腎神經(jīng)調(diào)制的超聲裝置、系統(tǒng)、和方法
【專(zhuān)利摘要】此處公開(kāi)了用于通過(guò)體外施加能量實(shí)現(xiàn)腎神經(jīng)調(diào)制的醫(yī)療設(shè)備、系統(tǒng)和方法。本公開(kāi)的一個(gè)方面涉及結(jié)合了采用高強(qiáng)度聚焦的超聲的設(shè)備的裝置、系統(tǒng)、和方法。高強(qiáng)度聚焦的超聲可用于施加能量以調(diào)制有助于腎功能的神經(jīng)纖維，或施加能量至饋送或灌注神經(jīng)纖維的血管結(jié)構(gòu)。用于傳遞能量的超聲換能器可與期望的治療區(qū)域遠(yuǎn)程地定位和/或可定位在患者的身體外。在特定實(shí)施例中，超聲換能器可耦合至靶向系統(tǒng)，該靶向系統(tǒng)可位于體外或血管內(nèi)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】腎神經(jīng)調(diào)制的超聲裝置、系統(tǒng)、和方法
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求2012年4月27日提交的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)N0.61/639，771的優(yōu)先權(quán)的權(quán)益，該申請(qǐng)通過(guò)引用整體結(jié)合于此。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本公開(kāi)涉及一種神經(jīng)調(diào)制的超聲裝置、系統(tǒng)、和方法。具體而言，若干實(shí)施例涉及用于將能量施加至接近腎動(dòng)脈的神經(jīng)的高強(qiáng)度聚焦超聲裝置。

【背景技術(shù)】
[0004]高血壓、心臟衰竭、慢性腎臟疾病、胰島素抗性、糖尿病和代謝綜合征代表了顯著且不斷增長(zhǎng)的全球健康問(wèn)題。目前這些病癥的治療包括非藥理、藥理和基于設(shè)備的方法。盡管這些各種治療選項(xiàng)，用于防止疾病狀態(tài)及其后遺癥的發(fā)展的血壓控制和治療努力的速率仍然不能令人滿(mǎn)意。雖然這種情況的原因是多方面的并且包括不符合處方治療、在療效、不利事件分布、及其他方面響應(yīng)的異質(zhì)性的問(wèn)題，但顯而易見(jiàn)的是，替代選項(xiàng)對(duì)補(bǔ)充這些病癥的當(dāng)前治療的治療方案是有用的。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0005]圖1為示出了交感神經(jīng)系統(tǒng)(SNS)以及大腦如何經(jīng)由SNS與大腦通信的概念圖。
[0006]圖2為神經(jīng)支配左腎以形成圍繞左腎動(dòng)脈的腎叢的神經(jīng)的放大解剖視圖。
[0007]圖3A和3B分別為描繪了在大腦和腎臟之間的神經(jīng)傳出和傳入通信的人體的解剖和概念圖。
[0008]圖4A和4B分別為人的動(dòng)脈和靜脈血管的解剖圖。
[0009]圖5為高強(qiáng)度聚焦的超聲腎神經(jīng)調(diào)制的系統(tǒng)的視圖，該系統(tǒng)包括外部超聲能量發(fā)生器和外部治療設(shè)備。
[0010]圖6為高強(qiáng)度聚焦的超聲腎神經(jīng)調(diào)制的系統(tǒng)的視圖，該神經(jīng)調(diào)制系統(tǒng)包括外部超聲能量發(fā)生器和外部治療設(shè)備以及插入到患者的血管系統(tǒng)內(nèi)的血管內(nèi)靶向系統(tǒng)。
[0011]圖7為治療系統(tǒng)的視圖，該治療系統(tǒng)包括與放置在腎動(dòng)脈內(nèi)或腎動(dòng)脈附近的血管內(nèi)設(shè)備上的靶向元件相關(guān)聯(lián)的磁接收器。
[0012]圖8為治療系統(tǒng)的視圖，該治療系統(tǒng)包括與放置在腎動(dòng)脈內(nèi)或腎動(dòng)脈附近的血管內(nèi)導(dǎo)管上的靶向元件相關(guān)聯(lián)的磁發(fā)射器。
[0013]圖9為治療系統(tǒng)的視圖，該治療系統(tǒng)包括與治療設(shè)備和靶向系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的外部聲學(xué)發(fā)射器以及聲學(xué)接收器，靶向元件包括放置在腎動(dòng)脈內(nèi)或腎動(dòng)脈附近的血管內(nèi)設(shè)備上的聲學(xué)接收器。
[0014]圖10為治療系統(tǒng)的視圖，該治療系統(tǒng)包括與血管內(nèi)設(shè)備上的靶向元件相關(guān)聯(lián)的聲學(xué)發(fā)射器和接收器。
[0015]圖11為治療系統(tǒng)的視圖，該治療系統(tǒng)包括與血管內(nèi)設(shè)備上的靶向元件相關(guān)聯(lián)的單獨(dú)的聲學(xué)發(fā)射器。
[0016]圖12為治療系統(tǒng)的視圖，該治療系統(tǒng)包括與血管內(nèi)設(shè)備上的靶向元件相關(guān)聯(lián)的可致動(dòng)聲學(xué)發(fā)射器。
[0017]圖13為治療系統(tǒng)的視圖，該治療系統(tǒng)包括與血管內(nèi)設(shè)備上的靶向元件相關(guān)聯(lián)的聲學(xué)接收器。
[0018]圖14為包括環(huán)形換能器的治療系統(tǒng)的視圖。
[0019]圖15為治療系統(tǒng)的視圖，該治療系統(tǒng)包括與血管內(nèi)設(shè)備上的靶向元件相關(guān)聯(lián)的多個(gè)聲學(xué)接收器。
[0020]圖16為治療系統(tǒng)的視圖，該治療系統(tǒng)包括與血管內(nèi)設(shè)備上的靶向元件相關(guān)聯(lián)的收發(fā)器。
[0021]圖17為治療系統(tǒng)的視圖，該治療系統(tǒng)包括與血管內(nèi)設(shè)備上的靶向元件相關(guān)聯(lián)的革巴向材料。
[0022]圖18為包括可致動(dòng)換能器的治療設(shè)備的視圖。
[0023]圖19為包括患者水帶的治療設(shè)備的視圖，治療設(shè)備被配置成圍繞患者水帶移動(dòng)。

【具體實(shí)施方式】
[0024]本公開(kāi)涉及用于實(shí)現(xiàn)超聲誘導(dǎo)的腎神經(jīng)調(diào)制的裝置、系統(tǒng)、和方法。超聲誘導(dǎo)的腎神經(jīng)調(diào)制可包括，例如，支配腎臟的神經(jīng)的部分或完全喪失能力或其他有效破壞。具體而言，腎神經(jīng)調(diào)制包括抑制、減少、和/或阻斷沿著支配腎臟的神經(jīng)纖維(即，傳出/或傳入神經(jīng)纖維)的神經(jīng)通信。這種喪失能力可以是長(zhǎng)期的(例如，永久的或?yàn)槠趲讉€(gè)月、幾年、或幾十年)或短期的(例如，為期幾分鐘、幾小時(shí)、幾天、或幾星期)。腎神經(jīng)調(diào)制預(yù)期有效地治療通過(guò)增加的整體交感神經(jīng)活動(dòng)表征的若干臨床病癥,并且具體地與中樞交感神經(jīng)過(guò)度刺激相關(guān)聯(lián)的病癥，諸如，高血壓、心臟衰竭、急性心肌梗塞、代謝綜合征、胰島素抗性、糖尿病、左心室肥大、慢性和終末期腎臟疾病、在心臟衰竭中的不適當(dāng)?shù)囊后w潴留、心腎綜合征和猝死。來(lái)自腎臟的傳入神經(jīng)信號(hào)的減少有助于交感神經(jīng)緊張/沖動(dòng)(drive)的全身性減少。腎神經(jīng)調(diào)制預(yù)期可有用于治療與全身交感神經(jīng)過(guò)度活躍或極度活躍相關(guān)的若干病癥，并可以潛在地有益于由交感神經(jīng)支配的各種器官和身體結(jié)構(gòu)。例如，中樞交感神經(jīng)沖動(dòng)的減少可減少折磨患有代謝綜合征和II型糖尿病的患者的胰島素抗性。此外，骨質(zhì)疏松癥可被交感神經(jīng)地激活和并且可得益于伴隨腎神經(jīng)調(diào)制的交感神經(jīng)沖動(dòng)的下調(diào)。下面提供相關(guān)病人的解剖和生理學(xué)的更詳細(xì)的描述。
[0025]本公開(kāi)的實(shí)施例可包含具有一個(gè)或多個(gè)超聲換能器的治療設(shè)備。超聲換能器可被配置成從相對(duì)于患者的體外位置向腎動(dòng)脈傳遞超聲能量。在特定實(shí)施例中，超聲換能器可放置在患者的身體外并且可包括放置在患者的身體內(nèi)的有源或無(wú)源超聲靶向系統(tǒng)。在其他實(shí)施例中，整個(gè)系統(tǒng)(例如，超聲換能器和靶向系統(tǒng))可以是體外的。不管超聲換能器和靶向系統(tǒng)的布置，所提供的系統(tǒng)可能能夠通過(guò)將超聲能量施加至腎神經(jīng)來(lái)創(chuàng)建損傷。
[0026]雖然本公開(kāi)被詳細(xì)說(shuō)明并且精確到使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)所公開(kāi)技術(shù)，本文所公開(kāi)的物理實(shí)施例僅舉例說(shuō)明本公開(kāi)的各個(gè)方面，本公開(kāi)的各個(gè)也可在其他特定結(jié)構(gòu)中體現(xiàn)?？稍诓槐畴x通過(guò)以下示例所示的本公開(kāi)的情況下改變細(xì)節(jié)，但不限于此。
[0027]1.腎神經(jīng)調(diào)制的高強(qiáng)度聚焦的超聲
[0028]在配置將能量從血管內(nèi)施加至血管組織的導(dǎo)管系統(tǒng)中，為了實(shí)現(xiàn)治療效果，能量傳遞元件一般置于盡可能靠近待治療的組織。具體而言，最高能量密度一般最靠近能量傳遞元件的尖端，并且對(duì)組織的影響一般隨著與尖端之間的距離增加而降低。對(duì)于血管內(nèi)腎神經(jīng)調(diào)制應(yīng)用，這可導(dǎo)致更高能量傳遞至腎動(dòng)脈的內(nèi)部同時(shí)更少的能量被傳遞至腎神經(jīng)，腎神經(jīng)主要位于在腎動(dòng)脈的內(nèi)腔壁之上的腎動(dòng)脈的動(dòng)脈外膜內(nèi)。由此，在不過(guò)度加熱腎動(dòng)脈的情況下實(shí)現(xiàn)調(diào)制神經(jīng)的合適的能量傳遞可能是復(fù)雜的。
[0029]在心臟消融技術(shù)中，可創(chuàng)建心臟肌肉的深疤痕(被稱(chēng)為透壁損傷)以控制心律失常。腎神經(jīng)調(diào)制的靶標(biāo)可不同于心臟消融的靶標(biāo)，在于腎神經(jīng)調(diào)制一般不期望在血管中創(chuàng)建透壁損傷。神經(jīng)一般比其他組織更脆弱并且當(dāng)被加熱時(shí)可停止傳導(dǎo)信號(hào)，但不一定有疤痕。同時(shí)，神經(jīng)可位于遠(yuǎn)離血管內(nèi)腔壁一定距離，其中加熱儀器可設(shè)置在血管內(nèi)腔壁處。
[0030]本文中提供的是可結(jié)合高強(qiáng)度聚焦的超聲(HIFU)作為能量源以有療效地治療組織的裝置、方法和系統(tǒng)。這種基于HIFU的系統(tǒng)可結(jié)合可以位于體外(S卩，位于患者的身體之夕卜)的元件。例如，系統(tǒng)可包括一個(gè)或多個(gè)超聲換能器，該一個(gè)或多個(gè)超聲換能器可位于患者的身體上或以其他方式位于患者之外。超聲能量可包括高于人類(lèi)聽(tīng)覺(jué)閾值的機(jī)械振動(dòng)。超聲波可在不對(duì)細(xì)胞造成傷害的情況下通過(guò)活組織和流體傳播。通過(guò)將高能超聲波高度聚焦至明確定義的體積，可出現(xiàn)局部熱量上升(例如，>56°C并且通常高達(dá)80°C)并且引起快速組織壞死(例如，凝固性壞死)?？稍诰劢购椭?chē)M織之間觀察到陡峭的溫度梯度，從而允許產(chǎn)生分界清楚的損傷并且減少附帶損害。加熱和損害的受控程度可通過(guò)能量的用量實(shí)現(xiàn)(例如，通過(guò)控制傳遞至源的電能和/或通過(guò)控制施加能量的持續(xù)時(shí)間)。脈沖超聲也可用于控制組織改性，并且在特定實(shí)施例中，可與其他能量源結(jié)合采用(例如，用于成像)。此外，頻率選擇和孔隙(aperture)尺寸和/或幾何形狀可用于控制組織改性。
[0031]HIFU可破壞組織的另一機(jī)制被稱(chēng)為聲空化。該過(guò)程是基于細(xì)胞結(jié)構(gòu)的振動(dòng)，該振動(dòng)通過(guò)由于導(dǎo)致細(xì)胞死亡的局部壓力的快速改變引起的氣泡形成導(dǎo)致局部體溫過(guò)高和機(jī)械應(yīng)力?？梢岳斫?，為了本公開(kāi)的目的，可能不需要組織的壞死。神經(jīng)通常比周?chē)M織更脆弱并且在一些情況下可通過(guò)加熱至不導(dǎo)致壞死的溫度有效地在功能上被禁用。在特定的實(shí)施例中，采用超聲波將所選的組織加熱至高于正常范圍的溫度可被稱(chēng)為“聲波降解法”。
[0032]HIFU相對(duì)于用于腎神經(jīng)調(diào)制的其他能量形態(tài)呈現(xiàn)若干優(yōu)點(diǎn)。在特定實(shí)施例中，例如，超聲可能夠?qū)⒛芰烤劢沟骄嚯x超聲波的源一些距離的一個(gè)或多個(gè)焦點(diǎn)上。與將能量局部地分布在施加的點(diǎn)處的來(lái)自熱或射頻源的能量施加相反，HIFU可通過(guò)超聲能量的靶向聚焦將能量聚焦到遙遠(yuǎn)的點(diǎn)。由此，在包括HIFU的治療中，能量源可能是遠(yuǎn)程的(例如，不在腎動(dòng)脈內(nèi)或甚至在身體內(nèi))并且一般在不干擾位于預(yù)期治療區(qū)域附近或遠(yuǎn)處的組織的情況下實(shí)現(xiàn)能量施加和腎神經(jīng)調(diào)制?？稍诓痪_布置導(dǎo)管設(shè)備的情況下實(shí)現(xiàn)靶向能量傳遞，從而可允許更大的操作者靈活性并且可向其解剖結(jié)構(gòu)可使將導(dǎo)管置于腎動(dòng)脈內(nèi)更具挑戰(zhàn)性的患者提供附加的益處。
[0033]在特定的實(shí)施例中，HIFU發(fā)射器可被配置成將能量聚焦在遠(yuǎn)離動(dòng)脈壁一到三毫米的深組織區(qū)域上，因此一般避開(kāi)腎動(dòng)脈的內(nèi)膜和介質(zhì)，同時(shí)仍調(diào)制可散布在動(dòng)脈外膜之間并且在動(dòng)脈壁上一些距離的神經(jīng)。組織學(xué)研究表明，腎神經(jīng)形成圍繞腎動(dòng)脈外壁的許多纖維叢。雖然一些纖維叢可嵌入在動(dòng)脈壁的外部中，但一些纖維叢可位于若干毫米外。此外，HIFU可實(shí)現(xiàn)深組織加熱，該深組織加熱預(yù)期導(dǎo)致腎神經(jīng)的完全或大致完全破壞或失活。此夕卜，由于HIFU技術(shù)可靶向神經(jīng)同時(shí)使動(dòng)脈壁不受傷害，因此更高水平的集中熱量可以被施加到靶標(biāo)，從而縮短了手術(shù)。此外，HIFU設(shè)備可以同時(shí)將能量聚焦在多個(gè)焦點(diǎn)處，從而可進(jìn)一步減少手術(shù)時(shí)間。
[0034]本文所提供的實(shí)施例可以包括HIFU換能器、能量聚焦設(shè)備、和聲頻發(fā)生器。在本文提供的特定實(shí)施例中，HIFU換能器可以是單個(gè)元件或元件的陣列，例如，聲波晶體或晶體的陣列。在這種布置中，經(jīng)由聚焦透鏡(例如，具有凹腔的透鏡)、機(jī)械裝置(例如，用于在一個(gè)或多個(gè)軸中移動(dòng)換能器的一個(gè)或多個(gè)電機(jī))、晶體的形狀、或不同速度的材料的使用，可實(shí)現(xiàn)由晶體發(fā)射的聲波能量的聚焦。腔的實(shí)際幾何形狀可確定從能量施加點(diǎn)(例如，HIFU換能器的位置)到能量聚焦的點(diǎn)的距離。該能量聚焦設(shè)備和/或HIFU換能器可配備有溫度傳感器和溫度控制電路，以防止組織和設(shè)備本身的過(guò)熱。
[0035]如所提到的，HIFU超聲換能器可以是體外的，從而可基于聲學(xué)焦點(diǎn)的能量集中(例如，通過(guò)經(jīng)由不與被治療的組織直接接觸的能量換能器施加的能量)促進(jìn)組織的遠(yuǎn)程治療。由于大多數(shù)組織被熱絕緣，因此由于聲學(xué)集中而發(fā)生的加熱通常不會(huì)迅速傳導(dǎo)遠(yuǎn)離焦點(diǎn)。HIFU選用的頻率可因變于預(yù)期衰減、所需的束的橫向和軸抑制(containment)、超聲波換能器的尺寸和形狀、和腎動(dòng)脈相對(duì)于換能器的幾何形狀和位置，從而可以決定治療深度。
[0036]超聲對(duì)身體軟組織的成像是有用的，并且在某些實(shí)施例中，超聲技術(shù)的成像能力可用于設(shè)備放置和靶向。此外，超聲可提供與可有益于靶向的流動(dòng)和/或彈性有關(guān)的信息。以這種方式，神經(jīng)調(diào)制的HIFU設(shè)備可用于成像腎動(dòng)脈、靶向腎神經(jīng)、確定最佳治療功率或劑量、和/或確定何時(shí)停止治療。而且，本文中所提供的超聲設(shè)備可用于靶向、成像、掃描、或其他合適的操作以定位適當(dāng)?shù)闹委煵课缓?或提供治療能量、監(jiān)測(cè)治療、和/或確定治療后受影響的組織的尺寸。這種操作可包括多普勒超聲(例如，彩色多普勒或能量多普勒)、B模式、脈沖波超聲(例如，A模式或M模式)、連續(xù)波超聲、聲學(xué)輻射力成像、或彈性成像(例如，使用剪切波)的使用。特定實(shí)施例可以利用治療性超聲和/或診斷超聲以用于成功的腎神經(jīng)調(diào)制。對(duì)于這方面，本文中討論腎神經(jīng)控制的相關(guān)解剖學(xué)和生理學(xué)。
[0037]相關(guān)的解剖和生理學(xué)
[0038]奪感神經(jīng)系統(tǒng)
