專利名稱：用于對體腔進(jìn)行非連續(xù)周緣治療的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于進(jìn)行體腔內(nèi)非連續(xù)周緣治療的方法和裝置。這種方法 和裝置的幾個實(shí)施方案旨在體腔的周緣治療，所述體腔的周緣治療在一個 或多個離散的治療區(qū)域中施加能量，以形成一個或多個損害，所述一個或 多個損害在垂直于體腔的縱軸的橫截面的任何完全的周緣周圍不接觸或 連續(xù)。
背景
本申請人已經(jīng)描述了這樣的方法和裝置，所述方法和裝置通過調(diào)節(jié)有 助于腎功能的神經(jīng)纖維，例如將含有有助于腎功能的神經(jīng)纖維的組織去神 經(jīng)支配，從而治療多種腎和心-腎疾病，例如心力衰竭、腎疾病、腎衰竭、 高血壓、造影劑腎病、心房纖維性顫動和心肌梗死。這預(yù)期降低腎交感神 經(jīng)活性，其增加了水和鈉從身體的移去，并且使腎素分泌返回到更加正常 的水平。正?；哪I素分泌引起供應(yīng)腎的血管呈現(xiàn)出穩(wěn)定的擴(kuò)張/收縮的狀 態(tài)水平，這提供了適當(dāng)?shù)哪I血流量。參見，例如，本申請人的共同未決美
國專利申請(a)在2003年4月8日提交的10/408,665; (b)在2005年5月 13曰提交的11/129,765; (c)在2005年7月25日提交的11/189,563; (d)在 2006年2月27日提交的11/363,867; (e)在2006年8月14日提交的 11/504，117;以及美國專利6,978,174。所有的這些申請和專利都通過引用 而以全文形式結(jié)合在此。
本申請人之前還描述了這樣的方法和裝置，所述方法和裝置用于患者 內(nèi)的神經(jīng)支配血管或接近血管的任何靶神經(jīng)纖維的血管內(nèi)-誘導(dǎo)神經(jīng)調(diào)節(jié) 或去神經(jīng)支配，例如用于治療任何神經(jīng)障礙或其它的醫(yī)學(xué)病癥。接近血管 的神經(jīng)可能使效應(yīng)器官或組織受神經(jīng)支配。血管內(nèi)-誘導(dǎo)神經(jīng)調(diào)節(jié)或去神經(jīng) 支配可以用于治療多種神經(jīng)障礙或其它的醫(yī)學(xué)病癥，所述神經(jīng)障礙或其它 的醫(yī)學(xué)病癥包括但不限于包括心力衰竭和高血壓的上述病癥，以及疼痛 和外圍動脈閉塞病(例如，經(jīng)由疼痛緩解)。該方法和裝置可以用于調(diào)節(jié)傳 出或傳入神經(jīng)信號，以及傳出和傳入神經(jīng)信號的組合。參見，例如，在2006 年ll月14日提交的題目為用于血管內(nèi)-誘導(dǎo)神經(jīng)調(diào)節(jié)或去神經(jīng)支配的方法
6禾口裝置(Methods and Apparatus for Intravascularly-Induced Neuromodulation or Denervation)(代理人備案號57856.8018.US)的本申請人的共同未決美國 專利申請11/599,649，所述專利申請通過引用而以全文形式結(jié)合在此。
盡管上述方法本身是有用的，但是血管內(nèi)神經(jīng)調(diào)節(jié)和/或去神經(jīng)支配的 一個挑戰(zhàn)是從血管的內(nèi)部充分地影響神經(jīng)組織。例如，血管內(nèi)神經(jīng)調(diào)節(jié)應(yīng) 當(dāng)避免增加急性和/或晚期狹窄的危險。因此，將期望提供進(jìn)一步解決這些 挑戰(zhàn)的方法和裝置。
附圖簡述
考慮到結(jié)合附圖的下列詳細(xì)描述，本發(fā)明的幾個實(shí)施方案將變得顯然， 在所述附圖中，所有附圖的類似參考字符是指類似的部分，并且其中


圖1是顯示緊鄰動脈的神經(jīng)纖維的一般位置的示意性等距詳圖。
圖2A-2J是部分截面形式的示意性側(cè)視圖，其示例了用于體腔的非連 續(xù)周緣治療的方法和裝置的一個實(shí)例。
圖3是部分截面形式的示意性側(cè)視圖，其示例圖2的方法和裝置的一 個備選實(shí)施方案。
圖4是部分截面形式的示意性側(cè)視圖，其示例用于非連續(xù)周緣治療的 其他備選方法和裝置。
圖5A和5B是部分截面形式的示意性側(cè)視圖，其示例用于非連續(xù)周緣 治療的更進(jìn)一步的備選方法和裝置。
詳細(xì)描述 A.概述
本申請人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，可以期望通過對離散區(qū)施加能量來進(jìn)行體腔的周 緣治療以積極地影響醫(yī)學(xué)病癥，所述離散區(qū)沿大體上垂直于腔壁的徑向橫 截面的完全的周緣是非連續(xù)的。例如，在心房纖維性顫動的治療中，通過 形成連續(xù)的周緣損害以中斷異常電信號，可以實(shí)現(xiàn)周緣治療，所述連續(xù)的 周緣損害在肺靜脈的徑向橫截面周圍完全連續(xù)。在心力衰竭的治療中，通 過形成類似的連續(xù)的周緣損害以降低腎交感神經(jīng)活性，可以實(shí)現(xiàn)周緣治 療，所述類似的連續(xù)的周緣損害在腎動脈的徑向橫截面周圍完全連續(xù)。然而，在垂直于體腔或接近體腔的組織的徑向橫截面的周緣幾乎完全360° 連續(xù)延伸的連續(xù)周緣損害可能增加血管內(nèi)急性和/或晚期狹窄形成的危險。 因此，許多下述實(shí)施方案旨在形成腔內(nèi)的離散的、非連續(xù)的損害，而不不 利地影響血管。
