(57)【要約】デバイス、システム、および方法は、腎臓の交感神経活動の変調および終結を提供する。装置は、患者の腎動脈への除神経療法の血管内送達のために構成され、好ましくは、腎動脈を少なくとも完全に１回転するパターンを画成する１または複数の焼灼巣を作出する。様々な除神経療法要素、例えば、冷凍療法構成物、薬物溶出構成物、ＲＦアブレーション構成物、超音波アブレーションカテーテル、レーザーアブレーションカテーテル、マイクロ波アブレーションカテーテル、またはこれらの治療要素の組み合わせなどが使用されうる。
2013523414.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基端部と、先端部と、患者の経皮的侵入位置に関して少なくとも腎動脈に到達するのに十分な長さと、を含んでなるカテーテル、
カテーテルの先端部に提供され、腎動脈内に展開配置するための寸法に形成された編組物であって、
腹大動脈から腎動脈内への編組物の展開配置を容易にする弾力性を有する材料と、
基端部と、先端部と、長さと、直径と、
編組物を少なくとも完全に１回転する、ほぼ螺旋形状を有する電導体パターンであって、高周波発電機と電気的に結合するように構成された電導体パターンと、
電導体パターンを欠いている編組物の領域を画成する絶縁部分と、を含んでなり、
軸方向の圧縮に応じて長さが減少しかつ直径が増大するように、また軸方向の伸長または弛緩に応じて長さが増大しかつ直径が減少するように構成された編組物、ならびに、
編組物に連結され、カテーテルの基端部において駆動をなすことができる駆動部と、該駆動部は、編組物の基端部および先端部のうち少なくとも一方に連結され、かつ、編組物を長手方向に選択的に拡張および圧縮するように構成されることと、編組物の電導体パターンは、編組物の圧縮および弛緩に応じて、それぞれ腎動脈の内壁に向かうように、また腎動脈の内壁から離れるように促されることと
を含んでなる装置であって、
圧縮状態の編組物を用いて、かつ、発電機により電導体パターンに通電することにより、腎動脈に除神経療法が送達される、装置。
【請求項２】
編組物材料は、腎動脈の内壁を冷却するために動脈血が編組物を通り抜けて流れるのを容易にする潅流構成物を画成する複数の空隙を含んでなる、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
電導体パターンの異なる領域は駆動部により逐次圧縮可能であり、集団として渦巻状の焼灼巣を形成する一連の熱傷スポットを形成するために電気的に活性化可能である、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
編組物の複数の箇所に提供または連結され、かつ、複数の編組物の箇所それぞれにおいて温度またはインピーダンスを感知するように構成された、センサ構成物を含んでなる、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
電導体パターンの長手方向に間隔を置いた箇所に提供された複数の温度センサを含んでなり、該複数の温度センサそれぞれが長手方向に間隔を置いた箇所のうち１箇所において温度を感知するように構成されることにより、編組物の電導体パターンの温度プロファイルを提供する、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
編組物に提供または連結された少なくとも１つのセンサを含んでなり、発電機は、除神経療法の送達の際に該少なくとも１つのセンサによって生じた信号に応じて編組物への電力送達を自動的に制御するように構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
編組物は、ほぼ螺旋形状をなした電導体パターンの一部をそれぞれ含んでなる複数の編組物区域を含んでなる、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
複数の編組物区域は、該区域の独立した駆動を提供するためにそれぞれ複数の駆動部材のうち１つと連結される、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
複数の編組物区域は、該区域の独立した電気的活性化および不活性化を提供するためにそれぞれカテーテルの複数の電導体構成物のうち１つと連結される、請求項７に記載の装置。
【請求項１０】
編組物は、互いに織り込まれて交差した互い違いの形態をなしたフィラメントを含んでなる、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
編組物の材料は電気的に絶縁性の材料を含んでなる、請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
編組物の材料はポリマー材料を含んでなる、請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
編組物の基端部および先端部のうち一方はカテーテルの先端部に位置固定され、編組物の基端部および先端部のうち他方はカテーテルに移動可能に取り付けられて駆動部に連結される、請求項１に記載の装置。
【請求項１４】
編組物の基端部および先端部はそれぞれカテーテルの先端部に移動可能に取り付けられて駆動部に連結される、請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
基端部と、先端部と、患者の経皮的侵入位置に関して少なくとも腎動脈に到達するのに十分な長さと、を含んでなるカテーテル、
カテーテルの先端部に配置され、カテーテルのルーメンに流体が流れるように連結されたバルーンであって、腎動脈内に展開配置するために、かつ、ルーメンを介して熱伝達流体を受け入れるように、構成されたバルーン、ならびに、
バルーンの表面に提供された編組物であって、
弾力性を有する材料と、
基端部と、先端部と、長さと、直径と、
編組物を少なくとも完全に１回転する、ほぼ螺旋形状を有する電導体パターンであって、腎臓の除神経療法を送達するために高周波発電機と電気的に連結するように構成された電導体パターンと、
電導体パターンを欠いている編組物の領域を画成する絶縁部分と
を含んでなる編組物、を含んでなる装置。
【請求項１６】
バルーンは、腎臓の除神経療法の送達の間に腎動脈の内壁を冷却するための、熱伝達流体が通って循環する循環構成物を含んでなる、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
電導体パターンの異なる領域は、集団として渦巻状の焼灼巣を形成する一連の熱傷スポットを形成するために逐次活性化可能である、請求項１５に記載の装置。
【請求項１８】
編組物の複数の箇所に提供または連結され、かつ、複数の編組物の箇所それぞれにおいて温度またはインピーダンスを感知するように構成された、センサ構成物を含んでなる、請求項１５に記載の装置。
【請求項１９】
電導体パターンの長手方向に間隔を置いた箇所に提供された複数の温度センサを含んでなり、該複数の温度センサそれぞれが長手方向に間隔を置いた箇所のうち１箇所において温度を感知するように構成されることにより、編組物の電導体パターンの温度プロファイルを提供する、請求項１５に記載の装置。
【請求項２０】
編組物に提供または連結された少なくとも１つのセンサを含んでなり、発電機は、除神経療法の送達の際に該少なくとも１つのセンサによって生じた信号に応じて編組物への電力送達を自動的に制御するように構成される、請求項１５に記載の装置。
【請求項２１】
編組物は、ほぼ螺旋形状をなした電導体パターンの一部をそれぞれ含んでなる、複数の編組物区域を含んでなる、請求項１５に記載の装置。
【請求項２２】
複数の編組物区域は、該区域の独立した電気的活性化および不活性化を提供するためにそれぞれカテーテルの複数の電導体構成物のうち１つと連結される、請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
編組物材料は、
互いに織り込まれて交差した互い違いの形態をなしたフィラメント、
電気的に絶縁性の材料、および
ポリマー材料
のうち少なくとも１つを含んでなる、請求項１５に記載の装置。
【請求項２４】
患者の腎動脈へ除神経療法を血管内送達するための装置であって、
基端部と、先端部と、患者の体外の位置から少なくとも腎動脈に到達するのに十分な長さとを含んでなる、長尺状のガイドレール、
ガイドレールの先端部の螺旋状区域であって、腎動脈の直径にほぼ等しい直径を有する螺旋状区域、および、
患者の体外の位置から少なくとも腎動脈に到達するのに十分な長さと、長尺状のガイドレールを受け入れるように構成された長手方向に伸びるチャネルとを有する治療装置であって、腎動脈に除神経療法を送達するように構成された治療要素を含んでなる治療装置
を含んでなり、
ガイドレールの螺旋状区域に対して治療装置を長手方向に移動すると、治療要素は、腎動脈の内壁と接触せしめられ、腎動脈の渦巻形状をなした領域の除神経を行うために腎動脈の内壁に沿って略螺旋状の経路を進むように促される、装置。
【請求項２５】
治療装置は、基端部と、先端部と、患者の体外の位置から少なくとも腎動脈に到達するのに十分な長さとを含んでなる長尺状の可撓性シャフトを含んでなり、
治療装置の長手方向に伸びるチャネルは、シャフト内部に提供されてシャフトの長さに沿ってシャフトの基端部と先端部との間を伸びるルーメンを含んでなり、該ルーメンは、ガイドレールおよびガイドレールを伝って進行するように構成された治療装置を受け入れる寸法に形成されている、請求項２４に記載の装置。
【請求項２６】
治療装置は、外壁と、基端部と、先端部と、患者の体外の位置から少なくとも腎動脈に到達するのに十分な長さとを含んでなる長尺状の可撓性シャフトを含んでなり、
治療装置の長手方向に伸びるチャネルは、シャフトの外壁の外側部分に配置された側壁のルーメンを含んでなり、側壁はシャフトの長さに沿ってシャフトの基端部と先端部との間を伸び、ルーメンは、ガイドレールおよびガイドレールを伝って進行するように構成された治療装置を受け入れる寸法に形成されている、請求項２４に記載の装置。
【請求項２７】
治療装置は、
基端部と、先端部と、患者の体外の位置から少なくとも腎動脈に到達するのに十分な長さとを含んでなる長尺状の可撓性シャフト、および、
シャフトの先端部に提供され、治療要素を含んでなる治療区域
を含んでなり、かつ、
治療装置の長手方向に伸びるチャネルは、治療区域内に提供されたルーメンを含んでなり、ルーメンは、ガイドレールおよびガイドレールを伝って進行するように構成された治療区域を受け入れる寸法に形成されている、請求項２４に記載の装置。
【請求項２８】
治療要素は、
基端部と、先端部と、患者の体外の位置から少なくとも腎動脈に到達するのに十分な長さとを含んでなる長尺状の可撓性シャフト、および、
シャフトの先端部に提供され、治療要素を含んでなる治療区域であって、外壁と、外壁の外側部分に配置された側壁とを含んでなる治療区域
を含んでなり、かつ、
治療装置の長手方向に伸びるチャネルは、治療区域の側壁内に提供されたルーメンを含んでなり、ルーメンは、ガイドレールおよびガイドレールを伝って進行するように構成された治療区域を受け入れる寸法に形成されている、請求項２４に記載の装置。
【請求項２９】
治療装置は、外壁と、基端部と、先端部と、患者の体外の位置から少なくとも腎動脈に到達するのに十分な長さとを含んでなる長尺状の可撓性シャフトを含んでなり、かつ、
治療装置の長手方向に伸びるチャネルは、シャフトの長さに沿ってシャフトの基端部と先端部との間を伸びる、ガイドレールを部分的に包含するように構成された、外部から侵入可能な領域を含んでなり、治療装置はガイドレールを伝って進行するように構成される、請求項２４に記載の装置。
【請求項３０】
治療装置は、
基端部と、先端部と、患者の体外の位置から少なくとも腎動脈に到達するのに十分な長さとを含んでなる長尺状の可撓性シャフト、および、
シャフトの先端部に提供され、治療要素を含んでなる治療区域
を含んでなり、かつ、
治療装置の長手方向に伸びるチャネルは、治療区域の長さに沿って伸びる、ガイドレールを部分的に包含するように構成された、外部から侵入可能な領域を含んでなり、治療区域はガイドレールを伝って進行するように構成される、請求項２４に記載の装置。
【請求項３１】
治療要素は、冷凍療法構成物、薬物溶出構成物、ＲＦアブレーション構成物、超音波アブレーションカテーテル、レーザーアブレーションカテーテル、およびマイクロ波アブレーションカテーテルのうち少なくとも１つを含んでなる、請求項２４〜３０のいずれか１項に記載の装置。
【請求項３２】
治療要素は冷凍療法バルーン構成物を含んでなる、請求項２４〜３１のいずれか１項に記載の装置。
【請求項３３】
治療要素は冷凍療法カテーテル構成物を含んでなる、請求項２４〜３１のいずれか１項に記載の装置。
【請求項３４】
腎動脈内に展開配置するための寸法に形成されたバルーン付きカテーテルを含んでなり、ガイドレールの先端部の螺旋状区域は初期直径を有しかつ成形可能な材料を含んでなり、バルーン付きカテーテルはガイドレールの螺旋状区域を初期直径から初期直径より大きい第２の直径へと拡張するように構成され、螺旋状区域はバルーン付きカテーテルの膨張後に第２の直径を維持する、請求項２４〜３３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項３５】
腎動脈内に展開配置するための寸法に形成されたバルーン付きカテーテルを含んでなり、ガイドレールの先端部の螺旋状区域は初期直径を有しかつ塑性的に変形可能な材料を含んでなり、バルーン付きカテーテルはガイドレールの螺旋状区域を初期直径から初期直径より大きい第２の直径へと拡張するように構成され、螺旋状区域はバルーン付きカテーテルの膨張後に第２の直径を維持する、請求項２４〜３３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項３６】
腎動脈に到達するように構成され、かつ、除神経療法の送達装置を受け入れる寸法に形成されたガイドカテーテル、を含んでなる、請求項２４〜３５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項３７】
患者の腎動脈へ除神経療法を血管内送達するための装置であって、
基端部と、先端部と、患者の体外の位置から少なくとも腎動脈に到達するのに十分な長さとを含んでなる治療カテーテル、
治療カテーテルの先端部に提供された治療区域であって、複数面に屈曲するように、かつ、腎動脈に除神経療法を送達するように構成された治療区域、ならびに、
バルーン付きカテーテルであって、
ルーメン構成物と、基端部と、先端部と、患者の体外の位置から少なくとも腎動脈に到達するのに十分な長さとを有するシャフト、および
シャフトの先端部に配置されてルーメン構成物に流体が流れるように連結された長尺状バルーン
を含んでなるバルーン付きカテーテル、を含んでなり、
長尺状バルーンは治療カテーテルの先端部に連結されて、治療カテーテルの先端部を少なくとも完全に１回転するように配置構成され、バルーンは、膨張時に治療区域を歪めて略螺旋形状とし、治療区域の一部が腎動脈の内壁の領域と接触するように、構成される、装置。
【請求項３８】
長尺状バルーンはシャフトの先端部に係留される、請求項３７に記載の装置。
【請求項３９】
長尺状バルーンは、該バルーンの少なくとも先端部および基端部においてそれぞれシャフトの先端部に係留される、請求項３７および３８に記載の装置。
【請求項４０】
バルーンは、略螺旋形状をなした治療カテーテルの先端部の周りに緩く巻き付けられる、請求項３７〜３９のいずれか１項に記載の装置。
【請求項４１】
バルーンは、治療カテーテルの先端部に沿って長手方向に提供された略螺旋形状をなした継ぎ目によって取り付けられる、請求項３７に記載の装置。
【請求項４２】
治療区域は複数の長手方向に間隔を置いて配置された治療要素を含んでなり、バルーンは、膨張時に治療区域を歪めて略螺旋形状とし、間隔を置いて配置された治療要素がそれぞれ腎動脈の内壁のそれぞれの領域と接触するように、かつ、それぞれの領域が集団として腎動脈の内壁を少なくとも完全に１回転するように、構成される、請求項３７〜４１のいずれか１項に記載の装置。
