(57)【要約】  腎動脈の脈波伝播速度を決定するデバイス、システム、及び方法が開示される。血管内システムは、可撓性の細長い部材上で特定の距離離れて配設された２つ以上のセンサを備える。センサは、腎動脈を通って移動する脈波を用いて、腎動脈の直径及び／又はセンサと血管壁との間の距離など、腎動脈の測定値の変化を測定するように構成される。センサがこれらの変化を測定する時間の差と、センサ間の距離とを使用して、脈波伝播速度を計算する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
血管内に位置決めされる血管内デバイスと前記血管内デバイスと連通している処理システムとを備える血管内の脈波伝播速度（ＰＷＶ）を決定する装置であって、
前記血管内デバイスは、
近位側部分及び遠位側部分を有する可撓性の細長い部材と、
前記可撓性の細長い部材の前記遠位側部分に結合され、第１の位置で前記血管内の測定値をモニタリングする第１の撮像素子と、
前記可撓性の細長い部材の長さに沿って第１の距離だけ前記第１の撮像素子から離間した位置で、前記可撓性の細長い部材の前記遠位側部分に結合され、前記第１の位置から離間した第２の位置で前記血管内の前記測定値をモニタリングする第２の撮像素子とを含み、
前記処理システムは、
前記第１の撮像素子による前記血管内の前記第１の位置における前記血管の前記測定値の前記モニタリングと関連付けられた第１のデータを受信し、
前記第２の撮像素子による前記血管内の前記第２の位置における前記血管の前記測定値の前記モニタリングと関連付けられた第２のデータを受信し、
受信した前記第１及び第２のデータに基づいて、前記血管内の流体の脈波伝播速度を決定し、
前記血管が腎動脈であり、前記第１及び第２の撮像素子のサンプリング周波数が、１０ｋＨｚ以上、より好ましくは２０ｋＨｚ以上、最も好ましくは４０ｋＨｚ以上である、装置。
【請求項２】
前記測定値が、前記血管の直径、前記血管の前記直径の変化、前記血管の壁までの距離、又は前記血管の壁までの距離の変化のうち少なくとも１つを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記処理システムが更に、決定された前記脈波伝播速度に基づいて腎除神経療法の推奨を決定する、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記処理システムが更に、前記脈波伝播速度を使用して、腎除神経術の予測される治療効果に基づいて患者を分類する、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記脈波伝播速度が、
【数５】
2019516476.tif 000007
として決定され、ここで、Ｄ１は第１の距離であり、Δｔは脈波が前記第１の位置に達するのと前記脈波が前記第２の位置に達するのとの間の時間的な差である、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記脈波が前記第１及び第２の位置に達する間の前記時間的な差を決定するのに、前記第１及び第２のデータの特定可能な特徴が利用される、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記特定可能な特徴が、最大直径、最小直径、又は傾きのうち少なくとも１つである、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記脈波伝播速度が、
【数６】
2019516476.tif 000008
として決定され、ここで、ｄＱは時間間隔の間のフローの変化であり、ｄＡは前記時間間隔の間の前記血管の断面積の変化である、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
第１の撮像素子によって血管の第１の位置における前記血管の測定値をモニタリングするステップと、
第２の撮像素子によって、前記血管の長さに沿って第１の距離だけ前記第１の位置から離間した前記血管の第２の位置における、前記血管の測定値をモニタリングするステップと、
前記第１の撮像素子による前記第１の位置における前記血管の前記測定値の前記モニタリングと関連付けられた第１のデータを受信するステップと、
前記第２の撮像素子による前記第２の位置における前記血管の前記測定値の前記モニタリングと関連付けられた第２のデータを受信するステップと、
前記受信した第１及び第２のデータに基づいて、前記血管内の流体の脈波伝播速度を決定するステップとを含み、
前記血管が腎動脈であり、前記第１及び第２の撮像素子のサンプリング周波数が、１０ｋＨｚ以上、より好ましくは２０ｋＨｚ以上、最も好ましくは４０ｋＨｚ以上である、血管内の脈波伝播速度（ＰＷＶ）を決定する、方法。
【請求項１０】
前記測定値が、前記血管の直径、前記血管の前記直径の変化、前記血管の壁までの距離、又は前記血管の壁までの距離の変化のうち少なくとも１つを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記決定された脈波伝播速度に基づいて腎除神経療法の推奨を決定するステップを更に含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記脈波伝播速度を使用して、腎除神経術の予測される治療効果に基づいて患者を分類するステップを更に含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
前記脈波伝播速度が、
【数７】
2019516476.tif 000009
として決定され、ここで、Ｄ１は第１の距離であり、Δｔが、脈波が前記第１の位置に達するのと前記脈波が前記第２の位置に達するのとの間の時間的な差である、請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
前記脈波が前記第１及び第２の位置に達する間の前記時間的な差を決定するのに、前記第１及び第２のデータの特定可能な特徴が利用される、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記特定可能な特徴が、最大直径、最小直径、又は傾きのうち少なくとも１つである、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記脈波伝播速度が、
【数８】
2019516476.tif 000010
として決定され、ここで、ｄＱは時間間隔の間のフローの変化であり、ｄＡは前記時間間隔の間の前記血管の断面積の変化である、請求項９に記載の方法。
【請求項１７】
前記第１の位置における前記血管の前記測定値の前記モニタリング、及び前記第２の位置における前記血管の前記測定値の前記モニタリングが、血管内イメージングを使用して行われる、請求項９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の実施形態は、全体として、医療用デバイスの分野に関し、より詳細には、脈波伝播速度を決定するデバイス、システム、及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高血圧及びその関連の疾患、慢性心不全（ＣＨＦ）並びに慢性腎不全（ＣＲＦ）は、全世界的に重要で且つ大きな健康問題となっている。これらの疾患の現在の治療は、非薬理学的アプローチ、薬理学的アプローチ、外科的アプローチ及び埋め込みデバイスベースのアプローチを含むあらゆる範囲に及ぶ。数多くの治療オプションがあるにも関わらず、血圧コントロール、並びに、心不全及び慢性腎疾患の進行を阻止する努力は依然として十分ではない。
【０００３】
血圧は、体内の電気的力、機械的力、及びホルモン性の力の複雑な相互作用によって制御される。血圧制御の主な電気的成分は、意識的な制御なしに働く、身体の自律神経系の一部である交感神経系（ＳＮＳ）である。交感神経系は、身体の血圧の調節において重要な役割をそれぞれ果たす、脳、心臓、腎臓、及び末梢血管を接続する。脳は主に電気的な役割を果たし、入力を処理し、ＳＮＳの他の部分へ信号を送信する。心臓は、主に機械的な役割を果たし、より高速で強く拍動することによって血圧を上昇させ、より低速で弱く拍動することによって血圧を低下させる。血管も、機械的な役割を果たし、拡張（血圧を低下させる）又は狭窄（血圧を上昇させる）のどちらかによって血圧に影響を与える。
【０００４】
腎臓は、電気、機械、及びホルモン面で中心的役割を果たすので、腎臓における血圧の重要性は拡大される。例えば、腎臓は、ＳＮＳを通して血圧の上昇又は低下の必要性を信号伝達することによって（電気的）、血液を濾過し、体内の流体量を制御することによって（機械的）、並びに心臓及び血管の活動に影響を与える重要なホルモンを放出して、心血管系のホメオスタシスを維持することによって（ホルモン性）、血圧に影響を与える。腎臓は、ＳＮＳとの間で電気信号を送受信することによって、血圧制御に関連する他の臓器に影響を与える。それらは、腎臓の機械的機能及びホルモン機能を部分的に制御するＳＮＳ信号を、主に脳から受信する。同時に、腎臓はまた、ＳＮＳの他の部分へ信号を送信し、それによって系の他の臓器全ての交感神経活性化のレベルを押し上げることがあり、系の電気信号及び対応する血圧の効果を効率的に増幅する。機械的観点から、腎臓は、循環器系内の流体の量に直接影響する、血中の水及びナトリウムの量を制御する役割を担っている。腎臓によって、身体が保持する流体が多くなりすぎた場合、付加された流体量によって血圧が上昇する。最後に、腎臓は、レニン−アンジオテンシン−アルドステロン系（ＲＡＡＳ）を通してイベントのカスケードを活性化させる酵素であるレニンを含む、血圧調節ホルモンを生成する。このカスケードは、血管狭窄、心拍上昇、及び流体保持を含み、交感神経刺激によってトリガし得る。ＲＡＡＳは、通常、高血圧ではない患者の体内で働くが、高血圧患者の間で過活動になる場合がある。腎臓はまた、他の組織にとって、特に血管、心臓、及び腎臓にとって毒性であり得る、交感神経活性の上昇に応答して、サイトカイン及び他の神経ホルモンを生成する。そのため、腎臓の過活動的な交感神経刺激が、慢性高血圧によって引き起こされる臓器の障害の多くの原因となる。