這種非連續(xù)治療可以例如從血管內(nèi)或管腔內(nèi)位置實(shí)施，其可以包括利 用從血管內(nèi)位置通到血管外位置的元件的治療，即血管內(nèi)-至-血管外治療。 然而，應(yīng)當(dāng)理解，還可以提供根據(jù)本發(fā)明的血管外治療裝置和方法。
本治療可以相對地應(yīng)用于神經(jīng)，包括腦中的神經(jīng)組織，或在血管或其 它體腔內(nèi)或接近血管或其它體腔、至少總體上平行或沿著血管(體腔)的縱 向維度行進(jìn)的其它靶結(jié)構(gòu)。該靶結(jié)構(gòu)另外或備選地可以包括相對于血管(體 腔)的旋轉(zhuǎn)取向。非連續(xù)周緣治療的幾個公開的實(shí)施方案通過沿多個徑向平 面或橫截面的多個部分處理神經(jīng)物質(zhì)，可以降低急性和/或晚期狹窄形成的 危險，所述多個徑向平面或橫截面的多個部分沿血管(體腔)的縱向維度被 隔開。
在每一個徑向平面或橫截面的治療區(qū)域限定了沿周緣不完全連續(xù)的治 療區(qū)，即，限定了沒有連續(xù)周緣損害的治療區(qū)。然而，沿多個徑向平面或 橫截面的多個治療區(qū)的疊置限定了沿血管(體腔)的縱向節(jié)段的非連續(xù)的、 重疊的周緣治療區(qū)。在一些實(shí)施方案中，此重疊的治療區(qū)可以提供非連續(xù) 的，但是基本上完全的周緣治療，而沒有連續(xù)周緣損害的形成。在其它的 實(shí)施方案中，重疊的治療區(qū)可以提供非連續(xù)的、部分的周緣治療。
與在單個的縱向橫截面或徑向平面的連續(xù)周緣治療相比，以此方式在 血管(體腔)的縱向節(jié)段上進(jìn)行不連續(xù)的周緣治療。因而，周緣地以不連續(xù) 的方式影響基本上沿血管(體腔)的縱向維度行進(jìn)的靶結(jié)構(gòu)，而沒有沿血管 (體腔)的任何橫截面或徑向平面的連續(xù)周緣損害的形成。這可以降低血管 (體腔)內(nèi)急性或晚期狹窄形成的危險。因而，不連續(xù)的周緣治療可以包括 在體腔的縱向維度周圍的多個位置進(jìn)行的治療，其中在任何一個縱向位置 的治療區(qū)不包括完全在徑向平面周圍的連續(xù)周緣損害，但是其中在全部或 一些縱向位置的治療區(qū)的疊置可以限定重疊的周緣治療區(qū)。
經(jīng)由在體腔內(nèi)接近靶神經(jīng)纖維安置的用于對靶神經(jīng)纖維施加能量的裝 置，可以任選地實(shí)現(xiàn)不連續(xù)的周緣治療。該治療可以經(jīng)由下列方式引起，
8例如，電和/或磁能應(yīng)用、熱能應(yīng)用(加熱或冷卻)、機(jī)械能應(yīng)用、化學(xué)能應(yīng) 用、核或輻射能應(yīng)用、流體能應(yīng)用等。這樣的治療可以經(jīng)由，例如，熱或 非熱電場、連續(xù)或脈沖電場、激勵電場、局部藥物遞送、高強(qiáng)度聚焦超聲、 熱技術(shù)、無熱技術(shù)、它們的組合等實(shí)現(xiàn)。這種治療可以例如實(shí)現(xiàn)不可逆的 電穿孔或電融合、壞死和/或凋亡的誘導(dǎo)、基因表達(dá)的改變、動作電位阻滯 或衰減、細(xì)胞因子上調(diào)的變化、消融以及靶神經(jīng)纖維中的其它狀況。該裝 置的全部或一部分任選可以通過體腔壁達(dá)到腔外位置，以幫助所述治療。 該體腔可以例如包括血管，并且該裝置可以經(jīng)由熟知的經(jīng)皮技術(shù)安置在血 管內(nèi)。
經(jīng)由對靶結(jié)構(gòu)(例如靶神經(jīng)結(jié)構(gòu))的直接改變，或至少部分地經(jīng)由對血 管或支持靶結(jié)構(gòu)或周圍組織如動脈、小動脈、毛細(xì)管、靜脈或小靜脈的其 它結(jié)構(gòu)的改變，可以實(shí)現(xiàn)治療。在一些實(shí)施方案中，經(jīng)由將能量直接施加 于靶或支持結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)該治療。在其它的實(shí)施方案中，經(jīng)由間接產(chǎn)生 禾口/或施加能量，例如通過施加在耙或支持結(jié)構(gòu)中引起阻抗性加熱的電場或 高強(qiáng)度聚焦超聲，可以實(shí)現(xiàn)該治療。還可以利用備選的熱技術(shù)。
在一些實(shí)施方案中，可以提供用于實(shí)時監(jiān)控治療及其對靶或支持結(jié)構(gòu) 和/或非耙組織的效果的方法和裝置。同樣地，可以提供能量傳輸裝置的實(shí) 時監(jiān)控。另外地或備選地，可以監(jiān)控傳輸?shù)墓β驶蚩偰芰?、耙或非靶組織 或裝置的阻抗和/或溫度。
當(dāng)利用電場實(shí)現(xiàn)期望的周緣治療時，可以將電場參數(shù)根據(jù)需要更改并 且以任意組合結(jié)合。這樣的參數(shù)可以包括但不限于電壓、功率、場強(qiáng)、脈 沖寬度、脈沖持續(xù)時間、脈沖的形狀、脈沖的數(shù)量和/或脈沖之間的間隔(例 如，工作循環(huán))等。例如，適當(dāng)?shù)膱鰪?qiáng)可以高達(dá)約10,000 V/cm，并且可以
