通过血管内到外用于脉冲电场神经调控的方法和装置制造方法及图纸

方法和装置提供用于通过血管内到外方法用于脉冲电场调控，例如以完成不可逆电穿孔或电融合、坏疽与／或引起细胞凋亡、基因表达的改变、细胞因子上调的变化和目标神经纤维的其它状况。在一些实施例中，该ＩＴＥＶ　ＰＥＦ系统包括血管内导管，一个或多个电极配置用于血管内到外放置，穿过患者的血管与目标神经纤维接近。在ＰＥＦ传送前，通过电极从血管内位置经过到血管外位置，相对于一个或多个电极仅位于血管内的血管内ＰＥＦ系统，可以减小经由电极传送、实现期望神经调控所需的施加电压或能量的幅度。本发明专利技术的方法和装置例如可用于调控有助于肾功能的一个或多个目标神经纤维。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通过参考合并[0001]在这个说明书中提及的所有发布和专利申请通过参照并入这里，如同每个单个发布或专利申请通过参照被具体和单独指示加入。
[0002]本专利技术涉及用于神经调控的方法和装置。更具体地说，本专利技术涉及通过血管内到外方法用于取得脉冲电场神经调控的方法和装置。
技术介绍
[0003]充血性心力衰竭(congestive heart failure，CHF)是一种心脏损伤并减小到身体器官的血流时出现的情况。如果血流充分减小，肾功能会损伤，导致体液留置、异常激素分泌和血管收缩加剧。这些结果增加了心脏的工作负荷，并且进一步减小了心脏经过肾和循环系统泵取血流的能力。[0004]逐渐减小的肾灌注被认为是维持CHF的向下螺旋的主要非心源性原因。此外，由这些生理变化引起的体液过载和相关临床症状导致另外的入院、差的生活质量和医疗系统的另外成本。[0005]除了它们在CHF发展中的作用，肾在慢性肾功能衰竭(＂CRF＂)、终末期肾病(＂ESRD＂)、高血压(病理高血压)和其它心脏-肾病的发展中起到重要作用。肾的功能能够分成三大类：过滤血液和排泄由身体新陈代谢产生的废物；调节盐、水、电解质和酸碱平衡；和分泌激素以保持重要器官血流。没有适合机能的肾，病人将遭受水置留、减小的尿流和血液和身体中废毒素的累积。这些情况由肾功能减弱或肾衰竭(肾衰竭)引起，并且被认为增加心脏工作负载。在CHF病人中，随着由于功能肾差，体液留置和血液毒素累积，肾衰竭将导致心-->脏进一步恶化。[0006]在动物模型中，心力衰竭情况导致肾异常高交感兴奋已成立。肾交感神经活动的增加导致为肾供血的血管收缩、肾血液流动减小、水和钠从身体排泄减小和肾素分泌物增加。例如通过去神经支配，减小交感肾神经活动可倒转这些过程。[0007]申请人先前已描述了通过将脉冲电场应用于有助于肾功能的神经纤维，治疗肾紊乱的方法和装置。例如参见2005年5月13日申请的共同未决美国专利申请序号第11/129,765号，和2005年6月25日申请的序号第11/189,563号，两者均通过参考整体并入这里。通过不可逆电穿孔或通过电融合，脉冲电场(＂PEF＂)可促使肾神经调控，例如去除神经支配。PEF可从位于血管内、血管外、血管内到血管外或其组合的装置传送。如在这里使用的，电融合包括通过暴露于电场引起的相邻细胞的融合。为了电融合的目的，可采用多种方式取得目标相邻细胞之间的接触，例如包括通过介电电泳。在组织中，目标细胞可能已接触，从而有利于电融合。[0008]如在这里使用的，电穿孔和电通透是操纵细胞膜或细胞内装置的方法。例如，例如通过短、高压脉冲，通过引起经过细胞膜的足够电压，可增加细胞膜的多孔性。细胞膜的多孔性范围(例如孔的尺寸和数目)和效应周期(例如暂时或永久)是多种变量的函数，诸如场强、脉冲宽度、任务循环、电场方位、细胞类型或尺寸和其它参数。[0009]当终止相对较低强度的电场或相对较短脉冲宽度(这里定义为“可逆电穿孔”)时，细胞膜孔将通常自发关闭。然而，每个细胞或细胞类型具有临界阀值，超过它，孔不会关闭，使得：孔形成不再可逆；这种结果被定义为“不可逆电穿透”、“不可逆击穿”或“不可逆损伤”。