce hasta niveles inaceptables. Otros órganos, tales como los riñones, pueden soportar periodos de alguna forma más largos de isquemia sin sufrir daños a largo plazo. En consecuencia, el cuerpo sacrifica el suministro de sangre a estos otros órganos en favor del cerebro y del corazón. In an acute situation, the body tries to protect its most vital organs, the brain and the heart, from the dangers of lack of oxygen. Orders are sent through the neural and hormonal pathways and messengers. These commands are directed towards the goal of maintaining blood pressure in the brain and heart, which are treated by the body as the most vital organs. The brain and the heart cannot sustain a low perfusion for a substantial period of time. An attack or cardiac arrest will result if blood pressure to those organs is reduced to unacceptable levels. Other organs, such as the kidneys, can withstand somehow longer periods of ischemia without suffering long-term damage. Consequently, the body sacrifices the blood supply to these other organs in favor of the brain and the heart.

El problema hemodinámico resultante del CHF activa varios sistemas neurohormonales, tales como la reninaangiotensina y el sistema de aldosterona, el sistema simpático-adrenal y la liberación de vasopresina. Cuando los riñones sufren de una vasoconstricción renal aumentada, cae la GFR y la carga de sodio en el sistema circulatorio aumenta. Simultáneamente, se libera más renina desde el yuxtaglomerular del riñón. Los efectos combinados de un funcionamiento renal reducido incluyen una carga de sodio glomerular reducida y un incremento mediado por la aldosterona en la reabsorción tubular del sodio y la retención en el cuerpo de sodio y agua. Estos efectos conducen a varios signos y síntomas de la situación de CHF, incluyendo un corazón agrandado, tensión de las paredes sistólicas incrementada y un aumento en la demanda de oxígeno miocárdico y la formación de edemas en base a la retención de fluidos y sodio en los riñones. En consecuencia, una reducción sostenida en el flujo sanguíneo renal y una vasoconstricción es responsable directamente de producir la retención de fluidos asociada con el CHF. The hemodynamic problem resulting from CHF activates several neurohormonal systems, such as reninaangiotensin and aldosterone system, sympathetic-adrenal system and vasopressin release. When the kidneys suffer from increased renal vasoconstriction, the GFR falls and the sodium load in the circulatory system increases. Simultaneously, more renin is released from the juxtaglomerular kidney. The combined effects of reduced renal function include a reduced glomerular sodium load and an aldosterone-mediated increase in tubular reabsorption of sodium and retention in the body of sodium and water. These effects lead to various signs and symptoms of the CHF situation, including an enlarged heart, increased systolic wall tension and an increased demand for myocardial oxygen and the formation of edema based on fluid and sodium retention in the kidneys Consequently, a sustained reduction in renal blood flow and a vasoconstriction is directly responsible for producing fluid retention associated with CHF.

El CHF es progresivo, y hasta el momento, no curable. Las limitaciones de la terapia con fármacos y su incapacidad para revertir o incluso detener el deterioro de los pacientes con CHF son claros. Las terapias quirúrgicas son efectivas en algunos casos, pero limitadas a la población de pacientes en etapa final debido al riesgo y al coste asociado. Adicionalmente, el dramático papel jugado por los riñones en el deterioro de los pacientes con CHF no está adecuadamente enfocado por las terapias quirúrgicas actuales. CHF is progressive, and so far, not curable. The limitations of drug therapy and its inability to reverse or even stop the deterioration of patients with CHF are clear. Surgical therapies are effective in some cases, but limited to the population of patients in the final stage due to the risk and the associated cost. Additionally, the dramatic role played by the kidneys in the deterioration of patients with CHF is not adequately focused by current surgical therapies.

El sistema nervioso autónomo se reconoce como una vía importante para las señales de control que son responsables de la regulación de las funciones corporales críticas para mantener el equilibrio de fluidos vasculares y la presión sanguínea. El sistema nervioso autónomo conduce información en la forma de señales desde los sensores biológicos del cuerpo tales como los barorreceptores (que responden a la presión y el volumen de sangre) y los quimiorreceptores (que responden a la composición química de la sangre) al sistema nervioso central a través de sus fibras sensoriales. También dirige señales de órdenes desde el sistema nervioso central que controlan los diversos componentes inervados del sistema vascular a través de sus fibras motoras. The autonomic nervous system is recognized as an important pathway for control signals that are responsible for the regulation of critical bodily functions to maintain vascular fluid balance and blood pressure. The autonomic nervous system conducts information in the form of signals from the body's biological sensors such as baroreceptors (which respond to blood pressure and volume) and chemoreceptors (which respond to the chemical composition of blood) to the nervous system central through its sensory fibers. It also directs command signals from the central nervous system that control the various innervated components of the vascular system through its motor fibers.

La experiencia con el transplante de riñón humano proporcionó una primera evidencia del papel del sistema nervioso en la función del riñón. Se observó que tras el transplante, cuando todos los nervios del riñón están totalmente cortados, el riñón aumentó la secreción de agua y de sodio. Este fenómeno se observó también en animales cuando se cortaron o se destruyeron químicamente los nervios renales. El fenómeno se denominó “diuresis por denervación” dado que la denervación actuó sobre un riñón de modo similar a una medicación diurética. Posteriormente se descubrió que la “diuresis por denervación” estaba asociada con la vasodilatación del sistema arterial renal que conducía a un flujo sanguíneo aumentado a través del riñón. Este fenómeno se confirmó por la observación en animales de que reduciendo la presión sanguínea que se suministra a los riñones se invertía la “diuresis por denervación”. The experience with human kidney transplantation provided first evidence of the role of the nervous system in kidney function. It was observed that after the transplant, when all the nerves of the kidney are completely cut, the kidney increased the secretion of water and sodium. This phenomenon was also observed in animals when the renal nerves were cut or chemically destroyed. The phenomenon was called "denervation diuresis" since denervation acted on a kidney in a manner similar to a diuretic medication. Subsequently, it was discovered that "denervation diuresis" was associated with vasodilation of the renal arterial system that led to increased blood flow through the kidney. This phenomenon was confirmed by the observation in animals that by reducing the blood pressure that is supplied to the kidneys, the "denervation diuresis" was reversed.

Se observó también que después de pasar varios meses tras la cirugía de transplante en casos con éxito, se detenía la “diuresis por denervación” en los receptores trasplantados y la función renal volvía a la normal. Originalmente, se creyó que la “diuresis renal” era un fenómeno transitorio y que los nervios que conducen señales desde el sistema nervioso central al riñón no eran esenciales para la función del riñón. Descubrimientos posteriores sugirieron que los nervios renales tenían una capacidad profunda para regenerarse y que la reversión de la “diuresis por denervación” se podría atribuir al crecimiento de nuevas fibras nerviosas que suministraban a los riñones los estímulos necesarios. It was also observed that after several months after transplant surgery in successful cases, the "denervation diuresis" in the transplanted recipients was stopped and the renal function returned to normal. Originally, it was believed that "renal diuresis" was a transient phenomenon and that the nerves that carry signals from the central nervous system to the kidney were not essential for kidney function. Later discoveries suggested that the renal nerves had a profound capacity to regenerate and that the reversal of "denervation diuresis" could be attributed to the growth of new nerve fibers that gave the kidneys the necessary stimuli.

Otro núcleo de investigación se enfocó en el papel del control neural de la secreción de la hormona renina por el riñón. Como se ha explicado previamente, la renina es una hormona responsable del “círculo vicioso” de la vasoconstricción y de la retención de agua y sodio en los pacientes con fallo cardíaco. Se demostró que un aumento Another research nucleus focused on the role of neural control of the secretion of the renin hormone by the kidney. As previously explained, renin is a hormone responsible for the "vicious circle" of vasoconstriction and the retention of water and sodium in patients with heart failure. It was shown that an increase

o disminución en la actividad nerviosa simpática renal producía aumentos y disminuciones paralelas, respectivamente, en la tasa de secreción de renina por el riñón. or decrease in renal sympathetic nerve activity produced parallel increases and decreases, respectively, in the rate of renin secretion by the kidney.

En resumen, es conocido a partir de experiencias clínicas en el amplio campo de la investigación animal que un aumento en la actividad nerviosa simpática renal conduce a la vasoconstricción de los vasos sanguíneos que alimentan al riñón, un descenso en el flujo sanguíneo renal, una disminución en la eliminación de agua y sodio del cuerpo y un aumento en la secreción de renina. Es conocido también que la reducción de la actividad nerviosa renal simpática, por ejemplo, a través de la denervación, puede invertir estos procesos. In summary, it is known from clinical experiences in the broad field of animal research that an increase in renal sympathetic nerve activity leads to vasoconstriction of the blood vessels that feed the kidney, a decrease in renal blood flow, a decrease in the elimination of water and sodium from the body and an increase in the secretion of renin. It is also known that the reduction of sympathetic renal nerve activity, for example, through denervation, can reverse these processes.

Se ha establecido en modelos animales que la condición de fallo cardíaco da como resultado una estimulación simpática anormalmente elevada del riñón. Este fenómeno fue seguido hacia atrás hasta los nervios sensoriales que conducen las señales desde los barorreceptores al sistema nervioso central. Los barorreceptores están presentes en diferentes localizaciones del sistema vascular. Existen poderosas relaciones entre los barorreceptores en las arterias carótidas (que alimentan al cerebro con sangre arterial) y los estímulos nerviosos simpáticos a los riñones. Cuando la presión sanguínea arterial se redujo súbitamente en animales de experimentación con fallo cardíaco, el tono simpático aumentó. Sin embargo, el reflejo barorreceptor probablemente no es el único responsable de la elevada actividad nerviosa renal en los pacientes con CHF crónico. Si se exponen a un nivel reducido de presión arterial durante un tiempo prolongado, los barorreceptores normalmente se “reponen”, es decir, vuelven a su nivel básico de actividad, hasta que se introduce una nueva perturbación. Por lo tanto, se cree que en los pacientes con CHF crónico, los componentes del sistema nervioso autónomo responsables del control de la presión sanguínea y del control neural de la función del riñón se vuelven anormales. Los mecanismos exactos que producen esta anormalidad no se comprenden completamente, pero su efecto sobre la situación global de los pacientes con CHF es profundamente negativo. It has been established in animal models that the condition of cardiac failure results in an abnormally elevated sympathetic stimulation of the kidney. This phenomenon was followed back to the sensory nerves that carry the signals from the baroreceptors to the central nervous system. Baroreceptors are present in different locations of the vascular system. There are powerful relationships between baroreceptors in the carotid arteries (which feed the brain with arterial blood) and sympathetic nerve stimuli to the kidneys. When arterial blood pressure dropped suddenly in experimental animals with heart failure, sympathetic tone increased. However, the baroreceptor reflex is probably not solely responsible for the high renal nerve activity in patients with chronic CHF. If they are exposed to a reduced level of blood pressure for a long time, the baroreceptors usually "replenish", that is, they return to their basic level of activity, until a new disturbance is introduced. Therefore, it is believed that in patients with chronic CHF, the components of the autonomic nervous system responsible for blood pressure control and neural control of kidney function become abnormal. The exact mechanisms that produce this abnormality are not fully understood, but its effect on the overall situation of patients with CHF is profoundly negative.

La Etapa Final de Disfunción Renal es otra condición al menos parcialmente controlada por la actividad neural renal. Ha habido un aumento dramático de pacientes con ESRD debido a la nefropatía diabética, glomerulonefritis crónica e hipertensión descontrolada. El fallo renal crónico progresa lentamente hacia ESRD. El CRF representa un periodo crítico en la evolución del ESRD. Las señales y síntomas de CRF son inicialmente menores, pero en el transcurso de 2-5 años, se vuelven progresivos e irreversibles. Mientras que se ha hecho algún progreso para combatir la progresión hacia el, y las complicaciones del, ESRD, los beneficios clínicos de las intervenciones existentes continúan limitados. The Final Stage of Renal Dysfunction is another condition at least partially controlled by renal neural activity. There has been a dramatic increase in patients with ESRD due to diabetic nephropathy, chronic glomerulonephritis and uncontrolled hypertension. Chronic renal failure progresses slowly towards ESRD. The CRF represents a critical period in the evolution of the ESRD. The signs and symptoms of CRF are initially minor, but over the course of 2-5 years, they become progressive and irreversible. While some progress has been made to combat progression towards, and the complications of, ESRD, the clinical benefits of existing interventions remain limited.

Se ha conocido durante varias décadas que las enfermedades renales de diversa etiología (hipotensión, infección, traumas, enfermedad autoinmune, etc.) pueden conducir al síndrome de CRF caracterizado por una hipertensión sistémica, proteinuria (exceso de proteína filtrada de la sangre en la orina) y una caída progresiva en el GFR dando como resultado finalmente la ESRD. Estas observaciones sugieren que el CRF progresa a través de una vía común de mecanismos y que las intervenciones terapéuticas que inhiben esta vía común pueden tener éxito en detener la tasa de progresión del CRF independientemente de la causa de inicio. It has been known for several decades that kidney diseases of different etiology (hypotension, infection, trauma, autoimmune disease, etc.) can lead to CRF syndrome characterized by systemic hypertension, proteinuria (excess of filtered blood protein in the urine ) and a progressive fall in the GFR resulting in the ESRD. These observations suggest that CRF progresses through a common pathway of mechanisms and that therapeutic interventions that inhibit this common pathway can be successful in stopping the rate of progression of CRF regardless of the cause of onset.

Para comenzar el círculo vicioso del CRF, un daño inicial en el riñón produce una pérdida de algunas nefronas. Para mantener el GFR normal, hay una activación de mecanismos renales y sistémicos compensatorios que dan como resultado un estado de hiperfiltración en las nefronas restantes. Eventualmente, sin embargo, el número incrementado de nefronas “sobrecargadas” y dañadas por la hiperfiltración se pierden. En algún punto, se pierde un número suficiente de nefronas de modo que ya no se puede mantener un GFR normal. Estos cambios patológicos del CRF producen el empeoramiento de la hipertensión sistémica, y por ello una elevada presión glomerular e hiperfiltración aumentada. La hiperfiltración y la permeabilidad glomerular aumentada en el CRF provocan un elevado aumento de proteínas de la sangre, a través de los glomérulos y dentro de los túbulos renales. Esta proteína es directamente tóxica para los túbulos y conduce a pérdidas adicionales de nefronas, aumentando la tasa de progresión del CRF. Este círculo vicioso del CRF continúa mientras cae el GFR con pérdida de nefronas adicionales que conducen a hiperfiltración adicional y finalmente al ESRD que requiere diálisis. Clínicamente, la hipertensión y el exceso de filtración de proteínas se ha mostrado que son dos factores principales determinantes en la tasa de progresión del CRF hacia el ESRD. To begin the vicious cycle of CRF, an initial damage to the kidney causes a loss of some nephrons. To maintain normal GFR, there is an activation of renal and systemic compensatory mechanisms that result in a state of hyperfiltration in the remaining nephrons. Eventually, however, the increased number of "overloaded" nephrons damaged by hyperfiltration are lost. At some point, a sufficient number of nephrons is lost so that a normal GFR can no longer be maintained. These pathological changes of CRF cause the worsening of systemic hypertension, and therefore high glomerular pressure and increased hyperfiltration. Hyperfiltration and increased glomerular permeability in the CRF cause a high increase in blood proteins, through the glomeruli and into the renal tubules. This protein is directly toxic to the tubules and leads to additional losses of nephrons, increasing the rate of progression of the CRF. This vicious circle of the CRF continues while the GFR falls with loss of additional nephrons leading to additional hyperfiltration and finally to the ESRD that requires dialysis. Clinically, hypertension and excess protein filtration have been shown to be two main determining factors in the rate of progression of CRF towards ESRD.

Aunque previamente conocidos clínicamente, no fue hasta la década de 1980 cuando se identificó el enlace fisiológico entre la hipertensión, la proteinuria, la pérdida de nefronas y el CRF. En la década de 1990, se esclareció el papel de la actividad del sistema nervioso simpático. Las señales aferentes que llegan desde los riñones dañados debido a la activación de mecanorreceptores y quimiorreceptores estimulan áreas del cerebro responsables del control de la presión sanguínea. En respuesta, el cerebro aumenta la estimulación simpática en el nivel sistémico, dando como resultado una presión sanguínea incrementada principalmente a través de la vasoconstricción de los vasos sanguíneos. Cuando una estimulación simpática elevada alcanza los riñones a través de las fibras nerviosas simpáticas eferentes, produce efectos perjudiciales principales en dos formas. Los riñones se dañan por medio de la toxicidad renal directa a partir de la liberación de neurotransmisores simpáticos (tal como la norepinefrina) en los riñones independientes de la hipertensión. Adicionalmente, la secreción de renina que activa la Angiotensina II se incrementa, lo que incrementa la vasoconstricción sistémica y agrava la hipertensión. Although previously known clinically, it was not until the 1980s that the physiological link between hypertension, proteinuria, loss of nephrons and CRF was identified. In the 1990s, the role of sympathetic nervous system activity was clarified. Afferent signals that arrive from the damaged kidneys due to the activation of mechanoreceptors and chemoreceptors stimulate areas of the brain responsible for blood pressure control. In response, the brain increases sympathetic stimulation at the systemic level, resulting in increased blood pressure primarily through vasoconstriction of blood vessels. When high sympathetic stimulation reaches the kidneys through efferent sympathetic nerve fibers, it produces major detrimental effects in two ways. The kidneys are damaged by direct renal toxicity from the release of sympathetic neurotransmitters (such as norepinephrine) in the kidneys independent of hypertension. Additionally, the renin secretion that activates Angiotensin II is increased, which increases systemic vasoconstriction and aggravates hypertension.

Con el tiempo, el daño a los riñones conduce a un aumento adicional del las señales simpáticas aferentes desde los riñones hacia el cerebro. La elevada Angiotensina II facilita adicionalmente la liberación renal interna de neurotransmisores. Se cierra por lo tanto el bucle de realimentación, lo que acelera el deterioro de los riñones. Over time, damage to the kidneys leads to an additional increase in afferent sympathetic signals from the kidneys to the brain. The elevated Angiotensin II further facilitates the internal renal release of neurotransmitters. The feedback loop is therefore closed, which accelerates the deterioration of the kidneys.

A la vista de lo anterior, sería deseable proporcionar procedimientos y aparatos para el tratamiento del fallo cardiaco congestivo, la enfermedad renal, la hipertensión y/u otras enfermedades cardio-renales a través de la neuromodulación y/o de la denervación renal. In view of the foregoing, it would be desirable to provide procedures and apparatus for the treatment of congestive heart failure, kidney disease, hypertension and / or other cardio-renal diseases through neuromodulation and / or renal denervation.

Sumario Summary

La presente invención proporciona aparatos para la neuromodulación renal (por ejemplo, la denervación) usando un campo eléctrico pulsante (PEF). Varios aspectos de la invención son aplicables a los campos eléctricos pulsantes para efectuar la electroporación y/o electrofusión en nervios renales, en otras fibras neurales que contribuyen a la función neural renal o en otras características neurales. Varias realizaciones de la invención son dispositivos intravasculares para inducir la neuromodulación renal. Los aparatos y procedimientos descritos en el presente documento pueden utilizar cualquier parámetro adecuado de la señal o campo eléctrico que consiga una neuromodulación, incluyendo la denervación y/o creen en otra forma un efecto de electroporación y/o electrofusión. Por ejemplo, la señal eléctrica puede incorporar un campo eléctrico pulsante de nanosegundos (nsPEF) y/o un PEF para efectuar la electroporación. Una realización específica comprende la aplicación de un primer tratamiento de electroporación por PEF seguida por un segundo tratamiento de electroporación por nsPEF para inducir la apoptosis en cualquier célula que permanezca intacta después del tratamiento por PEF, o viceversa. Una realización alternativa comprende la fusión de células nerviosas mediante la aplicación de un PEF en una manera que se espera que reduzca o elimine la capacidad de los nervios para conducir impulsos eléctricos. Cuando los procedimientos y aparatos se aplican a los nervios renales y/u otras fibras neurales que contribuyen a la función neural renal, los presentes inventores creen que aumentará la producción de orina y/o se controlará la presión sanguínea en una forma que impedirá o tratará el CHF, la hipertensión, las enfermedades del sistema renal y otras anomalías renales. The present invention provides apparatus for renal neuromodulation (eg, denervation) using a pulsating electric field (PEF). Several aspects of the invention are applicable to pulsing electric fields to effect electroporation and / or electrofusion in renal nerves, in other neural fibers that contribute to renal neural function or in other neural features. Several embodiments of the invention are intravascular devices for inducing renal neuromodulation. The apparatus and procedures described herein may use any suitable parameter of the signal or electric field that achieves a neuromodulation, including denervation and / or otherwise create an electroporation and / or electrofusion effect. For example, the electrical signal can incorporate a pulsating electric field of nanoseconds (nsPEF) and / or a PEF to effect electroporation. A specific embodiment comprises the application of a first electroporation treatment by PEF followed by a second electroporation treatment by nsPEF to induce apoptosis in any cell that remains intact after PEF treatment, or vice versa. An alternative embodiment comprises the fusion of nerve cells by applying a PEF in a manner that is expected to reduce or eliminate the ability of nerves to conduct electrical impulses. When the procedures and apparatus are applied to the renal nerves and / or other neural fibers that contribute to renal neural function, the present inventors believe that urine production will increase and / or blood pressure will be controlled in a manner that will prevent or treat CHF, hypertension, diseases of the renal system and other renal abnormalities.