【請求項４３】
治療区域は複数の長手方向および周方向に間隔を置いて配置された治療要素を含んでなり、バルーンは、膨張時に治療区域を歪めて略螺旋形状とし、間隔を置いて配置された治療要素がそれぞれ腎動脈の内壁のそれぞれの領域と接触するように、かつ、それぞれの領域が集団として腎動脈の内壁を少なくとも完全に１回転するように、構成される、請求項３７〜４１のいずれか１項に記載の装置。
【請求項４４】
治療区域は、治療カテーテルの治療区域に沿って長手方向に伸びる連続した治療要素を含んでなり、バルーンは、膨張時に治療区域を歪めて略螺旋形状とし、連続した治療要素の複数部分が腎動脈の内壁のそれぞれの領域と接触するように、かつ、それぞれの領域が集団として腎動脈の内壁を少なくとも完全に１回転するように、構成される、請求項３７〜４１のいずれか１項に記載の装置。
【請求項４５】
治療区域は、治療カテーテルの治療区域に沿って螺旋形状をなして配置された連続した治療要素を含んでなり、バルーンは、膨張時に治療区域を歪めて略螺旋形状とし、連続した治療要素の複数部分が腎動脈の内壁のそれぞれの領域と接触するように、かつ、それぞれの領域が集団として腎動脈の内壁を少なくとも完全に１回転するように、構成される、請求項３７〜４１のいずれか１項に記載の装置。
【請求項４６】
治療区域は、冷凍療法構成物、薬物溶出構成物、ＲＦアブレーション構成物、超音波アブレーションカテーテル、レーザーアブレーションカテーテル、およびマイクロ波アブレーションカテーテルのうち少なくとも１つを含んでなる、請求項３７〜４５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項４７】
治療区域の基端側の治療カテーテルの先端部に提供されたヒンジ機構を含んでなり、ヒンジ機構は、治療区域を腹大動脈から腎動脈の中へと方向付ける際の助けとなるようにカテーテルの先端部における優先的な屈曲を容易にするように構成される、請求項３７〜４５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項４８】
腎動脈に到達するように構成され、かつ、除神経療法の送達装置を受け入れる寸法に形成されたガイドカテーテルを含んでなる、請求項２４〜４７のいずれか１項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、腎臓の交感神経活動の失調および停止を含むニューロモデュレーションによって、心機能または腎機能のうち少なくともいずれか一方を改善するためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
腎臓は、血液濾過、体液平衡の調節、血圧制御、電解質平衡、およびホルモン産生を含む、多くの身体プロセスに関与する。腎臓の１つの主要機能は、血液から毒素、ミネラル塩および水を取り除いて、尿を形成することである。腎臓は、腹大動脈から左右に分岐して腎臓の陥凹面すなわち腎門において各腎臓に入る腎動脈を通して、心拍出量の約２０〜２５％を受け取る。
【０００３】
血液は腎動脈および糸球体輸入細動脈を通して腎臓に流入し、腎臓の濾過部分すなわち腎小体に入る。腎小体は、糸球体、すなわち液体で満たされたボーマン嚢と呼ばれる杯状の嚢によって囲まれた毛細血管の茂み、で構成されている。血液中の溶質は、毛細血管内の血液とボーマン嚢内の液体との間に存在する圧力勾配により、糸球体の非常に薄い毛細血管壁を通して濾過される。圧力勾配は小動脈の収縮または拡張によって制御される。濾過が行われた後、濾過血液は糸球体輸出細動脈および尿細管周囲毛細血管を通って移動し、小葉間静脈内に集まり、最終的には腎静脈を通って腎臓を出る。
【０００４】
血液から濾過された粒子および流体は、ボーマン嚢からいくつかの細管を通って集合管へ移動する。尿は集合管で形成され、次いで尿管および膀胱を通って出ていく。細管は尿細管周囲毛細血管（濾過された血液を包含している）によって囲まれている。濾液が細管を通り集合管へ向かって移動するにつれて、栄養素、水、ならびにナトリウムおよびクロリドのような電解質は血中に再吸収される。
【０００５】
腎臓は、主として大動脈腎神経節から出る腎神経叢によって神経支配されている。腎神経節は、腎神経叢の神経が腎動脈の走路に沿って腎臓の中まで続く間に、該神経によって形成される。腎臓の神経は、交感神経成分および副交感神経成分を備えた自律神経系の一部である。交感神経系は身体に「闘争か逃走か（ｆｉｇｈｔ  ｏｒ  ｆｌｉｇｈｔ）」反応を提供するシステムであることが知られている一方、副交感神経系は「休息と消化（ｒｅｓｔ  ａｎｄ  ｄｉｇｅｓｔ）」反応を提供する。交感神経活動の刺激は、腎臓が血管収縮および体液鬱滞を増大させるホルモンの産生を高める原因となる交感神経性の反応を引き起こす。このプロセスは、増大した腎臓交感神経活動に対するレニン‐アンギオテンシン‐アルドステロン系（ＲＡＡＳ）反応と呼ばれる。
【０００６】
血液量の減少に応答して、腎臓は、アンギオテンシンの産生を刺激するレニンを分泌する。アンギオテンシンは血管を収縮させて血圧亢進をもたらし、かつ、副腎皮質からのアルドステロンホルモンの分泌も刺激する。アルドステロンは、腎臓の細管によるナトリウムおよび水の再吸収を増大させ、このことが身体内の体液量および血圧を増大させる。
【０００７】
うっ血性心不全（ＣＨＦ）は、腎機能に関係している病態である。ＣＨＦは、心臓が血液を全身にわたって効果的に送り込むことができない場合に生じる。血流が低下すると、腎小体内の血液の潅流が不十分なために腎機能が低下する。腎臓への血流の減少は、交感神経活動の増大を引き起こし（すなわち、ＲＡＡＳが過剰に活発になり）、これが腎臓に体液鬱滞および血管収縮（ｖａｓｏｒｅｓｔｒｉｃｔｉｏｎ）を高めるホルモンを分泌させる。体液鬱滞および血管収縮は次に循環系の抹消抵抗を増大させて、心臓にさらに大きな負荷をかけ、これが血流をさらに減少させる。心機能および腎機能の悪化が継続すると、最終的には身体は圧倒されるようになり、心不全代償不全が発現し、多くの場合は患者の入院に至る。
【０００８】
高血圧は、血圧が高まる慢性の病態である。持続性高血圧は、心臓発作、心不全、動脈瘤、および卒中を含む様々な有害な病態に関連した、重要な危険因子である。持続性高血圧は慢性腎不全の主要原因である。腎臓を支配している交感神経の活動過多は高血圧およびその進行に関係している。腎臓の除神経による腎臓内の神経の不活性化により、血圧を低下させることが可能であり、従来の薬物に応答しない高血圧の多くの患者にとって有望な治療選択肢となりうる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記した懸案を鑑みてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
概要
本発明のデバイス、システム、および方法は、腎臓の交感神経活動を変調（モデュレーション）することを対象としている。本発明の実施形態は、患者の腎動脈へ除神経療法を血管内送達するための装置に関する。様々な実施形態によれば、腎臓除神経療法の装置は、基端部と、先端部と、患者の体外の位置から少なくとも腎動脈に到達するのに十分な長さとを含んでなる、長尺状のガイドレールを備えている。螺旋状区域がガイドレールの先端部に提供される。螺旋状区域は腎動脈の直径にほぼ等しい直径を有する。治療装置は、患者の体外の位置から少なくとも腎動脈に到達するのに十分な長さと、長尺状のガイドレールを受承するように構成された長手方向に伸びるチャネルとを有する。該治療装置は、腎動脈に除神経療法を送達するように構成された治療要素を含んでなる。
【００１１】
特に、ガイドレールの螺旋状区域に対して治療装置を長手方向に移動すると、治療要素は、腎動脈の内壁と接触せしめられ、腎動脈の渦巻形状をなした領域の除神経を行うために腎動脈の内壁に沿って略螺旋状の経路を進むように促される。治療要素は、冷凍療法構成物、薬物溶出構成物（例えば塗布具または注入器）、ＲＦアブレーション構成物、超音波アブレーションカテーテル、レーザーアブレーションカテーテル、およびマイクロ波アブレーションカテーテルのうち少なくとも１つを備えていてもよい。
【００１２】
他の実施形態によれば、腎動脈へ除神経療法を血管内送達するための装置は、基端部と、先端部と、患者の体外の位置から少なくとも腎動脈に到達するのに十分な長さとを含んでなる治療カテーテルを備えている。治療区域が治療カテーテルの先端部に提供される。治療区域は、複数面に屈曲するように、かつ、腎動脈に除神経療法を送達するように構成される。装置は、ルーメン構成物と、基端部と、先端部と、患者の体外の位置から少なくとも腎動脈に到達するのに十分な長さとを有するシャフトを含んでなるバルーン付きカテーテルをさらに備える。バルーン付きカテーテルは、シャフトの先端部に配置されてルーメン構成物に流体が流れるように連結された長尺状バルーンを備えている。長尺状バルーンは治療カテーテルの先端部に連結されて、治療カテーテルの先端部を少なくとも完全に１回転するように配置構成される。該バルーンは、膨張時に治療区域を歪めて略螺旋形状とし、治療区域の一部が腎動脈の内壁の領域と接触するように、構成される。
【００１３】
さらなる実施形態によれば、腎動脈へＲＦ除神経療法を血管内送達するための装置は、基端部と、先端部と、患者の体外の位置から少なくとも腎動脈に到達するのに十分な長さとを含んでなる治療カテーテルを備えている。編組部材を含んでなる治療要素は、治療カテーテルの先端部に提供され、腎動脈内に展開配置するための寸法に形成されている。編組部材は、腹大動脈から腎動脈内への編組部材の展開配置を容易にするのに十分な弾力性を有する材料と、基端部と、先端部と、長さと、直径とを含んでなる。編組部材を少なくとも完全に１回転する、ほぼ螺旋形状を有する電導体パターンが、編組部材の上に提供される。電導体パターンは、高周波発電機と電気的に連結されるように構成される。編組部材は、電導体パターンを欠いた編組部材の領域を画成する絶縁部分を備えている。
【００１４】
編組部材は、軸方向の圧縮に応じて長さが減少しかつ直径が増大するように、また軸方向の伸長または弛緩に応じて長さが増大しかつ直径が減少するように、構成される。駆動部が編組部材に連結され、治療カテーテルの基端において駆動をなすことができる。駆動部は、編組部材の基端部および先端部のうち少なくとも一方に連結され、かつ、編組部材を長手方向に選択的に伸長および圧縮するように構成される。編組部材の電導体パターンは、編組部材の圧縮および弛緩に応じて、それぞれ腎動脈の内壁に向かうように、また腎動脈の内壁から離れるように促される。腎動脈への除神経療法の送達は、圧縮状態の編組部材を用いて、かつ、高周波発電機により電導体パターンに通電することにより、開始される。
【００１５】
１つ以上のセンサが、編組物に提供されるかまたは連結されてもよい。適切なセンサには、温度センサおよびインピーダンスセンサのうち一方または両方が挙げられる。高周波発電機は、除神経療法の送達の際に１つ以上のセンサによって生じた信号に応じて編組物への電力送達を自動的に制御するように構成されてもよい。編組物材料は、腎動脈の内壁を冷却するために動脈血が編組物を通り抜けて流れるのを容易にする潅流構成物を画成する、複数の空隙を含んでなることができる。
【００１６】
いくつかの実施形態によれば、基端部と、先端部と、患者の経皮的侵入位置に関して少なくとも腎動脈に到達するのに十分な長さとを含んでなるカテーテル。バルーンはカテーテルの先端部に配置されて、カテーテルのルーメンに流体が流れるように連結される。バルーンは、腎動脈内に展開配置されるように、かつ、ルーメンを介して熱伝達流体を受け取るように、構成される。編組物は、バルーンの表面上に提供され、かつ、弾力性を有する材料を含んでなる。編組物は、該編組物を少なくとも完全に１回転するほぼ螺旋形状を有する電導体パターンを、さらに含んでなる。電導体パターンは、腎臓除神経療法を送達するための高周波発電機と電気的に連結されるように構成される。絶縁部分は、電導体パターンを欠いた編組物の領域を画成する。
【００１７】
バルーンの膨張は、編組物の直径を増大させ、かつ、編組物の長さを減少させる。バルーンの収縮は、編組物の直径を減少させ、かつ、編組物の長さを増大させる。バルーンは、腎臓除神経療法の送達の間に腎動脈の内壁を冷却するための、熱伝達流体が通って循環することができる循環構成物を組み込んでもよい。
【００１８】
他の実施形態によれば、方法は、患者の腎動脈内に編組物を展開配置するために、カテーテルの先端部に配置された編組物を長手方向に伸長することを伴う。該方法はさらに、編組物の電導体パターンを腎動脈の内壁に向かわせるように編組物を長手方向に圧縮することと、電導体パターンに通電して動脈内にほぼ渦巻形状を有する焼灼巣を作出することとを伴う。該方法は、動脈の内壁を冷却するために電導体パターンに通電しつつ編組物を冷却することと、患者の腎動脈から編組物を除去するために電導体パターンの通電後に編組物を長手方向に伸長することとをさらに伴う。
【００１９】
本発明の上記概要は、本発明の各実施形態またはすべての実装について説明することを意図したものではない。本発明の利点および成果、ならびに本発明についてのより完全な理解は、添付図面と併せて以降の詳細な説明および特許請求の範囲を参照することにより、明白となり、かつ、評価されるに至るであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】右腎、および腹大動脈から側方に分岐している腎動脈を含めた腎血管系を示す図。
【図２Ａ】腎動脈の交感神経性の神経支配を示す図。
【図２Ｂ】腎動脈の交感神経性の神経支配を示す図。
【図３Ａ】腎動脈壁の様々な組織層を示す図。
【図３Ｂ】腎臓の神経の一部を示す図。
【図３Ｃ】腎臓の神経の一部を示す図。
【図４Ａ】本発明の実施形態に従って腎動脈内に展開配置するために構成された治療カテーテルおよび螺旋形状の構成物を使用する、除神経療法装置を示す図。
【図４Ｂ】本発明の実施形態に従って腎動脈内に展開配置するために構成された治療カテーテルおよび螺旋形状の構成物を使用する、除神経療法装置を示す図。
【図５】本発明の実施形態に従って腎動脈内に展開配置するために構成された治療カテーテルおよび螺旋形状の構成物を使用する、除神経療法装置を示す図。
【図６Ａ】本発明の実施形態に従って腎動脈内に展開配置するために構成された治療カテーテル、螺旋形状の部材、およびバルーン構成物を使用する、除神経療法装置を示す図。
【図６Ｂ】本発明の実施形態に従って腎動脈内に展開配置するために構成された治療カテーテル、螺旋形状部材、およびバルーン構成物を使用する、除神経療法装置を示す図。
【図７】図６Ａおよび６Ｂに示された実施形態による除神経療法装置の構成部品の断面図。
【図８Ａ】本発明に従って実装された治療カテーテルおよび螺旋形状構成物の様々な実施形態を示す図。
【図８Ｂ】本発明に従って実装された治療カテーテルおよび螺旋形状構成物の様々な実施形態を示す図。
【図９Ａ】本発明に従って実装された治療カテーテルおよび螺旋形状構成物の様々な実施形態を示す図。
【図９Ｂ】本発明に従って実装された治療カテーテルおよび螺旋形状構成物の様々な実施形態を示す図。
【図１０】本発明に従って実装された治療要素および螺旋形状構成物の実施形態を示す図。
【図１１】本発明の実施形態に従って実装された治療要素および膨張式の螺旋形状構成物を示す図。
【図１２】本発明の他の実施形態に従って実装された治療要素および膨張式の螺旋形状構成物を示す図。
【図１３】本発明の実施形態に従って実装された治療要素および膨張式の螺旋形状構成物を示す図。
【図１４】本発明の実施形態に従って実装された治療要素および膨張式の螺旋形状構成物を示す図。
【図１５】本発明の実施形態に従って実装された治療要素および膨張式の螺旋形状構成物を示す図。
【図１６】本発明の実施形態に従って実装された治療要素および膨張式の螺旋形状構成物を示す図。
【図１７Ａ】本発明の様々な実施形態による治療カテーテル装置の先端側部分の断面図。
【図１７Ｂ】本発明の様々な実施形態による治療カテーテル装置の先端側部分の断面図。
【図１７Ｃ】本発明の様々な実施形態による治療カテーテル装置の先端側部分の断面図。
