用于热诱导的肾神经调制的方法和系统技术方案

本发明专利技术提供用于热诱导的肾神经调制的方法和系统。热诱导的肾神经调制可以通过直接和／或通过间接施加热能以加热或冷却对肾功能起作用的神经纤维，或供给或灌注所述神经纤维的血管结构的神经纤维而实现。在一些实施方案中，非靶组织的神经纤维或热能递送元件的参数，可以通过一个或多个用于控制热诱导的神经调制的传感器而监控。在一些实施方案中，可以提供保护元件以减少在非靶组织中诱导的热损伤的程度。在一些实施方案中，热诱导的肾神经调制通过递送脉冲热治疗而实现。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及神经调制的方法和系统。更具体而言，本专利技术涉及经由涉 及热的加热和/或冷却用于实现肾神经调制的方法和系统。
技术介绍
充血性心力衰竭(CHF)是典型地由心脏的结构或功能障碍引起的病症，并且可以损害心脏供应自身或泵送足够量的血液通过身体(例如，肾) 的能力。已经在动物模型中确定了，心力衰竭病症可以导致异常高的肾交 感神经活化，其导致从身体除去的水减少，除去的钠减少，并增加肾素的 分泌。增加的肾素分泌导致供应肾的血管的血管收縮，其引起肾血流量降 低。从而，肾对于心力衰竭的反应可以使心力衰竭病症的螺旋下降延长。此外，肾还在慢性肾衰竭(CRF，)、晚期肾病(ESRD)、高血压(病理性高血压)及其它肾或心肾病的进展中还起显著的作用。 交感肾神经活性减少，(例如，经由去神经)，可以逆转这些 过程。阿迪安(Ardian)公司已经开发了通过将电场施加到促进肾功能的 神经纤维而用于治疗肾疾病的方法和系统。见，例如，阿迪安(Ardian) 公司的共同拥有和共同未决的美国专利申请号(a)2005年5月13日提交的 11/129,765， (b)2005年7月25日提交的11/189,563，禾口(c)2006年2月27 日提交的11/363,867，将其全部通过参考整体结合于本文。电场可以经由 去神经引发肾神经调制，所述去神经由不可逆电穿孔、电融合、细胞凋亡、 坏死、消融、热变、基因表达改变或另一种适合的模态所引起。可以从定 位在血管内的、血管外的、血管内到血管外的装置或其组合而传送电场。 例如在共同拥有的美国专利号7,162,303和6,978，174中描述了经由局部药 物递送(例如，通过药物泵或输注导管)，刺激电场的使用，及其它模态用 于实现肾神经调制的另外的方法和装置，将所述美国专利都通过参考全部 结合于此。 虽然这些应用提供有希望的方法和系统，但是数种用于增强 这些方法和系统实施的改善将是合乎需要的。附图简述附图说明图1是图解人肾解剖学的示意图。图2是显示肾神经相对于肾动脉的位置的示意性等比例的详 细视图。 图3A是根据所公开内容的一个实施方案配置的控制热诱导 (thermal induce)的肾神经调制的系统的等比例视图。图3B是示意性侧视图，部分地以截面方式，图解用于热诱导的肾神经调制的血管外系统的实施方案。图4A和4B是图解几种类型的热诱导的肾神经调制的示意图，所述热诱导的肾神经调制可以用本文所描述的系统和方法实现。 图5A-5C是示意性侧视图，部分以截面方式，图解根据所公 开内容的实施方案配置的热诱导的肾神经调制的血管内装置。 图6A和6B是示意性侧视图，部分以截面方式，图解具有 一个或多个壁接触电极的血管内装置的另一个实施方案。 图7A和7B是示意性侧视图，部分以截面方式，图解具有 壁接触电极的血管内装置的另一个实施方案。 图8A和8B是示意性侧视图，部分以截面方式，图解具有 多个壁接触电极的血管内装置的另一个实施方案。 