技術(shù)領(lǐng)域
本公開內(nèi)容大體上涉及用于通過消融至少一個末梢化學(xué)感受器(例如頸動脈體)治療患有至少部分地與末梢化學(xué)感受器超敏性或升高的交感神經(jīng)激活相關(guān)聯(lián)的心臟的、新陳代謝的和肺的疾病的患者的系統(tǒng)和方法。
背景
已知自主神經(jīng)系統(tǒng)的不平衡與多個疾病狀態(tài)相關(guān)聯(lián)。自主平衡的恢復(fù)已經(jīng)是多個醫(yī)療治療,包括諸如藥物的、基于裝置的和電刺激的形態(tài),的目標(biāo)。例如,β阻斷劑是用于減少交感神經(jīng)活性以治療心律失常和高血壓的藥物的類別;Gelfand和Levin(US 7,162,303)描述了用于減小腎臟交感神經(jīng)活性以治療心力衰竭、高血壓和腎衰竭的基于裝置的治療;Yun和Yuarn-Bor(US 7,149,574;US 7,363,076;US 7,738,952)描述了通過增加副交感神經(jīng)活性恢復(fù)自主平衡以治療與副交感神經(jīng)磨損相關(guān)聯(lián)的疾病的方法;Kieval、Burns和Serdar(US 8,060,206)描述了刺激壓力感受器,增加副交感神經(jīng)活性以響應(yīng)于高血壓的電脈沖發(fā)生器;Hlavka和Elliott(US 2010/0070004)描述了與頸動脈體化學(xué)感受器的傳入神經(jīng)路徑連通以通過電神經(jīng)調(diào)節(jié)(electrical neuromodulation)控制呼吸困難的可植入的電刺激器。
發(fā)明概述
許多具有目前發(fā)展水平藥物的密集的方案以及此外抵抗性的治療的充血性心力衰竭(CHF)和高血壓(HTN)患者展示末梢化學(xué)傳感器的顯著的超敏性或活動過度。本發(fā)明人總結(jié),這種升高的末梢化學(xué)敏感性或活動過度導(dǎo)致持續(xù)的自主神經(jīng)失衡和疾病狀態(tài)以及進(jìn)一步的疾病發(fā)展。
本發(fā)明人已經(jīng)設(shè)想通過使用手術(shù)技術(shù)或微創(chuàng)介入性技術(shù),例如由MRI、超聲波掃描術(shù)、CT或熒光檢查法引導(dǎo)和輔助的血管內(nèi)導(dǎo)管插入術(shù)或經(jīng)皮穿刺,直接地減少、抑制或移除來自至少一個末梢化學(xué)感受器的輸入來減少患者的化學(xué)敏感性的方法和裝置。本發(fā)明人已經(jīng)設(shè)想治療如下交感神經(jīng)介導(dǎo)的疾病的方法:其中末梢化學(xué)感受器的加強(qiáng)的敏感性對病理有貢獻(xiàn),并且通過末梢化學(xué)反射的通過頸動脈體或主動脈體中的化學(xué)敏感的細(xì)胞(歷史上還被稱為球細(xì)胞)、相關(guān)的傳入神經(jīng)末梢、或相關(guān)的毗鄰的結(jié)構(gòu)的消融的調(diào)節(jié)來恢復(fù)自主平衡。預(yù)期,這樣的干預(yù)可以導(dǎo)致呼吸急促的感覺的減輕、換氣過度的減少、更好的運動能力、血管舒張、交感神經(jīng)激活的減少、液體潴留的減少、改進(jìn)的葡萄糖代謝、或高血壓的減少。
本發(fā)明的方法可以包括末梢化學(xué)感受器的手術(shù)調(diào)節(jié)。手術(shù)技術(shù)可以涉及經(jīng)過緊鄰于末梢化學(xué)感受器的在患者的皮膚中的切口向末梢化學(xué)感受器的直接的或內(nèi)窺鏡的進(jìn)入。刺激可以任選地用于在調(diào)節(jié)之前確認(rèn)化學(xué)感受器的識別。刺激還可以在程序之后用于確認(rèn)成功。
可選擇地,本發(fā)明的方法可以是微創(chuàng)的,具有比與手術(shù)相關(guān)聯(lián)的風(fēng)險低的風(fēng)險。程序可以耗費盡可能少的時間,從而不過度使用昂貴的醫(yī)院資源并且不使患者經(jīng)受深麻醉的另外的風(fēng)險。已經(jīng)設(shè)想用于篩選遭受交感神經(jīng)介導(dǎo)的疾病的患者以進(jìn)行治療的方法,所述方法包括:確定所述患者是否具有高于閾值交感緊張的交感緊張;評估所述患者中的頸動脈體的活性,以及基于所述頸動脈體的所述活性的所述評估和所述患者具有高度交感緊張的所述確定,確定所述患者是否是用于所述治療的候選者。
已經(jīng)設(shè)想用于篩選遭受交感神經(jīng)介導(dǎo)的疾病的患者以進(jìn)行治療的方法,所述方法包括:確定所述患者是否具有高于閾值交感緊張的交感緊張;評估所述患者中的頸動脈體的活性,以及基于所述頸動脈體的所述活性的所述評估和所述患者具有高度交感緊張的所述確定,確定所述患者是否是用于所述治療的候選者。
在一個實施方案中,所述高度交感緊張高于被認(rèn)為是對于所述患者正常的交感緊張。在一個實施方案中,所述高度交感緊張是高于被認(rèn)為是對于所述患者正常的交感緊張水平某個程度的交感緊張水平。在一個實施方案中,所述交感神經(jīng)介導(dǎo)的疾病是由以下組成的疾病的組中的至少一種:高血壓、抗藥性高血壓、對腎去神經(jīng)術(shù)有抗性的高血壓、糖尿病、周期性呼吸、胰島素抗性和心力衰竭。在一個實施方案中,所述交感緊張的所述確定包括檢測所述患者中的以下中的至少一個:高心率、高肌肉交感神經(jīng)活性、血液或尿液中的兒茶酚胺的高水平。在一個實施方案中,所述頸動脈體的所述活性的所述評估包括對所述患者的相應(yīng)于所述頸動脈體的區(qū)域成像并且確定所述頸動脈體的肥大。在一個實施方案中,所述頸動脈體的所述活性的所述評估包括確定換氣過度和低碳酸血癥是否在休息時存在。在一個實施方案中,所述頸動脈體的所述活性的所述評估包括評估化學(xué)敏感性。在一個實施方案中,所述頸動脈體的所述活性的所述評估包括刺激所述患者的組織并且監(jiān)測所述患者對所述刺激的生理響應(yīng)。在一個實施方案中,所監(jiān)測的生理響應(yīng)選自由以下組成的組:呼吸、心率、血壓、血流量、和肌肉交感神經(jīng)活性。在一個實施方案中,所述組織的所述刺激包括電刺激、機(jī)械刺激和化學(xué)刺激中的至少一種。在一個實施方案中,所述組織的所述刺激包括具有以下中的至少一種的電刺激:一至十毫安的安培數(shù)、十至五十赫茲的頻率、和五十至五百微秒的脈沖持續(xù)時間。
已經(jīng)設(shè)想用于評估患者以進(jìn)行用于壓制所述患者中的頸動脈體的活性的治療的方法,所述方法包括:基于所述患者遭受交感神經(jīng)介導(dǎo)的疾病的診斷選擇所述患者;確定所述患者具有高于閾值交感緊張的交感緊張;評估所述患者中的所述頸動脈體的所述活性;基于所述頸動脈體的所述活性的所述評估和所述患者具有高度交感緊張的所述確定,確定所述患者是用于所述治療的候選者;在所述治療之后確定所述頸動脈體的所述活性是否低于在所述治療之前所評估的所述頸動脈體的活性,以及確定所述頸動脈體活性的降低是否實現(xiàn)了關(guān)于所述交感神經(jīng)介導(dǎo)的疾病的治療效果。所述頸動脈體的所述活性的所述評估可以包括刺激所述患者的組織并且監(jiān)測所述患者對所述刺激的響應(yīng),并且確定所述頸動脈體的所述活性是否低于所評估的活性的步驟包括重復(fù)所述組織的所述刺激并且比較對所述刺激的響應(yīng)。
在一個實施方案中,所述高度交感緊張高于被認(rèn)為是對于所述患者正常的交感緊張。在一個實施方案中,所述高度交感緊張是高于被認(rèn)為是對于所述患者正常的交感緊張水平某個水平的交感緊張水平。在一個實施方案中,所述交感神經(jīng)介導(dǎo)的疾病是由以下組成的疾病的組中的至少一種:高血壓、抗藥性高血壓、對腎去神經(jīng)術(shù)有抗性的高血壓、糖尿病、周期性呼吸、胰島素抗性和心力衰竭。在一個實施方案中,所述交感緊張的所述確定包括檢測所述患者中的以下中的至少一個:高心率、高肌肉交感神經(jīng)活性、血液或尿液中的兒茶酚胺的高水平。在一個實施方案中,所述頸動脈體的所述活性的所述評估包括刺激所述患者的組織并且監(jiān)測所述患者對所述刺激的響應(yīng)。在一個實施方案中,確定所述頸動脈體的所述活性是否低于所評估的活性的步驟包括在所述治療之后重復(fù)所述組織的所述刺激并且把在所述治療之前的對所述刺激的響應(yīng)與在所述治療之后的對所述刺激的響應(yīng)比較。
已經(jīng)設(shè)想治療的方法,包括:評估患者中的頸動脈體的活性;基于所評估的活性確定壓制所述患者的所述頸動脈體的所述活性;通過進(jìn)入緊鄰于所述患者中的所述頸動脈體的區(qū)域來壓制所述頸動脈體,以及確定所述頸動脈體的所述活性的所述壓制是否實現(xiàn)了所述患者中的治療效果。
在一個實施方案中,所述治療效果是由交感神經(jīng)介導(dǎo)的疾病導(dǎo)致的所述患者的痛苦的減少。在一個實施方案中,所述交感神經(jīng)介導(dǎo)的疾病包括高血壓、糖尿病、胰島素抗性和心力衰竭中的至少一種。在一個實施方案中,所述交感神經(jīng)介導(dǎo)的疾病是來自由以下組成的疾病的組的至少一種:高血壓、抗藥性高血壓、對腎去神經(jīng)術(shù)有抗性的高血壓、糖尿病、周期性呼吸、胰島素抗性和心力衰竭。在一個實施方案中,所述方法還包括確定所述患者具有高于閾值水平的交感緊張。在一個實施方案中,所述閾值交感緊張大于被認(rèn)為是對于所述患者正常的交感緊張。在一個實施方案中,所述閾值交感緊張是高于被認(rèn)為是對于所述患者正常的交感緊張水平某個程度的交感緊張水平。在一個實施方案中,所述方法還包括確定所述患者是否具有高度中樞交感緊張。在一個實施方案中,所述高度中樞交感緊張的所述確定包括檢測所述患者中的以下中的至少一個:高心率、高肌肉交感神經(jīng)活性、血液或尿液中的兒茶酚胺的高水平。在一個實施方案中,評估所述患者的所述頸動脈體的活性包括檢測在休息時的所述患者中的換氣過度和低碳酸血癥的組合。在一個實施方案中,壓制所述頸動脈體包括消融所述頸動脈體。
所述頸動脈體的所述壓制可以包括消融所述頸動脈體。所述頸動脈體的所述消融可以包括進(jìn)行包括以下的血管內(nèi)的程序:把導(dǎo)管的近端區(qū)域連接于能量源;把所述導(dǎo)管的遠(yuǎn)端區(qū)域定位入所述患者的頸動脈中;把來自所述能量源的能量施加于所述導(dǎo)管的所述近端區(qū)域,所述導(dǎo)管把能量傳遞至所述遠(yuǎn)端區(qū)域;把來自所述導(dǎo)管的所述遠(yuǎn)端區(qū)域的能量遞送至所述頸動脈中的頸動脈分叉的區(qū)域,其中能量的所述遞送消融所述頸動脈體或頸動脈體神經(jīng),以及在所述消融之后把所述導(dǎo)管從所述頸動脈以及從所述患者撤回。
所述導(dǎo)管的所述遠(yuǎn)端區(qū)域在所述頸動脈中的所述定位可以包括:把來自所述能量源的低水平的能量施加于所述導(dǎo)管的所述近端區(qū)域并且把能量傳遞至所述遠(yuǎn)端區(qū)域;把來自所述遠(yuǎn)端區(qū)域的所述低水平的能量遞送至所述頸動脈;檢測緊鄰于所述頸動脈的神經(jīng)對所述低水平的能量的響應(yīng),以及如果檢測到的響應(yīng)是來自除了所述頸動脈體的神經(jīng),那么把所述遠(yuǎn)端區(qū)域再定位在所述頸動脈中。所述導(dǎo)管的所述定位還可以包括:刺激所述患者的組織以激起所述患者的生理響應(yīng);監(jiān)測對所述刺激的生理響應(yīng),以及基于所述響應(yīng),確定所述遠(yuǎn)端區(qū)域是否被合適地定位在所述頸動脈中。
在一個實施方案中,所述低水平的能量是非消融的神經(jīng)刺激性的水平的能量。在一個實施方案中,所述方法還包括如果所檢測到的響應(yīng)是來自所述頸動脈體,那么確定所述遠(yuǎn)端區(qū)域是在用于壓制所述頸動脈體的位置中。在一個實施方案中,所述低水平的能量是被所述導(dǎo)管的所述遠(yuǎn)端區(qū)域遞送至所述頸動脈的電流。在一個實施方案中,遞送所述低水平的能量的步驟、檢測所述響應(yīng)的步驟和再定位所述遠(yuǎn)端區(qū)域的步驟被重復(fù),直到來自所述頸動脈體的響應(yīng)的檢測。在一個實施方案中,遞送所述低水平的能量的步驟、檢測所述響應(yīng)的步驟和再定位所述遠(yuǎn)端區(qū)域的步驟被重復(fù),直到交感神經(jīng)干、迷走神經(jīng)的或舌下神經(jīng)刺激的檢測低于閾值水平。在一個實施方案中,所述頸動脈體的所述消融使用經(jīng)皮的程序進(jìn)行。在一個實施方案中,壓制所述頸動脈體包括把具有遠(yuǎn)端區(qū)域的導(dǎo)管定位為緊鄰于所述頸動脈體,其中所述定位通過使用由以下組成的組的至少一種技術(shù)對在所述患者中的所述導(dǎo)管成像來輔助:磁共振成像(MRI)、超聲波掃描術(shù)、計算機(jī)斷層掃描(CT)和熒光檢查法。在一個實施方案中,所述導(dǎo)管的所述定位包括:刺激所述患者的組織以激起所述患者的交感神經(jīng)性生理響應(yīng);監(jiān)測對所述刺激的生理響應(yīng),以及基于所述響應(yīng),確定所述遠(yuǎn)端區(qū)域是否被合適地定位在所述頸動脈中。在一個實施方案中,被合適地定位包括確定交感神經(jīng)干、舌下神經(jīng)或迷走神經(jīng)中的至少一種不是足夠地緊鄰于所述遠(yuǎn)端區(qū)域以被所述消融損害。在一個實施方案中,所述生理響應(yīng)包括肌肉顫搐、舌頭運動、心率的減少和血壓的減少中的至少一種。在一個實施方案中,定位所述導(dǎo)管的步驟包括在所述消融之后刺激組織,監(jiān)測對所述刺激的響應(yīng),并且如果檢測到交感神經(jīng)性生理響應(yīng)增加的話確定所述頸動脈體不被足夠地消融,并且所述方法還包括重復(fù)所述消融步驟。在一個實施方案中,定位所述導(dǎo)管的步驟包括在所述消融之后刺激組織,監(jiān)測對所述刺激的響應(yīng),并且如果檢測到不存在交感神經(jīng)性生理響應(yīng)的話確定所述頸動脈體被足夠地消融。在一個實施方案中,刺激組織的步驟在多個組織部位處進(jìn)行并且對于每個所述組織部位進(jìn)行生理響應(yīng)的監(jiān)測。在一個實施方案中,消融的步驟在相應(yīng)的生理響應(yīng)包括足夠的交感神經(jīng)性生理響應(yīng)和低閾值水平的副交感神經(jīng)性生理響應(yīng)的組織部位之一處進(jìn)行。
已經(jīng)設(shè)想用于調(diào)整具有與副交感神經(jīng)活性相關(guān)的高交感神經(jīng)活性的患者中的自主平衡的方法,包括:人工地減小向所述患者的中樞神經(jīng)系統(tǒng)的末梢化學(xué)傳感器輸出。
在一個實施方案中,交感神經(jīng)患病率是由于升高的交感緊張。在一個實施方案中,所述末梢化學(xué)傳感器輸出的減少包括消融以下中的至少一種:頸動脈體和支配頸動脈體的神經(jīng)。在一個實施方案中,所述末梢化學(xué)傳感器輸出的減少包括減少換氣過度和低碳酸血癥中的至少一種。在一個實施方案中,所述方法還包括基于所述患者是否患有換氣過度或低碳酸血癥病癥來選擇所述患者。
已經(jīng)設(shè)想用于減少患有充血性心力衰竭或高血壓的患者中的換氣過度或低碳酸血癥的方法,包括人工地減少向所述患者的中樞神經(jīng)系統(tǒng)的末梢化學(xué)傳感器輸出。
在一個實施方案中,所述方法還包括在減少向所述中樞神經(jīng)系統(tǒng)的所述末梢化學(xué)傳感器輸出的同時保護(hù)腦免于栓塞。在一個實施方案中,保護(hù)腦包括把血管內(nèi)球囊定位在所述患者的內(nèi)頸動脈中。在一個實施方案中,保護(hù)腦包括把血管內(nèi)過濾器定位在所述患者的所述內(nèi)頸動脈中。在一個實施方案中,所述方法還包括熱保護(hù)頸動脈竇、交感神經(jīng)干、內(nèi)頸靜脈、舌下神經(jīng)或迷走神經(jīng)中的至少一種。在一個實施方案中,所述方法還包括重復(fù)地評估所述末梢化學(xué)傳感器輸出。
已經(jīng)設(shè)想用于治療患有交感神經(jīng)介導(dǎo)的疾病的患者的方法,包括:把患者診斷為遭受交感神經(jīng)介導(dǎo)的疾?。换谒龌颊呤欠窬哂谐龌瘜W(xué)敏感性的閾值水平的化學(xué)敏感性篩選已診斷的患者;如果所述化學(xué)敏感性超出所述閾值水平,那么在已診斷的患者中選擇用于頸動脈體的活性的壓制的患者,并且如果所述化學(xué)敏感性低于所述閾值水平,那么從選擇排除所述患者;壓制所選擇的患者的所述頸動脈體的所述活性,以及確定所述頸動脈體的所述壓制是否通過減少由所述交感神經(jīng)介導(dǎo)的疾病導(dǎo)致的所述患者的痛苦實現(xiàn)了治療效果。
在一個實施方案中,所述篩選是基于所述患者的末梢化學(xué)敏感性。在一個實施方案中,基于所述化學(xué)敏感性的所述篩選基于所述患者對呼吸具有以下中的至少一種的氣體混合物的呼吸響應(yīng)來確定:低于對于大氣空氣的正常含量的氧氣(O2)含量、和高于對于大氣空氣的正常含量的二氧化碳(CO2)含量。
已經(jīng)設(shè)想用于治療心臟的、新陳代謝的和肺的疾病的方法,包括:把消融裝置定位在哺乳動物患者的血管系統(tǒng)中,其中所述消融裝置的消融區(qū)域在所述血管系統(tǒng)的頸動脈中并且緊鄰于所述哺乳動物患者的頸動脈體;通過使用所述消融裝置消融所述組織而在所述頸動脈體的組織處或緊鄰于所述頸動脈體的組織上處形成損傷(lesion);由于所述損傷而壓制所述頸動脈體的化學(xué)反射機(jī)能,以及從所述患者移除所述消融裝置。
