神經(jīng)調(diào)節(jié)導(dǎo)管及相關(guān)系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的技術(shù)通常涉及腎神經(jīng)調(diào)節(jié)導(dǎo)管及相關(guān)系統(tǒng)和方法。具體而言，一些實(shí)施方式涉及用于血管內(nèi)腎神經(jīng)調(diào)節(jié)的能量發(fā)射導(dǎo)管及相關(guān)系統(tǒng)和方法。
[0002]背景
[0003]交感神經(jīng)系統(tǒng)(SNS)是主要的無意識(shí)身體控制系統(tǒng)，其通常與壓力反應(yīng)相關(guān)聯(lián)。SNS神經(jīng)支配組織的纖維存在于人體的幾乎每個(gè)器官系統(tǒng)，并且能夠影響多種特征，例如瞳孔直徑、腸道動(dòng)力和尿排出。此類調(diào)節(jié)對(duì)保持體內(nèi)穩(wěn)定或使身體準(zhǔn)備快速響應(yīng)環(huán)境因素而言可具有適應(yīng)性作用。然而，SNS的慢性激活是常見的不良適應(yīng)性應(yīng)答，這可推動(dòng)許多疾病狀態(tài)發(fā)展。腎SNS的過度激活一般在實(shí)驗(yàn)和人體中被鑒定為高血壓、容量超負(fù)荷病癥(例如心力衰竭)和進(jìn)行性腎病的復(fù)雜病理生理學(xué)的可能原因。例如，放射性示蹤劑稀釋已證明原發(fā)性高血壓患者中的腎去甲腎上腺素("NE")溢出率增加。
[0004]心力衰竭患者中的心-腎交感神經(jīng)機(jī)能亢進(jìn)可能特別顯著。例如，這些患者中常發(fā)現(xiàn)自心和腎的血漿NE溢出增多。SNS激活的提高通常以慢性腎病和末期腎病為特征。在患有末期腎病的患者中，已證明高于中值的NE血漿水平能預(yù)測(cè)心血管疾病和一些致死原因。這對(duì)患糖尿病或造影劑腎病的患者也如此。證據(jù)表明，起源于患病的腎的感覺傳入信號(hào)是起始并支持中樞交感神經(jīng)溢出的主要原因。
[0005]支配腎的交感神經(jīng)在血管、腎小球旁器和腎小管中終止。腎交感神經(jīng)的刺激可造成腎素釋放增加，鈉(Na+)重吸收增加和腎血流降低。這些腎功能的神經(jīng)調(diào)節(jié)組分在以交感緊張升高為特征的疾病狀態(tài)中受到顯著刺激并且可能是引起高血壓患者血壓升高的原因。由腎交感神經(jīng)傳出刺激所致的腎血流和腎小球過濾率的降低可能是心-腎綜合征(即，腎功能障礙作為慢性心力衰竭的進(jìn)行性并發(fā)癥)中腎功能喪失的基礎(chǔ)。阻止腎傳出交感刺激的藥學(xué)方法包括中樞作用的抗交感神經(jīng)藥，β阻滯劑(旨在降低腎素釋放)，血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑和受體阻滯劑(旨在阻斷腎素釋放后的血管緊張素II作用和醛固酮激活)和利尿劑(旨在抵消腎交感介導(dǎo)的鈉和水滯留)。然而，這些藥學(xué)策略具有很大局限性，包括受限的功效、依從性問題、副作用等。近來，通過向腎動(dòng)脈中目標(biāo)位點(diǎn)施加能量場(chǎng)(例如通過射頻消融)來降低交感神經(jīng)活性的血管內(nèi)裝置已被證明能夠降低治療耐受性高血壓患者的血壓。
[0006]附圖簡(jiǎn)要說明
[0007]參照以下附圖可以更好地理解本發(fā)明的許多方面。附圖中的各個(gè)組分未必是按比例畫的。事實(shí)上，重點(diǎn)是清楚地說明本發(fā)明的原理。此外，各組分在某些視角中可以透明的形式顯示，其僅用于清楚地顯示而不旨在表明所示組分必須是透明的。
[0008]圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)的一個(gè)實(shí)施方式構(gòu)造的血管內(nèi)腎神經(jīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