图9A-9F是示意性侧视图，部分以截面方式，图解包括一个 或多个壁接触电极的血管内系统的更进一步的实施方案，以及任选的血流 阻塞特征和/或传热流体(thermal fluid)注射功能。 图9G-9N是示意性侧视图，部分以截面方式，图解用于热诱 导的肾神经调制的探针的实施方案。 图10是示意性侧视图，部分以截面方式，图解根据所公开 内容的实施方案配置的热诱导的肾神经调制的血管内到血管外的系统的 实施例。 图11是示意性侧视图，部分以截面方式，图解经由热能的 施加用于热诱导的肾神经调制而配置的装置的实施方案。 图12是示意性侧视图，部分以截面方式，图解用于热诱导 的肾神经调制的装置的实施方案，所述装置包括适于将热能施加到靶神经 纤维的热电元件。 图13是示意性侧视图，部分以截面方式，图解用于热诱导 的肾神经调制的装置的另一个实施方案，所述装置包括热电元件。 图14A和14B是示意性侧视图，部分以截面方式，图解经 由高强度聚焦的超声波用于热诱导的肾神经调制的装置的实施方案。 图15是示意性侧视图，部分以截面方式，图解图14A和14B 的装置的备选实施方案。 ' 图16是图解用于控制热诱导的肾神经调制的能量递送过程 的方法的流程图。图17是图解用于控制热诱导的肾神经调制的计算系统软件 模块的方框图。 图18是图解适合于在图17的计算机系统中使用的处理模块 的方框图。 图19是功率随时间变化的图，其显示对执行图16的方法的 响应的实施例。详述A.综述 本专利技术公开内容提供经由传热加热(thermal heating)和/或传 热冷却(thermal cooling)机制的用于控制肾神经调制的方法和系统。这样的 方法和系统的许多实施方案可以减少肾交感神经活性。热诱导的神经调制 可以经由定位在邻近靶神经纤维位置上的装置通过加热或冷却与肾神经 活性有关的结构而实现。例如，这样的装置可以以下列方式定位(a)在肾 血管系统之内(即，血管内定位)，(b)血管外，(c)血管内到血管外，或(d) 其组合。热诱导的神经调制可以通过经由加热或冷却而将热应力施加到神 经结构以影响或改变这些结构而实现。另外地或备选地，热神经调制可能 至少部分地由于灌注耙神经纤维或周围组织的血管结构诸如动脉、微动 脉、毛细管、或静脉的改变。 如本文所用，用于神经调制的传热加热机制包括热消融和非 消融的热变或损伤(例如，经由持续的加热或电阻加热)。传热加热机构可 以包括将靶神经纤维的温度升高超过所需阈值以实现非消融的热变，或超 过更高的温度以实现消融的热变。例如，靶温度可以在体温(例如，大约 37°Q以上，但是小于用于非消融的热变的约45。C，或所述靶温度可以在 大约45。C或更高，以用于消融的热变。 如本文所用，用于神经调制的传热冷却机制包括神经传导的 非冷冻热力延缓和/或非冷冻的热神经改变，以及冷冻的热神经改变。传热 冷却机制可以包括将靶神经纤维的温度减少到所需阈值以下，例如，在约1737°C的体温以下(例如，在约20°C以下)以实现非冷冻的热变。传热冷却机制还可以包括将耙神经纤维的温度减少到例如约o。c以下，以实现冷冻热变。 除在热神经调制期间监控或控制温度之外，可以指定暴露于 热刺激的时间长度(length)以影响热神经调制功效的范围或程度。在许多实 施方案中，暴露于热刺激的时间长度长于瞬时暴露。例如，暴露延续时间 可以短至约5秒钟，或可以更长，诸如约30秒，或乃至长于2分钟。在 某些具体的实施方案中，所述暴露时间可以小于10分钟，但是这决不应 当被理解为暴露时间的上限。在其它实施方案中，所述暴露可以是间歇的 或连续的以实现所需结果。以小时、天或更长方式测量的暴露时间可以用 ;实现所需的热神经调制。 