在一個實施方案中,所述消融裝置包括導(dǎo)管并且所述消融區(qū)域在所述導(dǎo)管的遠(yuǎn)端端頭處,其中所述定位步驟包括把所述遠(yuǎn)端端頭定位為緊鄰于所述患者的頸動脈,其中能量被經(jīng)過所述遠(yuǎn)端端頭施加以消融所述組織。在一個實施方案中,所述方法還包括確定所述哺乳動物患者遭受心臟的、新陳代謝的或肺的疾病,并且通過壓制或抑制自然的頸動脈體化學(xué)反射機(jī)能來治療所述疾病。在一個實施方案中,所述消融通過把熱能施加于所述組織來進(jìn)行。在一個實施方案中,所述消融通過以射頻(RF)施加電能來進(jìn)行并且射頻能量被施加以消融所述組織。在一個實施方案中,能量的施加和所述消融步驟在小于一分鐘的時期期間進(jìn)行。在一個實施方案中,所述消融不顯著地消融在所述頸動脈體遠(yuǎn)端的組織。在一個實施方案中,所述消融不消融壓力感受器。
已經(jīng)設(shè)想方法,包括:把能量施加于在哺乳動物患者的頸動脈體處或緊鄰于哺乳動物患者的頸動脈體的哺乳動物組織,其中所述能量由插入所述患者的血管系統(tǒng)中的導(dǎo)管的遠(yuǎn)端區(qū)域施加并且所述能量從所述患者外部的能量源供應(yīng);由于所述能量的所述施加來消融在所述頸動脈體處或緊鄰于所述頸動脈體的組織;由于所述組織的所述消融而在所述組織處形成損傷;從所述患者移除所述導(dǎo)管,以及由于所述損傷并且在移除所述導(dǎo)管之后壓制或抑制自然的頸動脈體化學(xué)反射機(jī)能。
在一個實施方案中,所述方法還包括把導(dǎo)管的遠(yuǎn)端端頭插入所述患者的頸動脈中,其中能量被經(jīng)過所述遠(yuǎn)端端頭施加以導(dǎo)致所述組織的所述消融。在一個實施方案中,所述方法還包括確定所述哺乳動物患者遭受心臟的、新陳代謝的或肺的疾病,并且通過壓制或抑制所述自然的頸動脈體化學(xué)反射機(jī)能來治療所述疾病。在一個實施方案中,能量是以射頻(RF)的電能并且射頻能量被施加以消融所述組織。在一個實施方案中,能量的施加和所述消融步驟在小于一分鐘的時期期間進(jìn)行。在一個實施方案中,所述消融不顯著地消融在所述頸動脈體遠(yuǎn)端的組織。在一個實施方案中,所述消融不消融壓力感受器。
已經(jīng)設(shè)想用于抑制由哺乳動物患者中的頸動脈體產(chǎn)生的化學(xué)反射機(jī)能以治療心力衰竭和高血壓中的至少一種的方法,所述方法包括:把消融裝置定位在所述患者的血管系統(tǒng)中,使得所述消融裝置的遠(yuǎn)端節(jié)段緊鄰于所述患者的所述頸動脈體或在所述患者的所述頸動脈體處;把能量供應(yīng)至所述消融裝置的遠(yuǎn)端節(jié)段,其中所述能量由在所述患者的外部的能量供應(yīng)設(shè)備供應(yīng);把來自所述能量供應(yīng)部的所述能量經(jīng)過所述消融裝置施加于所述遠(yuǎn)端節(jié)段以消融緊鄰于所述頸動脈體或被包括在所述頸動脈體中的組織;由于所述組織的所述消融而在所述組織處形成損傷;從所述患者移除所述消融裝置,以及由于所述損傷并且在移除所述遠(yuǎn)端節(jié)段之后抑制頸動脈體化學(xué)反射機(jī)能。
在一個實施方案中,所述能量是電流并且被施加于在所述消融裝置的所述遠(yuǎn)端節(jié)段處的電極。
已經(jīng)設(shè)想用于減少異常地升高的化學(xué)反射信號以治療急性心力衰竭和高血壓中的至少一種的方法,所述方法包括:把消融裝置定位在所述患者的血管系統(tǒng)中,使得所述消融裝置的遠(yuǎn)端節(jié)段能夠把能量施加于所述患者的緊鄰于所述患者的所述頸動脈體或被包括在所述患者的所述頸動脈體中的組織;把能量供應(yīng)至所述消融裝置的近端節(jié)段,其中所述能量由在所述患者的外部的能量供應(yīng)設(shè)備供應(yīng);把來自所述能量供應(yīng)部的能量經(jīng)過所述消融裝置施加于所述遠(yuǎn)端節(jié)段以消融所述組織;由于所述組織的所述消融而在所述組織處形成損傷;從所述患者移除所述消融裝置,以及由于所述損傷并且在移除所述遠(yuǎn)端節(jié)段之后抑制頸動脈體化學(xué)反射機(jī)能。
在一個實施方案中,所述方法還包括確定所述哺乳動物患者具有異常地升高的化學(xué)反射。在一個實施方案中,被施加以消融所述組織的所述能量是微波電能、電場、冷能和激光能量中的至少一種。在一個實施方案中,所述消融實質(zhì)上保留自然的頸動脈竇壓力反射。
已經(jīng)設(shè)想用于治療交感神經(jīng)介導(dǎo)的疾病的方法,包括:識別具有化學(xué)感受器的加強(qiáng)的敏感性的患者;使用手術(shù)技術(shù)或微創(chuàng)介入性技術(shù)直接地減少、抑制或移除來自至少一個末梢化學(xué)感受器的輸出,并且所述直接的減少、抑制或移除通過末梢化學(xué)反射的調(diào)節(jié)而實現(xiàn)自主平衡。
在一個實施方案中,所述手術(shù)技術(shù)或所述微創(chuàng)介入性技術(shù)選自由以下組成的組:由MRI、超聲波掃描術(shù)、CT或熒光檢查法引導(dǎo)和輔助的血管內(nèi)導(dǎo)管插入術(shù)或經(jīng)皮穿刺。在一個實施方案中,所述手術(shù)技術(shù)或所述微創(chuàng)介入性技術(shù)包括在所述患者的頸動脈體或主動脈體中的球細(xì)胞、相關(guān)的傳入神經(jīng)末梢或相關(guān)的毗鄰的結(jié)構(gòu)的消融。在一個實施方案中,所述方法還包括在所述手術(shù)技術(shù)或所述微創(chuàng)介入性技術(shù)之后監(jiān)測所述患者以確定所述患者是否更少地遭受在由以下組成的病癥的組中的病癥中的至少一種:呼吸急促的感覺、血管舒張、交感神經(jīng)激活、液體潴留、葡萄糖代謝和高血壓。在一個實施方案中,確定所述患者是否遭受通過比較在所述手術(shù)技術(shù)或所述微創(chuàng)介入性技術(shù)之前的所述患者的病癥中的一種與在所述手術(shù)技術(shù)或所述微創(chuàng)介入性技術(shù)之后的病癥中的一種來進(jìn)行。在一個實施方案中,所述手術(shù)技術(shù)或所述微創(chuàng)介入性技術(shù)包括所述患者的末梢化學(xué)感受器的手術(shù)調(diào)節(jié)。在一個實施方案中,所述手術(shù)技術(shù)或所述微創(chuàng)介入性技術(shù)包括由以下組成的組中的至少一種:經(jīng)過所述患者的皮膚中的切口向末梢化學(xué)感受器的直接的、腹腔鏡的或內(nèi)窺鏡的進(jìn)入。在一個實施方案中,所述方法還包括在進(jìn)行所述手術(shù)技術(shù)或所述微創(chuàng)介入性技術(shù)之前對所述患者的刺激以確認(rèn)化學(xué)感受器的識別。在一個實施方案中,所述方法還包括在所述手術(shù)技術(shù)或所述微創(chuàng)介入性技術(shù)之后對所述患者的刺激以確認(rèn)化學(xué)感受器敏感性的減少。
上文描述的方法還可以力求保留頸動脈竇壓力反射。
可以是期望的是,在程序被進(jìn)行之前識別最可能受益于治療的患者,因為HTN和CHF患者的基因庫是巨大的和多樣的。還可以是期望的是,評估和定量地描述程序的結(jié)果以給出關(guān)于成功的程度的醫(yī)師反饋。在某些情況下,重復(fù)程序或兩側(cè)的程序(bilateral procedure)可以基于例如來自單側(cè)的程序的數(shù)據(jù)來進(jìn)行。非侵入的相對簡單的用于測量化學(xué)敏感性或末梢化學(xué)反射的技術(shù)可以是在本發(fā)明的治療中對于識別最可能受益的患者或評估程序的成功的程度來說有用的工具。
本文公開的方法和系統(tǒng)可以被應(yīng)用以滿足與治療至少部分地與加強(qiáng)的化學(xué)反射(例如高的化學(xué)傳感器敏感性或高的化學(xué)傳感器活性)和相關(guān)的交感神經(jīng)激活相關(guān)聯(lián)的心臟的、新陳代謝的和肺的疾病有關(guān)的臨床的需要。本發(fā)明被預(yù)期通過減少交感神經(jīng)活性(與增加副交感神經(jīng)活性相比)恢復(fù)自主平衡。應(yīng)理解,副交感神經(jīng)活性可以因交感神經(jīng)活性的減少(例如交感撤回(sympathetic withdrawal))和自主平衡的正?;黾印4送?,本發(fā)明通過調(diào)節(jié)末梢化學(xué)反射減少交感神經(jīng)活性。加強(qiáng)的末梢和中樞化學(xué)反射在多種病理中被涉及,包括高血壓、心律失常、睡眠呼吸暫停、呼吸困難、慢性阻塞性肺疾病(COPD)、糖尿病和胰島素抗性、和CHF。中樞交感神經(jīng)系統(tǒng)激活是對于所有的這些進(jìn)行性的和衰竭性的疾病來說普遍的。末梢化學(xué)反射可以被調(diào)節(jié),例如通過調(diào)節(jié)頸動脈體活性。頸動脈體是末梢化學(xué)反射的輸入枝的傳感元件。頸動脈體活性可以被調(diào)節(jié),例如通過消融頸動脈體或來自頸動脈體的傳入神經(jīng)。因此,本發(fā)明的治療方法包括通過減少或除去向中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的頸動脈體輸入來恢復(fù)自主平衡。
已經(jīng)設(shè)想用于治療心臟的、新陳代謝的和肺的疾病的方法,包括:把消融裝置定位在哺乳動物患者的血管系統(tǒng)中,使得所述消融裝置的消融區(qū)域在所述血管系統(tǒng)中并且緊鄰于哺乳動物患者的頸動脈體或頸動脈體傳入神經(jīng);在所述消融區(qū)域被定位為緊鄰于所述頸動脈體的同時激活所述消融裝置,以及作為所述消融裝置的所述激活的結(jié)果至少部分地剝奪頸動脈體化學(xué)反射機(jī)能。所述消融裝置可以包括導(dǎo)管并且所述消融裝置的所述消融區(qū)域在所述導(dǎo)管的遠(yuǎn)端端部(distal end)處,其中所述定位包括把所述遠(yuǎn)端端部定位為緊鄰于所述患者的頸動脈。
所述方法還可以包括:確定所述哺乳動物患者的基線末梢化學(xué)敏感性,并且如果被確定的基線末梢化學(xué)敏感性指示所述患者具有高的化學(xué)敏感性,那么進(jìn)行所述定位步驟。
所述方法還可以包括:刺激頸動脈體以誘出用于確認(rèn)所述緊鄰位置或相對緊鄰性的生理響應(yīng)。例如,電刺激可以確認(rèn)距可興奮的神經(jīng)組織的零至2-3mm的距離。更接近的緊鄰性通常誘出更強(qiáng)的響應(yīng)。這樣的在一個或多個位置施加電刺激并且測量響應(yīng)的方法被稱為化學(xué)感受器的“映射(mapping)”。交感神經(jīng)性生理響應(yīng)可以是換氣增加、血壓增加、血流量增加、心率增加和肌肉交感神經(jīng)活性增加。副交感神經(jīng)響應(yīng)(例如換氣、血壓、心率、血流量或肌肉交感神經(jīng)活性的減小)可以指示對副交感神經(jīng)纖維的非期望的緊鄰性。其他的非期望的神經(jīng)刺激響應(yīng)可以被觀察到(例如舌下神經(jīng)的刺激可以產(chǎn)生舌頭的伸出的響應(yīng),交感神經(jīng)干的刺激可以產(chǎn)生交感神經(jīng)激活的臨床征象)。
消融裝置的激活可以包括把能量例如熱能施加于消融區(qū)域以消融在頸動脈體處或鄰近頸動脈體的組織。能量可以是被作為射頻(RF)能量施加的電能并且可以被施加小于三分鐘,例如小于一分鐘。組織的消融可以在組織上形成損傷,其中損傷壓制或抑制自然的頸動脈體化學(xué)反射機(jī)能。消融可以被顯著地限制于目標(biāo)區(qū)域并且可以安全地包括緊鄰于目標(biāo)區(qū)域的小的邊緣,同時不消融與化學(xué)反射不相關(guān)的頸部的壓力感受器或神經(jīng)。
已經(jīng)設(shè)想方法,包括:把能量施加于在哺乳動物患者的所述頸動脈體處或緊鄰于哺乳動物患者的所述頸動脈體的哺乳動物組織,其中所述能量由插入所述患者的血管系統(tǒng)中的導(dǎo)管的遠(yuǎn)端區(qū)域施加并且所述能量從在所述患者外部的能量源供應(yīng);由于所述能量的所述施加而消融在所述頸動脈體處或緊鄰于所述頸動脈體的所述組織;從所述患者移除所述導(dǎo)管,以及作為所述組織的所述消融的結(jié)果壓制或抑制自然的頸動脈體化學(xué)反射機(jī)能。所述方法還可以包括:確定所述哺乳動物患者的基線末梢化學(xué)敏感性,并且如果被確定的基線末梢化學(xué)敏感性指示所述患者具有高的化學(xué)敏感性,那么進(jìn)行所述定位步驟。
已經(jīng)設(shè)想用于抑制哺乳動物患者中的頸動脈體產(chǎn)生的化學(xué)反射機(jī)能以治療心力衰竭和高血壓中的至少一種的方法,所述方法包括:把消融裝置定位在所述患者的血管系統(tǒng)中,使得所述消融裝置的遠(yuǎn)端節(jié)段能夠把能量施加于所述患者的緊鄰于所述患者的所述頸動脈體或在所述患者的所述頸動脈體處的組織;把能量供應(yīng)至所述消融裝置的遠(yuǎn)端節(jié)段,其中所述能量由在所述患者的外部的能量供應(yīng)設(shè)備供應(yīng);把來自所述能量供應(yīng)部的所述能量經(jīng)過所述消融裝置施加于所述遠(yuǎn)端節(jié)段以消融所述組織;從所述患者移除所述消融裝置,以及由于所述消融并且在移除所述遠(yuǎn)端節(jié)段之后抑制頸動脈體化學(xué)反射機(jī)能。
已經(jīng)設(shè)想用于減少異常地升高的化學(xué)反射信號以治療升高的交感神經(jīng)活性、換氣過度、心力衰竭、周期性呼吸、呼吸困難、胰島素抗性、和高血壓中的至少一種的方法,所述方法包括:把消融裝置定位在所述患者的血管系統(tǒng)中,使得所述消融裝置的遠(yuǎn)端節(jié)段能夠把能量施加于所述患者的緊鄰于所述患者的所述頸動脈體或在所述患者的所述頸動脈體處的組織;把能量供應(yīng)至所述消融裝置的近端節(jié)段,其中所述能量由在所述患者的外部的能量供應(yīng)設(shè)備供應(yīng);把來自所述能量供應(yīng)部的所述能量經(jīng)過所述消融裝置施加于所述遠(yuǎn)端節(jié)段以消融所述組織;從所述患者移除所述消融裝置,以及由于所述能量的所述施加并且在移除所述遠(yuǎn)端節(jié)段之后抑制頸動脈體化學(xué)反射機(jī)能。所述方法還可以包括在所述消融裝置的所述定位之前確定所述哺乳動物患者具有異常地升高的化學(xué)反射。所述方法還可以包括測試在所述程序期間、在所述程序之后或在消融裝置從所述身體移除之后的化學(xué)反射的改變。
附圖簡述
圖1是患者的頸部的右側(cè)部的脈管系統(tǒng)和神經(jīng)結(jié)構(gòu)的剖面圖示。
圖2至4是向患者的左頸動脈體的手術(shù)進(jìn)入的圖示。
圖5是患者的右頸動脈和分叉的圖示,具有被插入脈管系統(tǒng)中以消融頸動脈體的血管內(nèi)導(dǎo)管的示意圖。
圖6是與被放置為緊鄰于頸動脈竇的熱保護(hù)導(dǎo)管共同的正在消融頸動脈體的血管內(nèi)消融裝置的示意圖。
圖7是正在消融頸動脈體的血管內(nèi)射頻導(dǎo)管的示意圖。
圖8是正在消融頸動脈體的血管內(nèi)雙極射頻導(dǎo)管的示意圖。
圖9是正在消融頸動脈體的血管內(nèi)的已冷卻的射頻導(dǎo)管的示意圖。
圖10是用于頸動脈體的經(jīng)血管消融的血管內(nèi)導(dǎo)管的示意圖。
圖11是用于頸動脈體的低溫消融的血管內(nèi)導(dǎo)管的示意圖。
圖12是用于栓塞向頸動脈體的血液供應(yīng)的閉塞裝置的示意圖。
圖13是用于遞送可以被用于可視化、化學(xué)地消融、或栓塞頸動脈體的劑的離析導(dǎo)管(segregation catheter)的示意圖。
圖14是正在消融頸動脈體的經(jīng)皮消融裝置的示意圖。
圖15是與基準(zhǔn)血管內(nèi)導(dǎo)管共同的正在消融頸動脈體的經(jīng)皮消融裝置的示意圖。
圖16是與基準(zhǔn)血管內(nèi)導(dǎo)管(fiduciary endovascular catheter)共同的正在消融頸動脈體的經(jīng)皮消融裝置的示意圖。
圖17是被超聲成像輔助的正在消融頸動脈體的經(jīng)皮消融裝置的示意圖。
圖18是被超聲成像輔助的正在消融頸動脈體的經(jīng)皮消融裝置的示意圖。
圖19是正在消融頸動脈體的高強(qiáng)度聚焦超聲(HIFU)裝置的示意圖。
圖20是示出了頸動脈體的患者的頸動脈的計算機(jī)斷層攝影圖像。
圖21是用于治療患者的方法的流程圖,涉及評估患者的化學(xué)敏感性作為用于頸動脈體消融程序的選擇準(zhǔn)則。
圖22是用于治療患者的方法的流程圖,涉及評估患者的化學(xué)敏感性和對暫時頸動脈體阻斷的響應(yīng)作為用于頸動脈體消融程序的選擇準(zhǔn)則。
詳細(xì)描述