是連續(xù)的或脈沖的。電波形的適當(dāng)形狀包括例如AC波形、正弦波形、余 弦波形、正弦和余弦波的組合、DC波形、DC-移位的AC波形、RF波形、 方波、梯形波、指數(shù)衰減波、或它們的組合。
當(dāng)利用脈沖電場時，適當(dāng)?shù)拿}沖寬度可以具有任何期望的間隔，例如 高達(dá)約1秒。該場包括至少一個脈沖，并且在許多應(yīng)用中，該場包括多個 脈沖或被連續(xù)施加例如高達(dá)幾分鐘。適當(dāng)?shù)拿}沖間隔包括例如小于約10 秒的間隔。這些參數(shù)被作為適當(dāng)?shù)膶?shí)例提供并且絕不應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是限制性的。
當(dāng)利用熱機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)期望的治療時，可以任選提供保護(hù)性元件，以在熱 誘導(dǎo)的不連續(xù)周緣治療期間保護(hù)非靶組織如平滑肌細(xì)胞免受熱損傷。例 如，在加熱靶神經(jīng)或支持結(jié)構(gòu)時，可以提供保護(hù)性冷卻元件如對流冷卻元 件，以保護(hù)非靶組織。同樣地，在冷卻靶神經(jīng)或支持結(jié)構(gòu)時，可以利用保 護(hù)性加熱元件如對流加熱元件，以保護(hù)非靶組織?？梢灾苯踊蜷g接地將熱 能短暫施加或施加一段持續(xù)的時期，以實(shí)現(xiàn)例如期望的神經(jīng)調(diào)節(jié)或去神經(jīng) 支配。任選地，可以將反饋如沿耙或非耙組織或沿所述裝置的感應(yīng)溫度用 于控制并監(jiān)控?zé)崮艿膫鬟f。
通過利用血流作為吸收過量熱能(熱的或冷的)的傳導(dǎo)和/或?qū)α魃?器，可以在例如神經(jīng)調(diào)節(jié)或去神經(jīng)支配的過程中任選保護(hù)非靶組織。例如， 當(dāng)血流不阻塞時，循環(huán)血可以提供相對不變的溫度介質(zhì)，以在此程序中將 過量的熱能從非靶組織移去。另外地或備選地，可以通過下列方法保護(hù)非 靶組織將熱(或其它的)能聚焦在耙或支持結(jié)構(gòu)上，使得能量的強(qiáng)度不足 以在遠(yuǎn)離靶或支持結(jié)構(gòu)的非靶組織中引起熱損傷。
如以下所述的，可以利用另外和備選的方法和裝置實(shí)現(xiàn)不連續(xù)的周緣 治療，而不形成連續(xù)的周緣損害。為了更好地理解本發(fā)明的裝置的結(jié)構(gòu)以 及使用這種用于不連續(xù)周緣治療的裝置的方法，研究人的一般神經(jīng)血管解 剖結(jié)構(gòu)是有益的。
B.神經(jīng)血管解剖結(jié)構(gòu)概述
圖1示例了相對于典型為動脈的體腔或血管結(jié)構(gòu)，神經(jīng)結(jié)構(gòu)的一般解
剖學(xué)布置。神經(jīng)纖維N通常可以在沿動脈A的徑向維度r的位置的較小范 圍附近，通常在動脈的外膜內(nèi)，沿縱向維度L縱向延伸。動脈A具有平滑 肌細(xì)胞SMC，平滑肌細(xì)胞SMC包圍動脈周緣并且通常圍繞動脈的角維度 (angular dimension) 9成螺旋形，還在沿徑向維度r的位置的較小范圍內(nèi)。 因此，動脈的平滑肌細(xì)胞具有通常橫穿(即，不平行)血管的縱向維度的縱 向或較長維度。神經(jīng)纖維和平滑肌細(xì)胞的縱向維度的失配被稱為"細(xì)胞失 酉己(cellular misalignment)"。
可以使用神經(jīng)N和平滑肌細(xì)胞SMC的細(xì)胞失配，在對平滑肌細(xì)胞具有減小的影響的情況下選擇性地影響神經(jīng)細(xì)胞。更具體地，通過沿著動脈 A的沿動脈縱向維度L分開的多個徑向或橫截面平面進(jìn)行疊置治療，而非 進(jìn)行沿動脈的單個徑向平面或橫截面的連續(xù)周緣洽療，可以實(shí)現(xiàn)不連續(xù)的 周緣治療。以此方式，由于細(xì)胞失配，縱向取向的神經(jīng)纖維可以經(jīng)歷完全 的不連續(xù)的周緣治療，而有角度地取向的平滑肌細(xì)胞可以僅經(jīng)歷部分周緣 治療?？梢匀芜x利用監(jiān)控元件評估在神經(jīng)和/或在平滑肌細(xì)胞中引起的治療 的程度，以及調(diào)節(jié)用于實(shí)現(xiàn)期望效果的治療參數(shù)。
C.用于體腔的非連續(xù)周緣治療的裝置和方法的實(shí)施方案