当通过传热机制进行神经调制时，在前论述的温度阈值可以 确定为暴露于热刺激的延续时间的函数。另外地或备选地，所述暴露时间 长度可以确定为所需温度阈值的函数。可以指定或计算这些及其它参数以 实现和控制所需的热神经调制。 在一些实施方案中，热诱导的肾神经调制可以通过将传热冷 却或加热的能量直接和/或间接施加到靶神经纤维而实现。例如，可以将冷 却的或加热的流体至少邻近于靶神经纤维施用，或可以将加热的或冷却的 元件(例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于热诱导的肾神经调制的方法，所述方法包括：　将热装置至少紧接对肾功能起作用的神经纤维定位；和　用所述热装置热调制所述神经纤维的功能。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2006-6-28 60/816,999;US 2006-8-14 11/504,117;US1.一种用于热诱导的肾神经调制的方法，所述方法包括将热装置至少紧接对肾功能起作用的神经纤维定位；和用所述热装置热调制所述神经纤维的功能。2. 权利要求1的方法，其中定位所述热装置还包括通过选自血管内、血管外、血管内到血管外，及其组合的组的途径递送所述装置。3. 权利要求1的方法，其中热调制所述神经纤维的功能包括使用下列 手段的热调制非消融加热、消融加热、冷却、冷冻，及其组合。4. 权利要求1的方法，其中热调制所述神经纤维的功能包括将热能场通过至少一个电极递送到所述神经纤维。5. 权利要求4的方法，其中定位所述热装置包括血管内递送所述热装 置，并且其中将热能场通过至少一个电极递送到所述神经纤维的步骤包括 通过至少一个壁接触的电极递送所述热能场。6. 权利要求1的方法，其中热调制所述神经纤维的功能包括通过所述 热装置间歇传递能量。7. 权利要求1的方法，所述方法还包括在所述神经纤维的功能的热诱 导的调制期间监控所述神经纤维、非靶组织、或所述热装置中的至少一个 的参数。8. 权利要求7的方法，所述方法还包括响应于所监控的参数至少部分 地控制所述热调制。9. 权利要求7的方法，其中监控参数的步骤还包括监控选自温度、阻 抗、时间、功率、总能量、神经活性、以及全部组合及其衍生物的组的参 数。10. 权利要求1的方法，所述方法还包括在所述神经纤维的热调制 期间主动保护非靶组织。11. 权利要求10的方法，其中主动保护所述非靶组织还包括减少所 述非耙组织中诱导的热损伤的程度。12. 权利要求10的方法，其中主动保护所述非靶组织还包括将传热 流体递送到所述非靶组织的附近。13. 权利要求10的方法，其中主动保护所述非靶组织还包括在所述 非靶组织和所述神经纤维之间建立热传递速率差异。14. 权利要求1的方法，其中热调制所述神经纤维的功能包括将传 热流体递送到所述神经纤维附近。15. 权利要求1的方法，其中热调制所述神经纤维的功能包括通过 热电元件与所述神经纤维交换热。16. 权利要求1的方法，其中热调制所述神经纤维的功能还包括递 送选自电磁、射频、超声、高强度聚焦的超声、微波、光、激光、红外线、 近红外线、及其组合的组的能量形式到所述神经纤维。17. 权利要求16的方法，其中递送能量形式包括递送脉冲能量。18. 权利要求1的方法，其中热调制所述神经纤维的功能包括将所 述神经纤维非消融加热到约37°C至约45°C的温度。19. 权利要求1的方法，其中热调制所述神经纤维的功能包括将所 述神经纤维消融加热至大于约45°C的温度。20. 权利要求1的方法，其中热调制所述神经纤维的功能包括将所 述神经纤维冷却至约0。C至约37°C的温度。21. 