【０００５】
したがって、腎臓の過活動的な交感神経刺激は、高血圧、ＣＨＦ、ＣＲＦ、及び他の心臓腎臓疾患の進行において重要な役割を果たす。心不全及び高血圧症状は、多くの場合、腎臓の異常に高い交感神経活性化をもたらして、心血管損傷の悪循環を作り出す。腎交感神経活性の上昇によって、身体から除去される水及びナトリウムの量が減少すると共に、レニンの分泌が増加して、腎臓に供給する血管の血管狭窄が生じる。腎血管系の血管狭窄によって腎臓の血流が減少することにより、腎臓が求心性ＳＮＳ信号を脳に送信して、末梢血管狭窄がトリガされ、患者の高血圧が増大する。例えば、腎神経調節又は腎神経叢の除神経を介して、腎交感神経活性を低減させることによって、これらの過程を逆転させる。
【０００６】
腎交感神経活性の結果を制御する試みは、中枢作用性の交感神経遮断薬、アンジオテンシン変換酵素阻害剤及び受容体拮抗薬（ＲＡＡＳを遮断するためのもの）、利尿薬（ナトリウム及び水の腎交感神経介在保持に対抗するためのもの）、並びにβ拮抗薬（レニン放出を低減するためのもの）などの薬物の投与を含んでいた。現在の薬理学的戦略は、有効性の限定、法令順守の問題、及び副作用などの重大な限定事項を有する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のように、腎除神経術は抵抗性高血圧に対する治療の選択肢である。しかしながら、腎除神経術の有効性は患者によって大幅に異なる場合がある。最近、主腎動脈内における圧力／流量パルスの速度（脈波伝播速度、即ちＰＷＶ）は、腎除神経術の成果を示す場合があることが、研究によって示されている。抵抗性高血圧の患者のＰＷＶは非常に高い場合があり（例えば、２０ｍ／秒超過）、そのため、比較的短い腎動脈（例えば、長さ５〜８ｃｍ）のＰＷＶを決定することが困難になり得る。
【０００８】
既存の治療は、それらの意図する目的に対してほぼ適正であったが、全ての面において完全に満足のいくものではなかった。本開示のデバイス、システム、及び関連する方法は、従来技術の欠点の１つ又は複数を克服する。
【０００９】
米国特許出願公開第２０１０／０１１３９４９（Ａ１）号は、細長い血管内医療用デバイスを使用して、体腔内を伝播する脈波の速度を測定するシステム及び方法を開示している。細長い医療用デバイスは、内腔内のある位置で脈波データを収集するように構成された、データ収集デバイスを含むことができる。データ収集デバイスは、速度測定システムと連通して結合され、収集したデータを速度測定システムに出力するように構成される。速度測定システムは、収集データに基づいて、脈波の速度を計算するように構成される。
【００１０】
ＷＯ９９／３４７２４Ａ２は、臨床診断及び治療を改善するための、管状壁の性質を決定するデバイス及び方法に関する。有利には、管状壁の伸展性及び順応性に対応する、管状壁の特性が記録される。より具体的には、該文献は、血管の圧力波速度（ＰＷＶ）の定量的決定を提供し、それによって（特に）、動脈瘤、血管の病変部及び非病変部のヤング率、伸展性、順応性、及び反射係数を特性決定する。
【００１１】
Ｐ．Ｌｕｒｚらの「Ａｏｒｔｉｃ  ｐｕｌｓｅ  ｗａｖｅ  ｖｅｌｏｃｉｔｙ  ａｓ  ａ  ｍａｒｋｅｒ  ｆｏｒ  ａｒｔｅｒｉａｌ  ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ  ｐｒｅｄｉｃｔｓ  ｏｕｔｃｏｍｅ  ｏｆ  ｒｅｎａｌ  ｓｙｍｐａｔｈｅｔｉｃ  ｄｅｎｅｒｖａｔｉｏｎ  ａｎｄ  ｒｅｍａｉｎｓ  ｕｎａｆｆｅｃｔｅｄ  ｂｙ  ｔｈｅ  ｉｎｔｅｒｖｅｎｔｉｏｎ」、Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ｈｅａｒｔ  Ｊｏｕｒｎａｌ、Ｖｏｌ．３６、Ｎｏ．Ｓｕｐｐｌ．１、２０１５年８月１日は、抵抗性動脈高血圧に対する腎交感神経除神経術（ＲＳＤ）後の血圧（ＢＰ）変化に対する、大動脈の脈波伝播速度（ＰＷＶ）によって評価される基準の動脈壁硬化の影響、並びに少なくとも部分的に逆転する大動脈硬化の増大に対するＲＳＤの可能性を評価している。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本開示は、脈波伝播速度（ＰＷＶ）として知られている生理量の計算について記載する。ＰＷＶは、心臓ポンピングの結果として患者の血管を通って伝播する、圧力波及び流量波の速度を表す。最近の研究で、血液を腎臓に供給する動脈である腎動脈内のＰＷＶは、腎除神経術として知られている治療法が患者において成功するか否かを示すことが示されている。腎除神経術は高血圧の治療に使用される。本明細書で更に詳細に記載するように、ＰＷＶは血管の直径に基づいて決定することができる。また、ＰＷＶは、センサから血管壁までの距離、及び／又はセンサから血管壁までの距離の変化に基づいて決定することができる。或いは、ＰＷＶは、血管壁の速度など、血管軸に垂直な直径の変化の測定値に基づいて決定することができる。２つ以上のセンサを、既知の離間距離で、血管内に位置決めされた可撓性の細長い部材に取り付けることができる。センサは、血管を通って移動する血液パルスと関連付けられた、センサから血管壁までの距離の変化を測定する。センサがこれらの変化を測定する時間の差と、センサ間の距離とを使用して、脈波伝播速度を計算する。次に、計算された患者のＰＷＶを使用して、患者が治療の良好な候補であるか否かを決定することができる。例えば、ＰＷＶ測定結果を使用して、ＰＷＶに基づいて腎除神経術の有効性を予測することによって、治療前に、腎除神経術のために患者の階層化を行うことができる。
【００１３】
一実施形態では、血管内の脈波伝播速度（ＰＷＶ）を決定する装置が提供される。装置は、血管内に位置決めされるように構成された血管内デバイスを含み、血管内デバイスは、近位側部分及び遠位側部分を有する可撓性の細長い部材と、可撓性の細長い部材の遠位側部分に結合された第１の撮像素子と、可撓性の細長い部材の長さに沿って第１の距離だけ第１の撮像素子から離間した位置で、可撓性の細長い部材の遠位側部分に結合された第２の撮像素子とを含む。第１の撮像素子は、第１の位置で血管内の測定値を、例えば、第１の撮像素子から血管壁までの距離（例えば、血管の直径）又は第１の撮像素子から血管壁までの距離の変化（例えば、血管の直径の変化）をモニタリングするように構成される。第２の撮像素子は、第１の距離から離間した第２の位置で血管内の測定値を、例えば、第２の撮像素子から血管壁までの距離（例えば、血管の直径）又は第２の撮像素子から血管壁までの距離の変化（例えば、血管の直径の変化）をモニタリングするように構成される。装置は、血管内デバイスと連通している処理システムであって、第１の撮像素子による血管内の第１の位置における血管の測定値のモニタリングと関連付けられた第１のデータを受信し、第２の撮像素子による血管内の第２の位置における血管の測定値のモニタリングと関連付けられた第２のデータを受信し、受信した第１及び第２のデータに基づいて、血管内の流体の脈波伝播速度を決定するように構成された、処理システムを含む。血管は腎動脈であり、第１及び第２の撮像素子のサンプリング周波数は、１０ｋＨｚ以上、より好ましくは２０ｋＨｚ以上、最も好ましくは４０ｋＨｚ以上である。
【００１４】
２つ以上の撮像素子を、既知の離間距離で、血管内に位置決めされた可撓性の細長い部材に取り付けることができる。撮像素子は、異なる時間に血管壁までの距離を測定して、例えば、いつの時間に血管壁までの距離が最大であるかを決定する。２つの撮像素子に関して血管壁までの距離が最大である時間のこの差と、撮像素子間の距離とを使用して、脈波伝播速度を計算することができる。
【００１５】
一実施形態では、血管内の脈波伝播速度（ＰＷＶ）を決定する方法が提供される。方法は、第１の撮像素子によって血管の第１の位置における測定値（例えば、血管直径、血管直径の変化、血管の壁までの距離、又は血管の壁までの距離の変化）をモニタリングすることと、第２の撮像素子によって、血管の長さに沿って第１の距離だけ第１の位置から離間した血管の第２の位置における、測定値（例えば、血管直径、血管直径の変化、血管の壁までの距離、又は血管の壁までの距離の変化）をモニタリングすることと、第１の撮像素子による第１の位置における血管の測定値のモニタリングと関連付けられた第１のデータを受信することと、第２の撮像素子による第２の位置における血管の測定値のモニタリングと関連付けられた第２のデータを受信することと、受信した第１及び第２のデータに基づいて、血管内の流体の脈波伝播速度を決定することとを含む。血管は腎動脈であり、第１及び第２の撮像素子のサンプリング周波数は、１０ｋＨｚ以上、より好ましくは２０ｋＨｚ以上、最も好ましくは４０ｋＨｚ以上である。
【００１６】