本公開內(nèi)容大體上涉及用于完全地或部分地消融一個或兩個頸動脈體或頸動脈體化學(xué)感受器以治療患有來源于末梢化學(xué)感受器超敏性或升高的交感神經(jīng)激活的心臟的、新陳代謝的和肺的疾病(例如高血壓、CHF、糖尿病)的患者的系統(tǒng)、裝置和方法。末梢化學(xué)敏感性的減少或?qū)е轮袠薪桓芯o張(central sympathetic tone)的減少的來自頸動脈體(CB)的傳入神經(jīng)信號傳導(dǎo)的減少是主要的治療路徑。其他的重要的益處,例如呼吸困難、換氣過度和呼吸速率的減少,可以在某些患者中被預(yù)期。術(shù)語“消融”可以是指改變組織以壓制或抑制其生物機(jī)能或響應(yīng)于刺激的能力的動作。例如,消融可以涉及但不限于,熱壞死(例如使用諸如熱能、射頻電流、直流電、微波、超聲、高強(qiáng)度聚焦超聲和激光的能量)、低溫消融、電穿孔、選擇性去神經(jīng)(例如來自頸動脈體的傳入神經(jīng)的破壞,同時保留來自頸動脈竇的傳導(dǎo)壓力感受器信號的神經(jīng))、栓塞(例如供給腺的血管的阻塞)、血管的人工硬化、機(jī)械碰撞或破碎、手術(shù)移除、化學(xué)消融、或?qū)е率芸氐膲乃赖妮椛涞氖┘?例如短距離放射治療)。治療可以涉及把導(dǎo)管插入患者的血管系統(tǒng)中,把能量遞送元件定位在導(dǎo)管的緊鄰于化學(xué)感受器的遠(yuǎn)端端部處以及把消融熱能遞送至化學(xué)感受器以消融它們。其他的用于化學(xué)感受器消融的方法和裝置被描述。
治療實施例:化學(xué)反射和中樞交感神經(jīng)活性在CHF中的作用
交感神經(jīng)活性(SNA)的慢性的升高與某些類型的高血壓的產(chǎn)生和發(fā)展相關(guān)聯(lián)并且導(dǎo)致充血性心力衰竭(CHF)的發(fā)展。還已知交感神經(jīng)刺激性的心臟的、軀體的和中樞/末梢化學(xué)感受器反射在CHF和高血壓中被異常地加強(qiáng)(Ponikowski,2011和Giannoni,2008和2009)。
動脈化學(xué)感受器在肺泡通氣的控制中起重要的調(diào)節(jié)作用。它們還對心血管功能施加有力的影響。
人類身體中的氧氣(O2)的遞送和二氧化碳(CO2)的移除被兩個控制系統(tǒng)調(diào)節(jié),即行為控制和代謝控制。新陳代謝換氣控制系統(tǒng)在休息時驅(qū)動我們的呼吸并且確保相對于pH、二氧化碳的分壓(PCO2)和氧氣的分壓(PO2)最優(yōu)的細(xì)胞穩(wěn)態(tài)。代謝控制使用兩個組的提供精細(xì)調(diào)控功能的化學(xué)感受器:位于腦的延髓中的中樞化學(xué)感受器和諸如主動脈化學(xué)感受器和頸動脈體化學(xué)感受器的末梢化學(xué)感受器。如圖1中所示的,頸動脈體101是小的卵形形狀的(經(jīng)常被描述為一粒大米)并且高度血管化的器官,位于頸動脈分叉200中或附近,其中頸總動脈102分支為內(nèi)頸動脈(IC)201和外頸動脈(EC)206。中樞化學(xué)感受器是對高碳酸血癥(高的PCO2)敏感的,并且末梢化學(xué)感受器是對高碳酸血癥和缺氧(低的血液PO2)敏感的。在正常的條件下傳感器被它們分別的刺激激活導(dǎo)致目的在于細(xì)胞穩(wěn)態(tài)的恢復(fù)的迅速的換氣響應(yīng)。
早在1868年,Pflüger認(rèn)識到缺氧刺激換氣,這推動了對于在腦內(nèi)以及在末梢循環(huán)中的各種部位處對氧敏感的受體的地點的研究。當(dāng)Corneille Heymans和他的同事觀察到當(dāng)流動經(jīng)過頸總動脈的分叉的血液的氧氣含量被減少時換氣增加(為他贏得1938的諾貝爾獎)時,對于對向缺氧的換氣響應(yīng)負(fù)責(zé)的氧氣化學(xué)傳感器的研究很大地被認(rèn)為被實現(xiàn)。
在頸動脈化學(xué)感受器(例如頸動脈體)的不存在(在手術(shù)移除之后)下的缺氧的刺激效應(yīng)的持久性導(dǎo)致其他的研究,在它們中包括Julius Comroe把缺氧化學(xué)敏感性歸因于其他部位,包括外周部位(例如主動脈體)和中樞腦部位(例如下丘腦、腦橋和延髓頭端腹外側(cè)區(qū))二者。位于主動脈體中的主動脈化學(xué)感受器還可以是人類中的對血管緊張度和心臟機(jī)能具有顯著影響的重要的化學(xué)感受器。
頸動脈體化學(xué)反射:
頸動脈體是小簇的化學(xué)感受器(也被稱為球細(xì)胞)和位于頸動脈的分叉(叉子部)附近并且在大多數(shù)的情況下直接地在頸動脈的分叉的中間側(cè)的支持細(xì)胞,分叉沿著喉部的兩側(cè)延伸。
這些器官作為探測來自動脈血的不同的化學(xué)刺激并且在把該信息通信至中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)的傳入纖維中觸發(fā)動作電位的傳感器起作用。在響應(yīng)中,CNS激活控制心率(HR)、腎功能和末梢血液循環(huán)以保持血液氣體、O2和CO2和血液pH的期望的穩(wěn)態(tài)的反射。這種涉及血液氣體化學(xué)感受器的閉環(huán)控制功能被稱為頸動脈體化學(xué)反射(CBC)。頸動脈體化學(xué)反射被集成在具有保持動脈血壓的頸動脈竇壓力反射(CSB)的CNS中。在健康的生物體中,這兩種反射把血壓和血液氣體保持在窄的生理范圍內(nèi)。主動脈弓中的化學(xué)傳感器和氣壓傳感器(barosensor)向閉環(huán)化學(xué)反射和壓力反射貢獻(xiàn)冗余和精細(xì)調(diào)控功能。
頸動脈竇壓力反射被結(jié)合有傳感動脈血壓的壓力傳感器(例如壓力感受器)的負(fù)回饋系統(tǒng)實現(xiàn)。壓力感受器還在其他的地點中存在,諸如大動脈和冠狀動脈。重要的動脈壓力感受器位于頸動脈竇202中[見圖1],內(nèi)頸動脈201的在其從頸總動脈的原點處的略微的擴(kuò)張。頸動脈竇壓力感受器接近于頸動脈體但在解剖學(xué)上是與頸動脈體分離的。壓力感受器響應(yīng)于動脈壁的伸展并且把血壓信息通信至CNS。壓力感受器被分布在頸動脈竇的動脈壁中,同時化學(xué)感受器(球細(xì)胞)被在頸動脈體內(nèi)部成簇。這使本申請中描述的化學(xué)反射的選擇性的減少是可能的,同時實質(zhì)上減少壓力反射。
頸動脈體展示對缺氧的大的敏感性(低閾值和高增益)。在慢性充血性心力衰竭(CHF)中,涉及在CHF的初始的階段衰減全身灌注不足的交感神經(jīng)系統(tǒng)激活可以最終加重心臟功能障礙的發(fā)展,這后續(xù)地增加額外的心臟的異常,發(fā)展惡化的正反饋循環(huán),這是具有不好的后果的惡性循環(huán)。認(rèn)為,CHF中的交感神經(jīng)活性(SNA)的增加中的很多是基于在CNS的水平的交感流動的增加以及基于動脈壓力反射功能的壓制。在過去的幾年中,已經(jīng)表明,末梢化學(xué)感受器的活性和敏感性的增加(升高的化學(xué)反射機(jī)能)也在發(fā)生于CHF的加強(qiáng)的SNA中起重要作用。
被改變的化學(xué)反射在CHF中的作用:
如在慢性疾病狀態(tài)中經(jīng)常發(fā)生的,在正常的條件下致力于保持穩(wěn)態(tài)并且校正缺氧的化學(xué)反射導(dǎo)致增加患有CHF的患者中的交感緊張,甚至在含氧量正常的條件下。對末梢化學(xué)傳感器特別是頸動脈體的異常地加強(qiáng)的敏感性如何導(dǎo)致患有CHF的患者中的SNA的緊張升高的理解已經(jīng)來源于在動物上的多種研究。根據(jù)一個理論,局部血管緊張素受體系統(tǒng)在CHF中的加強(qiáng)的頸動脈體化學(xué)感受器敏感性上起基本的作用。此外,在CHF患者和CHF的動物模型二者中的證據(jù)已經(jīng)清楚地確定頸動脈體化學(xué)反射在CHF患者中經(jīng)常是過分敏感的并且導(dǎo)致交感功能的緊張升高。這種擾亂來源于在反射弧的傳入路徑和中樞路徑二者的水平上被改變的功能。從CHF中的頸動脈體的升高的傳入活性的機(jī)理尚未被完全地理解。
與頸動脈體超敏性背后的精確的機(jī)理無關(guān),從頸動脈體和其他的自發(fā)的路徑驅(qū)動的慢性交感神經(jīng)激活導(dǎo)致在正反饋循環(huán)中的心臟機(jī)能的進(jìn)一步的惡化。當(dāng)CHF發(fā)生時,心臟功能障礙的增加的嚴(yán)重性導(dǎo)致頸動脈體化學(xué)反射機(jī)能的這些變化的漸進(jìn)性擴(kuò)大,以進(jìn)一步升高交感神經(jīng)活性和心臟惡化。設(shè)置在運動中的事件的這種級聯(lián)和它們發(fā)生的時間過程的在CHF的產(chǎn)生中發(fā)生的觸發(fā)器(trigger)或病因因素仍然是不明確的。然而,最終地,病因因素被綁定于心臟泵功能衰竭和減少的心輸出量。根據(jù)一個理論,在頸動脈體內(nèi),血流量的漸進(jìn)性和慢性的減少可以是對于引發(fā)在CHF中的頸動脈體化學(xué)反射機(jī)能中發(fā)生的不適應(yīng)的改變來說關(guān)鍵的。
具有足夠的證據(jù)證明在心力衰竭中具有增加的末梢和中樞化學(xué)反射敏感性,這可能與該病的嚴(yán)重性相關(guān)。還具有某些證據(jù)證明中樞化學(xué)反射被末梢化學(xué)反射調(diào)節(jié)。根據(jù)目前的理論,頸動脈體是人類的末梢化學(xué)反射的最主要的貢獻(xiàn)者;主動脈體具有小的貢獻(xiàn)。
雖然被改變的中樞化學(xué)反射敏感性的機(jī)理仍然是不清楚的,但是加強(qiáng)的末梢化學(xué)反射敏感性可以與在影響傳入敏感性的頸動脈體中的氧化氮生產(chǎn)的壓制以及影響化學(xué)感受器輸入的中樞集成的中樞血管緊張素II的升高相聯(lián)系。加強(qiáng)的化學(xué)反射可以部分地對在慢性的心力衰竭患者中觀察到的對鍛煉、呼吸困難、潮式呼吸(Cheyne-Stokes breathing)和交感神經(jīng)激活的加強(qiáng)的換氣響應(yīng)負(fù)責(zé)。加強(qiáng)的化學(xué)反射可以還對在休息和鍛煉時的換氣過度和呼吸急促(例如快速呼吸),在鍛煉、休息和睡覺期間的周期性呼吸,低碳酸血癥、血管收縮、減少的末梢器官灌流和高血壓負(fù)責(zé)。
呼吸困難:
呼吸短促或呼吸困難是與患者的物理活動的水平不成比例的困難的或吃力的呼吸的感覺。其是多種不同的疾病或疾患的癥狀并且可以是急性的或慢性的。呼吸困難是患有心肺的疾病的患者的最普遍的抱怨。
呼吸困難被認(rèn)為來源于在神經(jīng)信號傳導(dǎo)、呼吸的機(jī)理和中樞神經(jīng)系統(tǒng)的相關(guān)的響應(yīng)之間的復(fù)雜的相互作用。在中腦中的可以影響呼吸困難的感知的特定的區(qū)域已經(jīng)被識別。
呼吸困難的體驗取決于其的嚴(yán)重性和潛在的原因。感覺本身由來自肺部、胸腔、胸肌或隔膜中的神經(jīng)末梢的被中繼至腦的脈沖與患者對感覺的感知和理解的組合產(chǎn)生。在某些情況下,患者的呼吸急促的感覺因關(guān)于其的原因的憂慮強(qiáng)化?;颊甙押粑щy多樣地描述為使人不愉快的呼吸短促、在運動胸肌時的增加的努力或疲勞的感覺、被窒息的恐慌的感覺、或胸壁中的收緊或痙攣的感覺。
呼吸困難的四個被一般地接受的類別是基于其原因:心臟的、肺的、混合的心臟的或肺的、以及非心臟的或非肺的。最普遍的產(chǎn)生呼吸困難的心臟疾病和肺部疾病是哮喘、肺炎、COPD、和心肌缺血或心臟病發(fā)作(心肌梗塞)。異物吸入、對氣道的毒性破壞、肺栓塞、充血性心力衰竭(CHF)、對換氣過度的憂慮(恐慌癥)、貧血、和因為久坐的生活方式或肥胖癥導(dǎo)致的身體去適應(yīng)(physical deconditioning)可以產(chǎn)生呼吸困難。在大多數(shù)的情況下,呼吸困難隨著基礎(chǔ)疾病的加重發(fā)生。呼吸困難還可以來源于對胸壁或胸肌的弱化或損害、減小的肺部彈性、氣道的阻塞、增加的需氧量、或?qū)е路尾恐械脑黾拥膲毫土黧w,例如在CHF中的心臟的弱的泵送動作。
具有突然發(fā)作的急性呼吸困難是急診室訪問者的經(jīng)常的原因。急性呼吸困難的大多數(shù)的情況涉及肺的(肺部和呼吸)疾患、心血管疾病或胸外傷。呼吸困難(急性呼吸困難)的突然發(fā)作最典型地與氣道的變窄或空氣流阻塞(支氣管痙攣)、肺部的動脈中的一個的堵塞(肺栓塞)、急性心力衰竭或心肌梗塞、肺炎或恐慌癥相關(guān)聯(lián)。
慢性呼吸困難是不同的。長期存在的呼吸困難(慢性呼吸困難)最經(jīng)常地是肺部或心臟的慢性的或漸進(jìn)性的疾病的體現(xiàn),例如COPD,包括慢性支氣管炎和肺氣腫。慢性呼吸困難的治療取決于基本的疾患。哮喘通??梢允褂糜糜跍p少氣道痙攣的藥物治療和過敏原的從患者的環(huán)境的移除的組合被管理。COPD要求藥物治療、生活方式改變和長期的物理康復(fù)。焦慮疾患通常使用藥物治療和心理治療的組合治療。
雖然呼吸困難在不同的疾病狀態(tài)中的精確的機(jī)理有爭論,但是CBC在該癥狀的大多數(shù)的體現(xiàn)中起某些作用是沒有疑問的。呼吸困難看上去最普遍地當(dāng)來自外周感受器的傳入輸入被加強(qiáng)時或當(dāng)呼吸工作的皮質(zhì)感知過量時發(fā)生。
血管球的手術(shù)移除和頸動脈體神經(jīng)的切除術(shù):
用于哮喘的手術(shù)治療,即頸動脈體或血管球的移除(球切除術(shù)),被日本外科醫(yī)生Komei Nakayama在二十世紀(jì)四十年代描述。根據(jù)Nakayama在他的對4,000位患有哮喘的患者的研究中,約80%在手術(shù)之后六個月被治愈或改善并且58%據(jù)說在五年之后保持良好的結(jié)果。Komei Nakayama在第二次世界大戰(zhàn)期間在千葉大學(xué)進(jìn)行他的手術(shù)的大多數(shù)。之后在二十世紀(jì)五十年代,美國外科醫(yī)生Dr.Overholt對160位美國患者進(jìn)行Nakayama手術(shù)。他感覺在僅三個情況下有必要除去兩個頸動脈體。他報道某些患者在頸動脈體被除去的瞬間就感覺減輕,或甚至更早地,當(dāng)其被普魯卡因(奴佛卡因)的注射麻醉時。
Overholt在他的在1961年在Chest上發(fā)表的論文Glomectomy for Asthma中描述了以以下的方式的手術(shù)球切除術(shù):“把一個兩英寸切口置于頸部中的折線中,在下頜骨和鎖骨的角度之間的距離的三分之一處。分割頸闊肌并且橫向地縮回胸鎖乳突肌。進(jìn)行解剖,向下至頸動脈鞘,暴露分叉。把甲狀腺上動脈在其分支附近結(jié)扎并且分割,以幫助頸動脈球的旋轉(zhuǎn)并且暴露分叉的內(nèi)側(cè)面。頸動脈體是約一粒大米的尺寸并且被隱藏在血管的血管外膜內(nèi)并且具有相同的顏色。將血管周的血管外膜從高于分叉一厘米至低于分叉一厘米除去。這切斷圍繞頸動脈體的神經(jīng)叢的連接。血管外膜的解剖是必要的,以定位并且識別頸動脈體。其通常精確地位于在其內(nèi)部面上的分叉的點處。少見地,其可以在丫叉的中心中或在橫向壁上被發(fā)現(xiàn)。把進(jìn)入頸動脈體的小動脈夾持,分割并且結(jié)扎。然后把在頸動脈體上方的組織的上部莖夾持,分割并且結(jié)扎?!?/p>
在1965年1月,New England Journal ofMedicine發(fā)表了15個病例的報告,其中已經(jīng)具有用于支氣管哮喘的治療的頸血管球(頸動脈體)的單側(cè)的移除,而不具有客觀的有益的效果。這有效地停止了美國的用于治療哮喘的球切除術(shù)的實踐。
Winter開發(fā)了用于把導(dǎo)致頸動脈竇神經(jīng)的神經(jīng)分離為兩個束,頸動脈竇(壓力反射)和頸動脈體(化學(xué)反射),并且選擇性地切除后者的技術(shù)。Winter技術(shù)是基于他的以下發(fā)現(xiàn),即頸動脈竇(壓力反射)神經(jīng)主要地在頸動脈分叉的橫向側(cè)并且頸動脈體(化學(xué)反射)神經(jīng)主要地在中間側(cè)。
頸動脈體化學(xué)反射的神經(jīng)調(diào)節(jié):
Hlavaka在于2009年8月7日提交的美國專利申請公布2010/0070004中描述了把用于施加阻斷或抑制化學(xué)感受器信號的電信號的電刺激器植入遭受呼吸困難的患者中。Hlavaka教導(dǎo)了“某些患者可以受益于再活化或調(diào)節(jié)化學(xué)感受器功能的能力。”Hlavaka聚焦于化學(xué)反射的神經(jīng)調(diào)節(jié),通過選擇性地阻斷把頸動脈體連接于CNS的神經(jīng)的傳導(dǎo)。Hlavaka描述了使用不修改或改變頸動脈體或化學(xué)感受器的組織的可植入的電脈沖發(fā)生器的神經(jīng)調(diào)節(jié)的傳統(tǒng)的方法。
中樞化學(xué)感受器位于腦中并且是難以進(jìn)入的。末梢化學(xué)反射主要地被更可進(jìn)入的頸動脈體調(diào)節(jié)。之前的臨床的實踐在二十世紀(jì)四十年代和二十世紀(jì)六十年代在頸動脈體的手術(shù)移除治療哮喘方面具有非常有限的臨床成功。
綜述:
在患有交感神經(jīng)介導(dǎo)的疾病和高的末梢化學(xué)敏感性的患者中的末梢化學(xué)感受器(例如頸動脈體或主動脈體)的消融已經(jīng)被設(shè)想以減少末梢化學(xué)敏感性以及因此減少從末梢化學(xué)感受器至中樞神經(jīng)系統(tǒng)的傳入信號傳導(dǎo)。對缺氧和其他的刺激例如血流量、血液CO2、葡萄糖濃度或血液pH的化學(xué)反射敏感性的預(yù)期的減少可以直接地減少來自化學(xué)感受器的傳入信號并且產(chǎn)生至少一個有益的效果,例如中樞交感神經(jīng)激活的減少、呼吸急促的感覺(呼吸困難)的減少、血管舒張、鍛煉容量的增加、血壓的減少、鈉和水分保持的減少、胰島素抗性的減少、換氣過度的減少、呼吸急促的減少、低碳酸血癥的減少、或改進(jìn)交感神經(jīng)介導(dǎo)的疾病的癥狀并且可以最終地減慢疾病發(fā)展并且延長壽命。應(yīng)理解,可以使用頸動脈體消融治療的交感神經(jīng)介導(dǎo)的疾病可以包括升高的交感緊張、升高的交感/副交感神經(jīng)活性比率、主要地可歸因于異常地高的中樞交感緊張的自主失衡、或至少部分地可歸因于可追溯至末梢化學(xué)感受器(例如頸動脈體)的超敏性或活動過度的傳入激發(fā)的升高的交感緊張。在其中存在基線低碳酸血癥的某些重要的臨床的病例中,換氣過度的減少可以被預(yù)期。應(yīng)理解,在本發(fā)明的上下文中的換氣過度意指關(guān)于個人的通常導(dǎo)致略微的但是顯著的低碳酸血癥(血液CO2分壓低于約40mmHg的正常值,例如在33至38mmHg的范圍內(nèi))的超出新陳代謝的需要的呼吸。
患有與升高的末梢化學(xué)反射敏感性并發(fā)的CHF或高血壓的患者經(jīng)常反應(yīng)為他們的系統(tǒng)是高碳酸血的,即便不是。該反應(yīng)是過度換氣,是一種從系統(tǒng)除去CO2的不適應(yīng)的嘗試,從而過度補(bǔ)償并且產(chǎn)生低碳酸血的并且堿中毒的系統(tǒng)。某些研究者把頸動脈體的這種超敏性/活動過度歸因于兒茶酚胺類(catecholamine)的直接的效果,兒茶酚胺類是在CHF患者的血流中以過量的量循環(huán)的激素。本發(fā)明可以是對于治療由從頸動脈體的高的緊張輸出導(dǎo)致的是低碳酸血的并且可能堿中毒的這樣的患者特別地有用的。這樣的患者特別傾向于周期性呼吸和中樞呼吸暫停呼吸不足型事件,所述事件導(dǎo)致擾醒、中斷睡覺、導(dǎo)致間歇的缺氧并且本身是有害的并且難以治療的。
意識到,Cheyne Stokes型式的周期性呼吸在睡覺、鍛煉期間并且甚至在休息時在患者中發(fā)生,作為對CO2的中樞超敏性、對O2和CO2的末梢化學(xué)敏感性和延長的循環(huán)延遲的組合。所有的這些參數(shù)經(jīng)常在處于死亡的高風(fēng)險中的CHF患者中存在。因此,患有低碳酸血癥、CHF、高的化學(xué)敏感性和延長的循環(huán)延遲的患者,以及特別是展示在休息時的或在鍛煉期間的或被缺氧誘導(dǎo)的周期性呼吸的患者可能是所提出的治療的受益者。
換氣過度被定義為在給定的時間和活動的水平呼吸超出人的新陳代謝的需要。換氣過度被更具體地定義為每分通氣量超出為了從血液除去CO2以把血液CO2保持在正常的范圍(例如約40mmHg分壓)內(nèi)所需要的每分通氣量。例如,具有在32-37mmHg的范圍內(nèi)的動脈血PCO2的患者可以被認(rèn)為是低碳酸血的并且在換氣過度中。
為了本公開內(nèi)容的目的,換氣過度等效于血液中的二氧化碳的被換氣過度導(dǎo)致的異常地低的水平(例如低碳酸血癥(hypocapnia)、低碳酸血癥(hypocapnea)或低碳酸血癥(hypocarbia))。換氣過度是與通氣不足(例如肺換氣不足(underventilation))相反的,通氣不足經(jīng)常在患有肺部疾病的患者中發(fā)生并且導(dǎo)致血液中的二氧化碳的高的水平(例如高碳酸血癥(hypercapnia)或高碳酸血癥(hypercarbia))。
血液中的二氧化碳的低分壓導(dǎo)致堿中毒,因為CO2在溶液中是酸性的并且減少的CO2使血液pH是更堿性的,導(dǎo)致降低的血漿鈣離子和神經(jīng)和肌肉興奮性。這個條件是在心臟病的患者中非期望的,因為其可以增加心臟心律失常的概率。
堿血癥可以被定義為異常的堿度,或血液的增加的pH。呼吸性堿中毒是由二氧化碳的從身體的過度的損失導(dǎo)致的狀態(tài),通常作為換氣過度的結(jié)果。被補(bǔ)償?shù)膲A中毒是其中補(bǔ)償機(jī)理已經(jīng)把pH朝向正常返回的形式。例如,補(bǔ)償可以通過碳酸氫鹽的被腎臟的增加的排泄實現(xiàn)。
在休息時的被補(bǔ)償?shù)膲A中毒可以在鍛煉期間或作為代謝平衡的其他的改變的結(jié)果成為不被補(bǔ)償?shù)摹R虼吮景l(fā)明的方法適用于不被補(bǔ)償?shù)暮捅谎a(bǔ)償?shù)暮粑詨A中毒二者的治療。
呼吸急促意指快速的呼吸。為了本公開內(nèi)容的目的,在休息時的約6至16個呼吸每分鐘的呼吸速率被認(rèn)為是正常的,但是降低心臟患者中的呼吸的速率具有已知的益處。呼吸急促的減少可以被預(yù)期減少呼吸死腔(respiratory dead space),增加呼吸效率并且增加副交感緊張。
目標(biāo)
為了抑制或壓制末梢化學(xué)反射,用于消融的解剖學(xué)的目標(biāo)(例如目標(biāo)的組織或目標(biāo)部位)可以包括至少一個頸動脈體、主動脈體、與末梢化學(xué)感受器相關(guān)聯(lián)的神經(jīng)、供給末梢化學(xué)感受器的小的血管、頸動脈體軟組織、化學(xué)敏感的細(xì)胞(例如球細(xì)胞)、或其組合。
消融可以被排他地集中于目標(biāo)組織,或在被集中于目標(biāo)組織的同時安全地消融緊鄰于目標(biāo)組織的組織(例如以確保目標(biāo)組織被消融或作為獲得向目標(biāo)組織的到達(dá)的途徑)。消融部可以是與末梢化學(xué)感受器(例如頸動脈體或主動脈體)本身一樣大的,某種程度上更小的或更大的,并且可以包括圍繞化學(xué)感受器的組織,例如血管、血管外膜、筋膜、灌注化學(xué)感受器的小的血管、或被連接于并且支配球細(xì)胞的神經(jīng)。
組織可以被消融以抑制或壓制患者的兩個頸動脈體中的僅一個的化學(xué)反射。另一個實施方案涉及消融組織以抑制或壓制患者的兩個頸動脈體的化學(xué)反射。例如,治療方法可以包括相繼的一個頸動脈體的消融、所得到的化學(xué)敏感性的測量以及第二頸動脈體的消融,如果需要的話,以進(jìn)一步減少在單側(cè)的消融之后的化學(xué)敏感性。
本發(fā)明的治療的實施方案可以實質(zhì)上減少化學(xué)反射,而不實質(zhì)上減少患者的壓力反射。所提出的消融程序可以是目標(biāo)在于實質(zhì)上留出頸動脈竇、被分布在頸動脈(特別是內(nèi)頸動脈)的壁中的壓力感受器、以及傳導(dǎo)來自所述壓力感受器的信號的頸動脈竇神經(jīng)中的至少某些。例如,壓力反射可以通過靶向有限的體積的可能地包封頸動脈體的被消融的組織、含有大的數(shù)量的頸動脈體神經(jīng)的組織、位于頸動脈分叉的內(nèi)側(cè)段的血管外膜中的組織、位于頸動脈體的向動脈的附接部的組織,或延長至位于頸動脈分叉鞍座的中間側(cè)上的組織并且避免對橫向側(cè)的破壞被實質(zhì)上留出。所述靶向消融通過區(qū)域或頸動脈體本身的可視化,例如通過CT、超聲檢查、熒光檢查法、血流量可視化、或造影劑的注射,以及儀器的在頸動脈體中或在鄰近處的定位同時避免對頸動脈、壓力感受器或頸動脈竇神經(jīng)的過量的破壞(例如穿孔、變狹、血栓形成)被實現(xiàn)。因此,在消融之前對頸動脈體成像可以有助于(a)選擇候選者,如果CB是存在的、足夠大的并且被識別的話,以及(b)通過提供用于操作者把消融儀器引導(dǎo)至頸動脈體神經(jīng)、血管的緊鄰于頸動脈體的區(qū)域,或引導(dǎo)至在其中頸動脈體神經(jīng)可以被預(yù)見的區(qū)域的地標(biāo)地圖引導(dǎo)治療。
一旦頸動脈體被除去或去神經(jīng),那么頸動脈體化學(xué)反射在人類中實質(zhì)上不返回(在人類中主動脈化學(xué)感受器被認(rèn)為是未發(fā)育的)。相反地,一旦頸動脈竇壓力反射被除去,那么其通常在幾星期或幾個月之后被大動脈壓力感受器壓力反射補(bǔ)償。因此,如果頸動脈化學(xué)反射和壓力反射二者都被除去,例如通過頸動脈竇神經(jīng)的中斷,那么壓力反射可以最終被恢復(fù),而化學(xué)反射可以不被恢復(fù)。壓力反射的臨時的移除的后果可以是相對嚴(yán)重的并且需要住院治療和使用藥物處理,但是它們通常不是終點的或永久的。因此,理解,雖然頸動脈體化學(xué)反射的選擇性的(使用壓力反射保留)移除是期望的,但是其可以在某些情況下不是絕對地必要的。
熱消融:
本發(fā)明的實施方案可以包括用于通過熱力加熱或冷卻機(jī)理對組織進(jìn)行經(jīng)血管的熱消融以完全地或部分地消融頸動脈體來實現(xiàn)頸動脈體化學(xué)反射的減少的方法和系統(tǒng)。本文公開的多種方法形成在處或緊鄰于頸動脈體的損傷,這永久地(或持續(xù)至少一個延長的時期)壓制或抑制自然的化學(xué)感受器功能,這與神經(jīng)調(diào)節(jié)或可逆地滅活和再活化化學(xué)感受器功能形成對比。
熱誘導(dǎo)的消融可以通過被定位為緊鄰于可以包括化學(xué)感受器細(xì)胞、傳入神經(jīng)或神經(jīng)末梢(例如神經(jīng)纖維)的目標(biāo)組織的設(shè)備實現(xiàn)。設(shè)備可以例如被定位在頸動脈脈管系統(tǒng)內(nèi)(例如被血管內(nèi)地定位,例如在外頸動脈中)、被血管外地定位、被血管內(nèi)至血管外地定位、被經(jīng)皮膚地定位、被經(jīng)過切口通過手術(shù)定位或其組合。組織的熱破壞(例如熱消融)可以通過加熱或冷卻(例如低溫消融)被實現(xiàn)并且可以是由于對被熱應(yīng)力誘導(dǎo)的組織和結(jié)構(gòu)的直接的影響。另外地或可選擇地,熱破壞可以至少部分地是由于血管的或血管周的結(jié)構(gòu)(例如動脈、小動脈、毛細(xì)血管或靜脈)的改變,其灌注頸動脈體和圍繞頸動脈體的神經(jīng)纖維(例如把來自頸動脈體化學(xué)感受器的傳入信息傳輸至腦的神經(jīng))。另外地或可選擇地,熱破壞可以是由于組織的在熱損害之后的愈合過程、纖維化或結(jié)疤,特別是當(dāng)活動的組織的再生長和再產(chǎn)生的防止被期望時。對于這些熱誘導(dǎo)的消融程序普遍的是,來自頸動脈體的傳入神經(jīng)信號傳導(dǎo)被減少或除去并且化學(xué)反射敏感性被減少,如通常被每單元的血液氣體改變的換氣和換氣努力的增加的減少以及被可以被間接地測量的中樞交感神經(jīng)活性的減少指示的。交感神經(jīng)活性可以通過測量引導(dǎo)至肌肉的末稍神經(jīng)的活動(MSNA)、心率(HR)、心率變異性(HRV)、激素例如腎素、腎上腺素和血管緊張素的生產(chǎn)、以及外周血管阻力被評估。所有的這些參數(shù)都是可測量的并且可以直接地導(dǎo)致健康改善。在CHF患者的情況下,血液pH、血液PCO2、換氣過度的程度以及新陳代謝鍛煉測試參數(shù),例如峰值VO2,以及VE/VCO2斜率是同樣地重要的。相信,具有升高的化學(xué)反射的患者具有低的VO2和高的VE/VCO2斜率(呼吸效率的指標(biāo)),作為呼吸急促和低的血液CO2的結(jié)果。這些參數(shù)也是高度有關(guān)的鍛煉局限,其進(jìn)一步加速患者的朝向病態(tài)和死亡的狀態(tài)惡化。
熱破壞包括任何導(dǎo)致頸動脈體的把信息轉(zhuǎn)導(dǎo)或傳輸至腦(特別是經(jīng)過Hering的神經(jīng)傳輸至腦髓質(zhì))或其他引起之前提到的消極的生理的和臨床的事件的器官/傳感器的能力的失能或能力的減少的機(jī)理的誘因。頸動脈體的把信息傳輸至腦的能力的這種減少可以是緊張神經(jīng)活動或?qū)毙匀毖趸虻脱跹Y的響應(yīng)的減少。被接受的是,頸動脈體主要地響應(yīng)于缺氧,而且響應(yīng)于二氧化碳、氫離子、血液pH和葡萄糖濃度。其還可以表現(xiàn)為對間歇的,例如夜間發(fā)生的缺氧的響應(yīng)的減少。
Hering的神經(jīng)是腦神經(jīng)IX(舌咽神經(jīng))的分支。舌咽神經(jīng)在位于腦干的髓質(zhì)中的孤束核(NTS)中形成突觸。在解剖學(xué)上,Hering的神經(jīng)是舌咽神經(jīng)的向頸動脈竇和頸動脈體的分支。其是在內(nèi)頸動脈之前向下延伸并且與迷走神經(jīng)和交感神經(jīng)鏈通信并且然后在頸總動脈的分叉角中分割以供應(yīng)頸動脈體和頸動脈竇的神經(jīng)。其攜帶來自頸動脈竇中的壓力感受器的脈沖,以幫助保持更一致的血壓,并且攜帶經(jīng)過分離的神經(jīng)纖維來自頸動脈體中的化學(xué)感受器的脈沖。其也被稱為“Hering神經(jīng)”。
如本文所使用的,用于消融的熱加熱機(jī)理包括熱消融和非消融性的熱損害或破壞(例如通過持續(xù)的加熱或電阻加熱)。熱加熱機(jī)理可以包括把目標(biāo)神經(jīng)纖維的溫度升高至高于期望的閾值,例如高于例如約37℃的體溫,以實現(xiàn)非消融性的熱損害,或高于約45℃的溫度(例如高于約60℃)以實現(xiàn)消融性的熱損害。
如本文所使用的,用于消融的熱冷卻機(jī)理可以包括把目標(biāo)神經(jīng)纖維的溫度減少至低于期望的閾值(例如以實現(xiàn)凍結(jié)熱損害)。被普遍接受的是,被施加超過一或兩分鐘的低于-40℃的溫度導(dǎo)致組織的不可逆的壞死和瘢痕形成。
除了在熱消融期間監(jiān)測或控制溫度,向熱刺激的暴露的長度可以被指定以影響熱消融的效力的廣度或程度。例如,向熱刺激的暴露的長度可以比瞬時暴露長(例如比約30秒長或甚至比2分鐘長)。此外,暴露的長度可以小于10分鐘,雖然這不應(yīng)當(dāng)被視為暴露時期的上限。
當(dāng)通過熱機(jī)理進(jìn)行消融時,在之前討論的溫度閾值可以根據(jù)暴露于熱刺激的持續(xù)時間來確定。另外地或可選擇地,暴露的長度可以根據(jù)期望的溫度閾值來確定。這些和其他的參數(shù)可以被指定或計算以實現(xiàn)和控制期望的熱消融。
在某些實施方案中,球細(xì)胞的熱誘導(dǎo)的消融可以通過熱冷卻或熱能的向目標(biāo)神經(jīng)纖維的直接的施加被實現(xiàn)。例如,被驟冷的或被加熱的流體可以被施加在至少緊鄰于目標(biāo)處,或已加熱的或已冷卻的元件(例如熱電元件、電阻加熱元件、低溫端頭或球囊)可以被放置在血管球的附近。在其他的實施方案中,熱誘導(dǎo)的消融可以通過熱能的向目標(biāo)神經(jīng)纖維的間接的產(chǎn)生或施加被實現(xiàn),例如通過電場(例如射頻、交流電和直流電)、高強(qiáng)度聚焦超聲波(HIFU)、激光輻射或微波輻射的向目標(biāo)神經(jīng)纖維的施加。例如,熱誘導(dǎo)的消融可以通過脈沖的或連續(xù)的熱電場的向目標(biāo)組織的遞送被實現(xiàn),電場具有足以熱誘導(dǎo)目標(biāo)組織的消融的強(qiáng)度或持續(xù)時間(例如以加熱或熱地消融或?qū)е卵芮虻膲乃?。另外的和可選擇的方法和設(shè)備可以被利用以實現(xiàn)熱誘導(dǎo)的消融,如下文描述的。
手術(shù)途徑:
本發(fā)明的實施方案包括手術(shù)技術(shù)(例如開腹手術(shù)、腹腔鏡的、內(nèi)窺鏡的、機(jī)器人輔助的)以進(jìn)入頸動脈體或頸動脈體區(qū)域。例如,手術(shù)途徑可以包括本領(lǐng)域中已知的用于通過手術(shù)進(jìn)入用于球切除術(shù)或腫瘤移除的頸動脈體的步驟。如圖2至4中所示的,頸動脈分叉200可以通過患者的皮膚中的揭示頸總動脈102、內(nèi)頸動脈201、頸動脈竇202、外頸動脈206和頸動脈體101的切口140暴露。這些結(jié)構(gòu)可以被使用線或夾持器識別和束縛以可視地暴露和穩(wěn)定頸動脈體101。
可選擇地,在獲得向頸動脈體的手術(shù)進(jìn)入之前,患者的頸動脈區(qū)域的非侵入的成像(例如CT、MRI、超聲波掃描術(shù))可以被進(jìn)行以評估頸動脈體和周圍的結(jié)構(gòu)的地點和形態(tài)。成像可以被用于確定手術(shù)進(jìn)入和消融的風(fēng)險評估。其可以與其他的患者評估結(jié)果(例如化學(xué)敏感性)組合地使用以引導(dǎo)決定使用手術(shù)頸動脈體消融程序進(jìn)行或不使用。成像可以進(jìn)一步被用于引導(dǎo)手術(shù)程序。例如,對如在圖像中看到的解剖結(jié)構(gòu)的相對位置和形態(tài)的理解可以輔助外科醫(yī)生以獲得向頸動脈體的手術(shù)進(jìn)入。此外,如果頸動脈體在手術(shù)期間是難以發(fā)現(xiàn)的或不是可見的,那么圖像可以被用于確定目標(biāo)部位的最可能的地點并且減少不必要的判斷(discretion)。
可選擇地,當(dāng)頸動脈分叉被可見地暴露時,刺激電極可以被放置為與被懷疑是頸動脈體的結(jié)構(gòu)接觸。刺激電極可以被定位在刺激探針的遠(yuǎn)端端頭上。可選擇地,刺激電極可以被定位在消融裝置例如射頻電極上。刺激電極可以是把刺激電流遞送至在接觸中的組織的導(dǎo)電表面(例如不銹鋼)。刺激電極可以使用導(dǎo)線電連接于刺激信號發(fā)生器。返回電極(例如分散性的電極貼片)可以被放置在患者的皮膚上以完成電路。可選擇地,刺激信號發(fā)生器可以與生理監(jiān)護(hù)儀(例如監(jiān)測心率、換氣、血壓、血流量的設(shè)備)通信,所以可以作出刺激和生理效應(yīng)之間的相關(guān)性。電刺激可以被用于確認(rèn)與頸動脈體的接觸或足夠的緊鄰性以及在消融之前的與壓力感受器的不接觸或足夠的距離,如將在下文更詳細(xì)地討論的。