[0009]圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)的一個(gè)實(shí)施方式使用導(dǎo)管調(diào)節(jié)腎神經(jīng)。
[0010]圖3Α是根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)的一個(gè)實(shí)施方式的腎神經(jīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)遠(yuǎn)端部分的部分截面圖，其中在患者腎動(dòng)脈內(nèi)將能量遞送裝置構(gòu)造為低剖面(low-profile)狀態(tài)。
[0011]圖3B是根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)的一個(gè)實(shí)施方式的圖3A的腎神經(jīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)遠(yuǎn)端部分的部分截面圖，顯示了伸展?fàn)顟B(tài)中的能量遞送裝置。
[0012]圖4A是根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)的一個(gè)實(shí)施方式，在患者的腎動(dòng)脈內(nèi)部處于伸展?fàn)顟B(tài)的能量遞送裝置的縱向部分截面圖。
[0013]圖4B是根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)的一個(gè)實(shí)施方式的圖4A的裝置中支柱的組織接觸部分的放大的縱向截面圖。
[0014]圖4C是沿圖4A的線4C-4C的圖4A的能量遞送裝置的橫向截面圖。
[0015]圖5是根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)的一個(gè)實(shí)施方式，在患者外側(cè)處于伸展?fàn)顟B(tài)的能量遞送裝置的側(cè)視圖。
[0016]圖6是根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)的一個(gè)實(shí)施方式，在成角度的(angled)血管內(nèi)處于伸展?fàn)顟B(tài)的圖5的能量遞送裝置的示意性側(cè)視圖。
[0017]圖7是根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)的另一個(gè)實(shí)施方式，第一和第二電極陣列之間螺旋連接部分的側(cè)視圖。
[0018]圖8是根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)的另一個(gè)實(shí)施方式的電極陣列的側(cè)視圖。
[0019]圖9是根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)的一個(gè)實(shí)施方式構(gòu)造的支柱連接點(diǎn)的等軸視圖。
[0020]圖10是根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)的另一個(gè)實(shí)施方式構(gòu)造的支柱連接點(diǎn)的實(shí)施方式的等軸視圖。
[0021]圖11是根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)的另一個(gè)實(shí)施方式構(gòu)造的能量遞送裝置的側(cè)視圖。
[0022]圖12是根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)的實(shí)施方式，圖11的能量遞送裝置的近端能量放射區(qū)域的詳細(xì)視圖。
[0023]圖13是SNS的概念圖且顯示了大腦是如何通過SNS與身體交流的。
[0024]圖14是神經(jīng)支配左腎在左腎動(dòng)脈周圍形成腎叢的解剖視圖。