血管内の脈波伝播速度（ＰＷＶ）を決定する装置も提供される。装置は、血管の第１の位置で血管壁をモニタリングし、血管の長さに沿って第１の距離だけ第１の距離から離間した血管の第２の位置で血管壁をモニタリングするように構成された少なくとも１つの感知素子と、少なくとも１つの撮像素子と連通し、第１の位置における血管壁のモニタリングと関連付けられた第１のデータを受信し、第２の位置における血管壁のモニタリングと関連付けられた第２のデータを受信し、受信した第１及び第２のデータに基づいて、血管内の流体の脈波伝播速度を決定するように構成された処理システムとを含む。
【００１７】
上述の全体的な説明及び以下の詳細な説明は両方とも、事実上例示的及び説明的なものであり、本開示の範囲を限定することなく、本開示の理解を提供するためのものであることが理解されるべきである。その点に関して、本開示の更なる態様、特徴、及び利点は、以下の詳細な説明によって当業者には明白となるであろう。
【００１８】
添付の図面は、本明細書に記載するデバイス及び方法の実施形態を例証するものであり、説明と併せて、本開示の原理を説明する役割を果たす。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】例示の血管内センサシステムを示す概略図である。
【図２】別の例示の血管内センサシステムを示す概略図である。
【図３】腎臓の解剖学的構造内に位置決めされた血管内デバイスを示す概略図である。
【図４】血管を通って移動する脈波と関連付けられた圧力測定値を示すグラフである。
【図５Ａ】血管経路内の圧力曲線を示すグラフと組み合わされた、血管内の例示の血管内デバイスを示す概略図である。
【図５Ｂ】第２の時間における血管内の圧力曲線を示すグラフと組み合わされた、図５Ａの例示の血管内デバイスを示す概略図である。
【図５Ｃ】第３の時間における血管内の圧力曲線を示すグラフと組み合わされた、図５Ａの例示の血管内デバイスを示す概略図である。
【図６】血管内の２つの異なる位置における、血管を通って移動する脈波と関連付けられた２つの距離測定値の比較を示す図である。
【図７Ａ】患者の体外に配設された例示の測定デバイスを示す概略図である。
【図７Ｂ】患者の体外に配設された例示の測定デバイスを示す概略図である。
【図８】血管内の圧力曲線を示すグラフと組み合わされた、分岐した血管内の例示の血管内デバイスを示す概略図である。
【図９】脈波伝播速度を計算する方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本開示の原理の理解を深めることを目的として、図示される実施形態を参照し、特定の用語を使用して当該実施形態を説明する。しかし、本開示の範囲の限定を意図していないことは理解されよう。説明されるデバイス、器具、方法に対する任意の変更及び更なる改良、並びに、本開示の原理の任意の更なる応用は、本開示が関連する分野の当業者が普通に想到可能であるように十分に考えられている。具体的には、１つの実施形態に関して説明される特徴、コンポーネント及び／又はステップは、本開示の別の実施形態に関して説明される特徴、コンポーネント及び／又はステップと組み合わされてもよいことが十分に考えられている。更に、本明細書に提供される寸法は、具体例のためであり、様々なサイズ、寸法及び／又は比率を使用して、本開示の概念を実現することが考えられている。しかし、簡潔にするために、これらの組み合わせの非常に多くの繰り返しは個別に説明しない。単純化するために、場合によっては、図面全体を通して同じ参照符号を使用して、同じ又は同様の部品を指す。
【００２１】
本開示は、全体として、腎除神経治療の前に、主腎動脈における脈波伝播速度を決定及び測定するデバイス、システム、及び方法に関する。主腎動脈内における圧力／流量パルスの速度（脈波伝播速度、即ちＰＷＶ）は、腎除神経術の成果から予測し得る。ＰＷＶは、抵抗性高血圧患者において非常に高い場合があり、そのため、比較的短い腎動脈でＰＷＶの正確な測定を行うのが非常に難しい。血管内に位置付けられたセンサを使用して、血管内のＰＷＶを決定することができる。しかしながら、センサのサンプリング周波数は、腎動脈などの短い血管内のＰＷＶを決定するのにこの方法を使用する場合の限定要因であり得る。ＰＷＶを決定する１つの方法は、「水撃作用」方程式を利用して、無反射期間（例えば、初期収縮期）中の血管内部における圧力及び流量速度の同時の測定値から、ＰＷＶを計算することによるものである。
【数１】
2019516476.tif 000003
【００２２】
又は、別の方法として、この無反射期間を使用することができない場合、心周期全体の合計によってＰＷＶを決定する、次の関係を使用することができる。
【数２】
2019516476.tif 000004
ρは血液密度、Ｐ及びＵはそれぞれ圧力及び速度である。
【００２３】
上記のように、腎除神経術は抵抗性高血圧に対する治療の選択肢である。最近の研究で、主腎動脈内における圧力／流量パルスの速度（脈波伝播速度、即ちＰＷＶ）は、腎除神経治療の成果を予測する場合があることが示されている。いくつかの例では、本開示の実施形態は、腎動脈除神経術のために患者を階層化する、腎動脈の脈波伝播速度測定を行うように構成される。腎交感神経活性は、高血圧、心不全、及び／又は慢性腎不全の症状を悪化させる。特に、高血圧は、（１）血管抵抗の増加、（２）心拍数、一回拍出量、及び出力の増加、（３）血管筋の異常、並びに／又は（４）腎臓によるナトリウム保持及びレニン放出という４つのメカニズムのいずれかによって刺激される交感神経系活性の増加と結び付けられている。特にこの第４のメカニズムに関して、腎交感神経系の刺激は、腎機能及びホメオスタシスの維持に影響を与える場合がある。例えば、遠心性腎交感神経活性の増加は、腎血管抵抗の増加、レニンの放出、及びナトリウムの保持をもたらし、それらは全て高血圧を悪化させる。
【００２４】
一例として、血管内加熱又は冷却のどちらかによる熱的神経調節は、腎動脈を取り囲む遠心性及び／又は求心性交感神経線維を無能にすることによって腎交感神経活性を減少させ、腎除神経術を通して腎臓を神経支配し、それには、交感神経系（ＳＮＳ）内の腎神経を選択的に無能にして、ＳＮＳ内に少なくとも不完全伝導ブロックを作り出すことを伴う。
【００２５】
腎損傷又は腎臓ストレスのいくつかの形態は、（例えば、腎臓から脳又は他方の腎臓への）腎臓求心性信号の活性化を誘発する。例えば、一回拍出量又は腎血流の低減である腎虚血は、求心性腎神経活性の活性化をトリガする。求心性腎神経活性の増加によって、全身の交感神経活性化と血管の末梢血管狭窄（狭小化）とが増加する。血管狭窄の増加によって、血管の抵抗が増加し、それによって高血圧がもたらされる。（例えば、脳から腎臓への）遠心性腎神経活性によって更に、求心神経活性及びＲＡＡＳカスケードの活性化が増加して、レニンの分泌増加、ナトリウムの保持、流体の保持、及び血管狭窄を通る腎血流の低減が誘発される。ＲＡＡＳカスケードはまた、血管の全身性血管狭窄に寄与し、それによって高血圧が悪化する。それに加えて、高血圧は、多くの場合、腎臓に供給する血管の血管狭窄及びアテローム硬化型狭窄をもたらし、それによって腎臓の低灌流が起こり、求心性腎神経活性がトリガされる。組み合わせによって、この要因のサイクルは、流体保持と心臓に対する仕事負荷の増加をもたらすので、患者の更なる心血管及び心腎の悪化の一因となる。
【００２６】
腎除神経術は、腎臓に入る電気信号（遠心性交感神経活性）及び腎臓から発する電気信号（求心性交感神経活性）両方に影響を与え、腎臓自体の機械的活性及びホルモン活性、並びにＳＮＳの残りの電気的活性化に影響を及ぼす場合がある。腎臓に対する遠心性交感神経活性の遮断は、流体及び塩の保持を逆転させる（ナトリウム排泄増加及び利尿を増強する）ことによって、流体量と心臓に対する機械的負荷とを低下させ、不適切なレニン放出を低減させることによって、有害なホルモン性ＲＡＡＳカスケードを停止させることによって、それを開始する前に高血圧及び関連する心血管疾患を緩和する。
【００２７】
腎臓から脳への求心性交感神経活性を遮断することによって、腎除神経術がＳＮＳ全体の活性レベルを低下させる。したがって、腎除神経術はまた、心臓及び血管など、交感神経系の他の部分の電気刺激を減少させることによって、更なる高血圧治療効果をもたらす。それに加えて、腎神経の遮断は、血管、腎臓、及び心臓に有害なことがあるサイトカイン及びホルモンのレベルを低下させるので、慢性交感神経過活性によって損傷した臓器に対して有益な効果を有する。
【００２８】
更に、腎除神経術は過活動のＳＮＳ活性を低減するので、高血圧に関連する他のいくつかの病的症状の治療に役立つ。ＳＮＳ活性の増加によって特徴付けられるこれらの症状としては、左心室肥大、慢性腎疾患、慢性心不全、インスリン耐性（糖尿病及びメタボリック症候群）、心腎症候群、骨多孔症、並びに心臓突然死が挙げられる。例えば、腎除神経術の他の利益としては、理論的に、インスリン耐性の低減、中枢性睡眠時無呼吸症の低減、心不全における運動筋への灌流の改善、左心室肥大の低減、心房細動患者の心拍数の低減、致死性不整脈の抑止、及び慢性腎疾患における腎機能低下の緩徐化が挙げられる。更に、高血圧を伴って又は伴わずに存在する様々な疾患状態における腎交感神経緊張の慢性的な上昇は、顕在的な腎不全及び末期腎疾患の発展において役割を果たす。求心性腎交感神経信号の低減は全身の交感神経刺激の低減に寄与するので、腎除神経術は、交感神経によって神経支配される他の臓器にも利益をもたらす。したがって、腎除神経術は、様々な病的症状をも、それらが高血圧と直接関連付けられないものであっても緩和する。
【００２９】
本明細書に記載するデバイス、システム、及び方法によって、腎動脈内のＰＷＶの決定が可能になる。特に、腎動脈内の局所化されたＰＷＶ値の正確な決定は、患者における腎除神経術の効果とこの処置が有益であろう患者選択を予測するのに使用される。