頸動脈體可以使用手術(shù)工具消融。在手術(shù)技術(shù)的一個實施方案中,頸動脈體被緊緊地打結(jié)以及使用手術(shù)刀或超聲刀切除。被RF加熱的勒除器可以也被用于減少流血。在另一個實施方案中,頸動脈體使用諸如夾具鉗或低溫鉗的工具被壓碎。在另一個實施方案中,頸動脈體使用電烙鉗被消融。電灸的一個益處是流血的控制以及對頸動脈體化學(xué)敏感的細(xì)胞的潛在的再神經(jīng)支配和再生長的障礙。在另一個實施方案中,頸動脈體使用RF被消融。在探針的端頭上的RF電極可以在射頻能量被施加的同時被保持為與頸動脈體(或頸動脈體被預(yù)期駐留在其處的組織,如果其不是完全地可見的并且被纖維狀組織或神經(jīng)組織模糊化的話)接觸或被插入頸動脈體(或頸動脈體被預(yù)期駐留在其處的組織,如果其不是完全地可見的并且被纖維狀組織或神經(jīng)組織模糊化的話)中。在另一個實施方案中,頸動脈體使用低溫探針被消融。在另一個實施方案中,頸動脈體可以通過把冷凍劑例如液氮直接地施加于頸動脈體被消融。
可選擇地,如果具有任何對頸動脈體被消融的疑問,那么電的、機(jī)械的或化學(xué)的刺激可以在消融程序期間或之后被使用以確認(rèn)消融。為了確認(rèn)壓力反射是完整的,頸動脈竇的機(jī)械的、電的、化學(xué)的刺激可以在程序期間被使用。
血管內(nèi)導(dǎo)管:
本發(fā)明的一個實施方案在圖5中示出。正在遭受涉及升高的SNS的心臟的、新陳代謝的或肺的疾病(例如呼吸困難、高血壓、COPD或CHF)的患者可以使用頸動脈體消融導(dǎo)管103治療。頸動脈體消融導(dǎo)管103可以被經(jīng)過患者的脈管系統(tǒng)插入至頸總動脈102并且被施用以消融與頸總動脈102相關(guān)聯(lián)的頸動脈體101。頸動脈體消融導(dǎo)管103可以經(jīng)過經(jīng)血管的通路(例如到達(dá)跨過血管的壁的目標(biāo))消融頸動脈體或相關(guān)聯(lián)的組織(例如神經(jīng)分布、血液供應(yīng))。例如,消融性的能量可以被施加于或經(jīng)過血管壁以到達(dá)目標(biāo)組織,或與頸動脈體消融導(dǎo)管相關(guān)聯(lián)的元件可以穿刺經(jīng)過血管壁以到達(dá)目標(biāo)組織。經(jīng)血管的進(jìn)入可以被從外頸動脈206、內(nèi)頸動脈201、頸總動脈102、頸動脈分叉202或其組合施加。頸動脈體消融導(dǎo)管103可以包括位于遠(yuǎn)端端頭處的能量遞送元件107。在導(dǎo)管103的遠(yuǎn)端端頭處的能量遞送元件107被示出為在產(chǎn)生損傷208的過程中與緊鄰于頸動脈體101的EC 206血管壁接觸。可選擇地,多個小的損傷可以被產(chǎn)生以減少來自單一的更大的損傷的創(chuàng)傷。例如,頸動脈體地點可以使用所選擇的成像形態(tài)(例如CT、超聲波掃描術(shù)、MRI、熒光檢查法)被識別并且緊鄰于頸動脈體的血管內(nèi)的區(qū)域可以使用多重的消融被治療。組織接觸通常被依賴于熱或電傳導(dǎo)的能量遞送(例如射頻、熱傳導(dǎo)和低溫消融)所需要,但是可以是對于例如聚焦超聲波或微波消融的能量來說較不必要的。不同的用于遞送熱能以消融組織的形態(tài)具有分別的優(yōu)點和缺點。導(dǎo)管103的近端端部可以具有把手104,把手104保持在身體的外部。頸動脈體消融裝置103的能量遞送元件107把能量施加于頸動脈體以,例如,消融頸動脈體??蛇x擇地,頸動脈體消融導(dǎo)管103可以遞送用于消融頸動脈體的物質(zhì),例如消融性的化學(xué)物,或遞送用于栓塞頸動脈體的材料。
血管內(nèi)導(dǎo)管可以通過普通的途徑被遞送入患者的脈管系統(tǒng)中,包括股骨的、徑向的、肱動脈或靜脈進(jìn)入,或甚至通過直接地向頸動脈中的頸的途徑。血管內(nèi)的程序可以涉及導(dǎo)絲、遞送鞘、引導(dǎo)導(dǎo)管或?qū)б鞯睦谩?/p>
在進(jìn)行在患者的頸動脈中的血管內(nèi)的程序時可能具有產(chǎn)生腦栓塞的危險,例如,血栓可以通過遞送消融能量例如在射頻電極上被產(chǎn)生,一塊粥樣斑塊可以被導(dǎo)管運動驅(qū)逐,或低溫導(dǎo)管可以釋放一塊凍結(jié)的血液。在本發(fā)明的一個實施方案中,除了頸動脈體消融導(dǎo)管,血管內(nèi)導(dǎo)管被用于在頸動脈體消融程序期間把腦栓塞保護(hù)裝置放置在患者的內(nèi)頸動脈中。本發(fā)明的一個實施方案包括閉塞患者的內(nèi)頸動脈。從頸總動脈102流動的血液將不流動經(jīng)過供給腦的連接內(nèi)頸動脈201,但是代替地將流動經(jīng)過外頸動脈,外頸動脈供給頭部的更能夠安全地接收栓塞的其他的結(jié)構(gòu)。例如,如圖6中所示的,以可充氣的球囊521的形式的腦栓塞保護(hù)裝置被放置在內(nèi)頸動脈201中。諸如這種的可膨脹的裝置還可以通過把頸動脈體推動為更靠近于外頸動脈的壁來幫助從外頸動脈對頸動脈體進(jìn)行血管內(nèi)的消融,并且因此通過外頸動脈的血管壁形成的損傷可以更有效地消融頸動脈體。球囊521可以由軟的可伸展的依從性的球囊材料例如硅氧烷制造并且可以經(jīng)過充氣管腔524被流體(例如鹽水或造影劑)充氣。充氣流體可以被注射器或被計算機(jī)控制的泵系統(tǒng)526注射到進(jìn)入口527中。球囊521可以使用遞送鞘530被放置在內(nèi)頸動脈的開口(ostium)處,在內(nèi)頸動脈中距其開口(ostium)短的距離(例如高至約3cm)處,或在頸動脈竇中,如圖6中所示的。
造影溶液可以被注射入頸總動脈102中,例如經(jīng)過遞送鞘530,以允許頸總動脈102、內(nèi)頸動脈201和外頸動脈206的放射攝影可視化,這可以輔助醫(yī)師定位閉塞球囊521或確認(rèn)閉塞。血管內(nèi)消融導(dǎo)管103可以把能量遞送元件107放置為緊鄰于頸動脈體,例如在頸動脈分叉的內(nèi)側(cè)段的或外頸動脈的內(nèi)壁處。預(yù)期,血流動將把任何碎片攜帶入外頸動脈中,在外頸動脈其是無害的。內(nèi)頸動脈的閉塞可以被進(jìn)行持續(xù)一段時間,該時間允許消融程序并且是對于腦安全的(例如小于或等于約3分鐘,或在約1至2分鐘之間)??蛇x擇地,閉塞導(dǎo)管520可以包括提供從在閉塞球囊521近端的血管空間至在閉塞球囊521遠(yuǎn)端的血管空間的流體連通的血流動管腔523。管腔523的近端開口可以被從閉塞球囊間隔足夠的距離,使得進(jìn)入管腔的血液在消融和可以被消融導(dǎo)致的碎片的清潔的上游。血流動管腔523可以可選擇地被用于把閉塞導(dǎo)管520在導(dǎo)絲(未示出)上遞送,例如快速更換的導(dǎo)絲或常規(guī)的導(dǎo)絲。在頸動脈體被消融之后,腦栓塞保護(hù)裝置可以被展開并且從患者除去或在消融對側(cè)的頸動脈體的情況下被定位在患者的對側(cè)的側(cè)部。
當(dāng)與遞送產(chǎn)生熱的能量例如射頻能量、微波或超聲波的頸動脈體消融導(dǎo)管103共同地使用時,閉塞性腦栓塞保護(hù)裝置,如圖6中所示的,可以提供增加在能量遞送元件107和與其接觸的血管壁上的血流量的另外的益處。增加的血流量可以增加熱的從能量遞送元件和血管壁的對流除去,允許更多的能量被遞送(例如更大的功率)以產(chǎn)生更深的消融,而沒有不利地過度加熱組織或能量遞送元件和避免不想要的組織干化、組織阻抗升高或血栓形成。
可以是期望的是,在頸動脈體消融程序期間把患者的壓力感受器保留為位于患者的內(nèi)頸動脈處。閉塞球囊可以可選擇地被配置為冷卻周圍的組織并且在熱消融程序(例如RF、微波、超聲消融)期間向周圍的組織提供熱保護(hù)。如圖6中所示的,球囊521被循環(huán)流體充氣??蛇x擇地,閉塞球囊可以被非循環(huán)的被驟冷的流體冷卻或被流體例如一氧化二氮N2O的吸熱相變冷卻。圍繞熱保護(hù)閉塞球囊的組織可以被冷卻至當(dāng)經(jīng)受頸動脈體消融導(dǎo)管的消融性的能量時不足以導(dǎo)致低溫?fù)p害但是足以保持非消融性的溫度的溫度。例如,組織溫度可以被保持在低于約42℃并且高于約-20℃的范圍內(nèi)的溫度(例如在約5℃至37℃的范圍內(nèi)或在約25℃至35℃的范圍內(nèi))。
在另一個實施方案中,腦栓塞保護(hù)裝置可以是被展開在患者的內(nèi)頸動脈中的血液可滲透的過濾器。過濾器可以是被連接于膨脹以包封內(nèi)頸動脈的在分叉遠(yuǎn)端的橫截面的可展開的框架的細(xì)的篩目或網(wǎng)。血液可滲透的過濾器的其他的實施方案可以包括線型的可膨脹的裝置,例如籃子或傘。這樣的過濾器可以允許順行的血流量繼續(xù)至腦,同時捕獲并且收回血液中的碎片,防止腦栓塞。這樣的裝置可以在消融導(dǎo)管的放置之前被展開在內(nèi)頸動脈中并且在消融之后被收回。
能量場發(fā)生器210可以位于患者的外部。各種類型的能量發(fā)生器或供應(yīng)部,例如電頻率發(fā)生器、超聲發(fā)生器和加熱或低溫流體供應(yīng)部,可以被用于把能量提供至在導(dǎo)管的遠(yuǎn)端端頭處的能量遞送元件。在導(dǎo)管的遠(yuǎn)端端頭處的電極或其他的能量施加器應(yīng)當(dāng)依從被耦合于導(dǎo)管的能量發(fā)生器的類型。發(fā)生器可以包括計算機(jī)控制部以自動地或手動地調(diào)整被施加于導(dǎo)管的能量的頻率和強(qiáng)度、在其期間能量被施加的計時和時期、以及能量的施加的安全性限制。應(yīng)當(dāng)理解,下文描述的能量遞送電極的實施方案可以被電連接于發(fā)生器,即使發(fā)生器不對于每個實施方案被明確地示出或描述。
在頸動脈體處或鄰近頸動脈體的被消融的組織損傷可以通過將來自能量遞送元件107的熱能施加在緊鄰于頸動脈體消融裝置103的遠(yuǎn)端端部處而產(chǎn)生。被消融的組織損傷可以使頸動脈體101失能或可以壓制頸動脈體的活性。頸動脈體的失能或壓制減少球細(xì)胞對血液氣體組成的改變的響應(yīng)性并且有效地減少患者100的化學(xué)反射獲得。
RF導(dǎo)管:
頸動脈體消融導(dǎo)管可以被配置為遞送射頻電流(RF)并且據(jù)此,能量遞送元件107可以是射頻電極207,如圖7中所示的。RF是快速地交變的電流,其通過借助離子攪動在組織中產(chǎn)生熱消融組織,離子攪動典型地與電流密度成正比。其他的影響在組織中產(chǎn)生的溫度的因素包括熱沉(例如由血流動導(dǎo)致的熱對流)和組織阻抗。被加熱的組織的體積取決于諸如電極尺寸、RF功率、RF遞送的持續(xù)時間和波形特征例如脈沖的因素。在圖7中示出的實施方案中,頸動脈體消融導(dǎo)管303被導(dǎo)線109連接于射頻能量發(fā)生器210。發(fā)生器210可以被控制能量的向電極207的施加的計算機(jī)控制器110包括。參比電極212被放置在患者100的身體的表面上,例如在患者的胸或背部的皮膚上。參比電極212建立向RF發(fā)生器210的電流返回路徑,以用于電流從電極207經(jīng)過患者的身體流動至參比電極212。在其中電流流動經(jīng)過參比電極212和活動電極207的排列通常被稱為單極排列。參比電極212具有相對大的表面積以最小化電流密度并且避免皮膚燒傷。
RF電極207可以由導(dǎo)電材料(例如不銹鋼、金、鉑-銥)制造并且可以在直徑上小于或等于約3mm(例如在1至2.5mm之間)并且在長度上小于或等于約5mm(例如在1至3mm之間)。溫度傳感器214(例如熱電偶、熱敏電阻、纖維光學(xué)溫度測量傳感器)可以被定位在RF電極207內(nèi)部、附近或表面。在圖7中,熱電偶214被定位在RF電極207中并且被連接于兩個導(dǎo)體215和216。導(dǎo)體從遠(yuǎn)端端部到近端端部行進(jìn)經(jīng)過導(dǎo)管體(例如經(jīng)過管腔)并且被連接于導(dǎo)線109,允許熱電偶與RF發(fā)生器210通信。導(dǎo)體215和216可以,例如,分別地是銅和康銅導(dǎo)體,使得通過焊錫、激光焊接等接合導(dǎo)體215和216產(chǎn)生熱電偶接合部。銅導(dǎo)體215可以被用于攜帶熱電偶信號并且把射頻能量遞送至電極207,如圖7中所示的??蛇x擇地,分別的導(dǎo)體(未示出)可以把射頻能量遞送至電極。導(dǎo)管303可以還包括在遠(yuǎn)端端部附近的可偏轉(zhuǎn)節(jié)段106,例如在距導(dǎo)管303的遠(yuǎn)端端部約3cm內(nèi)??善D(zhuǎn)節(jié)段106可以被醫(yī)師通過初始化集成入把手104中的致動器105而可控地偏轉(zhuǎn)。例如,致動器可以被連接于行進(jìn)導(dǎo)管的長度(例如經(jīng)過管腔)至可偏轉(zhuǎn)節(jié)段106的控制線(未示出)??刂凭€可以被連接于被偏置至控制線的壓縮或拉緊的結(jié)構(gòu),使得結(jié)構(gòu)在其的偏置的配置中變形。其他的用于控制可偏轉(zhuǎn)節(jié)段的變形的可選擇的實施方案可以被使用,例如電地或熱地激活形狀記憶合金結(jié)構(gòu),或電地激活電活性聚合物結(jié)構(gòu)。
可選擇地,如圖8中所示的,多重的電極可以被排列在頸動脈體消融導(dǎo)管103的遠(yuǎn)端端頭區(qū)處或附近,使得電流從活動電極307流動至返回電極308以產(chǎn)生在毗鄰于電極307和308的區(qū)域中的消融組織的能量場(例如電場)。這樣的排列通常被稱為雙極配置?;顒与姌O和返回電極可以被定位在如圖8中所示的導(dǎo)管的同一個軸上。例如,電極可以是近似相同的大小和形狀并且被與彼此間隔約0.5mm至10mm之間(例如約1至4mm之間)??蛇x擇地,電極可以是不同的大小,所以電流密度是在較小的電極周圍更大的,產(chǎn)生更大的熱效應(yīng)。雙極排列的另一個實施方案涉及具有被放置在分別的軸(未示出)上的活動電極和返回電極。雙極和單極電外科技術(shù)是在用于組織的RF消融的導(dǎo)管的領(lǐng)域中熟知的。
如圖9中所示的,RF消融導(dǎo)管可以另外地被配置為提供被冷卻的射頻能量遞送。例如,導(dǎo)管318可以容納與一個或多個RF電極312流體連通以把冷卻流體320(例如室溫或被驟冷的鹽水)沖洗至RF電極的管腔314。冷卻流體可以經(jīng)過沖洗口316離開RF電極并且進(jìn)入血液流??蛇x擇地,冷卻流體可以被循環(huán)經(jīng)過被冷卻的RF電極中的空腔或管腔并且然后循環(huán)返回經(jīng)過導(dǎo)管軸中的管腔以被沉積在患者的脈管系統(tǒng)中的別處或身體外部。被冷卻的RF系統(tǒng)可以另外地包括冷卻流體源和泵322。冷卻RF電極的益處可以是加熱血液的風(fēng)險的減少,加熱血液可以產(chǎn)生凝塊或栓塞。此外,被冷卻的RF可以生產(chǎn)更深地在組織中的消融或可以更少地加熱組織的表面層。這些益處可以是在頸動脈脈管系統(tǒng)中特別地有利的,因為頸內(nèi)動脈供給腦并且目標(biāo)組織可以超出血管的表面(例如距血管壁的內(nèi)表面2至5mm深)。
低溫消融導(dǎo)管:
頸動脈體消融導(dǎo)管可以被配置為低溫地消融組織,并且據(jù)此,能量遞送元件107可以是低溫施加器340,如圖11中所示的。低溫消融可以擁有對于頸動脈體消融程序的益處。例如,非消融性的冷溫度(例如-15至5℃)可以被在頸動脈體中誘導(dǎo)以暫時地阻斷活性,這可以被用于測試永久的頸動脈體消融是否將具有期望的效果,例如減小化學(xué)敏感性。其他的益處可以包括與高溫消融、深消融和低溫粘附相比的更少的疼痛或更少的血管狹窄的風(fēng)險,其中低溫施加器可以當(dāng)冷時粘著于血管壁,這可以提供優(yōu)秀的接觸穩(wěn)定性。另一個益處是冰的在組織中的形成可以使用超聲或磁共振成像被察看,以確認(rèn)有效的消融區(qū)域并且避免鄰近的結(jié)構(gòu)例如頸動脈壓力感受器的消融。圖11是具有被配置作為金屬端頭342的低溫施加器340的點消融低溫導(dǎo)管(point-ablate cryo-catheter)341的示意性的圖示。冷凍劑的源344(例如一氧化二氮N2O的加壓小罐)與供應(yīng)管346流體連通并且閥門345控制流動。以實質(zhì)上液體形式的冷凍劑流動經(jīng)過供應(yīng)管346至低溫導(dǎo)管341的遠(yuǎn)端端部并且在離開之前經(jīng)過節(jié)流孔板348進(jìn)入被金屬端頭342中的空腔界定的膨脹室347。節(jié)流孔板348可以約束冷凍劑的流動,影響供應(yīng)管和膨脹室之間的壓力差。當(dāng)冷凍劑進(jìn)入膨脹室347時的壓力的大的下降允許冷凍劑從實質(zhì)上液體至實質(zhì)上氣體改變物相,這是吸熱反應(yīng),從周圍的結(jié)構(gòu)吸收大量的熱。熱被從組織拉動經(jīng)過金屬端頭342并且組織被低溫消融。冷凍劑流速的被閥門345的控制可以控制冷卻的程度,允許暫時的阻斷和永久的低溫消融被使用同一個裝置進(jìn)行。氣態(tài)冷凍劑從膨脹室347流動經(jīng)過排氣管腔349并且可以被排氣至大氣。點消融低溫導(dǎo)管341可以被配置為用于受控的偏轉(zhuǎn)以允許醫(yī)師偏轉(zhuǎn)或彎曲低溫導(dǎo)管341的遠(yuǎn)端區(qū)域,把低溫施加器342放置為與目標(biāo)部位接觸。例如,導(dǎo)管可以包括在力的施加時在預(yù)定的方向彎曲的被壓縮偏置的結(jié)構(gòu)。例如,被把手(未示出)上的致動器拉動的牽引線352可以被連接于激光切割金屬管350的遠(yuǎn)端端部,產(chǎn)生金屬管的壓縮,使其在偏置方向彎曲。可選擇地,金屬端頭342可以被電連接于導(dǎo)體354,導(dǎo)體354可以提供與電刺激信號發(fā)生器356的電連通。被連接于電刺激信號發(fā)生器356的返回電極358可以被放置在患者的皮膚上以完成回路。這種配置可以允許電刺激信號被施加于目標(biāo)部位以確認(rèn)緊鄰于頸動脈體或距壓力感受器的安全的距離(例如通過產(chǎn)生對刺激例如血壓、心率、換氣的改變的生理響應(yīng))。低溫導(dǎo)管的其他的實施方案可以被用于消融頸動脈體,例如低溫球囊施加器。
