用于腎神經調制的低溫消融裝置、系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開用于通過血管內通路低溫調制腎叢的神經結構的導管裝置、系統(tǒng)和方法。例如本發(fā)明的一方面涉及包括具有延伸桿的導管治療裝置的裝置、系統(tǒng)和方法。所述延伸桿被調整尺寸并配置用以通過血管內通路將低溫-施用器供至腎動脈。低溫腎神經調制可通過施用低溫來實現調制有助于腎功能的神經纖維或者供養(yǎng)或灌注所述神經纖維的血管結構。
【專利說明】用于腎神經調制的低溫消融裝置、系統(tǒng)及方法
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求保護2010年8月5日提交的美國臨時申請61/371，110以及2010年10月26日提交的美國臨時申請61/406，968的權益。上述申請通過援引全文納入本文中。
【技術領域】
[0003]本申請公開的技術概括地涉及用于神經調制的裝置、系統(tǒng)和方法。更具體地，本文中公開的技術涉及使用低溫實現血管內腎神經調制的導管裝置、系統(tǒng)和方法。
【背景技術】
[0004]高血壓、心力衰竭、慢性腎病、胰島素抵抗、糖尿病和代謝綜合征代表了顯著并且增長的全球健康問題，而且在一些程度上可能具有共同的潛在生理學起因。目前對這些多種病癥的療法典型地包括基于非藥理學、藥理學和裝置的方法。盡管有這多種治療選擇，血壓的控制率以及防止這些疾病狀態(tài)及它們的后遺癥的進展的治療嘗試仍然不令人滿意。雖然此情形的原因是多樣的并且包括不順從處方治療、就效能和不良事件模式而言有反應異質性等問題，顯然需要有其他可選的方案來補充目前針對這些病癥的治療方案
[0005]交感腎神經活動的削減(例如通過神經調制包括消融供給至少一個腎臟的交感腎神經的至少一部分)可逆轉這些過程。因此，可取的是開發(fā)可以以臨床上安全且治療有效的方式實現腎神經調制的技術。

【發(fā)明內容】

[0006]提供以下概述僅為了有益于讀者，絕非旨在限制本公開。本公開涉及將低溫方法用于血管內調制或消融腎神經(即低溫調制)的裝置、系統(tǒng)和方法。更具體地，本公開描述導管實施方式，其利用各種 低溫提供元件從患者的腎脈管系統(tǒng)內或附近實現治療性腎神經調制。例如，低溫調制可利用置于腎動脈內的低溫消融導管或者通過將低溫探針定位在圍繞腎動脈的血管外間隙中進行。此外，公開了低溫技術的幾方面以實現各種診斷目的。在本文中使用時，低溫調制一般是指通過對毗鄰或接近腎神經的組織并且包括腎神經在內的局部低溫來調制(即使呈惰性或不活動或者完全或部分地降低功能)通常存在于腎動脈的外膜層內部和外部的腎神經。
[0007]附圖簡沭
[0008]圖1是交感神經系統(tǒng)(SNS)以及腦如何通過SNS與身體交流的概念圖。
[0009]圖2是神經支配左腎的神經形成圍繞左腎動脈的腎叢的放大解剖圖。
[0010]圖3A和3B分別提供人體的解剖圖和概念圖，分別描繪腦與腎臟之間的神經傳出和傳入交流。
[0011]圖4A和4B分別是人的動脈和靜脈脈管系統(tǒng)的解剖圖。
[0012]圖5A是部分示意圖，其說明根據本公開的一個方面配置的包括低溫消融控制臺(即低溫-控制臺)和血管內低溫消融導管(即低溫-導管)的低溫消融系統(tǒng)的一個實例。[0013]圖5B說明低溫-導管在患者腎動脈的內壁上的安置。
[0014]圖6是部分示意圖，其說明根據本公開的一個方面配置在沒有分立和分離的低溫-控制臺的情況下適合于獨立使用的低溫-導管的一個實例。
[0015]圖7A-8C是根據本公開的一個方面配置適合于點消融的低溫-導管的實施方式的部分示意圖。
[0016]圖9A是根據本公開的一個方面配置適合于連續(xù)消融的低溫-施用器區(qū)的一個實施方式的部分示意圖。
[0017]圖9B描繪處于使用狀態(tài)的圖9A的低溫-施用器區(qū)。
[0018]圖1OA是根據本公開的一個方面配置適合于連續(xù)消融的低溫-施用器區(qū)的另一個實施方式的部分示意圖。
[0019]圖1OB描繪處于使用狀態(tài)的圖1OA的低溫-施用器區(qū)。
[0020]圖1lA是根據本公開的一個方面配置的環(huán)形施用器形式的低溫-施用器區(qū)的一個實施方式的部分示意圖。
[0021]圖1lB描繪用于血管中的圖1lA的環(huán)形施用器的正面圖。
[0022]圖12是根據本公開的一個方面配置的環(huán)形施用器形式的低溫-施用器區(qū)的另一個實施方式的部分示意圖。
[0023]圖13A至13D是根據本公開的一個方面閉合球囊形式的低溫-施用器區(qū)的實施方式的部分示意圖。
[0024]圖14-18B是根據 本公開的方面配置的包括閉合球囊的低溫-施用器區(qū)的其他實施方式的部分示意圖。
[0025]圖19A是根據本公開的一個方面配置的非閉合球囊形式的低溫-施用器區(qū)的一個實施方式的部分示意圖。
[0026]圖19B和19C是根據本公開的一個方面包括可控偏移的低溫-施用器區(qū)的另一個實施方式的部分示意圖。
[0027]圖20-23是根據本公開的方面配置的包括球囊的低溫-施用器區(qū)的實施方式的部分示意圖。
[0028]圖24-35是說明本技術的其他實施方式的部分示意圖，其中低溫-施用器區(qū)包括可充氣的或可擴張的低溫球囊組件。
[0029]圖36-39是根據本公開的方面配置的可擴張的金屬末端形式的低溫-施用器區(qū)的實施方式的部分示意圖。
[0030]圖40是根據本公開的一個方面配置的具有多直徑軸的低溫-導管的一個實施方式的部分示意圖。
[0031]圖41是根據本公開的一個方面配置的具有在線預冷的低溫-導管的一個實施方式的部分示意圖。
[0032]圖42是根據本公開的一個方面配置的具有在線預冷的低溫-導管的另一個實施方式的部分示意圖。
[0033]圖43是根據本公開的一個方面在輸送套管內冷卻的低溫-導管的一個實施方式的部分示意圖。
[0034]圖44A-44D是圖表說明根據本技術的多個實施例在自血管表面起距離2、3、4和5mm處計算的溫度隨時間變化圖。
[0035]圖45說明在從沿著血管軸的對稱平面觀看時此模擬的結構。
[0036]圖46圖表說明在自血管表面起術的多個實施例在自血管表面起距離2、3、4和5mm處沿著兩個對稱平面溫度隨著時間的變化圖。
[0037]圖47是根據本公開的一個方面為控制低溫調制步驟的一個或多個處理器或者專用電路和嵌入式軟件的示意圖。
【具體實施方式】 [0038]以下參考圖1-47描述該技術的若干實施方式的具體細節(jié)。雖然以下就利用低溫方法用于腎神經的血管內調制或消融的裝置、系統(tǒng)和方法描述多個實施方式，但是除了本文中所述那些之外的其他應用及其他實施方式也在該技術的范圍內。此外，該技術的若干其他實施方式可具有與本節(jié)中所述那些不同的結構、組件或步驟。因此，本領域技術人員可相應地理解該技術可具有含有其他要素的其他實施方式，或者該技術可具有不含有參考圖
1-47以下所述和所示的若干特征的其他實施方式。
[0039]1.相關的解剖學和生理學
[0040]A.奪感神經系統(tǒng)
[0041]交感神經系統(tǒng)(SNS)與腸神經系統(tǒng)和副交感神經系統(tǒng)一樣屬于自主神經系統(tǒng)的一個分支。它始終在基礎水平活動(稱為交感緊張)，并且在應激時變得更活動。如同神經系統(tǒng)其他部分，交感神經系統(tǒng)通過一系列互相連接的神經元操作。交感神經元通常被視為外周神經系統(tǒng)(PNS)的部分，雖然許多位于中樞神經系統(tǒng)(CNS)內。脊髓(是CNS的部分)的交感神經元通過一系列交感神經節(jié)與外周交感神經元交流。在神經節(jié)內，脊髓交感神經元通過突觸連接外周交感神經元。因此，脊髓交感神經元被稱為突觸前(或神經節(jié)前)神經元，而外周交感神經元被稱為突觸后(或神經節(jié)后)神經元。
[0042]在交感神經節(jié)內的突觸處，神經節(jié)前交感神經元釋放乙酰膽堿，一種結合并激活在神經節(jié)后神經元上的煙堿型乙酰膽堿受體的化學信使。對此刺激作出反應，神經節(jié)后神經元主要釋放去甲腎上腺素(去甲腎上腺素)。延長的激活可引發(fā)從腎上腺髓質釋放腎上腺素。
[0043]一旦釋放，去甲腎上腺素和腎上腺素與外周組織上的腎上腺素能受體結合。結合至腎上腺素能受體引起神經元反應和激素反應。生理學表現包括瞳孔擴大、心率增高、偶爾嘔吐，以及血壓增高。由于結合汗腺的膽堿能受體，還觀察到出汗增多。
[0044]交感神經系統(tǒng)負責活的生物體中許多體內平衡機制的上調和下調。來自SNS的纖維神經支配幾乎每個器官系統(tǒng)中的組織，為廣泛的事物(諸如瞳孔直徑、腸能動性和尿排出量)提供至少一些調節(jié)功能。此反應也稱為身體的交感-腎上腺反應，因為末端在腎上腺髓質內的神經節(jié)前交感纖維(以及所有其他交感纖維)分泌乙酰膽堿，其激活腎上腺素(腎上腺素)的分泌，而在較低程度上激活去甲腎上腺素(去甲腎上腺素)的分泌。因此，主要作用于心血管系統(tǒng)的此反應直接地通過經交感神經系統(tǒng)傳導的沖動進行介導，并且間接地通過腎上腺髓質分泌的兒茶酚胺進行介導。
[0045]科學界通常將SNS視為自主調節(jié)系統(tǒng)，即，在無有意識的思維干涉下工作的系統(tǒng)。一些進化理論家認為在早期生物體中交感神經系統(tǒng)工作以維持存活，因為交感神經系統(tǒng)負責使身體準備好動作。此準備的一個實例是在覺醒前的時刻，其中在為動作進行準備時交感傳出自發(fā)增加。
[0046]1.奪感鏈
[0047]如圖1中所示，SNS提供使腦能夠與身體交流的神經網絡。交感神經起源于脊柱內部，朝向中間外側細胞柱(或側角)內的脊髓中部，起始于脊髓的第一胸段，并且被認為延伸至第二或第三腰段。因為它的細胞起始于脊髓的胸區(qū)和腰區(qū)內，故認為SNS具有胸腰傳出。這些神經的軸突經過前小根/前根離開脊髓。它們經過脊(感覺)神經節(jié)附近，從該處它們進入脊神經的前支。然而，不同于體細胞神經支配，它們快速通過白支通支(whiterami connector)分開,該白支通支連接至沿著脊柱延伸的脊柱旁神經節(jié)(位于脊柱附近)或椎前(位于主動脈杈附近)神經節(jié)。
[0048]為了達到靶器官和靶腺體，軸突必須在體內延伸長距離，并且，為實現此目的，許多軸突通過突觸傳遞將它們的信號傳達至第二細胞。軸突的末端穿過間隙、突觸連接至第二細胞的樹突。第一細胞(突觸前細胞)發(fā)送神經遞質，穿過突觸間隙，在其中它激活第二細胞(突觸后細胞)。然后信號被傳遞至最終終點。
[0049]在SNS及外周神經系統(tǒng)的其他組元中，這些突觸在稱為神經節(jié)的部位產生。發(fā)送其纖維的細胞稱為神經節(jié)前細胞,而其纖維離開神經節(jié)的細胞稱為神經節(jié)后細胞。如前所述，SNS的神經節(jié)前細胞位于脊髓的第一胸段(Tl)與第三腰段(L3)之間。神經節(jié)后細胞使它們的細胞體在神經節(jié)內并且將它們的軸突發(fā)送至靶器官或靶腺體。
[0050]神經節(jié)不僅包括交感干，還包括頸神經節(jié)(頸上神經節(jié)、頸中神經節(jié)和頸下神經節(jié))，其將交感神經纖維送至頭和胸器官，以及腹神經節(jié)和腸系膜神經節(jié)(將交感纖維送至腸)。
[0051 ] 2.腎腫的神經支配
[0052]如圖2所示，腎臟受 到與腎動脈緊密相連的腎叢(RP)的神經支配。腎叢是圍繞腎動脈的自主神經叢，并且嵌入在腎動脈的外膜內。腎叢沿著腎動脈延伸直至它到達腎實質。促成腎叢的纖維起源于腹腔神經節(jié)、腸系膜上神經節(jié)、主動脈腎神經節(jié)和主動脈叢。腎叢(RP)，也稱為腎神經，主要包括交感組元。不存在(或者至少非常少)腎臟的副交感神經支配。
[0053]神經節(jié)前神經元細胞體位于脊髓的中間外側細胞柱中。神經節(jié)前軸突經過脊柱旁神經節(jié)(它們不突觸)而成為內臟小神經，內臟最小神經，第一腰內臟神經、第二腰內臟神經，而后到達腹腔神經節(jié)、腸系膜上神經節(jié)和主動脈腎神經節(jié)。神經節(jié)后神經元細胞體離開腹腔神經節(jié)、腸系膜上神經節(jié)和主動脈腎神經節(jié)到達腎叢(RP)，并且分布至腎脈管系統(tǒng)。
[0054]3.皆交感神經活動
[0055]信號以雙向流通過SNS傳播。傳出的信號可引發(fā)在身體不同部分中的同時變化。例如，交感神經系統(tǒng)可加速心率；擴大支氣管通道；降低大腸的能動性(運動)；收縮血管；增大食道中的蠕動；引起瞳孔擴大、立毛(雞皮疙瘩)和出汗(發(fā)汗)；以及血壓升高。傳入的信號將來自體內的各種器官和感受器的信號傳遞至其他器官，特別是腦。
[0056]高血壓、心力衰竭和慢性腎病是由SNS特別是腎交感神經系統(tǒng)的慢性激活引起的許多疾病狀態(tài)中的幾種。SNS的慢性激活是驅動這些疾病狀態(tài)的進展的適應不良性反應。腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)(RAAS)的藥學管理已是降低SNS的過度活動的長期但有點無效的方法。
[0057]如上所述，腎交感神經系統(tǒng)已根據試驗和在人類中被確認為高血壓、容量超負荷狀態(tài)(例如心力衰竭)和進行性腎病的復雜病理生理學的主要促成因素。利用放射示蹤物稀釋法測量去甲腎上腺素從腎臟至血漿的溢流的研究揭示，在原發(fā)性高血壓患者中，腎去甲腎上腺素(NE)溢出率增大，在年輕高血壓對象中，特別如此，與從心臟的NE溢出增大一致，與通常在早期高血壓中觀察到的血液動力學圖一致，并且具有心率、心輸出量和腎血管阻力增大的特征?，F在已知，原發(fā)性高血壓經常是神經原性，常伴隨明顯的交感神經系統(tǒng)過度活動。
[0058]心腎交感神經活動的激活在心力衰竭中甚至更明顯，正如在此患者組中從心臟和腎臟至血漿的NE溢流過分增大所示。與此看法一致，最近證實，在充血性心力衰竭患者中在全因死亡率和心臟移植上腎交感激活的強陰性預測值，其獨立于總交感活性、腎小球濾過率和左心室射血分數。這些結果支持了設計的降低腎交感刺激的治療方案具有改進心力衰竭患者的存活率的潛力的看法。
[0059]慢性和末期腎病均以交感神經活動升高為特征。在末期腎病患者中，血漿去甲腎上腺素水平高于中值已被證實為可預測全因死亡和心血管病所致的死亡。對于患有糖尿病性腎病或造影劑腎病的患者而言也是如此。令人信服的證據表明，起源于患病腎臟的感覺傳入信號是此患者組中升高的中樞交感流出的起始和保持的主要促成因素，其促進慢性交感過度活動的公知有害后果例如高血壓、左心室肥厚、室性心律失常、心臟性猝死、胰島素抵抗、糖尿病和代謝綜合征的出現。
[0060](i)腎交感傳出活動
[0061]交感神經至腎臟終止在血管、腎小球旁器和腎小管。刺激腎交感神經導致腎素釋放增大、鈉(Na+)重吸收增大以及腎血流量減少。腎功能的神經調節(jié)的這些組元在以升高的交感緊張為特征的疾病狀態(tài)中受到相當大的刺激，并且明顯地促成高血壓患者中的血壓升高。因腎交感傳出刺激所致的腎血流量和腎小球濾過率的降低可能是心-腎綜合征中腎功能喪失的基礎，即腎功能不全，作為慢性心力衰竭的進行性并發(fā)癥，伴有通常隨著患者的臨床狀態(tài)和治療而波動的臨床過程。阻撓腎傳出交感刺激的后果的藥理學策略包括中樞作用的抗交感神經藥、β阻滯藥(旨在降低腎素釋放)、血管緊張素轉化酶抑制劑和受體阻滯藥(旨在阻滯繼腎素釋放之后發(fā)生的血管緊張素II激活和醛固酮激活)和利尿劑(旨在抵消腎交感介導的鈉和水潴留)。然而，目前的藥理學策略具有明顯的局限，包括有限的效能、順應性問題、副作用等。
[0062](ii)腎感覺傳入神經活動
[0063]腎臟通過腎感覺傳入神經與中樞神經系統(tǒng)中的整體結構交流?！澳I損傷”的幾種形式可引發(fā)感覺傳入信號的激活。例如，腎缺血、心搏量或腎血流量減小，或者豐富的腺苷酶可觸發(fā)傳入神經交流的活動。如圖3A和3B中所示，此傳入交流可以是從腎臟至腦，或者可以是從一個腎臟至另一個腎臟(通過中樞神經系統(tǒng))。這些傳入信號是中樞整合的，并且可導致增高的交感流出。此交感驅動導向腎臟，由此激活RAAS并引發(fā)增高的腎素分泌、鈉潴留、容量滯留和血管收縮。中樞交感過度活動還影響受交感神經神經支配的其他器官和身體結構例如心臟和外周脈管系統(tǒng)，造成所述的交感激活的有害影響，其若干方面還促成血壓升聞。[0064]因此，生理學表明:(i)具有傳出交感神經的組織的去神經可減少不適當的腎素釋放、鹽潴留和腎血流量的減低，以及(ii)具有傳入感覺神經的組織的去神經可通過其對后下丘腦及對側腎臟的直接影響來減少對高血壓以及與增高的中樞交感緊張相關的其他疾病狀態(tài)的系統(tǒng)性貢獻。除了傳入腎去神經的中樞降壓效應之外，可以預期到至各種其他交感神經支配的器官例如心臟和脈管系統(tǒng)的中樞交感流出的可取的減少。
[0065]B.腎去神經的其他臨床益處
[0066]如上所述，腎去神經可能在以增高的總活動特別是腎交感活動為特征的幾種臨床病癥例如高血壓、代謝綜合征、胰島素抵抗、糖尿病、左心室肥厚、慢性和末期腎病、心力衰竭中的不合適的流體潴留、心-腎綜合征和猝死的治療中有價值。由于傳入神經信號的減少促成交感緊張/驅動的系統(tǒng)性減少，腎去神經還可用于治療與系統(tǒng)性交感過度活動相關的其他病癥。因此，腎去神經還可有益于受交感神經神經支配的其他器官或身體結構，包括圖1中所示的那些。例如，中樞交感驅動的減小可減輕折磨患有代謝綜合征和II型糖尿病者的胰島素抵抗。此外，骨質疏松的患者也是交感激活的，并且也可受益于伴隨腎去神經的交感驅動的下調。
[0067]C.獲得到達腎動脈的血管內通路
[0068]根據本技術，左腎叢和/或右腎叢(RP)的神經調制，與左腎動脈和/或右腎動脈緊密相關，可通過血管內通路實現。如圖4A所示，受心臟收縮驅動的血液通過主動脈從左心室被輸送。主動脈下行經過胸和分支進入左腎動脈和右腎動脈。在腎動脈下，主動脈在左和右髂骨動脈分為兩支。左和右髂骨動脈下行，分別經過左腿和右腿并且連接左和右股動脈。
[0069]如圖4B所示，血液聚集在靜脈中并且返回至心臟，經過股靜脈進入髂骨靜脈，進入下腔靜脈。下腔靜脈分支成左腎靜脈和右腎靜脈。在腎靜脈上，下腔靜脈上行而將血液輸送入右心房。從右心房，血液被泵送，經過右心室，進入肺，在其中被充氧。從肺，充氧血被輸送入左心房。從左心房，充氧血被左心室輸送回主動脈。
[0070]如下文中更詳細的描述，可在股三角的基部，正好在腹股溝韌帶的中點下方，接近并將套管插入股動脈。導管可被插入，經過此接近部位，透皮進入股動脈并且進入髂骨動脈和主動脈，進入左腎動脈或右腎動脈。這包括血管內通路，其提供通向各腎動脈和/或其他腎血管的微創(chuàng)通路(minimally invasive access)。
[0071]腕、上臂和肩部提供用于將導管插入動脈系統(tǒng)的其他部位。在選定的情況中可利用橈動脈、肱動脈或腋動脈的導管插入術。利用標準的血管造影技術，通過這些插入點插入的導管可穿過在左側上的鎖骨下動脈(或者穿過在右側上的鎖骨下動脈和頭臂動脈)，經過主動脈弓，沿著降主動脈下行，進入腎動脈。
[0072]為了減少創(chuàng)傷和實用性，應考慮經過血管內通路插入的裝置的直徑。例如，包括股動脈通路的腎去神經方法可具有臨床優(yōu)點，若其使用尺寸小于或等于6法國兼容插管器(French compatible introducer)的插管器(即具有可接受6French導引導管或治療導管的內管腔的插管器)。臨床優(yōu)點可包括:減小腹膜后出血的風險；減少諸如縫合、血管密封或血管壓迫之類的術后密封動脈的介入的需要；以及減少住院，例如減少恢復室中花費的時間。較大的導管可用于實現通向腎動脈的血管內通路；然而它可能以微創(chuàng)和實用性為代價。[0073]D.腎脈管系統(tǒng)的性質和特征
[0074]由于左腎叢和/或右腎叢(RP)的神經調制可根據本技術通過血管內通路實現，腎脈管系統(tǒng)的性質和特征可對用于實現所述腎神經調制的裝置、系統(tǒng)和方法的設計加以限制和/或提供信息。這些性質和特征中的一些可隨著患者群和/或在特定患者內隨著時間，以及響應于疾病狀態(tài)例如高血壓、慢性腎病、血管疾病、末期腎病、胰島素抵抗、糖尿病、代謝綜合征等而改變。這些性質和特征，如下所述，可能與所述方法的臨床安全和效能以及所述血管內裝置的特定設計有關。相關的性質可包括，例如，材料性質/機械性質、間隙性質、流體動力學性質/血液動力學性質和/或熱力學性質。 [0075]如前所述，導管可通過微創(chuàng)血管內通路透皮前進進入左腎動脈或右腎動脈。然而，微創(chuàng)腎動脈通路可能是挑戰(zhàn)，例如，因為，與利用導管常規(guī)進入的一些其他動脈相比，腎動脈通常極其曲折，可能具有相對小的直徑和/或可能具有相對短的長度。此外，腎動脈粥樣硬化癥在許多患者，特別是患有心血管疾病的那些中常見。腎動脈解剖學也可能因不同的患者而顯著不同，進一步復雜化微創(chuàng)通路。例如，在相對彎曲度、直徑、長度和/或動脈粥樣硬化斑塊負荷以及在腎動脈從主動脈分支處的出射角(take-off angle)，可觀察到患者之間的顯著差異。用于通過血管內通路實現腎神經調制的裝置、系統(tǒng)和方法在微創(chuàng)進入腎動脈時應該考慮這些以及腎動脈解剖學的其他方面及其在患者群中的差異。
[0076]除了復雜化腎動脈通路之外，腎解剖學的特性也使神經調制裝置與腎動脈的管腔表面或壁之間穩(wěn)定接觸的確立復雜化。對于可預測性而言，在低溫-施用器與管壁之間一致的定位和接觸力施加是重要的。然而，腎動脈內的緊密間隙以及動脈的彎曲度妨礙導航。此外，患者運動、呼吸和/或心搏周期可導致腎動脈相對于主動脈的明顯運動，并且心搏周期可短暫地使腎動脈擴張(即使動脈壁搏動)，進一步復雜化穩(wěn)定接觸的確立。
[0077]即使在進入腎動脈并且促成神經調制裝置與動脈的管腔表面之間的穩(wěn)定接觸后，應通過所述神經調制裝置安全地調制在動脈的外膜(adventia)內和圍繞動脈外膜的神經。從腎動脈內安全地施加熱治療并非小事，考慮到與該治療相關的潛在的臨床并發(fā)癥。例如，腎動脈的內膜和中間層極易受到熱損傷的傷害。如下文中更詳細地論述，分隔血管管腔與其外膜的內膜-中間層厚度意味著靶腎神經可以距離動脈的管腔表面許多毫米。足夠的治療應被提供至該靶腎神經以調制該靶腎神經而不過度損傷管壁。因此，在治療期間，該腎動脈中存在的復雜流體力學和熱力學狀況，特別是可影響在治療部位的傳熱動力學的那些，在從腎動脈內施加基于熱的治療時，是重要的。
[0078]還應設置所述神經調制裝置，從而可調整在腎動脈內低溫-施用器的定位和重新定位，因為治療的位置也可影響臨床安全和效能。例如，考慮到腎神經可環(huán)繞腎動脈，可取的是，從腎動脈內施加全周緣治療。然而，可能由連續(xù)周緣治療造成的全圓形損傷可產生增高的腎動脈狹窄風險，由此使所述腎神經調制失去任何潛在的治療益處。因此，可取的是，沿著腎動脈的縱向維度形成更復雜的損傷，和/或使所述神經調制裝置重新定位至多個治療位置。然而，應注意，產生環(huán)形消融的益處可比意識到的腎動脈狹窄的風險更重要，或者用某些實施方式或在某些患者中可減小這樣的風險，并且產生環(huán)形消融可以是一個目標。此外，所述神經調制裝置的可變的定位和重新定位可能在腎動脈特別彎曲的情形或者存在離開腎動脈主干血管的近分支血管時被證明有用，使得在某些位置的治療具有挑戰(zhàn)性。在腎動脈中的裝置的操作還應考慮由該裝置強加于該腎動脈的機械損傷。裝置在動脈中的運動，例如通過插入、操作、越過彎曲處等，可造成損傷，例如剝離、穿孔、裸露內膜或者破壞內彈性膜。
