具有配置用于提高電能分布的均勻性的電極接觸表面的治療設備及相關聯(lián)設備和方法
【專利說明】具有配置用于提高電能分布的均勻性的電極接觸表面的治療設備及相關聯(lián)設備和方法
相關申請的交叉引用
[0001]本申請要求2013年3月15日提交的當前待審的美國臨時專利申請N0.61/800, 535的權益，該臨時專利申請的公開內(nèi)容通過引用整體結(jié)合于此。
技術領域
[0002]本技術涉及包括可展開(employed)用于在體腔內(nèi)執(zhí)行療法治療(例如，神經(jīng)調(diào)制治療)的電極的治療組件。
【背景技術】
[0003]交感神經(jīng)系統(tǒng)(SNS)是通常與應激反應相關的主要非自愿的身體控制系統(tǒng)。SNS的纖維延伸通過人體的幾乎每個器官系統(tǒng)中的組織并且可影響諸如光瞳直徑，腸能動力、和尿量之類的特性。這種調(diào)節(jié)可適應性地用于在維持體內(nèi)平衡或使身體準備對環(huán)境因素作出快速反應。然而，SNS的慢性激活是可推動許多疾病狀態(tài)的演進的常見的適應不良反應。具體而言，腎SNS的過度激活已通過實驗和在人類中被標識為對高血壓的復雜病理生理學、容量超負荷(諸如，心臟衰竭)的狀態(tài)、和進行性腎臟疾病的可能的貢獻者。
[0004]腎臟的交感神經(jīng)終止于腎血管、腎小球旁器、和腎小管及其他結(jié)構(gòu)。例如，腎臟交感神經(jīng)的刺激可引起腎素釋放增加、鈉重吸收增加、和腎血流量減少。在通過升高的交感神經(jīng)緊張來表征的疾病狀態(tài)下，腎功能的這些和其它的神經(jīng)調(diào)制組件受到顯著的刺激。例如，作為腎交感神經(jīng)傳出刺激的結(jié)果，減少的腎血流量和腎小球濾過率很可能是心腎綜合征中的腎功能喪失(即，由于慢性心臟衰竭的進行性并發(fā)癥的腎功能不全)的基礎。用于阻礙腎交感神經(jīng)刺激的結(jié)果的藥理學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(旨在對抗腎交感神經(jīng)介導的鈉和水潴留(retent1n))。然而，這些藥理學的策略有顯著限制，包括有限的療效、依從性問題、副作用及其他。
【附圖說明】
[0005]通過參考以下附圖可更好地理解本技術的許多方面。對于一些實施例，附圖的相對尺寸可按比例繪制。對于其他實施例，附圖可不按比例繪制。為了方便參考，在本公開通篇中相同的附圖標記用于標識相同或至少大體相似或類似的部件或特征。
[0006]圖1是具有根據(jù)本技術的實施例配置的管狀電極的治療設備的局部等距視圖，該管狀電極具有一接觸表面。
[0007]圖2A是圖1的示出了接觸表面內(nèi)的切割形狀的管狀電極的一部分的局部俯視圖。
[0008]圖2B是在能量遞送期間示出了對應于切割形狀附近的電場的場點的圖2A所示的管狀電極的該部分的局部俯視圖。
[0009]圖3A-3C是示出了根據(jù)本技術的實施例配置的各種切割形狀的局部俯視圖。
[0010]圖4是示出了根據(jù)本技術的實施例配置的不同尺寸的切割形狀的局部俯視圖。
[0011]圖5是示出了根據(jù)本技術的實施例配置的不同間隔的切割形狀的局部俯視圖。
[0012]圖6是示出了配置成定義根據(jù)本技術的實施例配置的管狀電極的接觸表面部分的內(nèi)和外電介質(zhì)材料部分的局部俯視圖。
[0013]圖7是示出了配置成定義根據(jù)本技術的實施例配置的管狀電極的接觸表面的內(nèi)和外電介質(zhì)材料部分的局部俯視圖。
[0014]圖8A和8B是示出了根據(jù)本技術的實施例的圖1的治療設備的操作的局部示意、截面解剖圖。
[0015]圖8C和8D是示出了根據(jù)本技術的實施例的可通過切割形狀和電介質(zhì)材料的各種配置實現(xiàn)的創(chuàng)口剖面(profile)的局部示意、截面解剖圖。
[0016]圖9A是根據(jù)本技術的實施例配置的包括控制構(gòu)件和圖1的治療設備的導管的透視圖。
[0017]圖9B是示出了根據(jù)本技術的另一實施例配置的圖9A的控制構(gòu)件的替代配置的透視圖。
【具體實施方式】