Varios aspectos y realizaciones particulares pueden conseguir tales resultados mediante la selección de los parámetros adecuados para los PEF y/o nsPEF. Los parámetros del campo eléctrico pulsante pueden incluir, pero sin limitarse a, la intensidad de campo, el ancho de los pulsos, la forma del pulso, el número de pulsos y/o el intervalo entre pulsos (por ejemplo el ciclo de trabajo). Las intensidades de campo adecuadas incluyen, por ejemplo intensidades de hasta aproximadamente 10.000 V/cm. Los anchos de pulso adecuados incluyen, por ejemplo, anchos de hasta aproximadamente 1 segundo. Las formas adecuadas de la forma de onda de los pulsos incluyen, por ejemplo, formas de onda de corriente alterna, ondas senoidales, ondas cosenoidales, combinaciones de ondas de seno y coseno, formas de onda en corriente continua, formas de onda de corriente alterna desplazadas en continua, formas de onda de radiofrecuencia, ondas cuadradas, ondas trapezoidales, ondas exponencialmente decrecientes, combinaciones de las mismas, etc. Los números de pulsos adecuados incluyen, por ejemplo, al menos un pulso. Los intervalos entre pulsos adecuados incluyen, por ejemplo, intervalos de menos de aproximadamente 10 segundos. Se puede utilizar como se desee cualquier combinación de estos parámetros. Estos parámetros se proporcionan con propósitos de ilustración y no se deberían considerar de ninguna forma limitadores. Serán evidentes parámetros adicionales y formas de onda alternativas. Several aspects and particular embodiments can achieve such results by selecting the appropriate parameters for PEF and / or nsPEF. The parameters of the pulsing electric field may include, but are not limited to, the field strength, the pulse width, the pulse shape, the number of pulses and / or the interval between pulses (for example the duty cycle). Suitable field strengths include, for example, intensities of up to about 10,000 V / cm. Suitable pulse widths include, for example, widths of up to about 1 second. Suitable forms of the pulse waveform include, for example, alternating current waveforms, sine waves, cosenoid waves, sine and cosine wave combinations, direct current waveforms, alternating current waveforms continuously displaced, radiofrequency waveforms, square waves, trapezoidal waves, exponentially decreasing waves, combinations thereof, etc. Suitable pulse numbers include, for example, at least one pulse. Suitable intervals between pulses include, for example, intervals of less than about 10 seconds. Any combination of these parameters can be used as desired. These parameters are provided for purposes of illustration and should not be considered limiting in any way. Additional parameters and alternative waveforms will be apparent.

Diversas realizaciones se dirigen a los sistemas intravasculares percutáneos para proporcionar una denervación de larga duración para minimizar la expansión del infarto agudo de miocardio (“AMI”) y para ayudar a impedir la aparición de cambios morfológicos que se asocian con el fallo cardiaco congestivo. Por ejemplo, una realización de la invención comprende el tratamiento de un paciente por infarto, por ejemplo, mediante angioplastia coronaria y/o colocación de stent, y la realización de un procedimiento de denervación renal por campo eléctrico pulsante intraarterial bajo guía fluoroscópica. Alternativamente, la terapia de PEF se podría aplicar en una sesión separada tan pronto como se haya estabilizado el AMI. La neuromodulación renal se puede usar también como una terapia complementaria de los procesos quirúrgicos renales. En estas realizaciones, el aumento anticipado en la producción de orina y/o el control de la presión sanguínea proporcionada por la terapia de PEF renal se espera que reduzca la carga sobre el corazón para inhibir la expansión del infarto e impedir el CHF. Various embodiments are directed to percutaneous intravascular systems to provide long-lasting denervation to minimize the expansion of acute myocardial infarction ("AMI") and to help prevent the occurrence of morphological changes that are associated with congestive heart failure. For example, one embodiment of the invention comprises the treatment of a patient by infarction, for example, by coronary angioplasty and / or stent placement, and the performance of a procedure of renal denervation by intra-arterial pulsating electric field under fluoroscopic guidance. Alternatively, PEF therapy could be applied in a separate session as soon as the AMI has stabilized. Renal neuromodulation can also be used as a complementary therapy for renal surgical processes. In these embodiments, the anticipated increase in urine production and / or blood pressure control provided by renal PEF therapy is expected to reduce the burden on the heart to inhibit the expansion of the infarction and prevent CHF.

Diversas realizaciones de sistemas de campo eléctrico pulsante intravascular descritas en el presente documento pueden denervar o reducir la actividad del suministro nervioso renal inmediatamente post-infarto, o en cualquier momento posterior, sin dejar a un lado un implante permanente en el paciente. Estas realizaciones esperan que aumente la producción de orina y/o el control de la presión sanguínea durante un periodo de varios meses durante los que puede curar el corazón del paciente. Si se determina que una neuromodulación repetida y/o crónica sería beneficiosa tras este periodo de curación, el tratamiento de PEF renal se puede repetir según sea necesario. Various embodiments of intravascular pulsing electric field systems described herein may denervate or reduce the activity of the renal nerve supply immediately post-infarction, or at any later time, without leaving aside a permanent implant in the patient. These embodiments hope to increase urine production and / or blood pressure control over a period of several months during which the patient's heart can heal. If it is determined that a repeated and / or chronic neuromodulation would be beneficial after this healing period, the renal PEF treatment can be repeated as necessary.

Además del tratamiento de modo eficaz del AMI, diversas realizaciones de sistemas descritos en el presente documento se espera también que traten el CHF, la hipertensión, el fallo renal y otras enfermedades renales o cardio-renales influenciadas o afectadas por una actividad nerviosa simpática renal incrementada. Por ejemplo, se pueden usar los sistemas para tratar el CHF en cualquier momento mediante el adelanto del sistema de PEF a un lugar de tratamiento por medio de una estructura vascular y aplicar entonces una terapia de PEF en el lugar de tratamiento. Esto puede, por ejemplo, modificar un nivel de descarga de fluidos. In addition to the effective treatment of AMI, various embodiments of systems described herein are also expected to treat CHF, hypertension, renal failure and other renal or cardio-renal diseases influenced or affected by an increased renal sympathetic nervous activity. . For example, the systems can be used to treat CHF at any time by advancing the PEF system to a treatment site by means of a vascular structure and then applying a PEF therapy at the treatment site. This can, for example, modify a level of fluid discharge.

Las realizaciones de los sistemas de PEF intravascular descritas en el presente documento se pueden usar de modo similar a los catéteres de angioplastia o electrofisiología que son bien conocidos en la técnica. Por ejemplo, se puede conseguir un acceso arterial a través de una técnica de Seldinger estándar, y se puede colocar opcionalmente una vaina arterial para proporcionar acceso al catéter. Se puede avanzar un alambre guía a través del sistema vascular y dentro de la arteria renal del paciente, y entonces se puede avanzar la PEF intravascular sobre el alambre guía y/o a través de la vaina dentro de la arteria renal. Se puede colocar opcionalmente la vaina antes de insertar el catéter de PEF o avanzar junto con el catéter de PEF de modo que la vaina cubra parcialmente o completamente el catéter. Alternativamente, el catéter de PEF se puede avanzar directamente a través de la vasculatura sin el uso de un alambre guía y/o introducido y avanzado dentro de la vasculatura sin una vaina. The embodiments of the intravascular PEF systems described herein can be used in a manner similar to angioplasty or electrophysiology catheters that are well known in the art. For example, arterial access can be achieved through a standard Seldinger technique, and an arterial sheath can be optionally placed to provide access to the catheter. A guidewire can be advanced through the vascular system and into the patient's renal artery, and then the intravascular PEF may be advanced over the guidewire and / or through the sheath within the renal artery. The sheath may be optionally placed before inserting the PEF catheter or advancing together with the PEF catheter so that the sheath partially or completely covers the catheter. Alternatively, the PEF catheter can be advanced directly through the vasculature without the use of a guidewire and / or inserted and advanced into the vasculature without a sheath.

Además de una colocación arterial, el sistema de PEF se puede colocar dentro de una vena. El acceso venoso puede, por ejemplo, ser conseguido a través de una aproximación yugular. El sistema de PEF se puede utilizar, por ejemplo, dentro de la arteria renal, dentro de la vena renal o dentro tanto de la arteria como de la vena renal para facilitar una denervación más completa. In addition to an arterial placement, the PEF system can be placed inside a vein. The venous access can, for example, be achieved through a jugular approach. The PEF system can be used, for example, within the renal artery, within the renal vein or within both the artery and the renal vein to facilitate more complete denervation.

Después de posicionar al catéter de PEF dentro del vaso en una localización deseada con respecto a las neuronas objetivo, se estabiliza dentro del vaso (por ejemplo, apoyado contra las paredes del vaso) y se aplica la energía al nervio o neuronas objetivo. En una variación, se aplica la energía de RF constante al objetivo para crear un bloqueo nervioso no térmico, reducir la señalización neural o modular en otra forma la actividad neural. Alternativa o adicionalmente, se puede emplear la refrigeración, criogenia, RF térmica, microondas térmicas o no térmicas, ultrasonidos enfocados o no enfocados, corriente continuas térmicas o no térmicas así como cualquier combinación de las mismas, para reducir o controlar en otra forma la señalización neural. After positioning the PEF catheter inside the vessel at a desired location with respect to the target neurons, it stabilizes inside the vessel (for example, leaning against the vessel walls) and energy is applied to the target nerve or neurons. In one variation, constant RF energy is applied to the target to create a non-thermal nerve block, reduce neural signaling or otherwise modulate neural activity. Alternatively or additionally, refrigeration, cryogenics, thermal RF, thermal or non-thermal microwaves, focused or non-focused ultrasound, continuous thermal or non-thermal current as well as any combination thereof can be used to reduce or otherwise control the signaling neural.

En otras realizaciones más de la invención, se podrían enfocar otras estructuras neurales no renales desde el interior de los conductos arteriales o venosos además o en lugar de las estructuras neurales renales. Por ejemplo, se puede navegar un catéter de PEF a través de la aorta o de la vena cava y llevarse en oposición con varias estructuras neurales para tratar otras condiciones o incrementar el tratamiento de las condiciones renal-cardíacas. Por ejemplo, los cuerpos nerviosos de la cadena simpática lumbar pueden ser accedidos y modulados, bloqueados In yet other embodiments of the invention, other non-renal neural structures could be focused from within the arterial or venous ducts in addition to or in place of the renal neural structures. For example, a PEF catheter can be navigated through the aorta or vena cava and carried in opposition to several neural structures to treat other conditions or increase the treatment of renal-cardiac conditions. For example, the nervous bodies of the lumbar sympathetic chain can be accessed and modulated, blocked

o extirpados, etc., de esta forma. or removed, etc., in this way.

Varias realizaciones de los sistemas de PEF pueden bloquear completamente o denervar las estructuras neurales objetivo o los sistemas de PEF pueden modular en otra forma la actividad nerviosa renal. Al contrario de un bloqueo neural completo tal como una denervación, otras neuromodulaciones producen un cambio no completo en el nivel de la actividad nerviosa renal entre el o los riñones y el resto del cuerpo. En consecuencia, la variación de los parámetros del campo eléctrico pulsante producirá diferentes efectos en la actividad nerviosa. Several embodiments of PEF systems may completely block or denervate the target neural structures or PEF systems may modulate renal nerve activity in another way. Unlike a complete neural block such as denervation, other neuromodulations produce a non-complete change in the level of renal nerve activity between the kidney (s) and the rest of the body. Consequently, the variation of the pulsating electric field parameters will produce different effects on nerve activity.

En una realización de un sistema de campo eléctrico pulsante intravascular, el dispositivo incluye uno o más electrodos que se configuran para hacer contacto físico con una región objetivo de una vasculatura renal para la aplicación de un campo eléctrico pulsante. Por ejemplo, el dispositivo comprende un catéter que tiene una sección helicoidal expandible y uno o más electrodos en la sección helicoidal. El catéter se puede colocar en una vasculatura renal mientras está en una configuración de perfil bajo. Se puede expandir entonces la sección expandible para hacer contacto con la superficie interior de la pared del vaso. Alternativamente, el catéter puede tener uno o más electrodos helicoidales expandibles. Por ejemplo, se pueden colocar dentro del vaso un primer y un segundo electrodo expandible a una distancia deseada entre sí para proporcionar un electrodo activo y un electrodo de retorno. Los electrodos expandibles pueden comprender materiales con memoria de forma, balones inflables, mallas expandibles, sistemas de enlace y otros tipos de dispositivos que se pueden expandir de una manera controlada. Los sistemas de enlace expandibles incluyen cestas expandibles, que tienen una pluralidad de cables con memoria de forma o hipotubos ranurados y/o anillos expandibles. Adicionalmente, los electrodos expandibles pueden ser electrodos de punta de contacto dispuestos a lo largo de una parte del balón de un catéter. In one embodiment of an intravascular pulsating electric field system, the device includes one or more electrodes that are configured to make physical contact with an objective region of a renal vasculature for the application of a pulsating electric field. For example, the device comprises a catheter having an expandable helical section and one or more electrodes in the helical section. The catheter can be placed in a renal vasculature while in a low profile configuration. The expandable section can then be expanded to make contact with the inner surface of the vessel wall. Alternatively, the catheter may have one or more expandable helical electrodes. For example, a first and a second expandable electrode can be placed within the vessel at a desired distance from each other to provide an active electrode and a return electrode. Expandable electrodes can comprise shape memory materials, inflatable balls, expandable meshes, link systems and other types of devices that can be expanded in a controlled manner. Expandable link systems include expandable baskets, which have a plurality of shape memory cables or slotted hypotubes and / or expandable rings. Additionally, the expandable electrodes may be contact tip electrodes disposed along a part of a catheter balloon.

Otras realizaciones de los sistemas de campo eléctrico pulsante incluyen electrodos que no hacen contacto físicamente con la pared del vaso. La energía de RF, tanto energía térmica tradicional como RF pulsante relativamente no térmica, son ejemplos de campos eléctricos pulsantes que se pueden conducir dentro de los tejidos a ser tratados desde una corta distancia separados del tejido en sí. Se pueden usar también otros tipos de campos eléctricos pulsantes en situaciones en las que los electrodos no hacen contacto físicamente con la pared del vaso. Como tales, los campos eléctricos pulsantes se pueden aplicar directamente al nervio por medio del contacto físico entre los contactos del electrodo y la pared del vaso u otros tejidos o los campos eléctricos pulsantes se pueden aplicar indirectamente al nervio haciendo contacto físico los electrodos de contacto con la pared del vaso. La expresión “contacto nervioso” incluye en consecuencia el contacto físico de un elemento del sistema con el nervio y/o el tejido próximo al nervio y también el contacto eléctrico solamente sin contacto físico del nervio o tejido. Para aplicar indirectamente el campo eléctrico pulsante, el dispositivo tiene un elemento de centrado configurado para posicionar los electrodos en una región central del vaso o separar en otra forma los electrodos de la pared del vaso. El elemento de centrado puede incluir, por ejemplo, un balón o una cesta expandible. Se pueden situar uno o más electrodos en un eje central del elemento de centrado —tanto longitudinalmente alineados con el elemento como situados a cualquier lado del elemento—. Cuando se utiliza un catéter de balón, el balón inflado puede actuar como un aislante de incremento de impedancia para orientar o dirigir un campo eléctrico pulsante a lo largo de una trayectoria deseada de flujo eléctrico. Como será evidente, se pueden utilizar aisladores alternativos. Other embodiments of the pulsating electric field systems include electrodes that do not physically contact the vessel wall. RF energy, both traditional thermal energy and relatively non-thermal pulsing RF, are examples of pulsing electrical fields that can be conducted within the tissues to be treated from a short distance apart from the tissue itself. Other types of pulsating electric fields can also be used in situations where the electrodes do not physically make contact with the vessel wall. As such, the pulsating electric fields can be applied directly to the nerve by means of physical contact between the electrode contacts and the vessel wall or other tissues or the pulsating electric fields can be applied indirectly to the nerve by making physical contact with the contact electrodes. The wall of the glass. The term "nerve contact" accordingly includes the physical contact of an element of the system with the nerve and / or the tissue near the nerve and also the electrical contact only without physical contact of the nerve or tissue. To indirectly apply the pulsating electric field, the device has a centering element configured to position the electrodes in a central region of the vessel or otherwise separate the electrodes from the vessel wall. The centering element may include, for example, a balloon or an expandable basket. One or more electrodes can be placed on a central axis of the centering element - both longitudinally aligned with the element and located on either side of the element. When a balloon catheter is used, the inflated balloon can act as an impedance increase insulator to orient or direct a pulsating electric field along a desired path of electrical flow. As will be apparent, alternative insulators can be used.

En otra realización del sistema, una combinación de aparatos incluye un catéter intravascular que tiene un primer electrodo configurado para hacer contacto físicamente con la pared del vaso y un segundo electrodo configurado para situarse dentro del vaso pero separado de la pared del vaso. Por ejemplo, se puede usar un electrodo helicoidal expandible en combinación con un electrodo dispuesto centralmente para proporcionar un par de electrodos bipolares. In another embodiment of the system, a combination of apparatus includes an intravascular catheter having a first electrode configured to physically contact the vessel wall and a second electrode configured to be located within the vessel but separated from the vessel wall. For example, an expandable helical electrode can be used in combination with a centrally arranged electrode to provide a pair of bipolar electrodes.

En otra realización más, se pueden alterar dinámicamente una posición radial de uno o más electrodos con relación a una pared del vaso para enfocar el campo eléctrico pulsante aplicado por el o los electrodos. En otra variación más, los electrodos se pueden configurar para el paso parcial o completo a través de la pared del vaso. Por ejemplo, el o los electrodos se pueden situar dentro de la vena renal. Y pasar entonces a través de la pared de la vena renal dentro del espacio perivascular de modo que al menos parcialmente rodeen la arteria y/o la vena renal antes de la aplicación de un campo eléctrico pulsante. In yet another embodiment, a radial position of one or more electrodes can be dynamically altered relative to a vessel wall to focus the pulsating electric field applied by the electrode (s). In yet another variation, the electrodes can be configured for partial or complete passage through the vessel wall. For example, the electrode (s) can be placed inside the renal vein. And then pass through the wall of the renal vein into the perivascular space so that at least partially they surround the artery and / or renal vein before the application of a pulsating electric field.