[0079]經過腎動脈的血流可被短暫地阻塞伴有最少或沒有并發(fā)癥。然而，顯著長時間的閉塞可造成對腎臟的損傷例如缺血。完全避免閉塞是有益的，或者若閉塞有益于所述實施方式，來將閉塞的持續(xù)時間限制至例如小于或等于2分鐘。在一些患者中，可耐受小于或等于3分鐘的閉塞。
[0080]根據上述挑戰(zhàn):⑴腎動脈介入，(2)緊靠管壁一致且穩(wěn)定地安置所述低溫-施用器，(3)穿過管壁安全施用熱治療，(4)將治療裝置定位并且可能重新定位至多個治療位置，以及(5)避免或限制閉塞，可關注的腎脈管系統(tǒng)的各種非獨立的和獨立的性質包括，例如，血管的直徑、長度、內膜-中間層厚度、磨擦系數和彎曲度；管壁的擴張性、硬度和彈性模量；峰值收縮和舒張末期血液流速，以及平均收縮-舒張峰值血液流速、平均/最大體積血液流速；血液和/或管壁的比熱容、血液和/或管壁的導熱性、經過管壁治療部位的血流的熱對流性和/或輻射傳熱；以及由呼吸、患者運動和/或血流搏動引起的腎動脈相對于主動脈的運動，以及腎動脈相對于主動脈的出射角。針對腎動脈，在下文中更詳細地討論這些性質。然而，取決于用來實現腎神經調制的裝置、系統(tǒng)和方法，腎動脈的這樣的性質還可指導和/或限制設計特征。
[0081]置于腎動脈內的裝置應符合該動脈的幾何形狀。腎動脈血管直徑Dka通常在約
2-10mm的范圍內，平均約6mm。腎動脈血管長度LKA，在主動脈/腎動脈交接處它的開口與其遠側分支之間，一般在約5-70mm的范圍內，更一般地在約20_50mm的范圍內。由于靶腎叢嵌入在腎動脈的外膜內，復合內膜-中間層厚度MT (即從動脈的管腔表面至包含靶神經結構的外膜的徑向向外距離)也是顯著的，并且一般在約0.5-2.5mm的范圍內，平均約1.5mm。雖然為了到達靶神經纖維特定的治療深度是重要的，但是該治療不應太深(例如自腎動脈的內壁起> 5mm)以避免非靶的組織和解剖結構例如腎靜脈。
[0082]在腎動脈內被導航的裝置還必須克服磨擦和彎曲度。在腎動脈的壁處磨擦系數μ (例如靜摩擦和動摩擦)一般相當低，例如，一般小于約0.05，或者小于約0.03。彎曲度Τ，彎曲段的相對扭曲度的量度，已經以各種方法進行定量。弧弦比將彎曲度定義為曲線的長度Lcmve除以連接曲線末端的弦CcmvJ即分隔該曲線末端的直線距離):
[0083]T = Lcurve/Ccurve (I)
[0084]腎動脈彎曲度，由弧弦比定義，一般在約1-2的范圍內。
[0085]心舒期與心縮期之間的壓力變化改變腎動脈的管腔直徑，提供關于血管的主要材料(bulk material)性質的信息。擴張系數DC，取決于實際血壓的性質，表征脈壓與直徑變化之間的關系:
[0086]DC = 2* ((Dsys-Ddia) /Ddia) / Λ P = 2* ( Λ D/Ddia) / Λ P ⑵
[0087]其中Dsys是腎動脈的收縮期直徑，Ddia是腎動脈的舒張期直徑，AD(—般小于約Imm,例如在約0.1mm至Imm的范圍內)是此二直徑之差:
[0088]AD = Dsys-Ddia (3)
[0089]腎動脈擴張系數一般在約20_50kPa< * 10-3的范圍內。
[0090]在心搏周期期間，管腔直徑變化也可用來確定腎動脈硬度β。不同于擴張系數，硬度是無量綱性質并且與血液正常的患者中的實際血壓無關:[0091]β = (In[BPsys/BPdiJ)/(AD/Ddia) (4)
[0092]腎動脈硬度一般在約3.5-4.5的范圍內。
[0093]與腎動脈的其他幾何性質組合，擴張系數可用來確定腎動脈的彈性模量增量Ein。:
[0094]Einc = 3(1+(LCSA/IMCSA))/DC (5)
[0095]其中LCSA是管腔橫截面積，IMCSA是內膜-中間層橫截面積:
[0096]LCSA = ii (Ddia/2)2 (6)
[0097]IMCSA = ii (Ddia/2+IMT) 2_LCSA (7)
[0098]對于腎動脈，LCSA在約7-50mm2的范圍內，IMCSA在約5_80mm2的范圍內，Einc在約0.1-0.4kPa * IO3 的范圍內。
[0099]對于無明顯腎動脈狹窄(RAS)的患者，峰值腎動脈收縮期血液流速umax_sys—般小于約200cm/s ;而峰值腎動脈舒張末期血液流速uMX_dia—般小于約150cm/s，例如約120cm/s。
[0100]除了腎動脈的血液流速圖之外，體積流量也是重要的。假定泊肅葉流動，經過一個管的體積流量Φ (通常在該管的出口處測量)定義為經過該管的流體流的平均速度Uavg乘以該管的橫截面積:
[0101]Φ = Uavg* JI R2 (8)
[0102]通過在從O至R的全部r對速度模式(由以上Eq.10中定義)積分，可顯示:
[0103]φ = U avg* Ji R2 = (Ji R4* Δ Pr)/8 η Δ X (9)
[0104]如前所述，對于腎動脈，n可定義為nbl(K)d，八1可定義為、，!?可定義為01?/2?？邕^腎動脈的壓力變化APr可在心搏周期中的常見點測定(例如通過壓力傳感導絲)，從而確定在心搏周期中的選定常見點(例如在心縮期期間和/或在心舒末期期間)經過腎動脈的體積流量。體積流量，另外地或者可替代地可直接進行測量，或者可從血液流速測量值確定。經過腎動脈的體積血液流速一般在約500-1000mL/min的范圍內。
[0105]腎動脈的熱力學性質也是重要的。這樣的性質包括，例如，血液和/或管壁的比熱容、血液和/或管壁的導熱性、血液流經管壁治療部位的對流傳熱性。熱輻射也可能是重要的，但是預期傳導性和/或對流性熱傳遞的數值顯著高于輻射性熱傳遞的數值。
[0106]傳熱系數可按照經驗測定，或者可作為導熱性、血管直徑和努塞爾特數(NusseltNumber)的函數進行計算。努塞爾特數是雷諾數和普朗特數的函數。雷諾數的計算考慮流速和流量，以及流體粘度和密度，而普朗特數的計算考慮比熱，以及流體粘度和導熱性。流經腎動脈的血液的傳熱系數一般在約500-6000W/m2K范圍內。
[0107]可關注的腎動脈另一性質是由呼吸和/或血流搏動引起的相對于主動脈的腎運動程度?；颊叩哪I臟，位于腎動脈的遠端，可隨著呼吸幅度相對于顱骨移動達4"。這可賦予連接主動脈和腎臟的腎動脈明顯的運動，由此對神經調制裝置要求硬度與柔性的獨特平衡從而在呼吸周期期間在熱治療元件與管壁之間保持接觸。此外，腎動脈與主動脈之間的出射角可在患者之間顯著變化，并且由于例如腎臟運動也可在患者內動態(tài)地變化。所述出射角一般可在約30° -135°的范圍內。
[0108]腎脈管系統(tǒng)的這些及其他性質可對用于通過血管內通路實現腎神經調制的裝置、系統(tǒng)和方法的設計加以限制和/或提供信息。特定的設計要求可包括進入腎動脈，促成神經調制裝置與腎動脈的管腔表面或壁之間的穩(wěn)定接觸，和/或用所述神經調制裝置安全調制腎神經。
[0109]I1.低溫消融
[0110]多種技術可用來使神經細胞(例如神經支配腎臟的那些神經)部分地或完全地喪失能力。本文中所述的一種方法，低溫消融，利用低溫來使與腎臟相關的神經組織完全或部分地喪失能力。所述失能可以是長期的(例如永久的或者持續(xù)數月、數年或數十年的時間)或是暫時的(例如持續(xù)數分鐘、數小時、數天或數周的時間)。
[0111]將低溫用以實施組織消融的用途受控于熱傳遞的規(guī)則。熱通過傳導進行傳遞，因此傅里葉熱傳導定律可適用于其各種形式。低溫組織消融取決于諸如不同的組織熱容和熱傳導性、相變(被消融組織的融合熱)、血流量及其相關的熱負荷、用來制造低溫-施用器的材料的導熱性、該低溫-施用器與該組織之間的接觸表面積，以及制冷功率之類的因素。制冷功率以瓦量度，并且對給定的應用溫度最大化制冷功率可產生最有效的消融潛力。
[0112]—般而言，制冷系統(tǒng)利用制冷流體(即冷凍劑)的一些形式來產生制冷能量和傳遞熱。產生/施加制冷的方法包括:壓縮氣體(例如N2O或CO2)的膨脹，由此通過焦耳-湯姆遜(J-T)效應冷卻；壓縮液體(例如液態(tài)N2或液態(tài)N2O)的蒸發(fā)；以及與高熱容的冷流體熱交換。用作冷凍劑的其他材料包括氬、二氧化碳、氯二氟甲烷、二氯二氟甲烷和二氯四氟乙焼(dichlorotetraf Iuoromethane)。
[0113]壓縮液體的蒸發(fā)是一種產生用于組織消融應用的低溫的有用方法。蒸發(fā)發(fā)生在特定的溫度下，即在給定壓力下流體的沸點。蒸發(fā)液體的方法提供與相同化合物的氣體的J-T膨脹相比遠遠更大的制冷率。此改進的制冷是因為作為液化過程的部分該液體已“轉移”其能量。液態(tài)N2O是常用的。當被控制在約750psi至760psi (約51至52Atm)的合理的低壓下時，它可在室溫下完全保持在液態(tài)。當壓力降至約大氣壓(約IAtm或14.696psi)時，它能夠從液體至氣體改變狀態(tài)，并且在該過程中，冷卻至約_88°C。它具有高制冷率/單位質量，相對普遍和廉價，并且是非毒性的，不可燃的，非腐蝕性的。由于N2O可在室溫下保持在液態(tài)，它非常適合用于導管中 。
[0114]低溫-施用器可被視為對組織施加低溫的裝置或導管的一部分(即其以熱的形式從組織傳遞能量)。低溫-施用器可包括與組織接觸的冷表面以及界定所述冷表面的一種或多種材料和/或通過其從組織向低溫源傳熱的材料(例如蒸發(fā)N2O)。低溫-施用器還可包括一種裝置，該裝置產生與組織接觸的冷表面內的吸熱狀態(tài)，或者與所述冷表面熱交流。例如，產生吸熱狀態(tài)的裝置可包括節(jié)流孔板和膨脹室。低溫-施用器區(qū)可被認為包括一個或多個低溫-施用器、一個或多個產生吸熱狀態(tài)的裝置，并且還可包括在一個或多個所述低溫-施用器的區(qū)中的組件。
[0115]在低溫手術期間組織損傷的機制包括直接細胞損傷(例如壞死)、血管損傷(例如通過破壞供給血管使細胞缺乏營養(yǎng))和亞致死體溫過低伴有后續(xù)凋亡。暴露于低溫療法可能導致急性細胞死亡(緊隨暴露于該低溫之后)和延遲性細胞死亡(在組織解凍及后續(xù)過度灌注過程中)。本方法的一個目的是將在低溫下的結構施用于腎動脈的內表面從而被接觸的組織被有效地冷凍至交感腎神經所在的深度。雖然交感腎神經的冷凍部分可緩慢且潛在地阻斷神經傳導，但是損傷交感腎神經的至少一部分預期導致腎交感活動延長或永久地減低。
[0116]低溫消融在為了腎神經調制用來在腎動脈中使組織消融時具有特定可能的有益特征。例如，快速冷卻組織通常對患者而言與將組織加熱至消融溫度相比疼痛較小。與高溫方法相比，在采用低溫消融的方法期間中，使患者保持舒適所需的鎮(zhèn)痛藥物可能較少。此外，減輕的疼痛有助于阻止患者運動，由此使手術者成功率增高并且減少手術并發(fā)癥。此外，在加熱手術過程中血管狹窄的可能原因是當膠原纖維變性時使組織繃緊并且減小動脈的直徑。冷卻不造成明顯的膠原繃緊。 [0117]此外，低溫的施用器(即所述低溫-施用器)粘附于濕潤組織，由此確保在治療期間穩(wěn)定、一致和持續(xù)的接觸?？衫斫猓谘b置與組織之間的穩(wěn)定接觸有助于確?？煽康膿p傷形成。例如，在患者呼吸時，腎臟上升和下降，致使腎動脈運動。此外，血流是搏動的，致使動脈直徑搏動。此外，患者可運動，或者導管本身可移動。當在非常短的腎動脈中消融時，低溫-粘附也是一個優(yōu)點，因為這可促進穩(wěn)定的接觸。當施用于腎動脈的非常接近于開口處的部分時，不粘附于組織的能量輸送裝置可容易地從所在位置移出或進入主動脈。低溫-施用器的低溫-粘附可確保穩(wěn)定的接觸不被削弱并且可靠地產生消融。
[0118]A.低溫-系統(tǒng)組件
[0119]根據上文所述，談及圖5，血管內低溫-系統(tǒng)10的一個實施方式的基本元件可包括低溫-控制臺100和低溫-導管102。
[0120]1.低溫-控制臺
[0121]當存在時，低溫-控制臺100包括冷凍劑106的供給器104和控制冷凍劑106向低溫-導管102的輸送的裝置，例如所示的供給管或管腔108和控制閥110。冷凍劑供給器104可以是使冷凍劑106保持在期望的壓力下的單次用套筒或可再填充的圓柱形容器。例如，在一個實施方式中，在750psi或更大的壓力下供給液態(tài)N2O,所以它在室溫下保持液態(tài)。
[0122]任選地，低溫-控制臺100可包括以下中的一種或多種:用戶界面、監(jiān)測傳感器電路112、若存在于低溫-導管102中，一個或多個處理器114或執(zhí)行計算機化的控制算法的專用電路，以及用于控制冷凍劑106向低溫-導管102的流量和/或從低溫-導管102經過溢流管或管腔120的蒸發(fā)的冷凍劑118的流量的控制閥110、116。在某些實施方式中，低溫-施用器閉塞腎血管同時冷凍劑流經低溫-導管。腎血管的過長時間閉塞可造成腎臟缺血。低溫-控制臺可通過控制冷凍劑流的持續(xù)時間減小缺血的風險。例如，低溫-控制臺可利用電子定時器或機械定時器來控制閥在流動開始后的預定時間(例如小于或等于2分鐘)自動地重新導向或終止冷凍劑流?；蛘?，可將定時器納入導管中例如柄中。若存在，來自低溫-導管102上的傳感器112的測量值可被輸入到在低溫-控制臺100上的執(zhí)行算法的控制臺，于是可根據此傳感器的反饋控制或調整低溫-控制臺100的操作。在一些實施方式中，可取的是控制算法完全自動化，但在其他實施方式中提供的治療可利用用戶輸入。
[0123]在某些實施方式中，低溫-控制臺100也可預冷卻冷凍劑106，從而在它到達低溫-導管102上的低溫-施用器區(qū)122在此描繪成可擴張的球囊124時在冷凍劑106中提供更大的制冷功率。低溫-控制臺100可任選地具有真空泵126以降低蒸發(fā)的冷凍劑118的反壓并增大冷凍劑流量，由此提高制冷功率。任選地，控制閥116可用來控制施加于蒸發(fā)的冷凍劑118的真空量，由此控制蒸發(fā)的冷凍劑118的反壓減量。在另一個實施方式中，控制閥110和/或116可用來增大蒸發(fā)的冷凍劑118的反壓。蒸發(fā)的冷凍劑的反壓增大可提高沸點。然而，若反壓僅稍微增高，冷凍劑的沸點可仍然在適合于產生低溫損傷的范圍內。例如，若N2O用作冷凍劑,反壓從Iatm至約2atm的微小增量可使其沸點從約_88°C升高至約_75°C ;反壓增至3atm可使其沸點升高至約-65°C。在一些實施方式中反壓的小增量可用來施用或擴張低溫-施用器。
[0124]制冷系統(tǒng)的設計的一個考慮因素是熱傳遞與冷凍劑和被冷卻物體之間的溫差(AT)成正比。重要的是，熱傳遞也與被冷卻物體和冷凍劑接觸的表面積量㈧成正比。除了以上考慮因素(即AT和A)之外，當冷凍劑是流體時，冷凍劑流體的制冷潛能還是其質量流量的函數。具體地，熱交換流體冷凍劑可被替換得越快(即質量流量越高)，系統(tǒng)的制冷潛能越高。
[0125]經過管的流體的質量流量由該流體上的壓差產生。系統(tǒng)中的冷凍劑流體的壓差(ΔΡ)越高，所得的流體質量流量的增長越高，相應地，該系統(tǒng)的制冷潛能越高。然而，此增高的流量產生額外的可使冷凍劑的沸點溫度增高增長的返回壓力(即反壓)，其可能削弱該系統(tǒng)的制冷潛能。因此，對于相對低的質量流量，冷凍劑的質量流量的增長可產生較低的溫度。
[0126]在此范圍內的冷凍劑流被稱為“限制于制冷”。另一方面，對于相對高的質量流量，質量流量的增長實際上可使冷凍劑的溫度升高。由于質量流量的增長不再可以改進制冷，此范圍內的流量被稱為“限制于表面積”。在“限制于制冷”條件下操作并不普遍，因為在這樣的條件下提高制冷功率所需要的是增大質量流量。因此，一般更常見“限制于表面積”的系統(tǒng)。
[0127]由以上論述可知，根據本技術設置的低溫導管制冷系統(tǒng)的數種實施方式可解決以下功能目的:
[0128]1.所述系統(tǒng)可被設置用以將所述冷凍劑以液態(tài)輸送至所述低溫導管的遠側段，從而該液體可在末端沸騰/蒸發(fā)并且吸收潛熱。
[0129]2.所述系統(tǒng)可被設置用以抽空膨脹的冷凍劑并且保持在所述冷凍劑低壓沸騰的壓力從而使該冷凍劑能夠在低溫下沸騰。
[0130]3.所述系統(tǒng)可被設置用以在足以產生有效地低溫消融組織所需的制冷潛能的冷凍劑質量流量下執(zhí)行所述前兩項功能。使消融和復溫循環(huán)在數分鐘內完成也是可取的。
[0131]4.所述導管可被設置用以適應腎動脈的空間限制和拓撲而基本上不拉伸該動脈壁仍然一致地實現所述低溫施用器與腎動脈壁之間的接觸。此目的還可包括能將所述低溫導管無創(chuàng)送入腎動脈中。
[0132]鑒于上述，可取的是具有一種低溫導管結構，其優(yōu)化所述導管的外直徑和所述導管內部冷凍劑流通路的尺寸并且確保所述低溫導管不在限制于冷凍劑的條件下工作，在冷凍劑通過供給管輸送時使冷凍劑保持液態(tài)并且同時使冷凍劑回流管中的壓力保持在約l_2atm0
[0133]在一些實施例中，具有小于或等于Iatm的表壓也是可取的。技術因素允許壓力在數個大氣壓的范圍內波動。只要保持球囊的期望的幾何形狀并且過度的真空不使球囊塌陷，較低的壓力是可接受的。例如，2atm的壓力可使低溫施用器的溫度增高3-5°C，是可容許的，因為神經在負溫度的相對寬范圍內被破壞。
[0134]2低溫-導管
[0135]低溫-導管102可包括延伸體(例如柄和桿130)，其有助于將低溫-施用器區(qū)122定位于靶部位和/或將冷凍劑106從來源例如從低溫-控制臺100或從低溫-導管102柄中的套筒供至低溫-施用器區(qū)122。在某些實施方式中，低溫-導管102可包括導絲管腔，其使導絲能夠用于推進和定位低溫-導管102。然而，其他實施方式可以不使用導絲或導絲管。此外，低溫-導管102通常包括結構(例如溢流管或管腔120)，該結構促進膨脹的冷凍劑(例如蒸發(fā)的冷凍劑118)從低溫-施用器區(qū)122移至患者體外之處。
[0136]例如，當冷凍劑106作為液體N2O被供給時，它在750psi的壓力下被供給以確保它在室溫下保持在液態(tài)。液體N2O經過供給管腔108被供至低溫-施用器區(qū)122，在其中冷凍劑106進行膨脹。例如，供給管腔108可具有小于或等于0.010英寸(即約0.025cm)的內直徑，可提供液體N2O的足夠流量。在低溫-施用器區(qū)122中或附近，冷凍劑106從供給管腔108經過節(jié)流孔板132(例如毛細管、多孔塞、限流器、噴嘴)流入某種膨脹室134，在此描繪成低溫球囊124的內部，在其中冷凍劑106在減壓下膨脹并且從液體相變成氣體。節(jié)流孔板132提供流動阻力，由此在供給管腔與膨脹室134之間保持高壓差。冷凍劑的流量可受到由節(jié)流孔板132提供的流動阻力影響。在某些實施方式中，節(jié)流孔板132可以是內直徑小于供給管腔108的毛細管。例如，用作節(jié)流孔板132的毛細管的內直徑可以是約0.002"(即
0.05mm)至約 0.005"(即 0.13mm)并且具有約 1.5"(即 38mm)至 30" (762。mm)的長度。這樣的節(jié)流孔板132可促使從加壓供給管108至膨脹室134N20流量在3至5標準升/分鐘的范圍內(3-5標準升/分鐘的氣體相當于約5.9至9.8克/分鐘的N2O)。可理解，節(jié)流孔板不必具有含圓形橫截面的孔，但是可由適合尺寸的槽或狹縫組成。
[0137]冷凍劑106的相變是從其周圍吸收熱能的吸熱反應。在一個本發(fā)明的實施方式中，低溫-施用器區(qū)122在足夠低的溫度下接觸腎動脈中的靶組織以使去神經達到該被接觸組織內的期望深度。本文中描述設計用于交感腎神經神經調制腎動脈的低溫-施用器區(qū)122的多種實施方式。蒸發(fā)的冷凍劑118從低溫-施用器區(qū)122經過低溫-導管102的延伸體(例如導管桿130)中 的溢流管腔120被排放。溢流管腔120理想地接近或圍繞供給管腔108并且具有較大的內體積和/或橫截面積(在存在多個溢流管腔的情況中)以使沿著溢流管腔120的長度壓降最低，即保持低溫-施用器區(qū)122中的低壓。小的壓力變化可對冷凍劑106例如N2O的沸騰溫度變化具有大影響。膨脹室122中的壓力越低，沸騰溫度越低，故此低溫-施用器的溫度和穿透深度越大。在膨脹室中可存在最大壓力，適合于達到足以低溫消融腎神經的低溫，例如最大壓力可以小于或等于約絕對4atm。例如，膨脹室134中的壓力可保持在1.4至2&飽絕對的范圍內。膨脹室134中的壓力可部分取決于膨脹室與通向大氣的排放管腔的排出口之間的壓差。例如，經過排放管腔的0.4至Iatm的壓差可保持膨脹室中1.4至2atm的壓力。用約5標準升/分鐘的流量和長度為約70cm和內直徑約0.05"的排放管腔可提供這樣的壓差。
[0138]在一個實施方式中，低溫-導管102的部分可以是可控地可彎曲的。在一個這樣的實施方式中，低溫-導管102可包括柄、控制線、柔軟偏置元件(例如激光切割管)，以及用于控制偏轉的驅動器。具體地，導管桿130和/或施用器區(qū)122的彎曲可按照Wu 等人的題為"Apparatus, Systems, and Methods for Achieving Intravascular,ThermalIy-1nduced Renal Neuromodulation"的美國專利申請 12/545，648 中所述實施，通過援引將其整個納入本文中。在其他實施方式中，還可使用用于施加偏置并控制或引起彎曲的其他裝置。
[0139]在其他實施方式中，低溫-導管102可包括控制器或計算機系統(tǒng)，其具有程序化的指令用以控制冷凍劑106的供給、蒸發(fā)的冷凍劑118的排除和/或治療的其他方面。例如，所述控制器可以是機械閥或電子控制器，其與低溫-控制臺100或與儲存在低溫-導管102本身內例如低溫-導管102的柄內的冷凍劑106來源104連接，如以下更詳細的論述。
[0140]此外，在某些實施方式中，低溫-導管102可包括傳感器112以測量或監(jiān)測變量例如壓力、溫度、組織阻抗、流量、輸注液或冷凍劑溫度、血液流速、血液溫度、組織溫度、組織電學和熱學特征和/或體溫。通過低溫-導管102的傳感器112獲得的所述變量的測量值可以作為輸入提供給控制算法，例如，可在處理器114或與低溫-控制臺100相連或與低溫-系統(tǒng)10的另一組件例如低溫-導管102相連的其他適合的計算機系統(tǒng)上執(zhí)行。所述控制算法可包括用于自動化所述低溫調制方法的全部或一部分的程序化指令等。所述控制算法、控制器及相連的組件可包括Demarais等人的題為"Methods and Systems forThermalIy-1nduced Renal Modulation"的美國專利申請 12/147，154 中提供的一種或多種特征,通過援引整個納入本文中。
[0141]用于控制冷凍劑的供給、蒸發(fā)的冷凍劑的排除和/或所述治療的其他方面的算法、程序化指令可作為常規(guī)的計算機程序通過可操作地偶聯至低溫-系統(tǒng)10的處理器執(zhí)行。例如，系統(tǒng)10可包括一個或多個計算系統(tǒng)硬件和/或軟件模塊。在其他實施方式中，計算機硬件和軟件可用來促進任何低溫調制方法或系統(tǒng)。用于控制冷凍劑的供給和/或該治療的其他方面的算法、指令還可由實施治療的手術者或醫(yī)師手動控制。