圖2-5示例了用于進(jìn)行非連續(xù)周緣治療的血管內(nèi)系統(tǒng)和方法的實(shí)施 例。本申請人已經(jīng)例如在2005年5月13日提交的共同未決美國專利申請 11/129,765和2006年2月27日提交的11/363,867中描述了用于神經(jīng)調(diào)節(jié) 或去神經(jīng)支配的血管內(nèi)和血管內(nèi)-至-血管外系統(tǒng)，所述兩個申請通過引用 而結(jié)合在此。本申請人還描述了用于神經(jīng)調(diào)節(jié)或去神經(jīng)支配的血管外系統(tǒng) (參見，例如，在2005年7月25日提交的美國專利申請11/189,563，所述 申請通過引用而結(jié)合在此)，并且應(yīng)當(dāng)理解，除血管內(nèi)(管腔內(nèi))或血管內(nèi)-至-血管外(腔內(nèi)-至-腔外)系統(tǒng)以外，可以使用血管外(或腔外)系統(tǒng)進(jìn)行不連 續(xù)的周緣治療。本申請人之前已經(jīng)在例如2006年8月14日提交的共同未 決美國專利申請11/504,117中描述了用于神經(jīng)調(diào)節(jié)或去神經(jīng)支配的熱系 統(tǒng)。
現(xiàn)在參考圖2A-2J，裝置300的實(shí)施方案包括具有任選的定位元件 304(例如，氣球、可膨脹的金屬絲籃、其它機(jī)械擴(kuò)張器等)的導(dǎo)管302和可 膨脹的電極元件306，所述可膨脹的電極元件306沿所述導(dǎo)管的軸安置并 且示意性地位于所述定位元件之上。電極元件306具有用于將電場傳遞到 耙神經(jīng)纖維的電連接到場發(fā)生器50的一個或多個電極307。在一個備選實(shí) 施方案中，電極元件306的一個或多個電極307中的一個或多個可以包含 用于加熱或冷卻靶神經(jīng)纖維以調(diào)節(jié)該纖維的帕爾貼(PeltieiO電極。任選地， 一個或多個電極307可以是單獨(dú)可分配的并且可以以雙極形式使用，禾口/ 或可以在將外部接地墊(ground pad)附著到患者的外部的情況下以單極形 式使用。
li場發(fā)生器50，以及本文中所述的電極實(shí)施方案中的任何一種，可以與 本發(fā)明的任何實(shí)施方案一起使用以傳遞具有期望的場參數(shù)的電場。場發(fā)生 器50可以在患者外部。應(yīng)當(dāng)理解，可以將以下所述的實(shí)施方案的電極電 連接至所述發(fā)生器，盡管每一個實(shí)施方案沒有明確顯示或描述該發(fā)生器。 此外，可以任選將場發(fā)生器安置在患者內(nèi)部，并且可以任選將電極和/或場 發(fā)生器臨時或永久地植入到患者內(nèi)部。
定位元件304任選可以安置或另外驅(qū)動一個或多個電極307與血管壁 接觸。定位元件304還可以包括阻抗改變元件，所述阻抗改變元件改變治 療期間血管內(nèi)的阻抗，以導(dǎo)引電場跨越血管壁。這可以減少實(shí)現(xiàn)期望的神 經(jīng)調(diào)節(jié)或去神經(jīng)支配所需的能量，并且可以降低對非靶組織的傷害的危 險。本申請人之前已經(jīng)例如在2005年11月4日提交的共同未決美國專利 申請序列號11/266,993中描述了阻抗改變元件的使用，所述專利申請通過 引用而以全文形式結(jié)合在此。當(dāng)定位元件304包括可膨脹氣球，如圖2A-J 中一樣，該氣球可以作為用于可膨脹電極元件306的定中心和/或膨脹元 件，以及作為阻抗改變電絕緣體，用于引導(dǎo)傳遞的電場經(jīng)由一個或多個電 極307進(jìn)入或跨越血管壁以調(diào)節(jié)革巴神經(jīng)纖維。由元件304提供的電絕緣可 以減少用于實(shí)現(xiàn)期望的靶纖維調(diào)節(jié)，直至并且包括含有所述靶纖維的組織 的完全去神經(jīng)支配所必需的電場的施加能量或其它參數(shù)的量級。
此外，元件304任選可以用作熱元件。例如，它可以充有用于從接觸 該元件的組織移去熱量的起散熱器作用的冷流體。相反地，元件304可以 充有加熱與所述元件接觸的組織的溫?zé)崃黧w。該元件內(nèi)的熱流體任選可以 在定位元件304內(nèi)循環(huán)和/或交換，以有助于更有效的傳導(dǎo)和/或?qū)α鳠醾?遞。如以下在本文中更詳細(xì)地描述的，熱流體還可以用于實(shí)現(xiàn)經(jīng)由熱冷卻 或加熱機(jī)構(gòu)的熱神經(jīng)調(diào)節(jié)。
-一個或多個電極307可以是單獨(dú)的電極(g卩，獨(dú)立接觸頭)、具有普通 連接的接觸頭的節(jié)段電極或單個的連續(xù)電極。此外， 一個或多個電極307 可以配置用于提供雙極信號，或一個或多個電極307可以一起或單獨(dú)地與 用于單極應(yīng)用的分開的患者接地墊結(jié)合使用。作為備選或除一個或多個電 極307沿可膨脹電極元件306的布置以外，如圖2中一樣，可以將一個或 多個電極307附著到定位元件304上，使得它們在定位元件膨脹時接觸動脈的壁。在這種變化中，所述一個或多個電極可以例如固定到內(nèi)側(cè)表面、 外側(cè)表面或至少部分地嵌入到定位元件的壁內(nèi)(參見圖5A和5B)。在另一 個實(shí)施方案中，所述一個或多個電極不接觸血管壁，而是可以被安置在血 管內(nèi)的任何期望位置。