Las realizaciones bipolares de la presente invención se pueden configurar para un movimiento o funcionamiento dinámico con relación a la separación entre los electrodos activo y de toma de tierra para alcanzar un tratamiento sobre una distancia, volumen u otra dimensión deseada. Por ejemplo, se puede disponer una pluralidad de electrodos de modo que se pueda mover longitudinalmente un par bipolar de electrodos relativamente entre sí para ajustar la distancia de separación entre los electrodos y/o para alterar la localización del tratamiento. Una realización específica incluye un primer electrodo acoplado a un catéter y un segundo electrodo móvil que se puede mover a través de un lumen del catéter. En realizaciones alternativas, se puede fijar un electrodo a un catéter y un segundo electrodo se puede fijar a un dispositivo aplicado extraluminalmente de modo que el primer y el segundo electrodo se puedan resituar relativamente entre sí para alterar una distancia de separación entre los electrodos. Tales realizaciones pueden facilitar el tratamiento de una variedad de anatomías vasculares renales. The bipolar embodiments of the present invention can be configured for dynamic movement or operation in relation to the separation between the active and grounding electrodes to achieve treatment over a desired distance, volume or other dimension. For example, a plurality of electrodes may be arranged so that a bipolar pair of electrodes can be moved longitudinally relative to each other to adjust the separation distance between the electrodes and / or to alter the location of the treatment. A specific embodiment includes a first electrode coupled to a catheter and a second mobile electrode that can be moved through a lumen of the catheter. In alternative embodiments, an electrode can be attached to a catheter and a second electrode can be attached to an extraluminally applied device so that the first and second electrode can be relatively resituated with each other to alter a separation distance between the electrodes. Such embodiments may facilitate the treatment of a variety of renal vascular anatomies.

Cualquiera de las realizaciones de la presente invención descritas en el presente documento se puede configurar opcionalmente para la infusión de agentes dentro del área de tratamiento antes, durante o después de la aplicación de la energía. Los agentes infundidos se pueden seleccionar para mejorar o modificar el efecto neuromodulatorio de la aplicación de la energía. Los agentes pueden también proteger o desplazar temporalmente las células no objetivo y/o facilitar la visualización. Any of the embodiments of the present invention described herein may optionally be configured for the infusion of agents into the treatment area before, during or after the application of energy. Infused agents can be selected to improve or modify the neuromodulatory effect of energy application. Agents can also temporarily protect or displace non-target cells and / or facilitate visualization.

Varias realizaciones de la presente invención pueden comprender detectores u otros elementos que faciliten la identificación o localizaciones para el tratamiento y/o miden o confirman el éxito del tratamiento. Por ejemplo, el sistema se puede configurar para aplicar también formas de onda de estimulación y supervisar parámetros fisiológicos que se sabe responden a la estimulación de los nervios renales. En base a los resultados de los parámetros supervisados, el sistema puede determinar la localización de los nervios renales y/o si ha tenido lugar la denervación. Los detectores para la supervisión de tales respuestas fisiológicas incluyen, por ejemplo, los elementos Doppler, termopares, sensores de presión y modalidades de gestión de imagen (por ejemplo, fluoroscopía, ultrasonidos intravasculares, etc.). Alternativamente, se puede supervisar la electroporación directamente usando, por ejemplo, Tomografía por Impedancia Eléctrica (“EIT”) u otras mediciones de la impedancia eléctrica. Serán evidentes otras técnicas y elementos de supervisión adicionales. Tal detector o detectores se pueden integrar con los sistemas de PEF o pueden ser elementos separados. Several embodiments of the present invention may comprise detectors or other elements that facilitate identification or locations for the treatment and / or measure or confirm the success of the treatment. For example, the system can be configured to also apply stimulation waveforms and monitor physiological parameters that are known to respond to renal nerve stimulation. Based on the results of the monitored parameters, the system can determine the location of the renal nerves and / or if denervation has taken place. Detectors for monitoring such physiological responses include, for example, Doppler elements, thermocouples, pressure sensors and image management modalities (for example, fluoroscopy, intravascular ultrasound, etc.). Alternatively, electroporation can be monitored directly using, for example, Electric Impedance Tomography ("EIT") or other electrical impedance measurements. Other additional monitoring techniques and elements will be evident. Such a detector or detectors can be integrated with PEF systems or they can be separate elements.

Otras realizaciones específicas más incluyen electrodos configurados para alinear el campo eléctrico con la dimensión más larga de las células objetivo. Por ejemplo, las células nerviosas tienden a ser estructuras alargadas con longitudes que exceden grandemente sus dimensiones laterales (por ejemplo, el diámetro). Mediante la alineación de un campo eléctrico de modo que la propagación direccional del campo afecte preferentemente los aspectos longitudinales de la célula más que los aspectos laterales de la célula, se espera que se puedan usar menores intensidades de campo para matar o inhabilitar las células objetivo. Esto se espera que conserve la vida útil de la batería o los dispositivos implantables, reduzca los efectos colaterales sobre las estructuras adyacentes y mejore en otra forma la capacidad para modular la actividad neural de las células objetivo. Other specific embodiments include electrodes configured to align the electric field with the longest dimension of the target cells. For example, nerve cells tend to be elongated structures with lengths that greatly exceed their lateral dimensions (for example, diameter). By aligning an electric field so that directional field propagation preferentially affects the longitudinal aspects of the cell rather than the lateral aspects of the cell, it is expected that lower field intensities can be used to kill or disable the target cells. This is expected to preserve the life of the battery or implantable devices, reduce side effects on adjacent structures and otherwise improve the ability to modulate the neural activity of the target cells.

Otras realizaciones de la invención se dirigen a aplicaciones en las que las dimensiones longitudinales de las células y los tejidos sobrepuestas o subyacentes al nervio son transversales (por ejemplo, ortogonales o en un ángulo de otra forma) con respecto a la dirección longitudinal de las células nerviosas. Otro aspecto de estas realizaciones es alinear la direccionalidad del PEF de modo que el campo se alinee con las dimensiones más largas de las células objetivo y las dimensiones más cortas de las células no objetivo. Más específicamente, las células musculares lisas arteriales son típicamente células alargadas que rodean la circunferencia arterial en una orientación generalmente en espiral de modo que sus dimensiones más largas son circunferenciales más que discurrir longitudinalmente a lo largo de la arteria. Los nervios de los plexos renales, por otro lado, discurren a lo largo del exterior de la arteria generalmente en la dirección longitudinal de la arteria. Por lo tanto, la aplicación de un PEF y que esté en general alineado con la dirección longitudinal de la arteria se espera que cause preferentemente electroporación en las células nerviosas objetivo sin afectar a al menos algunas de las células musculares lisas arteriales no objetivo en algún grado. Esto puede permitir una denervación preferencial de las células nerviosas (células objetivo) en la región adventicia o periarterial desde un dispositivo intravascular sin afectar a las células musculares lisas del vaso en un grado no deseable. Other embodiments of the invention are directed to applications in which the longitudinal dimensions of the cells and the tissues superimposed or underlying the nerve are transverse (for example, orthogonal or at an angle of another shape) with respect to the longitudinal direction of the cells nervous Another aspect of these embodiments is to align the directionality of the PEF so that the field aligns with the longer dimensions of the target cells and the shorter dimensions of the non-target cells. More specifically, arterial smooth muscle cells are typically elongated cells that surround the arterial circumference in a generally spiral orientation so that their longer dimensions are circumferential rather than run longitudinally along the artery. The nerves of the renal plexus, on the other hand, run along the outside of the artery usually in the longitudinal direction of the artery. Therefore, the application of a PEF and which is generally aligned with the longitudinal direction of the artery is expected to preferentially cause electroporation in the target nerve cells without affecting at least some of the non-target arterial smooth muscle cells to some degree. . This may allow preferential denervation of nerve cells (target cells) in the adventitia or periarterial region from an intravascular device without affecting the smooth muscle cells of the vessel to an undesirable extent.

Breve descripción de los dibujos Brief description of the drawings

Serán evidentes varias realizaciones de la invención tras la consideración de la siguiente descripción detallada, tomada en conjunto con los dibujos adjuntos, en los que los caracteres de referencia similares se refieren a partes similares en todos ellos, y en los que: Several embodiments of the invention will be apparent upon consideration of the following detailed description, taken in conjunction with the accompanying drawings, in which similar reference characters refer to similar parts in all of them, and in which:

La Figura 1 es una vista esquemática que ilustra la anatomía renal humana. Figure 1 is a schematic view illustrating the human renal anatomy.

La Figura 2 es una vista de detalle esquemática que muestra la localización de los nervios renales con relación a la arteria renal. Figure 2 is a schematic detail view showing the location of the renal nerves relative to the renal artery.

Las Figuras 3A y 3B son vistas esquemáticas laterales y desde el extremo, respectivamente, que ilustran una dirección de un flujo de corriente eléctrica para afectar selectivamente los nervios renales. Figures 3A and 3B are schematic side and end views, respectively, illustrating a direction of an electric current flow to selectively affect the renal nerves.

La Figura 4 es una vista lateral esquemática, parcialmente en sección, de un catéter intravascular que tiene una pluralidad de electrodos de acuerdo con una realización de la invención. Figure 4 is a schematic side view, partially in section, of an intravascular catheter having a plurality of electrodes according to an embodiment of the invention.

La Figura 5 es una vista lateral esquemática, parcialmente en sección, de un dispositivo intravascular que tiene un par de electrodos helicoidales en expansión dispuestos a una distancia deseada entre sí de acuerdo con otra realización de la invención. Figure 5 is a schematic side view, partially in section, of an intravascular device having a pair of expanding helical electrodes arranged at a desired distance from each other in accordance with another embodiment of the invention.

La Figura 6 es una vista lateral esquemática, parcialmente en sección, de un dispositivo intravascular que tiene un primer electrodo de balón expandible, y un segundo electrodo de un eje de catéter de acuerdo con otra realización de la invención. Figure 6 is a schematic side view, partially in section, of an intravascular device having a first expandable balloon electrode, and a second electrode of a catheter shaft according to another embodiment of the invention.

La Figura 7 es una vista lateral esquemática, parcialmente en sección, de un dispositivo intravascular que tiene un primer electrodo en expansión aplicado a través del lumen de un catéter y un segundo electrodo complementario llevado por el catéter de acuerdo con otra realización de la invención. Figure 7 is a schematic side view, partially in section, of an intravascular device having a first expanding electrode applied through the lumen of a catheter and a second complementary electrode carried by the catheter according to another embodiment of the invention.

La Figura 8 es una vista lateral esquemática, parcialmente en sección, de un dispositivo intravascular que tiene una cesta expandible y una pluralidad de electrodos en la cesta de acuerdo con otra realización de la invención. Figure 8 is a schematic side view, partially in section, of an intravascular device having an expandable basket and a plurality of electrodes in the basket according to another embodiment of the invention.

La Figura 9 es una vista de detalle esquemática del aparato de la Figura 8 que ilustra una realización de los electrodos de acuerdo con otra realización de la invención. Figure 9 is a schematic detail view of the apparatus of Figure 8 illustrating an embodiment of the electrodes according to another embodiment of the invention.

La Figura 10 es una vista lateral esquemática, parcialmente en sección, de un dispositivo intravascular que tiene unos electrodos de anillo expandible para hacer contacto con la pared del vaso y un elemento de aislamiento opcional de acuerdo con otra realización de la invención. Figure 10 is a schematic side view, partially in section, of an intravascular device having expandable ring electrodes to make contact with the vessel wall and an optional insulating element according to another embodiment of the invention.

Las Figuras 11A-11C son vistas de detalle esquemáticas de realizaciones de diferentes devanados para los electrodos de anillo de la Figura 10. Figures 11A-11C are schematic detail views of embodiments of different windings for the ring electrodes of Figure 10.

La Figura 12 es una vista lateral esquemática, parcialmente en sección, de un dispositivo intravascular que tiene electrodos de anillo de la Figura 10 con los devanados mostrados en las Figuras 11A-11C. Figure 12 is a schematic side view, partially in section, of an intravascular device having ring electrodes of Figure 10 with the windings shown in Figures 11A-11C.

La Figura 13 es una vista lateral esquemática, parcialmente en sección, de un dispositivo intravascular que tiene un electrodo de anillo y un electrodo aplicado luminalmente de acuerdo con otra realización de la invención. Figure 13 is a schematic side view, partially in section, of an intravascular device having a ring electrode and a light-applied electrode in accordance with another embodiment of the invention.

La Figura 14 es una vista lateral esquemática, parcialmente en sección, de un dispositivo intravascular que tiene un catéter de balón y unos electrodos de contacto de punta expandibles dispuestos proximal y distalmente del balón de acuerdo con otra realización de la invención. Figure 14 is a schematic side view, partially in section, of an intravascular device having a balloon catheter and expandable tip contact electrodes disposed proximally and distally of the balloon according to another embodiment of the invention.

La Figura 15 es una vista lateral esquemática y un dispositivo intravascular que tiene un catéter de balón y electrodos dispuestos proximal y distalmente del balón de acuerdo con otra realización de la invención. Figure 15 is a schematic side view and an intravascular device having a balloon catheter and electrodes disposed proximally and distally of the balloon according to another embodiment of the invention.

Las Figuras 16A y 16B son vistas laterales esquemáticas, parcialmente en sección, que ilustran etapas de un procedimiento de uso del aparato de la Figura 15 de acuerdo con una realización de la invención. Figures 16A and 16B are schematic side views, partially in section, illustrating steps of a method of using the apparatus of Figure 15 according to an embodiment of the invention.

La Figura 17 es una vista lateral esquemática de un dispositivo intravascular que tiene un catéter de balón y una pluralidad de electrodos operables dinámicamente de acuerdo con otra realización de la invención. Figure 17 is a schematic side view of an intravascular device having a balloon catheter and a plurality of dynamically operable electrodes according to another embodiment of the invention.

La Figura 18 es una vista lateral esquemática de un dispositivo intravascular que tiene un electrodo distal desplegado a través de un lumen del catéter de balón de acuerdo con otra realización de la invención. Figure 18 is a schematic side view of an intravascular device having a distal electrode deployed through a lumen of the balloon catheter according to another embodiment of the invention.

Las Figuras 19A y 19B son vistas laterales, parcialmente en sección, que ilustran procedimientos del uso de dispositivos intravasculares mostrados en la Figura 18 para modular la actividad neural renal en pacientes con diversas vasculaturas renales. Figures 19A and 19B are side views, partially in section, illustrating methods of using intravascular devices shown in Figure 18 to modulate renal neural activity in patients with various renal vasculatures.

La Figura 20 es una vista lateral, parcialmente en sección, que ilustra un dispositivo intravascular que tiene una pluralidad de electrodos dispuestos a lo largo del eje de, y en línea con, un elemento de centrado de acuerdo con otra realización de la invención. Figure 20 is a side view, partially in section, illustrating an intravascular device having a plurality of electrodes disposed along the axis of, and in line with, a centering element according to another embodiment of the invention.

La Figura 21 es una vista lateral, parcialmente en sección, que ilustra un dispositivo intravascular que tiene electrodos configurados para la recolocación radial y dinámicamente para facilitar el enfoque de un campo eléctrico pulsante de acuerdo con otra realización de la invención. Figure 21 is a side view, partially in section, illustrating an intravascular device having electrodes configured for radially and dynamically repositioning to facilitate focusing of a pulsating electric field according to another embodiment of the invention.

La Figura 22 es una vista lateral, parcialmente en sección, de un dispositivo intravascular que tiene un catéter de infusión/aspiración de acuerdo con otra realización de la invención. Figure 22 is a side view, partially in section, of an intravascular device having an infusion / aspiration catheter according to another embodiment of the invention.

Las Figuras 23A-23C son, respectivamente, una vista lateral, parcialmente en sección, y vistas en sección transversal a lo largo de las líneas de sección A-A de la Figura 23A, que ilustran un procedimiento de uso de un dispositivo intravascular de acuerdo con una realización de la invención configurado para el paso del o de los electrodos al menos parcialmente a través de la pared del vaso. Figures 23A-23C are, respectively, a side view, partially in section, and cross-sectional views along section lines AA of Figure 23A, illustrating a method of using an intravascular device according to a embodiment of the invention configured for the passage of the electrode (s) at least partially through the vessel wall.

Las Figuras 24A y 24B son vistas laterales, parcialmente en sección, que ilustran un dispositivo intravascular que tiene detectores para la medición o supervisión de la eficacia del tratamiento de acuerdo con otra realización de la invención. Figures 24A and 24B are side views, partially in section, illustrating an intravascular device having detectors for measuring or monitoring the efficacy of the treatment according to another embodiment of the invention.

Descripción detallada Detailed description

A. Visión general A. Overview

La presente invención se refiere a un aparato para la neuromodulación renal y/u otra neuromodulación. Más particularmente, la presente invención se refiere a procedimientos y aparatos para la neuromodulación renal usando un campo eléctrico pulsante para efectuar electroporación o electrofusión. Como se usa en el presente documento, la electroporación y la electropermeabilización son procedimientos de manipulación de la membrana celular o aparatos intracelulares. Por ejemplo, pulsos cortos de alta energía producen poros para abrir las membranas celulares. El grado de porosidad en la membrana celular (por ejemplo, tamaño y número de los poros) y la duración de los poros (por ejemplo temporal o permanente) son función de la intensidad de campo, del ancho del pulso, del ciclo de trabajo, de la orientación del campo, del tipo de célula y otros parámetros. En general, los poros se cerrarán generalmente de modo espontáneo tras la terminación o menor intensidad del campo o ancho del pulso más corto (definido en el presente documento como “electroporación reversible”). Cada tipo de célula tiene un umbral crítico por encima del cual los poros no se cierran de modo que la formación de los poros ya no es reversible; este resultado se define como “electroporación irreversible”, “rotura irreversible” o “daño irreversible”. En este punto, tienen lugar las roturas de la membrana celular y/o los desequilibrios químicos irreversibles producidos por la elevada porosidad. Tal porosidad elevada puede ser el resultado de un único agujero grande y/o una pluralidad de agujeros más pequeños. Ciertos tipos de parámetros de energía de electroporación también apropiados para su uso en la neuromodulación renal son los pulsos de alto voltaje con una duración en el intervalo de microsegundos (campos eléctricos pulsantes de nanosegundos, o nsPEF), que pueden dejar la membrana celular intacta, pero alterar los aparatos o funciones intracelulares de la célula en formas que causan la muerte o el trastorno de la célula. Ciertas aplicaciones de los nsPEF se ha mostrado que producen la muerte celular mediante la inducción de la apoptosis, o muerte celular programada, más que una muerte celular aguda. También, el término “comprendiendo” se usa en todo el documento para indicar que incluye al menos la característica enumerada de modo que no están descartados cualquier número más grande de la misma característica y/o características de tipos adicionales. The present invention relates to an apparatus for renal neuromodulation and / or other neuromodulation. More particularly, the present invention relates to methods and apparatus for renal neuromodulation using a pulsating electric field to effect electroporation or electrofusion. As used herein, electroporation and electropermeabilization are methods of manipulating the cell membrane or intracellular devices. For example, short pulses of high energy produce pores to open cell membranes. The degree of porosity in the cell membrane (for example, size and number of the pores) and the duration of the pores (for example temporary or permanent) are a function of the field strength, the pulse width, the duty cycle, of field orientation, cell type and other parameters. In general, the pores will generally close spontaneously upon termination or lower field intensity or shorter pulse width (defined herein as "reversible electroporation"). Each type of cell has a critical threshold above which the pores do not close so that the formation of the pores is no longer reversible; This result is defined as "irreversible electroporation", "irreversible breakage" or "irreversible damage". At this point, cell membrane tears and / or irreversible chemical imbalances caused by high porosity occur. Such high porosity may be the result of a single large hole and / or a plurality of smaller holes. Certain types of electroporation energy parameters also suitable for use in renal neuromodulation are high voltage pulses with a duration in the range of microseconds (pulsating electric fields of nanoseconds, or nsPEF), which can leave the cell membrane intact, but alter the intracellular devices or functions of the cell in ways that cause death or cell disorder. Certain applications of nsPEF have been shown to produce cell death by inducing apoptosis, or programmed cell death, rather than acute cell death. Also, the term "understanding" is used throughout the document to indicate that it includes at least the feature listed so that no larger number of the same feature and / or features of additional types are discarded.