[0025]圖15B和15B分別提供人體的解剖和概念視圖，描述腦和腎臟間的神經(jīng)傳出和傳入交流。
[0026]圖16A和16B分別顯不了人身體的動(dòng)脈血管系統(tǒng)和靜脈系統(tǒng)。
[0027]發(fā)明詳述
[0028]本發(fā)明的技術(shù)涉及通過經(jīng)皮腔血管內(nèi)通路實(shí)現(xiàn)電和/或熱誘導(dǎo)的腎神經(jīng)調(diào)節(jié)(即使神經(jīng)纖維遲鈍或失活或使功能完全或部分減弱)的導(dǎo)管、系統(tǒng)和方法。具體而言，本發(fā)明的技術(shù)的至少一些實(shí)施方式涉及整合了具有至少一個(gè)能量遞送裝置的導(dǎo)管治療裝置的導(dǎo)管、系統(tǒng)和方法，該能量遞送裝置可在遞送狀態(tài)和伸展?fàn)顟B(tài)之間轉(zhuǎn)換。該能量遞送裝置可構(gòu)造為在經(jīng)由沿經(jīng)皮腔通路(例如股動(dòng)脈穿刺、髂動(dòng)脈和主動(dòng)脈、橈動(dòng)脈，或另一合適的血管內(nèi)通路)的導(dǎo)管插入后，將能量(例如電能量、射頻(RF)能量、熱能量或其組合)遞送至目標(biāo)組織。對(duì)該能量遞送裝置的尺寸和形狀進(jìn)行設(shè)計(jì)，使得當(dāng)能量遞送裝置在腎動(dòng)脈內(nèi)處于伸展?fàn)顟B(tài)(例如展開)時(shí)，電極區(qū)域接觸腎動(dòng)脈的內(nèi)壁。血液可以流過展開的能量遞送裝置，這是因?yàn)槟芰窟f送期間不會(huì)故意出現(xiàn)腎動(dòng)脈阻塞。此外，血液可以在能量遞送裝置周圍流動(dòng)以冷卻相關(guān)電極區(qū)域和/或周邊組織。在一些實(shí)施方式中，冷卻電極區(qū)域和/或組織使得可以在比不需要冷卻即可達(dá)到的溫度低的溫度下遞送較高的功率水平以輔助在治療期間產(chǎn)生更深和/或更大的損傷、降低內(nèi)膜表面溫度和/或給予較長(zhǎng)的激活時(shí)間，同時(shí)減少治療期間過度加熱組織的風(fēng)險(xiǎn)。
[0029]本發(fā)明的技術(shù)的多個(gè)實(shí)施方式的特定細(xì)節(jié)在下文中參考圖1-16B進(jìn)行描述。雖然下文描述的許多實(shí)施方式是針對(duì)用于血管內(nèi)腎神經(jīng)調(diào)節(jié)的導(dǎo)管、系統(tǒng)和方法，除本文所述那些以外的其它應(yīng)用和其他實(shí)施方式也在本發(fā)明的技術(shù)的范圍內(nèi)。此外，本發(fā)明的技術(shù)的一些其它實(shí)施方式可具有與本文描述那些不同的構(gòu)造、組成或過程。因此，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)理解，本發(fā)明的技術(shù)可具有其它實(shí)施方式，采用其它元件，或者可具有不含所示和下文參考圖1-16B描述的一些特征的其它實(shí)施方式。
[0030]本文中所述的術(shù)語“遠(yuǎn)端”和“近端”定義相對(duì)于治療的臨床醫(yī)師或臨床醫(yī)師的控制裝置(例如，手柄組件)而言的位置或方向?！斑h(yuǎn)端”或“遠(yuǎn)端地”指遠(yuǎn)離或離開該臨床醫(yī)師或臨床醫(yī)師的控制裝置的位置或方向?！敖恕焙汀敖说亍敝缚拷虺蛩雠R床醫(yī)師或臨床醫(yī)師的控制裝置的位置或方向。
[0031]1.腎神經(jīng)調(diào)節(jié)