【００３０】
ＰＷＶは、抵抗性高血圧の治療における腎除神経術の成果を予測するものである。本明細書に記載するように、コンピューティングデバイスは、計算されたＰＷＶをディスプレイに出力することができる。臨床医は、患者に腎除神経処置を勧めるか否かなど、ＰＷＶを考慮に入れて、治療的及び／又は診断的決定を行う。いくつかの例では、コンピュータシステムは、ＰＷＶ及び／又は他の患者データに基づいて、治療の推奨又は成功見込みの予測を決定し、ディスプレイに出力することができる。つまり、コンピュータシステムは、ＰＷＶを利用して、どの患者が腎除神経術によって利益を得やすいか、及び／又は利益を得にくいかを特定する。
【００３１】
図１は、本開示のいくつかの実施形態による例示の血管内システム１００の概略図である。血管内システム１００は、階層化システムと呼ばれることがあるが、治療目的で患者を階層化するため、血管８０（例えば、動脈、静脈など）における脈波伝播速度（ＰＷＶ）決定を行うように構成される。例えば、腎動脈のＰＷＶ決定を利用して、患者が腎動脈除神経術に適しているか否かを決定する。血管内システム１００は、血管８０内に位置決めされてもよい血管内デバイス１１０と、インターフェースモジュール１２０と、少なくとも１つのプロセッサ１４０及び少なくとも１つのメモリ１５０を有する処理システム１３０と、ディスプレイ１６０とを含む。
【００３２】
いくつかの実施形態では、システム１００は、身体部分内の血管８０の脈波伝播速度（ＰＷＶ）決定を行うように構成される。血管内システム１００は、ＰＷＶが治療目的で患者の階層化に使用されるという点で、階層化システムと呼ばれることがある。例えば、腎動脈のＰＷＶ決定を利用して、患者が腎動脈除神経術に適しているか否かを決定する。ＰＷＶの決定に基づいて、血管内システム１００を使用して、１人又は複数人の患者を、予測される腎除神経術の治療効果の様々な程度とそれぞれ関連付けられたグループに分類する。任意の適切な数のグループ又はカテゴリが想到される。例えば、グループは、ＰＷＶに基づいて、腎除神経術による治療効果の見込みが低い患者、中程度の患者、及び／又は高い患者それぞれのグループを含む。階層化又は分類に基づいて、システム１００は、１人又は複数人の患者がどの程度腎除神経術の適切な候補であるかを推奨することができる。
【００３３】
血管８０は、天然及び人造両方の、流体が満たされた、又は流体で取り囲まれた構造を表す。血管８０は患者の体内にある。血管８０は、心臓血管系、末梢血管系、神経血管系、腎臓血管系、及び／又は体内の他の任意の適切な内腔を含む、患者の血管系の動脈又は静脈としての血管である。例えば、血管内デバイス１１０は、非限定的に、器官（肝臓、心臓、腎臓、胆嚢、膵臓、肺など）、導管、腸、神経系構造（脳、硬膜嚢、脊髄、及び末梢神経など）、泌尿器系、心臓内の弁膜、心室、又は心臓の他の部分、並びに／或いは身体の他の系を含む、あらゆる解剖学的位置及び組織タイプを検査するのに使用される。人体構造に加えて、血管内デバイス１１０は、非限定的に、心臓弁、ステント、シャント、フィルタ、及び他のデバイスなど、人造構造を検査するのに使用される。血管８０の壁は、血管８０内で流体がそこを通って流れる内腔８２を規定する。
【００３４】
血管８０は身体部分内に位置する。血管８０が腎動脈の場合、患者の身体部分は、腹部、腰領域、及び／又は胸領域を含む。一般に、血管８０は、頭部、頸部、胸部、腹部、腕、鼠径部、脚など、患者の身体の任意の部分内に位置する。
【００３５】
いくつかの実施形態では、血管内デバイス１１０は、カテーテル、ガイドワイヤ、若しくはガイドカテーテルなどの可撓性の細長い部材１７０、又は患者の血管８０に挿入される他の長く薄い可撓性構造を含む。いくつかの実施形態では、血管８０は、図３に示されるような腎動脈８１である。本開示の血管内デバイス１１０の図示される実施形態は、血管内デバイス１１０の外径を規定する円形の断面プロファイルを有する円筒状プロファイルを有するが、他の例では、血管内デバイスの全体又は一部分は、他の幾何学的断面プロファイル（例えば、卵形、長方形、正方形、楕円形など）又は非幾何学的断面プロファイルを有する。いくつかの実施形態では、血管内デバイス１１０は、他の機器の受入れ及び／又はガイドのため、その長さの全体又は一部分に沿って延在する内腔を含むか、又は含まない。血管内デバイス１１０が内腔を含む場合、内腔は、血管内デバイス１１０の断面プロファイルに対して心出しされるか又は偏心される。
【００３６】
血管内デバイス１１０又はその様々な構成要素は、非限定例として、プラスチック、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリエーテルブロックアミド（ＰＥＢＡＸ）、熱可塑性樹脂、ポリイミド、シリコーン、エラストマー、ステンレス鋼やチタンなどの金属、ニチノールなどの形状記憶合金、及び／又は他の生体適合性材料を含む、様々な材料から製造される。それに加えて、血管内デバイスは、カテーテル、ガイドワイヤなどを含む、様々な長さ、直径、寸法、及び形状で製造される。例えば、いくつかの実施形態では、可撓性の細長い部材１７０は、約１１５ｃｍ〜１５５ｃｍの範囲の長さを有するように製造される。特定の一実施形態では、可撓性の細長い部材１７０は、約１３５ｃｍの長さを有して製造される。いくつかの実施形態では、可撓性の細長い部材１７０は、約０．３５ｍｍ〜２．６７ｍｍ（１フレンチ〜８フレンチ）の範囲の横断外径又は直径を有するように製造される。一実施形態では、可撓性の細長い部材１７０は、２ｍｍ（６フレンチ）の横断寸法を有するように製造され、それによって血管内デバイス１１０を、患者の腎臓血管系に挿入されるように構成することができる。これらの例は、単に例証目的で提供されるものであり、限定を意図するものではない。一般に、血管内デバイス１１０は、患者の血管系（又は他の内腔）内部で移動させることができ、それによって血管８０内から血管８０の直径及び断面積をモニタリングできるように、サイズ及び形状が決められる。
【００３７】
いくつかの実施形態では、血管内デバイス１１０は、可撓性の細長い部材１７０の長さに沿って配設されたセンサ２０２及びセンサ２０４を含む。センサ２０２、２０４は、血管８０内の状態に関するデータを収集し、特に血管８０の直径の変化を特定するように構成される。いくつかの実施形態では、センサ２０２、２０４は、ＣＭＵＴ、ＰＭＵＴ、ＰＺＴ、単結晶超音波変換器、又は他の適切な超音波変換器などの超音波変換器である。この点に関して、センサ２０２、２０４は、回転式血管内超音波画像診断装置の一部、又は整相列血管内超音波装置の一部である。
【００３８】
上述したように、撮像素子は回転式血管内超音波（ＩＶＵＳ）装置であり得る。より具体的には、センサ２０２、２０４は、血管内デバイス１１０の長手方向軸線を中心にして、可撓性の細長い部材１７０に対して回転する超音波変換器である。この点に関して、回転ドライブケーブル又はシャフトは、可撓性の細長い部材１７０を通って、センサ２０２、２０４が装着された遠位側部分まで延在する。
【００３９】
いくつかの実施形態では、センサ２０２、２０４は、可撓性の細長い部材１７０上に配設された超音波変換器のアレイ（例えば、３２個、６４個、１２８個、又は他の数の変換器）の一部である。これによって、２つ以上の撮像モード（Ａモード及びＢモードなど）を生成することが可能になって、伝播する壁の膨張の測定が可能になる。いくつかの例では、変換器アレイは、場合によっては超高速イメージングを用いて、最大サンプリング速度でＰＷＶを決定する。アレイのセンサは、可撓性の細長い部材１７０の遠位側部分を中心にして円周方向で配設される。いくつかの実施形態では、センサは、可撓性の細長い部材１７０の円周方向ではなく軸線に沿って配設されるため、血管直径の変化を測定することによって、通過する圧力／流量波を検出するのではなく、センサから血管壁までの距離の変化を測定することによって検出する。
【００４０】
いくつかの実施形態では、センサアレイ内のセンサを使用することによって、血管内における壁の膨張の伝播を視覚化することなく、ＰＷＶの決定が可能になる。この場合、ＰＷＶは、以下の関係にしたがって決定される（ｄＱは、動脈の断面全体で流量プロファイル（例えば、スペックル追跡、ベクトルフロー、横方向振動、脱相関によって推定される）を統合することによって決定される、時間間隔中の血管内における流量の変化であり、ｄＡは、時間間隔中の血管の断面積の変化である）。
【数３】
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【００４１】
この場合、精度を向上させ、流量速度プロファイルを推定できるようにするため、センサ２０２、２０４の間の距離Ｄ１は小さいものであるべきである。この流量速度プロファイルは、流量の変化ｄＱを決定するため、血管断面全体で統合することができる。いくつかの実施形態では、単一のアレイが使用される。いくつかの例では、血管内又は血管外からのどちらかのフローを検出するのに、少なくとも１つのフロー感知素子が利用される。いくつかの実施形態では、ｄＡは血管の断面積を測定することによって決定される。
【００４２】