[0039]交感神經(jīng)系統(tǒng)(SNS)與腸神經(jīng)系統(tǒng)和副交感神經(jīng)系統(tǒng)一起是自主神經(jīng)系統(tǒng)的分支。它在基礎(chǔ)水平下總是活動(dòng)的(稱(chēng)為交感神經(jīng)緊張)，并在有壓力的時(shí)候變得更加活躍。如神經(jīng)系統(tǒng)的其他部分一樣，SNS通過(guò)一系列的互連的神經(jīng)元進(jìn)行操作。雖然許多交感神經(jīng)元位于中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)內(nèi)，但交感神經(jīng)元經(jīng)常被認(rèn)為是外周神經(jīng)系統(tǒng)的一部分。脊髓的交感神經(jīng)元(它是CNS的一部分)經(jīng)由一系列的交感神經(jīng)節(jié)與外周交感神經(jīng)元通信。在神經(jīng)節(jié)內(nèi)，脊髓交感神經(jīng)元通過(guò)突觸連接外周交感神經(jīng)元。脊髓交感神經(jīng)元被稱(chēng)為突觸前(或節(jié)前)神經(jīng)元，而外周神經(jīng)元被稱(chēng)為突觸后(或節(jié)后)神經(jīng)元。
[0040]在交感神經(jīng)節(jié)內(nèi)的突觸處，節(jié)前交感神經(jīng)元釋放乙酰膽堿、結(jié)合并激活節(jié)后神經(jīng)元上的乙酰膽堿受體的化學(xué)信使。響應(yīng)于該刺激，節(jié)后神經(jīng)元主要釋放降腎上腺素(去甲腎上腺素)。持久激活可引起腎上腺素從腎上腺髓質(zhì)的釋放。一旦被釋放，去甲腎上腺素和腎上腺素結(jié)合外圍組織上的腎上腺素能受體。結(jié)合至腎上腺素能受體導(dǎo)致神經(jīng)和激素反應(yīng)。生理臨床表現(xiàn)包括瞳孔擴(kuò)張、增加的心率、偶爾嘔吐、和增加的血壓。還可以看出由于汗腺的膽堿能受體的結(jié)合引起增加的出汗。
[0041]SNS負(fù)責(zé)上調(diào)和下調(diào)的生物體中的多穩(wěn)態(tài)機(jī)制。來(lái)自SNS的纖維神經(jīng)支配幾乎每個(gè)器官系統(tǒng)中的組織，從而向如瞳孔直徑、腸道蠕動(dòng)、和尿排出量的不同的特征提供至少一些調(diào)節(jié)功能。這個(gè)反應(yīng)也稱(chēng)為身體的交感腎上腺反應(yīng)，由于末稍在腎上腺髓質(zhì)中的節(jié)前交感神經(jīng)纖維(而且所有其他交感神經(jīng)纖維)分泌乙酰膽堿，從而激活腎上腺素(腎上腺素)和較小范圍內(nèi)的降腎上腺素(去甲腎上腺素)的分泌。因此，主要作用于心血管系統(tǒng)的該反應(yīng)直接經(jīng)由通過(guò)SNS傳輸?shù)臎_動(dòng)和間接經(jīng)由從腎上腺髓質(zhì)分泌的兒茶酚胺介導(dǎo)。
[0042]科學(xué)通常將SNS看作自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，即，在無(wú)需有意識(shí)的思考的干預(yù)的情況下進(jìn)行運(yùn)行的系統(tǒng)。由于SNS負(fù)責(zé)預(yù)激身體的行動(dòng)，因此一些進(jìn)化理論家建議在早期生物體中運(yùn)行的SNS用以維持生存。這種預(yù)激的一個(gè)示例是在喚醒之前的時(shí)刻，在該時(shí)刻交感神經(jīng)流出自發(fā)地增加為動(dòng)作做準(zhǔn)備。
[0043]1.奪感神經(jīng)鏈
[0044]如圖1所示，SNS提供允許大腦與身體通信的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。交感神經(jīng)起源于脊柱內(nèi)并朝向中間外側(cè)細(xì)胞柱(或側(cè)角)中的脊髓的中間，其開(kāi)始于脊髓的第一胸段并且被認(rèn)為延伸到第二或第三腰椎段。因?yàn)镾NS的細(xì)胞始于脊髓的胸椎和腰椎區(qū)域，因此可以認(rèn)為SNS具有胸腰椎流出。這些神經(jīng)的軸突通過(guò)前支根/根離開(kāi)脊髓。它們經(jīng)過(guò)脊柱(感覺(jué))神經(jīng)節(jié)附近，在該處它們進(jìn)入脊神經(jīng)的前支。然而，不同于軀體神經(jīng)支配，它們很快通過(guò)白支連接器分離出，白支連接器連接到在脊柱旁延伸的椎旁(位于脊柱附近)或椎前(位于主動(dòng)脈分支附近)的神經(jīng)節(jié)。
[0045]為了達(dá)到靶標(biāo)器官和腺體，信號(hào)在身體中長(zhǎng)距離傳播。為了完成此舉，許多軸突通過(guò)突觸傳導(dǎo)將它們的消息轉(zhuǎn)送至第二細(xì)胞。軸突的末稍穿過(guò)空間將突觸連接至第二細(xì)胞的樹(shù)突。第一細(xì)胞(突觸前細(xì)胞)穿過(guò)突觸間隙發(fā)送神經(jīng)遞質(zhì)，在突觸間隙處第一細(xì)胞激活第二細(xì)胞(突觸后細(xì)胞)。該消息然后被攜載至最終目的地。在外周神經(jīng)系統(tǒng)的SNS和其他組件中，在稱(chēng)為神經(jīng)節(jié)的部位處形成這些突觸。發(fā)送其纖維的細(xì)胞被稱(chēng)為節(jié)前細(xì)胞，而其纖維離開(kāi)神經(jīng)節(jié)的細(xì)胞被稱(chēng)為節(jié)后細(xì)胞。如上所述，SNS的節(jié)前細(xì)胞位于脊髓的第一胸椎(Tl)段和第三腰椎(L3)段之間。節(jié)后細(xì)胞它們的細(xì)胞體在神經(jīng)節(jié)中并且將它們的軸突發(fā)送至靶標(biāo)器官或腺體。神經(jīng)節(jié)不僅包括交感神經(jīng)干還包括將交感神經(jīng)纖維發(fā)送至頭部和胸部器官的頸神經(jīng)節(jié)(上、中、下)、和將交感神經(jīng)纖維發(fā)送至腸道的腹腔和腸系膜神經(jīng)節(jié)。
[0046]2.腎腫的神經(jīng)支配
[0047]如圖2所示，腎臟由與腎動(dòng)脈密切相關(guān)的腎叢神經(jīng)支配。腎叢是圍繞腎動(dòng)脈并且嵌入到腎動(dòng)脈的動(dòng)脈外膜中的自主神經(jīng)叢。腎叢沿著腎動(dòng)脈延伸直到它到達(dá)腎臟的實(shí)質(zhì)處。對(duì)腎叢有貢獻(xiàn)的纖維由腹腔神經(jīng)節(jié)、腸系膜上神經(jīng)節(jié)、主動(dòng)脈腎神經(jīng)節(jié)和主動(dòng)脈叢產(chǎn)生。腎叢(也被成為腎神經(jīng))主要由交感神經(jīng)組件構(gòu)成。不存在(或至少非常少)腎臟的副交感神經(jīng)支配。
[0048]節(jié)前神經(jīng)元細(xì)胞體位于脊髓的中間外側(cè)細(xì)胞柱中。節(jié)前軸突穿過(guò)椎旁神經(jīng)節(jié)(它們不突觸)成為內(nèi)臟小神經(jīng)、內(nèi)臟最小神經(jīng)、第一腰內(nèi)臟神經(jīng)、和第二腰內(nèi)臟神經(jīng)，并且它們傳播到腹腔神經(jīng)節(jié)、腸系膜上神經(jīng)節(jié)和主動(dòng)脈腎神經(jīng)節(jié)。節(jié)后神經(jīng)元細(xì)胞體退出腹腔神經(jīng)節(jié)、腸系膜上神經(jīng)節(jié)、和主動(dòng)脈腎神經(jīng)節(jié)到腎叢并且被分配給腎血管系統(tǒng)。
[0049]3.腎奪感神經(jīng)活動(dòng)
[0050]消息通過(guò)SNS以雙向流傳播。傳出消息可同時(shí)觸發(fā)身體的不同部位的變化。例如，SNS可加快心率，擴(kuò)大支氣管通道，減少大腸的運(yùn)動(dòng)(移動(dòng))，收縮血管，增加食管的蠕動(dòng)，弓I起瞳孔放大，引起立毛(雞皮疙瘩)，導(dǎo)致流汗(出汗)，和升高血壓。傳入消息將信息從體內(nèi)的各個(gè)器官和感覺(jué)受體攜載至其它器官，尤其是大腦。
[0051]高血壓、心臟衰竭、和慢性腎臟疾病是可導(dǎo)致或加重SNS(特別是腎交感神經(jīng)系統(tǒng))的慢性激活的許多疾病狀態(tài)中的一些。然而，SNS的慢性激活是推動(dòng)這些疾病狀態(tài)的演進(jìn)的不適應(yīng)反應(yīng)。腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)(RAAS)的藥物管理已長(zhǎng)期存在，但的用于抵消SNS的過(guò)度活躍的方法有些效率低。
[0052]如上所述，腎交感神經(jīng)系統(tǒng)已通過(guò)實(shí)驗(yàn)和在人類(lèi)中被標(biāo)識(shí)為對(duì)高血壓的復(fù)雜病理生理學(xué)、容量超負(fù)荷(諸如，心臟衰竭)的狀態(tài)、和進(jìn)行性腎臟疾病的主要的貢獻(xiàn)者。采用放射性示蹤劑稀釋方法來(lái)測(cè)量從腎臟流出到血漿的去甲腎上腺素(NE)的研究已揭示患有原發(fā)性高血壓的患者(尤其是在年輕的高血壓患者中)的增加的腎臟去甲腎上腺素溢出率。與從心臟的去甲腎上腺素溢出一致，增加的腎臟去甲腎上腺素溢出與通常見(jiàn)于早期高血壓并且通過(guò)增加的心率、心輸出量和腎性表征的血液動(dòng)力學(xué)分布一致?，F(xiàn)已知原發(fā)性高血壓通常是神經(jīng)性的，常伴有明顯的SNS過(guò)度活躍。
[0053]如由在該患者群中的從心臟和腎臟到血漿的去甲腎上腺素溢出的夸大的增加所證實(shí)的，心腎交感神經(jīng)活動(dòng)過(guò)度活躍可能在心臟衰竭中特別明顯。符合這個(gè)概念是最近證實(shí)的有關(guān)患有充血性心臟衰竭的患者中的全因死亡率和心臟移植的腎交感神經(jīng)激活的強(qiáng)陰性預(yù)測(cè)值，該腎交感神經(jīng)激活的強(qiáng)陰性預(yù)測(cè)值獨(dú)立于整體交感神經(jīng)活動(dòng)、腎小球?yàn)V過(guò)率、和左室射血分?jǐn)?shù)。這些發(fā)現(xiàn)結(jié)果支持設(shè)計(jì)成減少腎交感神經(jīng)刺激的治療方案具有提高患有心臟衰竭的患者生存的可能性的概念。
[0054]慢性和終末期腎臟疾病一般表征為升高的交感神經(jīng)激活。在患有終末期腎臟疾病的患者中，高于中值的去甲腎上腺素的血漿水平已被證實(shí)為由于心血管疾病全因死亡和死亡的前兆。這也對(duì)患有糖尿病或?qū)Ρ葎┱T發(fā)的腎病的患者也是正確的。有令人信服的證據(jù)表明，建議源于病變的腎臟的感覺(jué)傳入信號(hào)是啟動(dòng)和維持該組患者的升高的中樞交感神經(jīng)流出的主要貢獻(xiàn)者，這促進(jìn)熟知的慢性交感神經(jīng)過(guò)度活躍的不利后果的發(fā)生(諸如，高血壓、左心室肥大、室性心律失常、心源性猝死、胰島素抗性、糖尿病和代謝綜合征)。
[0055](i)腎交感神經(jīng)傳出活動(dòng)
[0056]到腎臟的交感神經(jīng)終止于血管、腎小球旁器、和腎小管。對(duì)腎臟交感神經(jīng)的刺激導(dǎo)致腎素釋放增加、鈉(Na+)重新吸收增加、和腎血流量的減少。腎功能的神經(jīng)調(diào)制的這些組件在通過(guò)交感緊張?zhí)岣弑碚鞯募膊顟B(tài)下被大大刺激并且清楚地有助于高血壓患者的血壓升高。由腎交感神經(jīng)傳出刺激引起的腎血流量和腎小球?yàn)V過(guò)率的減少可能是心腎綜合征中的腎功能的喪失的基礎(chǔ)，這是由于慢性心臟衰竭的進(jìn)行性并發(fā)癥引起的腎功能不全，具有通常隨患者的臨床狀和治療而波動(dòng)的臨床過(guò)程。用于阻礙腎臟傳出交感神經(jīng)刺激的結(jié)果的藥理學(xué)策略包括中樞性交感神經(jīng)藥物、β阻斷劑(旨在減少腎素釋放)、血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑和受體阻斷劑(旨在阻止由腎素釋放引起的血管緊張素II和醛固酮激活)和利尿劑(旨在對(duì)抗腎交感神經(jīng)介導(dǎo)的鈉和水潴留)。然而，目前的藥理學(xué)策略有顯著限制，包括有限的療效、依從性問(wèn)題、副作用及其他。
[0057]腎感覺(jué)傳入神經(jīng)活動(dòng)
[0058]腎臟經(jīng)由腎感覺(jué)傳入神經(jīng)于CNS中的整個(gè)結(jié)構(gòu)通信。幾種形式的“腎損傷”可誘導(dǎo)感覺(jué)傳入信號(hào)的激活。例如，腎缺血、每搏輸出量或腎血流量的減少、或大量的腺苷酶可觸發(fā)傳入神經(jīng)通信的激活。如圖3A和3B所示，該傳入通信可從腎臟到大腦或可從一個(gè)腎臟到另一腎臟(經(jīng)由CNS)。這些傳入信號(hào)都集中整合，并可能導(dǎo)致增加的交感神經(jīng)流出。該交感神經(jīng)沖動(dòng)被引向腎臟，藉此激活RAAS并誘導(dǎo)增加的腎素分泌、鈉潴留、體積潴留和血管收縮。中樞交感神經(jīng)過(guò)度活躍也影響由交感神經(jīng)支配的其他器官和身體結(jié)構(gòu)(諸如，心臟和外周血管系統(tǒng))，從而導(dǎo)致所述的交感神經(jīng)激活的不良影響，該不良影響的幾個(gè)方面還有助于血壓上升。
[0059]因此，生理學(xué)建議(a)對(duì)具有傳出交感神經(jīng)的組織的調(diào)制減少不適當(dāng)?shù)哪I素釋放、鈉潴留、并減少腎血流量，以及(b)對(duì)具有傳入感覺(jué)神經(jīng)的組織的調(diào)制通過(guò)其對(duì)下丘腦后部以及對(duì)側(cè)腎臟的直接作用來(lái)減少對(duì)高血壓和與中樞交感神經(jīng)緊張相關(guān)聯(lián)的其他疾病狀態(tài)的全身性貢獻(xiàn)。除了對(duì)傳入腎神經(jīng)調(diào)制的中樞降壓作用，預(yù)期到各種其他交感神經(jīng)支配器官(諸如，心臟和外周血管)的中樞交感神經(jīng)流出的期望減少。
_0] 腎神經(jīng)調(diào)制的附加臨床效益
[0061]如上所述，腎神經(jīng)調(diào)制可能在通過(guò)增加的整體和特定腎交感神經(jīng)活動(dòng)表征的若干臨床病癥(諸如，高血壓、代謝綜合征、胰島素抗性、糖尿病、左心室肥大、慢性和終末期腎臟疾病、心臟衰竭中的不適當(dāng)液體潴留、心腎綜合征和猝死)的治療是有價(jià)值的。因?yàn)閭魅肷窠?jīng)信號(hào)的減少有助于交感神經(jīng)緊張/沖動(dòng)的全身性減少，因此腎神經(jīng)調(diào)制也可能有利于治療與全身交感神經(jīng)極度活躍相關(guān)聯(lián)的其它病癥。因此，腎神經(jīng)調(diào)制還可有益于由交感神經(jīng)(包括圖1中所標(biāo)出的那些)支配的其他器官和身體結(jié)構(gòu)。例如，中樞交感神經(jīng)沖動(dòng)的減少可減少折磨患有代謝綜合征和II型糖尿病的人們的胰島素抗性。此外，患有骨質(zhì)疏松癥的患者也被交感神經(jīng)激活，并且也可能受益于伴隨著腎神經(jīng)調(diào)制的交感神經(jīng)沖動(dòng)的下調(diào)。
[0062]C.向腎動(dòng)脈施加能暈
[0063]根據(jù)本公開(kāi)，與相應(yīng)的腎動(dòng)脈緊密相關(guān)聯(lián)的左側(cè)和/或右側(cè)腎叢的神經(jīng)調(diào)制可通過(guò)從體外能量源施加能量(例如，HIFU能量)實(shí)現(xiàn)。能量可被聚焦到腎動(dòng)脈上或腎動(dòng)脈附近的期望的位置上。在某些實(shí)施例中，能量源可與能量聚焦機(jī)構(gòu)結(jié)合使用，該能量聚焦機(jī)構(gòu)可以是體內(nèi)的，并且在某些實(shí)施例中，該能量聚焦機(jī)構(gòu)可以是血管內(nèi)的。
[0064]如4A所示，通過(guò)心臟的收縮移動(dòng)的血液從心臟的左心室通過(guò)主動(dòng)脈輸送。主動(dòng)脈通過(guò)胸腔下降且分支成左和右腎動(dòng)脈。在腎動(dòng)脈之下，主動(dòng)脈在左和右髂總動(dòng)脈處分支。左和右髂總動(dòng)脈分別通過(guò)左和右腿下降并且連接左和右股動(dòng)脈。
[0065]如圖4B所示，血液收集在靜脈中并通過(guò)股靜脈進(jìn)入髂靜脈并進(jìn)入下腔靜脈返回到心臟。下腔靜脈分支成左和右腎靜脈。在腎靜脈之上，下腔靜脈上升以將血液輸送到心臟的右心房。從右心房，血液通過(guò)右心室泵入肺部，血液在肺部處被氧化。從肺部，含氧血被輸送到左心房。從左心房，血被通過(guò)左心室輸送回主動(dòng)脈。
[0066]如以下更詳細(xì)描述的，在其中HIFU能量源與血管內(nèi)聚焦系統(tǒng)結(jié)合的實(shí)施例中，聚焦系統(tǒng)可經(jīng)由股動(dòng)脈引入，股動(dòng)脈可僅在低于腹股溝韌帶的中點(diǎn)的股三角的底部(base)處進(jìn)入并插管。聚焦系統(tǒng)的導(dǎo)管或其他攜載設(shè)備可通過(guò)該進(jìn)入部位(例如，經(jīng)皮插入股動(dòng)脈)插入并傳遞到髂動(dòng)脈、主動(dòng)脈、和左側(cè)或右側(cè)腎動(dòng)脈。這包括向相應(yīng)的腎動(dòng)脈和/或其他腎臟血管提供微創(chuàng)通路的血管內(nèi)路徑。其他合適的導(dǎo)管插入路徑也是可能的。例如，手腕、上臂、和肩部區(qū)域提供將導(dǎo)管引入動(dòng)脈系統(tǒng)的其它位置。在選擇情況下可以采用徑向、臂狀或腋動(dòng)脈的導(dǎo)管插入。使用合適的血管造影技術(shù)，經(jīng)由這些進(jìn)入點(diǎn)引入的導(dǎo)管可穿過(guò)左側(cè)上的鎖骨下動(dòng)脈(或經(jīng)由右側(cè)上的鎖骨下和頭臂動(dòng)脈)、通過(guò)主動(dòng)脈弓、沿著降主動(dòng)脈向下并進(jìn)入腎動(dòng)脈。
[0067]腎血■管的性質(zhì)和特性