Varias realizaciones de la presente invención proporcionan dispositivos intravasculares para inducir la neuromodulación renal tales como un cambio temporal en los nervios objetivos que se disipa con el tiempo, un control continuo sobre la función renal y/o la denervación. Los aparatos y procedimientos descritos en el presente documento pueden utilizar cualquier parámetro de señal o campo eléctrico adecuado, por ejemplo, cualquier campo eléctrico, que alcanzara la neuromodulación deseada (por ejemplo, efecto de electroporación). Para comprender mejor las estructuras de los dispositivos intravasculares y los procedimientos de uso de estos dispositivos para la neuromodulación, es útil comprender la anatomía renal en los humanos. Several embodiments of the present invention provide intravascular devices for inducing renal neuromodulation such as a temporary change in the objective nerves that dissipates over time, continuous control over renal function and / or denervation. The apparatus and procedures described herein can use any suitable electrical field or signal parameter, for example, any electrical field, which will achieve the desired neuromodulation (for example, electroporation effect). To better understand the structures of intravascular devices and the procedures for using these devices for neuromodulation, it is useful to understand renal anatomy in humans.

B. Realizaciones seleccionadas de procedimientos de neuromodulación B. Selected embodiments of neuromodulation procedures

Con referencia ahora a la Figura 1, la anatomía renal humana incluye los riñones K a los que se suministra sangre oxigenada mediante las arterias renales RA, que se conectan al corazón por la aorta abdominal AA. La sangre desoxigenada fluye desde los riñones al corazón por medio de las venas renales RV y la vena cava inferior IVC. La Figura 2 ilustra una parte de la anatomía renal con mayor detalle. Más específicamente, la anatomía renal incluye también los nervios renales RN que se extienden longitudinalmente a lo largo de la dimensión longitudinal L de la arteria renal RA en general dentro de la adventicia de la arteria. La arteria renal RA tiene unas células musculares lisas SMC que rodean la espiral de la circunferencia arterial alrededor del eje angular θ de la arteria, es decir, alrededor de la circunferencia de la arteria. Las células musculares lisas de la arteria renal tienen en consecuencia una dimensión longitudinal o más larga que se extiende transversalmente (es decir, no en paralelo) con la dimensión longitudinal de la arteria renal. La desalineación de las dimensiones longitudinales de los nervios renales y de las células musculares lisas se define como “desalineación celular”. Referring now to Figure 1, the human renal anatomy includes the kidneys K to which oxygenated blood is supplied by the renal arteries RA, which are connected to the heart by the abdominal aorta AA. Deoxygenated blood flows from the kidneys to the heart through the RV renal veins and the IVC inferior vena cava. Figure 2 illustrates a part of the renal anatomy in greater detail. More specifically, the renal anatomy also includes the RN renal nerves that extend longitudinally along the longitudinal dimension L of the renal artery RA in general within the adventitia of the artery. The renal artery RA has smooth muscle cells SMC that surround the spiral of the arterial circumference around the angular axis θ of the artery, that is, around the circumference of the artery. The smooth muscle cells of the renal artery consequently have a longitudinal or longer dimension that extends transversely (i.e., not in parallel) with the longitudinal dimension of the renal artery. Misalignment of the longitudinal dimensions of the renal nerves and smooth muscle cells is defined as "cellular misalignment."

Con referencia a la Figura 3, la desalineación celular de los nervios renales y de las células musculares lisas se puede aprovechar para afectar de modo selectivo las células nerviosas renales con efecto reducido sobre las células musculares lisas. Más específicamente, debido a que las células más largas requieren menos energía para exceder el umbral de irreversibilidad de la electroporación, varias realizaciones de electrodos de la presente invención se configuran para alinear al menos una parte de un campo eléctrico generado por los electrodos con o cerca de las dimensiones más largas de las células a ser afectadas. En realizaciones específicas, el dispositivo intravascular tiene electrodos configurados para crear un campo eléctrico alineado con o cerca de la dimensión longitudinal de la arteria renal RA para afectar a los nervios renales RN. Mediante la alineación de un campo eléctrico de modo que el campo afecte preferentemente el aspecto longitudinal de la célula más que el aspecto diametral o radial de la célula, se pueden usar menores intensidades de campo para necrosar células. Como se ha mencionado anteriormente, esto se espera que reduzca el consumo de potencia y mitigue los efectos sobre las células no objetivo en el campo eléctrico. With reference to Figure 3, cellular misalignment of renal nerves and smooth muscle cells can be used to selectively affect renal nerve cells with reduced effect on smooth muscle cells. More specifically, because longer cells require less energy to exceed the irreversibility threshold of electroporation, several embodiments of electrodes of the present invention are configured to align at least a portion of an electric field generated by the electrodes with or near of the longest dimensions of the cells to be affected. In specific embodiments, the intravascular device has electrodes configured to create an electric field aligned with or near the longitudinal dimension of the renal artery RA to affect the renal nerves RN. By aligning an electric field so that the field preferentially affects the longitudinal aspect of the cell rather than the diametral or radial aspect of the cell, lower field intensities can be used to necrotize cells. As mentioned earlier, this is expected to reduce power consumption and mitigate the effects on non-target cells in the electric field.

De modo similar, las dimensiones longitudinales o más largas de los tejidos que recubren o subyacen al nervio objetivo son ortogonales o fuera del eje en otra forma (por ejemplo, transversales) con respecto a las dimensiones más largas de las células nerviosas. Por ello, además de alinear el PEF con las dimensiones longitudinales o más largas de las células objetivo, el PEF puede propagarse a lo largo de las dimensiones laterales o más cortas de las células no objetivo (es decir de forma que el PEF se propague al menos parcialmente fuera de alineación con las células musculares lisas SMC no objetivo). Por lo tanto, como se ve en la Figura 3, la aplicación de un PEF con líneas de propagación Li generalmente alineadas con la dimensión longitudinal L de la arteria renal RA se espera que produzca preferentemente la electroporación, electrofusión, denervación u otra neuromodulación en las células de los nervios renales RN objetivo sin afectar indebidamente las células musculares lisas SMC arteriales no objetivo. El campo eléctrico pulsante se puede propagar en un plano simple a lo largo del eje longitudinal de la arteria renal o se puede propagar en la dirección longitudinal a lo largo de cualquier segmento angular θ a través del intervalo de 0º-360º. Similarly, the longitudinal or longer dimensions of the tissues that line or underlie the target nerve are orthogonal or off-axis in another way (eg, transverse) with respect to the longer dimensions of nerve cells. Therefore, in addition to aligning the PEF with the longitudinal or longer dimensions of the target cells, the PEF can propagate along the lateral or shorter dimensions of the non-target cells (ie so that the PEF propagates to the less partially out of alignment with non-target SMC smooth muscle cells). Therefore, as seen in Figure 3, the application of a PEF with propagation lines Li generally aligned with the longitudinal dimension L of the renal artery RA is expected to preferably produce electroporation, electrofusion, denervation or other neuromodulation in the target RN renal nerve cells without unduly affecting non-target arterial SMC smooth muscle cells. The pulsating electric field can propagate in a simple plane along the longitudinal axis of the renal artery or it can propagate in the longitudinal direction along any angular segment θ through the range of 0º-360º.

Las realizaciones mostradas en la Figura 3 pueden tener aplicaciones particulares con los aparatos intravasculares de la presente invención. Por ejemplo, un catéter de PEF colocado dentro del arteria renal puede propagar un campo eléctrico que tenga una parte longitudinal que se alinee para transcurrir con la dimensión longitudinal de la arteria en la región de los nervios renales RN y la célula muscular lisa SMC de la pared del vaso de modo que la pared de la arteria permanezca al menos sustancialmente intacta mientras que son destruidas las células nerviosas exteriores. The embodiments shown in Figure 3 may have particular applications with the intravascular apparatus of the present invention. For example, a PEF catheter placed within the renal artery can propagate an electric field that has a longitudinal part that aligns to run with the longitudinal dimension of the artery in the region of the renal nerves RN and the smooth muscle cell SMC of the vessel wall so that the artery wall remains at least substantially intact while the outer nerve cells are destroyed.

C. Realizaciones de sistemas y procedimientos adicionales para neuromodulación C. Implementation of additional systems and procedures for neuromodulation

La Figura 4 muestra una realización de un aparato de campo eléctrico pulsante 200 de acuerdo con la presente invención que incluye uno o más electrodos configurados para hacer contacto físicamente con una región objetivo dentro de la vasculatura renal y aplicar un campo eléctrico pulsante a través de una pared de la vasculatura. El aparato 200 se muestra dentro de una arteria renal RA del paciente, pero se puede colocar en otras localizaciones intravasculares (por ejemplo, la vena renal). Esta realización del aparato 200 comprende un catéter intravascular 210 que tiene una sección proximal 211a, una sección distal 211b, y una pluralidad de electrodos distales 212 en la sección distal 211b. La sección proximal 211a tiene generalmente un conector eléctrico para acoplar el catéter 210 a un generador de pulsos en la sección distal 211b que en esta realización tiene una configuración helicoidal. El aparato 200 se conecta eléctricamente a un generador de campo eléctrico pulsante 100 localizado próximo y externo al paciente; los electrodos 212 se conectan eléctricamente al generador a través del catéter 210. El generador 100 se puede utilizar con cualquier realización de la presente invención descrita posteriormente para la aplicación de un PEF con los parámetros de campo deseados. Se debería comprender que los electrodos de las realizaciones descritas posteriormente en el presente documento se pueden conectar al generador, incluso aunque el generador no esté explícitamente mostrado o descrito con cada variación. Figure 4 shows an embodiment of a pulsating electric field apparatus 200 according to the present invention that includes one or more electrodes configured to physically contact a target region within the renal vasculature and apply a pulsating electric field through a Vasculature wall. The apparatus 200 is shown within a renal artery RA of the patient, but can be placed in other intravascular locations (for example, the renal vein). This embodiment of the apparatus 200 comprises an intravascular catheter 210 having a proximal section 211a, a distal section 211b, and a plurality of distal electrodes 212 in the distal section 211b. The proximal section 211a generally has an electrical connector for coupling the catheter 210 to a pulse generator in the distal section 211b which in this embodiment has a helical configuration. The apparatus 200 is electrically connected to a pulsating electric field generator 100 located near and external to the patient; the electrodes 212 are electrically connected to the generator through the catheter 210. The generator 100 can be used with any embodiment of the present invention described later for the application of a PEF with the desired field parameters. It should be understood that the electrodes of the embodiments described hereinbelow can be connected to the generator, even if the generator is not explicitly shown or described with each variation.

La sección distal helicoidal 211b del catéter 210 se configura para yuxtaponer la pared del vaso y llevar a los electrodos 212 en una proximidad cercana a las estructuras neurales extravasculares. El paso de la hélice se puede variar para proporcionar una zona de tratamiento más larga o para minimizar el solape circunferencial de las zonas de tratamiento adyacentes para reducir un riesgo de formación de estenosis. Este cambio de paso se puede conseguir mediante la combinación de una pluralidad de catéteres de diferentes pasos para formar el catéter 210 o mediante el ajuste del paso del catéter 210 a través del uso de hilos de tensión internos, husillos de ajuste insertados dentro del catéter, vainas de conformación colocadas sobre el catéter, o mediante otros medios adecuados para el cambio del paso bien in situ o bien antes de la introducción dentro del cuerpo. The helical distal section 211b of the catheter 210 is configured to juxtapose the vessel wall and bring the electrodes 212 in close proximity to the extravascular neural structures. The pitch of the propeller can be varied to provide a longer treatment zone or to minimize circumferential overlap of adjacent treatment zones to reduce a risk of stenosis formation. This step change can be achieved by combining a plurality of catheters of different passages to form catheter 210 or by adjusting the passage of catheter 210 through the use of internal tension wires, adjustment spindles inserted into the catheter, shaping sheaths placed on the catheter, or by other means suitable for changing the passage either in situ or before the introduction into the body.

Los electrodos 212 a lo largo de la longitud del paso pueden ser electrodos individuales, un electrodo común pero segmentado, o un electrodo común y continuo. Un electrodo común y continuo puede, por ejemplo, comprender una bobina conductora formada dentro o colocada sobre una parte helicoidal del catéter 210. Un electrodo común pero segmentado puede, por ejemplo, formarse proporcionando un tubo ranurado ajustado sobre o dentro de la parte helicoidal del catéter, o mediante la conexión eléctrica de una serie de electrodos individuales. The electrodes 212 along the length of the passage may be individual electrodes, a common but segmented electrode, or a common and continuous electrode. A common and continuous electrode may, for example, comprise a conductive coil formed inside or placed on a helical part of the catheter 210. A common but segmented electrode can, for example, be formed by providing a grooved tube fitted on or within the helical part of the catheter, or by electrical connection of a series of individual electrodes.

Se pueden configurar electrodos individuales o grupos de electrodos 212 para proporcionar una señal bipolar, o todos o un subconjunto de los electrodos se pueden usar conjuntamente junto con una toma de tierra del paciente externa separada para uso monopolar (la alfombrilla de tierra puede, por ejemplo, colocarse sobre la pierna del paciente). Los electrodos 212 se pueden asignar dinámicamente para facilitar la aplicación de energía monopolar y/o bipolar entre cualquiera de los electrodos y/o entre cualquiera de los electrodos y una toma de tierra externa. Individual electrodes or groups of electrodes 212 may be configured to provide a bipolar signal, or all or a subset of the electrodes may be used in conjunction with a separate external patient ground for monopolar use (the ground mat may, for example , be placed on the patient's leg). The electrodes 212 can be dynamically assigned to facilitate the application of monopolar and / or bipolar energy between any of the electrodes and / or between any of the electrodes and an external ground.

Se puede aplicar el catéter 210 a una arteria renal RA en una configuración de aplicación de perfil bajo dentro de una vaina 150. Una vez posicionado dentro de la arteria, el catéter se puede autoexpandir o se puede expandir activamente, por ejemplo, por medio de un hilo de tensión o un balón en contacto con una pared interior de la arteria. Se puede generar entonces un campo eléctrico pulsante por un generador de PEF 100, transferirse a través del catéter 210 a los electrodos 212 y aplicarse a través de los electrodos 212 a través de la pared de la arteria. En muchas aplicaciones, los electrodos se disponen de modo que el campo eléctrico pulsante se alinea con la dimensión longitudinal de la arteria para modular la actividad neural a lo largo de los nervios renales (por ejemplo, denervación). Esto que se puede conseguir, por ejemplo, por medio de la electroporación irreversible, la electrofusión y/o la inducción de la apoptosis en las células nerviosas. The catheter 210 can be applied to a renal artery RA in a low profile application configuration within a sheath 150. Once positioned within the artery, the catheter can be self-expanding or actively expanded, for example, by means of a tension wire or a ball in contact with an inner wall of the artery. A pulsating electric field can then be generated by a PEF generator 100, transferred through catheter 210 to electrodes 212 and applied through electrodes 212 through the artery wall. In many applications, the electrodes are arranged so that the pulsating electric field aligns with the longitudinal dimension of the artery to modulate neural activity along the renal nerves (eg, denervation). This can be achieved, for example, by irreversible electroporation, electrofusion and / or induction of apoptosis in nerve cells.

La Figura 5 ilustra un aparato 220 para la modulación neural de acuerdo con otra realización de la invención. El aparato 220 incluye un par de catéteres 222a y 222b que tienen unas secciones distales expandibles 223a y 223b con electrodos helicoidales 224a y 224b, respectivamente. Los electrodos helicoidales 224a y 224b se separan entre sí por una distancia deseada dentro de la vasculatura renal del paciente. Los electrodos 224a-b se pueden activar de una manera bipolar de modo que un electrodo es un electrodo activo y el otro es un electrodo de retorno. La distancia entre los electrodos se puede alterar como se desee para cambiar la intensidad de campo y/o la longitud del segmento de nervio modulado por los electrodos. Los electrodos helicoidales expandibles pueden comprender propiedades de memoria de forma que facilitan la autoexpansión, por ejemplo, tras el paso a través de la vaina 150, Figure 5 illustrates an apparatus 220 for neural modulation according to another embodiment of the invention. The apparatus 220 includes a pair of catheters 222a and 222b having expandable distal sections 223a and 223b with helical electrodes 224a and 224b, respectively. The helical electrodes 224a and 224b are separated from each other by a desired distance within the patient's renal vasculature. Electrodes 224a-b can be activated in a bipolar manner so that one electrode is an active electrode and the other is a return electrode. The distance between the electrodes can be altered as desired to change the field strength and / or the length of the nerve segment modulated by the electrodes. The expandable helical electrodes may comprise memory properties so as to facilitate self-expansion, for example, after passing through the sheath 150,

o los electrodos se pueden expandir activamente en contacto con la pared del vaso, por ejemplo, mediante un balón inflable o mediante hilos de tensión, etc. Los catéteres 222a-b están preferentemente eléctricamente aislados en áreas distintas de las hélices distales de los electrodos 224a-b. or the electrodes can be actively expanded in contact with the vessel wall, for example, by an inflatable balloon or by tension wires, etc. The catheters 222a-b are preferably electrically isolated in areas other than the distal propellers of the electrodes 224a-b.

La Figura 6 ilustra un aparato 230 que comprende un catéter de balón 232 que tiene un balón expandible 234, un electrodo helicoidal 236 dispuesto sobre el balón 234 y un electrodo de eje 238 sobre el eje del catéter 232. El electrodo del eje 238 se puede situar proximal al balón expandible 284 como se muestra, o el electrodo de eje 268 se pueden localizar distal al balón expandible 284. Figure 6 illustrates an apparatus 230 comprising a balloon catheter 232 having an expandable balloon 234, a helical electrode 236 disposed on the balloon 234 and an axis electrode 238 on the axis of the catheter 232. The axis electrode 238 can be locate proximal to the expandable balloon 284 as shown, or the axis electrode 268 can be located distal to the expandable balloon 284.

Cuando el aparato 230 se aplica a un vaso objetivo, por ejemplo dentro de la arteria renal RA, el balón expandible 234 y el electrodo helicoidal 236 se disponen en una configuración de aplicación de bajo perfil. Como se ve en la Figura 6, una vez que el aparato se ha situado como se desea, el balón expandible 234 se puede inflar para poner al electrodo helicoidal 236 en contacto físico con la pared del vaso. En esta realización, el electrodo del eje 238 no hace contacto físicamente con la pared del vaso. When the apparatus 230 is applied to a target vessel, for example within the renal artery RA, the expandable balloon 234 and the helical electrode 236 are arranged in a low profile application configuration. As seen in Figure 6, once the apparatus has been positioned as desired, the expandable balloon 234 can be inflated to place the helical electrode 236 in physical contact with the vessel wall. In this embodiment, the shaft electrode 238 does not physically contact the vessel wall.

Es conocido en la técnica tanto de la aplicación de energía de RF térmica como en la aplicación de energía de RF pulsante relativamente no térmica, que la energía se puede conducir hacia el tejido a ser tratado desde una corta distancia separada del tejido en sí. Por ello, se puede apreciar que el “contacto con el nervio” comprende tanto contacto físico de un elemento del sistema con un nervio, como el contacto eléctrico sólo sin contacto físico o una combinación de los dos. Se puede proporcionar opcionalmente un elemento de centrado para colocar los electrodos en una región central del vaso. El elemento de centrado puede comprender, por ejemplo, un balón expandible, tal como un balón 234 del aparato 230 o una cesta expandible como se describe posteriormente en el presente documento. Se pueden situar uno o más electrodos sobre un eje central del elemento de centrado —o bien longitudinalmente alineados con el elemento o bien situados sobre uno o ambos lados del elemento— como lo está el electrodo del eje 238 del aparato 230. Cuando se utiliza un catéter de balón como el catéter 232, el balón inflado puede actuar como un aislante de incremento de la impedancia para dirigir el campo eléctrico pulsante a lo largo de un trayecto de flujo eléctrico deseado. Cómo será evidente, se pueden utilizar aisladores alternativos. It is known in the art both of the application of thermal RF energy and in the application of relatively non-thermal pulsing RF energy, that energy can be directed to the tissue to be treated from a short distance separated from the tissue itself. Therefore, it can be seen that "contact with the nerve" comprises both physical contact of an element of the system with a nerve, and electrical contact only without physical contact or a combination of the two. A centering element can be optionally provided to place the electrodes in a central region of the vessel. The centering element may comprise, for example, an expandable balloon, such as a balloon 234 of the apparatus 230 or an expandable basket as described later herein. One or more electrodes can be placed on a central axis of the centering element - either longitudinally aligned with the element or located on one or both sides of the element - as is the electrode of the axis 238 of the apparatus 230. When a device is used Balloon catheter like catheter 232, the inflated balloon can act as an insulator for increasing impedance to direct the pulsating electric field along a desired electrical flow path. As will be apparent, alternative insulators can be used.