いくつかの例では、第１及び第２のセンサ２０２、２０４は、Ｅａｇｌｅ  Ｅｙｅ（登録商標）Ｇｏｌｄ  Ｃａｔｈｅｔｅｒ、Ｖｉｓｉｏｎｓ（登録商標）ＰＶ８．２Ｆ  Ｃａｔｈｅｔｅｒ、Ｖｉｓｉｏｎ（登録商標）ＰＶ  ０１８  Ｃａｔｈｅｔｅｒ、及び／若しくはＲｅｖｏｌｕｔｉｏｎ（登録商標）４５  ＭＨｚ  Ｃａｔｈｅｔｅｒなど、Ｖｏｌｃａｎｏ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製のＩＶＵＳ製品、並びに／又は他のメーカーから入手可能なＩＶＵＳ製品に見られるものと、同様又は同一の構成要素を含む。更に、いくつかの例では、血管内システム１００及び／又は血管内デバイス１１０は、それぞれの全体を参照により本明細書に援用する、米国特許第４，９１７，０９７号、第５，３６８，０３７号、第５，４５３，５７５号、第５，６０３，３２７号、第５，７７９，６４４号、第５，８５７，９７４号、第５，８７６，３４４号、第５，９２１，９３１号、第５，９３８，６１５号、第６，０４９，９５８号、第６，０８０，１０９号、第６，１２３，６７３号、第６，１６５，１２８号、第６，２８３，９２０号、第６，３０９，３３９号、第６，０３３，３５７号、第６，４５７，３６５号、第６，７１２，７６７号、第６，７２５，０８１号、第６，７６７，３２７号、第６，７７６，７６３号、第６，７７９，２５７号、第６，７８０，１５７号、第６，８９９，６８２号、第６，９６２，５６７号、第６，９７６，９６５号、第７，０９７，６２０号、第７，２２６，４１７号、第７，６４１，４８０号、第７，６７６，９１０号、第７，７１１，４１３号、及び第７，７３６，３１７号に開示されているものと同様又は同一の構成要素又は特徴を含む。血管内システム１００は、グレースケールＩＶＵＳ、前方監視ＩＶＵＳ、回転式ＩＶＵＳ、整相列ＩＶＵＳ、固体ＩＶＵＳ、及び／又は仮想組織学を含むＩＶＵＳイメージングを行うため、変換器、マルチプレクサ、電気接続など、回転式及び／又は整相列ＩＶＵＳ装置と関連付けられた構成要素を組み込むことができる。
【００４３】
更に別の例では、第１及び第２のセンサ２０２、２０４は、光コヒーレンス断層撮影（ＯＣＴ）イメージングを使用して血管の断面積を決定できるように、コヒーレント光源（例えば、レーザー源）及び光検出器と連通している、光学撮像素子（例えば、ミラー、レンズ、プリズムなど、及び／又はそれらの組み合わせ）を含む。いくつかの実現例では、センサ２０２、２０４の一方又は両方は光音響変換器である。
【００４４】
ＯＣＴシステムは、時間領域又は周波数（高精細度）領域のどちらかで動作する。時間領域ＯＣＴでは、基準ミラーなどの走査光学系を長手方向で移動させて基準経路を変化させ、サンプル内の光の反射によって複数の光路を合致させることによって、干渉スペクトルが得られる。反射をもたらす信号は時間に伴ってサンプリングされ、特定の距離で移動する光が検出器内の干渉を作り出す。走査メカニズムを、サンプルを横断する横方向（又は回転方向）で移動させると、サンプルの反射率分布（即ち、イメージングデータセット）が生成され、そこから二次元及び三次元画像を生成することができる。周波数領域ＯＣＴでは、光周波数範囲を放射することができる光源が干渉計を通過し、干渉計は、サンプルから戻ってきた光を同じ光源からの基準光線と組み合わせ、組み合わされた光の強度が光周波数の関数として記録されて干渉スペクトルが形成される。干渉スペクトルのフーリエ変換は、サンプル内の深度に沿って反射率分布を提供する。或いは、波長掃引光源ＯＣＴでは、光周波数の範囲にわたって掃引される、光周波数が調節可能な光源を使用し、干渉光強度を掃引中の時間の関数として記録することによって、干渉スペクトルが記録される。時間領域及び周波数領域システムは更に、共通ビーム経路システム及び差分ビーム経路システムの光学レイアウトに基づいて変動し得る。共通ビーム経路システムは、単一の光ファイバーを通して全ての生成された光を送信して、基準信号及びサンプル信号を発生させ、差分ビーム経路システムは生成された光を分割して、光の一部分がサンプルに向けられ、他の部分が基準面に向けられるようにする。ＯＣＴシステム及び方法は、概して、Ｃａｓｔｅｌｌａらの米国特許第８，１０８，０３０号、Ｍｉｌｎｅｒらの米国特許出願公開第２０１１／０１５２７７１号、Ｃｏｎｄｉｔらの米国特許出願公開第２０１０／０２２０３３４号、Ｃａｓｔｅｌｌａらの米国特許出願公開第２００９／００４３１９１号、Ｍｉｌｎｅｒらの米国特許出願公開第２００８／０２９１４６３号、並びにＫｅｍｐ．Ｎの米国特許出願公開第２００８／０１８０６８３号、米国特許第５，３２１，５０１号、米国特許第７，９９９，９３８号、米国特許第７，９９５，２１０号、米国特許第７，７８７，１２７号、米国特許第７，７８３，３３７号、米国特許第６，１３４，００３号、及び米国特許第６，４２１，１６４号に記載されており、それらそれぞれの内容全体を参照により援用する。
【００４５】
一般に、センサ２０２（及び／又は他の類似のセンサ）を使用して血管からのイメージングデータを取得し、それから処理システム１３０が血管内画像を生成する。処理システム１３０は、血管内画像から、断面積、半径、直径、壁厚、及び／又はセンサから血管壁の距離など、血管と関連付けられた１つ又は複数の測定値を決定することができる。
【００４６】
図１を再び参照すると、センサ２０２、２０４は距離Ｄ１離れて配設される。いくつかの実施形態では、距離Ｄ１は０．５〜１０ｃｍの固定距離である。いくつかの実施形態では、距離Ｄ１は０．５〜２ｃｍ以内である。距離Ｄ１は脈波伝播速度（ＰＷＶ）の計算に使用される。
【００４７】
センサ２０２、２０４は、血管内デバイス１１０の本体内に収容される。センサ２０２、２０４は、血管内デバイス１１０の遠位側部分の周りで円周方向に配設される。他の実施形態では、センサ２０２、２０４は血管内デバイス１１０に沿って線形的に配設される。センサ２０２、２０４は１つ又は複数の変換器素子を含む。センサ２０２及び／又はセンサ２０４は、血管内デバイス１１０の長さに沿って移動可能であり、及び／又は血管内デバイス１１０の長さに沿って静止位置で固定される。センサ２０２、２０４は、血管内デバイス１１０のセンサの平面アレイ又は別の形で適切に形作られたアレイの一部である。いくつかの実施形態では、可撓性の細長い部材１７０の外径は、センサ２０２、２０４の外径以上である。いくつかの実施形態では、可撓性の細長い部材１７０及びセンサ２０２、２０４の外径は約１ｍｍ以下であり、それは、血管８０内のＰＷＶ決定に対する血管内デバイス１１０の影響を最小限に抑える助けとなる。特に、腎動脈は一般に約５ｍｍの直径を有するので、血管内デバイス１１０の１ｍｍの外径は血管８０の４％未満を閉塞する。
【００４８】
いくつかの実施形態では、センサ２０２、２０４の一方又は両方は血管内デバイス１１０の一部でなくてもよい。例えば、センサ２０４は、別個の血管内デバイスに結合されるか、又は外部デバイスの一部である。外部に配設されるセンサの一例は、図７Ａ及び図７Ｂに関連して示される。一般に、センサ２０４はガイドワイヤ又はカテーテルの一方に結合され、センサ２０２はガイドワイヤ又はカテーテルの他方に結合される。いくつかの例では、センサ２０２、２０４の一方を有する第１の血管内デバイスはガイドワイヤであり、センサ２０２、２０４の他方を有する第２の血管内デバイスはカテーテルである。第１及び第２の血管内デバイスは、いくつかの実施形態では、血管８０内で横に並べて位置決めすることができる。いくつかの実施形態では、ガイドワイヤは、カテーテル及びガイドワイヤが同軸であるようにして、少なくとも部分的にカテーテルの内腔を通って延在し、内腔内に位置決めすることができる。
【００４９】
処理システム１３０は血管内デバイス１１０と連通している。例えば、処理システム１３０は、インターフェースモジュール１２０を通して、センサ２０２及び／又はセンサ２０４を含む血管内デバイス１１０と連通する。プロセッサ１４０は、コマンドを送信し、血管内デバイス１１０から応答を受信する。いくつかの実現例では、プロセッサ１４０は、センサ２０２、２０４による血管８０内の１つ又は複数の測定値のモニタリングを制御する。血管８０内の測定値は、血管直径、血管直径の変化、センサ２０２、２０４と血管壁との間の距離、及び／又はセンサと血管壁との間の距離の変化を含むことができる。本明細書の一部の説明は血管直径に言及しているが、血管直径、センサ２０２、２０４と血管壁との間の距離、及び／又はセンサと血管壁との間の距離の変化を含む、血管８０内の任意の適切な測定値が想到されることが理解される。特に、プロセッサ１４０は、センサ２０２、２０４の活性化をトリガして、特定の時間に、例えば、血管直径又は他の適切な測定値を測定するように構成される。センサ２０２、２０４からのデータは、処理システム１３０のプロセッサによって受信される。他の実施形態では、プロセッサ１４０は、血管内デバイス１１０から物理的に分離されるが、（例えば、無線通信を介して）血管内デバイス１１０と連通している。いくつかの実施形態では、プロセッサはセンサ２０２、２０４を制御するように構成される。
【００５０】
プロセッサ１４０は、センサに命令する、データを受信し処理するなどの論理機能を行うことができる、電力ピン、入力ピン、及び出力ピンを備えた集積回路を含む。プロセッサ１４０は、マイクロプロセッサ、コントローラ、デジタル信プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、又は等価の離散的若しくは集積論理回路構成のうち任意の１つ又は複数を含む。いくつかの例では、プロセッサ１４０は、１つ若しくは複数のマイクロプロセッサ、１つ若しくは複数のコントローラ、１つ若しくは複数のＤＳＰ、１つ若しくは複数のＡＳＩＣ、又は１つ若しくは複数のＦＰＧＡ、並びに他の離散的又は集積論理回路構成の任意の組み合わせなど、複数の構成要素を含む。本明細書のプロセッサ１４０に与えられた機能は、ソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア、又はそれらの任意の組み合わせとして実現される。