[0142]可理解，在各種實施方式中，低溫-導管102被設計用以促進腎動脈介入的各種方面。例如，圖5B顯示低溫-導管102在患者的腎動脈RA的內壁上的位置。低溫治療施用器(例如球囊)108被定位來實施神經調制(例如環(huán)形消融或分段消融腎動脈附近的腎神經)。低溫-導管102的部分，例如桿130和/或施用器區(qū)122，可被改變尺寸或構建以具有足夠的柔性能夠無創(chuàng)地導航至腎動脈RA內的期望位置。例如，在一個實施方式中，低溫-導管102能夠將一個彎曲從主動脈定位至腎動脈，其具有小至15mm的曲率半徑。此外，經過腎動脈RA前進可能需要經過非常彎曲的血管。因此，如上所述，一些實施方式包括低溫-施用器區(qū)122和/或桿130的受控彎曲從而在沿著腎動脈壁的期望位置產生低溫消融。這樣的可控撓度，與低溫-施用器區(qū)122的尺寸和形狀結合，可用于將低溫-施用器區(qū)122定位在腎動脈中的適當位置，由此在期望之處進行消融。例如，不可取的是在較小的分支血管附近消融。
[0143]相似地，低溫-導管102可被改變尺寸和/或構建，從而在低溫-施用區(qū)122達到足夠的制冷功率。例如，臨床前試驗已表明，利用低溫-導管102可實現在腎動脈環(huán)境中約3_深度的消融。因此，在血管直徑改變和本文所述的某些實施方式包括不同尺寸的低溫-施用器區(qū)122 (例如球囊124)的程度，可取的是能夠選擇或控制該施用器的尺寸從而與管壁的各種直徑接觸而無創(chuàng)地擴張該壁。相似地，可取的是對低溫-施用器區(qū)122定尺寸和/或定型從而產生單獨地或相對于其他消融具有期望的尺寸、形狀、位置和/或結構的消融。
[0144]B.輸送套管
[0145]輸送套管常用來獲得通向腎動脈的血管內通路并且可提供通路，通過其可將低溫-導管102供至腎動脈。輸送套管還可用來容納低溫-施用器和/或導管的遠端，其在該輸送套管被撤回時使用。撤回的量可決定暴露的低溫-施用器的利用度或長度。在本文中使用時，輸送套管可包括簡單的導引導管及其他輸送套管結構。取決于實施方式，這樣的輸送套管可以是成品(off-the-shelf)或訂制的。輸送套管可包括功能特征例如導引和彎曲能力以便于低溫-導管在腎動脈中的輸送和定位。輸送套管可作為裝置的部件被整合，分開地供應，或者作為成套用品的部分供應。
[0146]在一個實施方案中，可在股三角的基部，正好在腹股溝韌帶的中點下方，將套管插入股動脈。低溫-導管102可通過此插入部位的進入，例如通過透皮插管器進入股動脈，進入髂骨動脈和主動脈，進入左腎動脈或右腎動脈。這包括血管內通路，其提供通向各個腎動脈和/或其他腎血管的微創(chuàng)通路。
[0147]腕、上臂和肩部提供用于將導管插入動脈系統(tǒng)的其他部位。在選定的情況中可利用橈動脈、肱動脈或腋動脈的導管插入術。利用標準的血管造影技術，通過這些插入點插入的導管可穿過在左側上的鎖骨下動脈(或者通過在右側上的鎖骨下動脈和頭臂動脈)，經過主動脈弓，沿著降主動脈下行，進入腎動脈。
[0148]出于實用目的，包括低溫-施用器區(qū)122在內的縮小的輸送結構(可用的)中的低溫-導管102的任何部分的最大外尺寸(例如直徑)由輸送套管的內直徑決定，該導管穿過該輸送套管。假定，例如，就臨床的角度而言，SFrench輸送套管(具有約0.091英寸(即2.3mm)的內直徑可能是用來進入腎動脈的最大導引導管，并且容許低溫-導管102與輸送套管之間合理的間隙公差，最大外尺寸現實地可被表述為小于或等于約0.085英寸(即約
2.2mm)。然而,較小的5French輸送套管的使用可能需要使用沿著低溫-導管102更小的外直徑，例如，不大于0.053英寸(即約1.35mm)。在另一個實施例中，要在6French輸送套管內輸送的低溫-導管102可具有不大于約0.07英寸(即約1.78mm)的外尺寸。可將潤滑涂層添加到施用器和/或延伸桿以便于穿過導引導管/輸送套管。
[0149]C.可選的低溫-系統(tǒng)結構
[0150]雖然在前的描述概述了可存在于低溫-系統(tǒng)10中的各種組件，但應理解，不必所有被公開的組件存在于每個實施方式中，以及不同組件的功能的確可被組合或整合入其他實施方式中的單個結構中。例如，上述低溫-控制臺100功能可作為從低溫-導管102分離和分開的組件提供，使單個低溫-控制臺100能夠與不同的低溫-導管102 —起使用和/或使用戶能夠設置和監(jiān)測低溫-控制臺100和相連的低溫導管102的運轉。然而，在其他實施方式中，低溫-控制臺100的功能方面可被整合入低溫-導管102自身中，由此消除分離的低溫-控制臺組件的需要。在一個這樣的實施方式中，低溫-導管102可在單次使用后或者在有限使用次數(例如2次、3次、4次或5次使用)后或者在治療一位患者后被丟棄?？衫斫?，在單次使用實施方案中，可避免與再使用之前裝置的清潔和滅菌相關的問題。
[0151]例如,現參考圖6,在一個實施方式中，低溫-導管102可包括冷凍劑106的供給器104，例如低溫-導管102的柄128。因此，在一個這樣的實施方式中，低溫-導管102不必被連接到分離的低溫-控制臺組件，反而可以是能夠獨立運轉的分離和獨立(即獨立整裝的)裝置。的確，在一個這樣的實施方式中，低溫-導管102可不具有用于連接到分離的低溫-控制臺的連接器或電纜。在一個這樣的實施方案中，冷凍劑供給器104可以是例如N2O的可替換的套筒或圓筒。在其他實施方案中，冷凍劑供給器104可以不是可再填充的，并且低溫-導管102可以在冷凍劑106耗盡時被丟棄。例如，容納小于約20g的液體N2O的加壓容器例如套筒或圓筒可具有適當的尺寸和重量以插入導管柄中并且容納適量的液體冷凍劑以充分地低溫消融腎神經。
[0152]由于與腎脈管系統(tǒng)和周圍腎交感神經以及自管壁表面起神經的深度相關的熱傳遞性質，可能可以用相對少量的液體冷凍劑在與低溫-導管102相連的低溫-施用器中產生足以使靶神經失能的制冷功率。例如，14.7g的液體N2O可足以產生約5L/min的氣體流量90秒；19.6g的液體N2O可足以產生約5L/min的氣體流量120秒；5.9g液體N2O可足以產生約3L/min的氣體流量60秒。
[0153]在一個這樣的實施方案中，其中冷凍劑供給器104配備作為柄128內的套筒，可啟動穿刺針使套筒上的密封破裂。分隔閥例如控制閥Iio可例如通過操縱在柄128上的外控制器140 (例如按鈕、旋鈕或桿)來控制冷凍劑106到低溫-施用器區(qū)122的流量。通過外控制器140控制流量可簡單地使冷凍劑106流能夠開始和終止，或者可使冷凍劑106的流量能夠被調整?；蛘撸谄渌麑嵤┓桨钢?，冷凍劑106的流量不可被用戶調整。
[0154]在描繪的實施方式中，蒸發(fā)的冷凍劑118被繪制成通過溢流管腔120返回至柄128，在其中它被排出柄128。在其他實施方式中，蒸發(fā)的冷凍劑128可在到達柄128但在患者體外例如接近柄128之前被排出導管桿130。因此，在整個本公開中使用時，應理解，低溫-系統(tǒng)10和/或低溫-導管102可具有多種不同的結構和/或特征，包括獨立或整裝的，手持式低溫-導管102，或者與獨立或分離的低溫-控制臺100相連的低溫-導管102。
[0155]II1.用于腎動脈介入的低溫-導管結構
[0156]基于低溫-系統(tǒng)10結構的以上描述，參照圖7A-43以下描述低溫-導管的各種不同的結構，特別是低溫-施用器區(qū)?？衫斫猓韵卵b置和/或下述裝置的具體特征可以與低溫-系統(tǒng)10 (圖5A和6) —起使用，用作獨立或整裝的手持式裝置，或者與其他適合的系統(tǒng)一起使用。此外，參照圖5A和6及以上描述的低溫-系統(tǒng)10的許多特征在下文中描述和引用而不在這些特征可能被 提及的每種情況中具體地重提圖5A和6。
[0157]為了便于引用，在整個本公開中，相同的編號用來指明不同的部件。雖然所述部件在結構和/或功能上可能相似，相同編號的使用并不意味著所述部件應理解為相同。的確，在本文所述的許多實施例中，編號相同的部件在結構和/或功能上不同。
[0158]A.點消融低溫-施用器
[0159]圖7A-8C是根據本技術的實施方式的低溫-導管結構的部分示意圖。首先，參照圖7A和7B，例如，適用于在腎動脈內形成點消融的低溫-施用器區(qū)122可被提供為界定或容納膨脹室134的金屬(例如不銹鋼、鉬、銀)末端160，在該膨脹室134中液體冷凍劑106膨脹成氣體?？衫斫猓饘倌┒?60并不響應于與冷凍劑106的蒸發(fā)相關的內壓而膨脹，而是僅僅變得更冷。在一個這樣的實施方式中，其中N2O用作冷凍劑106，金屬末端160是導熱性高，并且其表面溫度接近于冷凍劑106的溫度，即約_8°C至-90°C。金屬末端160的表面積是其直徑和長度的函數。例如，在一個實施方案中，末端160的直徑小于或等于0.091英寸(即約2.3114mm)以適應于穿過8French輸送套管,或者小于或等于0.070英寸(即約1.778mm)以適應于穿過6French輸送套管。
[0160]如以上對圖5所述以及圖7A和7B中所示，低溫-導管102包括桿130 (可具有均一的或不同的直徑)，其中冷凍劑106經過供給管腔108，并且其中蒸發(fā)的冷凍劑118經過溢流管腔120，其可圍繞或包圍供給管腔108，正如所示。在某些實施方式中，還可包括導絲管腔。同樣，傳感器(例如用于測量溫度和壓力的傳感器)可存在于低溫-導管102中，并且可與一種或多種適用于監(jiān)測和/或控制低溫-施用器區(qū)122的冷卻和/或升溫的可執(zhí)行控制算法交流。相似地，可存在不透射線的標記或其他不透射線的結構，從而在手術之中或之前利用無創(chuàng)性顯影技術能夠顯現低溫-導管的部分。
[0161]冷凍劑106可經過一個或多個節(jié)流孔132或管口離開供給管腔，其可將冷凍劑導引入膨脹室134中。在某些實施方案中，冷凍劑106 —般可被導引入膨脹室134中，于是金屬末端160被普遍地和非特定的冷卻(即在末端160的表面上普遍均一地冷卻)?；蛘?，在其他實施方案中，冷凍劑106可以在一個或多個特定的方向被導引入膨脹室134中，例如朝向金屬末端160的特定內壁,從而金屬末端160的特定部分(例如末端160的終端或末端160的特定壁)被優(yōu)選地冷卻。在一個這樣的實施方案中，金屬末端160優(yōu)選被冷卻的部分可以是接觸腎動脈壁的那些(例如如本文中所述通過適合的偏轉裝置)以產生損傷形成。 [0162]在末端160由金屬制成并且是堅硬的實施方式中，末端160的長度可影響其通過在急轉彎的導絲上的彎曲處(例如通過從主動脈至腎動脈的輸送套管)或通過曲折的腎動脈的能力。例如，可通過6French輸送套管并且曲率半徑為15mm的金屬末端160形式的低溫-施用器區(qū)122的適合的長度和直徑可以是小于或等于約3mm的長度和約0.060英寸(即約1.524mm)的直徑。然而，在其他實施方式中，包括金屬末端160的低溫-施用器區(qū)122可具有其他排列或尺寸。
[0163]可理解，由于金屬優(yōu)越的導熱性，在金屬末端160實施方式中，跨越薄金屬壁的溫度梯度相對低。利用金屬末端160形成的消融可能相對小但仍然足以減低腎交感活動。在較小的血管(例如約4mm內直徑)中，由直徑0.060英寸(即約1.524mm),長3mm的施用器形成的單一消融可覆蓋該血管周長的約25%至40%，可確立靶向神經供給的足夠部分的顯著概率。然而，若進行多點消融，此概率可以增高，特別是在較大的血管中。多點消融的優(yōu)點在于，它們可被未受影響的組織間隔和分隔，與在連續(xù)結構中靶向大量組織相比，可以更安全。此外，醫(yī)師可控制消融被定位之處并且可避免小支血管所在之處或優(yōu)選避免的其他位置。
[0164]在一個實施方式中，導管的桿130的遠端162 (例如約30mm或更低)可以可控地偏轉向一個或多個方向。例如，可控的偏轉可以利用與柄128中的驅動器和柔性偏置兀件相連的牽引線實現?；蛘?，在其他實施方式中，遠端162可具有預定型的形狀例如彎曲的形狀，用在輸送套管被撤回時，或者可使用具有可控的偏轉的其他裝置。柄128中的驅動器的全驅動可使金屬末端160偏轉至最大偏轉狀態(tài),其中金屬末端被移動自延伸桿的縱軸起最大的距離。這樣的最大偏轉狀態(tài)可能適合于安置金屬末端接觸腎動脈壁而不使金屬末端移動超出最大距離以降低對動脈壁施加創(chuàng)傷性力的風險。例如，最大偏轉狀態(tài)可包括自延伸桿的縱軸起不小于約5mm并且不大于約15mm的最大距離。
[0165]在圖8A-8C中所示的又一個實施方式中，施用器區(qū)122配置有點消融低溫-施用器，包括一個可充氣的球囊801，其配置用以阻塞血管170(圖8B和8C)和推進低溫-施用器接觸管壁?？捎梅抢鋮s的流體或氣體(例如鹽水、造影劑、CO2等)使球囊801膨脹從而低溫消融僅發(fā)生在血管的部分周緣。球囊801可以是順應球囊，故此它符合一系列血管直徑。在其他實施方式中，然而，球囊801和/或施用器區(qū)122可具有另一種排列和/或包括不同的特征。
[0166]B.線形或連續(xù)的消融施用器[0167]在另一個實施方式中，可以配置施用器區(qū)122，從而不消融組織的點區(qū)或斑區(qū)，而消融組織的帶形區(qū)或相鄰區(qū)。在這樣的實施方式中，例如，施用器區(qū)122可被配置成柔韌的細長的元件，其可通過彎曲處被供入腎動脈中。施用器的長度可產生沿著內壁的一部分的細長消融區(qū)(例如約Icm)或者沿著腎動脈壁的類似曲線或螺旋形狀的消融區(qū)(例如長約
1.5cm至約3cm)。在某些實施方式中，可以配置施用器區(qū)122從而在使用時不阻塞，故此血液可繼續(xù)流過血管到達腎臟。
[0168]在這樣的實施方案中，施用器區(qū)122可以最初以第一結構例如直的或略彎曲的結構被用在靶位點。然而，在靶位點時，施用器區(qū)122可被轉變成適合于在期望的結構中消融在靶位點的組織(即動脈壁170)的第二形狀或結構(例如曲線或螺旋形)。例如，這樣的結構變化可通過使用控制線將此施用區(qū)牽引或偏轉至可操作的結構，通過移除置于桿130內的導絲管腔166中的約束導絲164，通過移除輸送套管168，或者通過施加內壓(例如由于冷凍劑106的蒸發(fā)而產生在施用器區(qū)122內壁上的壓力)來完成。在一個這樣的實施方式中，氣體膨脹可使施用器區(qū)122呈現螺旋形結構，其向外膨脹與管壁170接觸而形成損傷172。
[0169]圖9A-10B是根據本技術的其他實施方式的低溫_導管結構的部分示意圖。例如，圖9A和9B描繪一個實施方案，其中施用器區(qū)122最初被用在基本上筆直的結構中(如圖9A中所示)。當在或接近靶位點時，約束絲164可通過管腔166被部分移除(參見圖9B)，于是不再抵抗施用器區(qū)122中的自然偏置或張力。在沒有約束絲164所提供的阻力的情況下，施用器區(qū)122可呈現第二結構，例如所描繪的曲線或彎曲的結構，適合于消融血管(例如腎動脈)170中的連續(xù)帶(例如細長的區(qū)、彎曲區(qū)或螺旋區(qū))而形成損傷172。通過控制約束絲164被移除的量或程度，用戶可確定施用器區(qū)122的形狀或施用器區(qū)122形狀改變的程度，或者被配置用作腎動脈170中的消融表面。在該描繪的實施方式中，供給管腔108被繪制成總體上符合在使用時施用器區(qū)122的形狀，即供給管腔108與施用器區(qū)122 —起彎曲以符合所用的結構。
[0170]相似地，圖1OA和IOB描繪另一個實施方案的橫截面視圖，其中施用器區(qū)122最初用在筆直的結構中(參見圖10A)。然而，在此實施方案中，施用器區(qū)122被輸送套管168或其他外罩的存在約束在筆直或略彎曲的結構中。當在或接近靶位點時，輸送套管168可被部分地移除(參見圖10B)，從而不再抵抗施用器區(qū)122中的自然偏置或張力。在由輸送套管168提供的阻力不存在的情況下，施用器區(qū)122可呈現第二結構，例如螺旋形、環(huán)形或彎曲的結構，適合于消融腎動脈170中的組織的連續(xù)帶，如上所述。在該繪制的實施方式中，供給管腔108被描繪成在施用器區(qū)122的結構被改變時總體上保持它的形狀和結構。
[0171]通過控制輸送套管168被移除的量和程度，用戶可確定施用器區(qū)122的形狀或施用器區(qū)122形狀變化的長度，或者被配置用作消融表面。此外，在那些實施方式中，其中存在輸送套管168，可安置輸送套管168以掩蔽施用器區(qū)122的某些區(qū)域，否則可能將低溫施加于患者的組織。即，輸送套管168可用來通過覆蓋施用器區(qū)122上的低溫點或區(qū)域由此限制組織被暴露于哪些低溫點從而設定或限制施用器區(qū)122的低溫作用表面的范圍。
[0172]在所示的實施方式中，多個節(jié)流孔132使液體冷凍劑106能夠在沿著施用器區(qū)122縱向的多處離開供給管腔108從而沿著區(qū)102的縱向提供冷卻。可存在適合數量的孔132從而沿著施用器區(qū)132的表面實現期望的冷卻模式和溫度均一性。在某些實施方式中，供給管腔108中的孔132可被(例如以約5mm)間隔開?？衫斫猓?32的間距也可決定沿著施用器區(qū)122冷卻的均一性和/或可界定沿著施用器區(qū)122的分散低溫點，在其所在處實際發(fā)生消融。例如，若使施用器區(qū)122的形狀符合管壁(例如螺旋形或曲線形)，可安置孔132以使冷凍劑106的噴射導向施用器區(qū)122的用作接觸表面的那些部分。
[0173]某些實施方式(參見圖9A和9B)可將冷凍劑106在一個方向導向施用器區(qū)122的內壁從而產生總體上連續(xù)的冷表面，而在其他實施方式中，冷凍劑106可被供給管腔108中的不同孔132導向不同的方向。以此方式可在施用器區(qū)122的表面上實現期望的冷卻模式。例如，取決于在靶位點施用器區(qū)122呈現的形狀，通?？?32可將冷凍劑導向施用器區(qū)122的預期接觸在靶位點的組織的那些部分?？衫斫猓m然已論述冷凍劑噴射的方向和位置作為實現期望的溫度模式的機制，在其他實施方式中，可選擇施用器區(qū)122的組成或結構以實現期望的溫度模式和/或界定分散的低溫點。例如，可改變施用器區(qū)122的壁厚度，于是較厚的區(qū)域導熱性較低。
[0174]在使用線形施用器區(qū)的某些實施方案中，施用器區(qū)122可被制成具有適合的聚合物組合物(例如低硬度的Pebax組合物(例如40-72D))的聚合物管?？衫斫?，聚合物施用器通常具有低于金屬的導熱性，因此，與對于金屬施用器觀察到的溫度梯度相比，跨越它的厚度的溫度梯度更大。例如，當N2O用作冷凍劑106時，聚合物施用器可產生從膨脹室134至施用器的外表面的熱梯度與金屬施用器相比高了大約25°C，從而產生約_60°C至約_65°C的表面接觸溫度。雖然這不如金屬施用器溫度低，它仍然足以將管壁170在3_或更深的深度冷卻至_20°C或更低的溫度。在其他實施方式中，可使用薄的柔軟金屬或導熱性更好的聚合物來形成線形施用器區(qū)以改進導熱性和/或降低接觸溫度。
[0175]如這些實施例中所述，如本文中所述，以線形消融施用器區(qū)的方式實現的消融可以是線形、曲線形或螺旋形。如上所述，其消融覆蓋范圍可大于采用點消融施用器的覆蓋范圍，與可能利用多次消融來達到相同的覆蓋范圍和效果的點消融施用器相比，可僅施用一次來完成腎去神經治療，由此縮短操作時間并且提供更一致的消融結構，其對操作者的相關性更低。
[0176]C.管形環(huán)施用器區(qū)
[0177]圖11A-12是根據本技術的其他實施方式的低溫-導管結構的部分示意圖。在這些實施方式中，施用器區(qū)122可被配置成成型的管形環(huán)180，例如平面環(huán)結構。然而，在其他實施方式中，還可采用其他結構(例如完整或部分的螺旋(參見圖12)、弧段及其他非平面的環(huán))。在一個實施方式中，成環(huán) 的施用器180，在使用時，可形成小直徑環(huán)(例如直徑約4mm至約10mm)。在一個這樣的實施例中，形成管形環(huán)的材料的長度可以是IOmm至35mm。在某些實施方式中，環(huán)形施用器180的平面通常垂直于低溫-導管108的桿130。然而，在其他實施方式中，環(huán)形施用器180可以處在相對于低溫-導管180的軸其他適合的角度。
[0178]在某些實施方式中，材料的管形環(huán)180可以利用柔性材料形成從而材料的環(huán)可在輸送套管168內得以保留直至被定位在靶位點。然而，當在靶位點時，輸送套管168可被移出或撤回，于是材料的環(huán)自由地呈現它的不受限制的結構(例如環(huán)形)，該結構接觸血管(例如腎動脈)壁170引起在至少一點或者沿著壁170的彎曲范圍形成損傷172。例如,在一個實施方式中，成環(huán)的施用器180區(qū)可被制成柔性管，其可在輸送套管168內保持或限制于較窄的非環(huán)形結構，但是，一旦擺脫輸送套管168，該管可向外膨脹為成環(huán)的結構。或者，可響應于控制線的啟動或控制產生成環(huán)的結構。在一個實施方式中，例如，成環(huán)的施用器區(qū)180可由金屬管(例如使用具有形狀記憶的金屬，例如鎳鈦合金管)制成或者使用外直徑約0.67mm至約1.0mm的薄聚合物管(例如聚酰亞胺或PEEK管)制成或者使用金屬和聚合物的組合例如覆蓋在聚合物中的金屬線圈或激光切割管制成。
[0179]包括金屬管的實施方式的一個特征在于，這樣的一種安排預期將金屬材料(即優(yōu)越的導熱性)與能夠順應腎動脈170內壁的至少一部分的柔性施用器區(qū)122的益處相結合。例如，小直徑金屬管施用器(或者在其他實施方式中可能是聚合物管)可具有不受限制的形狀，其使所用的環(huán)形施用器180比點消融導管能夠接觸動脈壁170的更大部分。
[0180]正如本技術的上述實施方式，通過供給管腔108供給液體冷凍劑106，流過低溫-導管102的長度。在某些實施方式中，供給管腔可具有約0.254mm的內直徑和約0.381mm的外直徑。在一個實施方式中，冷凍劑106離開孔132并在環(huán)形施用器180近端的膨脹室134內膨脹成氣體。在另一個實施方式中，環(huán)形施用器180相當于膨脹室，即冷凍劑106離開孔132并在環(huán)形施用器內膨脹成氣體。蒸發(fā)的冷凍劑118流經環(huán)形施用器180 (可具有約0.381mm或更大,例如約0.508mm至約0.5588mm的內直徑),沿著施用器的長度吸收熱，然后流入溢流管腔120中，在其中它被排出低溫-導管102。在一個實施方式中，可向溢流管腔120施加真空(例如通過低溫-控制臺100使用真空泵126)以降低環(huán)形施用器180中的壓力從而氣體流量不受限制并且降低冷凍劑的沸騰溫度。