【図１８Ａ】治療カテーテル上に提供され、かつ、電導体パターンを有する編組部材であって、本発明の実施形態による中国式手錠の方式で変形するように構成された編組部材の、様々な形態を示す図。
【図１８Ｂ】治療カテーテル上に提供され、かつ、電導体パターンを有する編組部材であって、本発明の実施形態による中国式手錠の方式で変形するように構成された編組部材の、様々な形態を示す図。
【図１９】治療カテーテル上に提供され、かつ、電導体パターンを有する編組部材であって、本発明の実施形態による中国式手錠の方式で変形するように構成された編組部材の、様々な形態を示す図。
【図２０】治療カテーテル上に提供され、かつ、電導体パターンを有する編組部材であって、本発明の実施形態による中国式手錠の方式で変形するように構成された編組部材の、様々な形態を示す図。
【図２１】本発明の実施形態による、図１８Ａ〜１８Ｂ、１９および２０に示された種類の編組部材を多数含んでなる治療カテーテルを示す図。
【図２２Ａ】本発明の実施形態による、治療カテーテルのバルーン上に提供された電導体パターンを有する編組部材を示す図。
【図２２Ｂ】本発明の実施形態による、治療カテーテルのバルーン上に提供された電導体パターンを有する編組部材を示す図。
【図２２Ｃ】本発明の実施形態による、治療カテーテルのバルーンに接合された電導体パターンを有する編組部材の細部を示す図。
【図２２Ｄ】本発明の実施形態による、治療カテーテルのバルーンに接合された電導体パターンを有する編組部材の細部を示す図。
【図２３Ａ】本発明の実施形態による高周波（ＲＦ）腎臓治療装置の代表的な実施形態を示す図。
【図２３Ｂ】本発明の実施形態による治療カテーテル装置のルーメン構成物の断面を示す図。
【図２４】本発明の実施形態によるヒンジ機構を組み込んだ治療カテーテルの一部を示す図。
【図２５】患者の大動脈および腎血管系内部での様々な展開配置状態における、本発明の実施形態により実装された治療カテーテルを示す一連図。
【図２６】患者の大動脈および腎血管系内部での様々な展開配置状態における、本発明の実施形態により実装された治療カテーテルを示す一連図。
【図２７】患者の大動脈および腎血管系内部での様々な展開配置状態における、本発明の実施形態により実装された治療カテーテルを示す一連図。
【図２８】患者の大動脈および腎血管系内部での様々な展開配置状態における、本発明の実施形態により実装された治療カテーテルを示す一連図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明には様々な改変形態および代替形態が可能であるが、その具体的形態が例として図面に示されており、かつ、以下に詳細に記載される。当然ながら、本発明を記載された特定の実施形態に限定することが目的ではなく、添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の範囲内にあるすべての改変形態、等価物、および代替形態を包含することが意図されている。
【００２２】
詳細な説明
以下の説明では、本発明の様々な実施形態を例証する添付図面について言及がなされる。当然のことであるが、他の実施形態が利用されてもよく、また本発明の範囲から逸脱することなくこれらの実施形態に構造的かつ機能的な変更がなされてもよい。
【００２３】
図１は、右腎１０および腹大動脈２０から側方に分岐している腎動脈１２を含めた腎血管系の図解である。図１では、説明を簡潔にするために右腎１０だけが示されているが、本明細書中では右腎および左腎の両方ならびに関連する腎血管系および神経系構造物に言及されることになり、これらはすべて本発明の実施形態において企図されている。腎動脈１２は、本開示の様々な特徴および実施形態の論考を容易にするために右腎１０および腹大動脈２０よりも意図的に不均衡に大きく示されている。
【００２４】
右腎および左腎には、腹大動脈２０の右側面および左側面それぞれから分岐する右腎動脈および左腎動脈から血液が供給される。右腎動脈および左腎動脈はそれぞれ腹大動脈２０とほぼ直角を形成するように横隔膜脚を横切る方向をなしている。右腎動脈および左腎動脈は、腹大動脈２０から腎門１７に近接したそれぞれの腎洞まで概ね延び、腎臓１０内部の分節動脈およびひいては葉間動脈へ分岐する。葉間動脈は外側へ向かって四方に広がり、腎被膜に入り込んで腎錘体間の腎柱を通って伸びる。典型的には、腎臓は、健常者に関しては、１分間あたりに腎臓を通る血流約１２００ｍＬに相当する、心拍出総量の約２０％を受け取る。
【００２５】
腎臓の主要な機能は、尿の生産および濃度の制御により身体の水および電解質の平衡を維持することである。尿の生産において、腎臓は尿素およびアンモニウムのような廃棄物を排泄する。腎臓はさらに、グルコースおよびアミノ酸の再吸収も制御し、ビタミンＤ、レニンおよびエリスロポエチンを含むホルモンの産生において重要である。
【００２６】
腎臓の重要な二次的機能は、身体の代謝ホメオスタシスを制御することである。ホメオスタシス機能の制御には、電解質、酸塩基平衡、および血圧の調節が挙げられる。例えば、腎臓は、例えば尿中に失われる水分量の調整ならびにエリスロポエチンおよびレニンの放出により、血液量および血圧の調節に関与している。腎臓はさらに、血漿イオン濃度（例えばナトリウム、カリウム、塩化物イオン、およびカルシウムイオンのレベル）についても、尿中に失われる量およびカルシトリオール合成の制御によって調節する。腎臓によって制御されるその他のホメオスタシス機能には、尿中に失われる水素イオンおよび重炭酸イオンの制御による血液ｐＨの安定化、有益な栄養素の排出を防ぐことによる該栄養素の保存、ならびに解毒作用による肝臓の支援が挙げられる。
【００２７】
図１にはさらに、一般に右副腎と呼ばれる右腎上体１１も示されている。腎上体１１は、腎臓１０の上に載っている星形状の内分泌腺である。腎上体（左および右）の主要な機能は、それぞれコルチゾールおよびアドレナリン（エピネフリン）を含むコルチコステロイドおよびカテコールアミンの合成を通じて身体のストレス応答を調節することである。腎臓１０、腎上体１１、腎血管１２、および隣接する脂肪被膜を取り巻いているのは、腎筋膜、例えばゲロタ筋膜（図示せず）であり、これは腹膜腔外の結合組織に由来する筋膜の嚢である。
【００２８】
身体の自律神経系は、血管、消化器系、心臓、および腺における平滑筋の不随意運動を制御する。自律神経系は交感神経系と副交感神経系とに分けられる。概括的に述べれば、副交感神経系は、心拍数を低下させ、血圧を低下させ、消化を促進することにより、身体に休息の準備をさせる。交感神経系は、心拍数を増加させ、血圧を上昇させ、代謝を増大させることにより、身体の「闘争か逃走か」反応をもたらす。
【００２９】
自律神経系では、中枢神経系から始まり様々な神経節まで伸びている線維は神経節前線維と呼ばれ、一方神経節から効果器まで伸びている線維は節後線維と呼ばれる。交感神経系の活性化は、腎上体１１からのアドレナリン（エピネフリン）およびそれよりは少ないがノルエピネフリンの放出を通じて行われる。このアドレナリン放出は節前交感神経から放出された神経伝達物質アセチルコリンが引き金となって生じる。
【００３０】
腎臓および尿管（図示せず）は、腎臓の神経１４によって神経支配されている。図１および２Ａ〜２Ｂは、腎血管系の交感神経性の神経支配、主として腎動脈１２の神経支配を示している。腎血管系の交感神経性の神経支配の主要な機能には、腎臓の血流量および血圧の調節、レニン放出の刺激、ならびに水およびナトリウムイオン再吸収の直接刺激が挙げられる。
【００３１】
腎血管系を神経支配する神経のほとんどは上腸間膜動脈神経節２６から生じる交感神経性の節後線維である。腎臓の神経１４は、腎動脈１２に沿って概ね軸方向に伸び、腎門１７で腎臓１０に入り、腎臓１０内部の腎動脈１２の分岐に追随し、個々のネフロンに達する。他の腎神経節、例えば腎神経節２４、上腸間膜動脈神経節２６、左右の大動脈腎動脈神経節２２、および腹腔神経節２８も、腎血管系を神経支配する。腹腔神経節２８は胸部の大内臓神経（大ＴＳＮ）に連結されている。大動脈腎動脈神経節２２は胸部の小内臓神経（小ＴＳＮ）に連結され、腎神経叢の大部分を神経支配する。
【００３２】
腎臓１０への交感神経性の信号は、主として脊髄分節Ｔ１０〜Ｔ１２およびＬ１から出る神経支配された腎血管系を介して通信される。副交感神経性の信号は、主として脊髄分節Ｓ２〜Ｓ４において、また脳下部の延髄から出る。交感神経の連絡は交感幹神経節を通して伝わり、交感幹神経節では一部がシナプスを形成しうる一方、その他は大動脈腎神経節２２（胸部の小内臓神経すなわち小ＴＳＮを介する）および腎神経節２４（胸部の最小内臓神経すなわち最小ＴＳＮを介する）でシナプスを形成する。その後、シナプス後部の交感神経性の信号は腎動脈１２の神経１４に沿って腎臓１０へ伝わる。シナプス前部の副交感神経性の信号は、腎臓１０に近い部位へ伝わってから腎臓１０またはその近くでシナプスを形成する。
【００３３】
特に図２Ａを参照すると、腎動脈１２は、ほとんどの動脈および小動脈と同様に、腎動脈腔１３の直径を制御する平滑筋３４で内張りされている。平滑筋は、一般に、様々な器官と同様に、大小の動脈および静脈の中膜層内に見出される横紋のない不随意筋である。腎臓の糸球体は、例えば、メサンギウム細胞と呼ばれる平滑筋様の細胞を含んでいる。平滑筋は、構造、機能、興奮収縮連関、および収縮のメカニズムの点から、骨格筋および心筋とは根本的に異なる。
【００３４】
平滑筋細胞は自律神経系によって収縮または弛緩するように刺激されうるが、近隣の細胞からの刺激や、ホルモンならびに血液が運ぶ電解質および作用物質（例えば血管拡張剤または血管収縮剤）に応答して反応することもできる。例えば、腎臓１０の傍糸球体装置の糸球体輸入細動脈内部の特殊化した平滑筋細胞は、アンジオテンシンＩＩシステムを活性化するレニンを産生する。
【００３５】
腎臓の神経１４は、腎動脈壁１５の平滑筋３４を神経支配し、腎動脈壁１５に沿って概ね軸方向すなわち長手方向に長く伸びる。平滑筋３４は腎動脈を周方向に取り囲み、図２Ｂに示されるように、腎臓の神経１４の長手方向に対して概ね横切る方向に長く伸びる。
【００３６】
腎動脈１２の平滑筋３４は自律神経系の不随意制御の下にある。交感神経の活動の増大は、例えば、平滑筋３４を収縮させる傾向があり、これは腎動脈腔１３の直径を縮小して血液潅流を減少させる。交感神経の活動の減少は、平滑筋３４を弛緩させて、血管拡張ならびに腎動脈腔の直径および血液潅流の増大をもたらす傾向がある。反対に、副交感神経の活動増大は平滑筋３４を弛緩させる傾向がある一方、副交感神経の活動減少は平滑筋収縮を引き起こす傾向がある。
【００３７】
図３Ａは、腎動脈を通る長手方向の断面の一部を示し、腎動脈１２の壁１５の様々な組織層を示している。腎動脈１２の最も内側の層は内皮３０であり、内皮は内膜３２の最も内側の層であって内弾性膜により支持されている。内皮３０は、血管腔１３を流れる血液と接触する細胞の単層である。内皮細胞は、典型的には多角形、楕円形、または紡錘形であり、極めて明瞭な円形または楕円形の核を有する。内皮３０の細胞は、いくつかの血管の機能、例えば血管収縮および血管拡張による血圧の制御、血液凝固、ならびに血管腔１３内部の含有物と、周囲の組織、例えば内膜３２を中膜３４から隔てている内膜３２の膜、および外膜３６などとの間のバリア層として作用すること、に関与する。内膜３２の膜または浸軟部（ｍａｃｅｒａｔｉｏｎ）は、弾性の大きい微細な透明無色の構造物であり、一般に長手方向の波状パターンを有する。
【００３８】
内膜３２に隣接するのは中膜３３であり、中膜は腎動脈１２の中央の層である。中膜は平滑筋３４および弾性組織で構成されている。中膜３３は、その色およびその線維の横行する配置構成によって容易に識別することができる。より具体的には、中膜３３は、薄板状すなわちラメラ状に配置構成されて動脈壁１５の周囲に環状に配置された平滑筋線維３４の束から主として構成されている。腎動脈壁１５の最外層は外膜３６であり、外膜は結合組織で構成されている。外膜３６は、創傷治癒に重要な役割を果たす繊維芽細胞３８を備えている。腎臓の神経１４は、外膜３６に近接して、かつ、腎動脈１２に沿って長手方向に伸びることが示されている。腎臓の神経１４の主幹部は概ね腎動脈の外膜内または外膜上にあり、若干の分岐部が中膜の中まで進んで腎動脈平滑筋を抑制する（ｅｎｅｒｖａｔｅ）。
【００３９】
本発明の実施形態は、腎臓の交感神経活動を変調、失調、または停止するために腎動脈に除神経療法を送達するための装置および方法に関する。実施形態は、あらかじめ定められた螺旋形のパターンに基づいて腎動脈に除神経療法を送達するための装置および方法に関する。実施形態はさらに、腎動脈除神経療法のために、または該療法の間に、除神経療法装置があらかじめ定められた螺旋形状をとるように強制するための装置および方法に関する。好ましい実施形態は、腎臓の交感神経活動を不可逆的に停止する、あらかじめ定められた螺旋形のパターンに基づいて腎動脈に除神経療法を送達する実施形態である。
【００４０】
本発明に従って腎臓の交感神経活動を変調、失調、または停止するために螺旋形状構成物を使用する除神経療法装置の代表的な実施形態は、図４Ａに示されている。図４Ａは、患者の腎動脈１２の内部に展開配置するために構成された除神経療法装置２００を示す。図４Ａに示された除神経療法装置２００はガイドレール２０２および治療カテーテル２１０を備えている。ガイドレール２０２および治療カテーテル２１０は、腎動脈１２の内部における略螺旋状の経路に沿った治療カテーテル２１０の長手方向の移動を容易にするように構成される。より具体的には、ガイドレール２０２および治療カテーテル２１０は、ガイドレール２０２が少なくとも完全に１巻回または１回転する腎動脈１２内部の略螺旋状の経路に沿った、治療カテーテル２１０の長手方向の移動を容易にするように構成される。
【００４１】
図４Ａに示された除神経療法装置２００は、基端部２０３および先端部２０５を有するガイドレール２０２を備えている。先端部２０５は、非外傷性の先端側チップ２０４を備えていることが好ましい。ガイドレール２０２は、患者の体外の位置から少なくとも腎動脈１２に到達するのに十分な長さを有することが好ましい。基端部２０３は、医師によるガイドレール２０２の操作を容易にする基端側制御機構を備えているかまたは該機構に連結されていることが好ましい。
【００４２】
ガイドレール２０２の先端部２０５は螺旋状（ｈｅｌｉｃａｌ）または渦巻状（ｓｐｉｒａｌ）の区域２０７を備えている。いくつかの実施形態では、ガイドレール２０２は、展開配置された形態にあるとき腎動脈１２の直径にほぼ等しい直径を有する。完全に展開配置された形態では、図５に最も良く示されるように、螺旋状区域２０７は、腎動脈１２の内壁の少なくともいくつかの領域と接触する寸法に形成され、かつ、治療カテーテル２１０が前進せしめられてガイドレール２０２と腎動脈１２の内壁との間に入る状態になったときに内壁からある程度離れるように対応するのに十分な弾力を有する。
【００４３】
例えば、ガイドレール２０２は、腎動脈１２の直径よりも小さい第１の直径を有する送達シース（例えば図７を参照）を使用して虚脱状態または圧縮状態で腎動脈１２に送達されうる。この送達形態では、ガイドレール２０２の直径は送達シースの第１の直径以下である。螺旋状区域２０７から送達シースが除去されると、ガイドレール２０２は、第１の直径より大きく腎動脈１２の直径とほぼ等しい第２の直径を有する、該ガイドレールのあらかじめ定められた螺旋形状をとる。「腎動脈の直径とほぼ等しい」と考えられる直径は、腎動脈内でガイドレール２０２を安定させるのに十分な、ガイドレール２０２と腎動脈の内壁との間のある程度の接触をもたらす直径である。
【００４４】
他の実施形態では、ガイドレール２０２は、腎動脈１２に送達される時は腎動脈１２の直径より小さい第１の直径を有し、展開配置された形態では、腎動脈１２の直径にほぼ等しい第２の直径へと強制的に拡大される。例えば、ガイドレール２０２は、腎動脈１２の直径より小さい第１の直径を有する送達シースを使用して、虚脱または圧縮された状態で腎動脈１２に送達されてもよい。この送達形態であるとき、ガイドレール２０２の直径は送達シースの第１の直径以下である。螺旋状区域２０７から送達シースが除去されると、ガイドレール２０２は、送達シースの第１の直径より大きく腎動脈１２の直径未満である（例えば１０％〜９０％小さい）第２の直径を有する、該ガイドレールのあらかじめ定められた螺旋形状をとる。拡張機構（別個の装置であってもその場の機構であってもよい）がガイドレール２０２の螺旋状区域２０７を拡張するために使用されて、螺旋状区域２０７が第２の直径より大きく腎動脈１２の直径とほぼ等しい第３の直径を有するようになる。