[0018]以下公開內(nèi)容描述了具有配置用于至少大體均勻地遞送電能的電極接觸表面的血管內(nèi)治療設備、及相關聯(lián)的設備、系統(tǒng)和方法。本文中參考圖1-9B描述了本技術的若干實施例的具體細節(jié)。雖然在腎血管內(nèi)神經(jīng)調(diào)制的情況下描述了若干實施例，但除本文所描述的那些之外的其他應用和其他實施例在本技術的范圍內(nèi)。例如，一些實施例對心臟狀況(例如，心室纖顫)或表面(cosmetic)狀況(例如，靜脈曲張)的治療有用。此外，一些實施例可對施加在血管外(諸如，在消化道內(nèi)(例如，巴瑞特食管))的治療有用。此外，本技術的一些實施例可具有與本文所描述的那些不同的配置、部件、或過程。此外，本領域的技術人員將理解一些實施例可以具有除本文所示或描述的那些之外的部件和/或程序，并理解這些和其他實施例可以沒有本文所示或描述的若干部件和/或程序，而不背離本技術的范圍。
[0019]在一些實例中，傳統(tǒng)的導管電極可遞送過度的電能或遞送不足的電能。這可例如由于電極的接觸表面處的“邊緣效應”而發(fā)生。例如，相對高電場強度(例如，電流密度)的局部區(qū)域、或“熱點”可形成于接觸表面的邊緣以及相對低電場強度的局部區(qū)域、或“冷點”可向接觸表面的內(nèi)部形成。熱點可能會損壞非目標組織，而冷點可以不足地治療目標組織。為了補償熱點，一個傳統(tǒng)的方法是增加接觸表面的邊緣處或附近的電阻。實際上，這可以創(chuàng)建操縱電流(和伴隨的電場)朝向接觸表面的較小電阻性內(nèi)部部分的較大電阻性路徑。然而，該技術通常增加電阻性加熱，從而可增加損壞非目標組織的概率。為了校正冷點，另一種傳統(tǒng)的方法是向接觸表面遞送更多功率。雖然這可增加冷點處的電場強度，但通常還進一步增加了熱點處的電場強度，從而可同樣增加損壞非目標組織的概率。
[0020]本技術的至少一些實施例提供在接觸表面處補償熱點和/或冷點的新方法。在一些實施例中，管狀電極包括槽，槽被配置成將電極的擴展偏置成其中電極的接觸表面可操作地接合體腔的內(nèi)壁的螺旋形擴展形式。槽可以具有在接觸表面內(nèi)的端部，端部被成形成提高在朝向體腔的內(nèi)壁處的組織的能量遞送期間接觸表面之上的電場的均勻性。在其他實施例中，管狀電極可包括選擇性地位于電極的接觸表面的部分之上的電介質(zhì)材料。例如，電介質(zhì)材料可被選擇性地定位在接觸表面之上，以在使接觸表面的其他部分被暴露的同時電絕緣通過相對高電場強度表征的接觸表面的部分。類似于成形的槽端部，這可提高在朝向體腔的內(nèi)壁處的組織的能量遞送期間接觸表面之上的電場的均勻性。在又一其他實施例中，管狀電極可包括在電極的接觸表面內(nèi)的成形的槽端部和選擇性涂覆的電介質(zhì)材料。在接觸表面內(nèi)的成形的槽端部和/或涂覆在接觸表面上的電介質(zhì)材料的區(qū)域的特性(例如，形狀、大小、和間隔及其他)可被選擇成增強對形成于治療部位處創(chuàng)口的剖面、深度和/或其他方面的控制。
[0021]圖1是示出了根據(jù)本技術的實施例配置的治療設備100的局部示意圖。治療設備100可包括具有壁103的管狀電極102，壁103具有外表面105和內(nèi)表面106。管狀電極102可由包括例如導電聚合物、金屬材料和/或合金材料的各種導電材料形成。在一個實施例中，例如，管狀電極102由鎳鈦合金形成。在其他實施例中，管狀電極102可由兩種或兩種以上不同的合適材料形成。電介質(zhì)材料108可至少部分地覆蓋外表面105。在一些實施例中，電介質(zhì)材料108至少部分地限定在管狀電極102的遠端部分112處的接觸表面110的形狀。在其他實施例中，電介質(zhì)材料108可與接觸表面110間隔開。如本文所使用的“接觸表面”指的是配置成形成與在治療部位處的組織的目標區(qū)域物理接觸(或接近物理接觸)的導電表面。例如，管狀電極102的接觸表面110可以是配置成當管狀電極102在體腔內(nèi)的治療位置處處于展開狀態(tài)時面向體腔的內(nèi)部的管狀電極102的表面部分。管狀電極102能夠可操作地連接至電源(未示出)。在治療過程期間，管狀電極102可被配置成通電以經(jīng)由接觸表面110將電流傳輸至治療位置處的組織中。
[0022]電介質(zhì)材料108可以是沉積的薄膜、涂覆、粘合層、圖案化薄板，或具有另一合適的形式。電介質(zhì)材料108的合適的成分包括例如聚合物(例如，環(huán)氧樹脂和聚烯烴及其他)。在一些實施例中，電介質(zhì)材料108至少部分地覆蓋管狀電極102的內(nèi)表面106。除電絕緣之外，電介質(zhì)材料108可以是導熱的。聚烯烴，例如，可以是相對電阻性的和相對熱傳導的。相對高電阻和相對高熱導率的組合可有用于例如在治療過程期間促進離開管狀電極102的熱傳遞(例如，朝向流過管狀電極102的血液)。在一些情況下，在治療過程期間