[0181]在一個實施方式中，環(huán)形施用器180的整個長度可被冷卻至低溫，于是組織消融發(fā)生在圍繞血管170的周緣的有限部分的連續(xù)帶中或者至少沿著管壁的成環(huán)施用器區(qū)接觸的那些部分的連續(xù)帶中。然而，在其他實施方式中，可配置環(huán)形施用器180不形成連續(xù)損傷172而形成一系列點損傷或斑損傷。例如，可使環(huán)形施用器180成型從而沿著環(huán)形施用器180的全長度不連續(xù)地接觸動脈壁170。在一個這樣的實施方式中，損傷172僅形成在環(huán)形施用器180與動脈壁170接觸的那些點。此外，在其他實施方式中，一次可使用多于I個環(huán)形施用器180。例如，多達3或4個如本文所述的環(huán)形施用器180，其相對于彼此具有不同的形狀結構、線形布局和/或輻射狀布局，可從輸送套管168施用來進行低溫腎去神經治療。在其他實施方式中，可使用不同數量的環(huán)形施用器180。可通過具有隔熱部分或節(jié)流孔的施用器產生離散的，非連續(xù)的損傷，所述隔熱部分或節(jié)流孔被分隔開從而使低溫下的施用器上能夠有分離區(qū)。
[0182]P.球囊施用器
[0183]圖13A-39圖示根據本技術的其他實施方式的多種其他低溫_導管結構。在這些實施方式中，施用器區(qū)122可配置成可充氣的或可擴張的低溫球囊124。例如，這樣的低溫球囊124可以是單壁或多壁的，可由選自一系列具有各種彈性和/或擴張性特征的材料(例如聚氨酯、尼龍彈性體、其他熱塑性彈性體、聚對苯二甲酸乙二醇酯、其他熱塑性聚合物)的材料，在某些實施方式中，可使用具有約4mm至約10_的直徑和不大于約15mm(例如約6_)的長度。在這樣的實施方式中，冷凍劑106可被直接供至低溫球囊的內部，其用作膨脹室134，在其中冷凍劑106蒸發(fā)，由此使低溫球囊124膨脹到足以接觸動脈壁170的至少部分的程度。然后蒸發(fā)的冷凍劑118可通過一個或多個溢流管腔120沿著低溫-導管102的桿130向下溢流。關于用導引絲或輸送套管安置以低溫球囊124用作施用器122的低溫-導管102，可選擇導引裝置從而不包含金屬編織物或其他金屬絲組分以降低金屬絲損及低溫球囊124的風險。
[0184]在某些治療環(huán)境中，特別是操作壓可能高的那些，可取的是，使低溫-施用器配有多壁(例如雙壁)球囊。在這樣的結構中，在第一球囊壁故障的情形中，第二壁提供重復組件(redundancy)。雖然這樣的結構可有助于降低裝置故障的風險，但它們導致在設計和生產方面復雜性增高以及成本增高。
[0185]可監(jiān)測、控制或限制壓力以降低球囊破裂的風險。例如，可將壓力傳感器112置于低溫球囊124中以測量球囊壓力或者置于控制臺中以測量供給和/或溢流壓力。監(jiān)測的壓力可用于反饋控制系統(tǒng)中以調整冷凍劑106的流動或流量，或者任選地溢流管腔120上的真空壓，或者任選地以調整蒸發(fā)的冷凍劑118的流量?；蛘?可包括一個或多個機械排泄閥以使供給中的壓力保持低于期望的量。或者，可配置低溫球囊124用于低壓用途，即低溫球囊124未被充脹至滿載或繃緊而是僅被部分充脹和未被完全擴展。或者，可配置低溫球囊124從而在內壓增高時伸展以接觸血管的完整內圓周或者完全阻塞血管。
[0186]包括單壁低溫球囊的低溫-導管實施方式可獨特地適合于從腎動脈內消融腎交感神經。根據在冷卻腎動脈壁和周圍腎神經中相關的冷凍劑質量流量和較低的操作壓，單壁球囊能夠有效地消除熱而不損及安全性。的確，如以下更詳細地描述，在一些實施例中，單壁球囊可比多壁球囊更具順應性，由此適應不同的血管直徑并且使這樣的血管過度膨脹的風險最低。
[0187]除了與單壁球囊實施方式相關的臨床效能和安全益處之外，在一些情況中，單壁球囊可提供相對于雙壁球囊的某些實用優(yōu)點。在一些實施方式中，例如:
[0188]1.球囊連接到導管桿，通常在兩端，并且連接點應形成可靠的密封。使用兩個球囊使用來將該球囊固定到導管桿的密封數加倍并且使設計和產品生產的復雜性增高，而單壁球囊可較簡單地生產和組裝并且可具有較少的密封，故而密封故障的風險較小。
[0189]2.可擴張的 球囊可以以塌陷的結構被供至治療位點，一旦處在適當的位置被充氣/膨脹。雙壁球囊可能由于此二球囊壁之間的靜摩擦而更難以膨脹。當為了撤回球囊需要塌陷時可能產生甚至更大的困難。單壁球囊可較容易地膨脹和塌陷。
[0190]3.對于雙壁球囊此二球囊之間的間隙需要被抽空否則該間隙可形成天然的隔熱屏障。提供抽空該間隙的方法大大復雜化導管設計，常以產品可靠性為代價。
[0191]4.雙壁球囊比其單壁對應物可產生遠遠更高的熱阻抗由此降低該裝置的效能。單壁球囊能夠達到較低的球囊溫度并且保持更均一的壁溫度。由于不存在內球囊壁與外球囊壁之間接觸的間隙問題，更均一的壁溫度是可能的。這樣的間隙可產生熱阻抗顯著更高的區(qū)域。
[0192]可理解，以上列出的特征僅是示例，并且根據本技術的各種實施方式配置的單壁球囊或雙壁球囊可不包括上述特征中的一種或多種特征。此外，這樣的單壁球囊或雙壁球囊可具有一種或多種以上未列舉的其他特征。
[0193]在某些實施方式中，例如圖13A-16A中所示的那些，低溫-導管102的遠端以球囊124為末端。這樣一種設計可用在腎動脈170的非常短的一部分。例如，膨脹的低溫球囊124可具有6_的長度，可用在分支前短達約6_的腎動脈中。這樣的實施方式可具有的其他優(yōu)點在于，僅具有一個開口的低溫球囊124只需要與桿130在一個位置相連，而且與可充氣管與桿130在兩端相連的設計相比泄露的風險較小。例如，可使用長連接表面進行連接以確保低溫球囊124不會與桿130分離或泄露。
[0194]包括僅具有一個開口的球囊的實施方式可任選地包括折疊絲(collapsingwire) 136 (如圖13B中所示)，其可用來促使膨脹的球囊在治療后塌陷由此它可被撤回入導引導管。折疊絲136可以是，例如，具有直徑約0.014"的不透射線的圓形末端的絲和/或線圈。可將折疊絲經過排放管腔插入球囊的內體積并且溫和地擠壓該球囊的遠端部分的內表面以使該球囊變長并且減小它的直徑。
[0195]包括具有兩個開口的球囊(例如管狀球囊)的實施方式可在近端被密封到導管桿130并在遠端被密封到折疊絲136。折疊絲136可以是獨立的絲，或者它可包括供給管180或毛細管(如圖中所示13C)。折疊絲136可被連接到柄128中的驅動器，其使折疊絲136前移和/或扭曲它以使該球囊變長和/或扭曲并且減小它的直徑。
[0196]包括僅具有一個開口的球囊的實施方式還可任選地包括排放延伸管137 (如圖13D中所示)，其使排放管腔部分地延伸入球囊中。排放延伸管137可降低未蒸發(fā)的液體冷凍劑流入排放管腔的風險。若液體冷凍劑進入排放管腔120，它可增加氣體流經排放管腔的阻力，增大排空室中的壓力，可使冷凍劑的沸騰溫度增高。排放延伸管137可為未蒸發(fā)的液體冷凍劑聚集提供區(qū)域138，在其中在通過排放延伸管137進入排放管腔120之前它可隨后蒸發(fā)。排放管腔延伸管137可由與導管桿130相同的材料制成，或者可以是另一種材料例如聚合物管。
[0197]在以下參照圖13A-18B所述的實施方式中，配置所用的低溫球囊124以阻塞腎動脈。例如,在實施方式中，其中改變低溫球囊124的尺寸以接觸血管的全直徑，可產生全周緣消融。雖然描繪單個噴嘴1 32，可理解，在某些實施方案中，額外的噴嘴132可存在或者用來實現全周緣消融。此外，用于噴射向內球囊表面的噴嘴可被塑形/排列以產生期望的圖案。例如，多個針孔噴嘴可形成與對噴墨打印機觀察到的圖案相似的圖案?；蛘?，替代或與一個或多個噴嘴組合，狹縫可用來使噴射成形以促成線形消融圖案。此外，內部折流擋板可用來進一步促成消融圖案的成形。這樣的折流擋板可由例如球囊材料的薄板制成并且被插入球囊內部以在球囊的工作部分內部導引冷凍劑的流動。
[0198]還應理解，小于全周緣的消融可利用完全阻塞的低溫球囊124來實現。例如，如圖14中所示，低溫球囊124的噴嘴132被導向低溫球囊124的僅一側。在跨越低溫球囊124的整個表面或周緣沒有形成低溫消融溫度的情況下，可在冷凍劑106被導向之處產生不同且離散的冷斑。在這樣的實施方式中，低溫球囊124可提供與阻斷血流相關的益處，如下所述，雖然僅提供分段的或部分周緣的消融，在某些臨床情況中可能是期望的。此外，接著參照圖15，在一些實施方式中，可配置額外的孔132以將冷凍劑106導向線形和/或輻射狀間隔開的位置，從而產生分段的，非周緣的消融，即損傷172，而不是全周緣消融。
[0199]在上述低溫球囊實施方式中，血液的阻塞可有助于最大化制冷功率同時產生多個不同的消融。血液的阻塞還可有利地消除血流量的可變性并且消融深度可更具可預測性。雖然血管阻塞可有助于冷卻組織，它也可產生關于針對各個腎動脈適當改變低溫球囊124尺寸方面的挑戰(zhàn)。因此，可提供各種尺寸的低溫球囊124，由此可針對特定的患者選擇適當的尺寸。在一些實施方式中，例如，球囊可由可在適當低壓下拉伸的聚合物制成。例如，球囊可從標明直徑(例如小于或等于約6_)和約Iatm的內壓膨脹至膨脹的直徑(例如大于該標明直徑而小于或等于約9mm)和約2或3atm的內表壓。因此，可使用單壁球囊伴有內壓的小增長以拉伸和阻塞一系列血管直徑，例如約6mm至9mm。
[0200]圖16A和16B是根據本技術的另一個實施方式配置的低溫_導管的部分示意圖，其阻塞血流同時產生小于全周緣消融。在此實施方式中，低溫-導管102包括低溫球囊124，其接觸血管170的部分周緣，以及隔熱球囊1602，其接觸血管170的剩余周緣。球囊124和1602的組合阻塞血管170。
[0201]隔熱球囊1602可用通過分離的隔熱球囊供給管腔1604供給的非致冷流體(例如造影劑、鹽水或CO2)充脹。然而，在其他實施方式中，可以使用不同方式和/或不同材料充脹隔熱球囊1602。在一個實施方式中，低溫球囊124可以由可固有地具有較強爆破壓力的非順應性材料制成，而隔熱球囊1602可以由可拉伸至血管170的尺寸的順應性材料或半順應性材料制成。預期此組合減輕與順應性球囊相關的一些缺點，同時仍然可適應于可變的血管尺寸。在其他實施方式中，此二球囊124和1602可由不同的材料形成和/或具有相對于彼此不同的安排。
[0202]圖17A和17B涉及低溫-導管的另一實施方式，其配置用以阻塞血流同時產生小于全周緣的消融。與參照圖16A和16B的上述實施方式相似，圖17A和17B的低溫-導管還包括低溫球囊124和隔熱球囊1702。然而，在此實施方式中，隔熱球囊1702充有在低溫球囊124中膨脹的氣體低溫球囊。在一個實施方式中，例如，液體冷凍劑通過填充管腔132進入低溫球囊124。當液體冷凍劑在低溫球囊中吸熱時發(fā)生相變(即蒸發(fā))。氣體通過球囊124的單室頸1704離開低溫球囊124 (如氣體路線1708所示)。一些氣體也可進入隔熱球囊1702，盡管它可能比體溫更冷，它可比低溫球囊124吸收遠遠更少的熱量，因為它不經歷相變。
[0203]圖18A和18B圖示說明低溫球囊和隔熱球囊組合的又一實施方式。在此實施方式中，隔熱球囊1802被包含在低溫球囊124內。隔熱球囊1802可充有非冷凍流體(例如CO2)達到在低溫球囊124內的期望體積以防止周緣低溫消融。如圖18B中最好地顯示，例如，消融區(qū)沒有輻射狀延伸至血管170的 對準隔熱球囊1802的部分。
[0204]在本文所述的任一實施方式中，不透射線的標記可被置于低溫球囊124之上、附近或之中以確定該低溫球囊的位置。這樣的不透射線的標記可包括利用不透射線的油墨制成的標記物，或者連接到低溫球囊124的表面或桿上的不透射線的結構。為了確定閉合球囊是否完全阻塞血管并接觸管壁，造影劑可從輸送套管168被注射至低溫球囊124附近。若該血管未被阻塞造影劑可在低溫球囊124和管壁170之間流動。若該血管被完全阻塞，造影劑不可經過動脈流過低溫球囊124?？衫脽晒忡R檢測術或其他適合的放射照相技術使不透射線的標記和/或造影劑顯像?；蛘?，可使具有低溫球囊的低溫-導管與磁共振成像(MRI)技術相容，故此可利用MRI對低溫-導管的位置以及組織變化和冰形成顯像。
[0205]圖19A是根據本技術的另一實施方式配置的低溫-導管的部分示意圖，其中低溫球囊124在充脹時小于血管直徑(由此非阻塞性)。低溫球囊124被配置對準或偏轉向腎動脈的壁170 (例如憑借可控的偏轉)。在一個實施方式中，導管桿130 (約30mm或更小)的遠端可以可控地偏轉向一個或多個方向。低溫球囊124與管壁170之間接觸的有限范圍產生部分周緣的消融，即在接觸點形成損傷172，其小于血管的內周緣。在形成部分周緣的消融后，可線形和/或輻射狀地移動低溫球囊124的位置以接觸動脈壁170的不同部分，并且若期望，形成另一消融。[0206]可通過啟動控制線以使導管桿130的遠端區(qū)偏轉來實現可控的偏轉?？刂凭€的遠端可被連接到位于該遠端區(qū)中的遠側柔性偏置元件(例如激光切割刺或柔性偏置刺)，并且控制線的近端可被連接到置于柄128中的偏轉驅動器141，其中當偏轉驅動器啟動時張力被施加于控制線壓縮柔性偏置元件，使它偏轉向預定的偏置方向。偏轉有助于定位低溫-施用器124 (例如低溫球囊、金屬末端、聚合物低溫-施用器)而與管壁接觸(如圖19B中所示)。當低溫-導管102的遠端區(qū)130被供入腎動脈中時，這特別有用，如圖19B中所示。由于腎導引導管的曲線和安置以及低溫-導管102的定位，低溫-導管102的遠端區(qū)130在首先被供入腎動脈中時向上朝向管壁的上位區(qū)。如圖19B中所示，操作者可通過驅動器141使遠端區(qū)130偏轉以使低溫-施用器124與管壁170在更下方之處接觸。遠端區(qū)130的此偏轉實現壁接觸并且提供低溫-施用器124與管壁170之間的穩(wěn)定力。然后操作者可以在此一般較下方(底部)之處開始治療，或者旋轉該治療裝置以改變治療部位。 [0207]不僅通過操縱驅動器141，而且通過遠端區(qū)130的彎曲區(qū)131與腎動脈的上位區(qū)之間的接觸，促成遠端區(qū)130的有效偏轉。如圖19B中所示，此接觸區(qū)一般發(fā)生在遠端區(qū)130的彎曲131的頂點。此接觸區(qū)與在遠端區(qū)130的偏轉后低溫-施用器124和管壁之間的接觸在徑向上相對。由遠端區(qū)130提供給低溫-施用器124的穩(wěn)定力也由在彎曲處131與管壁的上表面之間的接觸區(qū)的相反力促成。即使當操作者旋轉低溫-導管102以周緣地重新定位低溫-施用器124，但是，此相反接觸仍可保持在不同的周緣位置。然而，應注意，雖然具有這樣的相反接觸促進壁接觸和穩(wěn)定力，但這對于實現低溫-施用器124與管壁之間的接觸一般不是必需的。
[0208]在某些實施方式中(如圖19C中所示)，在彎曲處131或附近為低溫-導管102配置第二低溫-施用器124也可以是有益的。將第二低溫-施用器124置于彎曲處131上或附近可使消融172能夠產生在或圍繞管壁的與處于彎曲處131的第二低溫-施用器124接觸的部分)。低溫-施用器124的啟動可使操作者能夠在一次安置期間產生在周緣面和縱向上補償的兩個治療區(qū)。
[0209]如上所述，遠端區(qū)130的尺寸和結構可在治療用裝置的定位和促成低溫-施用器124與管壁之間的接觸方面起到有價值的作用。在此方面，特別是就腎解剖學施加的限制而言，遠端區(qū)130的尺寸測量也起到有價值的作用。例如，遠端區(qū)130的可被有效偏轉的部分可以是小于或等于約30mm長，并且當驅動器141完全啟動時遠端可偏轉自延伸桿的縱軸起不大于約15_的最大距離。
[0210]圖20-24是根據本技術的其他實施方式配置的低溫-導管的部分示意圖。在這些實施方式中，低溫球囊124可被置于低溫-導管102的桿130側上和/或可被配置用以一次產生多個損傷172。例如，首先參照圖20和21，側向放置的低溫球囊124被多個噴嘴132填充和冷卻，該噴嘴可將冷凍劑導向不同的表面或者導向低溫球囊124內的不同方向。如所示，在低溫球囊124上冷卻的不同軸位置可在低溫球囊124上產生離散的冷凍區(qū)，可用來形成線形放置的和徑向補償的部分環(huán)形的消融。接著參照圖22，可為用來將冷凍劑106供至低溫球囊124的噴嘴132中的一個或多個配置分離的輸送管腔120。故此，由于這樣獨立工作的噴嘴132之間應存在小的或沒壓差，更遠端的噴嘴132可更容易地保持壓力和低溫。這轉而可改進損傷形成過程的效能和均一性。
[0211]在圖23中所示的實施方式中，在低溫-導管102上配置分離和離散的低溫球囊124結構，其中每個分離的低溫球囊通過分離的噴嘴132接受冷凍劑106。此外，通過冷凍劑106的分離的輸送管腔108供給每個低溫球囊124和各個噴嘴132。這樣一種方法可對每個低溫球囊124進行分離和獨立的控制，包括是否充脹和/或使用特定的低溫球囊。然而，可理解，在其他實施方式中，可使用共同或共享的輸送管腔108供給各個分離的低溫球囊。此外，雖然在所示的實施方式中，每個低溫球囊124僅被描繪為形成各自的部分周緣的消融(即損傷172)，可理解，在其他實施方式中，所述各自分離的低溫球囊124中的一些或全部實際上可產生全周緣消融。
[0212]E.其他球囊施用器實施方式
[0213]圖24-35是圖示說明本技術的其他實施方式的部分示意圖，其中低溫-施用器區(qū)包括可充氣的或可擴張的低溫球囊組件。
[0214]1.非順應性“尺寸固定的”閉合球囊
[0215]圖24，例如，圖示說明低溫-導管的一個實施方式，其使用基本上非可拉伸的(non-distrainable)和非順應性球囊2408作為低溫治療施用器。在此實施方式中，通過供給管腔2403供給冷凍劑，蒸氣的排空通過排空管腔2404進行。低溫流體通過噴嘴2401被注入球囊中。如下所述，低溫流體蒸發(fā)并膨脹填充球囊2408，由此該球囊膨脹至由材料性質限制的充脹的尺寸。所得的幾何學預先取決于球囊2408的非-可伸展的材料。由于球囊表面被低溫流體的噴出流冷卻，球囊材料在接觸區(qū)通過冷凍劑的蒸發(fā)被冷卻，可取的是，具有若干個圍繞球囊的周緣分布的注射噴嘴?；蛘?，狹縫和多個針孔可用來實現期望的噴射幾何學。這些噴嘴、狹縫和/或針孔可形成角度以直接偏置噴射并實現低溫治療施用器的均一冷卻。
[0216]在一個實施方式中，使用流體冷凍劑，在它膨脹進入球囊也即低溫元件室中時從液態(tài)轉變成氣態(tài)，并冷卻球囊2408壁，轉而接觸腎動脈RA壁。球囊壁足夠薄從而產生熱傳遞的最小阻抗。
[0217]圖24中所示的同軸球囊設計的一個特征是能夠將導管置于導絲上。這樣一種方法一般要求較少的專業(yè)技術知識，并且便于較安全地最佳地將導管定位在血管內。在此實施方式中，導絲管腔2402是導管的中心管腔，但是也可從中心偏離以容納其他管腔和管道。在所示的實施方式中，導管桿的中心管腔2402用于導絲并且可用于造影劑注射。例如，在一些實施方式中，可使用與血管成形術球囊導管相似的快速交換系統(tǒng)。這樣的系統(tǒng)能夠更容易地操作，并在較短的導絲上導管快速交換。
[0218]此排列的某些實施方式的另一特征是當球囊在腎動脈內被蒸發(fā)的冷凍劑充脹時，它短暫中斷血液流入腎臟，由此使來自血流的對流熱和傳導熱減緩低溫消融的程度最低。較短的操作時間有益于患者健康和增高的手術完成量。
[0219]非順應性閉合球囊可由生物相容性材料例如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、尼龍等形成。或者，所述球囊也可由金屬化的材料例如表面上沉積金屬薄層的Mylar型聚合物膜。球囊直徑可以在3至8_的范圍內以提供一類產品。球囊的長度可被固定在所有的尺寸，或者針對熱傳遞差異調整每個尺寸。例如，適合于容納在腎動脈中并且足以施加期望的冷卻的球囊的長度可以小于或等于約2cm。在一些實施方式中，球囊長度可以是小于或等于約 1cm。
[0220]導管桿可以由足夠強以支撐機械應力和內壓而不扭折的聚乙烯(PE)或聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET或PETE)材料擠塑。冷凍劑注射管腔可以被由例如聚酰亞胺制成的薄壁彈力彈性管加強。例如，Raumedic在Leesburg, Va生產能夠1200-psi壓力的微管。
[0221]若干種材料的編織或卷繞和/或共擠壓也可用來加強導管桿?？芍谱魉鰲U的多個硬度部分以便較軟的創(chuàng)傷較輕的可操縱的或被約束的末端可被移入腎動脈內的位置而較硬的導管桿剩余部分保留在主動脈中。
[0222]此非順應性球囊實施方式能夠精確控制球囊的尺寸和形狀而不依賴于冷凍劑的受控蒸發(fā)以使球囊膨脹至期望的形狀和尺寸。球囊的尺寸定為在充脹時它基本上不使動脈壁擴張。
[0223]圖24的低溫球囊導管作為閉環(huán)流體循環(huán)系統(tǒng)工作。冷卻劑在高壓下被供至導管，在低溫流體被噴入在導管末端的球囊的內部時壓降致使冷卻劑蒸發(fā)，從而造成低溫冷卻。
[0224]導管設計中可包括多于一個注射噴嘴從而將冷凍劑再分配入導管中。為了加強該設計的注射組件，在冷凍劑被釋放入膨脹室中之處，可將金屬或玻璃毛細管插入導管壁。
[0225]2.具有低溫元件的球囊
[0226]圖25圖示根據本技術的一個實施方式配置的低溫-導管的另一個實施方式。此實施方式利用傳導球囊2502，其可以是順應性或非順應性球囊，設計用以將寒冷傳導至腎動脈RA壁。此傳導球囊2501是低溫治療施用器，但是不為冷凍劑提供蒸發(fā)室。在此實施方式中，在低溫元件2501 (例如中空室)內部流體冷凍劑從液態(tài)轉變成氣態(tài)，并使由導熱性好的材料例如金屬制成的低溫元件壁冷卻。球囊2502轉而接觸腎動脈RA壁。球囊壁足夠薄以產生最低的熱傳遞阻力。球囊可用流體充脹，其從動脈壁向低溫元件傳熱，相應地冷凍圍繞動脈壁的組織?？扇〉氖?，在傳導球囊2502與低溫元件2501之間的流體具有低凝固點從而在腎動脈壁與傳導球囊2502之間的界面實現低溫。
[0227]在圖25中所示 的實施方式中，導管桿具有3個內部通道:冷凍劑注射通道管2505、蒸氣排空通道2504和球囊膨脹通道2503。在此實施例中，流體冷凍劑經過節(jié)流管(例如噴嘴)2505，然后膨脹進入室2501以使低溫元件壁冷卻。在一個實施方式中，使用流體冷凍劑，在它膨脹進入低溫元件室中時從液態(tài)轉變成氣態(tài)。球囊介于低溫元件和靶組織之間，低溫傳導的流體(例如乙醇)可控地被泵入球囊中，使球囊膨脹至要求的確切形狀。流體還可包含造影劑。該流體一般在消融時間中暫留在球囊中。
[0228]如上所述，用來填充球囊2502的流體應具有低凝固點，因為不期望冰球來傳導熱量。雖然大多數液體傳熱良好，冰不是良好的熱導體。具有低凍結溫度的流體的一個實例是乙醇。乙醇的凝固點是-117.3°C。在此實施方式中填充球囊所需的乙醇量可以小于I毫升。此乙醇量，若在球囊故障的情況中被釋放入腎動脈中，基本上是無害的。因此，在球囊故障的情況中，乙醇表現為有用的選項。低溫元件的冷卻繼而將球囊中的液體冷卻至-60至-90°C的溫度。所得的低溫液體在球囊內從周圍組織吸取熱量，導致組織的期望部分低溫消融。
[0229]非順應性球囊的一個特征是，這樣的球囊在充脹時具有已知的尺寸，并且若因失誤或故障而過度充脹不超過期望的最大尺寸。然而，在其他實施例中，由于多種原因，順應性球囊也可以是有利的。例如,非順應性球囊內部的高壓可對血管造成損傷(例如過度拉伸或擴張腎動脈)，特別是，若醫(yī)師選擇錯誤的球囊尺寸。在另一個實施例中，非順應性球囊的尺寸過小可導致在球囊和管壁之間形成冰，可降低冷卻的有效性。因此，有益的是，提供多種尺寸的PET-類球囊以便適當地調整尺寸。然而，若使用順應性球囊，用少達I或2種尺寸可實現充分的尺寸調整。順應性球囊可由具有彈性體性質的順應性可充氣的膜構成。可充氣的球囊可由聚氨酯聚合物或熱塑性橡膠彈性體形成，例如可從CardioTechInternational, Inc 商購獲得的 Chronoprene?。