Como se ve en la Figura 6, cuando el electrodo helicoidal 236 hace contacto físicamente con la pared de la arteria renal RA, el generador 100 puede generar un PEF de modo que la corriente pase entre el electrodo helicoidal 236 y el electrodo de eje 238 en una manera bipolar. El PEF viaja entre los electrodos a lo largo de las líneas Li que generalmente se extienden a lo largo de la dimensión longitudinal de la arteria. El balón 234 aísla localmente y/o aumenta la impedancia dentro del vaso del paciente de modo que el PEF viaja a través de la pared del vaso entre los electrodos helicoidales y de eje. Esto enfocará energía para mejorar la denervación y/o otra neuromodulación de los nervios renales del paciente, por ejemplo, por medio de la electroporación irreversible. As seen in Figure 6, when the helical electrode 236 physically makes contact with the wall of the renal artery RA, the generator 100 can generate a PEF so that the current passes between the helical electrode 236 and the axis electrode 238 in A bipolar way. The PEF travels between the electrodes along the Li lines that generally extend along the longitudinal dimension of the artery. The balloon 234 isolates locally and / or increases the impedance within the patient's vessel so that the PEF travels through the vessel wall between the helical and shaft electrodes. This will focus energy to improve denervation and / or other neuromodulation of the patient's renal nerves, for example, through irreversible electroporation.

La Figura 7 ilustra un aparato 240 similar a los mostrados en las Figuras 4-6 de acuerdo con otra realización de la invención. El aparato 240 comprende un catéter balón 242 que tiene un balón expandible 244 y un electrodo de eje 246 localizado proximal al balón expandible 244. El aparato 240 comprende además un electrodo helicoidal expandible 248 configurado para la aplicación a través de un lumen de alambre de guía 243 del catéter 242. El electrodo helicoidal 248 mostrado en la Figura 7 es autoexpandible. Figure 7 illustrates an apparatus 240 similar to those shown in Figures 4-6 in accordance with another embodiment of the invention. The apparatus 240 comprises a balloon catheter 242 having an expandable balloon 244 and an axis electrode 246 located proximal to the expandable balloon 244. The apparatus 240 further comprises an expandable helical electrode 248 configured for application through a lumen of guidewire. 243 of catheter 242. The helical electrode 248 shown in Figure 7 is self-expanding.

Como se ve en la Figura 7, tras el posicionamiento del catéter 242 en el vaso objetivo (por ejemplo en la arteria renal RA), el balón 244 se infla hasta que hace contacto con la pared del vaso para mantener el electrodo de eje 246 en una localización deseada dentro del vaso y para aislar o aumentar la impedancia del interior del vaso. El balón 244 se configura generalmente para centrar también el electrodo de eje 236 dentro del vaso o separar en otra forma el electrodo de eje de la pared del vaso en una distancia deseada. Tras el inflado del balón 234, el electrodo helicoidal 248 se empuja a través del lumen 243 hasta que el electrodo helicoidal 248 se extiende más allá del eje del catéter; el electrodo 248 se expande entonces o se mueve en otra forma dentro de la configuración helicoidal para hacer contacto físicamente con la pared del vaso. Se puede aplicar entonces un campo eléctrico pulsante bipolar entre el electrodo helicoidal 248 y el electrodo del eje 226 a lo largo de las líneas Li. Por ejemplo, el electrodo helicoidal 248 puede comprender el electrodo activo y el electrodo de eje 246 puede comprender el electrodo de retorno, o viceversa. As seen in Figure 7, after positioning the catheter 242 in the target vessel (for example in the renal artery RA), the balloon 244 is inflated until it makes contact with the vessel wall to keep the axis electrode 246 in a desired location within the vessel and to isolate or increase the impedance inside the vessel. The balloon 244 is generally configured to also center the axis electrode 236 inside the vessel or otherwise separate the axis electrode from the vessel wall at a desired distance. After inflation of balloon 234, helical electrode 248 is pushed through lumen 243 until helical electrode 248 extends beyond the axis of the catheter; electrode 248 then expands or moves in another way within the helical configuration to physically make contact with the vessel wall. A bipolar pulsing electric field can then be applied between the helical electrode 248 and the axis electrode 226 along the lines Li. For example, the helical electrode 248 may comprise the active electrode and the axis electrode 246 may comprise the return electrode, or vice versa.

Con referencia ahora a la Figura 8, se describe el aparato que comprende una cesta expandible que tiene una pluralidad de electrodos que se pueden expandir en contacto con la pared del vaso. El aparato 250 comprende el catéter 252 que tiene una cesta distal y expandible 25 4 formada por una pluralidad de montantes o elementos circunferenciales. Se forma una pluralidad de electrodos 256 a lo largo de los elementos de la cesta 254. Cada elemento de la cesta comprende de modo ilustrativo un par de electrodos bipolares configurados para hacer contacto con una pared de la arteria renal RA o de otro vaso sanguíneo deseado. Referring now to Figure 8, the apparatus comprising an expandable basket having a plurality of electrodes that can be expanded in contact with the vessel wall is described. The apparatus 250 comprises the catheter 252 having a distal and expandable basket 25 4 formed by a plurality of uprights or circumferential elements. A plurality of electrodes 256 are formed along the elements of the basket 254. Each element of the basket illustratively comprises a pair of bipolar electrodes configured to make contact with a wall of the renal artery RA or other desired blood vessel .

La cesta 254 se puede fabricar, por ejemplo, a partir de una pluralidad de hilos o cintas con memoria de forma, tales como Nitinol, muelle de acero o cables o cintas elgiloy, que forman los elementos de la cesta 253. Cuando los elementos de la cesta comprenden cintas, las cintas se pueden mover de modo que se aumente el área de contacto con la pared del vaso. Los elementos de la cesta 223 se acoplan al catéter 253 en las conexiones proximales y distales 255a y 255b, respectivamente. En tal configuración, la cesta se puede colapsar para la aplicación dentro de la vaina 150 y se puede autoexpandir en contacto con la pared de la arteria tras la retirada de la vaina. La conexión proximal y/o distal 255 se puede configurar opcionalmente para trasladarse a lo largo del eje del catéter 252 en una distancia especificada o no especificada para facilitar la expansión y colapso de la cesta. The basket 254 can be manufactured, for example, from a plurality of threads or tapes with shape memory, such as Nitinol, steel spring or elgiloy cables or tapes, which form the elements of the basket 253. When the elements of the basket comprises tapes, the tapes can be moved so that the area of contact with the vessel wall is increased. The elements of the basket 223 are coupled to the catheter 253 at the proximal and distal connections 255a and 255b, respectively. In such a configuration, the basket can be collapsed for application within the sheath 150 and can be self-expanding in contact with the artery wall after removal of the sheath. The proximal and / or distal connection 255 may optionally be configured to travel along the axis of catheter 252 at a specified or unspecified distance to facilitate the expansion and collapse of the basket.

La cesta 254 se puede formar alternativamente a partir de un hipotubo granulado y/o cortado por láser. En tal configuración, al catéter 252 puede, por ejemplo, comprender unos ejes interior y exterior que se mueven relativamente entre sí. La conexión distal 255b de la cesta 254 se puede acoplar al eje interior y la conexión proximal 255a de la cesta se puede acoplar al eje exterior. La cesta 254 se puede expandir a partir de una configuración de aplicación colapsada para desplegarse en la configuración de la Figura 8 mediante la aproximación de los ejes interior y exterior del catéter 252, aproximando de ese modo las conexiones proximal y distal 255 de la cesta y expandiendo la cesta. De la misma forma, la cesta se puede colapsar mediante la separación de los ejes interior y exterior del catéter. The basket 254 can alternatively be formed from a granulated and / or laser cut hypotube. In such a configuration, the catheter 252 may, for example, comprise inner and outer shafts that move relatively together. The distal connection 255b of the basket 254 can be coupled to the inner shaft and the proximal connection 255a of the basket can be coupled to the outer shaft. The basket 254 can be expanded from a collapsed application configuration to be deployed in the configuration of Figure 8 by approaching the inner and outer axes of the catheter 252, thereby approaching the proximal and distal connections 255 of the basket and expanding the basket In the same way, the basket can be collapsed by separating the inner and outer axes of the catheter.

Como se ve en la Figura 9, los electrodos individuales se pueden disponer a lo largo de los montantes o elementos de la cesta 253. En una realización, el montante se forma a partir de material conductor recubierto con un material dieléctrico y los electrodos 256 se pueden formar mediante la eliminación de regiones del recubrimiento dieléctrico. Se puede eliminar opcionalmente el aislamiento solamente a lo largo de una superficie radialmente exterior del elemento de modo que los electrodos 256 permanezcan aislados en sus superficies radialmente interiores; se espera que esto dirigirá el flujo de corriente hacia el exterior dentro de la pared del vaso. As seen in Figure 9, the individual electrodes can be arranged along the uprights or elements of the basket 253. In one embodiment, the upright is formed from conductive material coated with a dielectric material and electrodes 256 are they can form by removing regions of the dielectric coating. The insulation can optionally be removed only along a radially outer surface of the element so that electrodes 256 remain insulated on their radially inner surfaces; It is expected that this will direct the flow of current outward into the vessel wall.

Además, o como una alternativa, a la técnica de fijación de la Figura 9, los electrodos se puede fijar a la superficie interior, superficie exterior o embebidos dentro de los montantes o elementos de la cesta 254. Los elementos colocados a lo largo de cada montante o elemento pueden comprender electrodos individuales, un electrodo segmentado pero común, o un electrodo común y continuo. Los electrodos individuales o grupos de electrodos se pueden configurar para proporcionar una señal bipolar o todos o un subconjunto de los electrodos se pueden accionar conjuntamente junto con una toma de tierra del paciente externa para uso monopolar. In addition, or as an alternative, to the fixing technique of Figure 9, the electrodes can be fixed to the inner surface, outer surface or embedded within the uprights or elements of the basket 254. The elements placed along each Upright or element may comprise individual electrodes, a segmented but common electrode, or a common and continuous electrode. The individual electrodes or groups of electrodes can be configured to provide a bipolar signal or all or a subset of the electrodes can be operated together with an external patient ground for monopolar use.

Una ventaja de tener los electrodos 256 en contacto con la pared del vaso, como se muestra en la realización de la Figura 8, es que puede reducir la necesidad de un elemento de aislamiento, tal como un balón expandible, para conseguir la denervación renal u otra neuromodulación. Sin embargo, se debería comprender que tal elemento de aislamiento se puede aplicar y, por ejemplo, expandirse dentro de la cesta. Adicionalmente, teniendo los electrodos en contacto con la pared puede proporcionar una geometría del campo mejorada, es decir, puede proporcionar un campo eléctrico más alineado con el eje longitudinal del vaso. Tales electrodos de contacto pueden facilitar también la estimulación de los nervios renales antes, durante o después de la neuromodulación para posicionar mejor el catéter 252 antes del tratamiento o para supervisar la efectividad del tratamiento. An advantage of having electrodes 256 in contact with the vessel wall, as shown in the embodiment of Figure 8, is that it can reduce the need for an insulating element, such as an expandable balloon, to achieve renal denervation or Another neuromodulation However, it should be understood that such an insulation element can be applied and, for example, expanded within the basket. Additionally, having the electrodes in contact with the wall can provide an improved field geometry, that is, it can provide an electric field more aligned with the longitudinal axis of the vessel. Such contact electrodes can also facilitate the stimulation of the renal nerves before, during or after neuromodulation to better position the catheter 252 before treatment or to monitor the effectiveness of the treatment.

En una variación del aparato 250, los electrodos 256 se pueden disponer a lo largo del eje central del catéter 252, y la cesta 254 simplemente puede centrar los electrodos dentro del vaso para facilitar una aplicación más precisa de la energía a través de las paredes del vaso. Esta configuración puede estar bien adecuada para una selección precisa del objetivo del tejido vascular o extra vascular, tal como los nervios renales que rodean la arteria renal. Correctamente dimensionada, la cesta u otro elemento de centrado para la arteria proporciona una distancia conocida entre los electrodos centrados y la pared de la arteria que se puede utilizar para dirigir y/o enfocar el campo eléctrico según se desee. Esta configuración se puede utilizar en aplicaciones de ultrasonidos enfocados o microondas de alta intensidad, pero también se puede adaptar para su uso con cualquier otra modalidad de energía como se desee. In a variation of the apparatus 250, the electrodes 256 can be arranged along the central axis of the catheter 252, and the basket 254 can simply center the electrodes inside the vessel to facilitate a more precise application of the energy through the walls of the glass. This configuration may be well suited for a precise selection of the vascular or extra vascular tissue target, such as the renal nerves surrounding the renal artery. Properly sized, the basket or other centering element for the artery provides a known distance between the centered electrodes and the artery wall that can be used to direct and / or focus the electric field as desired. This configuration can be used in focused ultrasound or high intensity microwave applications, but can also be adapted for use with any other energy mode as desired.

Con referencia ahora a la Figura 10, se espera que los electrodos que forman un contacto circunferencial con la pared de la arteria renal puedan proporcionar una denervación renal o neuromodulacón renal más completa. La Figura 10, describe una variación de la presente invención que comprende electrodos de anillo. El aparato 260 comprende el catéter 262 que tiene electrodos de anillo expandibles 264a y 264b configurados para hacer contacto con la pared del vaso. Los electrodos se pueden fijar al eje del catéter 262 por medio de los montantes 266 y el catéter 262 se puede configurar para la aplicación en la arteria renal RA a través de la vaina 150 en una configuración de perfil bajo. Los montantes 266 pueden ser autoexpandibles o se pueden expandir activa o mecánicamente. El catéter 262 comprende un lumen de alambre guía 263 para el avance sobre un alambre guía. El catéter 262 también comprende un balón inflable opcional 268 que puede actuar como un elemento de aislamiento o de aumenta de impedancia para dirigir preferentemente el flujo de corriente que está viajando entre los electrodos 264 a través de la pared de la arteria. With reference now to Figure 10, it is expected that the electrodes that form a circumferential contact with the wall of the renal artery can provide a more complete renal denervation or renal neuromodulacon. Figure 10 describes a variation of the present invention comprising ring electrodes. The apparatus 260 comprises the catheter 262 having expandable ring electrodes 264a and 264b configured to make contact with the vessel wall. The electrodes can be fixed to the axis of the catheter 262 by means of the uprights 266 and the catheter 262 can be configured for application in the renal artery RA through the sheath 150 in a low profile configuration. The uprights 266 can be self-expanding or can be actively or mechanically expanded. Catheter 262 comprises a guide wire lumen 263 for advancing on a guide wire. The catheter 262 also comprises an optional inflatable balloon 268 that can act as an insulation or impedance booster element to preferably direct the flow of current that is traveling between the electrodes 264 through the artery wall.

Las Figuras 11A-11C ilustran varias realizaciones de devanados para electrodos de anillo 264. Como se muestra, los electrodos de anillo pueden, por ejemplo, devanarse en una configuración de bobina (Figura 11A), de zigzag (Figura 11B) o de serpentina (Figura 11C). Se puede especificar la periodicidad del devanado como se desee. Adicionalmente, el tipo de devanado, la periodicidad etc., pueden variar a lo largo de la circunferencia de los electrodos. Figures 11A-11C illustrate various embodiments of windings for ring electrodes 264. As shown, the ring electrodes may, for example, be wound in a coil (Figure 11A), zigzag (Figure 11B) or serpentine ( Figure 11C). You can specify the periodicity of the winding as desired. Additionally, the type of winding, the periodicity etc., may vary along the circumference of the electrodes.

Con referencia a la Figura 12, se describe una variación del aparato 260 que comprende electrodos de anillo 264’ que tiene un devanado sinusoidal en una realización del devanado de serpentina mostrado en la Figura 11C. Los montantes 266 se fijan de modo ilustrativo a los vértices de la sinusoide. El devanado de los electrodos 264’ puede proporcionar un área de contacto mayor a lo largo de la pared del vaso que lo que hacen los electrodos 264, en tanto se sigue facilitando el envainado del aparato 260 dentro de la vaina 150 para la aplicación y retirada. With reference to Figure 12, a variation of the apparatus 260 comprising ring electrodes 264 'having a sinusoidal winding in an embodiment of the serpentine winding shown in Figure 11C is described. The uprights 266 are illustratively fixed to the vertices of the sinusoid. The winding of the electrodes 264 'can provide a greater contact area along the wall of the vessel than what the electrodes 264 do, while the wrapping of the apparatus 260 within the sheath 150 for application and removal is still facilitated. .

La Figura 13 ilustra otra variación del aparato 260 que comprende un electrodo de anillo proximal 264a, y comprende un electrodo distal 270 aplicado a través del lumen del alambre guía 263 del catéter 262. El electrodo distal 270 no es expandible se centra dentro del vaso por medio del catéter 262. El electrodo distal 270 puede ser un alambre guía estándar que se conecta al generador de campo eléctrico pulsante y se usa como un electrodo. Sin embargo, se debería comprender que el electrodo 270 se puede configurar alternativamente para su expansión en contacto con la pared del vaso, por ejemplo, puede comprender un electrodo de anillo o helicoidal. Figure 13 illustrates another variation of the apparatus 260 comprising a proximal ring electrode 264a, and comprises a distal electrode 270 applied through the lumen of the guide wire 263 of the catheter 262. The distal electrode 270 is not expandable is centered within the vessel by catheter medium 262. The distal electrode 270 may be a standard guidewire that connects to the pulsating electric field generator and is used as an electrode. However, it should be understood that electrode 270 may alternatively be configured for expansion in contact with the vessel wall, for example, it may comprise a ring or helical electrode.

La aplicación del electrodo distal a través del lumen del catéter 262 puede reducir un perfil de aplicación del aparato 260 y/o puede mejorar la flexibilidad del dispositivo. Adicionalmente, la aplicación del electrodo distal a través del lumen del alambre guía puede servir como una característica de seguridad que asegura que el facultativo médico retira cualquier alambre guía dispuesto dentro del lumen 263 antes de la aplicación de un PEF. También permite la personalización de la longitud del tratamiento, así como el tratamiento en ramas laterales, como se describe posteriormente en el presente documento. The application of the distal electrode through the lumen of the catheter 262 may reduce an application profile of the apparatus 260 and / or may improve the flexibility of the device. Additionally, the application of the distal electrode through the lumen of the guidewire can serve as a safety feature that ensures that the medical practitioner removes any guidewire disposed within the lumen 263 before the application of a PEF. It also allows the personalization of the length of the treatment, as well as the treatment in lateral branches, as described later in this document.

Los electrodos de anillo 264 y 264’ pueden opcionalmente estar eléctricamente aislados a lo largo de sus superficies radialmente interiores, mientras que sus superficies radialmente exteriores que hacen contacto con la pared del vaso están expuestas. Esto puede reducir un riesgo de formación de trombos y también puede mejorar o realzar la direccionalidad del campo eléctrico a lo largo del eje longitudinal del vaso. Esto también puede facilitar una reducción del voltaje del campo necesario para deteriorar las fibras neurales. Los materiales utilizados para aislar al menos parcialmente los electrodos de anillo pueden comprender, por ejemplo, PTFE, ePTFE, FEP, cloropreno, silicona, uretano, Pebax, etc. Con referencia a la Figura 14, se describe otra variación del aparato 260, en la que los electrodos de anillo se han sustituido con electrodos de punta 272 dispuestos en los extremos de los montantes 266 para su aplicación a través de la vaina 150 y se pueden autoexpandir con los montantes en contacto con la pared del vaso. En la Figura 14, el catéter 262 comprende de modo ilustrativo cuatro electrodos de punta 272 en ambos lados del balón 268. Sin embargo, se debería comprender que se puede proporcionar cualquier número deseado de montantes y electrodos de punta alrededor de la circunferencia del catéter 262. Ring electrodes 264 and 264 ′ may optionally be electrically isolated along their radially interior surfaces, while their radially outer surfaces that make contact with the vessel wall are exposed. This can reduce a risk of thrombus formation and can also improve or enhance the directionality of the electric field along the longitudinal axis of the vessel. This can also facilitate a reduction in the field voltage necessary to damage the neural fibers. The materials used to at least partially isolate the ring electrodes may comprise, for example, PTFE, ePTFE, FEP, chloroprene, silicone, urethane, Pebax, etc. With reference to Figure 14, another variation of the apparatus 260 is described, in which the ring electrodes have been replaced with tip electrodes 272 arranged at the ends of the uprights 266 for application through the sheath 150 and can be self-expand with the uprights in contact with the vessel wall. In Figure 14, the catheter 262 illustratively comprises four tip electrodes 272 on both sides of the balloon 268. However, it should be understood that any desired number of uprights and tip electrodes around the circumference of the catheter 262 can be provided. .