关于这一点，出现由高多孔性导致的细胞膜破裂与/或不可逆化学失衡。这种高多孔性能够是单个大孔与/或多个较小孔的结果。[0010]在一些患者中，当足以促使不可逆电穿孔的PEF应用于有助于肾神经功能的肾神经与/或其它神经纤维时，申请人相信：由PEF引起的去神经支配将导致尿输出增加、血浆肾素水平减小、组织(例如肾)与/或尿儿茶酚胺(例如降肾上腺素)减小、尿钠排泄增加与/或血压得到控-->制，这会防止或治疗CHF、高血压、肾系统疾病和其它肾或心脏-肾异常。PEF系统能够用于调控输出或输入神经信号，以及输出和输入神经信号的组合。[0011]使用血管内PEF系统用于治疗肾紊乱的潜在挑战是不影响其它细胞地有选择地电穿孔目标细胞。例如，可能期望不可逆地电穿孔沿肾血管或接近肾血管传播的肾神经细胞，但可能不期望损坏组成血管的平滑肌肉细胞。因此，PEF治疗的过度侵蚀过程可能持久地损坏肾血管，但PEF治疗的过度保守过程可能不会取得期望的肾神经调控。[0012]申请人先前已描述了用于监控组织电阻或传导性以确定脉冲电场治疗的效果的方法和装置，例如以确定电穿孔的范围与/或不可逆性的程度。例如参见申请人2005年9月23日申请的共同未决美国专利申请序号第11/233,814号，其通过参考整体并入这里。组织的脉冲电场穿孔导致组织电阻减小和组织传导性增加。如果引起的电穿孔是不可逆的，在脉冲电场停止时，组织电阻和传导性应近似基线水平。然而，如果电穿孔是可逆的，在终止脉冲电场时，电阻和传导性变化应不变。因此，监控目标与/非目标组织的电阻或传导率可用于确定电穿孔的发作和确定电穿孔的类型或程度。此外，监控数据可用于一个或多个手动或自动反馈环以控制电穿孔。[0013]不管是否使用监控技术，为调控目标神经纤维，在目标神经纤维附近建立充分幅度的电场所需的从血管内PEF系统施加的能量或电压可能是对诸如血管壁的平滑肌细胞的非目标组织引导持续损伤的幅度。因此，在特定患者中，利用不伴随引起对非目标组织损伤的一些血管内PEF系统，可以无法实现例如肾去神经支配的期望治疗结果。因此，可能期望提供用于减小在目标组织中实现期望神经调控与/或对目标组织附近的充分幅度引起的电场提高定位所需施加能量或电压的方法和装置。
技术实现思路
[0014]本专利技术提供了经血管内到外(＂ITEV＂)方法用于脉冲电场(＂PEF＂)调控的方法和装置，例如以完成不可逆电穿孔或电融合、坏疽与/或引起细胞凋亡、基因表达的改变、细胞因子上调的变化和目标神经-->纤维的其它状况。在一些实施例中，该ITEV PEF系统包括血管内导管，具有构造用于经过患者的血管内到外放置接近目标神经纤维的一个或多个电极。在PEF传送前，通过电极从血管内位置经过到血管外位置，相对于一个或多个电极仅位于血管内的血管内PEF系统，可以减小经由电极传送、实现期望神经调控所需的施加电压或能量的幅度。本专利技术的方法和装置例如可用于调控有助于肾功能的一个或多个神经纤维。[0015]根据期望，脉冲电场参数可改变并按任何组合进行组合。这种参数可包括但不局限于电压、场强、脉冲宽度、脉冲周期、脉冲形状、脉冲数目与/或脉冲之间的间隔(例如，任务循环)等。例如，适合的场强能够高达约10,000V/cm，并且适合的脉冲宽度能够长达1秒。脉冲波的适合形状例如包括AC波型、正弦波、余弦波、正弦和余弦波的组合、DC波型、DC-移动AC波型、RF波型、方波、梯形波、指数衰减波或组合。该场包括至少一个脉冲，并且在许多应用中，场包括多个脉冲。适合的脉冲间隔例如包括小于约10秒的间隔。这些参数被作为适合的实例提供，绝不能认为是限制性的。附图说明[0016]结合附图进行的下述详细描述，本专利技术的几个实施例将变得明显，其中：类似标号指类似部件，并且其中：[0017]图1是显示人肾解剖的示意图。[0018]图2是显示关于肾动脉的肾神经的位置的示意细节视图。[0019]图3A和3B是分别显示用于选择性的影响肾神经的电场的方位的示意侧本文档来自技高网...