【００４５】
図４Ａに示された除神経療法装置２００の治療カテーテル２１０は、ガイドレール２０２を受け入れる寸法に形成されたルーメンを備えている。図４Ａに示されるように、治療カテーテル２１０は、例えば様々な既知のオーバーザワイヤ型カテーテル／リード構成物に類似の方法で、ガイド２０２を伝って進行するように構成される。治療カテーテル２１０は、好ましくは治療カテーテル２１０の先端側チップ２１４またはその近くに位置している治療要素２１２を備えている。先端側チップ２１４は、血管壁への外傷を最小限にする非外傷性のチップとして構成されることが好ましい。
【００４６】
治療カテーテル２１０は、様々な技術を使用して、神経支配された腎血管系へ除神経療法を送達するように構成されうる。いくつかの実施形態によれば、治療カテーテル２１０は、神経支配された腎血管系を温度により治療するために、治療要素２１２との間で熱伝達物質を流体連通するための流体輸送構成物を備えている。例えば、治療要素２１２は、腎動脈１２を神経支配する神経線維を凍結させる低温物質を受け入れるように構成されうる。
【００４７】
他の実施形態では、治療要素２１２は、神経支配された腎血管系の温度による治療を、熱を用いて行うための、高周波（ＲＦ）発電機と電気的に連結されるように構成されたＲＦ加熱構成物を備えている。例えば、ＲＦ発電機および加熱構成物はそれぞれマイクロ波エネルギーの生成および受け入れを行うように構成されうる。さらなる実施形態では、治療要素２１２は、レーザー源から発せられたエネルギーを用いて神経支配された腎血管系を治療するように構成された、レーザー構成物を備えている。
【００４８】
他の実施形態によれば、治療要素２１２は、腎動脈に薬理作用物質または薬理作用物質の混合物（例えば神経毒または有毒物）を送達するように構成されうる。いくつかの実施形態では、治療要素２１２は、例えば腎動脈を放射性物質または放射性シード（例えば低線量率の近接照射療法についてはヨウ素１２５またはパラジウム１０３、高線量率の近接照射療法についてはイリジウム１９２）に曝露することによって、神経支配された腎血管系に近接照射療法を送達するように構成されてもよい。
【００４９】
治療要素２１２は治療供給源（ｔｒｅａｔｍｅｎｔ  ｓｏｕｒｃｅ）に連結されて、治療要素２１２に治療作用物質を供給する役割を果たす。治療供給源は身体の外側にあってもよいし、（一時的または長期的な）移植式であってもよいし、外部要素および移植式要素を含んでなることもできる。いくつかの実施形態では、治療供給源は治療要素２１２に物理的に接続され、作用物質は該接続を介して治療要素２１２に伝達される。他の実施形態では、治療供給源は治療要素２１２から物理的に離れており、作用物質は、治療要素２１２との物理的接続以外の手段によって治療要素２１２に伝達または連結される。さらなる実施形態では、異なる作用物質および該作用物質を治療要素２１２に伝達または連結するための手段が用いられてもよい。
【００５０】
作用物質の種類は治療供給源および治療要素２１２の詳細に従って変化しうるものであり、その例としては、熱伝達流体（高温または低温）、薬理作用物質、放射性物質もしくは放射性シード、または電磁エネルギー（例えばＲＦ、マイクロ波、レーザー／可視光、超音波）が挙げられる。いくつかの実施形態では、異なる種類または技術の除神経療法装置の組み合わせが、腎臓除神経療法の有効性を増強するために、（同時に、または連続的に）併用されてもよい。異なる除神経療法装置の組み合わせは、一種類の除神経療法装置を使用する腎臓の除神経手法と比較した時、組織外傷の低減を伴った治療成果の改善をもたらす可能性がある。
【００５１】
上記およびその他の除神経療法装置および方法の詳細は、本明細書中以下に、かつ、本発明者らの米国特許出願第１３／０８６，１２１号明細書；米国特許出願第１３／０８６，１１６号明細書；および米国特許出願第１２／９８０，９５２号明細書に記載されており、前記特許文献はそれぞれ参照により本願に援用される。
【００５２】
いくつかの実施形態では、腎臓の除神経療法は螺旋状区域２０７の先端側部分２０５またはその付近に配置された治療カテーテル２１０の先端側チップ２１４を用いて開始される。ガイドレール２０２が相対的に静止したままの状態で、治療カテーテル２１０が基端側方向に引き戻されて、治療要素２１２が、ガイドレール２０２の螺旋状区域２０７によって規定された螺旋状の経路を移動しながら腎動脈１２に除神経療法を送達することが可能になる。治療カテーテル２１０は、長手方向に、連続動作で移動されてもよいし、段階的な方式で移動されてもよい。
【００５３】
他の実施形態では、腎臓の除神経療法は、螺旋状区域２０７の基端側部分２０６またはその付近に配置された治療カテーテル２１０の先端側チップ２１４を用いて開始される。ガイドレール２０２が相対的に静止したままの状態で、治療カテーテル２１０が先端側方向に押し進められて、治療要素２１２が、ガイドレール２０２の螺旋状区域２０７によって規定された螺旋状の経路を移動しながら腎動脈に除神経療法を送達することが可能になる。治療カテーテル２１０は、長手方向に、連続動作で移動されてもよいし、段階的な方式で移動されてもよい。他の実施形態では、治療カテーテル２１０は、必要に応じて腎臓の除神経手技の間に医師が基端方向および先端方向に押し進めることが可能である。
【００５４】
腎動脈１２に送達された除神経療法の有効性または範囲を判定するのに有用な１つ以上のパラメータ（例えば温度、インピーダンス）を測定するために、１つ以上のセンサが使用されてもよい。そのようなセンサは、除神経療法装置２００または別個の装置（血管内の装置であっても血管外の装置であってもよい）の一部として組み込まれうる。除神経療法の間に得られたセンサ測定値は、医師に有用なフィードバックを提供することができる。ガイドレール２０２の渦巻状区域２０７に沿った治療要素の移動速度は、リアルタイムのセンサ情報に応じて医師が加減することができる。
【００５５】
留意すべきことは、図４Ａに示された実施形態（およびその他の実施形態）において、治療カテーテル２１０は腎動脈１２の所望領域を完全に治療するために回転される必要がなく、このことが、侵入する血管系および治療カテーテル２１０と接触する大動脈／腎血管系を傷つけるリスクを低減することができるということである。治療カテーテル２１０の回転はガイドレール２０２の螺旋状区域２０７を伝って進行するカテーテル２１０によって効果的に行われるため、治療カテーテル２１０の設計は、例えば編組構成物またはその他のトルクを強化する増強物の低減または除去により、大幅に単純化されうる。
【００５６】
図４Ｂは、本発明の他の実施形態に従って患者の腎動脈１２の内部に展開配置するために構成された除神経療法装置２００の一部を示している。図４Ｂに示された実施形態は、ほとんどの点において図４Ａに示された実施形態に類似しているが、主として治療カテーテル２１０の構造の面で異なっている。図４Ｂに示されるように、治療カテーテル２１０の先端部は多数の治療要素２１２ａ〜２１２ｎを備えている。治療要素２１２ａ〜２１２ｎは、好ましくは互いに間隔を置いて配置され、かつ、治療要素２１２ａ〜２１２ｎが、ガイドレール２０２の螺旋状区域２０７に配置された時に治療カテーテル先端部の治療送達部分を集団として少なくとも完全に１回転するように配置構成される。
【００５７】
使用時には、治療カテーテル２１０は螺旋状区域２０７の上を伝って進められることが好ましく、除神経療法は「１回完結の（ｏｎｅ−ｓｈｏｔ）」治療手法によって腎動脈１２に送達される。用語「１回完結の」治療とは、腎動脈１２のような神経支配された血管組織の所望の部分全体を、（ステップアンドリピート式の除神経療法手法の場合のように）治療手技を完了するために他の血管部位に治療構成物２１２を移動させる必要を伴わずに、治療することを指す。
【００５８】
図４Ｂに示された実施形態による１回完結の治療手法は、好都合なことに、除神経療法の際に治療カテーテル先端部を再配置する必要を伴わずに、腎動脈１２を通る各神経線維の少なくとも１箇所を治療する除神経療法の送達を容易にする。本発明の実施形態は、医師が治療カテーテル先端部の治療送達部分をガイドレール２０２の螺旋状区域２０７に配置し、かつ、新たな血管部位に治療要素２１２ａ〜２１２ｎを移動させる必要を伴わずに腎動脈１２の神経支配された組織を完全に治療することを可能にする。
【００５９】
図６Ａおよび６Ｂは、本発明の実施形態に従って患者の腎動脈１２の内部に展開配置するために構成された除神経療法装置２００の一部を示している。この実施形態によれば、ガイドレール２０２は、例えばバルーン構成物２２０によって提供されるような付勢力に応じて変形可能な螺旋状区域２０７を備えている。螺旋状区域２０７は、変形可能でありかつ変形された後で形状保持する材料を含んでなることが好ましい。
【００６０】
図６Ａおよび６Ｂに示された実施形態によれば、ガイドレール２０２は、腎動脈１２の内径より小さい初期直径（Ｄ１）を有する螺旋状区域２０７を備えている。腎動脈１２の直径に対する螺旋状区域２０７の初期直径（Ｄ１）は、図６Ａに示されるように、螺旋状区域２０７が腎動脈１２のルーメン内で懸吊された場合に腎動脈１２の内壁との接触が可能となるには不十分であってもよい。腎動脈１２のルーメン内部にガイドレール２０２の螺旋状区域２０７および膨張していないバルーン２２０を配置した後、バルーン２２０は膨張せしめられてガイドレール２０２の螺旋状区域２０７と接触する。バルーン２２０はさらに加圧され、このことが外側へ向かう付勢力を生じ、該付勢力により螺旋状区域２０７の拡張および図６Ｂに示された所望の第２の直径（Ｄ２）がもたらされる。第２の直径（Ｄ２）は、好ましくは腎動脈１２とほぼ同じ直径である。バルーン２２０は減圧されて患者から取り除かれる。螺旋状区域２０７は、第２の直径（Ｄ２）とほぼ同じ直径を備えた拡張形状を保持する。
【００６１】
バルーン２２０は、螺旋状区域２０７の内部にあらかじめ配置されて腎動脈１２に送達されてもよい。別例として、バルーン２２０は、初めに腎動脈１２のルーメン内に螺旋状区域２０７を配置した後で該螺旋状区域２０７の中へ押し進められてもよい。ガイドレール２０２およびバルーン２２０は、典型的には、ガイドカテーテルのような送達シースの補助を用いて腎動脈１２に送達される。図７は、図６Ａおよび６Ｂに示された実施形態による除神経療法装置２００の構成部品の断面を示し、該実施形態は、送達シース２１９（例えば、ガイドカテーテル）、ガイドレール２０２の螺旋状区域２０７、およびバルーン２２０を備え、これらは全て腎動脈１２の内壁によって包含されている。
【００６２】
螺旋状区域２０７は、変形可能であって変形された後に形状を保持する材料を含んでなることが好ましい。例えば、螺旋状区域２０７は、変形を引き起こす力の除去に際して螺旋状区域２０７がその拡張された形状を保持するように、塑性的に変形可能な材料または複合材を含んでなることができる。バルーン２２０は、従来の構造を有するコンプライアントバルーンまたはセミコンプライアントバルーンであってよい。
【００６３】
図８Ａおよび８Ｂは、本発明の他の実施形態に従って実装された治療カテーテル２１０を示す。図８Ａは治療カテーテル２１０の断面図であって、治療カテーテル２１０のシース２１５の外側表面から伸びる側壁２０９を示している。該断面図は、代表的な治療要素２１２（例えばＲＦ加熱要素または冷凍療法要素）も示している。側壁２０９は、先述の種類のガイドレール２０２を受け入れる寸法に形成された直径を有するルーメン２１１を備えている。図８Ａに示された実施形態では、側壁２０９は、治療カテーテル２１０の長さに沿って、治療カテーテル２１０の基端部から治療カテーテル２１０の先端部まで伸びる。留意すべきことは、ルーメン２１１はシース２１５の壁内に形成されて、シース２１５がその長さに沿ってほぼ円筒形状を維持することを可能にしていることである。
【００６４】
１つの形態では、シース２１５の直径はその長さに沿って全く一定である（または全く均等に変化する）。この直径は、治療要素２１２の構成部品を収容するために、シース２１５の先端部に位置する治療要素２１２の領域を多少増大させることもできる。別の形態では、治療要素２１２の基端側のシース２１５の直径は、治療要素２１２の直径よりも小さい。
【００６５】
図８Ｂは本発明の実施形態による別の治療カテーテル２１０を示す。図８Ｂは、図８Ａに関して記載された種類の側壁２０９を備えているが、側壁２０９は治療カテーテル２１０のシース２１５の先端側部分に沿ってのみ提供されている。側壁２０９は、先述の種類のガイドレール２０２を受け入れる寸法に形成された直径を有するルーメン２１１を備えている。図８Ｂに示された実施形態では、側壁２０９は治療要素２１２の長さに沿って伸び、当然ながら、側壁２０９は治療要素２１２の基端側のシース２１５に沿って短くさらに伸びることもできる。
【００６６】
１つの手法によれば、ガイドレール２０２は最初に腎動脈１２のルーメン内に送達されるが、これには、送達シース２１９（例えばガイドカテーテル）の使用を伴う場合がある。腎動脈１２の内部にガイドレール２０２が展開配置された形態で、治療カテーテル２１０は、ガイドレールの基端部を側壁２０９のルーメン内へ挿入することによってガイドレール２０２に装着される。ガイドレール２０２に沿って進行しながら、治療カテーテル２１０は、侵入する血管系を通りかつ腎動脈１２のルーメン内へと前進せしめられる。送達シース２１９は、腎動脈１２の中への治療カテーテル２１０の前進を容易にするために使用されてもよい。別例として、治療カテーテル２１０は、例えばオーバーザワイヤ型の展開配置手法に類似の方式でガイドレール２０２に沿って進むことにより、送達シース２１９の使用を伴わずに腎動脈１２の中へ前進せしめられてもよい。
【００６７】
図９Ａおよび９Ｂは、本発明のさらなる実施形態に従って実装された治療カテーテル２１０を示す。図９Ａは、治療カテーテル２１０のシース２１５の長さに沿って形成されたチャネル２１７を備えている治療カテーテル２１０の断面図である。チャネル２１７は、先述の種類のガイドレール２０２を受け入れて捕捉するように構成された形状を有する。チャネル２１７は深さｄ１を有することが示されており、この深さはチャネル２１７をシース２１５の外側表面に対して（またはシース２１５の中心軸に対して）所望の距離に位置づけるように選択可能である。いくつかの実施形態では、チャネル２１７およびガイドレール２０２は、治療要素２１２がガイドレール２０２に沿って進行する際の治療要素２１２の回転を防止するように形成されうる（例えば、長手方向に伸びる「Ｔ」字形状のチャネル）。治療要素の回転の防止は、腎動脈１２の内壁に対する治療要素２１２の配置を予測可能にすることができる。他の実施形態では、チャネル２１７およびガイドレール２０２は治療要素２１２の回転を可能にするように形作られてもよい。
【００６８】
図９Ｂは、本発明の実施形態による別の治療カテーテル２１０を示す。図９Ｂに示された実施形態は、図９Ａに示された実施形態に類似しているが、シース２１５の先端側部分の長さに沿ってのみ形成されたチャネル２１７を備えている。図９Ｂではチャネル２１７は治療要素２１２の長さに沿って伸びているが、当然ながら、チャネル２１７は治療要素２１２の基端側のシース２１５に沿って短くさらに伸びることもできる。
【００６９】
図１０は本発明の他の実施形態による治療要素２１２を示している。図１０に示された実施形態は、侵入する血管系を介して治療要素２１２に治療作用物質を供給するためのカテーテルその他の構造物を必要としない治療要素の形態に特に有用である。例えば、そのような治療要素の形態には、電磁気的（例えば電導性）治療要素または放射性の治療要素２１２を組込むものが挙げられる。
【００７０】