En la Figura 14, el aparato 260 comprende de modo ilustrativo cuatro montantes 266 y cuatro electrodos de punta 272 en ambos lados del balón 268. Mediante la utilización de todos los electrodos dispuestos distalmente 272b como electrodos activos y todos los electrodos proximales 272a como electrodos de retorno, o viceversa, las líneas Li a lo largo de las que se propaga al campo eléctrico se pueden alinear con el eje longitudinal de un vaso. Se puede especificar el grado en que la línea Li se solapa a lo largo del eje de rotación del vaso mediante la especificación de la colocación angular y la densidad de los electrodos de punta 272 alrededor de la circunferencia del catéter, así como mediante la especificación de los parámetros del PEF. In Figure 14, the apparatus 260 illustratively comprises four uprights 266 and four tip electrodes 272 on both sides of the balloon 268. By using all electrodes distally arranged 272b as active electrodes and all proximal electrodes 272a as electrodes of Return, or vice versa, the Li lines along which it propagates to the electric field can be aligned with the longitudinal axis of a vessel. The degree to which the Li line overlaps along the axis of rotation of the vessel can be specified by specifying the angular placement and the density of the tip electrodes 272 around the circumference of the catheter, as well as by specifying PEF parameters.

Con referencia ahora a la Figura 15, se describe otra variación de un catéter de PEF intravascular. El aparato 280 comprende el catéter 282 que tiene un balón inflable opcional o elemento de centrado 284, electrodos de eje 286a y 286b dispuestos a lo largo del eje del catéter en ambos lados del balón, así como marcadores radiopacos opcionales 288 dispuestos a lo largo del eje del catéter, de modo ilustrativo en línea con el balón. El balón 284 sirve tanto como elemento de centrado para los electrodos 266 que como un aislante eléctrico para la dirección del campo eléctrico, como se ha descrito previamente. Referring now to Figure 15, another variation of an intravascular PEF catheter is described. The apparatus 280 comprises the catheter 282 having an optional inflatable balloon or centering element 284, shaft electrodes 286a and 286b arranged along the axis of the catheter on both sides of the balloon, as well as optional radiopaque markers 288 arranged along the catheter shaft, illustratively in line with the balloon. Balloon 284 serves both as a centering element for electrodes 266 and as an electrical insulator for the direction of the electric field, as previously described.

El aparato 280 puede estar particularmente bien adaptado para la consecución de una precisa selección del objetivo del tejido arterial o extra arterial deseado, dado que el dimensionado adecuado del balón 284 para la arteria objetivo establece una distancia conocida entre los electrodos centrados 286 y la pared de la arteria que se puede utilizar cuando se especifican los parámetros del PEF. Los electrodos 286 se pueden fijar alternativamente al balón 284 más que al eje central del catéter 282 de modo que haga contacto con la pared de la arteria. En una variación así, los electrodos se pueden fijar a la superficie interior, a la superficie exterior o embebidos dentro de la pared del balón. The apparatus 280 may be particularly well adapted for achieving a precise selection of the desired arterial or extra arterial tissue target, since the proper sizing of the balloon 284 for the target artery establishes a known distance between the centered electrodes 286 and the wall of the artery that can be used when the PEF parameters are specified. Electrodes 286 may alternatively be fixed to balloon 284 rather than to the central axis of catheter 282 so as to make contact with the artery wall. In such a variation, the electrodes can be fixed to the inner surface, the outer surface or embedded within the wall of the balloon.

Los electrodos 286 dispuestos a lo largo de la longitud del catéter 282 pueden ser electrodos individuales, un electrodo común pero segmentado o un electrodo común y continuo. Adicionalmente, los electrodos 286 se pueden configurar para proporcionar una señal bipolar, o los electrodos 286 se pueden usar conjuntamente o individualmente en conjunto con una puesta tierra separada del paciente para un uso monopolar. The electrodes 286 arranged along the length of the catheter 282 may be individual electrodes, a common but segmented electrode or a common and continuous electrode. Additionally, electrodes 286 can be configured to provide a bipolar signal, or electrodes 286 can be used together or individually in conjunction with a separate grounding of the patient for monopolar use.

Con referencia ahora a la Figura 16, se describe un procedimiento del uso del aparato 280 para conseguir la denervación renal. Como se ve en la Figura 16A, el catéter 282 se puede disponer en una localización deseada dentro de la arteria renal RA, el balón o elemento de centrado 284 se puede expandir para centrar los electrodos 286 y para opcionalmente proporcionar aislamiento eléctrico y se puede aplicar un PEF, por ejemplo en una forma bipolar entre los electrodos proximal y distal 286. Se espera que el PEF conseguirá una denervación y/o neuromodulación renal a lo largo de la zona de tratamiento uno T1. Si se desea modular la actividad neural en otras partes de la arteria renal, el balón 264 se puede desinflar al menos parcialmente y el catéter se puede posicionar en una segunda zona de tratamiento deseada T2, como en la Figura 16B. El facultativo médico puede utilizar opcionalmente imagen fluoroscópica o marcadores radiopacos 288 para orientar el catéter 282 en las localizaciones deseadas para el tratamiento. Por ejemplo, el facultativo médico puede usar los marcadores para asegurar una región de solape O entre las zonas de tratamiento T1 y T2, como se muestra. Referring now to Figure 16, a method of using the apparatus 280 to achieve renal denervation is described. As seen in Figure 16A, the catheter 282 can be arranged at a desired location within the renal artery RA, the balloon or centering element 284 can be expanded to center the electrodes 286 and optionally provide electrical isolation and can be applied a PEF, for example in a bipolar form between the proximal and distal electrodes 286. It is expected that the PEF will achieve renal denervation and / or neuromodulation along the treatment zone one T1. If it is desired to modulate the neural activity in other parts of the renal artery, the balloon 264 can be deflated at least partially and the catheter can be positioned in a second desired treatment zone T2, as in Figure 16B. The physician may optionally use fluoroscopic imaging or radiopaque markers 288 to orient the catheter 282 at the desired locations for treatment. For example, the medical practitioner may use the markers to ensure a region of overlap O between the treatment zones T1 and T2, as shown.

Con referencia a la Figura 17, se describe una variación del aparato 280 que comprende una pluralidad de electrodos controlables dinámicamente 286 dispuestos en el lado proximal del balón 284. En una variación, uno cualquiera de los electrodos proximales 286a se puede energizar en una forma bipolar con el electrodo distal 286b para proporcionar un control dinámico de la distancia longitudinal entre los electrodos activo y de retorno. Esto altera el tamaño y forma de la zona de tratamiento. En otra variación, se pueden energizar juntos cualquier subconjunto de electrodos proximales 286a como los electrodos activos o de retorno de un campo eléctrico bipolar establecido entre los electrodos proximales y los electrodos distales 286b. With reference to Figure 17, a variation of the apparatus 280 is described which comprises a plurality of dynamically controllable electrodes 286 disposed on the proximal side of the balloon 284. In a variation, any one of the proximal electrodes 286a can be energized in a bipolar form with the distal electrode 286b to provide a dynamic control of the longitudinal distance between the active and return electrodes. This alters the size and shape of the treatment area. In another variation, any subset of proximal electrodes 286a can be energized together as the active or return electrodes of a bipolar electric field established between the proximal electrodes and the distal electrodes 286b.

Aunque el aparato 280 mostrado en la Figura 17 tiene tres electrodos proximales 286a, se debería comprender que el aparato 280 puede tener cualquier número alternativo de electrodos proximales. Adicionalmente, el aparato 280 puede tener una pluralidad de electrodos distales 286b además, o como una alternativa, a múltiples electrodos proximales. Adicionalmente, un electrodo o un par se pueden acoplar al catéter 282 y el otro de los electrodos se puede aplicar a través del lumen del catéter, por ejemplo, a través del lumen del alambre guía. El catéter y el electrodo aplicado endoluminalmente se puede recolocar con relación a otros para alterar una distancia de separación entre los electrodos. Tal variación puede facilitar también el tratamiento de una variedad de anatomías vasculares renales. Although the apparatus 280 shown in Figure 17 has three proximal electrodes 286a, it should be understood that the apparatus 280 can have any alternative number of proximal electrodes. Additionally, the apparatus 280 may have a plurality of distal electrodes 286b in addition, or as an alternative, to multiple proximal electrodes. Additionally, one electrode or pair can be coupled to catheter 282 and the other electrode can be applied through the lumen of the catheter, for example, through the lumen of the guidewire. The endoluminally applied catheter and electrode can be repositioned relative to others to alter a separation distance between the electrodes. Such variation may also facilitate the treatment of a variety of renal vascular anatomies.

En las variaciones de los aparatos 280 descritas hasta el momento, el electrodo distal 286b se acopla al eje del catéter 282 distal al balón 284. El electrodo distal puede utilizar un lumen dentro del catéter 282, por ejemplo, para el encaminamiento de un alambre de plomo que actúa como tierra. Adicionalmente, la parte del catéter 282 distal al balón 284 es suficientemente larga para acomodar el electrodo distal. In the variations of the apparatuses 280 described so far, the distal electrode 286b is coupled to the axis of the catheter 282 distal to the balloon 284. The distal electrode can use a lumen within the catheter 282, for example, for routing a wire of lead that acts as earth. Additionally, the portion of catheter 282 distal to balloon 284 is long enough to accommodate the distal electrode.

Los catéteres se aplican comúnmente a través de alambres guía metálicos y/o conductores. En muchas terapias intervencionistas que involucran catéteres, los alambres guía no se retiran durante el tratamiento. Como el aparato 280 se configura para la aplicación de un campo eléctrico pulsante, si no se retira el alambre guía, puede haber un riesgo de descarga eléctrica a cualquiera en contacto con el alambre guía durante la aplicación de la energía. Se puede reducir este riego mediante el uso de alambres guía recubiertos de polímero. Catheters are commonly applied through metallic guide wires and / or conductors. In many interventional therapies that involve catheters, guidewires are not removed during treatment. As the apparatus 280 is configured for the application of a pulsating electric field, if the guide wire is not removed, there may be a risk of electric shock to anyone in contact with the guide wire during the application of the energy. This irrigation can be reduced by the use of polymer coated guide wires.

Con referencia a la Figura 18, se describe otra variación del aparato 280 en el que el electrodo distal 286b de las Figuras 16 y 17 se ha sustituido con un electrodo distal 270 configurado para ser movido a través de un lumen del catéter como se ha descrito previamente con respecto a la Figura 13. Como será evidente, el electrodo proximal 286a alternativamente se puede sustituir por el electrodo aplicado luminalmente, de modo que los electrodos 286b y 270 formen un par de electrodos bipolares. El electrodo 270 no utiliza un lumen adicional dentro del catéter 282, lo que puede reducir el perfil. Adicionalmente, la longitud del catéter distal del balón no necesita tener en cuenta la longitud del electrodo distal, lo que puede mejorar la flexibilidad. Adicionalmente, el alambre guía se debe intercambiar por el electrodo 270 antes del tratamiento, lo que reduce un riesgo de descarga eléctrica inadvertida. En una variación, el electrodo 270 se puede usar opcionalmente como un alambre guía a través del catéter 282 se avanza a su posición antes de la aplicación del PEF, obviando de ese modo una necesidad de intercambio del alambre guía por el electrodo. Alternativamente, se puede usar un alambre guía metálico estándar como el electrodo 270 simplemente mediante la conexión del alambre guía estándar al generador del campo eléctrico pulsante. El electrodo distal 270 se puede extender cualquier distancia deseada más allá del extremo distal del catéter 282. Esto puede proporcionar una alteración dinámica de la longitud de una zona de tratamiento. Adicionalmente, esto podría facilitar el tratamiento de vasculaturas distales de diámetro reducido. With reference to Figure 18, another variation of the apparatus 280 is described in which the distal electrode 286b of Figures 16 and 17 has been replaced with a distal electrode 270 configured to be moved through a lumen of the catheter as described previously with respect to Figure 13. As will be apparent, the proximal electrode 286a may alternatively be replaced by the luminously applied electrode, so that electrodes 286b and 270 form a pair of bipolar electrodes. Electrode 270 does not use an additional lumen inside catheter 282, which can reduce the profile. Additionally, the length of the distal balloon catheter does not need to take into account the length of the distal electrode, which can improve flexibility. Additionally, the guidewire must be exchanged for electrode 270 before treatment, which reduces a risk of inadvertent electric shock. In a variation, electrode 270 may optionally be used as a guidewire through catheter 282 is advanced to its position prior to application of the PEF, thereby obviating a need to exchange the guidewire with the electrode. Alternatively, a standard metal guide wire such as electrode 270 can be used simply by connecting the standard guide wire to the pulsating electric field generator. The distal electrode 270 can extend any desired distance beyond the distal end of the catheter 282. This can provide a dynamic alteration of the length of a treatment area. Additionally, this could facilitate the treatment of distal vasculatures of reduced diameter.

Con referencia a la Figura 19, pudiera ser deseable realizar tratamientos dentro de una o más ramas vasculares que se extienden desde un vaso principal, por ejemplo, para realizar tratamientos dentro de las ramas de la arteria renal en la proximidad del hilum renal. Adicionalmente, pudiera ser deseable realizar tratamientos dentro de ramificaciones anormales o menos comunes de la vasculatura renal, que se observan en una minoría de pacientes. Como se ve en la Figura 19A, se puede colocar el electrodo distal 270 en una rama tal de la arteria renal RA, mientras que el catéter 282 se posiciona dentro de la rama principal de la arteria. Como se ve en la Figura 19B, se podrían proporcionar múltiples electrodos distales 270 y colocarse en varias ramas comunes o no comunes de la arteria renal, mientras que el catéter permanece en la rama arterial principal. With reference to Figure 19, it may be desirable to carry out treatments within one or more vascular branches that extend from a main vessel, for example, to perform treatments within the branches of the renal artery in the vicinity of the renal hilum. Additionally, it may be desirable to perform treatments within abnormal or less common branches of the renal vasculature, which are observed in a minority of patients. As seen in Figure 19A, the distal electrode 270 can be placed on such a branch of the renal artery RA, while the catheter 282 is positioned within the main branch of the artery. As seen in Figure 19B, multiple distal electrodes 270 could be provided and placed in several common or uncommon branches of the renal artery, while the catheter remains in the main arterial branch.

Con referencia a la Figura 20, se describe otra variación más del catéter intravascular de PEF. El aparato 290 comprende el catéter 292 que tiene una pluralidad de electrodos de eje 294 dispuestos en línea con el elemento de centrado 296. El elemento de centrado 296 comprende de modo ilustrativo una cesta expandible, tal como la cesta expandible 254 que se ha descrito previamente de la Figura 8. Sin embargo, se debería comprender que el elemento de centrado puede comprender alternativamente un balón o cualquier otro elemento de centrado. Los electrodos 294 se pueden utilizar en una forma bipolar o monopolar. With reference to Figure 20, another variation of the intravascular PEF catheter is described. The apparatus 290 comprises the catheter 292 having a plurality of shaft electrodes 294 arranged in line with the centering element 296. The centering element 296 illustratively comprises an expandable basket, such as the expandable basket 254 previously described of Figure 8. However, it should be understood that the centering element may alternatively comprise a ball or any other centering element. Electrodes 294 can be used in a bipolar or monopolar form.

Con referencia ahora a la Figura 21, se describe otra variación de la invención que comprende electrodos configurados para la reposicionamiento radial dinámico de uno o más de los electrodos con relación a la pared del vaso, facilitando de ese modo un enfoque de la aplicación de un campo eléctrico pulsante por los electrodos. El aparato 300 comprende el catéter 302 que tiene los electrodos 304 dispuestos en línea con los elementos anidados expandibles. Estos elementos expandibles anidados comprenden un elemento expandible interior 306 y un elemento de centrado expandible exterior 308. Los electrodos 304 se disponen a lo largo del elemento expandible interior, mientras que el elemento de centrado expandible exterior se configura para centrar y estabilizar el catéter 302 dentro del vaso. El elemento interior 306 se puede expandir en grados variables, según se desee por el facultativo médico, para alterar dinámicamente las posiciones radiales de los electrodos 304. Este reposicionamiento radial dinámico se Referring now to Figure 21, another variation of the invention is described comprising electrodes configured for dynamic radial repositioning of one or more of the electrodes relative to the vessel wall, thereby facilitating an approach to the application of a pulsating electric field by the electrodes. The apparatus 300 comprises the catheter 302 having the electrodes 304 arranged in line with the expandable nested elements. These nested expandable elements comprise an inner expandable element 306 and an outer expandable centering element 308. The electrodes 304 are disposed along the inner expandable element, while the outer expandable centering element is configured to center and stabilize the catheter 302 inside. of the glass. The inner element 306 can be expanded in varying degrees, as desired by the medical practitioner, to dynamically alter the radial positions of the electrodes 304. This dynamic radial repositioning is

puede utilizar para enfocar la energía aplicada por los electrodos 304 de modo que se aplique al tejido objetivo. it can be used to focus the energy applied by electrodes 304 so that it is applied to the target tissue.

Los elementos anidados 306 y 308 pueden comprender una disposición de balón en balón, una disposición de cesta en cesta, alguna combinación de un balón y una cesta o cualquier otra estructura anidada expandible. En la Figura 21, el elemento expandible 306 comprende de modo ilustrativo una cesta expandible, mientras que el elemento de centrado expandible exterior 308 comprende de modo ilustrativo un balón expandible. Los electrodos 302 se posicionan a lo largo de la superficie del balón interior 306. The nested elements 306 and 308 may comprise a balloon-to-balloon arrangement, a basket-to-basket arrangement, some combination of a balloon and a basket or any other expandable nested structure. In Figure 21, the expandable element 306 illustratively comprises an expandable basket, while the outer expandable centering element 308 illustratively comprises an expandable balloon. The electrodes 302 are positioned along the surface of the inner balloon 306.

Cualquiera de las variaciones de la presente invención descrita en el presente documento se puede configurar opcionalmente para la infusión de agentes dentro del área de tratamiento antes, durante o después de la aplicación de la energía, por ejemplo, para mejorar o modificar el efecto neurodestructivo o neuromodulatorio de la energía, para proteger o desplazar temporalmente las células no objetivo y/o para facilitar la visualización. Serán evidentes las aplicaciones adicionales de los agentes infundidos. Si se desea, la respuesta de las células a los agentes infundidos se puede mejorar por medio de la iniciación o electroporación reversible en las células en la presencia del agente infundido. La infusión puede ser especialmente deseable cuando se utiliza un balón de elemento de centrado. La infusión puede comprender, por ejemplo, salino o salino heparinizado, agentes protectores tales como Polomaxer-188 o agentes antiproliferativos. Las variaciones de la presente invención adicional o alternativamente se puede configurar para aspiración. Por ejemplo, los puntos de infusión o salidas pueden estar provistas sobre un eje de catéter adyacente al dispositivo de centrado, el dispositivo de centrado puede ser poroso (por ejemplo un balón “permeable”) o montantes de cesta que pueden estar hechos de hipotubos huecos y ranurados o perforados para permitir la infusión o aspiración. Any of the variations of the present invention described herein may optionally be configured for the infusion of agents within the treatment area before, during or after the application of energy, for example, to improve or modify the neurodestructive effect or neuromodulatory energy, to protect or temporarily displace non-target cells and / or to facilitate visualization. Additional applications of the infused agents will be apparent. If desired, the response of the cells to the infused agents can be enhanced by reversible initiation or electroporation in the cells in the presence of the infused agent. Infusion may be especially desirable when using a centering element balloon. The infusion may comprise, for example, saline or heparinized saline, protective agents such as Polomaxer-188 or antiproliferative agents. Variations of the present invention may additionally or alternatively be configured for aspiration. For example, infusion points or outlets may be provided on a catheter shaft adjacent to the centering device, the centering device may be porous (for example a "permeable" balloon) or basket uprights that may be made of hollow hypotubes. and grooved or perforated to allow infusion or aspiration.