【００５１】
処理システム１３０は、他の機能の中でも特に、本明細書に記載の脈波伝播速度の決定方法を実現するプログラマブルコード命令を実行する、１つ又は複数のプロセッサ１４０又はプログラマブルプロセッサ装置を含む。処理システム１３０は、コンピュータ及び／又は他のタイプのプロセッサベースのデバイス内に統合される。例えば、処理システム１３０は、血管内デバイス１１０の動作を制御又は指令する制御信号を生成するのに使用される、コンソール、タブレット、ラップトップ、携帯デバイス、又は他のコントローラの一部である。いくつかの実施形態では、ユーザは、血管内デバイス１１０の動作のプログラミング若しくは指令、及び／又はディスプレイ１６０の様相の制御を行う。いくつかの実施形態では、処理システム１３０は、有線及び／又は無線通信技術を介することを含めて、血管内デバイス１１０と直接（例えば、インターフェースモジュール１２０を用いずに）通信している。
【００５２】
更に、いくつかの実施形態では、インターフェースモジュール１２０及び処理システム１３０は、集められ、及び／又は同じシステム、ユニット、シャーシ、若しくはモジュールの一部である。インターフェースモジュール１２０及び処理システム１３０は共に、センサデータをアセンブルし、処理し、画像としてディスプレイ１６０に表示するようにする。例えば、様々な実施形態では、インターフェースモジュール１２０及び／又は処理システム１３０は、センサ２０２、２０４を構成する制御信号を生成し、センサ２０２、２０４を活性化させる信号を生成し、センサデータの計算を行い、センサデータの増幅、フィルタ処理、及び／又は統合を行い、センサデータを表示用の画像としてフォーマット化する。これらのタスク及び他のものの割当ては、インターフェースモジュール１２０と処理システム１３０との間で様々な形で分散される。特に、処理システム１３０は、センサ２０２、２０４からのイメージングデータを使用して、血管８０内部の流体（例えば、血液）の脈波伝播速度を計算する。
【００５３】
処理システム１３０は、患者に位置付けられた電極からＥＣＧデータを得るように構成された、心電計（ＥＣＧ）コンソールと連通している。ＥＣＧ信号は心臓の電気活性を表し、患者の心周期及び／又はその部分を特定するのに使用することができる。いくつかの例では、処理システム１３０は、血管内デバイス１１０から得た血管直径のデータが心周期全体及び／又はその一部分のどちらにわたって得られているかに基づいて、ＰＷＶを計算するのに異なる式を利用することができる。ＥＣＧデータは、心周期の他の部分の中でも特に、過去、現在、及び次の心周期の開始と終了、収縮期の開始と終了、拡張期の開始と終了を特定するのに使用することができる。一般に、ＥＣＧ信号の１つ又は複数の特定可能な特徴（非限定的に、Ｐ波の開始、Ｐ波のピーク、Ｐ波の終了、ＰＲ間隔、ＰＲセグメント、ＱＲＳ群の始まり、Ｒ波の開始、Ｒ波のピーク、Ｒ波の終了、ＱＲＳ群の終了（Ｊ点）、ＳＴセグメント、Ｔ波の開始、Ｔ波のピーク、及びＴ波の終了を含む）を利用して、心周期の関連部分を選択することができる。ＥＣＧコンソールは、Ｋｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ  Ｐｈｉｌｉｐｓ  Ｎ．Ｖ．から入手可能なＰａｇｅＷｒｉｔｅｒ心電計システムなど、市販のＥＣＧ素子に見られるものと類似又は同一の特徴を含む。
【００５４】
様々な周辺デバイスは、処理システム１３０の入出力の機能性を可能にするか、又は改善する。かかる周辺デバイスとしては、必ずしもそれらに限定されないが、標準的な入力デバイス（マウス、ジョイスティック、キーボードなど）、標準的な出力デバイス（プリンタ、スピーカー、プロジェクタ、グラフィカルディスプレイスクリーンなど）、ＣＤ−ＲＯＭドライブ、フラッシュドライブ、ネットワーク接続、及び処理システム１３０と血管内システム１００の他の構成要素との電気接続を挙げることができる。非限定例として、処理システム１３０は、血管内デバイス１１０からの信号を操作して、獲得した血管直径のデータ、イメージングデータ、ＰＷＶの計算、及び／又はそれらの組み合わせを表す画像を、ディスプレイ１６０上に生成する。かかる周辺デバイスはまた、血管内デバイス１１０及び／又は処理システム１３０の一般動作を可能にするプロセッサ命令を含むソフトウェアをダウンロードするのに、また例えば、血管内デバイス１１０に結合された補助デバイスの動作を制御する動作を実施するソフトウェア実装プログラムをダウンロードするのに使用される。いくつかの実施形態では、処理システム１３０は、広範囲の中央又は遠隔分散データ処理スキームで用いられる複数の処理装置を含む。
【００５５】
メモリ１５０は、例えば、読出し専用メモリ、ランダムアクセスメモリ、ＦＲＡＭ（登録商標）、又はＮＡＮＤフラッシュメモリなどの半導体メモリである。メモリ１５０は、プロセッサ１４０がメモリ１５０への書込み及びそこからの読出しを行うように、プロセッサ１４０とインターフェース接続する。例えば、プロセッサ１４０は、血管内デバイス１１０及び／又はインターフェースモジュール１２０からデータを受信し、そのデータをメモリ１５０に書き込むように構成される。このように、一連のデータ読出しがメモリ１５０に格納される。プロセッサ１４０は、メモリ１５０の消去又は上書き、メモリ１５０が一杯なときの検出、及び半導体メモリの管理と関連付けられた他の共通機能など、他の基本的なメモリ機能を行うことができる。
【００５６】
図２は、本開示のいくつかの実施形態による例示の血管内システム１８０の概略図である。血管内システム１８０は、図１の血管内システム１００と同様であり、第３のセンサ２０６が追加されている。本明細書に記載するような血管内システムは、４つ、５つ、６つ、又は他の数のセンサを有する。センサは、様々な順序で、また血管内デバイス１１０に沿って異なる距離で配置される。いくつかの実施形態では、センサ２０６はセンサ２０２から距離Ｄ２に配設される。センサ２０２、２０４、２０６はまた、図２に示されているものと異なる配置及び順序で配置される。センサ２０６は、センサ２０２、２０４と類似した機能性を有し、血管８０の様相を測定するように構成された超音波変換器であってもよい。いくつかの実施形態では、センサ２０６は圧力センサである。いくつかの実施形態では、センサ２０６は、血管８０を通って移動する様々な脈波の移動方向を決定するのに使用される。移動方向の決定は、後方に移動する脈波及び関連データの排除を可能にすることによって、ＰＷＶ決定の精度を向上させる。移動方向の決定と関連付けられた方法については、図８に関連して更に詳細に考察する。
【００５７】
図３は、ヒトの腎臓の解剖学的構造内に配設された図１の血管内デバイス１１０を示している。ヒトの腎臓の解剖学的構造は、腎臓の口９２で腹大動脈９０から分岐して腎臓１０の門９５に入る左右腎動脈８１によって、酸素化血液が供給されている腎臓１０を含む。腹大動脈９０は腎動脈８１を心臓（図示せず）に接続する。脱酸素化血液は、腎静脈１０１及び下行大静脈１１１を介して、腎臓１０から心臓に流れる。具体的には、腹大動脈を通って左腎動脈８１内へと延在する、血管内デバイス１１０の可撓性の細長い部材１７０が示されている。代替実施形態では、血管内デバイス１１０は、下方の腎血管１１５も通って移動するようにサイズ決めされ構成される。具体的には、腹大動脈を通って左腎動脈８１内へと延在する、血管内デバイス１１０が示されている。代替実施形態では、血管内デバイス１１０は、下方の腎血管１１５も通って移動するようにサイズ決めされ構成される。
【００５８】
左右の腎神経叢又は神経１２１は、左右腎動脈８１をそれぞれ取り囲む。解剖学的に、腎神経１２１は、腎動脈８１を取り囲む外膜細胞内の１つ又は複数の神経叢を形成する。本開示の目的のため、腎神経は、任意の個別の神経又は神経叢及び神経節として定義され、それらは、神経信号を腎臓１０との間でやり取りし、解剖学的には、腎動脈８１の表面上、腎動脈８１が大動脈９０から分岐する腹大動脈９０の部分、及び／又は腎動脈８１の下方の分岐上に位置する。神経叢に寄与する神経線維は、腹腔神経節、最下内蔵神経、腎皮質神経節、及び大動脈神経叢から生じる。腎神経１２１は、それぞれの腎動脈と密接に関連して、それぞれの腎臓１０の基質内まで延在する。神経は、腎動脈の分枝によって、腎臓１０の血管、糸球体、及び細管に分配される。各腎神経２２１は、一般に、腎臓の門９５の範囲でそれぞれの腎臓１０に入るが、腎動脈８１、又は腎動脈８１の分枝が腎臓１０に入る位置を含む任意の位置で、腎臓１０に入ることができる。
【００５９】
適切な腎機能は、高血圧症状を回避するために、心疾患ホメオスタシスを維持するために必須である。ナトリウムの排出は、適切な細胞外流体量及び血液量を維持し、最終的に流体量及び血液量の影響を最制御する鍵である。定常状態下で、動脈圧力は、尿量と水及びナトリウムの摂取とのバランスをもたらす圧力レベルまで上昇する。異常な腎臓機能によって、腎神経１２１による腎臓の交感神経過剰刺激によって起こるように、腎臓がナトリウム及び水を過度に保持している場合、動脈圧力は、ナトリウム排出を摂取に等しい量に維持するレベルまで増加する。高血圧患者では、ナトリウムの摂取と排出のバランスは、部分的には腎神経１２１による腎臓の交感神経刺激の結果として、動脈圧力の上昇を犠牲にして達成される。腎除神経術は、腎臓１０の遠心性及び求心性交感神経活性を遮断又は抑制することによって、高血圧の症状及び後遺症を緩和する助けとなる。
【００６０】