一個或多個電極307或裝置300的任何其它部分，例如導(dǎo)管302或元 件304，另外地或備選地可以包含一個或多個傳感器如熱電偶310，以監(jiān) 控靶組織、非靶組織、電極、定位元件和/或裝置300或患者解剖結(jié)構(gòu)的任 何其它部分的溫度或其它參數(shù)。可以使用測量的一個或多個參數(shù)作為反饋 來控制治療計(jì)劃(regime)。此反饋可以例如用于將一個或多個參數(shù)保持在 期望闕值之下，所述期望闕值例如為可能對非靶組織引起傷害的闕值。相 反地，可以將該反饋用于將一個或多個參數(shù)保持在期望闕值以上，所述期 望闕值例如為可以誘導(dǎo)耙組織中的期望效果，例如耙祌經(jīng)纖維的神經(jīng)調(diào)節(jié) 或由耙神經(jīng)纖維支配的組織的去神經(jīng)支配。此外，可以將該反饋用于將一 個或多個參數(shù)保持在將在靶組織中引起期望的效果而不造成非靶組織傷 害的范圍內(nèi)?？梢匀芜x將多個參數(shù)(或在多個位置的同一或多個參數(shù))用作 控制反饋以保證期望效果同時減輕不期望的效果。
如在圖2A中看到的，可以將導(dǎo)管302以低輪廓傳遞構(gòu)造，例如通過 引導(dǎo)導(dǎo)管或鞘303，在動脈A內(nèi)(或在靜脈或接近靶祌經(jīng)纖維的任何其它血 管內(nèi))傳遞到治療部位。備選地，可以將導(dǎo)管安置在用于神經(jīng)調(diào)節(jié)的多個血 管內(nèi)，例如，在動脈和靜脈內(nèi)。用于電場神經(jīng)調(diào)節(jié)的多血管技術(shù)之前已經(jīng) 例如在2006年7月12日提交的本申請人的共同未決美國專利申請 11/451,728中有描述，所述專利申請通過引用而以全文形式結(jié)合在此。
一旦被如所期望地安置在脈管系統(tǒng)內(nèi)，任選的定位元件304就可以膨 脹，以張開電極元件306并且使電極307與血管的內(nèi)壁接觸，如圖2B中 看到的。然后可以由場發(fā)生器50產(chǎn)生電場，所述電場通過導(dǎo)管302傳遞 到電極元件306和電極307，并且經(jīng)由電極307跨越動脈的壁傳遞。電場 調(diào)節(jié)沿在動脈壁內(nèi)或接近動脈的神經(jīng)纖維的活性，例如至少部分地將受神 經(jīng)纖維支配的組織或器官去神經(jīng)支配。這可以例如經(jīng)由對靶神經(jīng)纖維或支 持結(jié)構(gòu)的消融或壞死，或經(jīng)由非消融損傷或其它變化來實(shí)現(xiàn)。電場還可以 引起神經(jīng)纖維中的電穿孔。如在沿圖2B的徑向平面I-I取得的圖2C的橫截面圖中看到的，裝置
300示意性地包括在電極元件306和定位元件304的周緣周圍相等地隔開 的4個電極307。如在圖2D中看到的，當(dāng)以與外部接地(未示出；本身已 知)結(jié)合的單極形式使用時，被每一個電極治療的周緣節(jié)段重疊以形成離散 的治療區(qū)TZp所述離散的治療區(qū)T&圍繞垂直于血管壁的徑向平面中的 動脈的周緣不完全連續(xù)。結(jié)果，在動脈的周緣周圍存在離散的未治療區(qū)
如在圖2E中看到的，例如使定位元件304折疊，可以使電極元件306 在動脈的徑向維度r周圍折疊，使得電極307不接觸血管壁。電極元件306 可以圍繞動脈的角維度e旋轉(zhuǎn)，以有角度地再安置電極307(最佳地在圖2G 中示出)。該旋轉(zhuǎn)可以例如通過有角度地旋轉(zhuǎn)導(dǎo)管302實(shí)現(xiàn)。在圖2E中， 電極元件示意性地己經(jīng)圍繞動脈的角維度旋轉(zhuǎn)約45°。在圖2A-D中所示 的裝置300的實(shí)施方案中，電極在該裝置的周緣周圍相等地分開，使得45° 角旋轉(zhuǎn)約在圖2D中所示的電極的初始位置之間的中途再安置電極。
除電極的角度再安置(angularrepositioning)以外，可以將電極沿動脈的 縱向維度L再安置，這作為電極307和徑向平面I-I之間的縱向偏置也顯 示于圖2E中。這種縱向再安置可以在電極的角度再安置之前、之后或同 時發(fā)生。如在圖2F中看到的， 一旦在縱向和角維度兩者上再安置，電極 元件306就可以在徑向維度周圍再膨脹，以使電極307接觸血管壁。然后 可以經(jīng)由有角度地并且縱向地再安置的電極307傳遞電場。
在圖2G中，沿圖2F的徑向平面II--II的治療產(chǎn)生了治療區(qū)TZu和未 治療區(qū)UZ 。與圖2D的治療區(qū)T^一樣，圖2G的治療區(qū)TZu在動脈的 完全周緣不連續(xù)。圖2H和2I允許了治療區(qū)TZ!和治療區(qū)TZu的比較。在 圖2H和2I中沒有顯示裝置300，例如，可以已經(jīng)將該裝置從患者移去， 從而完成該程序。
如所顯示的，分別沿徑向平面I--1和II--II的非治療區(qū)UZ,和UZn有角 度地彼此偏置。如在圖2J中看到的，通過將沿動脈A的不同橫截面或徑 向平面定位的治療區(qū)T^和TZn疊置，就形成復(fù)合治療區(qū)TZWI，所述復(fù)合 治療區(qū)TZ^在動脈的縱向節(jié)段上提供了非連續(xù)的、但是基本上周緣的治 療。此疊置的治療區(qū)有益地沒有產(chǎn)生沿垂直于動脈的任何單獨(dú)的徑向平面或橫截面的連續(xù)周緣損害，與產(chǎn)生連續(xù)的周緣損害的之前的周緣治療相 比，這可以降低急性或晚期狹窄形成的危險。