[0230]當充脹時，低溫球囊接觸腎動脈內壁的相當大的一部分。充脹的低溫球囊的直徑顯著大于導管桿的直徑，并且約等于，略低于(尺寸過小)或略高于(尺寸過大)腎低溫調制靶向的腎動脈部分的內直徑。尺寸過小的球囊可受益于對管壁的偏置從而實現低溫消融的期望效果。
[0231]3.推向動脈壁的非阻寒性球囊
[0232]如上所述，通過低溫消融進行腎去神經的一種提議方法包括在任一個橫截面產生一個或多個小于小于360°的損傷?？苫诜亲枞曰蜃枞缘姆琼槕缘蜏厍蚰以O計適用于產生若干非圓周段損傷的裝置。圖26，例如，圖示說明根據本技術的一個實施方式配置的低溫-導管的一個實施方式，其中非阻塞性(即不完全阻塞動脈的管腔)球囊被向腎動脈壁擠壓，從而產生鄰近腎動脈的腎神經的小于圓周段消融。
[0233]在一個實施方式中，調整低溫球囊2601直徑，其顯著小于腎動脈橫截面(3_8mm)但大于導管的桿2611 (2mm)。在此實施方式中，可使用偏轉裝置例如從操作者控制的導管柄(未示出)傳遞扭矩的牽引線2606裝置使導管遠側段(約l-3cm長度)偏轉611。遠側段的偏轉迫使低溫球囊2601緊靠動脈壁以便產生損傷。同時，腎動脈中的血流在手術期間可不被完全中斷。
[0234]為了優(yōu)化低溫治療的效率，可取的是低溫球囊與動脈壁之間的直接接觸。若在低溫施用器的表面(例如球囊)與靶組織之間形成冰層，該組織可能未被成功地破壞，因為冰不是良好的熱導體。
[0235]球囊可以是不對稱的球囊，從而進一步優(yōu)化內部低溫流體的體積并且減小橫截面直徑/側面?；蛘撸亲枞郧蚰铱梢允蔷又性趯Ч艿臈U上的球形球囊，但當完全充脹時顯著小于腎動脈的橫截面。
[0236]為了進一步促進球囊表面的擠壓在動脈壁上的區(qū)域的有效冷卻，可將低溫流體2610的噴射導向球囊2601的緊靠動脈壁的內壁。所不的導管桿2611配有至少一個用于注射冷凍劑2604的管和一個用于排空蒸氣2603的管和導絲管腔2602。
[0237]可通過從身體外部旋轉桿操控此傾斜的“泡狀”球囊從而重新定位并且產生按次的損傷，可以是例如沿著動脈干間隔3至5mm的90°至180°段損傷。例如，若動脈的直徑為5至6mm,寬2mm的360°損傷可具有31.4至37.7mm2的表面積。
[0238]可執(zhí)行其他機械裝置(即偏置元件)以迫使球囊緊靠壁(例如可擴張的元件例如與球囊相對的金屬絲籃或可折疊的編織結構)。例如，低溫球囊還可被安置于相同導管桿上的第二常規(guī)非低溫可充氣的球囊移動。在另一個實施例中，活動驅動的或自膨脹(例如使用如鎳鈦合金的形狀記憶合金)的偏置元件的多種配置可在其他實施方式中實施。這些設計的共同之處在于，低溫施用器是安置于導管的遠側段上的可擴張的元件。所述低溫施用器球囊在膨脹時并不完全阻塞腎動脈。該導管配有用以將低溫施用器導向和驅向動脈內壁的裝置。
[0239]圖27圖示說明球囊2701的另一個實例，其直徑小于腎動脈RA。在低溫消融期間，可擴張的元件2702可迫使球囊2701緊靠腎動脈RA壁。與導管桿2711重疊的滑動套管2703向前運動使可擴張的元件膨脹。
[0240]在此實施例中，球囊2701可以是順應性(complaint)或非順應性球囊。所示的球囊2701既是低溫治療施用器也是冷凍劑的蒸發(fā)室。冷凍劑被噴出噴嘴2706并被導向球囊與動脈壁接觸的部分，在其中它產生圍繞動脈的內周緣的小于360°的分段損傷2707。在損傷形成后，為了重新定位低溫球囊和產生第二分段的損傷，可將導管撤回或推進(例如約2-5mm)，和/或旋轉(例如45-180° )?？稍谀I動脈內不同的位置處產生多個分段損傷，從而沿著動脈的縱向消融內周緣的相當大的部分而不產生連續(xù)的環(huán)形消融。隔熱層2705可被施用于低溫球囊2701的暴露于血液的表面以減少制冷功率損失和冰形成。
[0241]正如參照圖25上文所述的裝置，球囊2701可以是熱傳導球囊，用作低溫治療施用器而不用作冷凍劑的蒸發(fā)室。在這樣的實施方式中，流體冷凍劑在低溫元件室內部從液態(tài)轉變成氣態(tài)并且冷卻由導熱性材料(例如金屬)制成的低溫元件壁。在此情況中球囊2701可被填充導熱性介質(例如乙醇)。
[0242]4.具有周緣形葉的分段損傷球囊
[0243]圖28圖示說明根據本技術的一個實施方式設計利用非順應性成型的球囊2801產生非連續(xù)的分段損傷的低溫-導管。為了能夠形成多個非連續(xù)的周緣形損傷，球囊可被模塑成分段的形狀。分段產生與管壁的部分接觸而避免腎動脈RA的一些內表面。在此實施方式中，基本上不可拉伸的和非順應性的球囊可用作低溫治療施用器。冷凍劑通過管腔2403被供至球囊2801，蒸氣通過管腔2404進行排空?？稍O想多個冷凍劑注射噴嘴和蒸氣排空口以便組織冷卻以及球囊的折疊和展開。
[0244]在此實施方式中，低溫流體通過噴嘴2805被注入球囊中并且填充球囊2801而使該球囊膨脹至膨脹的尺寸和形狀。所得的幾何形狀由該球囊的不可伸展的材料預先決定。由于球囊表面被低溫流體的出射流 冷卻，球囊材料通過在接觸區(qū)冷凍劑的蒸發(fā)被冷卻，可取的是，具有圍繞該球囊的周緣分布的幾個注射噴嘴。來自噴嘴2805的流體噴霧被導向球囊葉的接觸動脈壁的表面。蒸氣通過開口 2803被排空。當球囊發(fā)生折疊時分段可具有另一個優(yōu)點。
[0245]在一個實施方式中，使用流體冷凍劑，在它膨脹進入球囊也即低溫元件室時從液態(tài)轉變成氣態(tài)，并且冷卻球囊108壁，其繼而接觸腎動脈RA壁。球囊壁足夠薄以產生最低的熱傳遞阻力。在此實施方式中，成型的球囊的4個獨立縱向葉2804產生4個旨在穿透腎動脈外膜的損傷2802。分段的球囊產生分段的損傷2802，每個損傷小于360°，但是形成間斷的圓周形圖案。例如，該分段可以與導管桿共軸或者如螺旋槳葉片成角度從而能夠更好地覆蓋血管周緣。在其他實施方式中，所述分段可具有其他排列。在產生損傷后，導管可被推進或拉出(例如3-10mm)，旋轉(例如35-55° )，并可產生其他分段的損傷，由此符合重疊的圖案。隔熱層可被施用于低溫球囊的暴露于血液的表面以減少制冷功率損失。
[0246]分段的球囊可通過吹塑法形成，該方法利用被加熱的模具和壓縮空氣來使球囊模塑和成型為其正確的形狀?？捎糜诜侄蔚哪Ｋ芮蚰业牟牧系膶嵗蔷蹖Ρ蕉姿嵋叶减?PET)或尼龍。
[0247]當球囊在腎動脈內被冷凍劑氣體充脹時，它短暫地減小但不完全中斷血液流入腎臟中，由此使血流減緩低溫消融的程度最小但可保持腎臟的一些灌注。此外，可修改如圖28中所示的分段的球囊從而能夠更好地覆蓋動脈的內表面同時降低管壁的結構損傷和“環(huán)”型狹窄的可能性。
[0248]5.具有縱向葉的分段損傷球囊
[0249]圖29圖示說明成型的球囊，其根據本技術的另一個實施方式可用來產生偏離的或堆疊的非連續(xù)性分段的周緣形損傷。球囊2901可被模塑成具有幾個偏離段的形狀并被安置于導管桿2903上。損傷2802產生在球囊葉接近管壁RA的血管區(qū)域。此球囊在三維空間與曲軸相似?？稍O想其他球囊形狀例如阿基米德螺旋或渦輪形狀達到與曲軸形球囊相同的目的。
[0250]在若干實施方式中，上述導管組件包括至少一個用于注射冷凍劑的管和一個與導管桿(未示出)整合的用于排空蒸氣的管。注射管可具有數個噴嘴(未示出)用于將液體冷凍劑注入球囊中。這些噴嘴被設計用以將冷凍劑的噴射導向球囊的內表面，其中預期該球囊在例如顯示損傷802的區(qū)域中接觸血管壁。
[0251]6.螺旋形球囊
[0252]圖30a圖示說明根據本技術的另一個實施方式安置于導管的遠側段上的成型球囊3010的可選的幾何形狀。此實施方式包括至少一個用于注射冷凍劑2403的柔性薄壁管和一個與導管桿整合的用于排空蒸氣2404的管。在該導管的中心，所示的導絲3012延伸入血管中。在此實施方式中，球囊3010被定形為螺旋形。預期此排列使血液能夠流過血管RA。沿著球囊3010的長度安置多個噴嘴，并被設置用以將冷凍劑的噴霧3013分配至靶組織。例如，當球囊的表面3011接觸管壁RA時，預期形成螺旋形損傷。
[0253]在一些實施方式中，螺旋形低溫球囊可被配置具有螺旋形圈之間的間隔。例如，圖30B是根據本技術的另一個實施方式包括安置于導管遠側段上的兩個成型的球囊3020和3022的低溫-施用器區(qū)的部分示意圖。第一球囊3020可以是一般與參照圖30a上述成型的球囊3010相似的螺旋形低溫球囊。第二球囊3022包括隔熱螺旋形球囊，其與所述第一球囊3020對齊，于是該第二球囊3022填充所述第一球囊3020的螺圈之間的間隙，故此流經安置有該裝置的血管的血液被阻塞。在圖30B所示的實施方式中，沿著導管的遠側段的至少一部分在所述第一和第二球囊3020和3022之間存在間隙3024。然而，在其他實施方式中，所述第一和第二球囊可具有相對于彼此不同的排列。
[0254]7.低溫粘附和被約束的低溫球囊
[0255]在一些實例中，低溫粘附可以是血管低溫治療的有吸引力的一方面，因為它在由于患者的運動和正常呼吸造成組織移動的環(huán)境中促進低溫施用器與組織之間的一致接觸。反之，若導管移動并牽引粘附的組織，低溫粘附可造成剝露或嚴重破壞動脈的風險。此風險代表一種設計考慮因素，為維持血管完整性和安全性，通過最小化導管桿上的扭矩或牽引來避免與球囊暫時相連的動脈壁的剖開或破裂。
[0256]導管可配有束縛特征部件以防止運動從桿轉移到球囊。例如，導管桿可被插入腎動脈中同時被通管絲或彈性絲繃緊，所述通管絲或彈性絲以后在定位球囊后被撤回。導管可配有螺旋形桿或有意扭結的桿，其可吸收運動而不使它轉移到球囊。避免與組織相連的球囊運動的其他方式包括球囊與導管桿之間的柔性連接以及使動脈的受治療部分相對于球囊或導管桿保持靜止的結構。
[0257]例如，圖31圖示說明一種裝置的一個實施方式，其包括被束縛的消融球囊3122，該消融球囊被通管絲3125推移或通過導引絲3127前進，或者只是從主動脈A向下漂移入腎動脈RA直至它楔入其中。束縛件3123連接到更堅硬的導管3124的遠側段?；蛘?，可使用硬度可變的導管桿，其向著它的遠端變軟。因為腎動脈往往向著腎臟逐漸變細，可使用通管絲3125或細推管3126，將具有固定尺寸(例如5mm直徑)的非順應性球囊3122楔入動脈中。
[0258]球囊可短暫地被非-低溫氣體充脹以便于楔入和調整尺寸。小股的低溫劑可被注入球囊中以測試直徑。這些股不會凍結球囊但可使它充脹。不透射線的材料可被加入球囊從而能夠顯像。將造影劑注射在球囊的遠端和近端可有助于確定該球囊是否楔入和阻塞動脈。
[0259]在到達期望的位置后，可撤回通管絲3125?；蛘?，可撤去其他硬化和導引裝置(例如推管3126)。一旦撤去這樣的硬化或導引裝置，球囊3122可被柔性地束縛至導管的末端。束縛件3123包括與更僵硬的實施方式相似的用于冷凍劑和氣體排空的管。被加壓的液體一氧化二氮可從低溫控制臺通過為增加安全性而納入所述束縛件中的超細堅固的注射管供至導管的末端。
[0260]在確認球囊3122的位置后，溫熱的膨脹氣體被寒冷的低溫流體蒸氣置換，并使球囊3122能夠凍結至壁。因此，即使患者突然移動，束縛件3123被預期可以防止球囊3122脫離。
[0261]8.漸細的低溫球囊
[0262]圖32A和32B示意性地圖示說明根據本技術的另一個實施方式配置的漸細的低溫消融球囊的一個實施方式。更具體地，圖32A顯示部分地位于腎動脈RA和主動脈A中的漸細的球囊低溫施用器3240 (例如長約2-3cm)。球囊低溫施用器3240的位于主動脈A中的部分3222可以是隔熱的以降低起因于主動脈中的高血流量的冷凍效率損失。漸細的球囊低溫施用器3240可被安置于相對堅硬的導管桿3221上，其可被支撐在主動脈A的相對壁上以便“堵塞”腎動脈RA 口。當冷凍劑被注入球囊3240中時，預期恰在腎動脈RA 口的遠端形成同心損傷3224。圖32B顯示漸細的球囊3226，其包括配置用于定位的常規(guī)可充氣的球囊，還顯示位于腎動脈中的分隔的低溫施用器球囊925的固定。
[0263]9.成型的熱元件
[0264]本技術的另一方面涉及納入導熱性的部分或特征部件，其與由材料例如PET、尼龍等制成的未經改性的球囊相比更好地傳熱。例如，可通過包含導熱性材料例如金屬來提高球囊壁的導熱性，其中所述金屬可作為復合彈性體材料的組分引入，或者作為有圖案的金屬層。球囊表面的導熱性治療區(qū)可增強在選定圖案中凍結?？赏ㄟ^用金、銅、銀或其他高導熱性材料電沉積、印刷、平版印刷或其他方法形成圖案。
[0265]金屬的條紋和圖案可被沉積在球囊的表面上以實現消融的期望形狀。雙軸取向的聚對苯二甲酸乙二醇酯(BOPET)是由拉伸的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)制成的聚酯膜，并且因其高抗張強度而使用。最有名的BOPET商品名為Mylar?。這樣的球囊易于針對各種應用以期望的圖案金屬化。
[0266]例如，圖33A示意性地圖示說明由導管桿3340支撐的球囊3341 (例如非順應性球囊)。球囊3341包括一個或多個導熱性特征部件，例如導熱性的帶3341或補片3343。例如，在一個實施方式中，所述導熱性特征部件包括在球囊表面上的金屬條紋或補片。然而，在其他實施方式中，所述導熱性特征部件可包含不同的材料和/或具有不同的排列。例如，參照圖33B，所述導熱性特征部件可包括由球囊3341支撐的傳導性(例如金屬)網狀物或編織物3350。該傳導性網狀物3350可在球囊3341的外表面或內表面上形成。在其他實施方式中，所述傳導性網狀物3350可以是在球囊3341壁內整體成形的部件。網狀物或編織物圖案可至少部分地基于期望的治療區(qū)具有各種不同的結構。
[0267]將導熱性特征部件3341/3343/3350定位以在腎動脈壁中產生離散的損傷。例如，若期望產生4_寬的圓周形損傷，球囊可被設有4_寬的導熱性帶從而將冷表面精確地施用于管壁的那部分。或者，可產生4個或更多個間隔90°的例如4_寬的損傷，同時避免組織的其余部分接觸球囊表面?？衫斫?，各種其他不同的結構和/或排列是可能的。 [0268]在其他實施方式中，反射熱或將組織與冷凍隔離的元件可被包括在球囊的設計中。例如，一種有效的隔熱器是充有氣體(例如CO2)的球囊腔，或者由充有氣體或因導熱性差而獲選的聚合物材料的若干個相鄰或嵌套的球囊產生的空間。作為示例，噴射的泡沫聚合物可用來形成補片或較厚的聚合物材料。
[0269]例如，圖34A圖示說明實現定形地和導向地施用冷凍的一種可選方法。球囊3341可選擇性地涂有隔熱性材料3445的條紋和圖案，留下無涂層窗3444，期望在那里施加冷凍。隔熱性材料3445可被施用于球囊的外表面或內表面。適合的圖案包括網格、條紋、重疊的矩形、螺旋形、點、分離段的陣列，或者曲折的曲線。在其他實施方式中，還可使用其他圖案或排列。例如，參照圖34B，球囊3341可包括隔熱性網狀物或編織物3450。該隔熱性網狀物或編織物3450可由聚合物材料或另一種適合的隔熱材料組成。該隔熱性網狀物或編織物3450可在球囊3341的外表面、球囊3341的內表面上形成，或者整體形成在球囊3341壁內。雖然圖34B中顯示主要螺旋形或螺旋形排列，但是可理解，隔熱性網狀物或編織物3450可具有各種不同的結構或排列。
[0270]在其他實施方式中，作為將隔熱性涂層添加到低溫球囊的另一種替代的方法，可圍繞低溫球囊安置諸如可擴張的網狀物、編織物或籃狀物的結構。隔熱性結構在內部低溫球囊充脹時可徑向膨脹，或者它可以以其他方式徑向膨脹。例如，控制線可連接到隔熱結構的末端和柄中的驅動器，于是縱向牽引控制線，壓縮該隔熱結構，并使它徑向膨脹?；蛘?，可以使隔熱結構預成型從而彈性地符合輸送套管的內半徑并在撤回輸送套管時徑向膨脹。該隔熱結構可由低導熱性材料例如聚合物制成。編織圖案可以是可變的，從而能夠低溫消融透過具有少量或無隔熱性材料的段。
[0271]涂層和材料圖案可用來選擇性地獨立地施用冷凍，或者與其他能量導向方法組合。選擇性施加冷凍的其他方法包括(如前所述)將冷凍劑的噴射導向在球囊內表面的選定部分的各種方法。導向在球囊內表面的噴射流在接觸表面蒸發(fā)并在球囊內表面上產生“冷凍點”，期望在那里更深地凍結組織。球囊的逐步更遠離噴射點的表面可用來降低熱損失或不傷及組織。
[0272]在實施方式中，其中不同的介質用于冷卻和球囊膨脹，冷卻室可具有大直徑和短長度，球囊可形成薄殼或薄套。在這樣的情況中，球囊可被快速冷卻同時免于被血液加熱。
[0273]10.低溫球囊加穩(wěn)定/隔熱球囊
[0274]圖35A和35B是低溫治療球囊導管的部分示意圖,包括兩個或更多個球囊的組件。例如，在圖35A中所示的實施方式中，低溫施用器球囊3550可被充有氣體的膨脹球囊3551包圍。球囊3550中的冷卻室3555相對小，并可通過相變冷凍劑高效地冷卻，同時球囊3551包圍該室并且被用作隔熱物的氣體(例如CO2)充脹。低溫球囊的暴露并接觸管壁(未示出)的區(qū)域可形成圓周形的或分段的形狀和損傷，同時隔離球囊可有助于保存冷凍劑并且加速手術。
[0275]在圖35B所示的另一個實施方式中，兩個充氣的球囊3552和3553可在低溫施用器球囊3554的兩側或內部充脹以隔離兩球囊之間的狹窄區(qū)。預期此排列減小靶向消融的面積并可縮短形成有效損傷所耗的時間。此特征還可促進在期望位置低溫球囊3554的定位和固定。此外，此排列還可有助于通過使低溫球囊3554保持在適合的位置從而降低起因于低溫粘附的創(chuàng)傷的風險。
[0276]F.可擴張的金屬末端施用器
[0277]圖36-39是根據本技術的其他實施方式的低溫_導管結構的部分示意圖。更具體地，在這組實施方式中，可擴張的金屬末端190被設置在低溫-導管102的遠端上，作為低溫-施用器區(qū)122。可利用高導熱性材料(例如不銹鋼、鉬、鎳鈦合金、銀、金)形成金屬末端190，從而使金屬能夠接觸組織而提高組織界面低溫，由此能夠在使用小French導管時盡可能深地消融。此外，金屬末端190可包括特征部件，其在被輸送套管168包圍時超出“標準”末端直徑擴張，并可能具有更大的直徑從而與超出輸送套管的靶組織接觸。
[0278]在這些實施方式的某些中，金屬末端190在不受輸送套管168約束時能夠向外膨脹例如約Imm至約3mm。例如，如圖36和37中所示，金屬末端190當在輸送套管168內時可以是第一較小的直徑，但是，一旦延伸超出輸送套管168，金屬末端190向外膨脹至第二較大的直徑足以沿著管壁的全周緣或僅該周緣的一部分接觸腎動脈壁170。
[0279]此外，參照圖38和39，在其他實施方式中，可在低溫-導管102上配置一個或多個金屬突出物192，于是，當施 用器區(qū)122被容納在輸送套管168內時，金屬突出物192被束縛或支撐在導管末端上。然而，當施用器區(qū)122延伸超過輸送套管168時，金屬突出物192向外偏置而接觸腎動脈壁170從而能夠形成損傷172。金屬突出物(例如翼或小葉)可從導管末端上的多個位置延伸。在某些實施方式中，金屬突出物192可以是在不受輸送套管168限制時呈預成型的形狀的預成型件的部分。
[0280]G.官徑可奪的導管
[0281]低溫消融有時可出現其他消融技術中不常見的挑戰(zhàn)。例如，低溫消融所引入的挑戰(zhàn)涉及保持被供至靶位點的冷凍劑106和回流的蒸發(fā)的冷凍劑118的期望的溫度和壓力。一般而言，導管French尺寸越大，越易于實現高制冷和低反壓，但是該導管也可能變得更硬，因此影響通過從主動脈到腎動脈的彎曲處所需的柔性和施用器的定位。相似地，小French導管可更容易地定位，但是可能不能夠提供足夠的制冷。真空泵可有助于保持固定的反壓，由此改進制冷功率。然而，這會以具有增添的真空泵126、壓力監(jiān)測器和調節(jié)器的低溫-系統(tǒng)10的復雜性增高為代價，并且溢流管腔120的外壁必須足夠堅硬以耐受真空而不塌陷，從而增加低溫-導管102的硬度。
[0282]圖40是根據本技術的另一個實施方式配置的低溫-導管的部分示意圖。在此實施方式中，該裝置包括低溫-導管體，其具有直徑不同的至少兩個部分。這不同的兩部分的直徑差反映在由低溫-導管102壁界定的溢流管腔120的體積。在一個實施方式中，例如，低溫-導管102由供給部分200 (在一個實施方案中可以是導管桿130長度的90%或更多)和可偏轉部分202 (在一個實施方案中可以是導管桿130長度的10%或更小)組成。在一個實施方案中，該供給部分200 (和其中界定的溢流管腔120)的直徑(例如6至8French)大于可偏轉部分202，并且其長度足以從體外通過沿著接近腎動脈口的主動脈或恰在腎導引導管中的彎曲處之前的股骨通路延伸。在所示的實施方案中，該可偏轉部分202(和其中界定的溢流管腔120)的直徑(例如3至5French)小于供給部分200，因此，比該供給部分200更具柔性，并可更容易地通過從主動脈至腎動脈的彎曲處。
[0283]在其他益處中，與整個長度具有固定的較小直徑的導管相比，對于冷凍劑106的特定流量，相對于可偏轉部分202，供給部分200的較大直徑降低低溫-導管102的溢流管腔120內的反壓。對于特定的冷凍劑流量，降低的反壓可降低冷凍劑的沸騰溫度，由此增大低溫損傷的透過深度。此外，冷凍劑可以以較大的流量流動而對反壓影響較小，由此可增大在施用器區(qū)122的制冷功率。具體地，經過管的流動阻力是直徑的四次方的函數。對于低溫-導管102長度的至少一部分，供給部分的直徑增大可由此降低蒸發(fā)的冷凍劑188流從施用器區(qū)122返回的阻力。
[0284]此外，在低溫-導管102的遠端可偏轉部分202的返回蒸發(fā)冷凍劑118與在供給部分200的近端(即在或接近柄128)離開低溫-導管102的氣體相比，溫度更低，因為在它沿著低溫-導管102的長度經過溢流管腔120時，對于圍繞低溫-導管102的體內血液乃至供給管腔108中約室溫的液體冷凍劑106，存在一些熱傳遞。較冷的氣體的密度大于較熱的氣體。因此，在等直徑的溢流管腔中，隨著氣體升溫，密度減小，因此溢流管腔120中的壓力增高，包括低溫-施用器區(qū)122中的壓力，可使冷凍劑106的沸騰溫度增高。因此，預期低溫-施用器區(qū)122不可達到與低溫可降低的一般低的溫度和穿透深度。如本文中公開的，供給部分(和所包含的溢流管腔120)的增大的直徑降低由氣體升溫造成的反壓。通過增大供給部分200中的排放管腔120的直徑，升溫氣體經過其膨脹的體積增大，對低溫-施用器122中的壓力的影響減小。此外，由供給部分200的直徑增大而實現的制冷功率改進可具有優(yōu)點，例如消除抽真空 或預冷卻冷凍劑106的需要，或者它使具有其他制冷功率損失的各種設計能夠可行。
[0285]為了簡潔性，已描繪和描述僅具有兩部分(即供給部分200和可偏轉部分202)的低溫-導管102。然而，可理解，可使用多于兩個不同尺寸的部分(例如3個、4個、5個等)，其中所述部分在更接近低溫-導管102的柄128時具有增大更多的直徑。此外，在某些實施方案中，所述部分中的一部分或更多部分(或低溫-導管102的整個長度)可以是連續(xù)漸細的，于是隨著一部分接近低溫-導管102的末端，直徑連續(xù)地減小。
[0286]此外，應理解，除了可偏轉部分202之外的其他部分(例如供給部分200)可保留一些程度的柔性并且可偏轉。例如低溫-導管102的全部或部分可響應于用戶控制而偏轉。例如，用控制電纜和柔性偏置元件可實現可偏轉部分202或其他部分的可控的偏轉。偏轉還可通過在延伸桿的遠端區(qū)配置預成型的彎曲處來實現。
[0287]H.在線預冷的導管