权利要求1的方法，其中热调制所述神经纤维的功能包括将所 述神经纤维冷冻至小于约0°C的温度。22. —种用于热诱导的肾神经调制的装置，所述装置包括 配置用于在血管之内递送至对肾功能起作用的神经纤维附近的设备；禾口由所述设备支持的热调制元件，所述热调制元件被配置成从第一尺寸 展开至第二尺寸，其中所述热调制元件被配置成(a)在所述血管之内将所述热调制元件 展开至所述第二尺寸时接触所述血管的壁，和(b)在所述血管之内将所述热 调制元件展开至所述第二尺寸时热诱导所述神经纤维的功能的调制。23. 权利要求22的装置，所述装置还包括发生器，并且其中所述热 调制元件被配置成相对于所述神经纤维传递热能。24. 权利要求22的装置，其中所述热调制元件被配置成从所述第一 尺寸自展开至所述第二尺寸。25. 权利要求22的装置，其中所述设备还包括至少紧接所述热调制元件的可展开构件，所述可展开构件被配置成将所述热调制元件从所述第 一尺寸展开至所述第二尺寸。26. 权利要求22的装置，其中所述热调制元件被配置成间歇地传递 能量。27. 权利要求22的装置，其中所述热调制元件被配置成从所述第一 尺寸机械展开至所述第二尺寸。28. 权利要求22的装置，其中所述热调制元件还包括选自电极、天 线、能量转换器、冷冻探针(cryoprobe)、冷冻气囊(cryoballon)，及其组合 的组的能量传递元件。所述装置还包括至少一个传感器。 其中所述传感器被配置成监控所述神经纤29. 权利要求22的装置30. 权利要求29的装置 维的生理学参数。31. 权利要求29的装置 生理学参数。32. 权利要求29的装置33. 权利要求29的装置:控制模块。34. 权利要求29的装置,其中所述传感器被配置成监控非靶组织的实中所述传感器被配置成监控所述装置的所述装置还包括与所述传感器连通的反馈实中所述传感器被配置成监控选自温度， 阻抗，时间，功率，总能量，神经活性及其全部组合和衍生物的组的参数。35. 权利要求22的装置，所述装置还包括被配置成用于减少非靶组 织中诱导的热效应程度的保护元件。36. 权利要求35的装置，其中所述保护元件包括被配置成在所述非 耙组织附近输注传热流体的输注元件。37. 权利要求22的装置，其中所述热调制元件还包括至少一个热电 元件，所述热电元件被配置成相对于所述神经纤维递送所述热能。38. 权利要求22的装置，其中所述设备被配置成递送传热流体。39. 权利要求22的装置，所述装置还包括阻塞元件，所述阻塞元件 被配置成在所述血管之内暂时阻塞血流。40. —种用于控制治疗能量递送的系统，所述系统包括 配置成放置在紧接外周血管壁的电极；功率输出模块，所述功率输出模块用于通过所述电极经过第一时段将 能量递送增加到第一功率水平，并且在达到所述第一功率水平以后将所述 能量递送控制在所需功率水平持续第二时段；用于测量治疗部位温度的传感器；和用于根据所测量的温度得出温度值的计算模块，其中所述系统包括指令，如果所述温度值小于预定阈值，则所述指令 使能量递送从所述第一功率水平增加到第二功率水平。41. 权利要求40的系统，其中所述温度值选自实时温度、平均温度、 温度偏移、温度变化率，及其组合的组。42. 权利要求40的系统,其中所述系统还包括指令，所述指令使所述 能量递送在达到所述第一功率水平以后在所述第二时段期间主要保持在 所述第一功率水平。43. 权利要求40的系统，其中所述功率输出模块还包括指令，所述 指令在达到目前功率水平以后，在所需功率水平将控制所述能量递送的循 环重复一段时间，并且从所述目前功率水平增加到另一个功率水平，条件 是所述平均温度小于所述预定阈值直到达到最大功率水平为止。44. 