如之前討論的，通過以不同的角度取向沿多個縱向位置安置電極的非 連續(xù)周緣治療，可以優(yōu)選影響基本上沿動脈的縱向維度延伸的解剖結(jié)構(gòu)。 這種解剖結(jié)構(gòu)可以是神經(jīng)纖維和/或支持神經(jīng)纖維的結(jié)構(gòu)。此外，這種不連 續(xù)的周緣治療可以減輕或減少在圍繞動脈的角維度延伸的結(jié)構(gòu)如平滑肌 細(xì)胞中引起的潛在不期望效果。平滑肌細(xì)胞相對于動脈的有角度或周緣取 向可以至少部分地解釋為何連續(xù)的周緣損害可能增加急性或晚期狹窄的 危險。
盡管在圖2A-J中，電極元件306經(jīng)由定位元件304膨脹，但是應(yīng)當(dāng)理 解，根據(jù)本發(fā)明的可膨脹的電極元件或電極另外地或備選地可以配置用于 自膨脹成與血管壁接觸。例如，在移去將電極限制在減小的傳遞構(gòu)造中的 鞘或引導(dǎo)導(dǎo)管303以后，電極可以自膨脹。電極或電極元件可以例如由配 置用于自膨脹的形狀-記憶元件制成，或接合至配置用于自膨脹的形狀-記 憶元件。自膨脹實(shí)施方案可以任選通過將限制鞘或?qū)Ч茉侔仓迷谧耘蛎浽?件上而折疊，以將其從患者收回。
圖3示例了具有自膨脹電極元件306'的裝置300的備選實(shí)施方案。已 經(jīng)從該裝置移去的定位元件304。在使用中，裝置300在鞘或引導(dǎo)導(dǎo)管303 內(nèi)前進(jìn)到治療部位。將鞘移去，并且元件306'自膨脹使電極307與血管壁 接觸。有利地，血液在治療區(qū)T&的形成過程中連續(xù)流過動脈A。然后可 以將元件306，部分或完全地折疊(例如，在鞘303內(nèi))，有角度地相對血管 旋轉(zhuǎn)，橫向地相對血管再安置，并且再膨脹，以與沿不同的徑向平面或橫 截面的血管壁接觸。例如，治療可以在血流的存在下在新的位置并且以新 的角度取向進(jìn)行，以形成重疊治療區(qū)TZ ，所述重疊治療區(qū)TZu在與治療 區(qū)TZ,疊置時，完成不連續(xù)的周緣治療區(qū)TZ^。然后可以將元件306'再折 疊，并且可以將裝置300從患者移去，以完成該程序。
現(xiàn)在參考圖4，可以期望的是，在沒有電極或其它能量傳遞元件的有 角度的和/或縱向的再安置的情況下，實(shí)現(xiàn)不連續(xù)的周緣治療。為此目的， 在另一個實(shí)施方案中，裝置400包括具有可主動膨脹或自膨脹的金屬絲籃 404的導(dǎo)管402，所述可主動膨脹或自膨脹的金屬絲籃404具有近側(cè)電極
15406和與所述近側(cè)電極在縱向上分開的遠(yuǎn)側(cè)電極408。近側(cè)電極406和遠(yuǎn) 側(cè)電極408還在金屬絲籃周圍徑向地分開并且電連接到場發(fā)生器50(參見 圖2A)。近側(cè)電極406可以沿與遠(yuǎn)側(cè)電極不同的金屬絲籃的金屬絲安置。 因此近側(cè)和遠(yuǎn)側(cè)電極有角度地并且側(cè)向地彼此偏置。
近側(cè)電極可以獨(dú)立于遠(yuǎn)側(cè)電極運(yùn)行，和/或近側(cè)和遠(yuǎn)側(cè)電極可以全部以 相同的極性運(yùn)行，例如，作為與外部接地組合的有源電極以單極形式運(yùn)行。 備選地或另外地，近側(cè)電極相互可以以雙極形式使用，和/或遠(yuǎn)側(cè)電極相互 可以以雙極形式使用。近側(cè)和遠(yuǎn)側(cè)電極優(yōu)選不以雙極形式一起使用。通過 用遠(yuǎn)側(cè)電極408治療，可以在動脈周圍形成圖2H的治療區(qū)T&。用近側(cè) 電極406治療可以產(chǎn)生圖21的治療區(qū)TZ ，所述治療區(qū)TZu相對于所述治 療區(qū)T^有角度地偏置。治療區(qū)T&和TZu的疊置產(chǎn)生在動脈的縱向節(jié)段 之上的不連續(xù)的周緣治療區(qū)TZWI。
任選可以同時使用近側(cè)和遠(yuǎn)側(cè)電極，以同時形成治療區(qū)TZ!和TZIIQ 備選地，可以以任何期望的順序順次運(yùn)行電極，以順次形成治療區(qū)。作為 又一個備選方案，經(jīng)由同時治療和部分地經(jīng)由順次治療，可以部分地形成 治療區(qū)。
圖5A和5B描述了在不必再安置電極或其它能量傳遞元件的情況下的 用于不連續(xù)周緣治療的另外的裝置和方法。如在圖5A和5B中看到的， 裝置300具有電極元件306"，所述電極元件306"包括連接到或安置在定 位元件304周圍的花線電路(flex circuit)。經(jīng)由通過導(dǎo)管302或沿導(dǎo)管302 延伸的金屬絲，或通過無線方式，所述花線電路被電連接到場發(fā)生器50。 在圖5A中，花線電路包含在定位元件304周圍的可折疊圓筒。在圖5B 中，花線電路包括用于每一個電極307的單獨(dú)的電連接，這可以有助于花 線電路的折疊以進(jìn)行傳遞和收回。與圖4的裝置400的電極一樣，圖7的 電極307在相對于定位元件和血管的多個縱向位置隔開?？梢匀缜八鲞\(yùn) 行電極，以實(shí)現(xiàn)不連續(xù)的周緣治療。由于電極307被示意性地安置在3個 不同的縱向位置，因此可以例如經(jīng)由3個治療區(qū)(在血管內(nèi)的每一個縱向位 置)的疊置形成不連續(xù)的周緣治療。
圖2-5示意性地描述了用于沒有周緣損害形成的周緣治療的電學(xué)方法 和裝置。然而，應(yīng)當(dāng)理解，備選的能量形式，包括磁、熱、化學(xué)、核/福射、流體等，也可以用于實(shí)現(xiàn)沒有周緣損害的期望的周緣治療。此外，盡管圖 2-5示意性地包括裝置的完全血管內(nèi)安置，但是應(yīng)當(dāng)理解，任選經(jīng)由血管 內(nèi)-至-血管外途徑可以將該裝置的全部或一部分安置在血管外。