Con referencia a la Figura 22, se describe una variación de la presente invención que comprende un catéter de PEF de infusión/aspiración. El aparato 310 comprende el catéter 312 que tiene unos balones proximales y distales inflables 314a y 314b, respectivamente. El electrodo de eje proximal 316a se dispone entre los balones a lo largo del eje de los catéteres 312, mientras que el electrodo distal 316b se dispone distal a los balones a lo largo del eje del catéter. Se disponen uno o más agujeros de infusión o aspiración 318 a lo largo del eje del catéter 312 entre los balones en proximidad al electrodo proximal 316a. With reference to Figure 22, a variation of the present invention comprising an infusion / aspiration PEF catheter is described. The apparatus 310 comprises the catheter 312 which has inflatable proximal and distal balloons 314a and 314b, respectively. The proximal axis electrode 316a is disposed between the balloons along the axis of the catheters 312, while the distal electrode 316b is disposed distal to the balloons along the axis of the catheter. One or more infusion or aspiration holes 318 are disposed along the axis of catheter 312 between the balloons in proximity to the proximal electrode 316a.

El aparato 310 se puede usar en una variedad de formas. En un primer procedimiento de uso, el catéter 312 se dispone dentro del vaso objetivo, tal como la arteria renal RA, en una localización deseada. Uno o ambos balones 314 se inflan y se infunde un agente protector u otra infusión a través del o de los agujeros 318 entre los balones en proximidad al electrodo 316a. Se aplica un PEF adecuado para el inicio de una electroporación reversible a través de los electrodos 316 para facilitar la respuesta de las células no objetivo a la infusión dentro de la pared del vaso. La aplicación del agente protector se puede mejorar primero mediante el inflado del balón distal 314b, a continuación la infusión del agente protector, que desplaza la sangre, a continuación el inflado del balón proximal 314a. The apparatus 310 can be used in a variety of ways. In a first use procedure, catheter 312 is disposed within the target vessel, such as the renal artery RA, at a desired location. One or both balloons 314 are inflated and a protective agent or other infusion is infused through the hole (s) 318 between the balloons in proximity to electrode 316a. A suitable PEF is applied for the initiation of a reversible electroporation through electrodes 316 to facilitate the response of non-target cells to infusion within the vessel wall. The application of the protective agent can be improved first by inflating the distal balloon 314b, then the infusion of the protective agent, which displaces the blood, then the inflation of the proximal balloon 314a.

La infusión restante se puede aspirar opcionalmente de forma que no esté disponible durante la aplicación del PEF posterior cuando se inicia la electroporación irreversible de las células nerviosas. La aspiración se puede conseguir mediante el desinflado al menos parcial de un balón durante la aspiración. Alternativamente, se puede conseguir la aspiración con ambos balones inflados, por ejemplo, mediante infusión salina en conjunto con la aspiración para purgar el segmento del vaso entre los balones inflados. Tal purga de sangre puede reducir un riesgo de formación de coágulos o trombos a lo largo de los electrodos proximales 316a durante la aplicación del PEF. Adicionalmente, el purgado durante la aplicación de la energía puede refrigerar el electrodo y/o las células de la pared de la arteria. Tal refrigeración de las células de la pared podría proteger las células frente a daños de electroporación irreversible, reduciendo posiblemente la necesidad de infusión de un agente protector. The remaining infusion can optionally be aspirated so that it is not available during the application of the subsequent PEF when irreversible electroporation of nerve cells is initiated. Aspiration can be achieved by at least partially deflating a balloon during aspiration. Alternatively, aspiration with both inflated balloons can be achieved, for example, by saline infusion in conjunction with the aspiration to purge the vessel segment between the inflated balloons. Such a blood purge may reduce a risk of clot or thrombus formation along proximal electrodes 316a during the application of the PEF. Additionally, purging during the application of energy can cool the electrode and / or the artery wall cells. Such cooling of the wall cells could protect the cells against irreversible electroporation damage, possibly reducing the need for infusion of a protective agent.

Tras la infusión y aspiración opcional, se puede aplicar un PEF adecuado para el inicio de la electroporación irreversible en las células nerviosas objetivo a través de los electrodos 316 para denervar o modular la actividad neural. En un procedimiento alternativo, la infusión de un agente protector se puede realizar durante o después del inicio de la electroporación irreversible para proteger las células no objetivo. El agente protector puede, por ejemplo, tapar o rellenar los poros formados en las células no objetivo por medio de la electroporación irreversible. After the optional infusion and aspiration, a PEF suitable for the initiation of irreversible electroporation can be applied to the target nerve cells through electrodes 316 to denervate or modulate neural activity. In an alternative procedure, infusion of a protective agent can be performed during or after the onset of irreversible electroporation to protect non-target cells. The protective agent can, for example, plug or fill the pores formed in the non-target cells by means of irreversible electroporation.

En otro procedimiento alternativo, una solución de suero salino heparinizado enfriado (es decir, a temperatura menor de la del cuerpo) se puede infundir simultáneamente y aspirar entre los balones inflados para purgar la región entre los balones y disminuir la sensibilidad de las células de la pared del vaso a la electroporación. Esto se espera que proteja adicionalmente las células durante la aplicación del PEF adecuado para el inicio de la electroporación irreversible. Dicho purgado opcionalmente puede ser continuo a lo largo de la aplicación del campo eléctrico pulsante. Se puede posicionar opcionalmente un termopar u otro sensor de temperatura entre los balones de modo que se pueda ajustar una tasa de infusión de la infusión enfriada para mantener una temperatura deseada. La infusión enfriada preferentemente no refrigera el tejido objetivo, por ejemplo, los nervios renales. Se puede infundir opcionalmente un agente protector, tal como Polomaxer-188, posteriormente al tratamiento como una medida de seguridad añadida. In another alternative procedure, a cooled heparinized saline solution (i.e. at a lower temperature than the body) can be infused simultaneously and aspirated between the inflated balloons to purge the region between the balloons and decrease the sensitivity of the cells in the vessel wall to electroporation. This is expected to further protect the cells during application of the PEF suitable for the onset of irreversible electroporation. Said optionally purging can be continuous throughout the application of the pulsating electric field. A thermocouple or other temperature sensor can optionally be positioned between the balloons so that an infusion rate of the cooled infusion can be adjusted to maintain a desired temperature. The cooled infusion preferably does not refrigerate the target tissue, for example, the renal nerves. A protective agent, such as Polomaxer-188, can optionally be infused after treatment as an added safety measure.

Alternativamente la infusión se puede conseguir por medio de un catéter de balón permeable. Aún más, se puede utilizar un catéter de crío-balón que tenga al menos un electrodo. El crío-balón se puede inflar dentro de un segmento del vaso para reducir localmente la temperatura del segmento del vaso, por ejemplo, para proteger el segmento y/o para inducir una apoptosis térmica de las paredes del vaso durante la aplicación del campo eléctrico. El campo eléctrico puede, por ejemplo, comprender un PEF o un campo eléctrico térmico, no pulsante, tal como un campo de RF térmica. Alternatively the infusion can be achieved by means of a permeable balloon catheter. Even more, a cryo-balloon catheter that has at least one electrode can be used. The cryo-balloon can be inflated within a segment of the vessel to locally reduce the temperature of the vessel segment, for example, to protect the segment and / or to induce thermal apoptosis of the vessel walls during application of the electric field. The electric field may, for example, comprise a PEF or a non-pulsing thermal electric field, such as a thermal RF field.

Con referencia a la Figura 23, se describe una variación de un catéter de PEF configurado para el paso de un electrodo o electrodos al menos parcialmente a través de las paredes del vaso. Por ejemplo, el electrodo o electrodos se pueden posicionar dentro de la vena renal y pasar entonces a través de la pared de la vena renal de modo que se dispongan en la fascia renal o fascia de Gerota y cerca o al menos parcialmente alrededor de la arteria renal. En esta forma, el electrodo o electrodos se puede posicionar en una proximidad cercana a las fibras nerviosas renales objetivo antes de la aplicación del campo eléctrico pulsante. With reference to Figure 23, a variation of a PEF catheter configured for the passage of an electrode or electrodes at least partially through the vessel walls is described. For example, the electrode or electrodes can be positioned within the renal vein and then pass through the wall of the renal vein so that they are arranged in the renal fascia or Gerota fascia and near or at least partially around the artery renal. In this way, the electrode or electrodes can be positioned in close proximity to the target renal nerve fibers before the application of the pulsating electric field.

Como se ve en la Figura 23A, el aparato 320 comprende el catéter 322 que tiene aberturas de aguja 324 y un elemento de centrado 326, a modo ilustrativo un balón inflable. El catéter 322 puede comprender también opcionalmente marcadores radiopacos 328, las aberturas de aguja 324 se configuran para el paso de agujas 330 a su través, mientras que las agujas 330 se configuran para el paso de los electrodos 340. As seen in Figure 23A, the apparatus 320 comprises the catheter 322 having needle openings 324 and a centering element 326, by way of illustration an inflatable balloon. The catheter 322 may also optionally comprise radiopaque markers 328, the needle openings 324 are configured for the passage of needles 330 therethrough, while the needles 330 are configured for the passage of electrodes 340.

La vena renal RV transcurre paralela a la arteria renal RA. Se puede usar una modalidad de imágenes, tal como ultrasonidos intravasculares, para identificar la posición de la arteria renal en relación a la vena renal. Por ejemplo, se pueden integrar opcionalmente elementos de ultrasonidos intravasculares dentro del catéter 322. El catéter 322 se puede posicionar dentro de la vena renal RV usando técnicas percutáneas bien conocidas y se puede expandir el elemento de centrado 326 para estabilizar el catéter dentro de la vena. Se pueden pasar entonces las agujas 330 a través del catéter 322 y extraer a través de los orificios de aguja 324 en una forma en la que las agujas penetran la pared de la vena renal y entran dentro de la fascia renal o fascia de Gerota F. los marcadores radiopacos 328 se pueden visualizar con fluoroscopía para orientar apropiadamente los orificios de aguja 324 antes del despliegue de las agujas 330. The RV renal vein runs parallel to the RA renal artery. An imaging modality, such as intravascular ultrasound, can be used to identify the position of the renal artery in relation to the renal vein. For example, intravascular ultrasound elements can optionally be integrated into catheter 322. Catheter 322 can be positioned within the RV renal vein using well-known percutaneous techniques and centering element 326 can be expanded to stabilize the catheter into the vein. . The needles 330 can then be passed through the catheter 322 and extracted through the needle holes 324 in a manner in which the needles penetrate the wall of the renal vein and enter the renal fascia or fascia of Gerota F. Radiopaque markers 328 can be visualized with fluoroscopy to properly orient needle holes 324 before needle deployment 330.

Los electrodos 340 se despliegan a través de las agujas 330 hasta rodear al menos parcialmente la arteria renal RA, como en las Figuras 23A y 23B. El avance continuo de los electrodos puede rodear adicionalmente la arteria, como en la Figura 23C. Con los electrodos desplegados, se pueden aplicar las formas de onda de estímulo y/o electroporación por PEF para denervar o modular los nervios renales. Las agujas 330 se pueden retraer opcionalmente parcial o completamente antes del tratamiento de modo que los electrodos 340 rodeen una mayor parte de la arteria renal. Adicionalmente, se puede proporcionar y/o accionar un único electrodo 340 para proporcionar una PEF monopolar. Electrodes 340 are deployed through needles 330 to at least partially surround the renal artery RA, as in Figures 23A and 23B. The continuous advance of the electrodes can additionally surround the artery, as in Figure 23C. With the electrodes deployed, the stimulus and / or electroporation waveforms by PEF can be applied to denervate or modulate the renal nerves. The needles 330 can be optionally retracted partially or completely before the treatment so that the electrodes 340 surround a greater part of the renal artery. Additionally, a single electrode 340 can be provided and / or operated to provide a monopolar PEF.

Se puede infundir una infusión opcionalmente desde las agujas 330 en la fascia F para facilitar la colocación de los electrodos 340 mediante la creación de un espacio para la colocación de los electrodos. La infusión puede comprender, por ejemplo, fluidos, fluidos calentados o enfriados, aire, CO2, suero salino, agentes de contraste, geles, fluidos conductores o cualquier otro material que ocupe espacio —sea gas, sólido o líquido—. También se puede inyectar suero salino heparinizado. El suero salino o el suero salino hipertónico pueden mejorar la conductividad entre los electrodos 340. Adicional o alternativamente, los fármacos y/o elementos de suministro de fármacos se pueden infundir o colocar dentro de la fascia a través de las agujas. An infusion can optionally be infused from needles 330 in fascia F to facilitate the placement of electrodes 340 by creating a space for electrode placement. The infusion may comprise, for example, fluids, heated or cooled fluids, air, CO2, saline, contrast agents, gels, conductive fluids or any other space-occupying material - gas, solid or liquid. Heparinized saline can also be injected. Saline serum or hypertonic saline may improve the conductivity between electrodes 340. Additionally or alternatively, drugs and / or drug delivery elements may be infused or placed into the fascia through the needles.

Después del tratamiento, los electrodos 340 se pueden retraer dentro las agujas 330 y las agujas 330 se pueden retraer dentro del catéter 322 por medio de los orificios de aguja 324. Las agujas 330 son preferentemente suficientemente pequeñas de modo que tenga lugar un sangrado mínimo y se alcance la hemostasia claramente con rapidez. El elemento de centrado de balón 326 puede permanecer opcionalmente inflado durante algún tiempo tras la retirada de las agujas 330 para bloquear el flujo de sangre y facilitar el proceso de coagulación. Alternativamente, se puede avanzar un catéter de balón dentro de la vena renal e inflar después de la retirada del aparato 320. After treatment, the electrodes 340 can be retracted into the needles 330 and the needles 330 can be retracted into the catheter 322 by means of the needle holes 324. The needles 330 are preferably small enough so that minimal bleeding occurs and Haemostasis is reached clearly quickly. Balloon centering element 326 may optionally remain inflated for some time after removal of needles 330 to block blood flow and facilitate the coagulation process. Alternatively, a balloon catheter can be advanced into the renal vein and inflated after removal of the apparatus 320.

Con referencia a la Figura 24, se describen las variaciones de la invención que comprenden detectores u otros elementos para la medición o supervisión de la eficacia del tratamiento. Las variaciones de la invención se pueden configurar para la aplicación de campos eléctricos de estimulación, además de los PEF de denervación o modulación. Estos campos de estimulación se pueden utilizar para posicionar apropiadamente el aparato para el tratamiento y/o para supervisar la eficacia del tratamiento en la modulación de la actividad neural. Esto se puede conseguir mediante la supervisión de las respuestas a parámetros fisiológicos que se sabe que quedan afectados por la estimulación de los nervios renales. Tales parámetros comprenden, por ejemplo, los niveles de renina, niveles de sodio, flujo sanguíneo renal y presión sanguínea. La estimulación también se puede usar para cuestionar la denervación para la supervisión de la eficacia del tratamiento: tras la denervación de los nervios renales, las respuestas fisiológicas conocidas a la estimulación no deberían tener ya lugar en respuesta a tal estimulación. With reference to Figure 24, variations of the invention comprising detectors or other elements for measuring or monitoring the effectiveness of the treatment are described. The variations of the invention can be configured for the application of electrical stimulation fields, in addition to the PEF of denervation or modulation. These stimulation fields can be used to properly position the apparatus for treatment and / or to monitor the effectiveness of the treatment in modulating neural activity. This can be achieved by monitoring the responses to physiological parameters that are known to be affected by renal nerve stimulation. Such parameters comprise, for example, renin levels, sodium levels, renal blood flow and blood pressure. Stimulation can also be used to question denervation for monitoring the effectiveness of treatment: after denervation of the renal nerves, known physiological responses to stimulation should no longer take place in response to such stimulation.

Las formas de onda de estimulación del nervio eferente pueden, por ejemplo, comprender frecuencias de aproximadamente 1-10 Hz, mientras que las formas de onda de estimulación del nervio aferente pueden, por ejemplo, comprender frecuencias de hasta aproximadamente 50 Hz. Las amplitudes de las formas de onda pueden, por ejemplo, variar hasta aproximadamente 50 V, mientras que las duraciones del pulso pueden, por ejemplo, variar hasta aproximadamente 20 milisegundos. Cuando las formas de onda de estimulación del nervio se aplican de modo intravascular, como en varias realizaciones de la presente invención, se pueden modular los parámetros del campo tales como la frecuencia, amplitud y duración del pulso, para facilitar el paso de las formas de onda a través de la pared de los vasos para su aplicación a los nervios objetivo. Adicionalmente, aunque se han descrito los parámetros de ejemplo para las formas de onda de estímulo, se debería comprender que se pueden utilizar cualesquiera parámetros alternativos según se desee. The efferent nerve stimulation waveforms can, for example, comprise frequencies of approximately 1-10 Hz, while the afferent nerve stimulation waveforms can, for example, comprise frequencies of up to approximately 50 Hz. The amplitudes of Waveforms can, for example, vary up to about 50 V, while pulse durations can, for example, vary up to about 20 milliseconds. When nerve stimulation waveforms are applied intravascularly, as in several embodiments of the present invention, field parameters such as frequency, amplitude and pulse duration can be modulated to facilitate the passage of the forms of Wave through the vessel wall for application to the target nerves. Additionally, although the example parameters for the stimulus waveforms have been described, it should be understood that any alternative parameters can be used as desired.

Los electrodos usados para aplicar las PEF en cualquiera de las variaciones de la presente invención descritas previamente se pueden usar también para aplicar formas de onda de estimulación a la vasculatura renal. Alternativamente, las variaciones pueden comprender electrodos independientes configurados para la estimulación. Como otra alternativa, se puede proporcionar un aparato de estimulación separado. The electrodes used to apply the PEF in any of the variations of the present invention described previously can also be used to apply stimulation waveforms to the renal vasculature. Alternatively, the variations may comprise independent electrodes configured for stimulation. As another alternative, a separate stimulation apparatus can be provided.

Una forma de usar la estimulación para identificar los nervios renales es estimular los nervios de modo que el flujo sanguíneo renal quede afectado —o quedaría afectado si los nervios renales no se hubieran denervado o modulado—. La estimulación actúa para reducir el flujo sanguíneo renal y esta respuesta se puede atenuar o suprimir con la denervación. Por ello, la estimulación previa a la modulación neural se esperaría que reduzca el flujo sanguíneo, mientras que la estimulación después de la modulación neural se espera que reduzca el flujo sanguíneo en el mismo grado que cuando se utilizan unos parámetros y localizaciones de estimulación similares a la de la modulación neural previa. Este fenómeno se puede utilizar para cuantificar un grado de neuromodulación renal. Las variaciones de la presente invención pueden comprender elementos para supervisar el flujo sanguíneo renal o para supervisar cualquiera de los otros parámetros fisiológicos que se sabe quedan afectados por la estimulación renal. One way to use stimulation to identify the renal nerves is to stimulate the nerves so that renal blood flow is affected - or would be affected if the renal nerves had not been denervated or modulated. Stimulation acts to reduce renal blood flow and this response can be attenuated or suppressed with denervation. Therefore, pre-neural modulation stimulation would be expected to reduce blood flow, while stimulation after neural modulation is expected to reduce blood flow to the same degree as when stimulation parameters and locations similar to that of previous neural modulation. This phenomenon can be used to quantify a degree of renal neuromodulation. Variations of the present invention may comprise elements for monitoring renal blood flow or for monitoring any of the other physiological parameters known to be affected by renal stimulation.