【技术保护点】
通过血管内到血管外方法用于脉冲电场神经调控的装置，所述装置包括：　脉冲电场发生器；和　电联接到脉冲电场发生器的至少一个电极，通过血管内到血管外方法，所述电极被配置用于血管内传送和血管外放置，其中：所述电极被配置用于脉冲电场的血管 外传送以引起神经调控。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2005-12-29 60/813,589;US 2006-2-27 11/363,8671.通过血管内到血管外方法用于脉冲电场神经调控的装置，所述装置包括：脉冲电场发生器；和电联接到脉冲电场发生器的至少一个电极，通过血管内到血管外方法，所述电极被配置用于血管内传送和血管外放置，其中：所述电极被配置用于脉冲电场的血管外传送以引起神经调控。2.根据权利要求1所述的装置，其中：所述电极包括具有第一和第二电极的至少一个双极电极，所述双极电极对被联接到脉冲电场发生器。3.根据权利要求2所述的装置，其中：所述装置被配置用于经过双极电极对的脉冲电场的血管外传送。4.根据权利要求2所述的装置，其中：通过血管内到血管外方法，所述第一电极被构造用于血管外放置；并且第二电极被配置用于血管内放置。5.根据权利要求4所述的装置，其中：第一电极包括有源电极，并且第二电极包括回路电极。6.根据权利要求2所述的装置，其中：所述第一电极和第二电极均被构造用于通过血管内到血管外方法的血管外放置。7.根据权利要求2所述的装置，其中：所述第一电极和第二电极在布置结构中彼此纵向间隔开。8.根据权利要求2所述的装置，其中：所述第一电极和第二电极相对于患者的血管的圆周彼此角度对准。9.根据权利要求1所述的装置还包括外部接地垫，其中：所述电极被配置用于脉冲电场的单极血管外传送以引起神经调控。10.根据权利要求1所述的装置，还包括配置用于血管内传送的穿透元件，所述穿透元件配置以从血管内穿透患者的血管壁。11.根据权利要求10所述的装置，其中：所述电极被配置用于经过利用穿透元件产生的壁穿孔的血管外放置。12.根据权利要求10所述的装置，其中：所述电极包括穿透元件。13.根据权利要求10所述的装置，其中：所述穿透元件包括针或套管。14.根据权利要求13所述的装置，其中：所述电极被配置用于穿过针的内腔的血管外放置。15.根据权利要求1所述的装置，其中：所述电极被联接到导管。16.根据权利要求15所述的装置，其中：所述电极被联接到导管的可扩张元件。17.根据权利要求1所述的装置，其中：所述电极被配置用于经导管传送。18.根据权利要求1所述的装置，其中：所述装置被配置用于药剂的血管外输注。19.根据权利要求18所述的装置，其中：所述装置被配置用于改进神经调控或提供保护效果的药剂的血管外输注。20.一种通过血管内到血管外方法用于脉冲电场神经调控的方法，所述方法包括步骤：使至少一个电极在血管内地前进到患者的血管内的治疗位置；通过血管内到血管外方法，使电极的一部分经过血管壁的至少一部分，以将电极定位在血管外位置；和通过电极，在血管外地传送脉冲电场以引起神经调控。21.根据权利要求20所述的方法，其中：使至少一个电极在血管内地前进到患者的血管内的治疗位置的步骤还包括步骤：使所述电极在血管内地运动到患者的肾动脉内的治疗位置。22.根据权利要求20所述的方法，其中：使至少一个电极在血管内地前进到患者的血管内的治疗位置的步骤还包括步骤：在血管内地移动具有电极的血管内导管到达患者的血管内的治疗位置。23.根据权利要求22所述的方法，其中：通过血管内到血管外方法，使电极的一部分经过血管壁的至少一部分，以将电极定位在血管外位置的步骤还包括步骤：扩张导管的可扩张元件。24.根据权利要求20所述的方法，其中使至少一个电极在血管内地前进到患者的血管内的治疗位置的步骤还包括使电极运动经过定位在治疗位置处的血管内导管。25.根据权利要求20所述的方法，其中通过电极，在血管外传送脉冲电场以引起神经调控的步骤还包括步骤：在血管外施加脉冲电场以调控有助于肾功能的神经纤维。26.根据权利要求25所述的方法，其中调控有助于肾功能的神经纤维的步骤还包括在神经纤维中引起从包括不可逆电穿孔、电融合、坏疽、细胞凋亡、基因表达的改变、细胞因子上调节变化及其组合构成的组中选择的效果。27.根据权利要求20...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼斯德马瑞斯，本杰明J克拉克，尼古拉斯扎德诺，埃里克泰，汉森吉福特Ⅲ，
申请(专利权)人：阿迪安公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]