在電場(或其它能量)的傳遞過程中，血管內(nèi)的血液可以作為用于將過 量的熱能從非靶組織(例如血管的內(nèi)壁)移去的傳導(dǎo)和/或?qū)α鳠醾鬟f的散 熱器(熱的或冷的)，從而保護(hù)非靶組織。當(dāng)血流在能量傳遞過程中不被阻 塞時，可以增強(qiáng)此效果，如圖3和4的實(shí)施方案中一樣。預(yù)期患者血液作 為散熱器的使用有助于在減少對非靶組織的損傷危險的情況下的較長或 較高能量治療的傳遞，這可以增強(qiáng)在靶組織如在靶神經(jīng)纖維的治療功效。
除使用患者血液作為散熱器以外或作為備選方案，可以將熱流體(熱的 或冷的)注射到例如在一個或多個電極或其它能量傳遞元件上游的血管中， 以移去過量的熱能并保護(hù)非靶組織。熱流體可以例如通過裝置導(dǎo)管或通過 引導(dǎo)導(dǎo)管注射。此外，可以在除血管以外的體腔中使用該方法，所述方法 在靶組織的治療處理過程中，使用注射的熱流體將過量熱能從非靶組織移 去，以保護(hù)非靶組織免受熱傷害。
盡管以上描述了本發(fā)明的優(yōu)選示意性變化，但是對于本領(lǐng)域的技術(shù)人 員將顯然的是，在不背離本發(fā)明的情況下，可以對其進(jìn)行各種變化和更改。
例如，盡管在圖2-4的所述實(shí)施方案中，不連續(xù)的周緣治療是經(jīng)由在2個 位置的治療的疊置實(shí)現(xiàn)的，但是應(yīng)當(dāng)理解，可以將在多于2個位置的治療 疊置以實(shí)現(xiàn)周緣治療，如關(guān)于圖5A和5B所述的。此外，盡管在所述實(shí) 施方案中，該方法在血管中進(jìn)行，但是應(yīng)當(dāng)理解，該治療備選地可以在其 它體腔中進(jìn)行。在后附權(quán)利要求中，意欲覆蓋落入本發(fā)明的精神和范圍之 內(nèi)的所有這樣的變化和更改。
權(quán)利要求
1.一種用于患者體腔的不連續(xù)周緣治療的方法，所述方法包括至少接近所述體腔的壁安置能量傳遞元件；將能量從所述能量傳遞元件傳遞至在相對于所述體腔的第一縱向位置的所述體腔的不足整個周緣，以形成第一治療區(qū)；和將能量從所述能量傳遞元件傳遞至在相對于所述體腔的第二縱向位置的所述體腔的不足整個周緣，以至少形成第二治療區(qū)，其中所述第一縱向位置和所述第二縱向位置沿所述腔的縱向維度彼此分開。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在所述第二縱向位置傳遞能量另 外包括相對于所述患者的所述體腔再安置所述能量傳遞元件。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中接近所述患者的所述體腔安置所 述能量傳遞元件另外包括接近所述患者的血管安置所述能量傳遞元件。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中接近所述患者的所述體腔安置所 述能量傳遞元件另外包括在所述患者的所述體腔內(nèi)安置所述能量傳遞元 件。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中在所述患者的所述體腔內(nèi)安置所 述能量傳遞元件另外包括在所述患者的血管內(nèi)安置所述能量傳遞元件。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，所述方法另外包括在所述能量傳遞過 程中阻塞所述血管內(nèi)的血流。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中在所述患者的所述體腔內(nèi)安置所 述能量傳遞元件另外包括將所述體腔的壁與所述能量傳遞元件接觸。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中在所述患者的所述體腔內(nèi)安置所 述能量傳遞元件另外包括在所述能量傳遞之前，使所述能量傳遞元件跨越 所述體腔的所述壁。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中接近所述體腔安置所述能量傳遞 元件另外包括安置包括能量傳遞子元件的能量傳遞元件，所述能量傳遞子 元件相對于彼此縱向地且有角度地分開。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中在所述第一和至少第二縱向位 置傳遞能量另外包括用縱向地且有角度地分開的能量傳遞子元件傳遞能
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中用所述能量傳遞子元件傳遞能 量另外包括在所述第一和至少第二縱向位置同時傳遞能量。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的方法，其中用所述能量傳遞子元件傳遞能 量另外包括以任意期望的順序在所述第一和至少第二縱向位置順次傳遞 能量。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中接近所述患者的所述體腔安置 所述能量傳遞元件另外包括接近所述患者的多個體腔安置所述能量傳遞 元件。
14. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中在所述患者的所述血管內(nèi)安置所述能量傳遞元件另外包括在所述患者的腎脈管系統(tǒng)內(nèi)安置所述能量傳 遞元件。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中接近所述體腔安置所述能量傳遞元件另外包括接近所述體腔安置至少一個電極，并且其中用所述能量傳遞元件傳遞能量另外包括從所述至少一個電極傳遞 電場。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，所述方法另外包括將外部接地附著 到患者的外部，其中所述電場的傳遞另外包括在所述至少一個電極和所述外部接地之 間以單極方式傳遞所述電場。
17. 用于患者體腔的不連續(xù)周緣治療的裝置，所述裝置包括 配置為接近所述體腔安置的器件； 連接到所述裝置的第一能量傳遞元件；和 連接到所述裝置的第二能量傳遞元件，其中所述第一能量傳遞元件和所述第二能量傳遞元件在所述器件的長 度周圍縱向地且有角度地彼此偏置分開，其中所述第一能量傳遞元件和所述第二能量傳遞元件中的每一個配置 為將能量傳遞至所述患者的所述體腔的不足整個周緣。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的裝置，其中所述器件包括配置為安置在所 述體腔內(nèi)的導(dǎo)管，并且其中所述第一能量傳遞元件和所述第二能量傳遞元件被連接到可膨脹 元件，所述可膨脹元件配置為使所述第一能量傳遞元件和所述第二能量傳 遞元件與所述體腔的壁接觸。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的裝置，其中所述可膨脹元件配置為在能量 傳遞過程中阻塞所述體腔內(nèi)的流體流動。
20. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的裝置，其中所述器件包括配置為安置在所 述體腔內(nèi)的導(dǎo)管，并且其中所述第一能量傳遞元件和所述至少第二能量傳遞元件配置為跨越 所述體腔的壁。
21. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的裝置，所述裝置另外包括至少一個傳感器，所述至少一個傳感器配置為監(jiān)控所述裝置或所述患者內(nèi)的組織的參數(shù)。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的裝置，所述裝置另外包括反饋控制系統(tǒng)， 所述反饋控制系統(tǒng)配置為響應(yīng)于監(jiān)控到的參數(shù)而改變治療。
23. —種治療用方法，所述方法包括在相對于患者體腔的第一縱向且有角度的位置安置能量傳遞元件； 將能量從所述能量傳遞元件傳遞至在所述第一縱向且有角度的位置的所述體腔的不足整個周緣，以形成第一治療區(qū)；將所述能量傳遞元件再安置到相對于所述體腔的第二縱向且有角度的位置，所述第二縱向且有角度的位置與所述第一縱向且有角度的位置不同；禾口將能量從所述能量傳遞元件傳遞至在所述第二縱向且有角度的位置的 所述體腔的不足整個周緣，以形成第二治療區(qū)。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中經(jīng)由所述第一治療區(qū)和所述第 二治療區(qū)的疊置形成的復(fù)合治療區(qū)包括不連續(xù)的、完全周緣的治療區(qū)。
25. —種治療患者的方法，所述方法包括將能量傳遞到在體腔的內(nèi)壁的第一治療區(qū)并且傳遞到在所述腔的所述 壁的第二治療區(qū)，其中所述第一治療區(qū)在徑向平面具有離散的、非連續(xù)的 第一損害，而所述第二治療區(qū)在與所述第一徑向平面分開的第二徑向平面 具有離散的、非連續(xù)的第二損害，并且影響在所述體腔內(nèi)壁外的神經(jīng)組織。
全文摘要
本發(fā)明提供了用于體腔的不連續(xù)周緣治療的方法和裝置。裝置可以被安置在患者的體腔內(nèi)，并且可以在第一縱向和有角度的位置傳遞能量，以在第一位置產(chǎn)生小于完全周緣的治療區(qū)。所述裝置還可以在體腔內(nèi)的一個或多個另外的縱向和有角度的位置傳遞能量，以在一個或多個另外的位置產(chǎn)生一個或多個小于完全周緣的治療區(qū)，所述一個或多個另外的位置縱向地并且有角度地從所述第一治療區(qū)偏置。所述第一治療區(qū)和所述一個或多個另外的治療區(qū)的疊置限定了沒有連續(xù)周緣損害形成的不連續(xù)周緣治療區(qū)。本發(fā)明提供了用于實(shí)現(xiàn)這種不連續(xù)周緣治療的方法和裝置的各種實(shí)施方案。
文檔編號A61B18/18GK101583323SQ200780049646
公開日2009年11月18日 申請日期2007年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月14日
發(fā)明者丹尼斯·德馬雷, 安德魯·吳, 尼古拉斯·扎德諾, 本杰明·J·克拉克, 漢森·吉福德, 肯尼斯·J·米希里奇, 馬克·迪姆 申請人:阿迪安公司