[0288]圖41是根據本技術的另一個實施方式配置的低溫-導管的部分示意圖。在此實施方式中，提供預冷卻低溫-導管102(而非低溫-控制臺100或其他外部通電裝置)中的冷凍劑106的方法。可理解，增大制冷功率的一種技術是在操作中在使用冷凍劑106前預冷卻冷凍劑106，即就在冷凍劑到達膨脹室前。這樣的預冷卻可使使用直徑較小的低溫-導管102成為可能，而允許使用更具柔性的較細導管，還可具有其他臨床優(yōu)點。然而，預冷卻的常規(guī)方法，例如，在控制臺中使用熱交換器，可增加低溫-系統(tǒng)的復雜性和成本。預冷卻可減輕由諸如導管尺寸或螺線管閥的使用之類可使冷凍劑變暖的其他設計結構造成的冷凍劑能力下降。預冷卻還可減輕由患者體溫使冷凍劑變暖造成的冷凍劑能力下降。
[0289]如本文中公開的，一種目前考慮的方法是在低溫-導管本身中使用在線預冷。例如，在一個實施方案中，在低溫-導管102在存在于施用器區(qū)122中的孔132的附近配置至少一個預冷卻孔210。在一個這樣的實施方案中，預冷卻孔210的開口(例如約0.254mm至約0.0508mm)小于與施用器區(qū)122中的孔132相關的開口。預冷卻孔210使少量的冷凍劑106能夠離開供給管108，由此冷卻在接近預冷卻孔的供給管108中流動的冷凍劑106，從而剩余的冷凍劑106在它到達施用器區(qū)122時具有更大的制冷功率。
[0290]低溫-導管102的接近預冷卻孔210的部分可被經預冷卻孔210離開供給管108的冷凍劑106大幅冷卻。因此，在一個實施方案中，預冷卻孔210位于低溫-導管102的保留在患者體外的部分中，例如位于柄128中或者導管桿130的接近柄128的部分中或者在柄128與患者身體之間的其他部分中。以此方式，與預冷卻孔210相關的冷卻不傷害非靶組織并且患者的血流不降低預冷卻能量。此外，在某些實施方式中，可將隔離層212添加到低溫-導管102的一部分以減輕由預冷卻孔210造成的低溫-導管102的冷卻。該隔離層212的添加還可導致低溫-導管102的該部分的直徑增大同時仍然保持較小直徑的股骨部分。
[0291]作為示例，使用預冷卻孔210預冷卻可產生圍繞供給管腔108的約_80°C的一個區(qū)域，由此提供約3W的制冷功率并使供給管腔108中的冷凍劑106的溫度從約23°C (即室溫)降至約5°C。在液體冷凍劑106到達低溫-施用器區(qū)122時，冷凍劑106的溫度可比它不被預冷卻時的溫度更低，因此，它可具有更高的熱容和更大的制冷功率。
[0292]圖42是根據本技術的另一個實施方式配置的在線預冷的低溫-導管102的部分示意圖。在低溫-導管1 02的近端，有預冷卻部分4202。供給管4205連接到冷凍劑的供給，經過預冷卻部分4202，然后經過導管桿到達低溫-施用器。獨立的預冷卻供給管4204也連接到冷凍劑的供給并將冷凍劑釋放入預冷卻部分4202的近端中。預冷卻供給管4204還包括在其遠端的節(jié)流孔或毛細管以保持壓差和控制流動。當經節(jié)流孔離開預冷卻供給管4204時，冷凍劑在較低壓力(例如約IAtm)下膨脹，吸收大量的熱。氣體流經預冷卻部分4202的長度并在預冷卻部分4202的遠端被釋放到大氣或收集室。通過用阻塞元件或阻擋物4208(例如UV膠)阻塞預冷卻部分的近端和遠端將氣流保留在預冷卻部分4202。通過傳導從流經貫穿預冷卻部分的供給管4204的液體冷凍劑轉移熱量。預冷卻部分4202可以是小于約12 "長度(例如約8 ")。任選地，預冷卻部分4202可被包含在柄中，圈繞和/或隔離。任選地，可通過在流入或流出處的閥控制經過被預冷卻的部分的流動。在其他實施方式中，圖42的在線預冷的低溫-導管102可具有其他特征和/或不同的排列。
[0293]1.具有冷卻輸送套管/導引導管的導管
[0294]可理解，在冷凍劑106向下經過供給管腔108時，當使用低溫_導管102時，由于來自患者身體的溫暖，冷凍劑106溫度可增高。例如，可在約室溫(約23°C )下供給冷凍劑106，當它經過約37°C的身體時，在它接近低溫-施用器122時它的溫度可能增高。供給冷凍劑106的溫度增高使它的制冷功率降低。此外，取決于壓力，蒸發(fā)的冷凍劑118在低溫-施用器122可相對低溫，例如在_80°C和_90°C之間。然而，當蒸發(fā)的冷凍劑118經過溢流管腔120時，蒸發(fā)的冷凍劑118隨著從身體傳熱而變暖。變暖的氣體118可使反壓增高，也可使沸點增高，由此使在低溫-施用器122達到的溫度增高。
[0295]圖43是根據本技術的另一個實施方式配置的低溫-導管的部分示意圖。可用來防止冷凍劑106和低溫-導管102中的蒸發(fā)的冷凍劑118變暖的一種技術是在用于患者體內時提供低溫-導管102本身的冷卻。例如，一個實施方案通過使冷卻劑222循環(huán)在或注入由低溫-導管102的外表面和輸送套管168或導引導管的內表面界定的管腔220中來冷卻低溫-導管102的桿130。冷卻劑222減小血液對低溫-導管102的變暖效應。
[0296]在一個實施方式中，致冷流體222 (例如鹽水)被注入輸送套管和低溫-導管102之間的間隙中，從而致冷流體222經過低溫-導管102。例如從與被界定在低溫-導管102和輸送套管168之間的管腔流體連接的致冷流體供給218。致冷流體222可以是約室溫(即約23°C)或被冷卻低于室溫。在一個實施方式中，可使用生物學無害的致冷流體222，并可在輸送套管或導引導管的遠端被釋放入患者的脈管系統(tǒng)中。
[0297]在另一個實施方式中，輸送套管168或導引導管可具有處在遠端的限流器或密封裝置224，其限制致冷流體222流出輸送套管168。此外，在輸送套管168的壁中可配置第二管腔226以使被冷卻的流體222能夠從低溫-導管102的近端循環(huán)至遠端并再返回。或者，限流器224，若存在，可以是調壓閥，其圍繞低溫-導管102密封以防止血液因血壓而回流入輸送套管168中。在這樣一個實施方式中，隨著致冷流體122的輸注，限流器224可在高于特定的壓力下允許向外流動，于是致冷流體222可從輸送套管168流入患者。
[0298]此外，可在低溫-導管102上，例如在桿130和/或輸送套管桿上配置一個或多個傳感器112 (例如熱電偶)以監(jiān)測輸送套管168內部和/或低溫-導管102表面上的溫度。測量的溫度信號可用作軟件控制 算法中的反饋來控制例如來自致冷流體供給218的輸注的致冷流體122的流量，從而保 持輸送套管內的目標溫度。在一個實施方式中，該算法還可用來在開始將冷凍劑106供至施用器區(qū)之前打開流動和達到目標溫度，在冷凍劑供給結束后(即在手術結束時)關閉流動，或者向醫(yī)師提供反饋來手動改變流量以保持在期望的溫度參數內。
[0299]IV示例治療參數的數學模型
[0300]A.引言
[0301]一般而言，可取的是，盡可能快地凍結組織并在導管球囊/組織界面保持期望的溫度。在實踐中，對臨床醫(yī)師和患者而言，可行的和可接受的是，手術應需要幾分鐘或更短。下述熱模型實例提供用于低溫調制腎神經的系統(tǒng)的期望的冷卻特征的其他見解。
[0302]進行數值研究以確定毗鄰6mm直徑血管部分的短暫的組織溫度分布，例如腎動脈，從37°C被驟然冷卻至_80°C。進行3個獨立的模擬-在第一模擬中血管的被冷卻部分是半無限長；在第二模擬中血管的被冷卻的長度是2cm長；在第三模擬中，血管的被冷卻的長度是5mm長，并且沿著被冷卻部分的僅1/4的周緣施用冷卻。對于所有的分析，初始組織溫度是37°C，所有的模擬在120秒治療持續(xù)時間中進行?？衫斫猓韵掠懻撋婕芭c此研究相關的具體實施例，其他實施例或研究可具有不同的結果。
[0303]B.分析方法
[0304]針對許多生物系統(tǒng)中的能量轉移的控制微分方程可以表示為以下修正的Penne生物熱方程:
QJ1
[0305]Pcp-zr = y[kVT] + Qm-phc ham(T -Tamh)
ot(10)
[0306]其中p是密度(kg/m3)，cp是熱容(J/kg-K)，T是局部溫度(°C )，k是導熱性(W/K-m)，Qm是代謝熱源項(W/m3)且因下述原因，對于本研究被假定為不重要，P b是血液密度(kg/m3)，Cpb是血液的熱容(J/kg-K)，α是取決于組織損傷的水平介于O和I之間的組織狀態(tài)系數，ω是血液灌注系數(1/sec)，Tamb是由血液流經身體所攜帶的周圍身體溫度(V)。表達式Pbcpba ω (T-Tamb)稱為血液灌注項。
[0307]已觀察到，對于高冷卻率和接近低溫源的組織區(qū)，血液灌注和代謝熱項對針對所關注的區(qū)域和時間計算的溫度不具有顯著的影響。這是因為在短時間和接近低溫源，通過傳導的熱傳遞壓倒計算的通過血液灌注或代謝熱的熱傳遞。利用COMSOL(可從Comsol，Inc., Burlington, MA商購獲得)進行有限元素分析。
[0308]C.計算的溫度分布
[0309]對于所有的模擬，冷表面的溫度在I秒持續(xù)時間中從37°C平滑地漸變至_80°C。
[0310]模擬1:半無限長低溫源
[0311]圖44A顯示在自血管表面起距離2、3、4和5mm處計算的溫度對比時間的曲線圖。由于血管的被冷卻部分是半無限長，計算的溫度僅是半徑和時間的函數。
[0312]模擬2:2cm 長低溫源
[0313]圖44B顯示模擬2的結構。2cm長的冷凍部分，由于對稱，可以用Icm長的冷凍部分進行數值模擬。未被冷卻的血管延伸的表面假定為被隔離的。對于此結構，計算的溫度是自血管中心線起的半徑和沿著血管中心線的位置以及溫度的函數。
[0314]圖44C顯示在自血管表面起距離2、3、4和5mm處沿著對稱面計算的溫度對比時間的曲線圖。圖44C的曲線幾乎與圖44A的曲線相同，對于這兩種情況，數值數據表明計算的溫度相差小于1°C。不拘于理論，相信這表明，2cm長的冷凍部分的“末端效應”不影響中點組織溫度。這由檢察圖44D中所示在120秒的等溫線進一步證實。
[0315]模擬3:5_長的低溫源，其中沿著被冷凍部分的1/4周緣施加冷卻。
[0316]在此情況中有兩個對稱面。一個是沿著血管的軸，另一個，正如之前的模擬，垂直于血管軸，沿著被冷凍部分的長度的中點。例如，圖45顯示了透過沿著血管軸的對稱面觀察此模擬的結構。此圖還顯示圖46的溫度顯示所沿著的線。此線是這兩個對稱面的交切。
[0317]圖46顯示在自血管表面起距離2、3、4和5mm處沿著這兩個對稱面溫度對比時間的曲線圖。正如預期，與其他情況相比，冷表面的較小面積減小被冷凍組織的體積。
[0318]V.治療參數的實例
[0319]圖47提供又一個處理器114或專用電路(參見圖5A)和控制低溫調制操作的嵌入式軟件的概念圖。上述操作目標使自動控制循環(huán)或若干反饋循環(huán)作為低溫控制臺中的嵌入式邏輯的一部分為可取的。這些控制循環(huán)可包括已知的反饋控制算法(例如PID控制器)。它們可嵌套在若干水平上或者組合若干輸入來控制一個輸出。在一些實施例中，控制的目的是保持組織冷卻的期望的目標軌線(模塊115)。
[0320]在許多實例中，大多數靶神經可在腎動脈內表面的3mm內。在這些情形下，可取的是，將組織在3_深度冷卻至低于_20°C以損傷大多數靶神經。例如，根據模擬2的2cm長的低溫源的組織冷卻軌線(參見圖44C)，至3mm深度的組織可在小于60秒(例如約56秒)中被冷卻至低于-20°C。因此，具有2cm長施用器的裝置可施加約60秒_80°C的接觸溫度，可以預期會將至3mm深度的組織冷卻至低于_20°C?？扇〉倪€有，使達到3mm深度的組織保持在低于-20°C至少20秒，從而對大多數靶組織產生較大損傷。具有2cm長施用器的裝置可施加約80秒_80°C的接觸溫度，可以預期至3mm深度的組織將保持低于_20°C至少20秒。
[0321]在施用器達到約_60°C的接觸溫度的情形中，與在_80°C的施用器相比，在約3mm深度的靶組織中達到_20°C的溫度一般需要更長的時間。因此，用-60°C施用器可能需要小于或等于120秒以在靶組織中達到_20°C。若期望具有在3mm深度至少20秒的_20°C冷凍，則在腎動脈壁的冷凍保持約140秒至約150秒可能是有用的。
[0322]在其他實施例中，消融較少的多數靶神經可能足以實現期望的治療益處。在這樣的情況中，較少的多數靶神經在腎動脈內表面的2mm內。因此，可取的是，將至2mm深度的組織冷凍至低于_20°C以損傷較少的多數靶神經。例如，根據模擬2的2cm長低溫源的組織冷凍的軌線(參見圖44C)，至2mm深度的組織可在25秒以下(例如約22秒)被冷凍至低于-20°C。因此，具有2cm長施用器的裝置可施加約25秒-80°C的接觸溫度，可以預期會將至2mm深度的組織冷凍至低于_20°C。可取的還有，使深達2mm深度的組織在低于_20°C下保持預定的持續(xù)時間(例如至少20秒)，從而對靶神經產生更大的損傷。具有2cm長施用器的裝置可施加約25秒加預定的持續(xù)時間(例如45秒總時間)_80°C的接觸溫度，可以預期至2mm深度的組織將在至少預定的持續(xù)時間中保持低于_20°C。
[0323]相似地，根據模擬3的5mm長低溫源的組織冷凍的軌線(參見圖46)，至2mm深度的組織可在小于約30秒(例如約29秒)內被冷凍至低于_20°C。因此，此裝置可施加約30秒-80°C的接觸溫度，可以預期會將至2mm深度的組織冷凍至低于_20°C。
[0324]在一個具體的實施 例中，治療持續(xù)30、60和90秒的時間。利用單循環(huán)治療方案和雙循環(huán)治療方案進行所有的治療(即意指治療，而后用血流解凍約30-60秒，然后在動脈中完全相同的位置上的第二治療)。在這些特定的實施例中，已發(fā)現，單循環(huán)和雙循環(huán)30秒治療產生適合的損傷以及去甲腎上腺素的正面減少。然而，在一些實施例中，這樣的30秒治療可能不能可靠地產生有效的損傷。談及60秒治療，已發(fā)現，單循環(huán)60秒治療提供與雙循環(huán)30秒治療相似的結果。此外，雙循環(huán)60秒治療提供一致有效的損傷和去甲腎上腺素的顯著減少。最后，單循環(huán)90秒治療提供與雙循環(huán)60秒治療相當的結果，而雙循環(huán)90秒治療產生有效的相對大的損傷，還導致去甲腎上腺素顯著減少。在這些特定的實施例中，內部球囊溫度在約-70°C和_80°C之間。認為外部球囊溫度(即管壁溫度)比內部球囊溫度高約15-20°C?？衫斫猓陨嫌懻撌腔趤碜蕴囟ㄊ纠委熃M的數據，并非意在限制。此外，在其他實施例中，以上治療參數、方案、結果等中的任一項可以是不同的。
[0325]諸如球囊壓力P和任選的溫度T的實時測定的使用之類的控制考慮因素可用于開發(fā)和設計針對低溫系統(tǒng)的嵌入式邏輯算法?？衫靡阎那蚰抑械膲毫屠鋬鰟┑馁|量流量將球囊中的溫度表達為模型。這些測量值通過嵌入式邏輯進行采集，被數字化，并與目標值比較。然后，利用控制驅動器例如螺線管閥110和116控制冷凍劑的流動和蒸氣的流出來實現溫度、溫度下降和增高速度和球囊壓力的期望目標。
[0326]不同類型的傳感器被設計用于系統(tǒng)內以監(jiān)測溫度T、壓力P以及多少冷卻劑流入低溫施用器中?？墒褂昧髁總鞲衅?，其測量流體或氣體在某位置的流量或流速。流量傳感器可以是質量流量傳感器、熱線風速儀、磁場傳感器或超聲波流量傳感器?？商娲鼗虼送?，一個或多個傳感器可以是壓力傳感器。壓力傳感器可以是絕對壓力傳感器、表壓傳感器或壓差傳感器，其可通過測量經過已知的流阻器(resistor)的壓降確定球囊中的壓力的量、真空的量或質量流量。為防止失誤或故障一定程度的冗余是可取的。例如，若冷凍劑的質量流量不等于蒸氣的質量流量，冷凍劑泄漏可能存在并被檢測到。供給線中的過量壓力或真空線中的壓力驟降可指示流體通路中的阻塞或泄漏。
[0327]可在低溫導管中執(zhí)行溫度傳感器，例如熱電偶或熱敏電阻，從而為低溫系統(tǒng)提供有價值的數據和反饋。例如，溫度傳感器可被安裝在低溫施用器之中、之上或附近以測量低溫施用器與組織之間的界面/接觸溫度。此外或可替代地，溫度傳感器可被置于低溫施用器的膨脹室內以適當地監(jiān)測低溫流體的沸騰溫度，來控制和調節(jié)系統(tǒng)壓力。
[0328]低溫控制臺中的實時閉合循環(huán)反饋系統(tǒng)可被設計為使球囊內部的壓力保持在大約動脈血壓水平或略高。這可通過操縱在流體通路的抽真空段中的流量調節(jié)器實現。所得的球囊可寬松地附著至動脈壁但不使它們膨脹。
[0329]A.促講奪曖
[0330]可通過施用熱氣體使球囊再變暖。熱氣體可以是室溫的或有更高溫度，可使用相同的流體通路用轉換法系統(tǒng)從球囊置換冷凍劑。對束縛件的溫和牽拉應使操作者能夠將球囊拉出腎動脈并恢復血液流動。
[0331]所述系統(tǒng)還可包括子系統(tǒng)，其用于將能量導入球囊中以使凍結的流體快速解凍并恢復流經腎動脈的血液。例如可將微波或射頻(RF)加熱裝置安裝在低溫導管上以解凍冰，便于從患者移出球囊?；蛘?，變暖可通過使產生放熱焦爾-湯普森效應的氣體例如氦氣、氫氣或氖氣通過相同的流體回路來實現。
[0332]在消融階段結束時，控制系統(tǒng)可通過一種方法以確保安全地解除充脹，從而防止在球囊解除充脹期間損傷血管組織。溫度傳感器可用來防止過早解除球囊充脹，直至系統(tǒng)足夠變暖(球囊中的溫度高于預定的溫度)。當溫度增高至大于該預定溫度時，螺線管閥可打開真空的通路來使球囊塌陷。
[0333]B.低淵診斷-可逆地冷凍神經
[0334]除了引起永久性消融之外，低溫治療能夠使神經暫時電失活，由此使醫(yī)師能夠通過可逆方法測試消融的可能性結果。這樣一種方法也稱為低溫診斷，一般包括將組織冷卻至接近凍結(例如至0°c )但遠高于組織可被消融的溫度(例如-20°c )。
[0335]對本公開中所述的系統(tǒng)和導管做最小改動即可用于低溫診斷方法。為了實施低溫診斷方法，醫(yī)師將低溫施用器置于腎動脈中，正如為消融所做的，在足以使神經暫時失去能力的時間內施加低溫范圍中的冷卻。
[0336]然后，醫(yī)師可監(jiān)測已知反映交感腎神經活動的生理學參數例如腎素和/或腎上腺素的水平。此外，可監(jiān)測心率、氧飽和度、肌肉交感神經活動(MSNA)和/或血壓。醫(yī)師可進行已知促進由腎神經介導的生理學反應的激惹試驗，例如，腎神經的電刺激，或者化學試劑輸注入腎動脈中。對比在低溫診斷之前和期間患者對激惹試驗的反應，可使醫(yī)師能夠預測該患者對腎神經消融的反應。若該反應是正面的，可使用相同或不同的低溫施用器進行低溫消融。[0337]結論
[0338]除非上下文明確另外要求，在整個說明書和實施例中，詞語“包括”、“包含”等應以不排他的含義理解，而非排他或窮舉的含義；即，“包括但不限于”的含義。使用單數或復數形式的詞語也分別包括其復數或單數形式。此外，除非詞語“或(者)”被明確限于是指僅單個項，排除所指的兩項或更多項的列舉中的其他項，則在這樣的列舉中“或(者)”的使用應解釋為包括:(a)該列舉中的任一單項，(b)該列舉中的所有項，或者(C)該列舉中的項的任意組合。此外，詞語“本文中”、“以上”、“以下”及相似表達的詞語，在用于本申請中時，應是指本申請作為整體而非本申請的任何特定的部分。
[0339]本公開的實施方式的描述不旨在窮舉或者將本公開限于公開的確切形式。雖然出于解釋說明的目的，本文中描述本公開的具體的實施方式和實施例，相關領域的技術人員可認識到，在本公開的范圍內，各種等效的修改是可行的。例如，雖然以特定的順序表述方法步驟或功能，但可替代的實施方式可以以不同的順序執(zhí)行功能，或者可以基本上同時地執(zhí)行功能。本文提供的公開內容的教導可適用于其他系統(tǒng)，不僅是本文中所述的系統(tǒng)。此外，可將本文中所述的各種實施方式組合以提供其他實施方式。
[0340]通過援引并入本文中引用的所有文獻。若需要，可修改本公開的方面，以利用以上文獻和申請(以及下文所引的文獻)的系統(tǒng)、功能和概念提供本公開的其他實施方式。例如，本文中所述的裝置、方法和系統(tǒng)可用于治療性腎神經調制來削減中樞交感驅動和交感神經活動，由此治療以下疾病中的至少一種:高血壓、充血性心力衰竭、慢性腎病、腎衰竭、胰島素抵抗、糖尿病、代謝病癥、肥胖癥和睡眠呼吸暫停。在2011年2月24日提交的美國專利申請13/034，595、13/034，602和13/034，610中更詳細地描述用于執(zhí)行這樣治療性腎神經調制的方法、裝置和系統(tǒng)的各種實施方式。所有這些申請通過援引整個納入本文中。
[0341]上述實施方式的任意其一的特定元素可被組合或者替換其他實施方式中的元素。此外，雖然在這些實施方式的上下文中已描述與本公開的某些實施方式相關的優(yōu)點，其他實施方式也可表現出這樣的優(yōu)點，且并非所有的實施方式必定需要表現出這樣的優(yōu)點方可在本公開的范圍內。因此 ，本公開及相關的技術可涵蓋本文中未明確表明或表述的其他實施方式。
[0342]本公開可以由以下條款中的一項或多項定義:
[0343]1.用于低溫消融腎動脈的組織的整裝的低溫-導管系統(tǒng)，所述低溫-導管系統(tǒng)包括:
[0344]具有近端和遠端的延伸桿，所述近端配置用以連接到冷凍劑源；
[0345]位于所述延伸桿的近端附近的柄；
[0346]位于所述延伸桿的遠端附近并配置用于施加低溫的低溫-施用器，所述低溫-施用器包括膨脹室；
[0347]供給管腔，所述供給管腔基本上位于所述延伸桿內，配置用以從所述冷凍劑源接收冷凍劑，并沿著所述延伸桿延伸，其中所述供給管腔提供所述冷凍劑源與所述膨脹室之間的流體連接；
[0348]基本上位于所述延伸桿內并沿著所述延伸桿延伸的排放管腔，其中所述排放管腔用來將蒸發(fā)的冷凍劑從所述膨脹室移至所述近端；和
[0349]配置用以控制所述冷凍劑的流動的驅動器。[0350]2.權利要求1的低溫-導管系統(tǒng)，其還包括配置用以將冷凍劑流限于不大于2分鐘/次的定時器。
[0351]3.權利要求1的低溫-導管系統(tǒng)，其中所述低溫-施用器連接到所述延伸桿的遠端。
[0352]4.權利要求1的低溫-導管系統(tǒng)，其還包括冷凍劑源，其中所述冷凍劑源是具有小于約20克N2O的加壓容器。
[0353]5.權利要求1的低溫-導管系統(tǒng)，其中所述冷凍劑是一氧化二氮、氬、二氧化碳、氯
二氟甲烷、二氯二氟甲烷或二氯四氟乙烷。
[0354]6.權利要求1的低溫-導管系統(tǒng)，其中所述低溫-導管不從低溫-控制臺接收冷凍劑。
[0355]7.權利要求1的低溫-導管系統(tǒng)，其中所述冷凍劑源是具有N2O的套筒或圓筒。
[0356]8.權利要求1的低溫-導管系統(tǒng)，其中所述柄配置用以接收所述冷凍劑源。
[0357]9.權利要求1的低溫-導管系統(tǒng)，其中所述低溫-導管并非配置用以連接到分離的低溫-控制臺。
[0358]10.權利要求1的低溫-導管系統(tǒng)，其中所述低溫-導管在單次使用后被丟棄。
[0359]11.權利要求1的低 溫-導管系統(tǒng)，其中所述低溫-施用器是金屬末端、球囊、點消融末端、可擴張的環(huán)或可擴張的金屬結構中的至少一種。
[0360]12.權利要求1的低溫-導管系統(tǒng)，其中所述低溫-施用器是可充氣的球囊，其中所述可充氣的球囊在其充脹結構時具有不大于約15_的長度和不大于約10_的直徑。
[0361]13.權利要求11的低溫-導管系統(tǒng)，其中所述可充氣的球囊在其充脹結構時具有不大于約8mm的長度。
[0362]14.權利要求1的低溫-導管系統(tǒng)，其還包括配置用以為所述低溫-施用器提供通向腎動脈的血管內通路的輸送套管。
[0363]15.權利要求14的低溫-導管系統(tǒng),其中所述輸送套管包括外直徑不大于約0.08"并且內直徑不大于約0.07"的中空管。