[0068]由于根據(jù)本公開(kāi)，可通過(guò)向腎動(dòng)脈施加能量實(shí)現(xiàn)左側(cè)和/或右側(cè)腎叢的神經(jīng)調(diào)制，腎血管的性質(zhì)和特性可在用于實(shí)現(xiàn)這種腎神經(jīng)調(diào)制的裝置、系統(tǒng)和方法的設(shè)計(jì)上施加約束和/或通知用于實(shí)現(xiàn)這種腎神經(jīng)調(diào)制的裝置、系統(tǒng)和方法的設(shè)計(jì)。這些性質(zhì)和特性可跨人群和/或隨時(shí)間在特定患者中變化，以及對(duì)諸如高血壓、慢性腎臟疾病、血管疾病、終末期腎臟疾病、胰島素抗性、糖尿病、代謝綜合征等的疾病狀態(tài)作出響應(yīng)。如以下所解釋的，這些性質(zhì)和特性可對(duì)治療手術(shù)的臨床方面和血管內(nèi)設(shè)備的特定設(shè)計(jì)具有意義。感興趣的性質(zhì)可包括，例如，材料/機(jī)械、空間、流體動(dòng)力/血流量動(dòng)力學(xué)、和/或熱力學(xué)性質(zhì)。
[0069]在某些實(shí)施例中，配置成與外部HIFU發(fā)射器一起使用的設(shè)備可經(jīng)由微創(chuàng)血管內(nèi)路徑經(jīng)皮前進(jìn)到左側(cè)或右側(cè)腎動(dòng)脈中。然而，微創(chuàng)腎動(dòng)脈進(jìn)入可能具有挑戰(zhàn)性的，例如，因?yàn)榕c使用導(dǎo)管常規(guī)進(jìn)入的一些其它動(dòng)脈相比，腎動(dòng)脈往往極其曲折，可具有相對(duì)小直徑，和/或可具有相對(duì)短長(zhǎng)度。此外，腎動(dòng)脈粥樣硬化是在許多患者中常見(jiàn)的，特別是那些患有心血管疾病的患者。腎動(dòng)脈解剖也可對(duì)于每個(gè)患者而顯著不同，這進(jìn)一步使微創(chuàng)進(jìn)入復(fù)雜化。具體而言，在其中經(jīng)由成像或其他形態(tài)表征腎臟解剖的實(shí)施例中，可在確定HIFU能量的適當(dāng)?shù)慕裹c(diǎn)時(shí)考慮這樣的因素。例如，可在相對(duì)曲折度、直徑、長(zhǎng)度、和/或動(dòng)脈粥樣硬化斑塊負(fù)荷、以及腎動(dòng)脈從主動(dòng)脈分支處的射出角度中看到患者之間的顯著變化。用于經(jīng)由體外施加HIFU能量實(shí)現(xiàn)腎神經(jīng)調(diào)制的裝置、系統(tǒng)和方法可在向腎動(dòng)脈施加能量時(shí)考慮腎動(dòng)脈解剖的這些和其它方面以及其在整個(gè)患者群體上的變化。
[0070]除了使腎動(dòng)脈進(jìn)入復(fù)雜化之外，腎解剖的細(xì)節(jié)還可使確定用于HIFU能量的一個(gè)或多個(gè)焦點(diǎn)復(fù)雜化。當(dāng)神經(jīng)調(diào)制裝置包括超聲換能器時(shí)，將能量適當(dāng)?shù)鼐劢沟窖鼙谏峡膳c治療成功有關(guān)。在其他實(shí)施例中，可考慮相對(duì)腎動(dòng)脈或腹主動(dòng)脈將換能器(多個(gè))放置在患者的皮膚上。然而，施加能量穿過(guò)患者可受到介于中間的解剖結(jié)構(gòu)(諸如，骨頭、腔或組織)的阻礙。超聲能量可與不同類(lèi)型的結(jié)構(gòu)不同地互相影響。具體而言，能量路徑中的骨頭的存在可阻礙超聲能量的傳輸。由此，換能器的放置可被選擇成優(yōu)化穿過(guò)身體的超聲路徑。此外，患者運(yùn)動(dòng)、呼吸、和/或心臟周期可能引起腎動(dòng)脈相對(duì)于主動(dòng)脈的顯著移動(dòng)，并且心動(dòng)周期可瞬時(shí)擴(kuò)張腎動(dòng)脈(即，導(dǎo)致動(dòng)脈的壁跳動(dòng))，從而進(jìn)一步使建立HIFU能量的穩(wěn)定焦點(diǎn)復(fù)雜化。
[0071]一旦已建立動(dòng)脈上的焦點(diǎn)，可經(jīng)由神經(jīng)調(diào)制裝置調(diào)制動(dòng)脈。如以下更詳細(xì)討論的，將血管腔與其動(dòng)脈外膜分離的內(nèi)膜中層厚度表示靶標(biāo)腎神經(jīng)可以距離動(dòng)脈的內(nèi)腔表面幾毫米?？蓪⒆銐虻哪芰總鬟f至靶標(biāo)腎神經(jīng)，在不過(guò)度加熱血管壁和使血管壁變干的情況下調(diào)制靶標(biāo)腎神經(jīng)。與過(guò)度加熱相關(guān)聯(lián)的另一潛在的臨床并發(fā)癥是由凝固通過(guò)動(dòng)脈流動(dòng)的血液引起的血栓形成。假定這種血栓可能導(dǎo)致腎梗塞，從而引起對(duì)腎臟的損傷，可謹(jǐn)慎應(yīng)用在腎動(dòng)脈內(nèi)的熱治療。因此，在治療期間在腎動(dòng)脈中存在的復(fù)雜的流體力學(xué)和熱力學(xué)條件(特別是那些可能影響在治療部位處的熱傳遞動(dòng)力學(xué)的條件)對(duì)施加能量(例如，在將熱能施加至腎動(dòng)脈方面)可能是重要的。
[0072]由于治療的位置也可影響手術(shù)的臨床方面，因此HIFU施加設(shè)備還可配置成允許腎動(dòng)脈內(nèi)和腎動(dòng)脈附近的超聲能量焦點(diǎn)的可調(diào)節(jié)放置和重放置。這種放置可包括調(diào)節(jié)體外HIFU施加設(shè)備或內(nèi)部聚焦或能量靶向系統(tǒng)中的一個(gè)或兩個(gè)。在某些實(shí)施例中，假定腎神經(jīng)可圍繞腎動(dòng)脈軸向地間隔開(kāi)，施加全圓周治療是吸引人的。然而，在一些實(shí)例中，可源自連續(xù)圓周治療的全圓損傷可能創(chuàng)建腎動(dòng)脈狹窄的升高的風(fēng)險(xiǎn)，從而否定腎神經(jīng)調(diào)制的任何潛在的治療益處。因此，沿著腎動(dòng)脈的縱向維度形成更復(fù)雜的損傷(例如，以線性圖案或連續(xù)或不連續(xù)螺旋形圖案)和/或?qū)⑸窠?jīng)調(diào)制裝置重放置到多個(gè)治療位置可能是期望的。然而，應(yīng)當(dāng)注意，產(chǎn)生圓周消融的益處可能勝過(guò)腎動(dòng)脈狹窄的風(fēng)險(xiǎn)，或可通過(guò)某些實(shí)施例或在某些患者中減輕風(fēng)險(xiǎn)，并且產(chǎn)生圓周消融可能是靶標(biāo)。此外，可變的放置和重放置神經(jīng)調(diào)制裝置的焦點(diǎn)可證明在其中腎動(dòng)脈特別曲折或其中存在近端分支血管從腎動(dòng)脈主血管脫離、在某些具有挑戰(zhàn)的位置中進(jìn)行治療的情況下是有用的。在腎動(dòng)脈中的任何能量聚焦設(shè)備的操縱還可考慮由設(shè)備在腎動(dòng)脈上施加的機(jī)械損傷。例如通過(guò)插入、操縱、疏通彎曲等等，由設(shè)備在動(dòng)脈中的運(yùn)動(dòng)可導(dǎo)致機(jī)械損傷，諸如夾層、穿孔、內(nèi)膜的剝露、或內(nèi)部彈性薄層的破壞。
[0073]而且，取決于聚焦設(shè)備的結(jié)構(gòu)，通過(guò)腎動(dòng)脈的血流量可被暫時(shí)堵塞達(dá)較短時(shí)間，并且具有最小或無(wú)并發(fā)癥。堵塞的血流量可能或可能不是期望的。例如，在一些情況下，部分或完全堵塞的血流量可通過(guò)減少或消除到血液的熱損耗來(lái)增強(qiáng)在靶標(biāo)位置處的組織的加熱。這可增強(qiáng)加熱的強(qiáng)度和/或可預(yù)測(cè)性。在其他情況下，如以下更詳細(xì)描述的，在治療期間允許血液流經(jīng)靶標(biāo)部位可有利于減小非靶標(biāo)組織的加熱(例如，在血管的內(nèi)腔壁處)。然而長(zhǎng)達(dá)顯著量的時(shí)間的堵塞可導(dǎo)致對(duì)腎臟的損傷，諸如局部缺血。在一些情況下，如果堵塞是實(shí)施例的結(jié)果，則避免堵塞可能是有利的。此外，可限制堵塞的持續(xù)時(shí)間(例如，限制成不超過(guò)約三或四分鐘)。
[0074]基于以上所描述的挑戰(zhàn):(I)體外HIFU能量施加，(2)將能量聚焦在腎動(dòng)脈上或附近的適當(dāng)?shù)慕裹c(diǎn)或聚集區(qū)域處，(3)放置和潛在重放置用于多個(gè)治療位置的焦點(diǎn)，(4)成像腎動(dòng)脈，以及(5)避免或限制血流量堵塞的持續(xù)時(shí)間，可能感興趣的腎血管各種獨(dú)立和從屬屬性包括，但不限于，血管直徑、長(zhǎng)度、內(nèi)膜中層厚度、摩擦系數(shù)和曲折度；擴(kuò)張性、剛度和血管壁的彈性模量；收縮期峰值、舒張末期血流量速度、以及平均收縮壓一舒張壓峰值血流量速度、和平均/最大體積的血液流速；血液和/或血管壁的比熱容、血液和/或容器壁的導(dǎo)熱性、流過(guò)血管壁治療部位的血流量和/或輻射傳熱的導(dǎo)熱性；通過(guò)呼吸、患者運(yùn)動(dòng)、和/或血流量脈動(dòng)性誘導(dǎo)的相對(duì)于主動(dòng)脈的腎動(dòng)脈運(yùn)動(dòng)；以及腎動(dòng)脈相對(duì)于主動(dòng)脈的射出角度。將關(guān)于腎動(dòng)脈更詳細(xì)地討論這些性質(zhì)。然而，取決于實(shí)現(xiàn)腎神經(jīng)調(diào)制的裝置、系統(tǒng)和方法，腎動(dòng)脈的此類(lèi)性質(zhì)還可引導(dǎo)和/或約束設(shè)計(jì)特性、能量聚焦系統(tǒng)、或各種成像形態(tài)。
[0075]在其中在腎動(dòng)脈中放置輔助聚焦系統(tǒng)或設(shè)備(例如，導(dǎo)管)的實(shí)施例中，設(shè)備可與動(dòng)脈的幾何形狀一致。腎動(dòng)脈血管直徑Dea通常在約2-10mm的范圍內(nèi)，并且具有約6mm的平均值。在主動(dòng)脈/腎動(dòng)脈連接部處的口及其遠(yuǎn)端分支之間的腎動(dòng)脈血管長(zhǎng)度Lka —般是在約5-70mm的范圍內(nèi)(例如，約20_50mm的范圍內(nèi))。由于靶標(biāo)腎叢嵌入在腎動(dòng)脈的動(dòng)脈外膜內(nèi)，因此復(fù)合內(nèi)膜中層厚度、IMT(即，從動(dòng)脈的內(nèi)腔表面到包含靶標(biāo)神經(jīng)結(jié)構(gòu)的動(dòng)脈外膜的徑向向外距離)也是顯著的，并且通常在約0.5-2.5mm的范圍內(nèi)，具有約1.5mm的平均值。雖然一定深度的治療對(duì)于達(dá)到靶標(biāo)神經(jīng)纖維是重要的，但可限制深度(例如，距離腎動(dòng)脈的內(nèi)壁小于約5mm)，以避免諸如腎靜脈之類(lèi)的非靶標(biāo)組織和解剖結(jié)構(gòu)。
[0076]可能感興趣的腎動(dòng)脈的附加性質(zhì)是由呼吸和/或血流量脈動(dòng)性誘導(dǎo)的相對(duì)于主動(dòng)脈的腎的運(yùn)動(dòng)程度。位于腎動(dòng)脈的遠(yuǎn)端的患者的腎臟可通過(guò)呼吸偏移向顱部移動(dòng)多達(dá)4英寸。這可賦予連接主動(dòng)脈和腎臟的腎動(dòng)脈顯著的運(yùn)動(dòng)。因此，剛度和靈活性的平衡可對(duì)于神經(jīng)調(diào)制裝置以在呼吸的周期期間維持熱治療元件和血管壁之間的接觸是有用的。此外，腎動(dòng)脈和主動(dòng)脈之間的射出角度(takeoff angle)可在患者之間顯著變化，并且(例如由于腎臟運(yùn)動(dòng))還可在患者內(nèi)動(dòng)態(tài)地變化。射出角度一般可在約30° -135°的范圍內(nèi)。
[0077]腎血管的這些和其他性質(zhì)可施加對(duì)用于經(jīng)由血管內(nèi)進(jìn)入實(shí)現(xiàn)腎神經(jīng)調(diào)制的裝置、系統(tǒng)和方法的設(shè)計(jì)的約束和/或通知用于經(jīng)由血管內(nèi)進(jìn)入實(shí)現(xiàn)腎神經(jīng)調(diào)制的裝置、系統(tǒng)和方法的設(shè)計(jì)。一些實(shí)施例可配置用于進(jìn)入腎動(dòng)脈、促進(jìn)神經(jīng)調(diào)制裝置和腎動(dòng)脈的內(nèi)腔表面或壁之間的穩(wěn)定接觸、和/或用神經(jīng)調(diào)制裝置調(diào)節(jié)腎神經(jīng)。
[0078]II1.腎神經(jīng)調(diào)制的裝置、系統(tǒng)和方法
[0079]綜覽
[0080]本文中提供的代表性實(shí)施例包括可彼此組合和與其他公開(kāi)的實(shí)施例的特征組合的特征。
[0081]為了提供這些實(shí)施例的簡(jiǎn)潔描述，在說(shuō)明書(shū)中不描述實(shí)際實(shí)現(xiàn)的所有特征。應(yīng)當(dāng)理解，在開(kāi)發(fā)任何這種實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí)，如在任何工程或設(shè)計(jì)項(xiàng)目中，可作出許多具體實(shí)現(xiàn)決定以實(shí)現(xiàn)開(kāi)發(fā)者的具體靶標(biāo)，諸如符合可從一個(gè)實(shí)現(xiàn)到另一個(gè)實(shí)現(xiàn)變化的系統(tǒng)相關(guān)和商務(wù)相關(guān)的約束。此外，各個(gè)實(shí)施例的特征可酌情交換或彼此結(jié)合采用。
[0082]圖5示出了用于通過(guò)施加HIFU能量誘導(dǎo)左側(cè)和/或側(cè)腎叢的神經(jīng)調(diào)制的系統(tǒng)10。如本文所描述的，左側(cè)和/或右側(cè)腎叢圍繞相應(yīng)的左側(cè)和/或右側(cè)腎動(dòng)脈。腎叢與相應(yīng)的腎動(dòng)脈緊密相關(guān)聯(lián)地延伸到腎臟的實(shí)質(zhì)中。系統(tǒng)10通過(guò)體外施加HIFU能量誘導(dǎo)腎叢的神經(jīng)調(diào)制。
[0083]系統(tǒng)10包括可配置成經(jīng)由換能器14傳輸聲學(xué)能量的HIFU治療設(shè)備12。如所描繪的，換能器14可位于殼體16內(nèi)，殼體16被適當(dāng)?shù)匕闯叽缰圃觳⒊尚我允┘又粱颊叩钠つw。例如，外殼16的接觸表面18可以是彎曲的或成形為促進(jìn)與患者的直接且穩(wěn)定的接觸。此外，殼體16可包括用于傳輸HIFU能量的適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)。在其中換能器14由孔蓋密封或覆蓋的實(shí)施例中，孔蓋可由能夠傳輸超聲能量的材料形成。換能器14可指的是單個(gè)換能器或多個(gè)換能器14。
[0084]HIFU治療設(shè)備12可耦合至聲學(xué)能量源(例如，HIFU能量發(fā)生器20)。在護(hù)理者和/或自動(dòng)化控制算法30的控制下，發(fā)生器20可生成所選擇的聲學(xué)能量的形式和幅度(例如，特定能量頻率和/幅度)。電纜24可將換能器14連接至發(fā)生器20。在一些實(shí)施例中，經(jīng)由HIFU治療設(shè)備12進(jìn)行的能量傳遞可被定時(shí)成至少一般對(duì)應(yīng)于一個(gè)或多個(gè)身體周期(例如，呼吸和/或心搏)。例如，可監(jiān)測(cè)身體周期，可預(yù)測(cè)動(dòng)脈的位置的對(duì)應(yīng)變化，并可在周期內(nèi)按某些間隔傳遞能量，以增加向靶標(biāo)組織的能量傳遞和/或以減少向非靶標(biāo)組織的能量傳遞。
[0085]發(fā)生器20可以是處理設(shè)備32的一部分，處理設(shè)備32可包括處理電路，諸如微處理器和顯示器34。處理電路可配置成執(zhí)行與控制算法30相關(guān)的存儲(chǔ)指令。處理設(shè)備32可配置成例如經(jīng)由電纜24與HIFU治療設(shè)備12通信，以控制到換能器14的電力和/或從換能器14或任何相關(guān)的傳感器獲取信號(hào)。處理設(shè)備32 (例如，經(jīng)由顯示器34)可配置成提供功率水平或傳感器數(shù)據(jù)(諸如，聲音的、視覺(jué)的、或其他)的指示，或可配置成將信息傳送至另一設(shè)備。
[0086]在某些實(shí)施例中，HIFU治療設(shè)備12可被配置成直接放置在患者的外部表面上，例如，皮膚上。以這種方式，HIFU治療設(shè)備12可以是非入侵性的。根據(jù)患者的臨床病癥，系統(tǒng)10可包括用于使患者相對(duì)于系統(tǒng)10取向的適當(dāng)?shù)姆胖迷O(shè)備。這種設(shè)備可包括床和系統(tǒng)10的安裝系統(tǒng)。具體而言，由于換能器14可配置成通過(guò)患者的組織和骨頭傳輸HIFU能量，將HIFU治療設(shè)備12相對(duì)于介于中間的解剖結(jié)構(gòu)(例如，恥骨或脊骨)放置在皮膚的期望的位置處，該介于中間的解剖結(jié)構(gòu)可干擾HIFU能量的適當(dāng)傳輸。而且，可與成像或其他治療位置靶向形態(tài)結(jié)合來(lái)確定HIFU治療設(shè)備12的期望的位置。例如，HIFU治療設(shè)備12可沿著患者的組織移動(dòng)直到到達(dá)期望的位置(例如直到實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)男盘?hào)強(qiáng)度或成像亮度)。也可采用將超聲圖像與MRI圖像合并以找出最佳窗口的混合技術(shù)。例如，預(yù)先從MRI系統(tǒng)獲取的圖像可與超聲圖像相關(guān)以確定治療的各方面。
[0087]HIFU治療設(shè)備12可與用于定位腎動(dòng)脈神經(jīng)調(diào)制治療區(qū)域并將HIFU能量靶向治療區(qū)域的技術(shù)和系統(tǒng)結(jié)合使用。如本文所討論的，這種技術(shù)可以是體外的或體內(nèi)的。一旦HIFU能量被適當(dāng)聚焦，通過(guò)換能器14的從發(fā)生器20有目的地施加到組織的能量可引起在緊密地位于腎動(dòng)脈42的動(dòng)脈外膜內(nèi)、Btt鄰腎動(dòng)脈42的動(dòng)脈外膜、或非常接近于腎動(dòng)脈42的動(dòng)脈外膜的腎動(dòng)脈42的局部區(qū)域和腎叢的相鄰區(qū)域上的一個(gè)或多個(gè)期望的神經(jīng)調(diào)制效果。例如，有目的的能量施加可實(shí)現(xiàn)沿著腎叢的所有或一部分的神經(jīng)調(diào)制。