いくつかの実施形態では、図１及び図２の血管８０は、図３の血管８１と一致する腎血管であり、脈波伝播速度は腎動脈内で決定される。処理システム１３０は、腎動脈内の脈波伝播速度（ＰＷＶ）を決定する。処理システム１３０は、腎動脈の脈波伝播速度に基づいて、腎除神経療法の推奨を決定する。例えば、腎除神経術から治療的利益を得やすい、又は得にくい患者が、ＰＷＶに基づいて選択される。その点に関して、腎血管内の血液のＰＷＶに少なくとも部分的に基づいて、処理システム１３０は、腎除神経術のための患者階層化を行うことができる。
【００６１】
図４は、血管を通って移動する脈波と関連付けられる血管壁までの距離の測定値のグラフ４００である。グラフ４００は、血管を通って移動する流体、例えば血液の曲線４０２を示している。横軸４０４は時間を表し、縦軸４０６はセンサ（例えば、撮像素子）から血管壁までの距離を任意単位で表す。例えば、グラフ４００は、それぞれ約１秒かかる（毎分約６０拍の心拍に対応する）２つの完全なパルスを示している。一例として、図４の曲線４０２は、特定の地点における、例えば血管８０内部のセンサ２０２、２０４、又は２０６の位置における、時間の関数としての脈波を表す。いくつかの実施形態では、脈波は、ピーク４１０、トラフ４１２、切痕（例えば、重複切痕）、最小値、最大値、値の変化、及び／又は認識可能なパターンを含む、距離曲線４０２の特定の様相又は特性によって特定される。それに加えて、脈波は、フット間（ｆｏｏｔ−ｔｏ−ｆｏｏｔ）解析によって、又はその全体を参照により本明細書に援用する、ＳｏｌａらのＰｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ、ｖｏｌ．３０、ｐｐ．６０３−６１５、２００９に記載されているような、パルス波形からのパルス到着時間の専用解析によって特定される。或いは、相互相関解析、位相変換方法、最大尤度推定量、適応最小二乗平均フィルタ、平均平方差関数、又は複数信号分類（ＭＵＳＩＣ）アルゴリズムなど、時間遅延推定に関する更に一般的な方法が、圧力波間の時間遅延を評価するのに適用される。いくつかの実施形態では、センサ２０２、２０４、２０６は、血管８０の直径の変化によって、又はセンサ２０２、２０４、及び２０６と血管８０の壁との距離の変化によって、脈波を特定するように構成される。このセンサデータは、血管８０内の局所ＰＷＶを決定するのに使用される。任意に、ＰＷＶ値はその後、腎除神経術に適格か又は適格でないかに関して高血圧患者の階層化に使用される。
【００６２】
曲線４０２は、ある観点において血管内の圧力波に対応する。即ち、血管内の圧力波は、センサ２０２、２０４と血管壁との間の距離のばらつきの変化を引き起こす。センサ２０２、２０４が圧力を直接測定する必要はなく、それよりもむしろ、センサ２０２、２０４によって得られたイメージングデータを使用して、圧力波によって生じる血管壁までの変動する距離を決定する。
【００６３】
図５Ａ、図５Ｂ、及び図５Ｃは、血管８０内の血管壁曲線までの撮像素子の距離を示すグラフと組み合わされた、血管８０内における例示の血管内デバイス１１０の斜視図を示している。距離曲線は、図４に関連して考察したような、血管８０を通って移動する脈波と関連付けられる。図５Ａの例では、グラフ５００の曲線５０２は、脈波が撮像素子の位置を時間Ｔ＝０の時に移動している際の、血管壁までの撮像素子の距離を示している。脈波による圧力が、血管壁の移動する膨張５１０をもたらす。特に、脈波が血管８０を通って移動するにつれて、増加した圧力が血管８０のわずかな拡幅をもたらす。この膨張５１０は、第１及び第２のセンサ２０２、２０４によって、血管直径の増加として測定される。
【００６４】
図５Ｂは、その後の時間Ｔ＝Ｔ１における血管を示している。この例では、脈波は右に移動しており、グラフ５１４上の距離曲線５１２のピークは地点２１２でセンサ２０２と位置合わせされている。この時間Ｔ＝Ｔ１において、センサ２０２は、血管８０の直径の最大増加、又は膨張５１０として見えるセンサと血管の壁との最大距離を読み取り、地点２１２において脈波の最大圧力が存在することが示される。
【００６５】
図５Ｃは、その後の時間Ｔ＝Ｔ２（Ｔ２＝Ｔ１＋ΔＴ）における距離曲線のグラフを示している。グラフ５２０上の距離曲線５２２のピークは、地点２１４でセンサ２０４と位置合わせされる。したがって、時限ΔＴにおいて、脈波はセンサ２０２とセンサ２０４との間の距離Ｄ１を移動している。この距離Ｄ１を時限ΔＴで割ることによって、ＰＷＶが計算される。即ち、
【数４】
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式中、Ｄ１はセンサ（例えば、撮像素子）２０２及び２０４の間の距離、Δｔは脈波がセンサ２０２の第１の位置とセンサ２０４の第２の位置との間を移動する時間量である。同様に、Δｔは、脈波がセンサ２０２に達するのと脈波がセンサ２０４に達するのとの時間量の差として説明することができる。例えば、血管内デバイス１１０は、２ｃｍ離れた距離Ｄ１で配設されたセンサ２０２、２０４を含む。センサ２０２は、時間Ｔ＝０における血管８０の膨張５１０を検出する。センサ２０４は、時間Ｔ＝１ｍｓにおける血管８０の膨張５１０を検出し、時限ΔＴは１ｍｓとなる。ＰＷＶは、２０ｍ／ｓのＰＷＶに関して、Ｄ１をΔＴで割ることによって計算される（．０２ｍ／．００１ｓ＝２０ｍ／ｓ）。
【００６６】
腎動脈８１などの一部の血管は長さが限定されているため、センサ２０２、２０４は、精度をより良好にするため、高頻度でイメージングデータを収集するように構成される。例えば、ＰＷＶを計算する際に上記の例によるデータを使用して、精度９０％のＰＷＶを達成するには、血管内システム１００は２０ｍ／ｓと１８ｍ／ｓとを区別できなければならない。速度が１８ｍ／秒の場合、脈波がセンサ２０２、２０４に到達する間の時限ΔＴは、（０．０２ｍ）／（１８ｍ／ｓ）＝１．１１ｍｓである。したがって、これらのＰＷＶ値を区別するために、血管内システム１００は、１ｍｓと１．１１ｍｓとの時限ΔＴを区別できなければならず、したがって約０．１ｍｓの単位で区別できなければならない。超音波変換器のサンプリング周波数は、超音波ビームが変換器から血管壁に伝播して戻るのに要する時間によって限定される。一般的に、腎動脈の直径は５〜６ｍｍである。変換器が壁に接して配置された場合、超音波は血管直径を横切って二度移動しなければならない。最悪のケースの伝播距離１５ｍｍを仮定し、約１．５７０ｍ／ｓの血中の音速を所与とすると、超音波が反対側の血管壁まで移動して戻るのに０．００９６ｍｓかかる。これは、ＰＷＶの決定に要する０．１ｍｓの約１０分の１であり、最大１０５ｋＨｚのサンプル速度に達することができる。血管内システム１００は、１００ｋＨｚ単位のサンプリング周波数（０．０１ｍｓ毎に１回の測定）を達成することができ、０．１ｍｓの遅延を検出することが可能になっている。好ましくは、第１及び第２の撮像素子２０２、２０４のサンプリング周波数は、１０ｋＨｚ以上、より好ましくは２０ｋＨｚ以上、最も好ましくは４０ｋＨｚ以上である。いくつかの実施形態では、血管内システム１００のサンプリング周波数は、１０〜８０ｋＨｚ、２０〜７０ｋＨｚ、又は４０〜６０ｋＨｚである。他の範囲のサンプリング周波数も可能である。
【００６７】
いくつかの実施形態では、ＰＷＶは、血管壁における移動を直接測定することによって決定される。血管壁の移動を使用して、血管における脈波の位置が特定される。いくつかの実施形態では、血管壁速度は、ドップラーイメージングを使用してセンサで測定される。特に、血管壁の移動は、センサ２０２、２０４によって２つ以上の位置で測定される。様々なセンサによって測定されるような壁速度と関連付けられた時間遅延を比較することによって、ＰＷＶが決定される。
【００６８】
図６は、血管壁までの距離を測定する２つのセンサ２０２及び２０４の距離測定と関連付けられた２つのグラフを示している。グラフ６００は、流体、例えば血液の圧力波が、血管内のセンサ２０２の位置Ｐ１で血管を通って移動するときの、撮像素子２０２と血管壁との間の距離の距離曲線６０２を示している。グラフ６１０は、脈波がセンサ２０４の位置Ｐ２で血管を通って移動するときの、撮像素子２０４と血管壁との間の距離の距離曲線６０４を示している。いくつかの実施形態では、距離曲線６０２、６０４は、第１及び第２のセンサ２０２、２０４などのセンサからデータを収集して解析することにより、血管内システム１００によって決定される。いくつかの例では、第２の位置Ｐ２は、第１の位置よりも流体流の遠位側又は下流側である。グラフ６００及び６１０の横軸６１２は時間を表し、縦軸６１４は血管壁までの距離を表す。図示されるように、グラフ６００の距離曲線６０２は時間Ｔ１で始まり、グラフ６１０の距離曲線６０４は時間Ｔ２で始まり、ΔＴ＝Ｔ２−Ｔ１は、流体の脈波が、グラフ６００と関連付けられた第１の位置からグラフ６１０と関連付けられた第２の位置まで移動するのにかかる時限を表す。このように、図６のグラフ６００及び６１０は、血管８０に沿って移動する脈波を示しており、脈波は、第１のモニタリング位置Ｐ１と第２のモニタリング位置Ｐ２との間を移動するのにΔＴ秒かかる。この時限ΔＴを使用して、図５Ａ及び図５Ｂを参照して説明したように、血管８０における脈波のＰＷＶが計算される。いくつかの例では、曲線６０２、６０４を比較してΔＴが決定されるが、その比較は、ピーク、トラフ、切痕（例えば、重複切痕）、最小値、最大値、値の変化、及び／又は認識可能なパターンを含む、多数の様相によって遂行される。
【００６９】