[0364]16.權利要求14的低溫-導管系統(tǒng),其中所述輸送套管包括外直徑不大于約
0.105"并且內直徑不大于約0.091"的中空管。
[0365]17.用于低溫消融腎動脈的組織的低溫-導管裝置，其包括:
[0366]具有近端和遠端的延伸桿；
[0367]位于所述延伸桿的遠端附近并配置用于施加低溫的低溫-施用器，所述低溫-施用器包括至少一個節(jié)流孔和膨脹室，其中所述低溫-施用器為一金屬末端；
[0368]位于所述延伸桿的近端附近的柄；
[0369]供給管腔，所述供給管腔基本上位于所述延伸桿內，并沿著所述延伸桿延伸，其中所述供給管腔提供所述膨脹室與所述近端之間的流體連接；
[0370]基本上位于所述延伸桿內并沿著所述延伸桿延伸的排放管腔，其中所述排放管腔配置用以將蒸發(fā)的冷凍劑從所述膨脹室除去；
[0371]其中所述低溫-導管配置用以從來源接收冷凍劑流體并將所述冷凍劑流體通過所述供給管腔供至所述膨脹室；和
[0372]其中所述節(jié)流孔配置用以促進所述冷凍劑流體在所述膨脹室內吸熱膨脹以使所述低溫-施用器冷卻。
[0373]18.權利要求17的低溫-導管，其中所述金屬末端包含不銹鋼、鉬、鉬銥或銀中的一種或多種。
[0374]19.權利要求17的低溫-導管，其中所述延伸桿的遠端是可控地可偏轉的。
[0375]20.權利要求19的低溫-導管，其中所述低溫-導管還包括:
[0376]位于所述延伸桿的遠端中的柔性偏置刺狀物；
[0377]置于所述柄中的偏轉驅動器；和
[0378]具有遠端和近端的控制線，其中所述遠端連接到所述柔性偏置刺狀物的遠端，所述近端連接到所述偏轉驅動器，
[0379]其中所述柔性偏置刺狀物配置用以在啟動所述偏轉驅動器時偏轉。
[0380]21.權利要求19的低溫-導管，其中所述延伸桿的遠端在其完全偏轉狀態(tài)時具有不大于約IOmm的曲率半徑。
[0381]22.權利要求17的低溫-導管，其中所述金屬末端是小于或等于約3mm長并且直徑小于或等于約0.06"。
[0382]23.權利要求19的低溫-導管，其中所述延伸桿的遠端具有最大偏轉狀態(tài)，其中所述金屬末端自所述延伸桿的縱軸起偏轉不小于5mm但不大于15_。
[0383]24.用于熱消融組織的低溫-導管裝置，所述低溫-導管包括:
[0384]具有近端和遠端的 延伸桿；
[0385]位于所述延伸桿的遠端附近并配置用于施加低溫的低溫-施用器，所述低溫-施用器包括至少一個節(jié)流孔和膨脹室，其中所述低溫-施用器配置用以低溫消融腎動脈內的一細長區(qū)；
[0386]位于所述延伸桿的近端附近的柄；
[0387]供給管腔，所述供給管腔基本上位于所述延伸桿內，并沿著所述延伸桿延伸，其中所述供給管腔提供所述低溫-施用器與所述柄之間的流體連接；和
[0388]基本上位于所述延伸桿內并沿著所述延伸桿延伸的排放管腔，其中所述排放管腔配置用以將蒸發(fā)的冷凍劑從所述低溫-施用器除去；
[0389]其中所述低溫-導管配置用以從來源接收冷凍劑流體并將所述冷凍劑流體通過所述供給管腔供至所述低溫-施用器；
[0390]其中所述節(jié)流孔配置用以促進所述冷凍劑流體在所述膨脹室內吸熱膨脹以使所述低溫-施用器冷卻。
[0391 ] 25.權利要求24的低溫-導管，其中所述低溫-導管包括約束絲管腔，所述約束絲管腔在約束絲被插入所述約束絲管腔時使所述低溫-施用器保持基本上線形的結構。
[0392]26.權利要求25的低溫-導管，其中所述低溫-施用器在所述約束絲被至少部分移去時呈現非線形結構。
[0393]27.權利要求26的低溫-導管，其中所述非線形結構包括螺旋形的曲線形狀中的至少一種。
[0394]28.權利要求24的低溫-導管，其中所述低溫-施用器在被容納在輸送套管內時保持基本上線形的結構。
[0395]29.權利要求28的低溫-導管，其中所述低溫-施用器在延伸超過所述輸送套管時呈現非線形結構。
[0396]30.權利要求29的低溫-導管，其中所述非線形結構包括螺旋形的曲線形狀中的至少一種。
[0397]31.權利要求24的低溫-導管，其中所述低溫-導管包括控制線和柔性偏置刺狀物。 [0398]32.權利要求24的低溫-導管，其中所述低溫-施用器包括靶向不同方向的兩個或更多個節(jié)流孔，從而在冷凍劑經過所述節(jié)流孔時在所述低溫-施用器上產生不同和離散的低溫區(qū)域。
[0399]33.權利要求24的低溫-導管，其中所述低溫-施用器包含聚合物組合物。
[0400]34.權利要求24的低溫-導管,其中所述細長區(qū)長度不大于約30mm。
[0401]35.用于熱消融組織的低溫-導管裝置，所述低溫-導管包括:
[0402]具有近端和遠端的延伸桿；
[0403]位于所述延伸桿的遠端附近并配置用于施加低溫的低溫-施用器，所述低溫-施用器包括至少一個節(jié)流孔和管狀材料的成環(huán)結構，所述成環(huán)結構至少部分地界定膨脹室，其中所述成環(huán)結構起始于所述節(jié)流孔并終止于所述排放管腔；
[0404]位于所述延伸桿的近端附近的柄；
[0405]供給管腔，所述供給管腔基本上位于所述延伸桿內，并沿著所述延伸桿延伸，其中所述供給管腔提供所述低溫-施用器與所述柄之間的流體連接；
[0406]基本上位于所述延伸桿內并沿著所述延伸桿延伸的排放管腔，其中所述排放管腔配置用以將蒸發(fā)的冷凍劑從所述低溫-施用器除去；
[0407]其中所述低溫-導管配置用以從來源接收冷凍劑流體并將所述冷凍劑流體通過所述供給管腔供至所述低溫-施用器；和
[0408]其中所述節(jié)流孔配置用以促進所述冷凍劑流體在所述膨脹室內吸熱膨脹以使所述低溫-施用器冷卻。
[0409]36.權利要求35的低溫-導管，其中所述成環(huán)結構在保留于輸送套管內時具有第一結構，在延伸超過所述輸送套管時具有第二不同的結構。
[0410]37.權利要求35的低溫-導管，其中所述閉環(huán)結構被定型為基本上平面的環(huán)或螺旋形結構。
[0411]38.權利要求35的低溫-導管,其中所述閉環(huán)結構形成直徑約4mm至約IOmm的環(huán)。
[0412]39.權利要求35的低溫-導管，其中所述閉環(huán)結構在使用時基本上垂直于所述延伸桿。
[0413]40.權利要求35的低溫-導管，其中所述閉環(huán)結構包含金屬組合物或聚合物組合物。
[0414]41.權利要求35的低溫-導管，其中所述閉環(huán)結構具有約0.381mm或更大的內直徑。
[0415]42.權利要求35的低溫-導管，其中所述閉環(huán)結構配置用以連續(xù)地接觸腎動脈壁。
[0416]43.權利要求35的低溫-導管，其中所述閉環(huán)結構配置用以間斷地接觸腎動脈壁。
[0417]44.用于熱消融組織的低溫-導管裝置，所述低溫-導管包括:[0418]具有近端和遠端的延伸桿；
[0419]位于所述延伸桿的遠端附近并配置用于施加低溫的低溫-施用器，所述低溫-施用器包括至少一個節(jié)流孔和球囊，所述球囊沿著單個開口連接到所述延伸桿的遠端；
[0420]位于所述延伸桿的近端附近的柄；
[0421]供給管腔，所述供給管腔基本上位于所述延伸桿內，并沿著所述延伸桿延伸，其中所述供給管腔提供所述低溫-施用器與所述柄之間的流體連接；和
[0422]基本上位于所述延伸桿內并沿著所述延伸桿延伸的排放管腔，其中所述排放管腔配置用以將蒸發(fā)的冷凍劑從所述低溫-施用器除去；
[0423]其中所述低溫-導管配置用以從來源接收冷凍劑流體并將所述冷凍劑流體通過所述供給管腔供至所述低溫-施用器；
[0424]其中所述節(jié)流孔配置用以促進所述冷凍劑流體在所述球囊內吸熱膨脹以使所述低溫-施用器冷卻。
[0425]45.權利要求44的低溫-導管，其中所述球囊在使用時未完全充脹。
[0426]46.權利要求44的低溫-導管，其中所述球囊在使用時是阻塞性的。
[0427]47.權利要求44的低溫-導管，其中所述低溫-施用器包括用于測量所述球囊內的壓力的壓力傳感器。
[0428]48.權利要求44的低溫-導管，其中當冷凍劑流經所述一個或多個節(jié)流孔時所述球囊變冷足以沿著它的整個周緣 低溫消融組織。
[0429]49.權利要求44的低溫-導管，其中當冷凍劑流經所述一個或多個節(jié)流孔時所述球囊變冷足以僅在離散的點低溫消融組織。
[0430]50.權利要求49的低溫-導管，其中所述離散的點彼此呈線形和/或輻射狀間隔。
[0431]51.用于熱消融組織的低溫-導管裝置，所述低溫-導管包括:
[0432]具有近端和遠端的延伸桿；
[0433]位于所述延伸桿的遠端附近并配置用于施加低溫的低溫-施用器，所述低溫-施用器包括至少一個節(jié)流孔和球囊，所述球囊在使用時并不阻塞腎動脈；
[0434]偏轉裝置，所述偏轉裝置配置用以使所述球囊偏轉在管壁上從而在所述球囊接觸所述管壁之處實現低溫消融；
[0435]位于所述延伸桿的近端附近的柄；
[0436]供給管腔，所述供給管腔基本上位于所述延伸桿內，并沿著所述延伸桿延伸，其中所述供給管腔提供所述低溫-施用器與所述柄之間的流體連接；和
[0437]基本上位于所述延伸桿內并沿著所述延伸桿延伸的排放管腔，其中所述排放管腔配置用以將蒸發(fā)的冷凍劑從所述低溫-施用器除去；
[0438]其中所述低溫-導管配置用以從來源接收冷凍劑并將所述冷凍劑通過所述供給管腔供至所述低溫-施用器；
[0439]其中所述節(jié)流孔配置用以促進所述冷凍劑在所述球囊內吸熱膨脹以使所述低溫-施用器冷卻。
[0440]52.用于熱消融組織的低溫-導管裝置，所述低溫-導管包括:
[0441]具有近端和遠端的延伸桿；
[0442]位于所述延伸桿的遠端附近并配置用于施加低溫的低溫-施用器，所述低溫-施用器包括兩個或更多個節(jié)流孔和一個或更多個球囊，所述球囊連接到所述延伸桿的遠端并配置用以從一個或多個所述節(jié)流孔接收冷凍劑；
[0443]位于所述延伸桿的近端附近的柄；
[0444]一個或更多個供給管腔，所述供給管腔基本上位于所述延伸桿內，并沿著所述延伸桿延伸，其中所述供給管腔提供所述低溫-施用器與所述柄之間的流體連接；和
[0445]基本上位于所述延伸桿內并沿著所述延伸桿延伸的排放管腔，其中所述排放管腔配置用以將蒸發(fā)的冷凍劑從所述低溫-施用器除去；
[0446]其中所述低溫-導管配置用以從來源接收冷凍劑并將所述冷凍劑通過所述供給管腔供至所述低溫-施用器；
[0447]其中所述節(jié)流孔配置用以促進所述冷凍劑在所述一個或更多個球囊內吸熱膨脹以使所述低溫-施用器冷卻。
[0448]53.權利要求52的低溫-導管，其還包括兩個或更多個供給管腔從而不同的供給管腔將冷凍劑供至不同的節(jié)流孔。
[0449]54.用于熱消融組織的低溫-導管裝置，所述低溫-導管包括:
[0450]具有近端和遠端的延伸桿；
[0451]位于所述延伸桿的遠端附近并配置用于施加低溫的低溫-施用器，其中
[0452]所述低溫-施用器包括至少一個節(jié)流孔和金屬末端，所述金屬末端在不受限制時偏置而向外膨脹 ；
[0453]位于所述延伸桿的近端附近的柄；
[0454]—個或更多個供給管腔，所述供給管腔基本上位于所述延伸桿內，并沿著所述延伸桿延伸，其中所述供給管腔提供所述低溫-施用器與所述柄之間的流體連接；和
[0455]基本上位于所述延伸桿內并沿著所述延伸桿延伸的排放管腔，其中所述排放管腔配置用以將蒸發(fā)的冷凍劑從所述低溫-施用器除去；
[0456]其中所述低溫-導管配置用以從來源接收冷凍劑并將所述冷凍劑通過所述供給管腔供至所述低溫-施用器；
[0457]其中所述節(jié)流孔配置用以促進所述冷凍劑在所述金屬末端內吸熱膨脹以使所述低溫-施用器冷卻。
[0458]55.權利要求54的低溫-導管，其中所述金屬末端包括在受輸送套管限制時具有第一直徑和在不受輸送套管限制時具有第二較大直徑的金屬末端。
[0459]56.權利要求54的低溫-導管,其中所述金屬末端包括一個或更多個金屬突出物，所述金屬突出物在被輸送套管包圍時緊靠所述金屬末端的剩余部分。
[0460]57.權利要求55的低溫-導管，其中所述一個或更多個金屬突出物配置用以在不被所述輸送套管包圍時向外延伸而接觸管壁。
[0461]58.用于熱消融組織的低溫-導管裝置，所述低溫-導管包括:
[0462]具有近端和遠端的延伸桿，其中所述延伸桿包括具有不同直徑的至少兩部分；
[0463]位于所述延伸桿的遠端附近并配置用于施加低溫的低溫-施用器，所述低溫-施用器包括至少一個節(jié)流孔和膨脹室；
[0464]位于所述延伸桿的近端附近的柄；
[0465]供給管腔，所述供給管腔基本上位于所述延伸桿內，并沿著所述延伸桿延伸，其中所述供給管腔提供所述低溫-施用器與所述柄之間的流體連接；和
[0466]基本上位于所述延伸桿內并沿著所述延伸桿延伸的排放管腔，其中所述排放管腔配置用以將蒸發(fā)的冷凍劑從所述低溫-施用器除去，其中所述排放管腔的接近所述柄的第一部分比所述排放管腔的接近所述低溫-施用器的第二部分具有更大的橫截面積；
[0467]其中所述低溫-導管配置用以從來源接收冷凍劑并將所述冷凍劑通過所述供給管腔供至所述低溫-施用器；
[0468]其中所述節(jié)流孔配置用以促進所述冷凍劑在所述膨脹室內吸熱膨脹以使所述低溫-施用器冷卻。
[0469]59.權利要求58的低溫-導管，其中所述延伸桿包括接近所述柄的供給部分和接近所述低溫-施用器的可偏轉部分，其中所述供給部分的直徑大于所述可偏轉部分。
[0470]60.權利要求59的低溫-導管，其中所述供給部分包括所述延伸桿長度的90%或更多。
[0471]61.權利要求59的低溫-導管，其中所述可偏轉部分包括2cm至IOcm的長度。
[0472]62.權利要求61的低溫-導管，其中所述可偏轉部分配置用于可控地偏轉。
[0473]63.用于熱消融 組織的低溫-導管裝置，所述低溫-導管包括:
[0474]具有近端和遠端的延伸桿；
[0475]位于所述延伸桿的遠端附近并配置用于施加低溫的低溫-施用器，所述低溫-施用器包括至少一個節(jié)流孔和膨脹室；
[0476]供給管腔，所述供給管腔基本上位于所述延伸桿內，并沿著所述延伸桿延伸，其中所述供給管腔提供所述膨脹室與所述近端之間的流體連接；
[0477]基本上位于所述延伸桿內并沿著所述延伸桿延伸的排放管腔，其中所述排放管腔配置用于從所述膨脹室除去蒸發(fā)的冷凍劑；和
[0478]形成在所述供給管腔內的至少一個預冷卻孔，其中所述預冷卻孔鄰近所述膨脹室;
[0479]其中所述低溫-導管配置用以從來源接收冷凍劑并將所述冷凍劑通過所述供給管腔供至所述膨脹室和所述預冷卻孔。
[0480]64.權利要求63的低溫-導管，其中所述至少一個預冷卻孔形成在所述柄中或者在所述延伸桿的鄰近所述柄的部分中。
[0481]65.權利要求63的低溫-導管，其中所述至少一個預冷卻孔形成在所述延伸桿的不被插入患者中的部分中。
[0482]66.權利要求63的低溫-導管，其中所述至少一個預冷卻孔包括比所述節(jié)流孔更小的開口。
[0483]67.權利要求63的低溫-導管，其還包括鄰近冷卻口的隔離層。
[0484]68.用于熱消融組織的低溫消融系統(tǒng)，所述低溫消融系統(tǒng)包括:
[0485]低溫-導管，其包括-
[0486]具有近端和遠端的延伸桿；
[0487]位于所述延伸桿的遠端附近并配置用于施加低溫的低溫-施用器，所述低溫-施用器包括至少一個節(jié)流孔和膨脹室；
[0488]位于所述延伸桿的近端附近的柄；[0489]供給管腔，所述供給管腔基本上位于所述延伸桿內，并沿著所述延伸桿延伸，其中所述供給管腔提供所述低溫-施用器與所述柄之間的流體連接；
[0490]基本上位于所述延伸桿內并沿著所述延伸桿延伸的排放管腔，其中所述排放管腔配置用以將蒸發(fā)的冷凍劑從所述低溫-施用器除去；
[0491]其中所述低溫-導管配置用以從來源接收冷凍劑流體并將所述冷凍劑流體通過所述供給管腔供至所述低溫-施用器；
[0492]其中所述節(jié)流孔配置用以促進所述冷凍劑流體在所述膨脹室內吸熱膨脹以使所述低溫-施用器冷卻；
[0493]輸送套管，所述輸送套管配置用以包圍所述低溫-導管，從而所述輸送套管的內表面與所述低溫-導管的外表面之間存在間隙；和
[0494]致冷流體供給，所述致冷流體供給配置用以將致冷流體供入所述低溫-導管與所述輸送套管之間的間隙。
[0495]69.權利要求68的低溫消融系統(tǒng)，其中所述致冷流體是鹽水。
[0496]70.權利要求68的低溫消融系統(tǒng)，其中所述輸送套管包括限流器或密封器以防止或減少致冷流體流入患者中。
[0497]71.權利要求68的低溫消融系統(tǒng)，其還包括溫度傳感器，所述溫度傳感器配置用以向配置用以控制所述致冷流體流的控制器提供所述間隙的溫度測量值。
[0498]72.權利要求68的低溫消融系統(tǒng)，其中所述致冷流體在約室溫下。
[0499]73.權利要求68的低 溫消融系統(tǒng)，其中所述致冷流體低于室溫。
[0500]74.權利要求68的低溫-導管，其還包括可操縱的導引導管。
[0501]75.用于通過低溫消融鄰近患者腎動脈的腎神經來腎神經調制的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:
[0502]低溫導管，其包括一
[0503]沿著軸延伸的延伸桿，所述延伸桿具有近端和遠端；
[0504]位于所述延伸桿的遠端遠側并配置血管內供入患者的腎動脈中的低溫施用器，所述低溫施用器包括節(jié)流孔和膨脹室；
[0505]位于所述延伸桿的近端附近的柄；
[0506]供給管腔，所述供給管腔基本上位于所述延伸桿內，并沿著所述延伸桿的軸延伸，所述供給管腔配置用以使所述低溫-施用器與所述柄流體連接；和
[0507]基本上位于所述延伸桿內并沿著所述延伸桿的軸延伸的排放管腔，所述排放管腔配置用以使所述柄與所述低溫-施用器流體連接，
[0508]其中所述低溫導管配置用以從低溫源接收冷凍劑流體并在低壓下將所述冷凍劑流體通過所述供給管腔供至所述低溫施用器，
[0509]其中所述節(jié)流孔配置用以促進所述冷凍劑流體在所述膨脹室內吸熱膨脹以使接近所述低溫-施用器的腎動脈壁冷卻；和
[0510]包括低溫源和控制器的低溫控制臺，所述控制器配置用以運行指令來命令所述低溫控制臺將所述冷凍劑流體供至所述低溫導管。
[0511]76.權利要求75的系統(tǒng)，其中所述冷凍劑源包括含有致冷流體的筒。
[0512]77.權利要求75的系統(tǒng)，其中所述低溫控制臺包括配置用以與所述低溫導管的柄相連的手持式結構。
[0513]78.權利要求77的系統(tǒng)，其中所述手持式結構是全部可丟棄的。
[0514]79.權利要求77的系統(tǒng)，其中所述手持式結構是部分可丟棄的。
[0515]80.權利要求77的系統(tǒng)，其中所述手持式結構包括含有低溫流體的套筒。
[0516]81.權利要求80的系統(tǒng)，其中所述套筒是可丟棄的。
[0517]82.權利要求80的系統(tǒng)，其中所述套筒是可重復使用的。
[0518]83.權利要求75的系統(tǒng)，其中所述冷凍劑源包含液體一氧化二氮。
[0519]84.權利要求75的系統(tǒng)，其中所述控制器配置用以根據來自所述低溫導管的反饋調節(jié)低溫流體的供給。
[0520]85.權利要求75的系統(tǒng)，其中所述低溫控制臺還包括真空裝置，所述真空裝置配置用以在反壓下從所述低溫導管的低溫施用器移除蒸發(fā)的低溫流體以在低溫流體沸騰溫度保持-60 V或更低時優(yōu)化經過所述低溫施用器的低溫流體的質量流量。
[0521]86.權利要求75的系統(tǒng)，其中所述控制器還配置用以供給液體低溫流體并從所述低溫導管的低溫施用器抽出蒸發(fā)的低溫流體，其中所述供給和抽出是在所述低溫施用器在預定的接觸時間中接觸腎動脈管壁時足以保持所述低溫施用器的閾值溫度的供給壓力、質量流量和反壓下實施。
[0522]87.權利要求86的系統(tǒng)，其中所述低溫施用器的閾值溫度是_80°C或更低，所述預定的接觸時間不大于120秒 。
[0523]88.權利要求86的系統(tǒng)，其中所述低溫施用器的溫度是_80°C或更低，所述預定的接觸時間不大于90秒。
[0524]89.權利要求86的系統(tǒng)，其中所述低溫施用器的溫度是_80°C或更低，所述預定的接觸時間不大于60秒。
[0525]90.權利要求86的系統(tǒng)，其中所述低溫施用器的溫度是_60°C或更低但不小于-80°C，所述預定的接觸時間不大于150秒。
[0526]91.一種通過低溫調制所述患者的腎動脈附近的腎神經來治療患者的方法，所述患者經診斷患有高血壓、心力衰竭、慢性腎衰竭、晚期腎病、急性心肌梗塞、造影劑腎病、中樞交感活動過度、胰島素抵抗、糖尿病、代謝綜合征中的至少一種，低溫調制所述方法包括:
[0527]將實施例1的低溫導管血管內定位于所述患者的腎動脈內；
[0528]促進所述低溫導管的低溫施用器與所述患者的腎動脈內壁之間的接觸；
[0529]將低溫流體供至所述低溫施用器由此使所述低溫流體在所述低溫施用器內吸熱蒸發(fā)；
[0530]從所述低溫施用器放出蒸發(fā)的低溫流體；
[0531]使所述低溫施用器與所述管壁之間的接觸保持第一預定的時間，所述第一預定的時間對應于低溫流體主動供至所述低溫施用器時；
[0532]使所述低溫施用器與所述管壁之間的接觸保持第二預定的時間量，所述第二預定的時間段對應于低溫流體不再主動供至所述低溫施用器時；和
[0533]在所述第二預定的時間段屆滿時從所述管壁移出所述低溫施用器。
[0534]92.權利要求91的方法，其中所述從所述管壁移出所述低溫施用器包括為了另一治療將所述低溫施用器重新定位至所述管壁的另一部分。
[0535]93.權利要求91的方法，其中所述從所述管壁移出所述低溫施用器包括從所述患者移出所述低溫導管。
[0536]94.一種預測低溫消融治療結果的方法，所述方法包括:
[0537]將血管內低溫施用器置于鄰近腎神經的腎動脈中；
[0538]監(jiān)測指示交感腎神經活動的生理學參數；
[0539]獲得被監(jiān)測的生理學參數的第一測量；
[0540]將一腎神經冷卻至足以使所述腎神經暫時喪失能力的溫度；
[0541]獲得被監(jiān)測的生理學參數的第二測量，其中所述第一測量在冷卻之前獲得，所述第二測量在冷卻之后獲得；和
[0542]比較所述第一測量與所述第二測量以確定交感腎神經活動的變化。
[0543]95.權利要求94的方法，其還包括在將所述腎神經冷卻至足以使所述腎神經暫時喪失能力的溫度之前和之后實施已知促進由腎神經介導的生理學反應的激惹試驗。
[0544]96.權利要求94的方法，其中所述激惹試驗包括以下至少其一:
[0545]所述腎神經的電刺激；和
[0546]將化學試劑輸注入腎動脈中。
[0547]97.權利要求94的方法，其中所述將腎神經冷卻至足以使所述腎神經暫時喪失能力的溫度包括將所述腎神經冷卻至約-20°C和0°C之間。
[0548]98.權利要求94的方法，其中所述監(jiān)測指示交感腎神經活動的生理學參數包括監(jiān)測以下至少其一:
[0549]腎素水平；和
[0550]腎上腺素水平。
【權利要求】