[0088]治療可包括施加聚焦超聲能量以實(shí)現(xiàn)持續(xù)的加熱、聲波降解、和/或空化。期望的加熱效果可包括將靶標(biāo)神經(jīng)纖維的溫度升高至期望閾值以上以實(shí)現(xiàn)非消融的熱蝕變(thermal altermat1n),或更高的溫度以上以實(shí)現(xiàn)消融熱蝕變。例如，祀標(biāo)溫度可高于身體溫度(例如，大約37°C )但小于大約45°C以用于非消融熱蝕變，或靶標(biāo)溫度可約45°C或45°C以上以用于消融熱蝕變。
[0089]HIFU治療設(shè)備12可配備有換能器14，換能器可以是用于傳輸具有合適特性(例如，頻率)的超聲能量的任何適當(dāng)設(shè)備。在一些實(shí)施例中，例如，換能器14可以是超聲晶體。HIFU治療設(shè)備12可包括整體聚焦結(jié)構(gòu)，諸如配置成將超聲波(如箭頭38所示)聚焦到焦點(diǎn)40上的形式為凸半球腔的凸面聲學(xué)鏡。HIFU治療設(shè)備12的幾何形狀可以使當(dāng)換能器14被放置為與合適位置處的皮膚接觸時(shí)，超聲波在腎動(dòng)脈42處或附近形成一個(gè)或多個(gè)焦點(diǎn)。這種聚焦可在例如附加設(shè)備或聚焦系統(tǒng)的幫助下完成。在一些實(shí)施例中，焦點(diǎn)40可位于外膜層或略微超出外膜層。
[0090]可以預(yù)期，在某些實(shí)施例中，用于消融腎神經(jīng)的超聲強(qiáng)度可例如在I到4kW/cm2的范圍中并且可傳遞達(dá)總共10到60秒以創(chuàng)建一個(gè)焦點(diǎn)損傷。時(shí)間和能量的治療參數(shù)可基于被治療的組織以及介于中間的組織的性質(zhì)相互關(guān)聯(lián)。例如，在更低能量處的更長(zhǎng)的治療時(shí)間(或相反，在更高能量處的更短的治療時(shí)間)可實(shí)現(xiàn)類(lèi)似的結(jié)果?？稍贖IFU晶體和透鏡的所選擇的設(shè)計(jì)的一系列動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中確立聲波降解的精確參數(shù)。所選擇的參數(shù)可被選擇成，例如，禁用腎神經(jīng)的傳導(dǎo)達(dá)至少若干月，同時(shí)導(dǎo)致對(duì)周?chē)M織的減小的或最小損害。
[0091]換能器14可通過(guò)電連接器耦合至發(fā)生器(例如，圖5所示的發(fā)生器20)，發(fā)生器可將電激勵(lì)傳遞至晶體，從而使晶體按照期望的頻率和強(qiáng)度振動(dòng)。應(yīng)當(dāng)理解，如本文所討論的，換能器14可被描述為單個(gè)換能器，但換能器14可以是多個(gè)換能器或換能器的陣列。而且，換能器14可以各種形狀(諸如，圓柱形、矩形、橢圓形)形成，并且可具有一些自由度的運(yùn)動(dòng)以允許相對(duì)于殼體16的接合。例如，換能器14的傾斜可由轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)(例如，手動(dòng)或微機(jī)械轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu))控制。換能器14傾斜可用于改變損傷的形狀。此外，換能器14可相對(duì)于殼體16以任何合適的取向而取向。在一些實(shí)施例中，可以理解，若干換能器14(例如，在聲波降解理晶體或在一個(gè)晶體的若干腔)可安裝在單個(gè)HIFU治療設(shè)備12上以加速能量傳遞(例如，聲波降解)。在這種情況下，聚焦(例如，拋物線型)透鏡可以期望的角度布置以創(chuàng)建重疊的損傷。在特定實(shí)施例中，能量可從換能器14的多個(gè)表面發(fā)出以創(chuàng)建多個(gè)潛在焦點(diǎn)40。
[0092]而且，換能器14可以為可側(cè)視或前視的單元件或多元件換能器。除這些設(shè)計(jì)之夕卜，換能器14還可成像和傳遞治療(例如，本文中關(guān)于某些實(shí)施例討論的)。在其他實(shí)施例中，HIFU治療設(shè)備12可包括致力于成像功能的第二換能器。成像換能器可被設(shè)計(jì)為對(duì)治療頻率進(jìn)行高度反射而對(duì)成像頻率透明。此外，成像換能器的形狀可用于聚焦經(jīng)反射的治療能量。聲學(xué)材料、阻抗、和厚度的選擇，以及連接至成像換能器的電路的設(shè)計(jì)也可影響聚焦。換能器14的治療部分可以是可以為具有在高度和/或圓周方向中的機(jī)械焦距的局部圓柱(cylinder)或全圓柱的單元件或多元件換能器。
[0093]B.具有內(nèi)部靶向系統(tǒng)的體外HIFU設(shè)備
[0094]系統(tǒng)10(例如，圖5中所示)可與用于定位或指定預(yù)期靶標(biāo)區(qū)域的內(nèi)部靶向系統(tǒng)結(jié)合使用。
[0095]1.某于血管內(nèi)的摶術(shù)
[0096]在一些實(shí)施例中，例如，血管內(nèi)成像劑可與適當(dāng)?shù)某上窦夹g(shù)結(jié)合使用以提供腎動(dòng)脈的圖像以促進(jìn)HIFU能量的聚焦。在其他實(shí)施例中，成像技術(shù)可采用血管內(nèi)設(shè)備44 (例如，圖6所示)。在某些實(shí)施例中，血管內(nèi)設(shè)備44可攜載用于提供有關(guān)腎動(dòng)脈的信息的靶向元件46，該信息可用于將換能器14聚焦在適當(dāng)?shù)闹委煵课簧?。此外，?例如，使用血管內(nèi)超聲、光學(xué)相干斷層成像、或另一個(gè)合適的成像形態(tài))獲得預(yù)治療圖像。預(yù)治療圖像可然后被登記(register)到合適的參考(例如,解剖或非解剖參考)。合適的參考可以為具有已知位置的固定或非固定特征。在一些情況下，已知位置可基于相對(duì)于另一特征的已知靜態(tài)或動(dòng)態(tài)相關(guān)。如以下更詳細(xì)描述的，預(yù)治療圖像可用于促進(jìn)放置血管內(nèi)設(shè)備44。
[0097]在定位治療部位之后，外部HIFU治療設(shè)備12可被放置于患者上。下一階段可以是相對(duì)于HIFU治療設(shè)備12定位預(yù)期治療部位以及驗(yàn)證從HIFU治療設(shè)備12到靶標(biāo)的聲學(xué)路徑是否可接受。坐標(biāo)轉(zhuǎn)換可用于相對(duì)于HIFU治療設(shè)備12定位靶標(biāo)。然而，存在可用于向外部HIFU治療設(shè)備12傳送內(nèi)部位置的各種不同的能量形態(tài)。在某些實(shí)施例中，包括在靶向元件46中的形態(tài)可包含促進(jìn)如本文中所討論的超聲、磁靶向、聲學(xué)靶向、和多普勒技術(shù)的設(shè)備。然而，應(yīng)當(dāng)理解，本公開(kāi)包含用于提供有關(guān)腎動(dòng)脈的信息和/或用于將HIFU能量聚焦在適當(dāng)?shù)慕裹c(diǎn)上的附加類(lèi)型的靶向技術(shù)。而且，應(yīng)當(dāng)理解，在示例性實(shí)施例中，可交換發(fā)射器和接收器的位置?？稍谥委熎陂g使用聲學(xué)對(duì)比劑以幫助維持將HIFU治療設(shè)備12聚焦在腎動(dòng)脈上。
[0098]本文中所提供的血管內(nèi)設(shè)備44可與任何適當(dāng)?shù)膬?nèi)部靶向系統(tǒng)結(jié)合使用。此外，血管內(nèi)設(shè)備44可配置成從源自股動(dòng)脈中的血管內(nèi)路徑進(jìn)入腎動(dòng)脈。為此，血管內(nèi)設(shè)備44可通過(guò)電纜45耦合至可以是專(zhuān)門(mén)按尺寸定制并且配置成容納穿過(guò)血管內(nèi)路徑的通道的細(xì)長(zhǎng)軸54，血管內(nèi)路徑從例如，股骨、肱、橈骨或腋動(dòng)脈中的經(jīng)皮進(jìn)入部位通往腎動(dòng)脈內(nèi)的靶標(biāo)治療部位。以這種方式，護(hù)理者可能能夠?qū)⒀軆?nèi)設(shè)備44取向到主動(dòng)脈48或腎動(dòng)脈42內(nèi)以用于其預(yù)期目的。例如，血管內(nèi)設(shè)備44可被設(shè)計(jì)成將靶向元件46插入到相對(duì)于腎動(dòng)脈42、期望的焦點(diǎn)40、和HIFU治療設(shè)備12的適當(dāng)位置處，使得超聲能量可聚焦在焦點(diǎn)40上。靶向元件46可以是可被配置成由插入的血管內(nèi)設(shè)備44攜載的任何適當(dāng)?shù)脑⑶铱砂葱璋▊鞲衅骰蚰芰堪l(fā)射器和/或接收器。靶向元件46可能能夠提供有關(guān)腎動(dòng)脈42或焦點(diǎn)40的幾何形狀或位置的信息。
[0099]血管內(nèi)設(shè)備44可通過(guò)操縱手柄組件50從血管內(nèi)路徑之外插入患者，并且護(hù)理者可使細(xì)長(zhǎng)軸54通過(guò)包括主動(dòng)脈48和腎動(dòng)脈42的彎曲血管內(nèi)路徑前進(jìn)，并遠(yuǎn)程地操縱或致動(dòng)遠(yuǎn)端區(qū)域56。手柄組件50可包括可致動(dòng)元件，諸如，可控制細(xì)長(zhǎng)軸54在血管內(nèi)的撓曲的把手、銷(xiāo)、或杠桿。而且，細(xì)長(zhǎng)軸54可以大致的方式撓曲以通過(guò)操縱細(xì)長(zhǎng)軸54獲得進(jìn)入相應(yīng)的左側(cè)/右側(cè)腎動(dòng)脈的入口。在一些實(shí)施例中，可通過(guò)引導(dǎo)導(dǎo)管(諸如，具有在遠(yuǎn)端區(qū)域56附近的預(yù)成型或可轉(zhuǎn)向的彎曲的腎引導(dǎo)導(dǎo)管)施加撓曲，腎引導(dǎo)導(dǎo)管可沿著諸如從主動(dòng)脈到腎動(dòng)脈之類(lèi)的期望的路徑引導(dǎo)細(xì)長(zhǎng)軸54。在其他實(shí)施例中，可通過(guò)可首先被傳遞到腎動(dòng)脈中的導(dǎo)絲施加撓曲。細(xì)長(zhǎng)軸54可包括可然后穿過(guò)導(dǎo)絲進(jìn)入到腎動(dòng)脈中的導(dǎo)絲內(nèi)腔。替代地，在將導(dǎo)絲插入腎動(dòng)脈之后，傳遞鞘管可例如使用6法標(biāo)(French)開(kāi)口尺寸越過(guò)(passover)導(dǎo)絲(例如，通過(guò)傳遞鞘管限定的內(nèi)腔可在導(dǎo)絲上滑動(dòng))進(jìn)入腎動(dòng)脈一旦傳遞鞘管布置在腎動(dòng)脈中，可移除導(dǎo)絲，并且治療導(dǎo)管可被傳遞到腎動(dòng)脈中。此外，在特定實(shí)施例中，可例如通過(guò)可致動(dòng)元件或通過(guò)另一控制元件經(jīng)由手柄組件50控制撓曲。具體而言，可如在Wu等人的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng) N0.12/545，648, “Apparatus, Systems, and Methods for AchievingIntravascular, ThermalIy-1nduced Renal Neuromodulat1n(用于實(shí)現(xiàn)血管內(nèi)、熱誘導(dǎo)的腎神經(jīng)調(diào)制的裝置、系統(tǒng)和方法)”所提供的來(lái)實(shí)現(xiàn)細(xì)長(zhǎng)軸54的撓曲，該申請(qǐng)通過(guò)引用通用地全部結(jié)合于此。包括本文所描述的血管內(nèi)設(shè)備44的系統(tǒng)10的實(shí)施例中的任一個(gè)可使用常規(guī)的導(dǎo)絲上(over-the-wire)技術(shù)在導(dǎo)絲上傳遞。當(dāng)以這種方式傳遞時(shí)，細(xì)長(zhǎng)軸54可包括容納導(dǎo)絲的通道的通道或內(nèi)腔。
[0100]血管內(nèi)設(shè)備44可攜載設(shè)計(jì)成側(cè)視(例如，朝向動(dòng)脈壁)或前視的靶向元件46。在任一種情況下，使用血管內(nèi)設(shè)備44的靶標(biāo)可以為在腎動(dòng)脈42中定位特定治療區(qū)域。在定位治療部位之后，外部HIFU治療設(shè)備12可被放置于患者上或附近。下一階段可以是相對(duì)于HIFU治療設(shè)備12定位預(yù)期治療部位以及驗(yàn)證從HIFU治療設(shè)備12到靶標(biāo)的聲學(xué)路徑是否可接受。坐標(biāo)轉(zhuǎn)換可用于相對(duì)于HIFU治療設(shè)備12定位靶標(biāo)。然而，存在可用于向外部HIFU治療設(shè)備12傳送內(nèi)部位置的各種不同的能量形式(如，能量源)。
[0101 ] 2.內(nèi)部磁靶向和跟蹤
[0102] 在一些實(shí)施例(例如，如圖7所示)中，磁場(chǎng)可用于傳送預(yù)期靶標(biāo)(例如，適當(dāng)焦點(diǎn)40)相對(duì)于HIFU治療設(shè)備12的位置。例如，磁接收器62可定位在與血管內(nèi)設(shè)備44的遠(yuǎn)端區(qū)域56相關(guān)聯(lián)的靶向元件46上。磁發(fā)射器64可定位在HIFU治療設(shè)備12上并且配置成將磁能量傳輸(例如，如箭頭66所示)至磁接收器62。應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)從傳感器到靶標(biāo)位置的距離和方向已知時(shí)，磁接收器62不需要直接定位在靶標(biāo)位置處。在特定實(shí)施例中，多個(gè)磁傳感器可有益于靶標(biāo)定位。如果使用共有發(fā)射器，則磁接收器62也可布置在HIFU治療設(shè)備12上。如果從成像的治療位置到磁接收器62的距離是已知的，則可確定HIFU治療設(shè)備12的焦點(diǎn)40。在其中磁接收器62的尺寸大于腎動(dòng)脈42的直徑的實(shí)施例中，直接將磁接收器62定位在治療孔內(nèi)是不可能的。在這種實(shí)施例中，控制算法30(圖6)可采用轉(zhuǎn)換以考慮從磁接收器62到假設(shè)為剛性體的HIFU孔的估算距離。轉(zhuǎn)換可用于將HIFU能量(諸如，如圖5中的箭頭38所示)聚焦在期望的焦點(diǎn)40上。例如，看見(jiàn)治療部位的磁接收器62的聲學(xué)坐標(biāo)可被轉(zhuǎn)換為磁接收器62的磁坐標(biāo)系統(tǒng)以及HIFU治療設(shè)備12的磁坐標(biāo)系統(tǒng)，并且最終被轉(zhuǎn)換成可用于治療的HIFU治療設(shè)備12的聲學(xué)坐標(biāo)系統(tǒng)。而且，血管內(nèi)設(shè)備44和靶向元件46可被設(shè)計(jì)(例如，經(jīng)由幾何形狀和形狀)成適配腎動(dòng)脈42和主動(dòng)脈的開(kāi)口或連接，此舉可降低轉(zhuǎn)換的變化性。
[0103]圖8示出其中磁發(fā)射器64可定位在靶標(biāo)元件46上并且磁接收器62可耦合至HIFU治療設(shè)備12的替代布置。因此，通信(例如，如通過(guò)箭頭74所示)可從血管內(nèi)設(shè)備44到HIFU治療設(shè)備12。一般地，磁發(fā)射器64大于磁接收器62。然而，假設(shè)HIFU治療設(shè)備12可能非常靠近血管內(nèi)設(shè)備44，低能量磁發(fā)射器64可用于HIFU治療設(shè)備12。在這種情況下，實(shí)現(xiàn)可類(lèi)似于前述示例。可使用磁場(chǎng)知曉磁發(fā)射器64和磁接收器62之間的平移向量和可能旋轉(zhuǎn)。由于磁接收器62現(xiàn)位于在HIFU治療設(shè)備12上，可執(zhí)行從磁接收器坐標(biāo)系統(tǒng)到HIFU治療設(shè)備12的聲學(xué)坐標(biāo)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換。適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)換可包括，但不限于，歐拉(Euler)旋轉(zhuǎn)矩陣或者四元數(shù)符號(hào)(quatern1n notat1n),以及平移向量。使用來(lái)自磁接收器62和發(fā)射器通信的信息，HIFU治療設(shè)備12可聚焦在適當(dāng)?shù)慕裹c(diǎn)40上，且HIFU能量(例如，如通過(guò)箭頭38所示)可用于調(diào)制腎神經(jīng)。
[0104]替代設(shè)計(jì)(例如，如圖9所示)可包括具有位于患者外部但在患者附近的單獨(dú)磁發(fā)射器84的兩個(gè)磁接收器(例如，如圖9中所示的與靶標(biāo)元件46相關(guān)聯(lián)的接收器80和與HIFU治療設(shè)備12相關(guān)聯(lián)的接收器82)。由于需要被產(chǎn)生的磁場(chǎng)和功耗，磁發(fā)射器可相對(duì)較重。發(fā)射器84的尺寸可使得將其安裝在HIFU治療設(shè)備12上在人類(lèi)工程學(xué)上是不現(xiàn)實(shí)的。合適的單獨(dú)位置可以為，例如，在患者床上或在患者附近的置物臺(tái)上。在這種情況下，發(fā)射器84可充當(dāng)血管內(nèi)設(shè)備坐標(biāo)系統(tǒng)和HIFU治療設(shè)備坐標(biāo)系統(tǒng)之間的錨點(diǎn)并且可與接收器80 (例如，如通過(guò)箭頭86所示)和接收器82 (例如，如通過(guò)箭頭88所示)通信。發(fā)射器84可允許確定每個(gè)磁接收器的平移和旋轉(zhuǎn)。因此，可使兩個(gè)磁接收器的坐標(biāo)系統(tǒng)相關(guān)以聚焦在期望的焦點(diǎn)上。
[0105]3.內(nèi)部聲學(xué)靶向和跟蹤