血管內(nèi)超聲:
血管內(nèi)導(dǎo)管可以可選擇地被設(shè)計和使用以遞送超聲換能器。血管內(nèi)超聲(IVUS)是一種醫(yī)療成像技術(shù),在其中小的超聲換能器被安裝于導(dǎo)管并且遞送經(jīng)過患者的脈管系統(tǒng)以提供從血管內(nèi)部向外經(jīng)過血液并且進(jìn)入血管壁的層并且超出短的距離的超聲圖像。IVUS初始地被開發(fā)用于冠狀動脈的血管內(nèi)成像以研究血管結(jié)構(gòu)。IVUS導(dǎo)管可以被血管外地或血管內(nèi)地施用至頸的頸動脈以獲得頸動脈和周圍的組織的超聲圖像。IVUS可以是定位和可視化頸動脈體的有用的工具,所以消融裝置可以被導(dǎo)向至目標(biāo)部位。IVUS還可以是在對有疾病的頸動脈分叉成像中有用的,以對可以表明消融程序的最好的途徑的斑塊成像。
IVUS導(dǎo)管可以是例如加利福尼亞州的蘭喬科爾多瓦的Volcano Corp的血管內(nèi)超聲成像裝置Eagle Eye Gold導(dǎo)管(0.014導(dǎo)絲兼容,2.9Fr外軸直徑)。
從IVUS獲得的數(shù)據(jù)可以被計算機(jī)算法處理,以產(chǎn)生有用的圖像,例如以評估材料性質(zhì),區(qū)分斑塊和血管組織,或識別血流量。例如,IVUS Virtual HistologyTM(VH-IVUS)可以被用于評價頸動脈內(nèi)含有的斑塊的病理性質(zhì)和健康的組織以及被消融誘導(dǎo)的疤痕組織。VH-IVUS顯示在四個顏色類別內(nèi)的斑塊組成(例如纖維、纖維脂質(zhì)、鈣化和壞死中心),能夠提供軟的至硬的斑塊組分的詳細(xì)的組織表征。
預(yù)期,可以作出對IVUS的改善,以使其是對于頸動脈程序和CB成像更可使用的。腦栓塞保護(hù)裝置可以被與IVUS共同地使用以捕捉從動脈壁松動的斑塊?;趯?dǎo)管的超聲換能器還可以被配置為把超聲波聚焦在距血管壁短的深度的目標(biāo)組織上以消融頸動脈體。
經(jīng)血管消融:
血管內(nèi)導(dǎo)管可以可選擇地被設(shè)計和使用以把劑遞送穿過血管壁以影響目標(biāo)組織。如圖10中所示的,經(jīng)血管注射導(dǎo)管403具有可展開的顯微針407,可展開的顯微針407具有經(jīng)過導(dǎo)管軸與注射中樞406流體連通的管腔414。一旦顯微針被展開經(jīng)過血管壁(例如頸外動脈的壁),那么造影溶液可以被注射以驗證在目標(biāo)組織中的位置。消融劑、硬化劑或神經(jīng)破壞劑可以被注射入目標(biāo)組織中??梢员挥糜谑沟脕碜灶i動脈體的交感神經(jīng)信號傳導(dǎo)失能的劑的一個實例是胍乙啶,其已知導(dǎo)致交感神經(jīng)切除術(shù),通過抑制線粒體呼吸,并且誘導(dǎo)免疫響應(yīng)。暫時的神經(jīng)阻滯(例如布比卡因)可以在更永久的消融性的或破壞性的注射之前被注射以測試對治療的響應(yīng)。在注射之后,顯微針可以被縮回并且導(dǎo)管可以被從患者移除。顯微針的展開和縮回可以使用在導(dǎo)管把手上的致動器405被實現(xiàn)。例如,致動器405可以被連接于經(jīng)過導(dǎo)管軸延伸至在導(dǎo)管的遠(yuǎn)端端部的可展開的結(jié)構(gòu)408的控制線??烧归_的結(jié)構(gòu)408可以是,例如,可展開的網(wǎng)狀物(mesh)、籠狀物(cage)、籃子(basket)或徑向地膨脹以把導(dǎo)管的遠(yuǎn)端端部固定在血管中并且使顯微針突出的螺旋??烧归_的結(jié)構(gòu)可以是通過把空氣或液體(例如鹽水)注射入把手中的中樞中而被展開的可充氣的球囊??蛇x擇地,顯微針可以被把顯微針從導(dǎo)管前探出來的分離的控制器或致動器展開。
經(jīng)血管的途徑的另一個實例是使用被設(shè)計為帶有具有能量遞送元件的可以被展開經(jīng)過血管壁(例如外頸動脈的壁)并且被放置在或緊鄰于目標(biāo)組織的可展開的顯微針的血管內(nèi)導(dǎo)管。能量遞送元件可以是例如低溫電極、RF電極或電穿孔電極。
栓塞:
本發(fā)明的另一個實施方案,如圖12中所示的,涉及通過阻斷向頸動脈體的血液流動栓塞頸動脈體101。例如,微導(dǎo)管可以被插入供給頸動脈體的小動脈209或204中并且可植入的閉塞裝置600可以被放置在動脈中??芍踩氲拈]塞裝置600可以是微球、細(xì)絲、線盤、可注射的泡沫、水泥或硬化組成??勺⑸涞奈⑶虻膶嵗?00至700微米球形的聚乙烯醇顆粒(SPVA),例如由Boston Scientific制造的Contour SE Microspheres,其通常被用于梗塞纖維瘤。可選擇地700至900μg或甚至900至1200μg顆??梢员皇褂?。
可選擇的栓塞頸動脈體的方法可以是消融或?qū)е鹿┙o頸動脈體的血管的狹窄,例如使用血管內(nèi)消融導(dǎo)管例如RF導(dǎo)管以把熱能施加于血管209。這可以通過施加來自血管表面例如外頸動脈的消融性的能量(例如RF)被實現(xiàn)。可選擇地,小的導(dǎo)管可以被插入供給或排放頸動脈體的血管中并且消融性的能量可以被直接地施加于這些血管的壁以使它們關(guān)閉。
栓塞裝置和方法的另一個可選擇的實施方案,如圖13中所示的,涉及具有兩個可充氣的閉塞球囊,一個近端420和一個遠(yuǎn)端422的導(dǎo)管103。閉塞球囊中的每個可以通過把氣體或流體注射經(jīng)過球囊充氣口424被充氣或膨脹,球囊充氣口424可以經(jīng)過導(dǎo)管經(jīng)管腔與導(dǎo)管的近端端部上的一個或兩個充氣中樞426和427流體連通以用于每個球囊的獨立的或同時的充氣的控制。導(dǎo)管將被放置為使得近端和遠(yuǎn)端閉塞球囊420和422將閉塞在供給頸動脈體101的小動脈204和209的近端和遠(yuǎn)端的EC 206。導(dǎo)管可以還包括都被定位在近端和遠(yuǎn)端閉塞球囊之間的導(dǎo)管軸上的注射口428和排空口429。注射口和排空口分別經(jīng)過導(dǎo)管軸中的管腔(未示出)與注射中樞430和排空中樞431流體連通。閉塞球囊產(chǎn)生與被連接于頸動脈體的小血管并且還與經(jīng)過導(dǎo)管行進(jìn)至排空中樞431和從注射中樞430行進(jìn)的管腔流體連通的血管(例如EC)的被隔離的節(jié)段。為了栓塞供給頸動脈體的小血管,栓塞劑(例如之前描述的那些)可以被注射經(jīng)過注射中樞430,其將行進(jìn)經(jīng)過導(dǎo)管并且離開注射口進(jìn)入EC中的被隔離的節(jié)段中并且進(jìn)入供給血管204和209中。為了減輕流體壓力,血液或被注射的劑可以被從血管的被隔離的節(jié)段經(jīng)過排空口429排空并且經(jīng)過排空中樞431從導(dǎo)管排空出來。被排空的流體可以被釋放至大氣壓力或可以使用負(fù)壓力(例如使用注射器或真空)被拉動出來。通過閉塞在圍繞供給頸動脈體的血管的EC中的被隔離的節(jié)段,被注射的流體可以被控制和移除,所以其不經(jīng)過EC向下游灌注或灌注入IC中。
在栓塞之前,在圖13中圖示的相同的裝置可以被用于以熒光檢查法可視化頸動脈體并且確認(rèn)血管的被隔離的節(jié)段的正確的放置和閉塞。造影溶液可以被注射經(jīng)過注射中樞430,其將行進(jìn)經(jīng)過導(dǎo)管并且離開注射口進(jìn)入血管中的被隔離的空間中并且進(jìn)入頸動脈體101中。
另外地或可選擇地,造影溶液可以在栓塞劑的除去之后被注射入被隔離的空間中以確認(rèn)頸動脈體已經(jīng)被栓塞。
化學(xué)消融:
相似于在圖13中圖示的實施方案的裝置可以在可選擇的用于使用化學(xué)消融來消融頸動脈體的方法中使用。在本方法中,化學(xué)劑被遞送至血管的被隔離的節(jié)段,使得其被灌注經(jīng)過供給頸動脈體的血管并且進(jìn)入頸動脈體中。化學(xué)劑可以是例如消融性劑或神經(jīng)阻斷劑。通過閉塞在圍繞供給頸動脈體的血管的EC中的被隔離的節(jié)段,被注射的流體可以被控制和移除,所以其不經(jīng)過EC向下游灌注。血管的被隔離的節(jié)段可以通過把沖洗液(例如鹽水)經(jīng)過注射口428注射入被隔離的節(jié)段并且經(jīng)過排空口429除去被隔離的節(jié)段中的流體而被沖洗。
相同的裝置可以被使用,在化學(xué)消融之前,以注射可以使用熒光檢查法被察看的造影溶液,以確保血管(例如EC)被合適地閉塞并且供給頸動脈體101的小血管204和209被靶向。
被引導(dǎo)的經(jīng)皮的程序:
本發(fā)明的另一個實施方案,如圖14中所示的,涉及提供頸動脈體的可視化(例如放射攝影可視化、計算機(jī)斷層攝影(CT)、MRI或超聲)和經(jīng)皮消融裝置(例如射頻消融針500、化學(xué)/藥物遞送針、低溫探針、低溫針)的插入。頸動脈體或頸動脈的可視化可以幫助經(jīng)皮消融裝置的安全的和有效的插入??梢暬椒ê脱b置以及經(jīng)皮消融裝置的多個實施方案在下文描述。
在圖14中,所示的可視化技術(shù)涉及用于注射放射攝影術(shù)造影溶液的注射導(dǎo)管120。造影劑可以被注射,如所示的,在鄰近于供給頸動脈體的小動脈處,所以造影劑進(jìn)入頸動脈體,允許其在射線照片(例如熒光鏡)上被看到??蛇x擇地,造影劑可以被在頸動脈體的上游例如在頸總動脈中注射,以允許頸動脈分叉和內(nèi)和外頸動脈的可視化。即使頸動脈體本身不被清楚地看到,頸動脈分叉或頸動脈可以被用作將避免的地標(biāo)和結(jié)構(gòu)。
另外地或可選擇地,使用成像形態(tài)可見的血管內(nèi)裝置可以被放置在內(nèi)頸靜脈中??梢允瞧谕氖潜苊庠谙陬i動脈體和頸動脈體神經(jīng)的同時的對頸靜脈的破壞。因為頸靜脈和頸總動脈是非常靠近的,所以其有益于改進(jìn)二者的可視化、穩(wěn)定性和定位。
可選擇地,血管內(nèi)導(dǎo)管的遠(yuǎn)端區(qū)域可以被放置在患者的脈管系統(tǒng)中在目標(biāo)頸動脈體近端以提供在經(jīng)皮的頸動脈體消融程序期間的輔助。這樣的導(dǎo)管可以通過提供另外的穩(wěn)定性、基準(zhǔn)標(biāo)記物或熱保護(hù)輔助經(jīng)皮消融程序。
增加的穩(wěn)定性可以有益于在皮膚被穿刺并且經(jīng)皮消融裝置被前探至目標(biāo)的同時把血管保持就位。增加的穩(wěn)定性可以例如被增加剛度的結(jié)構(gòu)例如膨脹的球囊、網(wǎng)狀物或籠狀物提供。
基準(zhǔn)標(biāo)記物可以是例如導(dǎo)絲、不透射線的網(wǎng)狀物或籠狀物或球囊,其允許緊鄰于目標(biāo)頸動脈體的血管被放射攝影地可視化并且當(dāng)把經(jīng)皮消融裝置放置在頸動脈體被預(yù)期的地點中,例如在頸動脈分叉的橫向側(cè)的同時被用作地標(biāo)??梢暬搜苓€可以通過幫助醫(yī)師避免穿刺血管或消融過于接近于血管壁處而增加安全性。
熱保護(hù)可以通過保持血管壁中的非消融性的溫度有益于熱地消融頸動脈體(例如RF、低溫、直接加熱)的經(jīng)皮消融程序。例如,如果RF探針被插入頸動脈體附近或內(nèi)部并且熱損傷被產(chǎn)生以消融頸動脈體,那么損傷可以膨脹超出頸動脈體,并且接近于RF探針的頸動脈壁可能有被損害的危險,特別是如果RF電極非??拷蚪佑|頸動脈壁的話。被放置在動脈內(nèi)的熱保護(hù)導(dǎo)管可以主動地冷卻血管壁并且保持非消融性的溫度。此外,當(dāng)熱保護(hù)性元件被放置在頸動脈竇202中時,其還可以保護(hù)頸動脈壓力感受器不受損害。理解,相似的熱保護(hù)導(dǎo)管可以被插入緊鄰于頸動脈的內(nèi)頸靜脈中以避免意圖消融頸動脈體時的非故意的熱損害。
例如,如圖15中所示的,用于輔助經(jīng)皮消融程序的導(dǎo)管520包括可充氣的球囊521,可充氣的球囊521使用視覺導(dǎo)向(例如熒光檢查法)被定位在在目標(biāo)頸動脈體101,例如內(nèi)頸動脈201或外頸動脈206或頸動脈分叉的近端的血管中。球囊521可以由依從性的球囊材料制造并且通過把造影溶液522經(jīng)過充氣管腔524注射入球囊中被充氣。一旦被放置,那么氣球可以在經(jīng)皮消融程序被進(jìn)行的同時安全地閉塞血管短的時間。可選擇地,導(dǎo)管520可以還包括與球囊521的近端側(cè)部和遠(yuǎn)端側(cè)部流體連通以允許血液流動持續(xù)流動經(jīng)過血管的管腔523??蛇x擇地,充氣流體可以包括被冷卻或被補(bǔ)充以保持冷溫度的造影溶液。充氣流體可以被經(jīng)過排氣管腔525排氣,同時被冷卻的充氣流體被經(jīng)過充氣管腔補(bǔ)充,以允許球囊521中的壓力被近似地保持。被冷卻的造影溶液可以被連接于在導(dǎo)管520的近端區(qū)域上的進(jìn)入口527和出口528的泵系統(tǒng)526供應(yīng)和移除??蛇x擇的傳感器529(例如溫度傳感器、壓力傳感器)可以被定位在球囊521內(nèi)部并且被連接于泵系統(tǒng)526。來自傳感器529的信號可以在反饋控制算法中使用以控制充氣流體522的流動或球囊中的溫度。被冷卻的球囊可以被用于在近端頸動脈體正在被熱地消融的同時保持血管壁中的非消融性的溫度。
如圖16中所示的,用于輔助經(jīng)皮消融程序的導(dǎo)管540的可選擇的實施方案包括多個可充氣的球囊541和542,多個可充氣的球囊541和542被放置為閉塞在頸動脈分叉200和頸動脈體101遠(yuǎn)端的內(nèi)頸動脈201和外頸動脈206,以允許在閉塞球囊近端被注射的造影溶液在動脈中積聚,這進(jìn)一步允許在進(jìn)行經(jīng)皮的頸動脈體消融程序的同時的放射攝影可視化??蛇x擇的第三球囊543可以被用于閉塞頸總動脈。每個球囊可以通過把流體注射經(jīng)過與在導(dǎo)管的近端區(qū)域的注射口546連通的充氣管腔544被充氣。造影溶液545可以被經(jīng)過與注射口547流體連通的管腔549注射入已閉塞的血管空間548中??蛇x擇地,被注射入已閉塞的血管空間548中的造影溶液545可以被冷卻以提供熱保護(hù),如上文描述的。一旦已閉塞的血管空間548被造影劑填充,那么經(jīng)皮消融裝置可以在熒光檢查法下或被超聲(例如IVUS)輔助地被插入目標(biāo)頸動脈體,或相對于頸動脈體預(yù)期所在的已閉塞的血管空間的空間。電刺激信號可以被遞送以確認(rèn)向頸動脈體的緊鄰或壓力感受器的避免。消融能量可以然后被遞送。在消融之后,閉塞球囊可以通過把充氣流體從球囊經(jīng)過充氣管腔抽出被放氣。在外頸動脈中的球囊可以首先被放氣,隨后是在頸總動脈中的球囊,從而允許血液在對內(nèi)頸動脈中的球囊放氣之前流經(jīng)外頸動脈。
超聲成像(例如超聲波掃描術(shù)(sonography))可以是用于可視化頸動脈體和周圍的結(jié)構(gòu)(例如頸動脈、頸靜脈)以輔助經(jīng)皮消融裝置或其他的可以在頸動脈體消融程序中使用的經(jīng)皮裝置(例如導(dǎo)向針線、顯微針、針、刺激電極探針)的插入的有用的技術(shù)。超聲成像使患者和醫(yī)師經(jīng)受更少的輻射并且與熒光檢查法相比允許軟組織被可視化,并且因此可以是用于目標(biāo)的定位的造影劑注射和射線照相術(shù)的替代技術(shù)。如圖17中所示的,換能器/收發(fā)器可以被放置在患者的皮膚的外部表面上并且朝向患者的目標(biāo)頸動脈體瞄準(zhǔn)。凝膠可以被用于輔助換能器接觸并且改進(jìn)超聲圖像。換能器可以被連接于具有顯示屏幕的超聲系統(tǒng)。被血液填充的血管將表現(xiàn)為強(qiáng)回聲的并且血管壁將表現(xiàn)為明亮的。彩色血流多普勒可以另外地被用于可視化血管。用于使用超聲換能器定位頸動脈體的技術(shù)可以包括把換能器560放置在患者的頸部的側(cè)部在頸總動脈102上以作為大的圓形的橫截面察看頸總動脈,其可以被多普勒效應(yīng)進(jìn)一步照亮。換能器560可以然后被在顱骨方向滑動,同時觀察頸總動脈橫截面的圖像。當(dāng)換能器接近頸動脈分叉200時,橫截面的圖像可以表現(xiàn)為增寬,形成在中心中的頸部或錐形,然后分割為兩個圓形的橫截面,其代表內(nèi)頸動脈201和外頸動脈206。換能器560可以具有視線指示器561。如圖17中所示的,經(jīng)皮消融裝置562(例如RF探針)可以被沿著視線指示器561的線插入被可視化的頸動脈體,或頸動脈體被預(yù)期在其處的地點(例如被可視化的頸動脈分叉的鞍部的內(nèi)側(cè)段),同時安全地避免被可視化的頸動脈??蛇x擇地,換能器560可以被以另外的角度放置在患者的頸部上,例如以獲得頸動脈的矢狀視圖,如圖18中所示的,以提供經(jīng)皮消融裝置562的相對于動脈或頸動脈體的地點的另外的信息。可選擇的換能器和技術(shù)可以被用于把經(jīng)皮消融裝置562安全地放置為緊鄰于頸動脈體101。經(jīng)皮消融裝置562可以可選擇地包括反射波設(shè)計。例如,裝置可以包括有紋路的或有溝槽的表面以增加超聲波的向換能器/收發(fā)器的反向散射,這可以改進(jìn)裝置的可見度。