図１０では、治療要素２１２は、ガイドレール２０２の少なくとも螺旋状区域２０７に沿って移動するように構成されたキャリッジ部材２２２を含んでなる。キャリッジ部材２２２は、キャリッジ部材２２２がガイドレール２０２の螺旋状区域２０７に沿って押し進められるにつれて屈曲することができる可撓性チューブ部材を含んでなることができる。治療要素２１２の除神経療法構成部品は、キャリッジ部材２２２に搭載されることが好ましい。プッシュワイヤ２２８は、キャリッジ部材２２２に着脱可能に連結されるように構成され、螺旋状区域２０７に沿って治療要素２１２のキャリッジ部材２２２を移動させるために使用されうる。
【００７１】
いくつかの形態において、基端側止め具２２４および先端側止め具２２６がそれぞれ螺旋状区域２０７の基端側および先端側の位置に配置される。基端側および先端側の止め具２２４，２２６は、キャリッジ部材２２２および治療要素２１２の長手方向の移動を、螺旋状区域２０７を含むガイドレール２０２の領域に制限する。他の実施形態では、ガイドレール２０２は先端側止め具２２６のみを備えて、キャリッジ部材２２２および治療エレメント２１２が、ガイドレール２０２の基端部から、螺旋状区域２０７に沿って、先端側止め具２２６まで移動することを可能にする。
【００７２】
図１１は、本発明のさらなる実施形態による治療カテーテル２１０の治療要素２１２を示す。図１１に示された実施形態では、治療要素２１２は、略螺旋形状を有するバルーン２３０を備えている。バルーン２３０はシャフト２３４の先端部に設けられ、該バルーンを通るように提供された膨張ルーメンを有しうる。シャフト２３４の先端部は、送達シースのルーメン内に配置される時には虚脱可能であって送達シースが除去されると拡張して螺旋形状をとる、可撓性の予備成形された区域を有しうる。別例として、バルーン２３０は、バルーンのルーメン内に配置された時にバルーン２３０にねじれを生じさせて螺旋形状をとらせる、シャフト２３４のルーメンから受け渡される成形部材を、受け入れるための寸法に形成されたルーメンを有しうる。バルーン２３０は、設計および実装の詳細に応じて、コンプライアントバルーン、セミコンプライアントバルーン、またはノンコンプライアントバルーンとして構築されうる。
【００７３】
いくつかの実施形態では、バルーン２３０は、その渦巻状の治療送達部分に沿って提供されたチャネル２３２を備えている。チャネル２３２は先述の方法でバルーン２３０の中または上に提供されうる。例えば、チャネル２３２は、バルーン２３０のルーメンもしくは中空の側壁、バルーン２３０／シャフト２３４の壁部に凹設されたチャネル、またはバルーン２３０の外側表面に配置されたチャネルを画成することができる。治療要素２１２は略渦巻状パターンのチャネル２３２を通り抜けて、該チャネル上を、該チャネルを伝って、または該チャネル沿いに、進行するように構成されることが好ましい。
【００７４】
図１２は、本発明による治療カテーテル２１０の治療要素２１２のさらなる実施形態を示す。図１２では、治療要素２１２は、略円筒形状を有するバルーン２３０を備えている。バルーン２３０はシャフト２３４の先端部に提供され、該バルーンを通るように提供された膨張ルーメンを有しうる。バルーン２３０は、バルーン２３０の治療送達部分に沿って提供された、略渦巻形状を有する長手方向に伸びるチャネル２３２を備えている。渦巻状チャネル２３２は先述の方法でバルーン２３０の中または上に提供されうる。例えば、渦巻状チャネル２３２は、バルーン２３０のルーメンもしくは中空の側壁、バルーン２３０／シャフト２３４の壁部に凹設されたチャネル、またはバルーン２３０の外側表面に配置されたチャネルを画成することができる。治療要素２１２は略渦巻状パターンのチャネル２３２を通り抜けて、該チャネル上を、該チャネルを伝って、または該チャネル沿いに、進行するように構成されることが好ましい。バルーン２３０は、設計および実装の詳細に応じて、コンプライアントバルーン、セミコンプライアントバルーン、またはノンコンプライアントバルーンとして構築されうる。
【００７５】
図１３〜１６は、本発明の実施形態による、患者の腎動脈内に展開配置するために構成された除神経療法装置を示す。図１３〜１６に示された除神経療法装置は治療カテーテル２１０およびバルーン構成物２４０を備えている。図１３〜１５では、治療カテーテル２１０は、カテーテル２１０の先端部に提供された、間隔を置いて配置された多数の治療要素を備えている。図のように、治療カテーテル２１０は４個の治療要素２１２ａ〜２１２ｄを備えているが、当然ながら、４個より多数または少数の治療要素が使用されてもよい。図１６では、治療カテーテル２１０は、カテーテルの先端部の長さに沿って位置した、連続した長手方向に伸びる治療要素２１２を備えている。
【００７６】
図１３〜１６に示された治療区域２１３を包含する治療カテーテル２１０の先端部は、治療区域２１３が複数面に屈曲することを可能にする、比較的可撓性の高い材料から形成される。バルーン２４０は治療カテーテル２１０の先端部に配置構成されて、治療カテーテル２１０の治療区域２１３に沿って少なくとも１回巻回する渦巻線を形成するようになっている。１つの形態では、バルーン２４０は、渦巻状パターンをなして治療カテーテル２１０の治療区域２１３の周りに緩く巻き付けられる。図１４に示されたバルーン２４０は、治療区域２１３の先端部にバルーン２４０の先端部を接続する先端側係留具２２３を備えている。バルーン２４０はさらに、治療区域２１３の基端部にバルーン２４０の基端部を接続する基端側係留具２２５を備えていることも示されている。
【００７７】
２以上の係留場所においてバルーン２４０を治療カテーテル２１０の先端部に係留することにより、バルーンがその非膨張形態（図１４に示す）から膨張形態（図１５および１６に示す）へと拡張するにつれて多少変化することを可能にする。当然のことであるが、バルーン２４０を治療カテーテル２１０の先端部に接続するために、その他の取り付け構成物が使用されてもよい。例えば、渦巻形状を有する連続的または非連続的な継ぎ目がバルーンと治療カテーテル２１０の先端部との間に形成されてもよい。
【００７８】
図１５および１６に最も良く示されるように、バルーン２４０の膨張の結果として、バルーン２４０は硬化し、かつ、ほぼ長尺状の円筒形状をとる。バルーン２４０は膨張時に直線状となり、その結果先端側および基端側の係留具２２３，２２５が引っ張られて、治療カテーテル２１０の先端部の比較的可撓性の高い治療区域２１３にねじれが生じてほぼ渦巻形状となる。治療区域２１３およびバルーン２４０の材料および寸法は、治療区域２１３が、バルーン２４０が膨張した状態で、治療区域２１３の少なくとも一部と腎動脈１２の内壁との間の接触を容易にするのに十分な直径を有する渦巻形状をとることを可能にするように、選択されることが好ましい。例えば、バルーン２４０は、コンプライアントまたはセミコンプライアントなバルーン構造を有しうる。バルーン２４０の長さは約２ｃｍから約５ｃｍまで様々であってよい。バルーン２４０の直径は、膨張時で約５ｍｍ〜約１０ｍｍの範囲をとりうる。
【００７９】
図１５に示された実施形態では、バルーン２４０を使用して治療カテーテル２１０の先端部に強制的にほぼ螺旋形状をとらせることにより、治療区域２１３の間隔を置いて配置された４つの治療要素２１２ａ〜２１２ｄは腎動脈の内壁の４つの領域との接触を促される。４つの治療要素２１２ａ〜２１２ｄは、該４つの治療要素２１２ａ〜２１２ｄが腎動脈１２の周囲の０°、９０°、１８０°および２７０°の位置で腎動脈内壁と接触するような、大きさ（長手方向かつ／または円周方向）および互いに対する間隔（好ましくはほぼ等しい間隔）を有する。当然ながら、治療区域２１３の、間隔を置いて配置される治療要素２１２ａ〜２１２ｄは、バルーン２４０によって腎動脈内壁の４つの領域との接触を促された時、腎動脈壁に沿って通過する各神経線維が除神経療法に供されるのを確実にするのに好都合であるように配置される。
【００８０】
図１６は、図１３〜１５に示された実施形態の変形形態である実施形態を示す。図１６では、治療カテーテルの治療区域２１３は、あらかじめ定められた長さおよび幅の連続した治療要素２１２ｅを備えている。連続した治療要素２１２ｅの長さおよび幅は、バルーン２４０の膨張時に腎動脈内壁との接触を促された時、治療要素２１２ｅの接触部分が集団として少なくとも完全に１回は腎動脈１２を３６０°巻回することを確実にするように選択されることが好ましい。いくつかの形態では、所定の長さおよび幅の単一の連続した治療要素２１２ｅが、治療カテーテル２１０の先端部に沿って軸方向に配置される。他の形態では、所定の長さおよび幅の２以上の連続した治療要素２１２ｅが、円周方向に間隔を置いた状態で、治療カテーテル２１０の先端部に沿って軸方向に配置される。
【００８１】
図１６に示された本発明の別の実施形態によれば、連続した治療要素２１２ｅは、腎動脈内壁に沿って渦巻状をなすときに壁面と接触する長い連続導体を含んでなる。好ましくは、リボン電極２１２ｅが、治療カテーテル２１０の先端部の周囲に、理髪店の看板柱の形態をなして、連続した巻回部の間の間隔がほとんどまたは全く無いように巻きつけられて、その上に複数の電極が提供された単電極を形成する。複数の電極は、独立した熱傷部を作るために、周期的に設けられた絶縁皮膜を備えて電気的に接続されてもよい。別の形態では、各電極が独自の独立した電線を有してもよい。
【００８２】
バルーン２４０が膨張した後、渦巻状のリボン電極２１２ｅは相互に比較的近接したスポット状に腎動脈１２の壁面に接触する。例えばリターンバックパッドへの単極モードを備えたリボン電極２１２ｅ全体を使用するアブレーションは、腎動脈壁に沿って渦巻状のスポット群を作出することができる。この治療は、スポットを融合させて連続した渦巻線にするか、または適切な深さの一連のスポットとして残すのに十分な持続時間にわたって継続されうる。この手法の利点は、ＲＦの施用を１回しか必要としないので（例えば１回完結の処置手順）、治療時間が短いことである。渦巻き状電極２１２ｅの１つ以上の箇所に温度センサが組み込まれてもよい。
【００８３】
図１３〜１６に示された実施形態では、治療カテーテル２１０は、様々な技術を使用して、神経支配された腎血管系へ除神経療法を送達するために構成可能である。様々な実施形態において、治療要素２１２は１つ以上の電極（例えば電極２１２，２１２ａ〜２１２ｄ，２１２ｅ）を含んでなり、治療カテーテル２１０は腎動脈１２にＲＦアブレーション療法を送達するように構成される。ＲＦアブレーションカテーテル２１０は、リターンバックパッドまたはその他の患者体外のリターン電極と電気的に連結されている各電極２１２，２１２ａ〜２１２ｄ，２１２ｅを治療区域２１３に備えた、単極の形態を有するように構成されることが好ましい。
【００８４】
各電極部位は、別々に（例えば連続的に）扱われてもよいし、すべての部位が同時に扱われてもよい。温度センサは、例えば電極２１２，２１２ａ〜２１２ｄについて、各電極バンドの内壁に備えられることが好ましい。電極２１２ｅのような連続電極については、多数の温度センサが連続電極の内壁に沿った様々な位置に備えられてもよい。ＲＦ発電機（例えば患者体外のシステム）は、電極およびバック電極の各々に電気的に連結され、ＲＦ電源は腎動脈壁に所望の大きさの焼灼巣を作出するために規定時間にわたって標的温度を達成するように稼働せしめられる。フィードバックパラメータとして温度を使用すると、焼灼巣の深さを制御してスチームポップを回避することができる。
【００８５】
図１７Ａ〜１７Ｃは、本発明の実施形態による治療カテーテル装置２００の先端側部分の断面図である。図１７Ａは、図１４に示された治療カテーテル２１０の、治療区域２１３の基端側の断面Ａ−Ａに沿って得られた断面図である。図１７Ｂは、図１５に示された治療カテーテルの先端側部分の治療区域２１３の、断面Ｂ−Ｂに沿って得られた断面図である。図１７Ｃは、図１６に示された治療カテーテルの先端側部分の治療区域２１３の、断面Ｃ−Ｃに沿って得られた断面図である。留意すべきことは、図１７Ｂに示されるように、電極２１２は必要に応じてシャフト２２９の周りに３６０°伸びることもできるということである。
【００８６】
図１７Ａは、多数のルーメンを備えた、治療カテーテル先端部のシャフト２２９を示している。ルーメンには、バルーン２４０および患者体外の流体供給源に流体が流れるように連結された膨張ルーメン２３５が含まれる。加圧流体（例えば生理食塩水およびＸ線造影剤）が膨張ルーメン２３５の中に注入され、また該ルーメンから引き出されて、それぞれバルーン２４０を膨張および収縮させる。第２のルーメン２３１は、１つ以上の電極２１２，２１２ａ〜２１２ｄ，２１２ｅに電気的に連結するための１つ以上の導体を受け入れるように構成されることが好ましい。２つ以上の導体が第２のルーメン２３１の中に配置される場合、これらの導体は電気的絶縁材で覆われるか、または別個のルーメン内に配置されうる。第３のルーメン２３３は、その他の用途のために、例えば腎動脈１２の中への治療カテーテル２１０のオーバーザワイヤ型の展開配置を容易にするガイドワイヤを受け入れるために、提供されうる。第３のルーメン２３３およびその他のルーメンは、様々な目的で、例えば、温度センサ、視覚化構成物、成形用もしくはガイド用スタイレット、または薬理学的作用物質を受け入れるためなどに、提供されうる。
【００８７】
好ましくは、膨張ルーメン２３５は治療カテーテル２１０のシャフト２２９の内部に配置され、カテーテル２１０の基端部から治療区域２１３に近接した位置まで伸びる。治療区域２１３では、膨張ルーメン２３５はシャフト２２９の外側表面まで伸び、バルーン２４０の入口を画成しているバルーン２４０の基端部に流体が流れるように連結される。他の形態では、膨張ルーメン２３５は、シャフト２２９の外壁の少なくとも一部に沿って伸びてもよい。
【００８８】
図１７Ｂは、治療カテーテル先端部のシャフト２２９の外壁に接触する外壁を有するバルーン２４０（膨張状態）を示す。図１７Ｂの断面図は、上述のようなシャフト２２９ならびに第２および第３のルーメン２３１，２３３の周囲に円周方向に配置された環状または帯状の電極２１２ａを示している。留意すべきことは、図１７Ｂの断面図は、膨張ルーメン２３５が治療区域２１３の基端部付近のシャフト２２９の外側表面を終端とするために、このルーメン２３５を示していないことである。図１７Ｃの断面図は、シャフトの周面の一部に配置された、図１６に示されたリボン電極２１２ｅの一部を示す。図１７Ｂの場合のように、図１７Ｃの断面図は上述の第２および第３のルーメン２３１，２３３を備えているが膨張ルーメン２３５は示しておらず、これは膨張ルーメン２３５が治療区域２１３の基端部近くでシャフト２２９の外側表面を終端としているからである。
【００８９】
ＲＦアブレーションに関して上述されたが、その他の除神経技術が図１３〜１６に示された実施形態において使用されてもよい。例えば、治療カテーテル２１０の先端部に提供されるＲＦ発電機および電極構成物はそれぞれマイクロ波エネルギーの生成および受け入れを行うように構成されてもよい。さらなる実施形態では、治療カテーテル２１０の治療区域２１３は、レーザー源から発せられたエネルギーを用いて、神経支配された腎血管系を治療するように構成された、レーザー構成物を備えていてもよい。いくつかの実施形態では、治療カテーテル２１０の治療区域２１３は、超音波源から発せられた超音波を用いて、神経支配された腎血管系を治療するように構成された、超音波構成物を備えていてもよい。
【００９０】
他の実施形態では、治療区域２１３は、神経支配された腎血管系を加熱流体または低温物質を使用して温度により治療するために、（例えば要素２１２ａ〜２１２ｄまたは連続した要素２１２ｅを介して）治療区域２１３との間で熱伝達物質を流体連通するための流体輸送構成物を備えている。そのような実施形態では、シャフト２２９は、カテーテル２１０の治療区域２１３との間の熱伝達流体および熱伝達気体の循環を容易にするための、適切な供給源および帰路ルーメンを備えている。
【００９１】
他の実施形態では、治療区域２１３は、腎動脈に薬理作用物質または薬理作用物質の混合物（例えば神経毒または有毒物）を送達するように構成されうる。いくつかの実施形態では、治療区域２１３は、神経支配された腎血管系に近接照射療法を送達するように構成されてもよい。上記およびその他の治療技術は、所与の治療技術に適した治療カテーテル２１０を、本発明による渦巻形状強制力を有するバルーン２４０と組み合わせて用いて、使用することができる。上記およびその他の除神経療法の装置および方法の詳細は、本明細書中に、また参照により本明細書中に援用された文献中に、記載されている。