[0106]在定位預(yù)期靶標(biāo)之后，位置可被傳送至處理設(shè)備32并且用于聚焦HIFU治療設(shè)備12。例如，邏輯可用于確定HIFU治療設(shè)備12相對(duì)于靶標(biāo)的位置是否可接受用于治療。如果不，則系統(tǒng)10可指導(dǎo)醫(yī)師重放置HIFU治療設(shè)備12。因此，HIFU治療設(shè)備12可向處理設(shè)備32提供位置信息。
[0107]當(dāng)血管內(nèi)設(shè)備44具有聲學(xué)發(fā)射器(例如，圖10所示的發(fā)射器86)時(shí)，聲學(xué)地將位置傳送回HIFU治療設(shè)備12是可能的。例如，聲學(xué)脈沖(例如，如通過(guò)箭頭88所示)可從發(fā)射器86發(fā)送。HIFU治療設(shè)備12內(nèi)的元件(多個(gè))可用于檢測(cè)來(lái)自血管內(nèi)設(shè)備44的脈沖。在HIFU治療設(shè)備12中的這些換能器元件(例如，換能器14)還可用于治療或可專(zhuān)門(mén)地配置為接收元件。例如，圖11描繪了其中HIFU治療設(shè)備12可包括用于接收傳輸(例如，如通過(guò)箭頭94所示)以將血管內(nèi)設(shè)備44定位在身體內(nèi)的專(zhuān)用聲學(xué)接收器90。使用聲學(xué)脈沖定位靶標(biāo)的過(guò)程可取決于在用于檢測(cè)的治療設(shè)備中使用的元件類(lèi)型。例如，過(guò)程可以是定向的或全向的。
[0108]在一些實(shí)施例中，HIFU治療設(shè)備12中的單個(gè)元件可配置成檢測(cè)到來(lái)的脈沖。當(dāng)通過(guò)接收元件(例如，換能器14或接收器90)首先觀察到聲學(xué)能量時(shí)，可限定由組織的速度(例如，1540m/sec)和到靶標(biāo)的距離所控制的聲學(xué)時(shí)間。在一些情況下，單個(gè)元件可顯著大于在一個(gè)或多個(gè)維度中的傳輸?shù)牟ㄩL(zhǎng)。也就是說(shuō)，更大的元件可增加接收器的方向性，而更小的元件可降低方向性。在這種情況下，可使用信號(hào)處理方法來(lái)定位聲學(xué)脈沖。在其他方法中，更大的元件可具有電/機(jī)械焦距以更進(jìn)一步限定方向。在一些實(shí)施例中，當(dāng)首先檢測(cè)到能量時(shí)定位聲學(xué)脈沖可能不足以確定到靶標(biāo)的距離、可采用相關(guān)方法或積分方法可來(lái)定位脈沖的“中央”。對(duì)于是定向的元件，對(duì)齊可以是因素?？赏ㄟ^(guò)移動(dòng)外部HIFU治療設(shè)備12解決方向性以找出更強(qiáng)的信號(hào)。另一方法可包括使用多元件結(jié)構(gòu)(例如，電子地延遲并且比單個(gè)換能器提供更多信息的兩個(gè)換能器)。在一些實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)電磁傳感器(例如，線圈傳感器)可與體外電磁發(fā)生器血管內(nèi)結(jié)合地使用以提供位置信息。例如，多個(gè)電磁傳感器可包括在正交配置的血管內(nèi)設(shè)備上。可操作地連接至傳感器的處理設(shè)備可被配置成從傳感器接收信息并且基于信號(hào)生成血管內(nèi)設(shè)備的三個(gè)維度中的位置信息。
[0109]在一些實(shí)施例中，HIFU治療設(shè)備12可以是聚焦活塞或單元件設(shè)備(例如，如圖12所示)。在所描繪的實(shí)施例中，發(fā)射器86可配置成通過(guò)相對(duì)于血管設(shè)備的遠(yuǎn)端區(qū)域56移動(dòng)來(lái)沿著箭頭102軸向地移動(dòng)。例如，活塞運(yùn)動(dòng)可以是在形成于遠(yuǎn)端區(qū)域56中的腔100內(nèi)的移動(dòng)。因此，到接收器90的傳輸路徑可變化(例如，如通過(guò)箭頭103和104所示)。即使HIFU治療設(shè)備12是單個(gè)大元件，反饋仍可用于將HIFU治療設(shè)備12直接定位在預(yù)期靶標(biāo)之上。HIFU治療設(shè)備12遠(yuǎn)離發(fā)射器86的運(yùn)動(dòng)可以取決于設(shè)備的方向性、設(shè)備的頻率響應(yīng)、所涉及的距離、組織的衰減、傳輸脈沖頻率等的方式導(dǎo)致脈沖長(zhǎng)度增加和峰強(qiáng)度減小。這種信號(hào)可用于優(yōu)化換能器14在預(yù)期靶標(biāo)上的定位。替代地，除致動(dòng)或活塞類(lèi)型的發(fā)射器86之夕卜，可在血管內(nèi)操作整個(gè)血管內(nèi)設(shè)備44以移動(dòng)發(fā)射器86。而且，如提及的，可交換發(fā)射器86和接收器90的布置。
[0110]在某些實(shí)施例中，環(huán)形陣列換能器14可用于治療。環(huán)形陣列可沿著深度軸電子地聚焦聲學(xué)能量。在這種情況下，能量的到達(dá)時(shí)間、傳播、頻率、和強(qiáng)度還可用于沿著預(yù)期HIFU波束軸定位發(fā)射器(例如，聲學(xué)脈沖可有助于指導(dǎo)醫(yī)師將HIFU治療設(shè)備12直接置于發(fā)射器86的頂部上)。應(yīng)當(dāng)注意，發(fā)射器86不一定直接定位在預(yù)期治療區(qū)域處。如果從發(fā)射器86到預(yù)期靶標(biāo)的距離和方向是已知的，則靶向系統(tǒng)可用于補(bǔ)償發(fā)射器86的位置。
[0111]如果HIFU治療設(shè)備12中的元件在所有維度中比波長(zhǎng)小，則傳輸?shù)拿}沖的到達(dá)時(shí)間可用于幫助指導(dǎo)醫(yī)師移動(dòng)治療換能器，使得可治療靶標(biāo)。如果設(shè)備位于治療的位置處，則到達(dá)時(shí)間信息還可有助于展開(kāi)(develop)相位或延時(shí)分布以供治療。例如，HIFU治療設(shè)備12的相位可被設(shè)置成最小化與實(shí)際接收的脈沖的誤差。
[0112]使用HIFU治療設(shè)備12中的成像陣列也可能是有幫助的。該陣列可以是血管內(nèi)設(shè)備的發(fā)射器或接收器的一部分。外部設(shè)備上的點(diǎn)靶標(biāo)可向血管內(nèi)接收端上的陣列發(fā)送出聲波或脈沖，此舉可測(cè)量接收到的聲波的強(qiáng)度。而且，血管內(nèi)設(shè)備的接收端可廣播(Pingback)。也就是說(shuō)，外部和內(nèi)部設(shè)備可具有雙向握手通信。這可有益于靶向。在一些實(shí)施例中，血管內(nèi)設(shè)備可發(fā)送可由外部HIFU治療設(shè)備12接收的傳輸。HIFU治療設(shè)備12可基于接收到的信號(hào)產(chǎn)生圖像?；谠搹?qiáng)度，可靶向特定組織面積。在這種情況下，發(fā)射器的脈動(dòng)可與線或特定視場(chǎng)的“成像”同步。以這種方式，發(fā)射元件可被“成像”，并且根據(jù)亮度或整體光斑尺寸，可建議預(yù)期靶標(biāo)相對(duì)于HIFU治療設(shè)備12在何處。而且，如果HIFU治療設(shè)備12具有多元件換能器，則知曉設(shè)備“何時(shí)”傳輸(例如，時(shí)間戳信息)可有助于映射到發(fā)射器的距離。到達(dá)時(shí)間可用于確定相對(duì)于陣列的位置。根據(jù)陣列類(lèi)型，可通過(guò)比較兩個(gè)陣列位置確定發(fā)射器的實(shí)際位置的知識(shí)。血管內(nèi)設(shè)備可定位不緊鄰腎動(dòng)脈的治療區(qū)域。血管內(nèi)換能器上的聲學(xué)發(fā)射器/接收器可用于向HIFU治療設(shè)備12傳送血管內(nèi)設(shè)備位置。在這種情況下，轉(zhuǎn)換可從血管內(nèi)換能器的聲學(xué)坐標(biāo)系統(tǒng)到血管內(nèi)換能器上的發(fā)射器/接收器的聲學(xué)坐標(biāo)系統(tǒng)到外部HIFU治療設(shè)備12。這可以是不同聲學(xué)坐標(biāo)系統(tǒng)直接的三階段轉(zhuǎn)換，并且結(jié)果可以是使得HIFU治療設(shè)備12靶向腎動(dòng)脈的靶向信息。
[0113]發(fā)射器還可用于獲得組織衰減的估算(例如，因變于過(guò)組織的距離，超聲波的幅度相對(duì)減小)和用于治療的所需的電能。在治療期間，傳輸元件可用于確定用于靶標(biāo)跟蹤的呼吸速率或心率(例如，可在整個(gè)呼吸周期上施加HIFU)，或即使在具有自動(dòng)相位延遲調(diào)節(jié)的情況下，當(dāng)操作者風(fēng)險(xiǎn)(venture)離靶標(biāo)太過(guò)遙遠(yuǎn)時(shí)潛在地關(guān)閉HIFU治療。而且，采用跟蹤腎動(dòng)脈上的靶標(biāo)的血管內(nèi)設(shè)備成像可用于將該信息傳送回HIFU治療設(shè)備12，使得能量可仍通過(guò)呼吸或心臟周期傳遞。也就是說(shuō)，這種成像可跟蹤由于呼吸或心臟周期引起的腎動(dòng)脈的移位并且可相應(yīng)地調(diào)整HIFU治療設(shè)備12的聚焦。該信息可用于指導(dǎo)操作者返回至治療部位或動(dòng)態(tài)地修改HIFU的波束延時(shí)或機(jī)械放置以停留在靶標(biāo)上。
[0114]類(lèi)似于用于相對(duì)于預(yù)期靶標(biāo)定位外部HIFU治療設(shè)備12的血管內(nèi)設(shè)備上的聲學(xué)發(fā)射器，聲學(xué)接收器還可用于正確地放置HIFU設(shè)備。在某些實(shí)施例中，血管內(nèi)設(shè)備上的接收器由于幾何形狀可提供寬接收角。例如，如圖13所示，具有細(xì)長(zhǎng)端116和118的錐形圓柱形接收元件112可提供比由發(fā)射器110發(fā)射的能量的單個(gè)正方形或矩形元件更好的接收角。專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的設(shè)備可用于改善設(shè)備的接收角(例如，用于接收)或方向性(例如，用于傳輸)。
[0115]在一個(gè)實(shí)施例中，聲學(xué)HIFU換能器14上的小元件可連續(xù)地脈沖或經(jīng)編碼的激勵(lì)可用于幫助相對(duì)于預(yù)期靶標(biāo)定位換能器14并且指導(dǎo)醫(yī)師正確地放置設(shè)備。聲波的到達(dá)時(shí)間可用于在三個(gè)維度定位預(yù)期靶標(biāo)。如果接收器遠(yuǎn)離預(yù)期靶標(biāo)固定的距離，則由于血管內(nèi)設(shè)備的設(shè)計(jì)引起的機(jī)械偏移可潛在地添加至聲學(xué)計(jì)算。
[0116]在另一技術(shù)中，可優(yōu)化脈沖長(zhǎng)度和幅度。例如，如果在換能器14中僅存在一個(gè)傳輸元件(例如，聚焦的碗狀體)，然后最短脈沖長(zhǎng)度可出現(xiàn)在聚焦點(diǎn)處，在該聚焦點(diǎn)處來(lái)自碗狀體的所有聲波同時(shí)相干地干擾。如果換能器14在波束軸上，還在近場(chǎng)或遠(yuǎn)場(chǎng)中，則幅度可比預(yù)期的低。如果換能器14離開(kāi)波束軸，則幅度可比預(yù)期的低而脈沖長(zhǎng)度比預(yù)期的高。對(duì)于特定幾何形狀，峰不一定對(duì)應(yīng)于焦點(diǎn)。在具有橫向波束對(duì)稱(chēng)的情況下，二維展示可用于通知用戶(hù)。一個(gè)軸可表示沿著波束軸的深度，且第二軸可表示距離波束軸的橫向距離。如果計(jì)算難以解釋?zhuān)瑒t可能的LUT可用于改良的計(jì)算以確定接收器相對(duì)于HIFU孔的位置。接收器(例如，接收器90)可具有合適的接收角。
[0117]在又一技術(shù)中，如果孔為環(huán)形換能器(例如，如圖14所示，殼體16的示例性患者接觸表面18的底部視圖中)，單個(gè)環(huán)120的脈動(dòng)可用于將波束集中在接收器上。在所描繪的實(shí)施例中，環(huán)形靶向發(fā)射器110被示為與治療換能器14隔開(kāi)。然而，應(yīng)當(dāng)理解，在本公開(kāi)中提供的示例中的任一個(gè)中，與靶向元件46上的接收元件112 (或發(fā)射器)通信的換能器可與換能器14隔開(kāi)或組合。能量路徑(如通過(guò)箭頭122所示)的飛行時(shí)間可用于確定焦距以用于治療。而且，如果成像換能器耦合至HIFU治療設(shè)備12，則可通過(guò)產(chǎn)生由血管內(nèi)設(shè)備上的元件接收的線的圖像來(lái)改進(jìn)換能器14與預(yù)期靶標(biāo)的對(duì)齊。在另一實(shí)施例中，血管內(nèi)設(shè)備44上的多個(gè)接收元件112可改進(jìn)感測(cè)換能器14(或?qū)Ｓ冒l(fā)射器110)相對(duì)于預(yù)期靶標(biāo)的相對(duì)橫向方向。被示為圖15中的接收元件112a、112b的多個(gè)接收元件也可用于改善整體接收角。
[0118]類(lèi)似地，在接收情況下，從HIFU設(shè)備檢測(cè)的能量的強(qiáng)度可用于計(jì)算衰減、用于實(shí)現(xiàn)治療效果的所需HIFU孔強(qiáng)度、以及用于優(yōu)化靶標(biāo)部位LUT處的相長(zhǎng)干涉的必要延時(shí)。單向成像還可幫助確定障礙物是否妨礙向靶標(biāo)傳遞聲學(xué)能量。在治療期間，接收元件可用于跟蹤呼吸和操作者動(dòng)作，以及調(diào)節(jié)延時(shí)，使得治療能量可有效地傳遞至靶標(biāo)。
[0119]可組合所提出的可在血管內(nèi)設(shè)備44上的發(fā)射器和接收器中的功能(例如，如圖16所示)。在這種實(shí)施例中，HIFU治療設(shè)備12可包括合適的對(duì)應(yīng)的傳輸和接收元件(例如，收發(fā)器130)。例如,在一些實(shí)施例中,可使用由收發(fā)器132的發(fā)射兀件傳輸?shù)哪芰?例如，如箭頭134所示)來(lái)完成初始強(qiáng)度和延遲優(yōu)化，同時(shí)可使用由收發(fā)器130的接收元件接收的能量(例如，如圖136所示)進(jìn)行最后調(diào)整和小調(diào)節(jié)。具有組合的發(fā)射器和接收器可促進(jìn)放置(例如，醫(yī)師是否需要向左或向右移動(dòng)以將HIFU治療設(shè)備12定位在預(yù)期靶標(biāo)處)。在一些實(shí)施例中，換能器和收發(fā)器可組合在單個(gè)元件中。而且，在其中收發(fā)器130和132能夠傳輸和接收的實(shí)施例中，可對(duì)逐個(gè)患者作出有關(guān)采用哪個(gè)元件來(lái)靶向治療區(qū)域的決定。例如，可測(cè)試收發(fā)器130。如果信號(hào)弱，則可激活收發(fā)器132。
[0120]圖17中所描繪的另一選項(xiàng)可以使具有添加至靶向元件46的可高度反射或吸收的無(wú)源材料(例如，材料142)以設(shè)置遠(yuǎn)離可反向散射至HIFU治療設(shè)備12的其他組織信號(hào)的信號(hào)。根據(jù)材料是否是高度反射或吸收，材料142可為固體、液體或氣體。此外，材料142可成形或圖案化為通過(guò)HIFU換能器從超聲處理產(chǎn)生可由接收器140檢測(cè)的唯一信號(hào)。替代地，HIFU治療設(shè)備12可能不采用用于靶向元件46的專(zhuān)門(mén)的換能器，并且可使用換能器14。材料142可被設(shè)計(jì)使得可通過(guò)信號(hào)強(qiáng)度或散射圖案確定方向。例如，預(yù)期靶標(biāo)的一側(cè)上的材料142可以是吸收的，且材料142在相對(duì)側(cè)上可以是反射的。該信息可用于幫助指導(dǎo)操作者到預(yù)期靶標(biāo)。這些血管內(nèi)設(shè)備的結(jié)構(gòu)還可用于幫助向靶標(biāo)傳遞足夠的能量以用于神經(jīng)調(diào)制。例如，由于再輻射場(chǎng)可穿過(guò)焦點(diǎn)并有助于加熱，因此高度反射材料可減少?gòu)腍IFU設(shè)備的整體能量需要。這可降低從HIFU需要的能量以及對(duì)其他組織的潛在威脅。這種材料可包括薄層、高阻抗金屬(例如，鋁或鎳鈦合金)。例如，本文中提供的血管內(nèi)設(shè)備可被引導(dǎo)至腎動(dòng)脈內(nèi)或腎動(dòng)脈附近。如果到期望的治療區(qū)域的距離是已知的，則偏移可用于靶向用于治療的組織。換能器14可生成可用于幫助定位聲學(xué)材料和預(yù)期靶標(biāo)的許多脈沖回波線。越實(shí)時(shí)地產(chǎn)生脈沖回波，材料142可位于反向散射組織信號(hào)之中的可能性越高。確定靶向哪里的能力可基于，例如，來(lái)自成像系統(tǒng)和靶標(biāo)的系統(tǒng)的波束特性。例如，如果來(lái)自成像系統(tǒng)的波束響應(yīng)在空間上寬廣，則可減少空間確定靶標(biāo)位置的能力。
[0121]C.具有外部靶向系統(tǒng)的體外HIFU設(shè)備
[0122]在某些實(shí)施例中，所提供的系統(tǒng)10可完全是外部的(例如，體外)，包括治療設(shè)備和任何相關(guān)聯(lián)的靶向系統(tǒng)。這種實(shí)現(xiàn)可減少手術(shù)成本并改善患者體驗(yàn)。使用外部靶向系統(tǒng)可促進(jìn)向組織傳遞適當(dāng)能量。在某些實(shí)施例中，外部靶向系統(tǒng)可包括治療換能器或可容納在HIFU治療設(shè)備12內(nèi)。在其中米用附加革El向換能器的實(shí)施例中，兩個(gè)坐標(biāo)系統(tǒng)可I禹合在一起(例如，成像治療波束)。
[0123]I.軺聲換能器外部靶向和跟蹤