可選擇地,在把經(jīng)皮消融裝置插入目標(biāo)部位之前,經(jīng)皮裝置例如針、顯微針或電刺激電極可以使用超聲可視化被放置為緊鄰于目標(biāo)。
理解,用于使用超聲輔助頸動脈體或頸動脈體神經(jīng)的經(jīng)皮消融同時留出其他的神經(jīng)、壓力感受器和血管例如頸靜脈的技術(shù)適用于上文描述的血管內(nèi)消融技術(shù)。理解,成像的不同的形態(tài)可以被組合并且血管內(nèi)導(dǎo)管操縱不排除但是潛在地可以補(bǔ)充經(jīng)皮的技術(shù)。
一旦目標(biāo)頸動脈體或頸動脈體的估計的地點例如頸動脈的鞍部或分叉的內(nèi)側(cè)段使用可視化被識別,或可能地使用電刺激被確認(rèn),那么經(jīng)皮消融裝置可以被插入目標(biāo)中或被放置為緊鄰于目標(biāo)。例如,如圖14至16中所示的,經(jīng)皮消融裝置可以是射頻消融針500或套管。RF消融可以是對于消融頸動脈體或相關(guān)聯(lián)的神經(jīng)來說期望的能量形態(tài),因為損傷體積可以被控制。此外,緊鄰于頸動脈體形成的RF損傷可以有效地消融頸動脈體或相關(guān)聯(lián)的神經(jīng),同時安全地避免由很大的血流量產(chǎn)生的血管壁中的熱沉導(dǎo)致的對較大的血管例如總、內(nèi)和外頸動脈或頸靜脈的非期望的或過量的破壞。期望的損傷體積(例如約30至900mm3)可以通過選擇RF電極大小(例如規(guī)格和長度)以及射頻能量遞送參數(shù)(例如功率、持續(xù)時間和斜坡坡度)實現(xiàn)。RF消融針可以例如等于或小于約16規(guī)格針(例如20規(guī)格、22規(guī)格)并且可以被沿著其軸502電絕緣,具有等于或小于約10mm長(例如2至5mm)的電暴露的遠(yuǎn)端端頭504。RF消融針500可以包括在遠(yuǎn)端端頭504中的溫度傳感器506。RF消融針和溫度傳感器可以經(jīng)過連接線509被連接于計算機(jī)化的RF發(fā)生器510。參比電極512可以被放置在患者的皮膚上以完成RF電路。計算機(jī)化的RF發(fā)生器510可以使用結(jié)合有來自溫度傳感器506的溫度數(shù)據(jù)的反饋控制算法110控制射頻能量的向RF消融針500的遞送??蛇x擇地,RF消融針可以具有鈍的或圓形的端頭以減少穿刺頸動脈或頸靜脈的風(fēng)險。鈍端頭RF消融針可以經(jīng)過患者的皮膚中的使用手術(shù)刀或引入器針制造的小的切口被插入??蛇x擇地,RF探針系統(tǒng)可以包括套管,套管具有從套管突出以穿刺經(jīng)過組織例如皮膚或頸動脈筋膜的矩形切割端頭和鋒利的套管針(例如鉛筆尖或斜角端頭)。鋒利的套管針當(dāng)接近或緊鄰于頸動脈或頸動脈體(例如目標(biāo)部位)地操縱時可以被鈍端頭套管針、刺激電極或RF電極代替。鋒利的套管針的又另一個替代形式是使用從套管突出的RF穿孔電極。RF穿孔(例如通過電穿孔的穿孔)可以通過遞送被RF發(fā)生器提供的RF穿孔參數(shù)被進(jìn)行。例如,射頻能量可以被配置為以高阻抗(例如2000-6000Ω)、低功率(例如5-25W)、以短脈沖(例如0.25-3秒)的高電壓(例如150-180V)操作。被通過相對小的電極遞送的這樣的RF參數(shù)可以使組織細(xì)胞破裂,允許電極緩和地推動經(jīng)過組織。使用RF穿孔穿過組織例如頸動脈筋膜的益處是更少的物理力被需要并且伸張(tenting)(高強(qiáng)度的組織抵抗鋒利的物體的穿刺并且在伸張的形狀中向物體變形直到足夠的力被施加以突破組織的現(xiàn)象)被很大地減少。因此,使用鋒利的裝置穿刺穿過頸動脈筋膜以及非故意地把鋒利的裝置過于遠(yuǎn)地或不受控制地前探入頸動脈中的風(fēng)險被很大地減少。RF穿孔能量可以被關(guān)閉或RF穿孔電極可以被套管中的鈍端頭或鋒利端頭套管針或電極代替以把裝置穿過較軟的組織。
此外,一旦經(jīng)皮消融裝置被插入期望的地點并且在施加消融性的能量之前,刺激電流可以被施加于頸動脈體以確認(rèn)消融裝置的地點。例如,刺激電流可以目前已知激發(fā)傳入交感神經(jīng)纖維(例如20Hz,100μs脈沖,1-10mA)。交感神經(jīng)性生理響應(yīng)(例如增加的血壓、呼吸或心率)可以指示儀器在正確的地點處并且消融能量可以然后被施加。將表明不同的地點可以被尋求的負(fù)的響應(yīng)將是HR和BP的減少(被壓力反射或迷走神經(jīng)的神經(jīng)刺激導(dǎo)致)、舌頭的突出、或臉部或喉部肌肉的抽搐(被舌下神經(jīng)刺激導(dǎo)致)、或交感神經(jīng)激活的預(yù)期的臨床征象(被交感神經(jīng)干刺激導(dǎo)致)。
局部麻醉可以通過使得被局部麻醉劑的滲透的區(qū)域中的所有的神經(jīng)失能干擾反射的研究(例如化學(xué)反射的電的或化學(xué)的刺激)。使用IV麻醉劑或全身麻醉的鎮(zhèn)靜可以被用于管理患者不舒適性,同時允許對化學(xué)反射刺激的生理響應(yīng)??蛇x擇地,局部麻醉可以在反射之后被植入并且頸動脈體的地點使用非常小的針或電刺激電極(例如20至25規(guī)格)被確認(rèn),其可以比更大的經(jīng)皮消融裝置對患者造成更少疼痛。例如,小的電刺激電極可以被配置為具有管腔并且被插入目標(biāo)部位,刺激可以被施加,并且,當(dāng)對頸動脈體的緊鄰性通過生理響應(yīng)監(jiān)測被確認(rèn)時,局部麻醉劑以及可選擇的造影溶液可以被注射經(jīng)過小的電刺激電極管腔,這可以允許較大的經(jīng)皮消融裝置被以最小的疼痛插入。
在施加消融性的能量之前確認(rèn)對頸動脈體的緊鄰性的另一個實施方案利用頸動脈體中的生長抑素受體部位的高濃度。少量的具有短的半衰期的放射性劑,例如被生長抑素標(biāo)記的銦-111或可商購獲得的銦In-111噴曲肽,可以被注射入患者的血液流中或直接地注射入頸動脈中。銦In-111噴曲肽目前被用于攜帶生長抑素受體的原始和轉(zhuǎn)移性神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤的閃爍法定位。CT掃描閃爍掃描術(shù)被預(yù)期允許定位頸動脈體時的高的精確度。這種物質(zhì)或相似的物質(zhì)可以被靜脈內(nèi)地注射,如通常在臨床實踐中使用的。此外,上文描述的用于使用球囊的EC閉塞(見圖13)的技術(shù)可以輔助定位劑,例如碘基的放射性造影劑、釓或In-111噴曲肽的注射以及輔助減少所需要的放射性材料的量。閉塞或部分閉塞技術(shù)將增加這樣的劑的停留時間和向頸動脈體中的滲透。
可選擇地,經(jīng)皮消融裝置的不同的形式可以被用于遞送消融性的能量以消融目標(biāo)組織。例如,低溫探針、熱探針或用于化學(xué)劑或消融劑或硬化劑的注射的針可以被作為經(jīng)皮消融技術(shù)引入穿過患者的頸部的緊鄰于頸動脈體的皮膚。可選擇地,套管(例如空心針)可以被用于提供穿過組織的經(jīng)皮的進(jìn)入以引入消融探針或具有電極的導(dǎo)管或藥物輸注導(dǎo)管。
經(jīng)皮途徑的另一個實施方案可以涉及使用磁共振成像(MRI)可視化目標(biāo)頸動脈體和頸動脈。MRI天線可以被放置在毗鄰的動脈或靜脈中或放置在患者的頸部的緊鄰于患者的頸動脈體的外表面上以增加分辨率。由MRI相容材料例如鎳鈦諾(Nitinol)制造的經(jīng)皮消融裝置可以被用于注射消融性的溶液或用于施加射頻能量。因為RF發(fā)生器是高阻抗電路,所以它們不干擾MRI。
體外的:
另一個可選擇的實施方案可以使用從患者的身體外部施加的能量消融頸動脈體。例如,采用體外高強(qiáng)度聚焦超聲(HIFU)或立體定位放射治療的系統(tǒng)可以被用于把消融性的能量聚焦在目標(biāo)組織中。目標(biāo)組織可以使用非侵入性技術(shù)例如CT、MRI或超聲波掃描術(shù)被識別和追蹤??蛇x擇地,在下文描述的用于可視化/識別的技術(shù)可以被采用。
HIFU是一種涉及被定位在身體的外部的超聲換能器(或換能器的陣列)的技術(shù),其中超聲換能器把超聲束通過透鏡、換能器的彎曲的形狀或換能器的相位陣列的動態(tài)控制聚焦在距表面給定的深度的小的體積的組織上。聚焦束把聚焦區(qū)中的組織加熱至消融溫度(例如65至85℃)。如圖19中所示的,HIFU換能器620可以被放置在患者100外部并且瞄準(zhǔn)頸動脈體101。超聲束行進(jìn)穿過傳導(dǎo)介質(zhì)622例如水并且穿過患者100,在患者100它們被聚焦于目標(biāo)部位(例如頸動脈體),同時避開對其他的組織(例如頸靜脈108、內(nèi)頸動脈201、外頸動脈206)的很大的非期望的破壞。定位目標(biāo)部位可以使用成像技術(shù)例如MRI、CT或超聲波掃描術(shù)被輔助??蛇x擇地,在消融之前或期間換能器620可以遞送不加熱組織但是產(chǎn)生攪動的超聲波。這可以被用于刺激頸動脈體以及通過監(jiān)測生理響應(yīng)確認(rèn)換能器瞄準(zhǔn)正確的地點。在消融之后,攪動可以確認(rèn)頸動脈體被消融,如果其不再被刺激的話。生理監(jiān)護(hù)儀(例如心率監(jiān)測器、血壓監(jiān)測器、血流量監(jiān)測器、MSNA監(jiān)測器)可以與計算機(jī)化的HIFU發(fā)生器通信以提供響應(yīng)于刺激的反饋信息。如果生理響應(yīng)與給定的刺激相關(guān),那么計算機(jī)化的HIFU發(fā)生器可以提供正向的確認(rèn)的指示。
治療的方法:
根據(jù)具體的實施方案的方法包括至少部分地基于把患者識別作為患有交感神經(jīng)介導(dǎo)的疾病,例如心臟的、新陳代謝的或肺的疾病,例如高血壓(例如難醫(yī)治的高血壓)、充血性心力衰竭(CHF)或呼吸困難,消融患者的頸動脈體中的至少一個。
程序可以包括診斷、基于診斷的選擇、進(jìn)一步的篩選(例如化學(xué)敏感性的基線評估)、至少部分地基于診斷治療患者或通過化學(xué)感受器(例如頸動脈體)消融程序例如所公開的實施方案中的一個的進(jìn)一步的篩選。此外,在消融之后,治療的方法可以涉及進(jìn)行消融后評估以與基線評估比較并且基于評估作出決定(例如藥物治療的調(diào)整,在新的位置中或使用不同的參數(shù)再治療,或消融第二化學(xué)感受器,如果僅一個在之前被消融的話)。
化學(xué)感受器消融程序可以包括以下的步驟或其組合:患者鎮(zhèn)靜,定位目標(biāo)末梢化學(xué)感受器,可視化目標(biāo)末梢化學(xué)感受器,確認(rèn)目標(biāo)消融部位是或緊鄰于末梢化學(xué)感受器,確認(rèn)目標(biāo)消融部位距壓力感受器或其神經(jīng)有安全距離,在消融步驟之前、期間或之后提供向目標(biāo)部位或目標(biāo)末梢化學(xué)感受器的刺激(例如電的、機(jī)械的、化學(xué)的),監(jiān)測對所述刺激的生理響應(yīng),麻醉目標(biāo)部位,保護(hù)腦免于潛在的栓塞,熱地保護(hù)緊鄰的壓力感受器,消融目標(biāo)部位或末梢化學(xué)感受器,監(jiān)測消融參數(shù)(例如溫度、阻抗、頸動脈中的血流量),在消融步驟期間或之后確認(rèn)化學(xué)感受器活性(例如化學(xué)敏感性、HR、血壓、換氣、交感神經(jīng)活性)的減少,移除消融裝置,進(jìn)行消融后評估,在患者中的其他的末梢化學(xué)感受器上重復(fù)化學(xué)感受器消融程序的任何步驟。
患者篩選以及消融后評估可以包括生理測試或收集信息,例如化學(xué)反射敏感性、中樞交感神經(jīng)活性、心率、心率變異性、血壓、換氣、激素的產(chǎn)生、外周血管阻力、血液pH、血液PCO2、換氣過度的程度、峰值VO2、VE/VCO2斜率。被直接地測量的最大攝氧量(更正確地心力衰竭患者中的pVO2)和呼吸效率VE/VCO2斜率的指標(biāo)已經(jīng)被顯示出是心力衰竭中的運動耐量的可再現(xiàn)的標(biāo)記物并且提供關(guān)于患者的臨床的狀態(tài)和預(yù)后的客觀的和另外的信息。
治療的方法可以包括使用刺激電極的對目標(biāo)區(qū)域的電刺激,以確認(rèn)對頸動脈體的緊鄰。例如,產(chǎn)生正向的頸動脈體刺激效果的具有帶50至500微秒(μs)的脈沖持續(xù)時間的以約20至40Hz的1-10毫安(mA)脈沖串的刺激信號可以指示刺激電極在足以有效地消融頸動脈體的對頸動脈體或頸動脈體的神經(jīng)的緊鄰內(nèi)。正向的頸動脈體刺激效果可以是與刺激的施加伴行的增加的血壓、心率或換氣。這些變量可以被監(jiān)測、記錄或顯示以幫助評估對頸動脈體的緊鄰的確認(rèn)?;趯?dǎo)管的技術(shù),例如,可以具有在能量遞送元件近端的用于消融的刺激電極??蛇x擇地,能量遞送元件本身也可以作為刺激電極使用。圖7可以圖示這種構(gòu)思的實施方案,其中射頻電極207也可以被用于遞送刺激信號。在這種情況下,RF發(fā)生器210或分離的刺激發(fā)生器可以向電極207提供刺激信號??蛇x擇地,遞送非電的消融性能量的形式的能量遞送元件,例如低溫消融施加器,可以被配置為也遞送電刺激信號,如上文描述的。又另一個替代形式包括不同于消融元件的刺激電極。例如,在手術(shù)程序期間,刺激探針可以被接觸至被手術(shù)地暴露的被懷疑的頸動脈體。正向的頸動脈體刺激效果可以確認(rèn)被懷疑的結(jié)構(gòu)是頸動脈體并且消融可以開始。生理監(jiān)護(hù)儀(例如心率監(jiān)測器、血壓監(jiān)測器、血流量監(jiān)測器、MSNA監(jiān)測器)可以與計算機(jī)化的刺激發(fā)生器(其還可以是消融發(fā)生器)通信,以提供響應(yīng)于刺激的反饋信息。如果生理響應(yīng)與給定的刺激相關(guān),那么計算機(jī)化的發(fā)生器可以提供正向的確認(rèn)的指示。
可選擇地或另外地,已知激發(fā)頸動脈體的化學(xué)敏感細(xì)胞的藥物可以被直接地注射入頸動脈中或全身地給予入患者靜脈或動脈中以引出血液動力學(xué)的響應(yīng)或呼吸響應(yīng)。可以激發(fā)化學(xué)感受器的藥物的實例包括尼古丁、阿托品、多沙普侖、阿米三嗪、高鉀血、茶堿、腺苷、硫化物、洛貝林、乙酰膽堿、氯化銨、甲胺、氯化鉀、新煙堿、毒芹堿、胞嘧啶、乙醛、1-甲基膽堿的乙?;ズ鸵一选㈢昴憠A、哌啶、單異毒蠅堿和乙?;畻铛0返膯畏吁ァ⑥继J的生物堿、檸檬酸鈉、三磷酸腺苷、二硝基酚、咖啡因、可可堿、乙醇、乙醚、氯仿、苯基縮二胍、鷹爪豆堿、可拉明(尼可剎米)、卡地阿唑(戊四氮)、二甲基氨基亞甲基二氧丙烷的碘甲基鹽、乙基三甲基銨丙烷、三甲基銨、羥色胺、罌粟堿、新斯的明、酸性。
治療的方法可以還包括在消融之后把電的或化學(xué)的刺激施加于目標(biāo)區(qū)域或全身地施加以確認(rèn)成功的消融。心率、血壓或換氣可以被監(jiān)測改變或與消融之前的對刺激的反應(yīng)比較以評估目標(biāo)頸動脈體是否被消融。消融后刺激可以使用用于進(jìn)行消融前刺激的相同的設(shè)備進(jìn)行。生理監(jiān)護(hù)儀(例如心率監(jiān)測器、血壓監(jiān)測器、血流量監(jiān)測器、MSNA監(jiān)測器)可以與計算機(jī)化的刺激發(fā)生器(其還可以是消融發(fā)生器)通信,以提供響應(yīng)于刺激的反饋信息。如果與給定的刺激相關(guān)的生理響應(yīng)在消融之后與在消融之前的生理響應(yīng)相比被減少,那么計算機(jī)化的發(fā)生器可以提供消融效力的指示或可能的程序建議,例如重復(fù)消融、調(diào)整消融參數(shù)、改變位置、消融另一個頸動脈體或化學(xué)傳感器、或終結(jié)程序。
可視化:
可視化內(nèi)部結(jié)構(gòu)(例如頸動脈體或周圍的結(jié)構(gòu))的可選擇的步驟可以使用一個或多個非侵入性成像形態(tài)(例如熒光檢查法、射線照相術(shù)、動脈攝影術(shù)、CT、MRI、超聲波掃描術(shù))或微創(chuàng)技術(shù)(例如IVUS、內(nèi)窺鏡檢查、光學(xué)相干斷層成像)被實現(xiàn)。可視化步驟可以被作為患者評估的一部分進(jìn)行,在消融程序之前進(jìn)行以評估解剖結(jié)構(gòu)的風(fēng)險和地點,在消融程序期間進(jìn)行以幫助引導(dǎo)消融裝置,或在消融程序之后進(jìn)行以評估結(jié)果(例如消融的效力)。
圖13示出了血管,例如灌注血管球的小動脈204和209,和頸動脈竇神經(jīng)205的示意圖。頸動脈竇神經(jīng)205攜帶來自頸動脈體101中的化學(xué)感受器和頸動脈竇202中的壓力感受器的信號。
由于對CC的壁的緊鄰和頸動脈體的在人類中的一致(預(yù)期在病例的至少80%中)的位置,程序可以使用由向CC、IC或EC中的放射照相顯影劑注射輔助的熒光檢查法被可視地引導(dǎo)。