1.用于低溫消融腎動脈的組織的整裝的低溫-導管系統(tǒng)，所述低溫-導管系統(tǒng)包括: 具有近端和遠端的延伸桿，所述近端配置用以連接到冷凍劑源； 位于所述延伸桿的近端附近的柄； 位于所述延伸桿的遠端附近并配置用于施加低溫的低溫-施用器，所述低溫-施用器包括膨脹室； 供給管腔，所述供給管腔基本上位于所述延伸桿內，配置用以從所述冷凍劑源接收冷凍劑，并沿著所述延伸桿延伸，其中所述供給管腔提供所述冷凍劑源與所述膨脹室之間的流體連接； 基本上位于所述延伸桿內并沿著所述延伸桿延伸的排放管腔，其中所述排放管腔用來將蒸發(fā)的冷凍劑從所述膨脹室移至所述近端；和 配置用以控制所述冷凍劑的流動的驅動器。
2.權利要求1的低溫-導管系統(tǒng)，其還包括配置用以將冷凍劑流限于不大于2分鐘/次的定時器。
3.權利要求1的低溫-導管系統(tǒng)，其中所述低溫-施用器連接到所述延伸桿的遠端。
4.權利要求1的低溫-導管系統(tǒng)，其還包括冷凍劑源，其中所述冷凍劑源是具有小于約20克N2O的加壓容器。
5.權利要求1的低溫-導管系統(tǒng)，其中所述冷凍劑是一氧化二氮、氬、二氧化碳、氯二氟甲烷、二氯二氟甲烷或二氯四氟乙烷。
6.權利要求1的低溫-導管系統(tǒng)，其中所述低溫-導管不從低溫-控制臺接收冷凍劑。
7.權利要求1的低溫-導管系統(tǒng)，其中所述冷凍劑源是具有N2O的套筒或圓筒。
8.權利要求1的低溫-導管系統(tǒng)，其中所述柄配置用以接收所述冷凍劑源。
9.權利要求1的低溫-導管系統(tǒng)，其中所述低溫-導管并非配置用以連接到分離的低溫-控制臺。
10.權利要求1的低溫-導管系統(tǒng)，其中所述低溫-導管在單次使用后被丟棄。
11.權利要求1的低溫-導管系統(tǒng)，其中所述低溫-施用器是金屬末端、球囊、點消融末端、可擴張的環(huán)或可擴張的金屬結構中的至少一種。
12.權利要求1的低溫-導管系統(tǒng)，其中所述低溫-施用器是可充氣的球囊，其中所述可充氣的球囊在其充脹結構時具有不大于約15_的長度和不大于約10_的直徑。
13.權利要求11的低溫-導管系統(tǒng)，其中所述可充氣的球囊在其充脹結構時具有不大于約8mm的長度。
14.權利要求1的低溫-導管系統(tǒng)，其還包括配置用以為所述低溫-施用器提供通向腎動脈的血管內通路的輸送套管。
15.權利要求14的低溫-導管系統(tǒng)，其中所述輸送套管包括外直徑不大于約0.08"并且內直徑不大于約0.07"的中空管。
16.權利要求14的低溫-導管系統(tǒng)，其中所述輸送套管包括外直徑不大于約0.105"并且內直徑不大于約0.091"的中空管。
17.用于低溫消融腎動脈的組織的低溫-導管裝置，其包括: 具有近端和遠端的延伸桿；位于所述延伸桿的遠端附近并配置用于施加低溫的低溫-施用器，所述低溫-施用器包括至少一個節(jié)流孔和膨脹室，其中所述低溫-施用器為一金屬末端； 位于所述延伸桿的近端附近的柄； 供給管腔，所述供給管腔基本上位于所述延伸桿內，并沿著所述延伸桿延伸，其中所述供給管腔提供所述膨脹室與所述近端之間的流體連接； 基本上位于所述延伸桿內并沿著所述延伸桿延伸的排放管腔，其中所述排放管腔配置用以將蒸發(fā)的冷凍劑從所述膨脹室除去； 其中所述低溫-導管配置用以從來源接收冷凍劑流體并將所述冷凍劑流體通過所述供給管腔供至所述膨脹室；和 其中所述節(jié)流孔配置用以促進所述冷凍劑流體在所述膨脹室內吸熱膨脹以使所述低溫-施用器冷卻。
18.權利要求17的低溫-導管，其中所述金屬末端包含不銹鋼、鉬、鉬銥或銀中的一種或多種。
19.權利要求17的低溫-導管，其中所述延伸桿的遠端是可控地可偏轉的。
20.權利要求19的低溫-導管，其中所述低溫-導管還包括: 位于所述延伸桿的遠端中的柔性偏置刺狀物； 置于所述柄中的偏轉驅動器；和 具有遠端和近端的控制線，其中所述遠端連接到所述柔性偏置刺狀物的遠端，所述近端連接到所述偏轉驅動器， 其中所述柔性偏置刺狀物配置用以在啟動所述偏轉驅動器時偏轉。
21.權利要求19的低溫-導管，其中所述延伸桿的遠端在其完全偏轉狀態(tài)時具有不大于約IOmm的曲率半徑。
22.權利要求17的低溫-導管，其中所述金屬末端是小于或等于約3_長并且直徑小于或等于約0.06"。
23.權利要求19的低溫-導管，其中所述延伸桿的遠端具有最大偏轉狀態(tài)，其中所述金屬末端自所述延伸桿的縱軸起偏轉不小于5mm但不大于15_。
24.用于熱消融組織的低溫-導管裝置，所述低溫-導管包括: 具有近端和遠端的延伸桿； 位于所述延伸桿的遠端附近并配置用于施加低溫的低溫-施用器，所述低溫-施用器包括至少一個節(jié)流孔和膨脹室，其中所述低溫-施用器配置用以低溫消融腎動脈內的一細長區(qū)； 位于所述延伸桿的近端附近的柄； 供給管腔，所述供給管腔基本上位于所述延伸桿內，并沿著所述延伸桿延伸，其中所述供給管腔提供所述低溫-施用器與所述柄之間的流體連接；和 基本上位于所述延伸桿內并沿著所述延伸桿延伸的排放管腔，其中所述排放管腔配置用以將蒸發(fā)的冷凍劑從所述低溫-施用器除去； 其中所述低溫-導管配置用以從來源接收冷凍劑流體并將所述冷凍劑流體通過所述供給管腔供至所述低溫-施用器； 其中所述節(jié)流孔配置用以促進所述冷凍劑流體在所述膨脹室內吸熱膨脹以使所述低溫-施用器冷卻。
25.權利要求24的低溫-導管，其中所述低溫-導管包括約束絲管腔，所述約束絲管腔在約束絲被插入所述約束絲管腔時使所述低溫-施用器保持基本上線形的結構。
26.權利要求25的低溫-導管，其中所述低溫-施用器在所述約束絲被至少部分移去時呈現非線形結構。
27.權利要求26的低溫-導管，其中所述非線形結構包括螺旋形的曲線形狀中的至少一種。
28.權利要求24的低溫-導管，其中所述低溫-施用器在被容納在輸送套管內時保持基本上線形的結構。
29.權利要求28的低溫-導管，其中所述低溫-施用器在延伸超過所述輸送套管時呈現非線形結構。
30.權利要求29的低溫-導管，其中所述非線形結構包括螺旋形的曲線形狀中的至少一種。
31.權利要求24的低溫-導管，其中所述低溫-導管包括控制線和柔性偏置刺狀物。
32.權利要求24的低溫-導管，其中所述低溫-施用器包括靶向不同方向的兩個或更多個節(jié)流孔，從而在冷凍劑經過所述節(jié)流孔時在所述低溫-施用器上產生不同和離散的低溫區(qū)域。
33.權利要求24的低溫-導管，其中所述低溫-施用器包含聚合物組合物。
34.權利要求24的低溫-導管，其中所述細長區(qū)長度不大于約30mm。
35.用于熱消融組織的低溫-導管裝置，所述低溫-導管包括: 具有近端和遠端的延伸桿； 位于所述延伸桿的遠端附近并配置用于施加低溫的低溫-施用器，所述低溫-施用器包括至少一個節(jié)流孔和管狀材料的成環(huán)結構，所述成環(huán)結構至少部分地界定膨脹室，其中所述成環(huán)結構起始于所述節(jié)流孔并終止于所述排放管腔； 位于所述延伸桿的近端附近的柄； 供給管腔，所述供給管腔基本上位于所述延伸桿內，并沿著所述延伸桿延伸，其中所述供給管腔提供所述低溫-施用器與所述柄之間的流體連接； 基本上位于所述延伸桿內并沿著所述延伸桿延伸的排放管腔，其中所述排放管腔配置用以將蒸發(fā)的冷凍劑從所述低溫-施用器除去； 其中所述低溫-導管配置用以從來源接收冷凍劑流體并將所述冷凍劑流體通過所述供給管腔供至所述低溫-施用器；和 其中所述節(jié)流孔配置用以促進所述冷凍劑流體在所述膨脹室內吸熱膨脹以使所述低溫-施用器冷卻。
36.權利要求35的低溫-導管，其中所述成環(huán)結構在保留于輸送套管內時具有第一結構，在延伸超過所述輸送套管時具有第二不同的結構。
37.權利要求35的低溫-導管，其中所述閉環(huán)結構被定型為基本上平面的環(huán)或螺旋形結構。
38.權利要求35的低溫-導管，其中所述閉環(huán)結構形成直徑約4mm至約IOmm的環(huán)。
39.權利要求35的低溫-導管，其中所述閉環(huán)結構在使用時基本上垂直于所述延伸桿。
40.權利要求35的低溫-導管，其中所述閉環(huán)結構包含金屬組合物或聚合物組合物。
41.權利要求35的低溫-導管，其中所述閉環(huán)結構具有約0.381mm或更大的內直徑。
42.權利要求35的低溫-導管，其中所述閉環(huán)結構配置用以連續(xù)地接觸腎動脈壁。
43.權利要求35的低溫-導管，其中所述閉環(huán)結構配置用以間斷地接觸腎動脈壁。
44.用于熱消融組織的低溫-導管裝置，所述低溫-導管包括: 具有近端和遠端的延伸桿； 位于所述延伸桿的遠端附近并配置用于施加低溫的低溫-施用器，所述低溫-施用器包括至少一個節(jié)流孔和球囊，所述球囊沿著單個開口連接到所述延伸桿的遠端； 位于所述延伸桿的近端附近的柄； 供給管腔，所述供給管腔基本上位于所述延伸桿內，并沿著所述延伸桿延伸，其中所述供給管腔提供所述低溫-施用器與所述柄之間的流體連接；和 基本上位于所述延伸桿內并沿著所述延伸桿延伸的排放管腔，其中所述排放管腔配置用以將蒸發(fā)的冷凍劑從所述低溫-施用器除去； 其中所述低溫-導管配置用以從來源接收冷凍劑流體并將所述冷凍劑流體通過所述供給管腔供至所述低溫-施用器； 其中所述節(jié)流孔配置用以促進所述冷凍劑流體在所述球囊內吸熱膨脹以使所述低溫-施用器冷卻。
45.權利要求44的低溫-導管，其中所述球囊在使用時未完全充脹。
46.權利要求44的低溫-導管，其中所述球囊在使用時是阻塞性的。
47.權利要求44的低溫-導管，其中所述低溫-施用器包括用于測量所述球囊內的壓力的壓力傳感器。
48.權利要求44的低溫-導管，其中當冷凍劑流經所述一個或多個節(jié)流孔時所述球囊變冷足以沿著它的整個周緣低溫消融組織。
49.權利要求44的低溫-導管，其中當冷凍劑流經所述一個或多個節(jié)流孔時所述球囊變冷足以僅在離散的點低溫消融組織。
50.權利要求49的低溫-導管，其中所述離散的點彼此呈線形和/或輻射狀間隔。
51.用于熱消融組織的低溫-導管裝置，所述低溫-導管包括: 具有近端和遠端的延伸桿； 位于所述延伸桿的遠端附近并配置用于施加低溫的低溫-施用器，所述低溫-施用器包括至少一個節(jié)流孔和球囊，所述球囊在使用時并不阻塞腎動脈； 偏轉裝置，所述偏轉裝置配置用以使所述球囊偏轉在管壁上從而在所述球囊接觸所述管壁之處實現低溫消融； 位于所述延伸桿的近端附近的柄； 供給管腔，所述供給管腔基本上位于所述延伸桿內，并沿著所述延伸桿延伸，其中所述供給管腔提供所述低溫-施用器與所述柄之間的流體連接；和 基本上位于所述延伸桿內并沿著所述延伸桿延伸的排放管腔，其中所述排放管腔配置用以將蒸發(fā)的冷凍劑從所述低溫-施用器除去； 其中所述低溫-導管配置用以從來源接收冷凍劑并將所述冷凍劑通過所述供給管腔供至所述低溫-施用器；其中所述節(jié)流孔配置用以促進所述冷凍劑在所述球囊內吸熱膨脹以使所述低溫-施用器冷卻。
52.用于熱消融組織的低溫-導管裝置，所述低溫-導管包括: 具有近端和遠端的延伸桿； 位于所述延伸桿的遠端附近并配置用于施加低溫的低溫-施用器，所述低溫-施用器包括兩個或更多個節(jié)流孔和一個或更多個球囊，所述球囊連接到所述延伸桿的遠端并配置用以從一個或多個所述節(jié)流孔接收冷凍劑； 位于所述延伸桿的近端附近的柄； 一個或更多個供給管腔，所述供給管腔基本上位于所述延伸桿內，并沿著所述延伸桿延伸，其中所述供給管腔提供所述低溫-施用器與所述柄之間的流體連接；和 基本上位于所述延伸桿內并沿著所述延伸桿延伸的排放管腔，其中所述排放管腔配置用以將蒸發(fā)的冷凍劑從所述低溫-施用器除去；其中 所述低溫-導管配置用以從來源接收冷凍劑并將所述冷凍劑通過所述供給管腔供至所述低溫-施用器； 其中所述節(jié)流孔配置用以促進所述冷凍劑在所述一個或更多個球囊內吸熱膨脹以使所述低溫-施用器冷卻。
53.權利要求52的低溫-導管，其還包括兩個或更多個供給管腔從而不同的供給管腔將冷凍劑供至不同的節(jié)流孔。
54.用于熱消融組織的低溫-導管裝置，所述低溫-導管包括: 具有近端和遠端的延伸桿； 位于所述延伸桿的遠端附近并配置用于施加低溫的低溫-施用器，其中所述低溫-施用器包括至少一個節(jié)流孔和金屬末端，所述金屬末端在不受限制時偏置而向外膨脹； 位于所述延伸桿的近端附近的柄； 一個或更多個供給管腔，所述供給管腔基本上位于所述延伸桿內，并沿著所述延伸桿延伸，其中所述供給管腔提供所述低溫-施用器與所述柄之間的流體連接；和 基本上位于所述延伸桿內并沿著所述延伸桿延伸的排放管腔，其中所述排放管腔配置用以將蒸發(fā)的冷凍劑從所述低溫-施用器除去； 其中所述低溫-導管配置用以從來源接收冷凍劑并將所述冷凍劑通過所述供給管腔供至所述低溫-施用器； 其中所述節(jié)流孔配置用以促進所述冷凍劑在所述金屬末端內吸熱膨脹以使所述低溫-施用器冷卻。
55.權利要求54的低溫-導管，其中所述金屬末端包括在受輸送套管限制時具有第一直徑和在不受輸送套管限制時具有第二較大直徑的金屬末端。
56.權利要求54的低溫-導管,其中所述金屬末端包括一個或更多個金屬突出物,所述金屬突出物在被輸送套管包圍時緊靠所述金屬末端的剩余部分。
57.權利要求55的低溫-導管，其中所述一個或更多個金屬突出物配置用以在不被所述輸送套管包圍時向外延伸而接觸管壁。
58.用于熱消融組織的低溫-導管裝置，所述低溫-導管包括: 具有近端和遠端的延伸桿，其中所述延伸桿包括具有不同直徑的至少兩部分； 位于所述延伸桿的遠端附近并配置用于施加低溫的低溫-施用器，所述低溫-施用器包括至少一個節(jié)流孔和膨脹室； 位于所述延伸桿的近端附近的柄； 供給管腔，所述供給管腔基本上位于所述延伸桿內，并沿著所述延伸桿延伸，其中所述供給管腔提供所述低溫-施用器與所述柄之間的流體連接；和 基本上位于所述延伸桿內并沿著所述延伸桿延伸的排放管腔，其中所述排放管腔配置用以將蒸發(fā)的冷凍劑從所述低溫-施用器除去，其中所述排放管腔的接近所述柄的第一部分比所述排放管腔的接近所述低溫-施用器的第二部分具有更大的橫截面積； 其中所述低溫-導管配置用以從來源接收冷凍劑并將所述冷凍劑通過所述供給管腔供至所述低溫-施用器； 其中所述節(jié)流孔配置用以促進所述冷凍劑在所述膨脹室內吸熱膨脹以使所述低溫-施用器冷卻。
59.權利要求58的低溫-導管，其中所述延伸桿包括接近所述柄的供給部分和接近所述低溫-施用器的可偏轉部分，其中所述供給部分的直徑大于所述可偏轉部分。
60.權利要求59的低溫-導管，其中所述供給部分包括所述延伸桿長度的90%或更多。
61.權利要求59的低溫-導管,其中所述可偏轉部分包括2cm至IOcm的長度。
62.權利要求61的低溫-導管，其中所述可偏轉部分配置用于可控地偏轉。
63.用于熱消融組織的低溫-導管裝置，所述低溫-導管包括: 具有近端和遠端的延伸桿； 位于所述延伸桿的遠端附近并配置用于施加低溫的低溫-施用器，所述低溫-施用器包括至少一個節(jié)流孔和膨脹室； 供給管腔，所述供給管腔基本上位于所述延伸桿內，并沿著所述延伸桿延伸，其中所述供給管腔提供所述膨脹室與所述近端之間的流體連接； 基本上位于所述延伸桿內并沿著所述延伸桿延伸的排放管腔，其中所述排放管腔配置用于從所述膨脹室除去蒸發(fā)的冷凍劑；和 形成在所述供給管腔內的至少一個預冷卻孔，其中所述預冷卻孔鄰近所述膨脹室； 其中所述低溫-導管配置用以從來源接收冷凍劑并將所述冷凍劑通過 所述供給管腔供至所述膨脹室和所述預冷卻孔。
64.權利要求63的低溫-導管，其中所述至少一個預冷卻孔形成在所述柄中或者在所述延伸桿的鄰近所述柄的部分中。
65.權利要求63的低溫-導管，其中所述至少一個預冷卻孔形成在所述延伸桿的不被插入患者中的部分中。
66.權利要求63的低溫-導管，其中所述至少一個預冷卻孔包括比所述節(jié)流孔更小的開口。
67.權利要求63的低溫-導管，其還包括鄰近冷卻口的隔離層。
68.用于熱消融組織的低溫消融系統(tǒng)，所述低溫消融系統(tǒng)包括: 低溫-導管，其包括_ 具有近端和遠端的延伸桿；位于所述延伸桿的遠端附近并配置用于施加低溫的低溫-施用器，所述低溫-施用器包括至少一個節(jié)流孔和膨脹室； 位于所述延伸桿的近端附近的柄； 供給管腔，所述供給管腔基本上位于所述延伸桿內，并沿著所述延伸桿延伸，其中所述供給管腔提供所述低溫-施用器與所述柄之間的流體連接； 基本上位于所述延伸桿內并沿著所述延伸桿延伸的排放管腔，其中所述排放管腔配置用以將蒸發(fā)的冷凍劑從所述低溫-施用器除去； 其中所述低溫-導管配置用以從來源接收冷凍劑流體并將所述冷凍劑流體通過所述供給管腔供至所述低溫-施用器； 其中所述節(jié)流孔配置用以促進所述冷凍劑流體在所述膨脹室內吸熱膨脹以使所述低溫-施用器冷卻； 輸送套管，所述輸送套管配置用以包圍所述低溫-導管，從而所述輸送套管的內表面與所述低溫-導管的外表面之間存在間隙；和 致冷流體供給，所述致冷流體供給配置用以將致冷流體供入所述低溫-導管與所述輸送套管之間的間隙。
69.權利要求68的低溫消融系統(tǒng)，其中所述致冷流體是鹽水。
70.權利要求68的低溫消融系統(tǒng)，其中所述輸送套管包括限流器或密封器以防止或減少致冷流體流入患者中。
71.權利要求68的低溫消融系統(tǒng)，其還包括溫度傳感器，所述溫度傳感器配置用以向配置用以控制所述致冷流體流的控制器提供所述間隙的溫度測量值。
72.權利要求68的低溫消融系統(tǒng)，其中所述致冷流體在約室溫下。
73.權利要求68的低溫消融系統(tǒng)，其中所述致冷流體低于室溫。
74.權利要求68的低溫-導管，其還包括可操縱的導引導管。
75.用于通過低溫消融鄰近患者腎動脈的腎神經來腎神經調制的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 低溫導管，其包括_ 沿著軸延伸的延伸桿，所述延伸桿具有近端和遠端； 位于所述延伸桿的遠端遠側并配置血管內供入患者的腎動脈中的低溫施用器，所述低溫施用器包括節(jié)流孔和膨脹室； 位于所述延伸桿的近端附近的柄； 供給管腔，所述供給管腔基本上位于所述延伸桿內，并沿著所述延伸桿的軸延伸，所述供給管腔配置用以使所述低溫-施用器與所述柄流體連接；和 基本上位于所述延伸桿內并沿著所述延伸桿的軸延伸的排放管腔，所述排放管腔配置用以使所述柄與所述低溫-施用器流體連接， 其中所述低溫導管配置用以從低溫源接收冷凍劑流體并在低壓下將所述冷凍劑流體通過所述供給管腔供至所述低溫施用器， 其中所述節(jié)流孔配置用以促進所述冷凍劑流體在所述膨脹室內吸熱膨脹以使接近所述低溫-施用器的腎動脈壁冷卻；和 包括低溫源和控制器的低溫控制臺，所述控制器配置用以運行指令來命令所述低溫控制臺將所述冷凍劑流體供至所述低溫導管。
76.權利要求75的系統(tǒng)，其中所述冷凍劑源包括含有致冷流體的筒。
77.權利要求75的系統(tǒng)，其中所述低溫控制臺包括配置用以與所述低溫導管的柄相連的手持式結構。
78.權利要求77的系統(tǒng)，其中所述手持式結構是全部可丟棄的。
79.權利要求77的系統(tǒng)，其中所述手持式結構是部分可丟棄的。
80.權利要求77的系統(tǒng)，其中所述手持式結構包括含有低溫流體的套筒。
81.權利要求80的系統(tǒng)，其中所述套筒是可丟棄的。
82.權利要求80的系統(tǒng)，其中所述套筒是可重復使用的。
83.權利要求75的系統(tǒng)，其中所述冷凍劑源包含液體一氧化二氮。
84.權利要求75的系統(tǒng)，其中所述控制器配置用以根據來自所述低溫導管的反饋調節(jié)低溫流體的供給。
85.權利要求75的系統(tǒng)，其中所述低溫控制臺還包括真空裝置，所述真空裝置配置用以在反壓下從所述低溫導管的低溫施用器移除蒸發(fā)的低溫流體以在低溫流體沸騰溫度保持-60 V或更低時優(yōu)化經過所述低溫施用器的低溫流體的質量流量。
86.權利要求75的系統(tǒng)，其中所述控制器還配置用以供給液體低溫流體并從所述低溫導管的低溫施用器抽出蒸發(fā)的低溫流體，其中所述供給和抽出是在所述低溫施用器在預定的接觸時間中接觸腎動脈管壁時足以保持所述低溫施用器的閾值溫度的供給壓力、質量流量和反壓下實施。
87.權利要求86的系統(tǒng)，其中所述低溫施用器的閾值溫度是_80°C或更低，所述預定的接觸時間不大于120秒。
88.權利要求86的系統(tǒng)，其中所述低溫施用器的溫度是_80°C或更低，所述預定的接觸時間不大于90秒。
89.權利要求86的系統(tǒng)，其中所述低溫施用器的溫度是_80°C或更低，所述預定的接觸時間不大于60秒。
90.權利要求86的系統(tǒng)，其中所述低溫施用器的溫度是_60°C或更低但不小于_80°C，所述預定的接觸時間不大于150秒。
91.一種通過低溫調制所述患者的腎動脈附近的腎神經來治療患者的方法，所述患者經診斷患有高血壓、心力衰竭、慢性腎衰竭、晚期腎病、急性心肌梗塞、造影劑腎病、中樞交感活動過度、胰島素抵抗、糖尿病、代謝綜合征中的至少一種，低溫調制所述方法包括: 將實施例1的低溫導管血管內定位于所述患者的腎動脈內； 促進所述低溫導管的低溫施用器與所述患者的腎動脈內壁之間的接觸； 將低溫流體供至所述低溫施用器由此使所述低溫流體在所述低溫施用器內吸熱蒸發(fā)； 從所述低溫施用器放出蒸發(fā)的低溫流體； 使所述低溫施用器與所述管壁之間的接觸保持第一預定的時間，所述第一預定的時間對應于低溫流體主動供至所述低溫施用器時； 使所述低溫施用器與所述管壁之間的接觸保持第二預定的時間量，所述第二預定的時間段對應于低溫流體不再主動供至所述低溫施用器時；和在所述第二預定的時間段屆滿時從所述管壁移出所述低溫施用器。
92.權利要求91的方法，其中所述從所述管壁移出所述低溫施用器包括為了另一治療將所述低溫施用器重新定位至所述管壁的另一部分。
93.權利要求91的方法，其中所述從所述管壁移出所述低溫施用器包括從所述患者移出所述低溫導管。
94.一種預測低溫消融治療結果的方法，所述方法包括: 將血管內低溫施用器置于鄰近腎神經的腎動脈中； 監(jiān)測指示交感腎神經活動的生理學參數； 獲得被監(jiān)測的生理學參數的第一測量； 將一腎神經冷卻至足以使所述腎神經暫時喪失能力的溫度； 獲得被監(jiān)測的生理學參數的第二測量，其中所述第一測量在冷卻之前獲得，所述第二測量在冷卻之后獲得；和 比較所述第一測量與所述第二測量以確定交感腎神經活動的變化。
95.權利要求94的方法，其還包括在將所述腎神經冷卻至足以使所述腎神經暫時喪失能力的溫度之前和之后實施已知促進由腎神經介導的生理學反應的激惹試驗。
96.權利要求94的方法，其中所述激惹試驗包括以下至少其一: 所述腎神經的電刺激；和 將化學試劑輸注入腎動脈中。
97.權利要求94的方法，其中所述將腎神經冷卻至足以使所述腎神經暫時喪失能力的溫度包括將所述腎神經冷卻至約_20°C和(TC之間。
98.權利要求94的方法，其中所述監(jiān)測指示交感腎神經活動的生理學參數包括監(jiān)測以下至少其一: 腎素水平；和 腎上腺素水平。
【文檔編號】A61B18/02GK103547229SQ201180048506
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2011年8月5日 優(yōu)先權日:2010年8月5日
【發(fā)明者】艾瑞克·萊巴, 內奧米·巴克利, 本杰明·C.·克拉克, 丹尼·多諾萬, 馬克·蓋爾方德, 盧克·休斯, 布賴恩·凱里, 馬克·S.·梁, 格溫達·麥克馬林, 卡魯恩·那伽, 史蒂芬·納什, 羅曼·圖洛夫斯基, 拉娜·伍莉, 丹尼斯·扎林斯 申請人:美敦力阿迪安盧森堡有限責任公司