[0124]在一些實(shí)施例中，換能器14可產(chǎn)生腎臟和周?chē)M織的B模式超聲圖像。B模式圖像可用于與治療波束的位置協(xié)作以近似地相對(duì)于腎動(dòng)脈靶向治療波束。在一些實(shí)施例中，治療波束可一般垂直于腎臟壁。在其他實(shí)施例中，波束可近似地平行或沿著腎動(dòng)脈壁靶向以生成更長(zhǎng)的損傷。此外，治療波束可在腎動(dòng)脈的近端和遠(yuǎn)端部分上產(chǎn)生損傷。例如，HIFU治療設(shè)備12可同時(shí)或連續(xù)靶向多個(gè)焦點(diǎn)。B模式圖像可能不提供有關(guān)如何讓影響面外組織的影響的信息。為了確保腎動(dòng)脈的全面治療，機(jī)械或電子尖端和傾斜系統(tǒng)可被添加以替換手動(dòng)操縱設(shè)備或作為手動(dòng)操縱設(shè)備的補(bǔ)充。在圖18中描繪了傾斜和尖端換能器座148。換能器座148可包括可允許殼體開(kāi)口 152內(nèi)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的球窩(ball-socket)座150。尖端和傾斜的量可通過(guò)到預(yù)期靶標(biāo)的深度和腎動(dòng)脈的尺寸確定(例如，如通過(guò)靶向換能器確定的)。在治療期間，靶向換能器可用于跟蹤HIFU治療設(shè)備12的治療或?qū)嶋H移動(dòng)(例如，如果用手握住或如果呼吸干擾能量沉積)。這種座可用于換能器陣列，并且可包括微機(jī)械特征。
[0125]考慮到從腎臟的唯一形狀和散射，可采用相關(guān)和變形技術(shù)以標(biāo)識(shí)具有B模式圖像的腎臟。標(biāo)識(shí)腎臟幫助局部化腎動(dòng)脈和治療的可能區(qū)域。除標(biāo)識(shí)腎動(dòng)脈之外，靶向換能器還可確保到靶標(biāo)的路徑是沒(méi)有障礙的。這可通過(guò)使用靶向換能器對(duì)治療和測(cè)量波束對(duì)稱(chēng)性“成像”來(lái)完成。在其他實(shí)施例中，超聲信息可用于提供血流量或組織彈性信息，該血流量或組織彈性信息然后可用于將腎動(dòng)脈與周?chē)慕M織區(qū)分開(kāi)。波束峭度和偏斜度可用作可能障礙物、不良耦合、或波束改變像差的指示。
[0126]2.與多普勒組合的2D B模式圖像
[0127]當(dāng)試圖分辨固定組織與動(dòng)脈或靜脈血流量時(shí)，B模式圖像可能具有限制。血流量可在通過(guò)使用功率多普勒或彩色多普勒的B模式圖像中具有附加的對(duì)比度。來(lái)自組織的時(shí)間多普勒信號(hào)可幫助從將動(dòng)脈從靜脈中標(biāo)識(shí)出來(lái)。血流量的位置可被增加至能力以標(biāo)識(shí)動(dòng)脈壁，使得可正確地靶向組織。一旦在識(shí)別腎臟的動(dòng)脈樹(shù)之后定位腎動(dòng)脈，可定位可能的治療部位。類(lèi)似于B模式圖像，相關(guān)和變形技術(shù)與LUT —起可用于標(biāo)識(shí)腎臟以及通往腎臟的腎動(dòng)脈。為了治療腎動(dòng)脈的整個(gè)圓周周?chē)?，HIFU可電子或機(jī)械地移動(dòng)?？赡芟鄬?duì)于HIFU換能器給定治療波束幾何形狀，同時(shí)治療腎動(dòng)脈的近側(cè)和遠(yuǎn)側(cè)。雙靶向可用于在實(shí)際治療期間的運(yùn)動(dòng)跟蹤。在一些實(shí)施例中，可首先治療更遠(yuǎn)離治療設(shè)備的組織。如所提及的，還可僅使用血流量信息靶向治療，并且可不包括雙向成像。
[0128]除標(biāo)識(shí)腎動(dòng)脈之外，治療和靶向換能器可用于通過(guò)觀察由于聲投射(例如，聲流)弓I起的流動(dòng)圖案的變化，來(lái)確定腎動(dòng)脈中和腎動(dòng)脈周?chē)目赡軓?qiáng)度。例如，可在血液的脈動(dòng)期間或在休息時(shí)間期間測(cè)量該可能強(qiáng)度。例如，HIFU換能器可以高強(qiáng)度脈動(dòng)腎動(dòng)脈達(dá)一小段時(shí)間(例如，導(dǎo)致很少或沒(méi)有加熱)，并且靶向換能器可檢測(cè)流的變化。流的“方向”和“幅度”可暗示腎動(dòng)脈內(nèi)的聲束的強(qiáng)度。而且，這可幫助用戶(hù)/系統(tǒng)正確地放置治療波束的焦點(diǎn)以產(chǎn)生期望的組織效果。除血流量信息之外，超聲波可用于經(jīng)由彈性成像區(qū)分不同剛度的組織，從而可提高組織的可撓性或剛度的測(cè)量。動(dòng)脈一般是堅(jiān)硬的并且動(dòng)脈壁可經(jīng)由彈性成像定位。而且，彈性成像可與血流量信息結(jié)合使用。
[0129]3.多平面成像
[0130]使用附加的成像面可增加腎動(dòng)脈被正確地靶向的置信度。例如，多個(gè)B模式或多普勒平面可彼此傾斜或彼此平行，使得可產(chǎn)生體積。多平面成像可有助于計(jì)劃治療(例如，使得處理腎動(dòng)脈的整個(gè)周?chē)⑶覍?shí)現(xiàn)成功的神經(jīng)調(diào)制)。
[0131]4.成像融合
[0132]可與超聲靶向組合的另一方法可包括與實(shí)時(shí)超聲成像結(jié)合的MRI或X射線CT圖像。在這種情況下，在治療之前可收集MRI或CT圖像。例如，組合的靶向和治療換能器可置于患者上。計(jì)算機(jī)程序可獲得超聲數(shù)據(jù)組2D或3D并且使用各種合適的相關(guān)技術(shù)將超聲圖像與來(lái)自MRI或CT數(shù)據(jù)組的圖像對(duì)齊(S卩，登記)。在治療之前或期間可同時(shí)在醫(yī)師的顯示屏上顯示結(jié)果。超聲圖像或其他圖像可根據(jù)醫(yī)師的偏好逐漸融入于背景。在通過(guò)將超聲圖像與MRI或CT數(shù)據(jù)組相關(guān)將設(shè)備放置在靶標(biāo)上之后，考慮到與超聲波束知識(shí)組合的來(lái)自MRI或CT數(shù)據(jù)組的先驗(yàn)知識(shí)，可檢查近場(chǎng)障礙物?？墒褂酶邔?duì)比度的現(xiàn)有圖像，計(jì)劃用于治療整個(gè)腎動(dòng)脈的波束的移動(dòng)。
[0133]5.在捕獲靶標(biāo)之后的磁跟蹤
[0134]在捕獲靶標(biāo)之后，磁跟蹤可用于外部設(shè)備。例如，磁源可位于在固定的表面上(例如，床)。磁接收器可位于在換能器上。在捕獲靶標(biāo)之后，磁跟蹤系統(tǒng)可用于通過(guò)使用差異分析幫助操作者在治療性治療期間停留在靶標(biāo)上。磁跟蹤還可與融合成像一起使用以進(jìn)一步增強(qiáng)治療期間跟蹤運(yùn)動(dòng)和移動(dòng)的能力。例如，系統(tǒng)可被配置成從MRI或CT數(shù)據(jù)組顯示正確的成像平面，MRI或CT數(shù)據(jù)組可與超聲圖像一起使用。
[0135]6.固定靶向和治療帶
[0136]另一技術(shù)可包括使用半自動(dòng)或自動(dòng)靶向和治療設(shè)備，圖19中描繪了該設(shè)備的示例。這種設(shè)備的一個(gè)示例可包括具有充氣氣囊的帶狀物160，該充氣氣囊可采用水填充。其他實(shí)施例可包括機(jī)械換能器，機(jī)械換能器可在帶狀物160的周界周?chē)苿?dòng)以用于靶向和治療，帶狀物160采用靶向和治療換能器、或具有耦合的換能器的流體填充的小桶所填充(populate)。在一些實(shí)施例中，設(shè)備可包括連接至NRI系統(tǒng)的桶。具有流體填充的腔的區(qū)域可被配置成解決圍繞腹部的后部部分的耦合需求。成像和治療換能器可在工作臺(tái)的部分上機(jī)械地滑動(dòng)或移動(dòng)。MRI可用于計(jì)算治療之前或期間的治療波束可接受性。
[0137]P.實(shí)現(xiàn)腎動(dòng)脈中的神經(jīng)調(diào)制的HIFU焦點(diǎn)的尺寸和配置
[0138]應(yīng)當(dāng)理解，本文中所提供的實(shí)施例可與一個(gè)或多個(gè)換能器14結(jié)合使用。在一些患者中，可能期望使用換能器(多個(gè))14來(lái)產(chǎn)生可沿著腎動(dòng)脈的縱向軸周向間隔開(kāi)的單個(gè)損傷或多個(gè)損傷。替代地或附加地，可產(chǎn)生具有期望的縱向和/或周向尺寸的單個(gè)局灶損傷、一個(gè)或多個(gè)全圓損傷、在共同縱向位置處的多個(gè)周向間隔開(kāi)的局灶損傷、和/或在共同周向位置處的多個(gè)縱向間隔開(kāi)的病灶損傷。
[0139]根據(jù)換能器14的尺寸、形狀、和數(shù)量，損傷可沿著腎動(dòng)脈的縱向軸周向間隔開(kāi)。在特定的實(shí)施例中，可能期望每個(gè)損傷覆蓋血管周長(zhǎng)的至少約10%以增加影響腎叢的可能性。還可能期望每個(gè)損傷被放置在動(dòng)脈外膜中或動(dòng)脈外膜上藉此影響腎叢。然而，在一些實(shí)施例中，過(guò)深(例如，大于5_)的損傷具有干擾非靶標(biāo)組織和組織結(jié)構(gòu)(例如，腎靜脈)的風(fēng)險(xiǎn)，因此還期望能量治療的受控深度。
[0140]在某些實(shí)施例中，在治療期間可使用換能器14的多個(gè)焦點(diǎn)。在縱向尺寸和角度尺寸中重聚焦換能器14可提供用于治療腎叢的第二治療部位。然后可經(jīng)由換能器14傳遞能量以在該第二治療部位處形成第二局灶損傷，藉此產(chǎn)生第二治療區(qū)域。對(duì)于其中多個(gè)換能器14與治療設(shè)備相關(guān)聯(lián)的實(shí)施例，初始治療可導(dǎo)致兩個(gè)或多個(gè)損傷，并且重聚集可允許產(chǎn)生附加的損傷。
[0141]在某些實(shí)施例中，經(jīng)由換能器14的重聚集產(chǎn)生的損傷可角度和縱向地與初始損傷(多個(gè))關(guān)于腎動(dòng)脈的角度和縱長(zhǎng)尺寸偏移。疊加由初始應(yīng)用和重放置產(chǎn)生的損傷可導(dǎo)致不連續(xù)的損傷(例如，損傷可由多個(gè)、縱向、和傾斜地間隔開(kāi)的治療區(qū)域形成)。一個(gè)或多個(gè)附加的局灶損傷可任選地經(jīng)由換能器14的附加重聚集形成。在一些實(shí)施例中，損傷的所有或一部分的疊加可提供不連續(xù)(例如，沿著腎動(dòng)脈的縱長(zhǎng)尺寸或縱向軸分解)但基本圓周(即，基本一直圍繞動(dòng)脈的縱長(zhǎng)段上的腎動(dòng)脈的圓周延伸)的復(fù)合治療區(qū)域。此外，自動(dòng)系統(tǒng)可配置成存儲(chǔ)治療的位置信息和改變編碼器計(jì)數(shù)以相對(duì)于以前的治療來(lái)定位附加的治療。類(lèi)似地，經(jīng)登記的預(yù)治療圖像可用于定位一個(gè)或多個(gè)治療。
[0142]E.經(jīng)由換能器向組織施加能暈
[0143]返回參照?qǐng)D5，在所示的實(shí)施例中，發(fā)生器20可將能量供應(yīng)至換能器14以產(chǎn)生聲波?？山?jīng)由用一個(gè)或多個(gè)傳感器收集的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)和控制能量傳遞，該一個(gè)或多個(gè)傳感器諸如是溫度傳感器(例如，熱電偶、熱敏電阻等)、阻抗傳感器、壓力傳感器、光學(xué)傳感器、流量傳感器、化學(xué)傳感器等，這些一個(gè)或多個(gè)傳感器可結(jié)合到換能器14或另一合適的血管內(nèi)設(shè)備中或上。傳感器結(jié)合在換能去14內(nèi)以使得允許設(shè)備指定傳感器是否與皮膚接觸。例如，傳感器(多個(gè))可結(jié)合在換能器14的在功率和能量傳遞期間接觸皮膚的一側(cè)上。在其中使用血管內(nèi)設(shè)備，尤其是那些接近腎動(dòng)脈定位的血管內(nèi)設(shè)備的實(shí)施例中，傳感器可放置在治療部位處和/或面向血流量的組織上或組織附近。在其他實(shí)施例中，超聲能量可以受控的方式傳遞，以實(shí)現(xiàn)在60到90°C范圍內(nèi)的對(duì)組織的期望的加熱。為了防止過(guò)熱和控制溫度，溫度傳感器(諸如，熱敏電阻)可結(jié)合在血管內(nèi)設(shè)備的設(shè)計(jì)中。血管內(nèi)設(shè)備還可用于在治療期間進(jìn)入損傷(多個(gè))以確定應(yīng)當(dāng)何時(shí)停止治療以及在治療后進(jìn)入損傷(多個(gè))。發(fā)生器20可配備有能夠接收溫度信號(hào)和控制傳遞至換能器14的能量的電子電路。將理解，溫度控制反饋可結(jié)合在本文所公開(kāi)的適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)和實(shí)施例中。
[0144]除此之外，或作為替代，各種微傳感器可用于獲取對(duì)應(yīng)于換能器14、血管壁、和/或在血管內(nèi)設(shè)備上流過(guò)的血液的數(shù)據(jù)。例如，微熱電偶和/或阻抗傳感器的陣列可被實(shí)現(xiàn)為沿著治療設(shè)備的換能器14或其他部分采集數(shù)據(jù)。在適用時(shí)，可在能量傳遞之前、同時(shí)、或之后或在能量的脈沖之間中監(jiān)測(cè)或獲取傳感器數(shù)據(jù)。所監(jiān)視的數(shù)據(jù)可以被用于反饋回路中以更好地控制治療，例如，以確定是繼續(xù)還是停止治療，并且其可幫助增加或減少的功率的受控傳遞或更長(zhǎng)或更短持續(xù)時(shí)間治療。
[0145]F.冷卻換能器
[0146]可由相應(yīng)的腎動(dòng)脈內(nèi)的用作傳導(dǎo)和/或?qū)α魃崞饕詭ё哌^(guò)量的熱能的血流量來(lái)保護(hù)非靶標(biāo)組織。而且，血流量脈動(dòng)性的監(jiān)測(cè)可與能量傳遞結(jié)合使用，以幫助減少損害血管壁的機(jī)會(huì)。也就是說(shuō)，在脈動(dòng)期間傳遞能量劑量以減少對(duì)壁的損害可以是有利的。當(dāng)血液通過(guò)血管脈動(dòng)時(shí)，血管可不太可能經(jīng)歷狹窄。在特定實(shí)施例中，因?yàn)檠髁繘](méi)有被體外傳感器14阻斷，因此相應(yīng)的腎動(dòng)脈中的血液的天然循環(huán)可用于從非靶標(biāo)組織和換能器14移除過(guò)量的熱能。通過(guò)血流量移除過(guò)量的熱能也可允許更高功率的治療，其中當(dāng)從應(yīng)用部位和非靶標(biāo)組織帶走熱量時(shí)，更高功率可被傳遞到靶標(biāo)組織。以這種方式，超聲能量可加熱位于接近血管壁的靶標(biāo)神經(jīng)纖維，以調(diào)節(jié)靶標(biāo)神經(jīng)纖維，而相應(yīng)的腎動(dòng)脈內(nèi)的血流量保護(hù)血管壁的非靶標(biāo)組織的不受過(guò)度或不期望的熱損害。因?yàn)镠IFU可采用遠(yuǎn)程焦點(diǎn)，因此最高溫度治療區(qū)域可以位于腎動(dòng)脈的外表面外或腎動(dòng)脈上。
[0147]還可期望通過(guò)誘導(dǎo)附加天然血流在換能器14上流過(guò)來(lái)提供增強(qiáng)的冷卻。例如，可通過(guò)護(hù)理者實(shí)現(xiàn)技術(shù)和/或多種技術(shù)以增加通過(guò)腎動(dòng)脈的灌注或到換能器14的灌注。這些技術(shù)可以包括將局部遮擋元件(例如，氣球)放置在上游的血管體(諸如主動(dòng)脈)內(nèi)，或在腎動(dòng)脈的一部分內(nèi)，以改善在換能器14上的流動(dòng)。
[0148]除被動(dòng)地利用血流作為散熱器之外，或者作為替代，可提供主動(dòng)冷卻以移除過(guò)量的熱能和保護(hù)非靶標(biāo)組織。例如，熱流體輸液可以被注射、注入、或以其它方式傳遞到開(kāi)路系統(tǒng)中的血管中。用于主動(dòng)冷卻的熱流體輸液可，例如，包括鹽水(例如，在室溫或冷藏下)或一些其它生物相容的流體。熱流體輸液(多個(gè))可，例如，通過(guò)血管內(nèi)設(shè)備經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)注入腔和/或端口引入。當(dāng)被引入到血流中時(shí)，熱流體輸液(多個(gè))可，例如，通過(guò)引導(dǎo)導(dǎo)管或在相對(duì)于尋求保護(hù)的組織的其他位置處引入。在一些實(shí)施例中，流體輸液可通過(guò)與血管內(nèi)設(shè)備相關(guān)聯(lián)的內(nèi)腔注入。在治療部位的附近的熱流體輸液(例如，經(jīng)由開(kāi)路系統(tǒng)和/或經(jīng)由閉路系統(tǒng))的傳遞可，例如，允許施加增加的/更高功率，可允許在能量傳遞期間維持在血管壁處的更低的溫度，可促進(jìn)產(chǎn)生更深或更大損傷，可促進(jìn)減少治療時(shí)間，可允許使用更小的換能器尺寸，或它們的組合。在一些實(shí)施例中，除傳遞熱流體輸液之外或代替?zhèn)鬟f熱流體輸液，血管內(nèi)低溫設(shè)備可用于冷卻在治療部位處的組織。這種設(shè)備可被配置成例如，通過(guò)循環(huán)經(jīng)冷卻的流體，或通過(guò)單獨(dú)的或與制冷劑相變的組合的焦耳-湯姆遜效應(yīng)產(chǎn)生冷卻。
[0149]因此，如所提供的系統(tǒng)10可以包括具有用于開(kāi)路冷卻系統(tǒng)的特征的血管內(nèi)設(shè)備，諸如與輸液的源和泵送機(jī)構(gòu)(例如，手動(dòng)注射或電動(dòng)泵)流體連通的內(nèi)腔，用于在能量傳遞期間將鹽水或一些其它生物相容的熱流體輸注液從患者外注射或注入到患者的血流中。此夕卜，血管內(nèi)設(shè)備可以包括用于將鹽水或其他合適的流體注射或注入到治療部位的一個(gè)或多個(gè)端口。這種系統(tǒng)還可與可放置在體外的換能器14結(jié)合使用。
[0150]IV.所公開(kāi)的裝置、方法、和系統(tǒng)的附加臨床使用