いくつかの実施形態では、距離曲線６０２、６０４の位相は、所与の時間におけるセンサ２０２、２０４の測定値を比較することによって特定される。例えば、センサ２０２は、ある時間間隔にわたる、血管直径の変動、又はセンサ２０２とセンサ２０２に面している血管の壁との距離の変動を示す、イメージングデータを収集する。いくつかの実施形態では、センサ２０２、２０４の１つ又は複数の活性化は、センサ２０２、２０４によって測定される距離曲線６０２、６０４が同じ位相を有するように遅延される。次に、距離曲線６０２、６０４の位相を一致させるのに必要な遅延は、ＰＷＶの計算に使用される。いくつかの実施形態では、距離曲線６０２、６０４の位相は、第１及び第２のセンサ２０２、２０４を同時に作動させ、センサ２０２、２０４からの血管直径を比較することによって決定される。この方法は、センサ２０２、２０４によって測定される血管直径の差がゼロのときを特定することによって、遅延を決定することを含む。いくつかの実施形態では、センサ２０２、２０４の活性化は、（図１及び図２に示されるような）インターフェースモジュール１２０又は処理システム１３０の１つ又は複数によって制御され、それにはセンサの活性化を特定の時限遅延させることが含まれる。
【００７０】
図７Ａ及び図７Ｂは、ＰＷＶを測定するように構成された例示の測定システム７００の概略図である。測定システム７００は、血管８０外に位置決めされる外部デバイス７１０と、インターフェースモジュール１２０と、少なくとも１つのプロセッサ１４０及び少なくとも１つのメモリ１５０を有する処理システム１３０と、ディスプレイ１６０とを含み、それらは図１の構成要素と同様であってもよい。いくつかの実施形態では、外部デバイス７１０は、血管８０の様相を外部位置から測定するように構成された、２つ以上のセンサ７１２、７１４を含む。センサ７１２、７１４は、第１、第２、及び第３のセンサ２０２、２０４、２０６と類似の超音波変換器である。いくつかの実施形態では、センサ７１２、７１４は、患者の組織６２０を通して測定し、血管８０の直径又は血管壁の位置の変化を決定する。図７Ａの例では、脈波は、第１のセンサ７１２下で心出しされ、これは血管壁の膨張５１０によって見ることができる。図７Ｂでは、脈波及び関連する膨張５１０は距離Ｄ１移動しており、第２のセンサ７１４下で心出しされている。センサ７１２、７１４の間の距離Ｄ１、及び膨張５１０の測定の時間差は、脈波のＰＷＶを決定するのに使用される。
【００７１】
図８は、血管８０内に配設された血管内デバイス１１０が、血管８０内の距離曲線を示すグラフ４００と組み合わされている、例示の血管内システム８００の概略図である。いくつかの実施形態では、脈波は、血管系に接合部又は分岐８２０が存在することを含む様々な理由で、血管８０内で反射されている。この反射によって、脈波が血管８０を通って様々な方向に移動し、それが局所ＰＷＶ値の測定値と干渉する。しかしながら、いくつかの実施形態では、血管内デバイス１１０は３つ以上のセンサ２０２、２０４、２０６を含み、それにより、位置２１２、２１４、及び２１６をそれぞれモニタリングすることによって、後方移動する脈波を特定し排除することが可能になっている。特に、第３のセンサ２０６は、前方移動する脈波（曲線８０２及び膨張５１０ａによって示される）を後方移動する脈波（曲線８１２及び膨張５１０ｂによって示される）と区別するのに使用される。いくつかの実施形態では、脈波の方向性の決定は、３つ以上のセンサ２０２、２０４、２０６からの超音波測定値を相関させて、各脈波の始まりと終わりを特定することによって遂行される。脈波の増幅、及びそれに対応する膨張５１０ａ、５１０ｂの幅も、方向性の決定に使用される。例えば、距離曲線８１２及び膨張５１０ｂによって示されるような後方移動する脈波は、距離曲線８０２及び膨張５１０ａによって示されるような前方移動する脈波よりも小さい振幅を有する。いくつかの実施形態では、前方移動する脈波と及び後方移動する脈波の分離によって、ＰＷＶ計算の精度が改善する。
【００７２】
図９は、脈波伝播速度（ＰＷＶ）を計算する方法９００を示すフローチャートである。ステップ９０２で、方法９００は、血管内デバイスを血管内に配置することを含む。いくつかの実施形態では、血管内デバイスは、図１、図２、図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃ、及び図８に示される血管内デバイス１１０である。血管は、図３に示されるような腎動脈８１である。
【００７３】
ステップ９０４で、方法９００は、血管内デバイス上で第１の距離離間して配設された第１及び第２のセンサを活性化させることを含む。第１及び第２のセンサは可撓性の細長い部材上に配設される。他の実施形態では、第１及び第２のセンサは、図７Ａ及び図７Ｂの例など、患者の体外に配設される。いくつかの実施形態では、血管内イメージング（例えば、血管内超音波、回転式血管内超音波、整相列血管内超音波、又は光コヒーレント断層撮影）が、血管直径、又はセンサとセンサに面する血管壁との間の距離など、血管内の測定値のモニタリングに使用される。いくつかの実施形態では、第１及び第２のセンサの少なくとも１つは超音波変換器である。他の実施形態では、第１及び第２のセンサの少なくとも１つは、ミラー、レンズ、プリズムなどの光学撮像素子である。第１及び第２のセンサの間の距離は、ＰＷＶの計算に使用される。第１及び第２のセンサは、カテーテル又はガイドワイヤなど、可撓性の細長いデバイスの遠位側部分上に配設される。いくつかの実施形態では、外部プローブ（例えば、超音波イメージング及び／又はドップラーフロー）が、血管直径のモニタリングに使用される。
【００７４】
ステップ９０６で、方法９００は、血管の直径などの測定値の変化を、第１のセンサで第１の時間に測定することを含む。同様に、第１のセンサと血管壁との間の距離の変化を測定することができる。いくつかの実施形態では、血管の直径の変化、又は第１のセンサと血管壁との間の距離の変化は、脈波の存在を知らせる膨張又は膨らみである。変化は、特定の特徴、例えば直径のピーク又は距離のピークであることができる。
【００７５】
ステップ９０８で、方法９００は、血管の直径などの測定値の変化を、第２のセンサで第２の時間に測定することを含む。同様に、第２のセンサと血管壁との間の距離の変化を測定することができる。血管の直径のこの変化、又は第２のセンサと血管壁との間の距離の変化も、脈波の存在を知らせる膨張又は膨らみである。変化は、第１のセンサに関してステップ９０６で使用したのと同じ特定の特徴、例えば直径のピーク又は距離のピークであることができる。いくつかの実施形態では、脈波の移動方向は、例えば、膨張の大きさを測定することによって、又は追加のセンサによって血管の直径の変化を測定することによって決定される。（図８に関連して示したような）後方方向に移動する脈波は、ＰＷＶ決定の精度を改善するため、計算から除外される。
【００７６】
ステップ９１０で、方法９００は、第１及び第２の時間の差を計算することを含む。この差は、図５Ｃ及び図６に関連して示した時限ΔＴの計算と同様である。この計算は、第１及び第２のセンサと連通しているコントローラによって実施される。
【００７７】
ステップ９１２で、方法９００は、第１の距離を第１及び第２の時間の差で割って、ＰＷＶを決定することを含む。
【００７８】
ステップ９１４で、方法９００は、任意に、ＰＷＶをディスプレイに出力することを含む。このディスプレイは、図１及び図２に示されるディスプレイ１６０である。いくつかの実施形態では、ＰＷＶを使用して、患者に対する腎除神経術の潜在的効果が評価され、それが、腎除神経術が有益であろう患者を選択する助けとなる。
【００７９】
いくつかの実施形態では、方法９００は任意に、ＰＷＶに基づいて療法の推奨を決定することを含む。いくつかの例では、臨床医は、計算されたＰＷＶ及び／又は他の患者データに基づいて療法の推奨を決定する。いくつかの実施形態では、処理システムは、ＰＷＶ及び／又は他の患者データを評価して、療法の推奨を決定する。かかる例では、方法９００は、療法の推奨の視覚的表現を出力することを含む。例えば、処理システムは、図式的表現と関連付けられた表示データを表示デバイスに出力することができる。「不良」、「可」、「良」などの文字による指示であることができ、及び／又は他の適切な単語が、特定の患者に対する療法と関連付けられた予測される効果を伝達する。他の例では、点数、色分け、及び／又は療法の推奨を表す他の図形を、ディスプレイに出力することができる。いくつかの例では、療法は腎除神経術であることができる。方法９００は更に、ＰＷＶに基づいて、１人又は複数人の患者を、腎除神経術の結果として予測される治療効果のそれぞれの程度に対応するグループに分類することを含むことができる。方法９００はまた、処理システムが分類ステップの図形的表現を表示デバイスに出力することを含むことができる。
【００８０】
当業者であれば、本開示に包含される実施形態は上述した特定の例示的実施形態に限定されないことを理解するであろう。その点に関して、例証となる実施形態を図示し記載してきたが、広範囲の修正、変更、及び置換が上述の開示において想到される。かかる変形は、本開示の範囲から逸脱することなく、上記に対して行われることが理解される。したがって、添付の特許請求の範囲は概括的に、また本開示と一貫した形で解釈されることが適切である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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2019516476.tif 000024
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