[0032]腎神經(jīng)調(diào)節(jié)是對(duì)支配腎的神經(jīng)的部分或完全失能或者其他有效干擾。具體地，腎神經(jīng)調(diào)節(jié)包括抑制、減弱和/或阻斷沿支配腎的神經(jīng)纖維(即，傳入和/或傳出神經(jīng)纖維)的神經(jīng)通信。此類失能可以是長(zhǎng)期的(例如，永久性或數(shù)月、數(shù)年或數(shù)十年的失能)或短期的(例如，數(shù)分鐘、數(shù)小時(shí)、數(shù)天或數(shù)周的失能)。預(yù)計(jì)腎神經(jīng)調(diào)節(jié)能有效地治療以整體交感活性增強(qiáng)為特征的若干臨床病癥，并且，具體而言，能有效治療與中樞交感過度刺激相關(guān)聯(lián)的病癥，例如高血壓、心力衰竭、急性心肌梗塞、代謝綜合征、胰島素抵抗、糖尿病、左心室肥大、慢性和末期腎病、心力衰竭中的不當(dāng)液體潴留、心-腎綜合征和猝死等。傳出神經(jīng)信號(hào)的減弱導(dǎo)致交感神經(jīng)緊張/激動(dòng)的全身性減弱，并預(yù)計(jì)腎神經(jīng)調(diào)節(jié)可用于治療與全身性交感活性過度和高活性相關(guān)聯(lián)的若干病癥。腎神經(jīng)調(diào)節(jié)可潛在地有益于受交感神經(jīng)支配的多種器官和身體結(jié)構(gòu)。例如，中樞交感神經(jīng)激動(dòng)降低可以降低折磨代謝綜合征和II型糖尿病患者的胰島素抗性。此外，也可對(duì)骨質(zhì)疏松進(jìn)行交感神經(jīng)激活，使之從伴隨腎神經(jīng)調(diào)節(jié)的交感神經(jīng)激動(dòng)下調(diào)中獲益。
[0033]可采用多種技術(shù)來使神經(jīng)通路(例如支配腎的那些)部分或完全失能。通過能量遞送元件對(duì)組織有目的地施加能量(例如，電能、RF能、脈沖電能、熱能或其組合)可誘發(fā)一種或多種對(duì)腎動(dòng)脈的局部區(qū)域和腎叢的相鄰區(qū)域所需的熱量加熱作用，這些區(qū)域緊密位于腎動(dòng)脈的血管外膜內(nèi)或其周邊。有目的地施加熱量加熱作用能夠沿著腎叢的全部或部分實(shí)現(xiàn)神經(jīng)調(diào)節(jié)。
[0034]熱量加熱作用可包括熱融除和非融除性熱變化或損傷(例如，通過持續(xù)的加熱和/或電阻加熱)。所需的熱量加熱作用可包括使目標(biāo)神經(jīng)纖維的溫度升高至高于實(shí)現(xiàn)非融除性熱變化的閾值，或高于更高的溫度以實(shí)現(xiàn)融除性熱變化。例如，就非融除性熱變化而言，目標(biāo)溫度可高于體溫(例如，約37°C )但低于約45°C，或就融除性熱變化而言，目標(biāo)溫度可以是約45°C或更高。
[0035]更具體地，接觸超過約37°C的體溫但低于約45°C溫度的熱能(熱量)，可通過對(duì)目標(biāo)神經(jīng)纖維或灌注目標(biāo)神經(jīng)纖維的血管結(jié)構(gòu)的中度加熱來誘導(dǎo)熱變化。血管結(jié)構(gòu)受到影響時(shí)，目標(biāo)神經(jīng)纖維不再灌注導(dǎo)致神經(jīng)組織壞死。例如，這可誘導(dǎo)該纖維或結(jié)構(gòu)中的非融除性熱變化。暴露至高于約45°C或高于約60°C溫度的熱度可通過對(duì)該神經(jīng)或結(jié)構(gòu)的充分加熱來誘導(dǎo)熱變化。例如，此類更高溫度可熱融除目標(biāo)神經(jīng)纖維或血管結(jié)構(gòu)。就一些患者而言，可能希望達(dá)到熱融除目標(biāo)神經(jīng)纖維或血管結(jié)構(gòu)的溫度，但該溫度低于約90°C，或低于約85°C，或低于約80°C，和/或低于約75°C。不論應(yīng)用何種類型熱接觸來誘導(dǎo)熱神經(jīng)調(diào)節(jié)，均預(yù)期降低腎交感神經(jīng)活性(“RSNA”)。
[0036]I1.經(jīng)選擇的導(dǎo)管的實(shí)施方式
[0037]圖1顯示了按照本發(fā)明的技術(shù)的一個(gè)實(shí)施方式構(gòu)造的腎神經(jīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)10。系統(tǒng)10包括血管內(nèi)導(dǎo)管12，其可操作地偶聯(lián)至能量源或能量發(fā)生器26。在圖1所示的實(shí)施方式中，導(dǎo)管12包括長(zhǎng)