【００９２】
ここで図１８Ａおよび１８Ｂに転じると、治療カテーテル２１０の先端部に提供された治療区域２１３であって、電導体パターン３０３を含んでなるとともにいわゆる中国式手錠の方式で変形するように構成された編組部材３０１を組み込んだ治療区域２１３の実施形態が示されている。弛緩状態の場合の編組部材３０１を備えている治療区域２１３は、腎動脈内部に展開配置するための寸法に形成されている。編組部材３０１は、腹大動脈から腎動脈の中への編組部材３０１の展開配置を容易にするのに十分な弾力性を有する織物状材料を含んでなることが好ましい。
【００９３】
編組部材３０１は、軸方向の圧縮に応じて長さが減少しかつ直径が増大するように、また軸方向の伸長または弛緩に応じて長さが増大しかつ直径が減少するように、構成される。軸方向の圧縮が適用されなければ（例えば弛緩状態のとき）、編組部材３０１の直径は比較的小さく、腎動脈の中へ容易に進めることができる。軸方向の圧縮が適用されると、編組部材３０１は短縮し、かつ、直径が少なくとも腎動脈の直径まで増大することにより、電導体パターン３０３は腎動脈内壁と接触するかまたは極めて接近するように促される。
【００９４】
例えば、編組部材３０１は図１８Ａにおいて、弛緩形態または伸長（ｉｎ−ｔｅｎｓｉｏｎ）形態（すなわち非圧縮状態）にあるとき長さＬ１および直径Ｄ１のほぼ円筒形状を有するように示されている。図１８Ｂでは、編組部材３０１は圧縮形態で示されており、長さＬ２および直径Ｄ２の球根形状（Ｄ２≫Ｄ１およびＬ２≪Ｌ１）をとる。様々な実施形態によれば、弛緩状態における編組部材３０１の直径Ｄ１は約１ｍｍ〜約２ｍｍであってよい。腎動脈が約５ｍｍ〜８ｍｍの直径を有すると仮定すると、Ｄ２は典型的にはＤ１よりも約２５０％〜約８００％大きい。編組部材３０１は、軸方向を有する圧縮力の適用および除去に応じて、球根形状および円筒形状をとることが選択可能であるように構成されることが好ましい。
【００９５】
パターン３０３は、編組部材３０１を少なくとも完全に１回転するほぼ螺旋形状を有する電導体パターンを含んでなることが好ましい。電導体パターン３０３は、高周波発電機と電気的に連結されるように構成される。いくつかの実施形態では、編組部材３０１は、互いに織り込まれて交差した互い違いの形態をなして中国式手錠の設計を形成するフィラメントを含んでなる。
【００９６】
編組部材３０１の材料は、ポリマー材料のような電気的に絶縁性の材料を含んでなることが好ましい。編組部材３０１は、電導体パターン３０３が欠けている編組部材３０１の領域によって画成された絶縁部分３０５を備えている。多数の温度センサ３０７がパターン３０３の異なる位置に組込まれてもよい。好ましくは、各々の温度センサ３０７は各々の温度センサ位置における温度を提供するために個々に位置指定可能である。適切な温度センサには、例えば熱電対およびサーミスタが挙げられる。
【００９７】
いくつかの実施形態によれば、編組部材３０１のほとんどのフィラメントは非電導性であるが、一部のフィラメントは、編組部材３０１の部分領域が電導性であるようにマスキングされた導体である。これらのマスキングされた電導性領域は、電極３０７の間のリボンを絶縁するコーティングを備えた電極３０７のパターン３０３を画成することが好ましいが、１つの連続した電極渦巻体であってもよい。このマスキングされた領域は、編組部材３０１を少なくとも完全に１回転するパターン３０３を画成することが好ましい。留意すべきことは、空間３０５が編組フィラメントの間の穴部であってもよいことである。空間３０５は、バルーンが編組物の内側に配置された場合に絶縁をなすことができる。他の実施形態では、空間３０５が絶縁をなす必要はない。
【００９８】
電導体パターン３０３は、多くの方法、例えば様々な既知の噴霧技法、浸漬技法またはコーティング技法などにより、形成可能である。１つの実施形態によれば、電導体パターン３０３は、１つの連続した渦巻き状電極を形成するために、マスキングを伴わずに電導性ワイヤまたはリボンを使用して形成されてもよい。連続した渦巻き状電極は、編組物の中に織り込まれてもよいし、編組物の周囲に巻き付けられてもよい。別の実施形態では、マスキングを備えた電導性のリボンが使用されて、渦巻きの周りに多数の、ただし相互に接続された電極が作出されてもよい。さらなる実施形態では、絶縁性のリボンであって該リボンの上にそれぞれ個別の絶縁線を備えた多数の電極が形成されたリボンが使用されてもよい。これは、外表面上に電極および内側に個別の接続ワイヤを備えたフレックス回路ＰＣＢ（プリント回路基板）であってよい。この構造物は編組物の中に巻き込まれてもよいし、編組物を覆って巻き付けられてもよい。
【００９９】
図１９は、本発明の実施形態による、治療カテーテル２１０の編組部材３０１を駆動するように構成された構成物を示す。図１９では、編組部材３０１の先端部３１１は、カテーテルのシャフト２２９に対して不動の位置に固定されるかまたはその他の方法で保持されて示されている。編組部材３０１の基端部３１３は、不動の先端部３１１に向かって、また該先端部から離れて、軸方向に移動することが可能となっている。駆動部３０９は編組部材３０１の基端部３１３に連結され、カテーテル２１０のルーメン内で長手方向に動かすことが可能である。いくつかの形態では、駆動部３０９の先端部は編組部材３０１の基端部３１３に接続される。他の形態では、駆動部３０９の先端部と編組部材３０１の基端部３１３との間に解除可能な係合を容易にする連結構成物が提供される。
【０１００】
駆動部３０９の長手方向の移動により、編組部材３０１の基端部３１３が、不動の先端部３１１に向かって、または該先端部から離れて、必要に応じて移動する。編組部材３０１は、駆動部３０９を、したがって編組部材３０１の基端部３１３を、編組部材の先端部３１１に向かって移動させることにより、圧縮されうる。反対に、編組部材３０１は、駆動部３０９を、したがって編組部材３０１の基端部３１３を、編組部材の先端部３１１から離れて移動させることにより、弛緩または伸長させることができる。
【０１０１】
図１９に示された実施形態では、スロットまたはチャネル２２７が、編組部材３０１に近接したカテーテルのシャフト２２９の壁内に提供されている。編組部材３０１の基端部３１３はスロット２２７を介して駆動部３０９の先端部に連結される。編組部材の基端部３１３の長手方向の移動距離（Ｔ）は、スロット２２７の軸方向長によって制限されることが好ましい。当然のことであるが、図１９に示された形態が逆になされて、編組部材３０１の基端部３１３が位置固定され、かつ、先端部３１１が駆動部３０９に連結されて軸方向に移動して、編組部材３０１に圧縮力および引張力を生じることが可能であるようになっていてもよい。
【０１０２】
図２０は、本発明の他の実施形態による、治療カテーテル２１０の編組部材３０１を駆動するように構成された構成物を示す。図２０では、編組部材３０１の先端部３１１および基端部３１３は、それぞれの駆動部３０９Ａ，３０９Ｂの制御下で軸方向に移動することが可能となっている。この実施形態では、スロット２２７Ａ，２２７Ｂがカテーテルのシャフト２２９の壁内に提供されて、駆動部３０９Ａ，３０９Ｂと、編組部材３０１の先端部３１１および基端部３１３それぞれとの間の連結を容易にする。駆動部３０９Ａ，３０９Ｂの長手方向の移動を制御することにより、編組部材３０１の先端部３１１および基端部３１３を互いに対して軸方向に移動させることが可能であり、これにより編組部材３０１の圧縮、伸長または弛緩が容易になる。
【０１０３】
図２１は、本発明の実施形態による、治療カテーテル２１０の先端部に提供された多数の編組部材３０１Ａ〜３０１ｎを示す。図２１では、編組部材３０１Ａ〜３０１ｎはそれぞれ駆動部３０９Ａ〜３０９ｎによって個々に制御される。編組部材３０１Ａ〜３０１ｎはそれぞれ導体パターン３０３Ａ〜３０３ｎを含んでなる。好ましくは、編組部材３０１Ａ〜３０１ｎはそれぞれ、渦巻の一部を画成する導体パターン３０３Ａ〜３０３ｎを含んでなり、すべての編組部材３０１Ａ〜３０１ｎにわたって整列した導体パターン部分３０３Ａ〜３０３ｎが渦巻形状の電極構成をもたらすようになっている。多数の編組部材３０１Ａ〜３０１ｎを提供することにより、治療カテーテル２１０の特定の編組部材３０１Ａ〜３０１ｎの選択的駆動がもたらされる。複数の編組部材３０１Ａ〜３０１ｎの提供はさらに、ＲＦ除神経療法の際の編組部材３０１Ａ〜３０１ｎそれぞれの制御の強化およびセンサフィードバックをもたらす。
【０１０４】
当然のことであるが、図１８Ａ〜２０に示されたもののような単一の編組部材３０１は、２以上の電気的に分離された導体パターン３０３Ａ〜３０３ｎであって各々が別々に制御可能である導体パターンを備えるように構成可能である。例えば、２以上の電気的に分離された導体パターン３０３Ａ〜３０３ｎのうち選択された１つにＲＦ発電機を電気的に連結するスイッチが、治療カテーテル２１０または治療カテーテル２１０の基端側の回路に組み込まれてもよい。そのような形態では、個別の温度センサ３０７が、電気的に分離された導体パターン３０３Ａ〜３０３ｎそれぞれに提供される。
【０１０５】
いくつかの除神経療法の手法によれば、治療カテーテル２１０は、弛緩または伸長状態の編組部材３０１を備えて患者の腎動脈へ押し進められる。編組部材３０１の弾力性および小さな外形は、腹大動脈から腎動脈の中へ入る９０度近い折れ曲がり部における編組部材３０１の操縦性を高める。腎動脈内に適切に配置されると、編組部材３０１は圧縮され、その結果編組部材の直径が増大し、導体パターン３０３が腎動脈の内壁と極めて接近するかまたは接触するようになる。
【０１０６】
編組部材のパターン３０３の電導性フィラメントは、好ましくは単極モードでＲＦ発電機を使用して通電されて、導体パターン３０３が絶縁されていない場所の腎動脈にＲＦアブレーション焼灼巣を作成する。好ましくは、編組部材３０１の電導性フィラメントは、編組部材３０１の絶縁されていない領域が渦巻状パターンをなして並ぶように作製される。これにより、渦巻状の焼灼巣を同時に作出し（すなわち１回完結の治療手法）、その結果腎動脈壁の腎臓神経の機能を失調させることが可能となる。この手法により、最小限の時間で所望の渦巻状焼灼巣が作出される。患者の腎動脈それぞれについて除神経療法が完了した後、編組部材３０１への圧縮力が軽減されて、編組部材３０１はその小型の円筒状の外形になることが可能になる。その後、編組部材３０１および治療カテーテル２１０は患者から取り除かれる。
【０１０７】
他の実施形態によれば、編組部材３０１の導体パターン３０３の異なる領域または複数の編組部材３０１は、逐次方式で駆動（すなわち、圧縮または通電）可能である。この手法を使用して、焼灼巣が１つずつ作出されて、腎動脈壁に沿って集団として渦巻きを形成する一連の熱傷スポットを逐次形成することが可能である。１回完結の治療手法よりは遅いが、逐次的除神経療法の手法は、温度またはインピーダンスのうち少なくともいずれかを感知する構成物からのフィードバックに基づいて局所的な変化に適応するための制御の増強をもたらす。
【０１０８】
留意すべきことは、編組部材３０１は、ＲＦアブレーション療法の際に血液が編組部材３０１を通って潅流するのを可能にするように構築されることが好ましい、ということである。編組部材３０１を通る血液の潅流は、ＲＦアブレーション療法の際の腎動脈内壁の冷却を好都合に提供し、このことにより対象とされていない腎動脈組織の損傷を低減する。
【０１０９】
図２２Ａおよび２２Ｂは、本発明の実施形態による治療カテーテル２１０のバルーン３１０の上に提供された電導体パターン３０３を有する編組部材３０１を示す。図２２Ａおよび２２Ｂに示された実施形態によれば、先述の種類の編組部材３０１は、例えば接着剤または溶接技術の使用によって、バルーン３１０の上に取り付けられる。いくつかの実施形態では、図２２Ｃに示されるように、編組部材３０１をバルーン３１０に接合する２つのシール３０４ａ，３０４ｂが、治療カテーテルのシャフト２２９の上のバルーン３１０の各端部に作出されてもよい。他の実施形態では、図２２Ｄに示されるように、編組部材３０１をバルーン３１０に接合する単一のシール３０４が、治療カテーテルのシャフト２２９の上のバルーン３１０の各端部に作出されてもよい。上記およびその他の実施形態に従って、圧縮を伴ったレーザーまたは熱を使用して編組物／バルーン接合が作出されてもよい。図２２Ａ〜２２Ｄに示された実施形態では、編組部材３０１の圧縮、伸長、および弛緩は、バルーン３１０の加圧および減圧により制御される。
【０１１０】
図２２Ａは、弛緩または伸長状態の編組部材３０１を備えた、膨張していない（または部分的に膨張した）形態のバルーン３１０を示す。図２２Ａに示されたバルーン３１０および編組部材３０１は、長さＬ１および直径Ｄ１のほぼ円筒状の形状を有する。図２２Ｂでは、バルーン３１０は圧縮された形態の編組部材３０１を備えた膨張形態で示されている。バルーン３１０が膨張形態のとき、編組部材３０１は、長さＬ２および直径Ｄ２（Ｄ２≫Ｄ１およびＬ２≪Ｌ１）の球根形状をとる。
【０１１１】
図２２Ａおよび２２Ｂに示された編組部材３０１は、連続的な構成部品として構成されている。いくつかの実施形態では、編組部材３０１は、間隔を置いて配置された関係をなしてバルーン３１０の上に提供された複数の構成部品を含んでなり、該複数の構成部品は直列または並列に電気的に連結されて、除神経療法を単一の治療要素として（例えば直列に接続された時）、または別々に制御可能な多成分の治療要素として（例えば平行に接続された時）送達することを可能にするものであってもよい。
【０１１２】
いくつかの実施形態では、バルーン３１０は、治療カテーテル２１０の１または複数のルーメンに流体が流れるように連結された冷却流体循環装置を組み込んでもよい。これにより、腎動脈への傷害が拡がりすぎるのを回避するためのバルーン３１０の内圧の制御も可能となる。さらにこれにより、動脈壁の過熱および再狭窄の誘発を回避するためのバルーン流体温度の測定も可能となる。バルーン３１０の循環構成物への冷却流体の提供は、編組部材３０１および編組部材３０１と接触している腎動脈壁における制御冷却を促進し、このことは、対象とされていない腎動脈組織に対する熱的傷害を低減する役割を果たす。
【０１１３】
他の実施形態によれば、治療カテーテル２１０には、複数のバルーン３１０Ａ〜３１０ｎ（図示せず）であって各々その上に設けられた編組部材３０１Ａ〜３１０ｎ（例えば図２１を参照）を有するバルーンが提供されてもよい。該編組部材３０１Ａ〜３０１ｎはそれぞれ、渦巻の一部を画成する導体パターン３０３Ａ〜３０３ｎを含んでなり、全ての編組部材３０１Ａ〜３０１ｎにわたる導体パターン部分３０３Ａ〜３０３ｎの整列が、渦巻形状の電極配置をもたらすようになっていてもよい。編組部材３０１Ａ〜３０１ｎはそれぞれ、各個別バルーン３１０Ａ〜３１０ｎの加圧の制御によりＲＦ除神経療法を提供するために個々に駆動されうる。複数のバルーン３１０Ａ〜３１０ｎの上に複数の編組部材３０１Ａ〜３０１ｎを設けることにより、ＲＦ除神経療法の際に各編組部材３０１Ａ〜３０１ｎについての制御およびセンサフィードバックが増強される。留意すべきことは、個々に制御される多数の編組部材３０１Ａ〜３０１ｎを使用する治療カテーテル実施形態を用いて、例えば個々の編組部材３０１Ａ〜３０１ｎの時差駆動により逐次的なＲＦ除神経療法を送達することもできるし、例えば一部または全ての編組部材３０１Ａ〜３０１ｎの同時駆動により同時的なＲＦ除神経療法を送達することもできる、ということである。
【０１１４】
図２３Ａは、本発明によるＲＦ腎臓治療装置３００の代表的な実施形態を示す。図２３Ａに示された装置３００は、動力制御回路構成３２２およびタイミング制御回路構成３２４を備えたＲＦ発電機３２０を備えている。ＲＦ発電機３２０はインピーダンスセンサ３２６および温度測定回路構成３２８を備えることも示されている。治療カテーテル２１０は、様々な構成部品、例えば導体、膨張流体、薬理学的作用物質、駆動要素、閉塞具、センサ、または必要もしくは所望に応じたその他の構成部品を受け入れるように構成された、図２３Ｂに示されたようなルーメン構成物を組込んだカテーテルシャフト２２９を備えている。
【０１１５】