頸總動脈的血管內(nèi)的(例如經(jīng)股的)動脈攝影術(shù)以及然后內(nèi)頸動脈和外頸動脈的選擇性的動脈攝影術(shù)可以被用于確定導(dǎo)管端頭的在CC分叉處的位置。此外,球動脈(這些動脈可以是高至4mm長的并且直接地來源于主要的患者動脈)的口(ostia)可以通過拖曳染料注射導(dǎo)管并且釋放小的量(“一股”)的染料被識別。如果球動脈被識別,那么其可以被導(dǎo)絲插入套管并且可能地進(jìn)一步被小口徑導(dǎo)管插入套管。染料的向球動脈中的直接的注射可以在消融程序中進(jìn)一步輔助介入醫(yī)生。意識到,供給的球動脈是小的并且微導(dǎo)管可以被需要以套管插入它們。
可選擇地,超聲可視化可以允許醫(yī)師看到頸動脈以及甚至頸動脈體。另一個用于可視化的方法可以包括使用計算機(jī)斷層攝影(CT)引導(dǎo)把小的針(例如22規(guī)格)插入頸動脈體中或朝向頸動脈體插入。線或針可以被留在地點中作為基準(zhǔn)的引導(dǎo)物,或造影劑可以被注射入頸動脈體中。造影劑的向頸靜脈的徑流可以確認(rèn)目標(biāo)被實現(xiàn)。
計算機(jī)斷層攝影(CT)也可以被用于輔助識別頸動脈體。圖20(Nguyen R.P.Carotid Body Detection on CT Angiography,AM J Neuroradiology 32:1096-99,2011年6月-7月)是使用以2mm厚度的以2mm增量的B20內(nèi)核進(jìn)行的受試者的頸部的傾斜的矢狀視圖的CT圖像,示出了在頸動脈分叉處的頸動脈體。這樣的成像可以被用于幫助把消融裝置引導(dǎo)至頸動脈體或提供用于體外消融程序(例如HIFU、立體定位放射治療)的目標(biāo)。
超聲可視化(例如超聲波掃描術(shù))是用于可視化皮下的身體結(jié)構(gòu)包括血管和周圍的組織的基于超聲的成像技術(shù)。多普勒超聲使用被反射的超聲波識別和顯示經(jīng)過血管的血流動。操作者典型地使用被直接地放置在患者的皮膚上并且向內(nèi)瞄準(zhǔn)導(dǎo)向超聲波經(jīng)過患者的組織的手持式的換能器/收發(fā)器。超聲可以被用于可視化患者的頸動脈體以幫助引導(dǎo)消融裝置。
可視化步驟和導(dǎo)航步驟可以包括被數(shù)字地疊加以作為用于儀器定位的地圖使用的多重的成像形態(tài)(例如CT、熒光檢查法、超聲)。疊加大的血管例如頸動脈的邊界可以被進(jìn)行以組合圖像。
對在不同的坐標(biāo)點處的刺激的響應(yīng)可以被作為3維或2維正交平面地圖數(shù)字地存儲。顯示電可激發(fā)的點或點坐標(biāo)(例如壓力感受器、壓力感受器神經(jīng)、化學(xué)感受器和化學(xué)感受器神經(jīng))頸動脈分叉的這樣的電地圖,可以被與血管的圖像(例如CT、熒光檢查法、超聲)疊加。這可以被用于引導(dǎo)程序,以及識別目標(biāo)區(qū)域和待避免的區(qū)域。
此外,如上文提出的,應(yīng)當(dāng)理解,提供治療的裝置也可以被用于定位頸動脈體以及用于提供各種刺激(電的、化學(xué)的、其他的)以測試CBC/CSB的基線響應(yīng)并且測量這些響應(yīng)的在治療之后的改變或為了實現(xiàn)期望的生理和臨床效果的對于另外的治療的需要。
患者選擇和評估:
在一個實施方案中,程序可以包括把患者評估為對于頸動脈體消融來說貌似合理的候選者。這樣的評估可以涉及診斷患有交感神經(jīng)介導(dǎo)的疾病的患者(例如MSNA微神經(jīng)學(xué)、血液或尿液中的兒茶酚胺(cataclomine)的測量、心率、或心率變異性的低/高頻率分析可以被用于評估交感緊張)?;颊咴u估可以還包括其他的患者選擇準(zhǔn)則,例如高頸動脈體活性(即頸動脈體超敏性或活動過度)的指標(biāo)例如在休息時的換氣過度和低碳酸血癥的組合,高頸動脈體神經(jīng)活性(例如直接地測量的),周期性呼吸的發(fā)病率,呼吸困難,被中樞睡眠呼吸暫停升高的腦利尿鈉肽,低鍛煉容量,具有心臟再同步化治療,心房顫動,左心室的射血分?jǐn)?shù),使用β阻斷劑或ACE抑制劑。
患者評估可以還涉及選擇具有高末梢化學(xué)敏感性(例如對被標(biāo)準(zhǔn)化至大于或等于約0.71/min/min SpO2的氧減飽和度(desaturation ofoxygen)的缺氧的呼吸響應(yīng))的患者,這可以涉及表征患者的化學(xué)感受器敏感性、對被暫時阻斷的頸動脈體化學(xué)反射的反應(yīng)、或其組合。
雖然具有許多用于測量化學(xué)敏感性的方式,但是它們可以被分割為(a)主動的被激起的響應(yīng)和(b)被動的監(jiān)測。主動的測試可以通過誘導(dǎo)間歇的缺氧(例如通過攝入氮氣或CO2或氣體的組合的呼吸)或通過向和從4至10升袋子反復(fù)呼吸空氣被進(jìn)行。例如:對通過呼吸或心率的增加測量的短的時期的缺氧的超敏響應(yīng)可以提供對于治療的指示。這樣的響應(yīng)的消融或很大的減少可以指示成功的程序。此外,存在可以在被施加時阻斷或激發(fā)頸動脈體的電刺激、藥物和化學(xué)物(例如多巴胺、利多卡因)。
期望的治療的區(qū)域(包括頸動脈和主動脈化學(xué)感受器和壓力感受器和相應(yīng)的神經(jīng))的地點和基線函數(shù)可以在治療之前通過向頸動脈體或其他將導(dǎo)致生理的或臨床的事件例如SNS活性、心率或血壓的增加或減小的預(yù)期改變的器官施加刺激被確定。這些刺激也可以在治療之后被施加以確定治療的效果或以指示對于治療的重復(fù)的施加以實現(xiàn)期望的生理的或臨床的效果的需要。刺激可以是在本質(zhì)上電的或化學(xué)的并且可以被經(jīng)過同一個或另外的導(dǎo)管遞送或可以被分離地遞送(例如物質(zhì)的經(jīng)過末梢IV的注射以影響將被預(yù)期導(dǎo)致預(yù)測的生理的或臨床的效果的CBC)。
如圖21中所示的,基線刺激測試可以被進(jìn)行以選擇可以受益于頸動脈體消融程序的患者。例如,具有高末梢化學(xué)敏感性獲得(例如高于年齡匹配的一般人群化學(xué)敏感性大于或等于約兩個標(biāo)準(zhǔn)偏差,或可選擇地高于對0.5或0.7ml/min/%O2的缺氧的閾值末梢化學(xué)敏感性)的患者可以被選擇用于頸動脈體消融程序。預(yù)期的遭受心臟的、新陳代謝的或肺的疾病(例如高血壓、CHF、糖尿病)的患者可以被選擇700?;颊呖梢匀缓蟊粶y試以評估基線末梢化學(xué)感受器敏感性(例如每分通氣量、潮氣量、換氣率、心率或其他的對缺氧或高碳酸血癥刺激的響應(yīng))702。基線末梢化學(xué)敏感性可以使用本領(lǐng)域中已知的涉及具有減少的O2含量的氣體混合物(例如純氮氣、CO2、氦氣或具有減少的量的O2和增加的量的CO2的可呼吸的氣體混合物)的吸入或氣體的向袋子中的再呼吸的測試被評估。同時地,患者的每分通氣量或初始的交感神經(jīng)媒介的生理參數(shù)例如每分通氣量或HR可以被測量并且與氣體混合物中的O2水平比較。相似于這的測試可以說明被稱為化學(xué)感受器設(shè)置點和增益的指標(biāo)。這些指標(biāo)指示化學(xué)感受器敏感性。如果患者的化學(xué)敏感性不被評估為是高的(例如小于年齡匹配的一般人群化學(xué)敏感性或其他的有關(guān)的數(shù)字閾值約兩個標(biāo)準(zhǔn)偏差),那么患者可以不是對于頸動脈體消融程序來說合適的候選者704。相反地,具有化學(xué)感受器超敏性(例如高于正常大于或等于約兩個標(biāo)準(zhǔn)偏差)的患者可以前進(jìn)以具有頸動脈體消融程序706。在頸動脈體消融程序之后,患者的化學(xué)敏感性可以可選擇地被再次地測試708并且與基線測試的結(jié)果比較702。第二測試708或第二測試的與基線測試的比較可以提供治療成功的指示710或表明進(jìn)一步的干預(yù)712,例如藥物治療的可能的調(diào)整,使用被調(diào)整的參數(shù)或地點重復(fù)頸動脈體消融程序,或如果第一程序僅以一個頸動脈體為目標(biāo),進(jìn)行在第二頸動脈體上的另外的頸動脈體消融程序??梢灶A(yù)期,具有化學(xué)感受器超敏性或活動過度的患者可以在成功的頸動脈體消融程序之后返回至近似正常的敏感性或活性。
用于選擇用于頸動脈體消融程序的患者的可選擇的方案在圖22中示出。具有單獨的或與其他的臨床的和生理的參數(shù)組合的高的末梢化學(xué)敏感性或頸動脈體活性(例如高于正常的≥約2個標(biāo)準(zhǔn)偏差)的患者如果進(jìn)一步正向地響應(yīng)于頸動脈體活性的暫時的阻斷的話,他們可以是特別地良好的用于頸動脈體消融治療的候選者。如圖22中所示的,預(yù)期的遭受心臟的、新陳代謝的或肺的疾病的患者可以被選擇700以被測試以評估基線末梢化學(xué)感受器敏感性702。不具有高的化學(xué)敏感性的患者可以不是對于頸動脈體消融程序貌似合理的候選者704。具有高的化學(xué)敏感性的患者可以被給予暫時地阻斷頸動脈體化學(xué)反射的進(jìn)一步的評估714。例如,暫時的阻斷可以被化學(xué)地進(jìn)行,例如使用化學(xué)物,例如血管內(nèi)的多巴胺或相似于多巴胺的物質(zhì)、血管內(nèi)的α-2腎上腺素能激動劑、氧氣、大體的堿性、或在頸動脈體外部的阿托品的局部的(local)或局部的(topical)應(yīng)用。具有對暫時頸動脈體阻斷測試的陰性的響應(yīng)(例如交感神經(jīng)活性指標(biāo)例如呼吸、HR、心率變異性、MSNA、脈管系統(tǒng)抵抗性等等不被顯著地改變)的患者可以是對于頸動脈體消融程序貌似較不合理的候選者704。相反地,具有對暫時頸動脈體阻斷測試的陽性的響應(yīng)(例如呼吸或交感神經(jīng)活性的指標(biāo)被顯著地改變)的患者可以是對于頸動脈體消融程序貌似更合理的候選者716。
具有多個潛在的用于進(jìn)行暫時頸動脈體阻斷測試714的方式。氧過多(例如高于PO2的正常的水平),例如,已知部分地阻斷(約50%)或減少頸動脈體的傳入交感神經(jīng)響應(yīng)。因此,如果患者的交感神經(jīng)活性指標(biāo)(例如呼吸、HR、HRV、MSNA)被氧過多(例如高于正常的水平的O2的吸入)減少3-5分鐘,那么患者可以是對于頸動脈體消融治療特別地貌似合理的候選者。對氧過多的交感神經(jīng)響應(yīng)可以通過監(jiān)測每分通氣量被實現(xiàn)(例如多于20-30%的減少可以指示患者具有頸動脈體活動過度)。為了喚起頸動脈體響應(yīng),或把其與含氧量正常的條件中的頸動脈體響應(yīng)比較,高于3-4%的CO2可以被混合入被患者吸進(jìn)的氣體中(氮氣含量將被減少)或另一個藥物劑可以被用于引起對CO2、pH或葡萄糖濃度的改變的頸動脈體響應(yīng)??蛇x擇地,響應(yīng)于呼吸高濃度O2氣體混合物的向休息狀態(tài)呼吸的“缺氧驅(qū)動的撤回(withdrawal ofhypoxic drive)”可以被用于較簡單的測試。
可選擇的暫時頸動脈體阻斷測試涉及施用低于麻醉的量的麻醉氣體氟烷,這已知暫時地壓制頸動脈體活性。此外,具有已知反向地抑制頸動脈體的可注射的物質(zhì),例如多巴胺。然而,任何以期望的方式影響頸動脈體機(jī)能的物質(zhì),無論是被另一個方式吸入、注射還是遞送至頸動脈體,都可以被使用。
另一個可選擇的暫時頸動脈體阻斷測試涉及冷能的向頸動脈體的施加(即熱的除去)。例如,頸動脈體或其神經(jīng)可以被冷卻至在約-15℃至0℃之間的溫度范圍以暫時地減少神經(jīng)活性或向和從頸動脈體的血流量,從而減少或抑制頸動脈體活性。
評估暫時頸動脈體阻斷測試的可選擇的方法可以涉及測量脈壓。非侵入性的脈壓裝置例如Nexfin(由位于荷蘭的阿姆斯特丹的BMEYE制造)可以被用于追蹤外周血管阻力的心搏與心搏間改變(beat-to-beat change)?;加懈哐獕夯駽HF的患者可以是對使用氧氣或阻斷藥物的注射的暫時頸動脈體阻斷敏感的。這樣的患者的外周血管阻力可以被預(yù)期響應(yīng)于頸動脈體阻斷而實質(zhì)上減少。這樣的患者可以是對于頸動脈體消融治療來說良好的候選者。
又另一個可以被用于評估患者是否可以是對于頸動脈體消融治療來說良好的候選者的指標(biāo)是壓力反射或壓力感受器敏感性的響應(yīng)于頸動脈體阻斷的增加。已知,活動亢進(jìn)的化學(xué)敏感性壓制壓力反射。如果頸動脈體活性被暫時地減少,那么頸動脈竇壓力反射(壓力反射敏感性(BRS)或壓力反射增益)可以被預(yù)期增加。壓力反射貢獻(xiàn)對自發(fā)的驅(qū)動有益的副交感組成部分。被抑制的BRS經(jīng)常與死亡和惡性室性心律失常的增加的發(fā)生率相關(guān)聯(lián)。壓力反射是使用標(biāo)準(zhǔn)的非侵入性的方法可測量的。一個實例是在高頻帶和低頻帶中的ECG的RR間期和收縮壓變異性的譜分析。響應(yīng)于頸動脈體的暫時的阻斷壓力反射增益的增加可以是對于永久的治療的良好的指示。壓力反射敏感性也可以通過對由苯腎上腺素的注射誘導(dǎo)的血壓的瞬時升高的心率響應(yīng)被測量。
可選擇的方法涉及使用葡萄糖耐受性的指標(biāo)選擇患者并且確定糖尿病患者中的頸動脈體阻斷或除去的結(jié)果。具有頸動脈體活動過度導(dǎo)致代謝疾病的發(fā)展和嚴(yán)重性的證據(jù)。
通常,有益的響應(yīng)可以作為總體的自主平衡中的副交感的增加或交感緊張的減小被看到。例如,呼吸或HR的功率譜密度(PSD)曲線可以使用非參數(shù)的快速傅立葉變換算法(FFT)被計算。FFT參數(shù)可以被設(shè)置為256-64k緩沖大小,漢明窗口,50%重疊,0至0.5或0.1至1.0Hz范圍。HR信號和呼吸信號可以被分析相應(yīng)于(1)正常的未被阻斷的頸動脈體呼吸和(2)具有被阻斷的頸動脈體的呼吸相同的時間段。
功率可以被對于三個帶計算:在0至0.04Hz之間的特低頻(VLF),在0.04-0.15Hz之間的低頻帶(LF)和在0.15-0.4Hz之間的高頻帶(HF)。在LF和HF帶中的累積譜功率也可以被計算;被標(biāo)準(zhǔn)化至在0.04至0.4Hz之間(TF=HF+LF)的總功率并且作為總數(shù)的%表示。CHF患者的自然呼吸速率,例如,可以是非常高的,在0.3-0.4Hz范圍內(nèi)。
VLF帶可以被假設(shè)反映可以在CHF患者中存在的周期性呼吸頻率(典型地0.016Hz)。其可以被從HF/LF功率比計算中排除。
表征心率變異性(HRV)的LF和HF振蕩的功率表現(xiàn)為反映了,在它們的互反關(guān)系中,在各種生理的和病理生理學(xué)的條件期間發(fā)生的交感迷走(交感至副交感)平衡的狀態(tài)的改變。因此,HF貢獻(xiàn)的增加特別地可以被認(rèn)為是對頸動脈體阻斷的陽性的響應(yīng)。
另一個可選擇的評估頸動脈體活性的方法包括核醫(yī)學(xué)掃描,例如使用奧曲肽(ocretide)、生長抑素類似物或其他的被頸動脈體產(chǎn)生或結(jié)合的物質(zhì)。
此外,人工地增加血流量可以減少頸動脈體激活。相反地,人工地減少血流量可以刺激頸動脈體激活。這可以使用本領(lǐng)域中已知的改變血流量的藥物被實現(xiàn)。
具有大量的科學(xué)證據(jù)表明頸動脈體的肥大經(jīng)常伴隨疾病。過度增大的(即擴(kuò)大的)頸動脈體可以也導(dǎo)致疾病。因此,具有擴(kuò)大的頸動脈體的患者的識別可以是在確定用于治療的候選者中有幫助的。頸動脈體的成像可以通過使用放射攝影術(shù)、計算機(jī)斷層攝影或磁共振成像進(jìn)行的血管造影術(shù)被實現(xiàn)。
應(yīng)當(dāng)理解,可用的測量不限于上文描述的那些。以下或許是可能的:使用反映任何被頸動脈體機(jī)能的增加或減小導(dǎo)致或改變的臨床的或生理的參數(shù)的任何單一的測量結(jié)果或測量結(jié)果的組合評價患者的化學(xué)敏感性的基線狀態(tài)或狀態(tài)的改變。
具有大量的科學(xué)證據(jù)表明頸動脈體的肥大經(jīng)常伴隨疾病。過度增大的或擴(kuò)大的頸動脈體可以另外導(dǎo)致疾病。因此,具有擴(kuò)大的頸動脈體的患者的識別可以是在確定用于治療的候選者中有幫助的。
此外,可能的是,雖然患者不符合高末梢化學(xué)敏感性的預(yù)選擇的臨床的或生理的定義(例如高于正常的末梢化學(xué)敏感性大于或等于約兩個標(biāo)準(zhǔn)偏差),但是壓制末梢化學(xué)敏感性的物質(zhì)的施用可以是識別為用于所提出的治療的候選者的患者的可選擇的方法。這些患者可以具有不同的生理學(xué)或共存的疾病狀態(tài),它們與高于正常的末梢化學(xué)敏感性(例如大于或等于正常的末梢化學(xué)敏感性以及高于正常的末梢化學(xué)敏感性小于或等于約2個標(biāo)準(zhǔn)偏差)一致地可以仍然允許患者受益于頸動脈體消融。所提出的治療可以至少部分地基于一個目的,即頸動脈體消融將導(dǎo)致患者的生理的或臨床的過程的臨床上有意義的或臨床上有益的改變。合理的是相信,如果期望的臨床的或生理的改變發(fā)生,即使在不滿足預(yù)定義的篩選準(zhǔn)則,那么治療可以被進(jìn)行。
雖然本發(fā)明已經(jīng)參照目前被認(rèn)為是最好的模式的內(nèi)容描述,但是將理解,本發(fā)明不被限于所公開的實施方案。本發(fā)明覆蓋被包括在所附的權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的各種修改和等效的排列。