[0151]雖然本技術(shù)的某些實(shí)施例涉及至少部分去神經(jīng)腎臟以阻止傳入和/或傳出神經(jīng)通信，但本文所描述的裝置、方法、和系統(tǒng)還可以用于其他非腎治療。例如，上述血管內(nèi)設(shè)備系統(tǒng)，或這些系統(tǒng)的選擇方面，可被放置在其它外周血管中以傳遞能量和/或電場(chǎng)，以通過(guò)改變接近這些其他外周血管的神經(jīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)神經(jīng)調(diào)制影響。存在起源于從豐富的神經(jīng)集合旁邊行進(jìn)至靶標(biāo)器官的主動(dòng)脈的許多動(dòng)脈血管。利用動(dòng)脈進(jìn)入和調(diào)制這些神經(jīng)可具有用于治療多種疾病狀態(tài)明顯的治療潛能。一些示例包括包圍腹腔干的神經(jīng)、腸系膜上動(dòng)脈和腸系膜下動(dòng)脈。
[0152]接近或包圍稱(chēng)為腹腔干的動(dòng)脈血管的交感神經(jīng)可穿過(guò)腹腔神經(jīng)節(jié)，并沿著腹腔干的分支神經(jīng)支配胃、小腸、腹部血管、肝臟、膽管、膽囊、胰腺、腎上腺、和腎臟。整體或部分調(diào)制這些神經(jīng)(例如，經(jīng)由選擇性調(diào)節(jié))可實(shí)現(xiàn)病癥的治療，這些病癥包括，但不限于，糖尿病、胰腺炎、肥胖，高血壓、與肥胖相關(guān)的高血壓、肝炎、肝腎綜合癥、胃潰瘍、胃腸動(dòng)力紊亂、過(guò)敏性腸綜合癥、和自身免疫性疾病(諸如，克羅恩病)。
[0153]接近或包圍稱(chēng)為腸系膜下動(dòng)脈的動(dòng)脈血管的交感神經(jīng)可穿過(guò)腸系膜下神經(jīng)節(jié)，并沿著腸系膜下動(dòng)脈的分支神經(jīng)支配結(jié)腸、直腸、膀胱、性器官和外生殖器。整體或部分調(diào)制這些神經(jīng)(例如，通過(guò)選擇性調(diào)節(jié))可實(shí)現(xiàn)病癥的治療，這些病癥包括，但不限于，GI動(dòng)力紊舌L、結(jié)腸炎、尿潴留、膀胱活動(dòng)過(guò)度、尿失禁、不孕癥、多囊卵巢綜合癥、早泄、勃起功能障礙、性交困難、和陰道痙攣。
[0154]雖然本文已提供的動(dòng)脈進(jìn)入和治療方法，但所公開(kāi)的裝置、方法和系統(tǒng)也可用于合適的靜脈、淋巴管，或其他解剖結(jié)構(gòu)。此外，根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施例的部分或完全體外治療系統(tǒng)可以很好地適用于不容易經(jīng)由基于導(dǎo)管的方法進(jìn)入的神經(jīng)的調(diào)制。例如，在某些情況下，該系統(tǒng)可對(duì)提高針對(duì)相對(duì)于其他神經(jīng)與靶向器官相關(guān)聯(lián)的神經(jīng)的治療的選擇性。在一些實(shí)施例中，治療更靠近靶向器官的神經(jīng)可提高該選擇性。然而，當(dāng)血管移動(dòng)更靠近器官時(shí)，血管經(jīng)常的尺寸減小、出現(xiàn)分支、和/或變得更曲折。因此，到在相對(duì)靠近器官的血管的部分的附近的神經(jīng)的血管內(nèi)進(jìn)入可尤其具有挑戰(zhàn)性。然而，根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施例部分或完全體外處理系統(tǒng)可被配置成基于血管特征治療具有相對(duì)很少約束(如果有的話)的這些神經(jīng)。
[0155]SM
[0156]1.一種人類(lèi)患者的體外腎神經(jīng)調(diào)制的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:
[0157]非侵入性超聲換能器，所述非侵入性超聲換能器包括配置成施加至患者的皮膚的殼體；
[0158]超聲能量源，所述超聲能量源可操作地耦合至超聲換能器；
[0159]體外靶向系統(tǒng)，所述體外靶向系統(tǒng)配置成:
[0160]接收有關(guān)患者的腎血管的信息；以及
[0161]基于有關(guān)患者的腎血管的信息，將超聲換能器聚焦在患者的左側(cè)腎叢和/或右側(cè)腎叢中的一個(gè)或多個(gè)焦點(diǎn)上，
[0162]其中所述超聲換能器被配置成將超聲能量從超聲能量源傳輸?shù)交颊叩淖髠?cè)腎叢和/或右側(cè)腎叢的靶標(biāo)神經(jīng)纖維以熱誘導(dǎo)靶標(biāo)神經(jīng)纖維的調(diào)制。
[0163]2.根據(jù)示例I的系統(tǒng)，其中所述非侵入性超聲換能器包括第一超聲換能器，并且其中所述體外靶向系統(tǒng)包括第二超聲換能器，所述第二超聲換能器配置成產(chǎn)生腎臟和周?chē)M織的B模式超聲圖像，并且其中B模式圖像被配置成用于聚焦超聲換能器。
[0164]3.根據(jù)示例2的系統(tǒng)，其中第二超聲換能器進(jìn)一步配置成在治療期間提供血流量和組織彈性信息中的至少一個(gè)，并且其中至少部分地基于來(lái)自血流量和/或組織彈性信息的反饋而修改到祀標(biāo)神經(jīng)纖維的超聲能量傳遞。
[0165]4.根據(jù)示例2的系統(tǒng)，其中所述體外靶向系統(tǒng)進(jìn)一步包括配置成將功率多普勒或彩色多普勒傳遞至靶標(biāo)治療部位的組件，并且其中至少部分地基于來(lái)自治療部位的時(shí)間多普勒信號(hào)修改到靶標(biāo)神經(jīng)纖維的超聲能量傳遞。
[0166]5.根據(jù)示例4的系統(tǒng)，其中所述體外靶向系統(tǒng)被配置成利用多個(gè)B模式和/或多普勒成像平面以接收有關(guān)患者的腎血管的信息。
[0167]6.根據(jù)示例I的系統(tǒng)，其中所述體外靶向系統(tǒng)被配置成在治療之前生成MRI或X射線CT圖像，并且進(jìn)一步地其中所述體外靶向系統(tǒng)被配置成與腎血管的實(shí)時(shí)超聲圖像結(jié)合使用MRI或X射線CT圖像將超聲換能器聚焦到一個(gè)或多個(gè)焦點(diǎn)上。
[0168]7.根據(jù)示例I的系統(tǒng)，其中體外靶向系統(tǒng)包括磁跟蹤系統(tǒng)，所述磁跟蹤系統(tǒng)包括耦合至接近患者的固定表面的磁源和由超聲換能器攜載的磁接收器。
[0169]8.根據(jù)示例I的系統(tǒng)，其中所述體外靶向系統(tǒng)包括帶狀物，所述帶狀物包括充氣氣囊并且配置成附連至患者的皮膚，并且其中所述帶狀物由多個(gè)靶向換能器填充。
[0170]9.根據(jù)示例I至8中的任一個(gè)的系統(tǒng)，其中所述體外靶向系統(tǒng)被配置成將超聲能量聚焦到距離患者的腎動(dòng)脈的壁大約一至三毫米的靶標(biāo)神經(jīng)纖維處。
[0171]10.根據(jù)示例I至9中的任一個(gè)的系統(tǒng)，其中經(jīng)由超聲換能器的超聲能量傳遞被定時(shí)成至少一般對(duì)應(yīng)于患者的一個(gè)或多個(gè)身體周期。
[0172]11.根據(jù)示例10的系統(tǒng)，其中經(jīng)由超聲換能器的超聲能量傳遞被定時(shí)成至少一般對(duì)應(yīng)于患者的呼吸。
[0173]12.根據(jù)示例10的系統(tǒng)，其中經(jīng)由超聲換能器的超聲能量傳遞被定時(shí)成至少一般對(duì)應(yīng)于患者的心率。
[0174]13.根據(jù)示例I至12中的任一個(gè)的系統(tǒng)，其中一個(gè)或多個(gè)焦點(diǎn)包括在患者的左側(cè)腎叢和/或右側(cè)腎叢中間隔開(kāi)約小于5mm的至少兩個(gè)焦點(diǎn)。
[0175]14.一種用于人類(lèi)患者的腎神經(jīng)調(diào)制的方法，所述方法包括:
[0176]經(jīng)由在患者外部的靶向系統(tǒng)定位包括患者的左側(cè)腎叢和/或右側(cè)腎叢的靶標(biāo)神經(jīng)纖維的一個(gè)或多個(gè)焦點(diǎn)；
[0177]將超聲能量從體外超聲換能器傳遞至一個(gè)或多個(gè)焦點(diǎn)；以及
[0178]經(jīng)由來(lái)自體外超聲換能器的超聲能量沿著神經(jīng)纖維熱抑制神經(jīng)活動(dòng)。
[0179]15.根據(jù)示例14的方法，其中所述體外超聲換能器被放置在患者皮膚上。
[0180]16.根據(jù)示例14至15中的任一個(gè)的方法，其中所述體外超聲換能器包括換能器陣列，并且其中傳遞超聲能量包括將換能器陣列的能量聚焦在一個(gè)或多個(gè)重疊焦點(diǎn)上。
[0181]17.根據(jù)示例14至16中的任一個(gè)的方法，進(jìn)一步包括從體外超聲換能器發(fā)射非治療性超聲能量并且基于非治療性超聲能量確定患者的腎動(dòng)脈的位置或幾何形狀。
[0182]18.根據(jù)示例17的方法，其中基于非治療性超聲能量確定腎動(dòng)脈的位置或幾何形狀包括測(cè)量非治療性超聲能量的對(duì)稱(chēng)性、峰態(tài)、或偏斜度。
[0183]19.根據(jù)示例17的方法，其中基于非治療性超聲能量確定腎動(dòng)脈的位置或幾何形狀包括與非治療性超聲能量結(jié)合使用多普勒成像。
[0184]20.一種用于腎神經(jīng)的體外調(diào)制的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:
[0185]超聲換能器，所述超聲換能器具有配置成施加至患者的皮膚的殼體；
[0186]導(dǎo)管，所述導(dǎo)管包括近端部分和遠(yuǎn)端部分，所述遠(yuǎn)端部分配置接近患者的腎動(dòng)脈的血管內(nèi)傳遞，其中所述導(dǎo)管的遠(yuǎn)端部分包括配置成提供有關(guān)腎動(dòng)脈的幾何形狀或位置的/[目息;以及
[0187]監(jiān)測(cè)設(shè)備配置成:
[0188]接收有關(guān)腎動(dòng)脈的信息；以及
[0189]基于有關(guān)腎動(dòng)脈的信息將超聲換能器聚焦到腎動(dòng)脈的壁上的一個(gè)或多個(gè)焦點(diǎn)上以調(diào)制腎神經(jīng)。
[0190]21.根據(jù)示例20的系統(tǒng)，其中所述導(dǎo)管被配置用于經(jīng)由6法標(biāo)或更小的引導(dǎo)導(dǎo)管進(jìn)行血管內(nèi)傳遞。
[0191]22.根據(jù)示例20至21中的任一個(gè)的系統(tǒng)，其中配置成提供有關(guān)腎動(dòng)脈的幾何形狀或位置的信息的設(shè)備包括成像超聲換能器。
[0192]23.根據(jù)示例20至22中的任一個(gè)的系統(tǒng)，其中配置成提供有關(guān)腎動(dòng)脈的幾何形狀或位置的信息的設(shè)備包括聲學(xué)發(fā)射器。
[0193]24.根據(jù)示例23的系統(tǒng)，其中所述超聲換能器被配置成從聲學(xué)發(fā)射器接收信號(hào)。
[0194]25.根據(jù)示例23的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括與殼體相關(guān)聯(lián)并且配置成從聲學(xué)發(fā)射器接收信號(hào)的聲學(xué)接收器。
[0195]26.根據(jù)示例20的系統(tǒng)，其中配置成提供有關(guān)腎動(dòng)脈的幾何形狀或位置的信息的設(shè)備包括成聲學(xué)接收器。
[0196]27.根據(jù)不例26的系統(tǒng),進(jìn)一步包括與殼體相關(guān)聯(lián)并且配置成將信號(hào)傳輸至聲學(xué)接收器的聲學(xué)發(fā)射器。
[0197]28.根據(jù)示例20的系統(tǒng)，其中配置成提供有關(guān)腎動(dòng)脈的幾何形狀或位置的信息的設(shè)備包括磁接收器或磁發(fā)射器。
[0198]29.根據(jù)示例28的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括與殼體相關(guān)聯(lián)并且配置成將信號(hào)傳輸至磁接收器的磁發(fā)射器。
[0199]30.根據(jù)示例28的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括與殼體相關(guān)聯(lián)的第二磁接收器和配置成將信號(hào)傳輸至第一和第二磁發(fā)射器的外部發(fā)射器。
[0200]31.根據(jù)示例28的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括與殼體相關(guān)聯(lián)并且配置成從磁發(fā)射器接收信號(hào)的磁接收器。
[0201]32根據(jù)示例28的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括與血管內(nèi)設(shè)備相關(guān)聯(lián)并配置成提出成像信息的超聲換能器。
[0202]33.根據(jù)示例20至32中的任一個(gè)的系統(tǒng)，其中所述導(dǎo)管的遠(yuǎn)端部分包括聲學(xué)反射器或吸收器。
[0203]34.根據(jù)示例20至32中的任一個(gè)的系統(tǒng)，其中所述超聲換能器包括環(huán)形換能器或換能器的陣列。
[0204]35.根據(jù)示例20至34中的任一個(gè)的系統(tǒng)，其中所述一個(gè)或多個(gè)焦點(diǎn)包括間隔開(kāi)約小于5_的至少兩個(gè)焦點(diǎn)。
[0205]36.一種腎神經(jīng)調(diào)制的方法，所述方法包括:
[0206]經(jīng)由血管內(nèi)靶向系統(tǒng)將一個(gè)或多個(gè)焦點(diǎn)定位在位于人類(lèi)患者的腎動(dòng)脈上或腎動(dòng)脈外的腎神經(jīng)處；
[0207]從體外超聲換能器發(fā)射超聲能量；
[0208]將超聲能量聚焦在一個(gè)或多個(gè)焦點(diǎn)上；以及
[0209]使用經(jīng)聚焦的超聲能量加熱焦點(diǎn)處的腎神經(jīng)。
[0210]37.根據(jù)示例36的方法，其中所述體外超聲換能器被放置在患者皮膚上。
[0211]38.根據(jù)示例36至37中的任一個(gè)的方法，進(jìn)一步包括從放置在腎動(dòng)脈內(nèi)或腎動(dòng)脈附近的成像超聲換能器發(fā)射超聲能量。
[0212]39.根據(jù)示例36至38中的任一個(gè)的方法，其中聚焦超聲能量包括使用來(lái)自成像超聲換能器的成像信息。
[0213]40.根據(jù)示例36至39中的任一個(gè)的方法，其中所述體外超聲換能器包括換能器陣列，并且其中聚焦超聲能量包括將換能器陣列的能量聚焦在一個(gè)或多個(gè)重疊焦點(diǎn)上。
[0214]41.根據(jù)示例36至40中的任一個(gè)的方法，進(jìn)一步包括從體外超聲換能器發(fā)射非治療性超聲能量并且基于非治療性超聲能量確定腎動(dòng)脈的位置或幾何形狀。
[0215]42.根據(jù)示例41的方法，其中基于非治療性超聲能量確定腎動(dòng)脈的位置或幾何形狀包括測(cè)量非治療性超聲能量的對(duì)稱(chēng)性、峰態(tài)、或偏斜度。
[0216]43.根據(jù)示例41的方法，其中基于非治療性超聲能量確定腎動(dòng)脈的位置或幾何形狀采用多普勒成像。
[0217]44.一種人類(lèi)患者的腎神經(jīng)的體外調(diào)制的治療系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:
[0218]治療設(shè)備包括:
[0219]治療超聲換能器，所述治療超聲換能器與殼體相關(guān)聯(lián)并且配置成通過(guò)患者的皮膚傳輸治療能量以調(diào)制腎神經(jīng)；
[0220]靶向換能器，所述靶向換能器與殼體相關(guān)聯(lián)并且配置成通過(guò)皮膚傳輸靶向能量，其中靶向能量不足以調(diào)制腎神經(jīng)；以及
[0221]聚焦結(jié)構(gòu)，所述聚焦結(jié)構(gòu)配置成將由治療超聲換能器發(fā)射的治療能量聚焦在位于患者的腎動(dòng)脈上或腎動(dòng)脈外的焦點(diǎn)處；以及
[0222]監(jiān)測(cè)器，所述監(jiān)測(cè)器耦合至治療設(shè)備，所述監(jiān)測(cè)器包括:
[0223]輸入電路，所述輸入電路配置成從靶向換能器接收信號(hào)；
[0224]存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)配置成基于來(lái)自靶向換能器的信號(hào)確定腎動(dòng)脈的一個(gè)或多個(gè)特性，并且基于一個(gè)或多個(gè)特性向所述聚焦結(jié)構(gòu)提供指令；以及
[0225]處理器，所述處理器配置成執(zhí)行算法。
[0226]45.根據(jù)示例44的系統(tǒng)，其中所述算法被配置成基于來(lái)自靶向換能器的信號(hào)確定腎動(dòng)脈的幾何形狀或位置。
[0227]46.根據(jù)示例44至45中的任一個(gè)的系統(tǒng)，其中所述算法被配置成確定腎動(dòng)脈相對(duì)于腎臟的位置。
[0228]47.根據(jù)示例44至46中的任一個(gè)的系統(tǒng)，其中所述算法被配置成基于來(lái)自治療換能器的信號(hào)確定腎動(dòng)脈的一個(gè)或多個(gè)特性。
[0229]48.根據(jù)示例44至47中的任一個(gè)的系統(tǒng)，其中所述治療換能器或靶向換能器被配置成相對(duì)于殼體致動(dòng)。
[0230]
[0231]本公開(kāi)的實(shí)施例的以上詳細(xì)描述并不旨在窮舉或?qū)⒓夹g(shù)限制于以上公開(kāi)的精確形式。雖然為了說(shuō)明目的以上描述了在本公開(kāi)的特定實(shí)施例和示例，但如本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到的，在本發(fā)明的范圍內(nèi)有許多等效修改是可能的。例如，雖然步驟以給定順序提供，但替代實(shí)施例可以不同的順序執(zhí)行步驟?？山M合本文所描述的各個(gè)實(shí)施例以提供進(jìn)一步的實(shí)施例。