ＲＦ発電機３２０は、患者の背中または身体の腎臓付近の他の部分と無理なく係合するように構成されたリターンパッド電極３３０を備えている。ＲＦ発電機３２０によって生じた高周波エネルギーは、カテーテルのシャフト２２９のルーメン構成物中に配置された適切な導体構成物によって治療カテーテル２１０の先端部の治療区域２１２／２１３に連結される。図２３Ａに示された装置を使用する腎臓の除神経療法は、典型的には、腎動脈内に配置された治療区域２１２／２１３の１つ以上の導体要素および患者の背中に配置されたリターンパッド電極３３０を使用して、単極モードで作動するＲＦ発電機３２０を用いて、実施される
高周波エネルギーは治療区域２１２／２１３の導体要素を通って流れ、イオンの撹拌を、したがって腎動脈の隣接組織内における摩擦を、引き起こす。この摩擦は、腎臓の神経を含む腎動脈の標的組織における温度上昇をもたらす。十分な温度に達した後、熱は数分以内に標的組織を死滅させる。
【０１１６】
一般に、腎動脈組織温度が約１１３°Ｆ（５０℃）を超えて上昇すると、タンパク質は回復不能な傷害を受ける（腎臓の神経線維のものを含む）。例えば、約５０℃を超えて１秒間でも加熱された任意の哺乳類組織は死滅する。約６５℃を上回って加熱されると、コラーゲンは変性し、組織は縮小する。約６５℃を上回って最大１００℃まで加熱されると、細胞壁は破壊され、油は水から分離する。約１００℃を超えると、組織は乾燥する。
【０１１７】
治療区域２１２／２１３の導体要素に組み入れられた温度センサ３０７は腎動脈組織温度の連続モニタリングを可能にし、ＲＦ発電機の出力は標的温度が達成かつ維持されるように自動調整される。インピーダンスセンサ構成物３２６を使用してＲＦ除神経療法の際の電気インピーダンスを測定かつモニタリングすることが可能であり、ＲＦ発電機３２０の出力およびタイミングはインピーダンス測定値に基づいて加減されうる。
【０１１８】
適用される電力、エネルギーが腎血管系に適用された持続時間、および腎動脈組織の抵抗性によって、温度は治療区域２１２／２１３の導体要素からの距離とともに急速に低下し、焼灼巣の大きさおよび傷害の範囲は近隣組織に限定される。アブレーションされるエリアの大きさは、主として治療区域２１２／２１３の導体要素の大きさおよび形状、適用される電力、ならびにエネルギーが適用される持続時間によって決まる。
【０１１９】
処置手順の間の視覚化を可能にするために、マーカーバンド３１４が治療区域２１２／２１３の１または複数の部分に設けられてもよい。治療カテーテル２１０の他の部分、例えばカテーテルのシャフト２２９の１つ以上の部分（例えばヒンジ機構３５６）がマーカーバンド３１４を備えていてもよい。マーカーバンド３１４は、例えば、白金またはその他の放射線不透過性金属の、一体型または分割型のバンドであってよい。放射線不透過性材料は、医療処置の際にＸ線透視スクリーンまたは別の撮像技術で比較的鮮明な画像を生じることができる材料であると了解される。この比較的鮮明な画像は、ユーザが治療カテーテル２１０の特定の部分、例えば治療カテーテル２１０の先端、治療区域２１２／２１３、およびヒンジ３５６などを確定する助けとなる。治療カテーテル２１０の編組物または電極のうち少なくともいずれか一方は、いくつかの実施形態によれば、放射線不透過性であってよく、またバルーンが使用される場合バルーンは造影剤／生理食塩水で充填されてもよい。
【０１２０】
先に議論されたように、治療カテーテル２１０は、必要または所望に応じて様々な構成部品、器具、および流体を受け入れるように構成されたルーメン構成物を組み込んだカテーテルシャフト２２９を備えている。図２３Ｂは、本発明の実施形態に従って構成された、治療カテーテル２１０のカテーテルシャフト２２９の断面図を示す。
【０１２１】
いくつかの実施形態では、ルーメン構成物は、図４に示されたガイドレール２０２のようなガイドレールまたはガイドワイヤを受け入れる寸法に形成されたルーメン３６４を備えている。ルーメン３６６，３６７，３６８，３６９のような他のルーメンは、例えば電気的、光学的、または光ファイバーの導体を受け入れるように構成されてもよい。ルーメン３６６，３６７，３６８，３６９のうち１つ以上は、加圧流体、例えば不活性な液体（例えば生理食塩水）、熱伝達流体（例えばフロンもしくは他のフルオロカーボン冷媒、亜酸化窒素、液体窒素、液体二酸化炭素）、または薬理学的作用物質（例えば神経毒もしくは有毒物）を含有する流体などを受け入れるように構成されてもよい。ルーメン３６６，３６７，３６８，３６９のうち１つ以上は、成形用のワイヤもしくはスタイレット、視覚化用具、超音波センサ／トランスデューサ、またはその他のセンサ構成物を受け入れるように構成されてもよい。
【０１２２】
様々な実施形態において、装置３００は、１つ以上の膨張バルーン、または治療カテーテル２１０の先端部との間の熱伝達流体の輸送、のうち少なくともいずれか一方を使用する形態のための流体供給源３４０を備えている。流体供給源３４０は、例えば、本明細書中上述のいくつかの実施形態において示されるように、治療カテーテル２１０の先端部に提供される１つ以上のバルーンに加圧流体を供給するように構成されうる。他の実施形態では、流体供給源３４０は、冷凍療法要素または薬物送達要素のような、治療カテーテル２１０の先端部に提供される治療送達要素に、熱伝達流体または流体状の治療物質を供給するように構成されうる。
【０１２３】
例証として、ルーメン３６４，３６６，３６７，３６８，３６９のうち少なくとも２つは、それぞれ、処理カテーテル２１０の先端部に冷却剤を供給するため、および処理カテーテル２１０の基端部に冷却剤または気体を返送するための、供給ルーメンおよび返送ルーメンとして構成されうる。供給ルーメンおよび返送ルーメンは、処理カテーテル２１０の先端部に設けられたクライオチューブ（ｃｒｙｏｔｕｂｅ）、クライオバルーン（ｃｒｙｏｂａｌｌｏｏｎ）、またはその他の冷凍療法要素に連結されうる。冷却剤は、冷却剤供給源、供給ルーメンおよび返送ルーメン、ならびに処理カテーテル２１０の先端部に設けられた冷凍療法要素、を備えた流体回路を介して冷凍療法要素を通って循環させることができる。冷凍療法要素を組み込む形態では、治療カテーテル２１０のシャフト２２９は、選択された冷却剤に適した適切な熱特性および機械特性を有する絶縁材料で内張りされるか、またはその他の方法で該材料を組み込むことが好ましい。
【０１２４】
図２３Ｂのルーメン構成物は単に例示の目的で示されており、本発明に従って実装される処理カテーテル２１０または腎臓除神経療法装置３００の形態または機能性のうちいずれをも限定するようには意図されていない。従って、図２３Ｂに示された様々なルーメンが必ずしも所与のカテーテル形態に組み込まれる必要はない。別例として、カテーテルのシャフト２２９の外壁内または外壁上に形成されたルーメンなど、図２３Ｂに示されたルーメン以外のルーメンが、所与のカテーテル形態に組み込まれてもよい。
【０１２５】
図２３Ａにさらに示されるように、治療カテーテル２１０は、治療区域２１２／２１３に近接して治療カテーテル２１０に組み込まれたヒンジ機構３５６を包含することができる。ヒンジ機構３５６は、腹大動脈から腎動脈の中へのほぼ９０度の折れ曲がり部を通行するときのユーザによる治療カテーテル２１０の操縦を強化するように構築される。当然のことであるが、ヒンジ機構３５６は、腹大動脈経由で腎動脈に侵入するのを容易にするために使用可能な他のカテーテルおよびシースの中に組み込まれてもよい。例えば、本明細書中に記載された種類の治療カテーテル２１０のための腎動脈到達法を提供するために使用される送達シースもしくはガイドカテーテル３７１、ガイドレール（例えば図４を参照）、バルーン付きカテーテル、または他のデバイスは、ヒンジ機構３５６を包含することができる。
【０１２６】
図２４は、本発明の実施形態によるヒンジ機構３５６を組込んだ治療カテーテル２１０の一部を示している。ヒンジ機構３５６は、カテーテル２１０の、カテーテルシャフトの基端側区域３５２と先端側区域３５４との間の位置に提供される。ヒンジ機構３５６は、治療要素２１２／２１３の基端側区域の近くに位置することが好ましい。様々な実施形態によれば、ヒンジ機構３５６は、カテーテルシャフトの可撓性ヒンジ地点を治療要素２１２／２１３に近接して提供するように構成されたスロット付きチューブ構成物を含んでなる。
【０１２７】
カテーテルのシャフトは、長尺状コア部材３５７と、該コア部材３５７の一部の周りに配置された管状部材３５３とを備えるように構成されうる。管状部材３５３は該部材に形成された複数のスロット３６１を有しうる。カテーテルのシャフトのスロット付きヒンジ領域３５６は、優先的な屈曲方向を有するように構成されてもよい。
【０１２８】
例えば、図２４に示されるように、管状部材３５３は、管状部材３５３の反対側を起点とする１対の切込部を管状部材３５３の壁に作製することにより形成される複数のスロット３６１を有して、カテーテルのシャフトの基端側区域および先端側区域３５２，３５４と比較して可撓性の高い格子領域を生じることができる。ヒンジ領域３５６のカテーテル壁の厚さを、カテーテル壁の片側が反対側よりも厚くなるように変化させることも可能である。この壁厚の差は、ヒンジ領域３５６におけるスロット（空隙）密度の差を伴わずに単独で（すなわちスロットを欠く実施形態で）、または該密度の差と組み合わせて、治療カテーテル２１０の先端側部分の優先的な屈曲方向を提供する。
【０１２９】
優先的な屈曲方向を提供するように構築されたヒンジ構成物３５６は、医師が腹大動脈から腎動脈の中へ９０度近く折れ曲がるように治療要素２１２／２１３をより容易かつ安全に通行させることを可能にする。１つ以上のマーカーバンドがヒンジ領域３５６に組み込まれて、展開配置中のカテーテルのシャフトのこの領域の視覚化が提供されてもよい。本発明の治療カテーテル２１０の実施形態に組み入れることができる有用なヒンジ構成物、または腹大動脈から腎動脈への到達を容易にする他の構成部品の詳細は、米国特許第７，１６２，３０３号明細書および米国特許出願公開第２００９／００４３３７２号明細書に開示されており、前記特許文献は参照により本願に援用される。留意すべきことは、治療カテーテル２１０は、ヒンジ構成物３５６に加えて、またはヒンジ構成物を除いて、ステアリング機構を組み込むこともできるということである。ステアリング可能なガイドカテーテルに組み込まれる既知のステアリング機構は、本発明の治療カテーテル２１０の様々な実施形態に組み込まれうる。
【０１３０】
図２５〜２８は、患者の大動脈および腎血管系内での様々な展開配置状態の、本発明の治療カテーテル２１０についての一連図を示す。例証を目的としており、また限定は意図されていないが、図２５〜２８に示された治療カテーテル２１０は、図１８Ａ〜２０に示されかつ付随する本文に記載されるような、電導体パターン３０３を含んでなりかついわゆる中国式手錠の方式で変形するように構成された編組部材３０１を組み込んでいるものとして説明される。
【０１３１】
典型的な展開配置処置手順は、導入器シース（図示せず）を介した、侵入部の血管（例えば大腿動脈内への血管アクセスポート）へのガイドカテーテル３７１の経皮送達、および、腎動脈１２の下方（または上方）の位置の腹大動脈２０への、侵入部血管系を通したガイドカテーテル３７１の前進、を伴う。ガイドカテーテル３７１は、ガイドカテーテル３７１の少なくとも先端側の開口先端の視覚化を助けるために、１つ以上のマーカーバンド３７３を備えていることが好ましい。ガイドカテーテル３７１は、上記に議論された種類のステアリング機構を備えることもできる。
【０１３２】
腎動脈１２の入口１９の近くにガイドカテーテル３７１が配置され、虚脱形態の編組部材３０１を備えた治療カテーテル２１０は、ガイドカテーテル３７１のルーメンを通って押し進められる。マーカーバンド３７３が編組部材３０１の上またはその付近に提供されて、ガイドカテーテル３７１を通りかつ腎動脈１２の中へ押し進められているときの編組部材３０１の視覚化を容易にすることができる。図２６に示されるように、編組部材３０１はガイドカテーテル３７１から出て押し進められ、典型的には、編組部材３０１がガイドカテーテル３７１の先端側の開口先端を出たときに多少拡張することが可能になっている。ヒンジ機構３５６を含んでなるカテーテルシャフトの領域がガイドカテーテル３７１から出て通過するとき、カテーテルシャフトの先端側部分３５４は、カテーテルシャフトの基端側部分３５２に対して、ヒンジ機構３５６によって提供される優先的屈曲により決まる方向に屈曲することが好ましい。
【０１３３】
腎動脈１２の入口１９に対して編組部材３０１の適切な方向付けをなすために、カテーテルシャフトが医師によって回転せしめられてもよい。ガイドカテーテル３７１に対する編組部材３０１のさらなる前進（またはガイドカテーテル３７１の引き戻し）により、ヒンジ領域３５６における曲げ角度の増大が可能となり、その結果、医師が腎動脈ルーメン１３の入口１９の中へ編組部材３０１の先端側チップを安全に押し進めることが可能となる。編組部材３０１が腎動脈１２の中の所望の位置まで進められた後、編組部材３０１を圧縮するためにユーザにより駆動装置が操作される。
【０１３４】
圧縮力に応じて、編組部材３０１は径方向に拡張して、導体パターン３０３が腎動脈の内壁と隣接または接触するようになっている。先述のように、腎動脈の内壁に沿って渦巻状の焼灼巣を作出するために、ＲＦエネルギーが導体パターン３０３に連結される。ＲＦの腎臓除神経療法が完了した後、編組部材３０１の圧縮は軽減され、その結果編組部材３０１は弛緩して小型の形状をとる。その後、編組部材３０１および治療カテーテル２１０は患者の身体から取り除かれる。
【０１３５】
本発明の実施形態は、神経支配された腎血管系に様々な度合いの除神経療法を提供するために実装されうる。例えば、本発明の実施形態は、本発明の治療装置を使用して送達される除神経療法により達成される腎臓の神経インパルス伝達中断の、範囲および相対的永続性の制御を提供しうる。腎臓の神経損傷の範囲および相対的永続性は、交感神経活動の所望の低減（部分的または完全な遮断など）を達成し、かつ、永続性の所望の度合い（一時的または不可逆的な損傷など）を達成するために、調整可能である。
【０１３６】
特定の患者についての腎臓除神経の範囲および永続性は、主として使用される除神経技術の種類に依存する。数多くの様々な除神経技術、例えば熱伝達流体（高温または低温）、薬理学的作用物質、放射性物質もしくは放射性シード、または電磁エネルギー（例えばＲＦ、マイクロ波、レーザー／可視光、超音波）を使用する技術について、本明細書中に説明してきた。異なる種類または技術の除神経療法装置の組み合わせが、腎臓の除神経療法の有効性を高めるためにともに（同時に、または逐次）使用されてもよい。本発明の実施形態による腎臓の除神経療法装置は、腎臓の交感神経活動中断の所望の程度および永続性の調節を容易にするように実装可能であり、その代表的な例が下記に記載される。
【０１３７】
図３Ｂおよび３Ｃに戻ると、図３Ｂおよび３Ｃに示された腎臓の神経１４の一部は神経線維１４ｂの束１４ａを備え、該神経線維はそれぞれ、神経節内もしくは脊髄、または脳内にある細胞体もしくはニューロンから発生するかまたは細胞体もしくはニューロンを終端とする、軸索または樹状突起を含んでなる。神経１４の支持組織構造体１４ｃは、神経内膜（神経軸索線維を取り囲んでいる）、神経周膜（線維集団を取り囲んで小束を形成する）、および神経上膜（小束を結び付けて神経にする）を備え、神経線維１４ｂおよび束１４ａを分離かつ支持する役割を果たしている。特に、神経内膜管または細管とも呼ばれる神経内膜は、小束内部の神経線維１４ｂのミエリン鞘を包む繊細な結合組織の層である。
【０１３８】
ニューロンの主成分には、核を備えたニューロンの中央部分である細胞体、樹状突起と呼ばれる細胞伸張部、および、神経信号を運ぶケーブル状の突出部である軸索が挙げられる。軸索終末はシナプスを含み、シナプスは、標的組織と通信するために神経伝達化学物質が放出される場所である特殊化した構造体である。末梢神経系の多くのニューロンの軸索はミエリンの鞘に納められており、ミエリンは、シュヴァン細胞として知られている一種のグリア細胞によって形成される。ミエリンを形成するシュヴァン細胞は軸索の周りに巻き付いているが、ランビエ絞輪と呼ばれる規則的に間隔を置いて配置された結節では、軸索鞘は相対的に覆われずに残っている。軸索のミエリン形成により、跳躍と呼ばれる特に迅速な電気的インパルス伝播様式が可能となる。