En la Figura 24A, se describe una variación del aparato 280 de la Figura 16 que tiene un elemento para la supervisión del flujo sanguíneo renal. Se ha avanzado un alambre guía 350 que tiene un sensor ultrasónico Doppler 252 a través del lumen del catéter 282 para la supervisión del flujo sanguíneo dentro de la arteria renal RA. El sensor ultrasónico Doppler 352 se configura para medir la velocidad del flujo a través de la arteria. Se puede calcular un caudal de acuerdo con la fórmula: In Figure 24A, a variation of the apparatus 280 of Figure 16 is described which has an element for monitoring renal blood flow. A guidewire 350 having an ultrasonic Doppler sensor 252 has been advanced through catheter lumen 282 for monitoring blood flow within the renal artery RA. The Doppler 352 ultrasonic sensor is configured to measure the speed of flow through the artery. A flow rate can be calculated according to the formula:

Q=V A (1) Q = V A (1)

en la que Q es igual al caudal, V es igual a la velocidad del flujo y A es igual al área de la sección transversal. Se puede determinar una línea base del flujo sanguíneo renal por medio de las mediciones del sensor 352 previamente a la aplicación de una forma de onda de estímulo, entonces se puede aplicar un estímulo entre los electrodos 286, preferentemente con el balón 284 desinflado. Se puede supervisar la alteración del flujo sanguíneo renal o la falta de la misma a partir de la línea base con el sensor 352 para identificar las localizaciones óptimas para una neuromodulación y/o denervación de los nervios renales. in which Q is equal to the flow rate, V is equal to the flow rate and A is equal to the cross-sectional area. A baseline of the renal blood flow can be determined by means of the measurements of the sensor 352 prior to the application of a stimulus waveform, then a stimulus can be applied between the electrodes 286, preferably with the balloon 284 deflated. The alteration of the renal blood flow or the lack thereof can be monitored from the baseline with the sensor 352 to identify the optimal locations for neuromodulation and / or denervation of the renal nerves.

La Figura 24B ilustra una variación del aparato de la Figura 24A, en la que el sensor ultrasónico Doppler 352 se acopla al eje del catéter 282. El sensor 352 se dispone de modo ilustrativo proximal al balón 284, pero se debería comprender que el sensor se puede disponer alternativamente distal al balón. Figure 24B illustrates a variation of the apparatus of Figure 24A, in which the ultrasonic Doppler sensor 352 is coupled to the catheter shaft 282. The sensor 352 is provided illustratively proximal to the balloon 284, but it should be understood that the sensor is may alternatively be distal to the ball.

Además, o como una alternativa a la supervisión intravascular del flujo sanguíneo renal por medio de ultrasonidos Doppler, tal supervisión se puede realizar opcionalmente desde el exterior del paciente mediante la visualización del flujo sanguíneo renal a través de la piel (por ejemplo, usando un transductor ultrasónico). En otra variación, se pueden usar uno o más de los transductores de presión intravascular para detectar cambios locales en la presión que puedan ser indicativos del flujo sanguíneo renal. Como otra alternativa más, se puede determinar la velocidad de la sangre, por ejemplo, por medio de la termodilución por la medición del retardo de tiempo en que una variación en la temperatura intravascular viaja entre puntos con una distancia de separación conocida. In addition, or as an alternative to intravascular monitoring of renal blood flow by means of Doppler ultrasound, such monitoring can optionally be performed from outside the patient by visualizing renal blood flow through the skin (for example, using a transducer ultrasonic). In another variation, one or more of the intravascular pressure transducers can be used to detect local changes in pressure that may be indicative of renal blood flow. As another alternative, blood velocity can be determined, for example, by means of thermodilution by measuring the time delay in which a variation in intravascular temperature travels between points with a known separation distance.

Por ejemplo, se puede incorporar un termopar dentro, o provisto en la proximidad de, cada electrodo 286 y se puede infundir fluido o suero salino enfriado (es decir, a temperatura más baja que la del cuerpo) proximalmente a los termopares. Se puede usar el retardo de tiempo en que se registra la disminución de la temperatura entre los termopares para cuantificar la o las características del flujo. Se puede determinar una estimación de línea base de la For example, a thermocouple can be incorporated into, or provided in the vicinity of, each electrode 286 and cooled fluid or saline can be infused (ie, at a lower temperature than that of the body) proximally to the thermocouples. The time delay in which the temperature decrease between the thermocouples can be recorded is quantified to quantify the flow characteristic (s). You can determine a baseline estimate of the

o las características del flujo de interés previamente a la estimulación de los nervios renales y se puede comparar con una segunda estimación de la o las características determinadas tras la estimulación. or the characteristics of the flow of interest prior to the stimulation of the renal nerves and can be compared with a second estimate of the characteristic (s) determined after the stimulation.

Se pueden utilizar opcionalmente dispositivos disponibles comercialmente para supervisar el tratamiento. Tales dispositivos incluyen, por ejemplo, SmartWire™, FloWire y WaveWire dispositivos disponibles en Volcanos Therapeutics Inc., de Rancho Cordova, CA, así como el dispositivo PressureWire disponible en RADI Medical Systems AB de Uppsala, Suecia. Serán evidentes los dispositivos adicionales disponibles comercialmente. Se puede supervisar directamente adicional o alternativamente un grado de electroporación usando la Tomografía de Impedancia Eléctrica (“EIT”) u otras mediciones de la impedancia eléctrica tales como un índice de impedancia eléctrica. Commercially available devices can optionally be used to monitor the treatment. Such devices include, for example, SmartWire ™, FloWire and WaveWire devices available from Volcanos Therapeutics Inc., of Rancho Cordova, CA, as well as the PressureWire device available from RADI Medical Systems AB in Uppsala, Sweden. Additional commercially available devices will be apparent. A degree of electroporation can be directly or additionally monitored using the Electric Impedance Tomography ("EIT") or other electrical impedance measurements such as an electrical impedance index.

Aunque se han descrito anteriormente las variaciones ilustrativas preferidas de la presente invención, será evidente para los expertos en la materia que se pueden realizar varios cambios y modificaciones a las mismas sin apartarse de la invención. Por ejemplo, aunque se han descrito principalmente las variaciones para su uso en combinación con campos eléctricos pulsantes, se debería comprender que se puede aplicar cualquier otro campo eléctrico que se desee. Se pretende en las reivindicaciones adjuntas cubrir todos los dichos cambios y modificaciones comprendidas dentro del alcance de la invención. Although the preferred illustrative variations of the present invention have been described above, it will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made thereto without departing from the invention. For example, although variations have been described primarily for use in combination with pulsing electric fields, it should be understood that any other desired electric field can be applied. It is intended in the appended claims to cover all such changes and modifications within the scope of the invention.

Claims (40)

REIVINDICACIONES 1. Aparato para la neuromodulación renal, comprendiendo el aparato: 1. Apparatus for renal neuromodulation, including the apparatus: un generador de campo eléctrico (100); y an electric field generator (100); Y un catéter (150) que comprende al menos un electrodo (212) conectado eléctricamente al generador de campo eléctrico; a catheter (150) comprising at least one electrode (212) electrically connected to the electric field generator; en el que el catéter se configura para la colocación percutánea dentro de la vasculatura renal en un paciente para la aplicación de un campo eléctrico a los nervios renales mientras que el dispositivo se localiza proximal a la vasculatura renal in which the catheter is configured for percutaneous placement within the renal vasculature in a patient for the application of an electric field to the renal nerves while the device is located proximal to the renal vasculature en el que el catéter comprende además una sección helicoidal expandible configurada para posicionar el catéter en contacto con una superficie interior de una pared de un vaso de la vasculatura renal, wherein the catheter further comprises an expandable helical section configured to position the catheter in contact with an inner surface of a wall of a vessel of the renal vasculature, en el que el al menos un electrodo está en una sección helicoidal expandible y wherein the at least one electrode is in an expandable helical section and en el que el paso de la hélice de la sección helicoidal expandible es variable para minimizar el solape circunferencial de las zonas de tratamiento adyacentes. wherein the pitch of the helix of the expandable helical section is variable to minimize circumferential overlap of adjacent treatment areas.
2. 2.
El aparato de la reivindicación 1, en el que The apparatus of claim 1, wherein
al menos un electrodo se configura para aplicar un campo eléctrico al nervio renal mientras que el dispositivo está al menos parcialmente localizado dentro de la vasculatura renal. At least one electrode is configured to apply an electric field to the renal nerve while the device is at least partially located within the renal vasculature.
3. 3.
El aparato de la reivindicación 1, en el que el al menos un electrodo se configura para aplicar un campo eléctrico a un nervio renal mientras que el dispositivo se localiza al menos parcialmente dentro de la vasculatura renal para reducir la señalización neural. The apparatus of claim 1, wherein the at least one electrode is configured to apply an electric field to a renal nerve while the device is located at least partially within the renal vasculature to reduce neural signaling.
4. Four.
El aparato de la reivindicación 1, en el que el generador de campo eléctrico comprende un generador de campo eléctrico pulsante configurado para producir un campo eléctrico pulsante que induce electroporación irreversible en un nervio renal. The apparatus of claim 1, wherein the electric field generator comprises a pulsating electric field generator configured to produce a pulsating electric field that induces irreversible electroporation in a renal nerve.
5. 5.
El aparato de la reivindicación 3, en el que el catéter se configura para quedar dispuesto en una configuración de aplicación reducida para el movimiento dentro de la vasculatura renal. The apparatus of claim 3, wherein the catheter is configured to be arranged in a reduced application configuration for movement within the renal vasculature.
6. 6.
El aparato de la reivindicación 3, en el que el electrodo se configura para hacer contacto físicamente con una pared de la vasculatura renal. The apparatus of claim 3, wherein the electrode is configured to physically contact a wall of the renal vasculature.
7. 7.
El aparato de la reivindicación 6, en el que el al menos un electrodo se elige de entre el grupo que consiste en electrodos helicoidales expandibles, electrodos de anillo expandibles, electrodos de punta de contacto expandibles y combinaciones de los mismos. The apparatus of claim 6, wherein the at least one electrode is selected from the group consisting of expandable helical electrodes, expandable ring electrodes, expandable contact tip electrodes and combinations thereof.
8. 8.
El aparato de la reivindicación 3, en el que el catéter comprende además un elemento de centrado expandible configurado para hacer contacto físicamente con la pared de la vasculatura renal. The apparatus of claim 3, wherein the catheter further comprises an expandable centering element configured to physically contact the wall of the renal vasculature.
9. 9.
El aparato de la reivindicación 8, en el que el elemento de centrado expandible comprende un balón inflable. The apparatus of claim 8, wherein the expandable centering element comprises an inflatable balloon.
10. 10.
El aparato de la reivindicación 8, en el que el al menos un electrodo se localiza en el elemento de centrado expandible y se configura para hacer contacto físicamente con la pared de la vasculatura renal. The apparatus of claim 8, wherein the at least one electrode is located in the expandable centering element and is configured to physically contact the wall of the renal vasculature.
11. eleven.
El aparato de la reivindicación 8, en el que el catéter comprende además un eje y el electrodo se localiza a lo largo del eje del dispositivo. The apparatus of claim 8, wherein the catheter further comprises an axis and the electrode is located along the axis of the device.
12. 12.
El aparato de la reivindicación 11, en el que el catéter comprende además un eje alineado longitudinalmente con el elemento de centrado y el electrodo se localiza sobre el eje. The apparatus of claim 11, wherein the catheter further comprises an axis longitudinally aligned with the centering element and the electrode is located on the axis.
13. 13.
El aparato de la reivindicación 8, en el que el al menos un electrodo comprende un primer electrodo localizado proximal al elemento de centrado y un segundo electrodo localizado distal al elemento de centrado y en el que el primer y el segundo electrodos son un par de electrodos bipolares. The apparatus of claim 8, wherein the at least one electrode comprises a first electrode located proximal to the centering element and a second electrode located distal to the centering element and wherein the first and second electrodes are a pair of electrodes bipolar
14. 14.
El aparato de la reivindicación 8, en el que el elemento de centrado se configura para aislar eléctricamente un segmento de la vasculatura renal y dirigir el campo eléctrico hacia el nervio renal. The apparatus of claim 8, wherein the centering element is configured to electrically isolate a segment of the renal vasculature and direct the electric field towards the renal nerve.
15. fifteen.
El aparato de la reivindicación 3, en el que el catéter comprende un lumen de alambre guía y en el que el al menos un electrodo es un primer electrodo y un segundo electrodo configurados para el movimiento a través del lumen del alambre guía del catéter. The apparatus of claim 3, wherein the catheter comprises a guide wire lumen and wherein the at least one electrode is a first electrode and a second electrode configured for movement through the lumen of the guide wire of the catheter.
16. 16.
El aparato de la reivindicación 15, en el que el segundo electrodo se conecta eléctricamente al generador de The apparatus of claim 15, wherein the second electrode is electrically connected to the generator
campo eléctrico y se configura para su uso en una forma bipolar con el primer electrodo. electric field and is configured for use in a bipolar form with the first electrode.
17. 17.
El aparato de la reivindicación 1, en el que el al menos un electrodo comprende un primer electrodo y el catéter comprende además un segundo electrodo para definir un par de electrodos bipolares. The apparatus of claim 1, wherein the at least one electrode comprises a first electrode and the catheter further comprises a second electrode for defining a pair of bipolar electrodes.
18. 18.
El aparato de la reivindicación 1, en el que el al menos un electrodo comprende un primer electrodo controlable dinámicamente y el catéter comprende además una pluralidad de electrodos adicionales controlables dinámicamente que se conectan eléctricamente al generador de campo eléctrico. The apparatus of claim 1, wherein the at least one electrode comprises a first dynamically controllable electrode and the catheter further comprises a plurality of additional dynamically controllable electrodes that are electrically connected to the electric field generator.
19. 19.
El aparato de la reivindicación 1, en el que el al menos un electrodo y el generador del campo eléctrico se configuran además para aplicar un campo eléctrico de estimulación. The apparatus of claim 1, wherein the at least one electrode and the electric field generator are further configured to apply an electrical stimulation field.
20. twenty.
El aparato de la reivindicación 1, en el que el catéter se configura para mover de modo controlable radialmente el electrodo con relación a una pared de la vasculatura renal. The apparatus of claim 1, wherein the catheter is configured to radially control the electrode relative to a wall of the renal vasculature.
21. twenty-one.
El aparato de la reivindicación 1, en el que el generador de campo eléctrico se configura para producir un campo eléctrico pulsante que induce electrofusión en un nervio renal. The apparatus of claim 1, wherein the electric field generator is configured to produce a pulsating electric field that induces electrofusion in a renal nerve.
22. 22
El aparato de la reivindicación 3, en el que el al menos un electrodo se configura para su paso parcial o completo a través de una pared de la vasculatura renal. The apparatus of claim 3, wherein the at least one electrode is configured for partial or complete passage through a wall of the renal vasculature.
23. 2. 3.
El aparato de la reivindicación 22, en el que el al menos un electrodo se configura para rodear al menos parcialmente una arteria renal del paciente a continuación de su paso a través de una pared de la vasculatura renal. The apparatus of claim 22, wherein the at least one electrode is configured to at least partially surround a renal artery of the patient following its passage through a wall of the renal vasculature.
24. 24.
El aparato de la reivindicación 1 que comprende además un elemento de infusión configurado para infundir agentes a través de la pared de la musculatura renal. The apparatus of claim 1 further comprising an infusion element configured to infuse agents through the wall of the renal musculature.
25. 25.
El aparato de la reivindicación 24, en el que el elemento de infusión comprende un catéter de balón difusor. The apparatus of claim 24, wherein the infusion element comprises a diffusion balloon catheter.
26. 26.
El aparato de la reivindicación 1, en el que el al menos un electrodo comprende un electrodo activo y un electrodo de retorno que conjuntamente definen un par bipolar de electrodos, en el que al menos uno de entre el electrodo activo y el electrodo de retorno se configura para su movimiento dinámico y variar una distancia de separación longitudinal entre los electrodos activo y de retorno del par bipolar de electrodos. The apparatus of claim 1, wherein the at least one electrode comprises an active electrode and a return electrode that together define a bipolar pair of electrodes, wherein at least one of between the active electrode and the return electrode is Configure for its dynamic movement and vary a distance of longitudinal separation between the active and return electrodes of the bipolar pair of electrodes.
27. 27.
El aparato de la reivindicación 1, en el que el catéter se configura para infusión o aspiración. The apparatus of claim 1, wherein the catheter is configured for infusion or aspiration.
28. 28.
El aparato de la reivindicación 1, en el que el catéter comprende un elemento para la supervisión de la respuesta de al menos un parámetro fisiológico al tratamiento térmico de un nervio renal. The apparatus of claim 1, wherein the catheter comprises an element for monitoring the response of at least one physiological parameter to the thermal treatment of a renal nerve.
29. 29.
El aparato de la reivindicación 28, en el que el elemento se elige de entre el grupo que consiste en sensores ultrasónicos Doppler, termopares, sensores de presión y combinaciones de los mismos. The apparatus of claim 28, wherein the element is chosen from the group consisting of Doppler ultrasonic sensors, thermocouples, pressure sensors and combinations thereof.
30. 30
El aparato de la reivindicación 1, en el que el catéter se configura para orientar una parte longitudinal del campo eléctrico con una dimensión longitudinal de al menos uno de los nervios renales y de la vasculatura renal. The apparatus of claim 1, wherein the catheter is configured to orient a longitudinal part of the electric field with a longitudinal dimension of at least one of the renal nerves and the renal vasculature.
31. 31.
El aparato de la reivindicación 1, en el que el al menos un electrodo comprende un electrodo activo y un electrodo de puesta tierra configurado para la fijación exterior al paciente, de modo que el electrodo activo se configura para aplicar el campo eléctrico al nervio renal en una forma monopolar. The apparatus of claim 1, wherein the at least one electrode comprises an active electrode and a grounding electrode configured for external fixation to the patient, so that the active electrode is configured to apply the electric field to the renal nerve in a monopolar shape
32. 32
El aparato de la reivindicación 15, en el que en el que el segundo electrodo comprende un alambre guía. The apparatus of claim 15, wherein the second electrode comprises a guidewire.
33. 33.
El aparato de la reivindicación 1, en el que el generador de campo eléctrico se configura para generar un campo eléctrico térmico. The apparatus of claim 1, wherein the electric field generator is configured to generate a thermal electric field.
34. 3. 4.
El aparato de la reivindicación 33, en el que el campo eléctrico térmico produce al menos una denervación renal parcial. The apparatus of claim 33, wherein the thermal electric field produces at least a partial renal denervation.
35. 35
El aparato de la reivindicación 33, en el que el campo eléctrico térmico produce al menos una extirpación parcial de al menos un nervio renal. The apparatus of claim 33, wherein the thermal electric field produces at least a partial removal of at least one renal nerve.
36. 36.
El aparato de la reivindicación 1, en el que el generador de campo eléctrico se configura para generar un campo de RF térmico que produce al menos parcialmente la denervación renal. The apparatus of claim 1, wherein the electric field generator is configured to generate a thermal RF field that produces at least partially renal denervation.
37. 37.
El aparato de la reivindicación 1, en el que el generador de campo eléctrico se configura para generar un campo eléctrico que produce la ablación de al menos un nervio renal. The apparatus of claim 1, wherein the electric field generator is configured to generate an electric field that causes the ablation of at least one renal nerve.
38. 38.
El aparato de la reivindicación 1 que comprende además un controlador para el mando del generador del campo eléctrico para aplicar la energía eléctrica al menos a un electrodo, en el que el controlador se programa con instrucciones para el mando del generador de campo eléctrico. The apparatus of claim 1 further comprising a controller for the control of the electric field generator for applying the electrical energy to at least one electrode, wherein the controller is programmed with instructions for the control of the electric field generator.
39. 39.
El aparato de la reivindicación 3, en el que el catéter comprende una sección proximal y una sección distal, en la que el generador de campo eléctrico se conecta eléctricamente a la sección proximal y al menos un electrodo se conecta a la sección distal. The apparatus of claim 3, wherein the catheter comprises a proximal section and a distal section, wherein the electric field generator is electrically connected to the proximal section and at least one electrode is connected to the distal section.
40. 40
El aparato de la reivindicación 39, en el que el catéter comprende además un termopar para la supervisión de la temperatura. The apparatus of claim 39, wherein the catheter further comprises a thermocouple for temperature monitoring.
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