[0232]從前述內(nèi)容可以理解，已為了說(shuō)明的目的描述了本公開(kāi)的特定實(shí)施例，但沒(méi)有詳細(xì)描述或先后四已知的結(jié)構(gòu)和功能，以避免不必要地混淆本公開(kāi)的實(shí)施例的描述。在上下文許可的情況下，單數(shù)或復(fù)數(shù)項(xiàng)也可分別包括復(fù)數(shù)或單數(shù)項(xiàng)。例如，許多本文中的公開(kāi)以單數(shù)形式描述了換能器14。應(yīng)當(dāng)理解，該公開(kāi)不排除兩個(gè)或多個(gè)換能器。
[0233]此外，在引用兩個(gè)或多個(gè)項(xiàng)目的列表時(shí)，除非詞語(yǔ)“或”被明確地限定為僅表示單個(gè)項(xiàng)目而不包括其他項(xiàng)目，則在這種列表中采用“或”將被解釋為包括(a)在該列表中的任何單個(gè)項(xiàng)目，(b)列表中的所有項(xiàng)目，或者(c)該列表中的項(xiàng)目的任何組合。此外，本公開(kāi)通篇中采用的術(shù)語(yǔ)“包括”等等表示包括至少一個(gè)引用的特征，使得不排出任何更多數(shù)量的相同特征和/或附加類(lèi)型的其他特征。還將理解，為了說(shuō)明的目的已描述了特定實(shí)施例，但可在不偏離本公開(kāi)的情況下作出各自修改。因此，本公開(kāi)僅受限于所附權(quán)利要求。
【權(quán)利要求】
1.一種用于人類(lèi)患者的體外腎神經(jīng)調(diào)制的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 非侵入性超聲換能器，所述非侵入性超聲換能器包括配置成施加至患者的皮膚的殼體； 超聲能量源，所述超聲能量源可操作地耦合至所述超聲換能器； 體外祀向系統(tǒng)，所述體外祀向系統(tǒng)配置成- 接收與所述患者的腎血管有關(guān)的信息；以及 基于與所述患者的腎血管有關(guān)的信息，將所述超聲換能器聚焦在患者的左側(cè)腎叢和/或右側(cè)腎叢中的一個(gè)或多個(gè)焦點(diǎn)上， 其中所述超聲換能器被配置成將來(lái)自所述超聲能量源的超聲能量傳輸?shù)交颊叩淖髠?cè)腎叢和/或右側(cè)腎叢的靶標(biāo)神經(jīng)纖維以熱誘導(dǎo)所述靶標(biāo)神經(jīng)纖維的調(diào)制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述非侵入性超聲換能器包括第一超聲換能器，并且其中所述體外靶向系統(tǒng)包括第二超聲換能器，所述第二超聲換能器配置成產(chǎn)生腎臟和周?chē)M織的B模式超聲圖像，并且其中所述B模式圖像被配置成用于聚焦所述超聲換能器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第二超聲換能器進(jìn)一步配置成在治療期間提供血流量和組織彈性信息中的至少一個(gè)，并且其中至少部分地基于來(lái)自血流量和/或組織彈性信息的反饋來(lái)修改到靶標(biāo)神經(jīng)纖維的超聲能量傳遞。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述體外靶向系統(tǒng)進(jìn)一步包括配置成將功率多普勒或彩色多普勒傳遞至靶標(biāo)治療部位的組件，并且其中至少部分地基于來(lái)自治療部位的時(shí)間多普勒信號(hào)修改到靶標(biāo)神經(jīng)纖維的超聲能量傳遞。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述體外靶向系統(tǒng)被配置成利用多個(gè)B模式和/或多普勒成像平面以接收有關(guān)患者的腎血管的信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述體外靶向系統(tǒng)被配置成在治療之前生成MRI或X射線CT圖像，并且進(jìn)一步其中所述體外靶向系統(tǒng)被配置成利用與腎血管的實(shí)時(shí)超聲圖像結(jié)合的MRI或X射線CT圖像將超聲換能器聚焦到一個(gè)或多個(gè)焦點(diǎn)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述體外靶向系統(tǒng)包括磁跟蹤系統(tǒng)，所述磁跟蹤系統(tǒng)包括耦合至接近患者的固定表面的磁源、和由所述超聲換能器攜載的磁接收器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述體外靶向系統(tǒng)包括帶狀物，所述帶狀物包括可充氣氣囊并且配置成附連至患者的皮膚，并且其中所述帶狀物采用多個(gè)靶向換能器填充。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述體外靶向系統(tǒng)被配置成將超聲能量聚焦到遠(yuǎn)離患者的腎動(dòng)脈的壁大約一至三毫米的靶標(biāo)神經(jīng)纖維處。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，經(jīng)由所述超聲換能器進(jìn)行的超聲能量傳遞被定時(shí)成至少一般對(duì)應(yīng)于患者的一個(gè)或多個(gè)身體周期。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，經(jīng)由所述超聲換能器進(jìn)行的超聲能量傳遞被定時(shí)成至少一般對(duì)應(yīng)于患者的呼吸。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，經(jīng)由所述超聲換能器進(jìn)行的超聲能量傳遞被定時(shí)成至少一般對(duì)應(yīng)于患者的心率。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，一個(gè)或多個(gè)焦點(diǎn)包括在患者的左側(cè)腎叢和/或右側(cè)腎叢中間隔開(kāi)約小于5mm的至少兩個(gè)焦點(diǎn)。
14.一種用于人類(lèi)患者的腎神經(jīng)調(diào)制的方法，所述方法包括: 經(jīng)由在患者外部的祀向系統(tǒng)來(lái)定位一個(gè)或多個(gè)焦點(diǎn)，所述一個(gè)或多個(gè)焦點(diǎn)包括患者的左側(cè)腎叢和/或右側(cè)腎叢的靶標(biāo)神經(jīng)纖維； 將超聲能量從體外超聲換能器傳遞至所述一個(gè)或多個(gè)焦點(diǎn)；以及 經(jīng)由來(lái)自所述體外超聲換能器的超聲能量來(lái)熱抑制沿著神經(jīng)纖維的神經(jīng)活動(dòng)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述體外超聲換能器被放置在患者皮膚上。
16.根據(jù)權(quán)利要求14至15中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述體外超聲換能器包括換能器陣列，并且其中傳遞超聲能量包括將所述換能器陣列的能量聚焦在一個(gè)或多個(gè)重疊焦點(diǎn)上。
17.根據(jù)權(quán)利要求14至16中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括發(fā)射來(lái)自所述體外超聲換能器的非治療性超聲能量并且基于所述非治療性超聲能量來(lái)確定患者的腎動(dòng)脈的位置或幾何形狀。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，基于所述非治療性超聲能量確定腎動(dòng)脈的位置或幾何形狀包括測(cè)量所述非治療性超聲能量的對(duì)稱(chēng)性、峰態(tài)、或偏斜度。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，基于所述非治療性超聲能量確定腎動(dòng)脈的位置或幾何形狀包括結(jié)合所述非治療性超聲能量結(jié)合使用多普勒成像。
20.一種用于腎神經(jīng)的體外調(diào)制的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 超聲換能器，所述超聲換能器具有配置成施加至患者的皮膚的殼體； 導(dǎo)管，所述導(dǎo)管包括近端部分和遠(yuǎn)端部分，所述遠(yuǎn)端部分配置用于接近患者的腎動(dòng)脈的血管內(nèi)傳遞，其中所述導(dǎo)管的遠(yuǎn)端部分包括配置成提供有關(guān)腎動(dòng)脈的幾何形狀或位置的信息的設(shè)備；以及 監(jiān)測(cè)設(shè)備，配置成: 接收有關(guān)腎動(dòng)脈的信息；以及 基于有關(guān)腎動(dòng)脈的信息將超聲換能器聚焦到腎動(dòng)脈的壁上的一個(gè)或多個(gè)焦點(diǎn)上以調(diào)制腎神經(jīng)。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述導(dǎo)管被配置經(jīng)由6法標(biāo)或更小的引導(dǎo)導(dǎo)管進(jìn)行血管內(nèi)傳遞。
22.根據(jù)權(quán)利要求20至21中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，配置成提供有關(guān)腎動(dòng)脈的幾何形狀或位置的信息的設(shè)備包括成像超聲換能器。
23.根據(jù)權(quán)利要求20至22中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中配置成提供有關(guān)腎動(dòng)脈的幾何形狀或位置的信息的設(shè)備包括聲學(xué)發(fā)射器。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述超聲換能器被配置成從所述聲學(xué)發(fā)射器接收信號(hào)。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包括與所述殼體相關(guān)聯(lián)并且配置成從所述聲學(xué)發(fā)射器接收信號(hào)的聲學(xué)接收器。
26.根據(jù)權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其特征在于，配置成提供有關(guān)腎動(dòng)脈的幾何形狀或位置的信息的設(shè)備包括成聲學(xué)接收器。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包括與殼體相關(guān)聯(lián)并且配置成將信號(hào)傳輸至聲學(xué)接收器的聲學(xué)發(fā)射器。
28.根據(jù)權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其特征在于，配置成提供有關(guān)腎動(dòng)脈的幾何形狀或位置的信息的設(shè)備包括磁接收器或磁發(fā)射器。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包括與殼體相關(guān)聯(lián)并且配置成將信號(hào)傳輸至磁接收器的磁發(fā)射器。
30.根據(jù)權(quán)利要求28所述的系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包括與殼體相關(guān)聯(lián)的第二磁接收器和配置成將信號(hào)傳輸至第一和第二磁發(fā)射器的外部發(fā)射器。
31.根據(jù)權(quán)利要求28所述的系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包括與殼體相關(guān)聯(lián)并且配置成從磁發(fā)射器接收信號(hào)的磁接收器。
32.根據(jù)權(quán)利要求28所述的系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包括與血管內(nèi)設(shè)備相關(guān)聯(lián)并配置成提供成像信息的超聲換能器。
33.根據(jù)權(quán)利要求20至32中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述導(dǎo)管的遠(yuǎn)端部分包括聲學(xué)反射器或吸收器。
34.根據(jù)權(quán)利要求20至33中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述超聲換能器包括環(huán)形換能器或換能器陣列。
35.根據(jù)權(quán)利要求20至34中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述一個(gè)或多個(gè)焦點(diǎn)包括間隔開(kāi)約小于5mm的至少兩個(gè)焦點(diǎn)。
36.一種腎神經(jīng)調(diào)制的方法，所述方法包括: 經(jīng)由血管內(nèi)靶向系統(tǒng)將一個(gè)或多個(gè)焦點(diǎn)定位在位于人類(lèi)患者的腎動(dòng)脈上或腎動(dòng)脈外的腎神經(jīng)處； 發(fā)射來(lái)自體外超聲換能器的超聲能量； 將超聲能量聚焦在一個(gè)或多個(gè)焦點(diǎn)上；以及 用經(jīng)聚焦的超聲能量加熱焦點(diǎn)處的腎神經(jīng)。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，其特征在于，所述體外超聲換能器被放置在患者皮膚上。
38.根據(jù)權(quán)利要求36至37中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括發(fā)射來(lái)自放置在腎動(dòng)脈內(nèi)或腎動(dòng)脈附近的成像超聲換能器的超聲能量。
39.根據(jù)權(quán)利要求36至38中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，聚焦超聲能量包括使用來(lái)自成像超聲換能器的成像信息。
40.根據(jù)權(quán)利要求36至39中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述體外超聲換能器包括換能器陣列，并且其中聚焦超聲能量包括將換能器陣列的能量聚焦在一個(gè)或多個(gè)重疊焦點(diǎn)上。
41.根據(jù)權(quán)利要求36至40中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括發(fā)射來(lái)自體外超聲換能器的非治療性超聲能量并且基于非治療性超聲能量來(lái)確定腎動(dòng)脈的位置或幾何形狀。
42.根據(jù)權(quán)利要求41所述的方法，其特征在于，基于非治療性超聲能量確定腎動(dòng)脈的位置或幾何形狀包括測(cè)量非治療性超聲能量的對(duì)稱(chēng)性、峰態(tài)、或偏斜度。
43.根據(jù)權(quán)利要求41所述的方法，其特征在于，基于非治療性超聲能量確定腎動(dòng)脈的位置或幾何形狀采用多普勒成像。
44.一種用于人類(lèi)患者的腎神經(jīng)的體外調(diào)制的治療系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 治療設(shè)備包括_ 治療超聲換能器，所述治療超聲換能器與殼體相關(guān)聯(lián)并且配置成通過(guò)患者的皮膚傳輸治療能量以調(diào)制腎神經(jīng)； 靶向換能器，所述靶向換能器與殼體相關(guān)聯(lián)并且配置成通過(guò)皮膚傳輸靶向能量，其中靶向能量不足以調(diào)制腎神經(jīng)；以及 聚焦結(jié)構(gòu)，所述聚焦結(jié)構(gòu)配置成將由治療超聲換能器發(fā)射的治療能量聚焦在位于患者的腎動(dòng)脈上或腎動(dòng)脈外的焦點(diǎn)處；以及 監(jiān)測(cè)器，所述監(jiān)測(cè)器耦合至治療設(shè)備，所述監(jiān)測(cè)器包括: 輸入電路，所述輸入電路配置成從靶向換能器接收信號(hào)； 存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)算法，所述算法配置成基于來(lái)自靶向換能器的信號(hào)確定腎動(dòng)脈的一個(gè)或多個(gè)特性，并且基于所述一個(gè)或多個(gè)特性向所述聚焦結(jié)構(gòu)提供指令；以及 處理器，所述處理器配置成執(zhí)行算法。
45.根據(jù)權(quán)利要求44所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述算法被配置成基于來(lái)自靶向換能器的信號(hào)確定腎動(dòng)脈的幾何形狀或位置。
46.根據(jù)權(quán)利要求44至45中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中所述算法被配置成確定腎動(dòng)脈相對(duì)于腎臟的位置。
47.根據(jù)權(quán)利要求44至46中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述算法被配置成基于來(lái)自治療換能器的信號(hào)，來(lái)確定腎動(dòng)脈的一個(gè)或多個(gè)特性。
48.根據(jù)權(quán)利要求44至47中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中所述治療換能器或靶向換能器被配置成相對(duì)于殼體致動(dòng)。
【文檔編號(hào)】A61N7/02GK104394933SQ201380031052
【公開(kāi)日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2013年2月25日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月27日
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