【０１３９】
いくつかの実施形態では、本発明の治療装置は、腎臓の神経線維１４ｂに一時的かつ可逆的な損傷をもたらす除神経療法を送達するために実装されうる。他の実施形態では、本発明の治療装置は、腎臓の神経線維１４ｂに、治療が時宜を得た方法で終了すれば可逆的となりうるより重度の損傷をもたらす除神経療法を送達するために、実装されうる。好ましい実施形態では、本発明の治療装置は、腎臓の神経線維１４ｂに重度かつ不可逆的な損傷をもたらす除神経療法を送達して、腎臓の交感神経活動の永続的な中断をもたらすように実装されうる。例えば、治療装置は、神経線維１４ｂの神経内膜管を物理的に分離するのに十分な程度に神経線維の形態を崩壊させる、再生および再神経支配のプロセスを防止することができる除神経療法を送達するために実装されうる。
【０１４０】
例証として、かつ、当分野で知られているようなセドンの分類に従えば、本発明の治療装置は、腎臓の神経線維１４ｂに神経遮断（ｎｅｒｕａｐｒａｘｉａ）と一致する傷害を与えることにより、腎臓の神経線維１４ｂに沿った神経インパルスの伝導を中断する除神経療法を送達するように実装されうる。神経遮断は、神経線維１４ｂまたはその鞘の崩壊を伴わない神経傷害を表す。この場合、神経線維を下る神経インパルスの伝導に中断が生じるが、ウォラー変性は生じないので真の再生を伴わずに数時間〜数か月以内に回復する。ウォラー変性とは、ニューロンの細胞核から分離された軸索の一部が変性するプロセスを指す。このプロセスは順行性変性としても知られている。神経遮断は、本発明の実施形態による治療装置の使用によって腎臓の神経線維１４ｂに付与されうる神経損傷の最も軽度のものである。
【０１４１】
治療装置は、腎臓の神経線維に軸索断裂（ａｘｏｎｏｔｍｅｓｉｓ）と一致する傷害を与えることにより、腎臓の神経線維１４ｂに沿った神経インパルスの伝導を中断するように実装されうる。軸索断裂は、神経線維の軸索および軸索のミエリンによるカバーの相対的連続性の消失を伴うが、神経線維の結合組織の枠組は保持される。この場合、神経線維１４ｂの被嚢性（ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｎｇ）支持組織１４ｃは保持されている。軸索の連続性が失われるので、ウォラー変性が生じる。軸索断裂からの回復は、およそ数週間または数か月の時間を要するプロセスである軸索の再生によってのみ生じる。電気的には、神経線維１４ｂは迅速かつ完全な変性を示す。神経内膜管（ｅｎｄｏｎｅｕｒａｌ  ｔｕｂｅ）が完全である限り、再生および再神経支配が生じうる。
【０１４２】
治療装置は、腎臓の神経線維１４ｂに神経断裂（ｎｅｕｒｏｔｍｅｓｉｓ）と一致する傷害を与えることにより、腎臓の神経線維１４ｂに沿った神経インパルスの伝導を中断するように実装されうる。神経断裂は、セドンの分類によれば、一般的にみて最も重篤な神経損傷である。この種類の損傷では、神経線維１４ｂおよび髄鞘の両方が崩壊する。部分的回復は生じうるが、全快は不可能である。神経断裂は、腎臓の神経線維１４ｂの場合には、軸索および被嚢性結合組織１４ｃの連続性の消失を伴い、その結果自律神経性の機能の全損をもたらす。神経線維１４ｂが完全に分断されている場合、軸索の再生は基端側断端に神経腫を引き起こす。
【０１４３】
より階層化された神経断裂の神経傷害の分類は、当分野で知られているようなサンダーランドのシステムを参照することにより見出されうる。サンダーランドのシステムは５段階の神経傷害を定義し、そのうち最初の２つは、セドンの分類の神経遮断および軸索断裂と精密に一致する。後の３つのサンダーランドのシステムの分類は、異なるレベルの神経断裂の神経傷害について表すものである。
【０１４４】
サンダーランドのシステムにおける神経損傷の第１および第２の段階は、セドンの神経遮断および軸索断裂とそれぞれ類似している。第３の段階の神経損傷は、サンダーランドのシステムによれば、神経上膜および神経周膜を完全に残したままでの、神経内膜の崩壊を伴う。回復は、小束内の線維症の程度に応じて不十分から完全まで幅がある。第４の段階の神経損傷は、神経上膜を完全に残したままでの、すべての神経要素および支持要素の障害を伴う。神経は通常肥大する。第５の段階の神経損傷は、連続性が消失した神経線維１４ｂの完全な離断を伴う。
【０１４５】
様々な実施形態により上記に議論されたように、除神経療法は、冷凍療法要素を組み込んだ治療構成物を使用して、神経支配された腎血管系に送達されうる。腎臓の除神経療法は、本発明の実施形態に従って所望の度合いの腎臓の神経活動の弱化を達成するように制御されうる。例えば、腎臓の神経線維再生および再神経支配は、神経線維１４ｂの内部で氷晶が形成するのを可能にするために十分低い温度で、神経支配された腎血管系に低温療法を適用することにより、永続的に障害させることができる。神経支配された腎臓の動脈組織および腎神経節の神経線維１４ｂの内部における氷晶の形成は、神経細胞を分断し、神経内膜管を物理的に崩壊または分離し、これにより再生および再神経支配のプロセスを防止することができる。本発明の実施形態に従って十分に低い温度で腎臓の神経１４に低温療法を送達することにより、腎臓の神経線維１４ｂの壊死を引き起こして腎臓の神経線維１４ｂの伝導機能の永続的かつ不可逆的な消失をもたらすことができる。
【０１４６】
一般に、本発明の治療カテーテルの実施形態は、ほぼ０℃〜ほぼ−１８０℃の範囲の治療温度での腎臓の除神経を行う低温療法を送達するために実装されうる。例えば、治療カテーテルの実施形態は、腎臓の神経における温度を高温限ではほぼ０℃〜ほぼ−３０℃、また低温限では約−１４０℃〜−１８０℃の範囲として腎臓の除神経を引き起こす低温療法を送達するために実装されうる。それほど重度ではない腎臓の神経傷害は、０℃付近およびそれ以上の温度で起こる可能性があり、より重度の急激な腎臓の除神経は、−３０℃付近およびそれ未満、例えば−１２０℃〜−１８０℃の温度で起こるようである。これらの治療温度範囲は、患者、患者集団について経験的に、またはヒトもしくは他の哺乳類での研究を用いて、決定されうる。
【０１４７】
凍結／融解サイクルを用いて十分に低い温度で腎動脈および腎神経節に冷凍療法を送達することにより、神経線維１４ｂの内部で氷晶を形成させて腎臓の神経の機能および形態を崩壊させることが可能であることが見出されている。例えば、腎臓の神経において治療時間３０秒〜４分にわたる−３０℃〜＋１０℃の範囲の治療温度および約１〜２分間の融解時間を達成すると、ブタモデルにおいて腎臓の神経のうち少なくともいくつかに急激な腎臓の除神経を引き起こすことが見出された。
【０１４８】
下記に述べる代表的な実施形態は、指定された治療温度または温度範囲で腎血管系に低温療法を送達して、様々な度合いの神経線維の破壊を引き起こすことができる装置に関する。上記に議論されたように、本発明の治療カテーテルによって達成される治療温度範囲は、ヒト以外の哺乳類での研究を使用して決定されうる。以下の実施形態に関して記載される治療温度および引き起こされる腎臓の神経傷害の程度は、主にウサギで行なわれた冷凍無痛法研究（例えば、Ｌ．シュウ（Ｌ．Ｚｈｏｕ）ら、「冷凍無痛法のメカニズム研究（Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  ｏｆ  Ｃｒｙｏａｎａｌｇｅｓｉａ）」、ニューロロジカル・リサーチ（Ｎｅｕｒｏｌｏｇｉｃａｌ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ）、１９９５年、第１７巻、第３０７−３１１頁参照）に基づいているが、ヒトの腎血管系にも概ね適用可能であろう。下記に議論されるように、治療温度および引き起こされる腎臓の神経傷害の程度は、数多くの要因、例えば冷凍療法装置の設計、冷凍療法の持続時間、および、特に腎臓の神経を凍結／融解サイクルに供することにより達成可能な神経線維構造の機械的崩壊の程度などに基づいて、以下の実施形態に関して記載されるものとは多少または著しく異なる場合もある。
【０１４９】
様々な実施形態によれば、本発明の治療カテーテルは最低水準の腎臓の神経傷害を引き起こす低温療法を送達するために実装可能である。約０℃〜約−２０℃の範囲の治療温度に腎臓の神経線維を冷却することは、一部またはすべての腎臓の交感神経活動を一時的に阻止し、例えば神経遮断と一致する最小限度の腎臓の神経傷害を引き起こすのに十分であると考えられる。−２０℃またはそれ以上の治療温度に腎臓の神経を凍結しても、腎臓の神経の機能または形態に永続的な変化を引き起こさない可能性がある。−２０℃またはそれ以上の治療温度では、軽微な浮腫およびミエリン膨化が腎臓の神経線維のうちの一部に生じる場合があるが、これらの状態は融解後に解消されうる。
【０１５０】
他の実施形態では、約−２０℃〜約−６０℃の範囲の治療温度に腎臓の神経線維を冷却することは、すべての腎臓の交感神経活動を阻止し、例えば、軸索断裂（および恐らくは−２０℃〜−６０℃の範囲の中でもより低温についてはある程度の神経断裂）と一致する中程度の腎臓の神経傷害を引き起こすのに十分であると考えられる。−６０℃の治療温度に腎臓の神経を冷却すると、凍結変性および腎臓の神経伝導機能の消失を引き起しうるが、腎臓の神経の機能または形態に永続的な変化はもたらさない可能性がある。しかしながら、腎臓の神経再生はかなり遅くなる（例えば約９０日）。−６０℃の治療温度では、凍結された腎臓の神経は、恐らくシュヴァン細胞は完全に残ったままで、ミエリン鞘の肥厚および剥離ならびに軸索の不規則な膨化を伴った浮腫を示すようである。
【０１５１】
さらなる実施形態において、約−６０℃〜約−１００℃の範囲の治療温度に腎臓の神経線維を冷却することは、すべての腎臓の交感神経活動を阻止し、例えば、神経断裂と一致する中程度〜高度の腎臓の神経傷害を引き起こすのに十分であると考えられる。−１００℃の治療温度に腎臓の神経を冷却すると、例えば、大部分の軸索において膨化、肥厚、および歪曲を引き起こす。腎臓の神経を−１００℃の治療温度に曝露することにより、ミエリン鞘の分割または巣状壊死、ならびに微小線維、微小管およびミトコンドリアの浮腫が引き起こされるようである。しかしながら、−１００℃の治療温度では、変性した腎臓の神経はその基底膜を保持し、長時間をかけた完全な回復が可能となる場合がある。かなり遅くなるが（例えば約１８０日）、腎臓の神経再生が生じて完全になる可能性がある。
【０１５２】
他の実施形態において、約−１４０℃〜約−１８０℃の治療温度に腎臓の神経線維を冷却することは、すべての腎臓の交感神経活動を阻止し、例えば神経断裂と一致する高度の腎臓の神経傷害を引き起こすのに十分であると考えられる。腎臓の神経線維に約−１４０℃〜約−１８０℃の範囲の治療温度を適用することにより、基底膜の破壊（完全な再生に必要とされる基底層の足場の消失をもたらす）を伴った、即時の壊死が引き起こされる。これらの低温では、軸索原形質の分割、軸索原形質の壊死、ならびにミエリン鞘の崩壊および歪曲が、ほとんどの腎臓の神経線維に生じるようである。さらに、腎臓の神経再生を制限する膠原線維の増殖も生じるようである。
【０１５３】
約−１４０℃またはそれ以下の治療温度に腎臓の神経を曝露することは、腎臓の神経線維への永続的かつ不可逆的な傷害を引き起こし、その結果腎臓の交感神経活動の永続的かつ不可逆的な終結が引き起こされると考えられる。患者によっては、腎臓の神経を約−１２０℃〜約−１４０℃の範囲の治療温度に曝露することは、腎臓の神経線維に同様の永続的かつ不可逆的な傷害を提供することにより腎臓の交感神経活動の永続的かつ不可逆的な中断を引き起こすのに十分となりうる。他の患者では、所望の度合いの腎臓の交感神経活動の中断を提供するために、腎臓の神経を少なくとも−３０℃の治療温度に曝露することで十分な場合もある。
【０１５４】
好ましい実施形態では、腎血管系に冷凍療法を送達するために使用される冷却剤が標的組織を凍結させることが可能であって、腎動脈を神経支配する神経線維が不可逆的損傷を受けるようになっており、その結果治療された腎臓の神経線維に沿った神経伝導が永続的に終結されることが望ましい。適切な冷却剤には、腎臓の神経線維および腎神経節を、少なくとも約−１２０℃以下の温度に、好ましくは少なくとも約−１３０℃以下の温度に、より好ましくは少なくとも約−１４０℃以下の温度に冷却することができるものが挙げられる。当然のことであるが、腎臓の神経線維および腎神経節を少なくとも約−３０℃の温度に冷却する冷却剤の使用により、様々な度合いの永続性で腎臓の交感神経活動の終結を達成することができる。
【０１５５】
上述の温度範囲およびそれに対応する引き起こされる腎臓の神経傷害の程度は、非限定的な例示を目的として提供されている。実際の治療温度および生じる神経損傷の大きさは、本明細書中に記載されたものとは多少または著しく異なる場合があり、数多くの要因、例えば、中でも患者特異的な要因（例えば患者の独自の腎血管系および交感神経系の特徴）、治療法の持続時間、凍結／融解サイクルの回数および持続時間、冷凍療法カテーテル／要素の構造上の特徴、使用される冷却剤の種類、ならびに冷凍療法を送達する方法によって影響を受ける可能性がある。
【０１５６】
腎臓の神経を冷凍療法および凍結／融解サイクルの両方に供することにより、凍結／融解サイクルを使用せずに冷凍療法を送達することと比較して、より高度の腎臓の神経損傷が達成されうると考えられる。腎臓の神経への冷凍療法送達の一部として凍結／融解サイクルを実行することにより、上記に議論されたものより高い治療温度で所望の度合いの腎臓の交感神経活動の弱化（例えば終結）および永続性（例えば、不可逆性）が達成されうる。所望レベルの腎臓の神経傷害を達成するための腎臓の除神経冷凍療法のために、様々な熱サイクルのパラメータが選択可能であってよく、または該治療法の際に該パラメータを変更可能であってよく、そのようなパラメータには、例えば、凍結／融解サイクルの数、所与の凍結／融解サイクルの高温限界および低温限界、所与の凍結／融解サイクルの温度変化の速度、ならびに所与の凍結／融解サイクルの期間が挙げられる。先に議論されたように、これらの治療温度の範囲およびそれに対応する引き起こされた腎臓の神経傷害の程度は、特定の患者もしくは患者集団について、またはヒトもしくは他の哺乳類での研究の使用によって経験的に決定されうる。
【０１５７】
本発明の様々な実施形態についての以上の記載は例証および説明のために述べられたものである。該記載は、網羅的であるようにも、本発明を開示されたその形態に限定するようにも意図されていない。上記の教示に照らして数多くの改変形態および変更形態が可能である。例えば、本明細書中に開示されたデバイスおよび技法は、腎血管系以外の身体の血管系、例えば冠状動脈および末梢の血管および構造物などにおいて使用されてもよい。本発明の範囲はこの詳細な説明によって限定されるのではなく、添付の特許請求の範囲により限定されるように意図されている。
【図２Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１７Ｃ】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２Ａ】
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【図２２Ｂ】
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【図２２Ｃ】
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【図２２Ｄ】
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【図２３Ｂ】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図１】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図２３Ａ】
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【国際調査報告】
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