权利要求40的系统，其中所述传感器被配置成将能量同时递送 到所述患者并且测量所述患者的生理学参数。45. 权利要求40的系统，其中所述系统还包括指令，所述指令致使 所述能量递送保持在所述第一功率水平，条件是所述温度值大于所述预定 阈值。46. 用于将能量递送控制到紧接患者体腔壁定位的电极的计算设 备，所述计算设备包括功率输出模块，所述功率输出模块用于经过第一时段将能量递送增加 到第一功率水平，并且在达到所述第一功率水平以后将所述能量递送控制 在所需功率水平持续第二时段；用于测量治疗部位温度的传感模块；和用于根据所测量的温度得出温度值的计算模块，其中所述功率输出模块包括指令，如果所述温度值小于预定阈值，则 所述指令使能量递送从所述第一功率水平增加到第二功率水平。47. 权利要求46的计算设备，其中所述温度值选自实时温度、平均 温度、温度偏移、温度变化率，及其组合的组。48. 权利要求46的计算设备，其中所述功率输出模块包括指令，所 述指令使所述能量递送在达到所述第一功率水平以后在所述第二时段期 间主要保持在所述第一功率水平。49. 权利要求46的计算设备，其中所述功率输出模块还包括指令， 所述指令在达到目前功率水平以后，在所需功率水平将控制所述能量递送 的循环重复一段时间，并且从所述目前功率水平增加到另一个功率水平， 条件是所述平均温度小于所述预定阈值直到达到最大功率水平。50. 权利要求49的计算设备，其中所述功率输出模块还包括指令,所 述指令使所述能量递送在接近所述最大功率水平的情况下被保持所需的 治疗时期。51. 权利要求50的计算设备，其中所述功率输出模块还包括指令， 所述指令使所述最大功率水平在所述所需治疗时期期间降低预先选择的 值，条件是在所述治疗时期期间的平均温度大于预定的平均温度阈值。52. 权利要求50的计算设备，其中 所述传感模块还包括测量所述体腔壁阻抗的指令； 所述计算模块还包括这样的指令，所述指令平均所测量的阻抗以在所述治疗时期期间的一个或多个时间处(instance)得到平均阻抗；和所述功率输出模块还包括这样的指令，所述指令使所述最大功率水平 以预先选定的值降低，条件是在所述治疗时期期间的平均阻抗大于预定的 平均阻抗阈值。53. 权利要求50的计算设备，其中 所述传感模块还包括测量所述体腔壁阻抗的指令； 所述计算模块还包括指令，所述指令平均所测量的阻抗以在所述治疗时期期间的一个或多个时间处得到平均阻抗；和所述功率输出模块还包括指令，所述指令使所述最大功率水平以预先 选定的值降低，条件是所测量的阻抗大于预先选择的最小阻抗值加预定阻抗阈值。54. 权利要求53的计算设备，其中所述功率输出模块还包括这样的指令，所述指令将所述预先选择的最小阻抗值改变到所述目前测量的阻抗 值，条件是所述测量的阻抗大于所述预先选择的最小阻抗值。55. 权利要求46的计算设备，其中所述功率输出模块包括这样的指 令，所述指令使所述能量递送基本线性地经过所述第一时段增加到第一功 率水平。56. 权利要求46的计算设备，其中所述功率输出模块包括这样的指 令，所述指令使所述能量递送从所述第一功率水平到所述第二功率水平增 加固定的量。57. 权利要求46的计算设备，其中所述功率输出模块包括这样的指 令，所述指令基于所述平均温度和所述预定阈值之间的差异使所述能量递 送从所述第一功率水平到所述第二功率水平增...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼斯扎伦斯，尼古拉斯扎德尼，本杰明J克拉克，埃里克塔尔，安德鲁吴，
申请(专利权)人：阿迪安公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]