(57)【要約】特に、脈管の局所型脈管調節を提供するデバイスが本明細書中に開示されている。一実施形態に従って、デバイスは、温熱要素と脈管壁の所望の領域との間で熱エネルギーを伝導するように構成された温熱要素を含むことにより、所望の領域における脈管の局所型脈管調節を誘発する。デバイスはまた、温熱要素に動作可能に接続されたコントローラを含む。コントローラは、温熱要素と脈管壁の所望の領域との間で熱エネルギーの伝導を制御するように適合されることにより、所望の領域における脈管の局所型脈管調節を制御する。様々な実施形態において、デバイスに接続されているセンサが、コントローラにフィードバックを提供する。
2010531203.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
脈管壁を有する脈管の局所型脈管調節を提供するデバイスであって、該デバイスは、
温熱要素であって、所望の領域における該脈管の該局所型脈管調節を誘発するために、該温熱要素と該脈管壁の該所望の領域との間で熱エネルギーを伝導するように構成されている、温熱要素と、
該温熱要素に動作可能に接続されているコントローラであって、該コントローラは、該所望の領域における該脈管の該局所型脈管調節を制御するために、該温熱要素と該脈管壁の該所望の領域との間で熱エネルギーの該伝導を制御するように適合されている、コントローラと
を備えている、デバイス。
【請求項２】
前記温熱要素は、前記所望の領域から下流の前記脈管の部分を実質的に調節することなく２センチメートル未満の該脈管の長さを脈管調節するために、熱エネルギーを伝導するように適合されている、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
前記温熱要素は、前記所望の領域から上流の前記脈管の部分を実質的に調節することなく、標的とされた器官の微小血管を脈管調節するために、熱エネルギーを伝導するように適合されている、請求項１に記載のデバイス。
【請求項４】
前記コントローラは、熱エネルギーが前記温熱要素と前記脈管壁の前記所望の領域との間で伝導される時間の長さを制御するように適合されている、請求項１に記載のデバイス。
【請求項５】
前記温熱要素は、前記脈管壁の前記所望の領域における前記脈管の局所型血管拡張を誘発するために、該温熱要素から該脈管壁の該所望の領域に熱エネルギーを伝導するように構成されている、請求項１に記載のデバイス。
【請求項６】
前記温熱要素は、抵抗性要素を含んでいる、請求項５に記載のデバイス。
【請求項７】
前記温熱要素は、ペルティエモジュールを含んでいる、請求項５に記載のデバイス。
【請求項８】
前記温熱要素は、前記脈管壁の前記所望の領域における前記脈管の局所型血管収縮を誘発するために、該脈管壁の該所望の領域から該温熱要素に熱エネルギーを伝導するように構成されている、請求項１に記載のデバイス。
【請求項９】
前記温熱要素は、循環型冷却液を含んでいる、請求項８に記載のデバイス。
【請求項１０】
メモリと、
該メモリ内に格納されている治療スケジュールと
をさらに備え、
前記コントローラは、該治療スケジュールに従って熱エネルギーの前記伝導を制御するように適合されている、
請求項１に記載のデバイス。
【請求項１１】
アクティビティセンサ
をさらに備え、
前記コントローラは、該アクティビティセンサを用いて熱エネルギーの前記伝導を制御するように適合されている、
請求項１に記載のデバイス。
【請求項１２】
虚血検出器
をさらに備え、
前記コントローラは、該虚血検出器を用いて熱エネルギーの前記伝導を制御するように適合されている、
請求項１に記載のデバイス。
【請求項１３】
温度センサ
をさらに備え、
前記コントローラは、該温度センサからのフィードバックを用いて熱エネルギーの前記伝導を制御するように適合されている、
請求項１に記載のデバイス。
【請求項１４】
前記コントローラは、
前記温熱要素が前記脈管との熱的接触にある所に最も近い該脈管を収縮させるために、該温熱要素を用いて該脈管の冷却を選択的に制御し、
該温熱要素が該脈管との熱的接触にある所に最も近い該脈管を拡張させるために、該温熱要素によって該脈管の加温を選択的に制御するように適合されている、
請求項１に記載のデバイス。
【請求項１５】
血流を示す少なくとも１つのパラメータを感知する血流センサ
をさらに備え、
前記コントローラは、感知された血流信号を受信するために、該血流センサに動作可能に接続され、
流れを減少させるために、前記温熱要素を用いて前記脈管を自動的に冷却することか、または流れを増大させるために、該温熱要素を用いて該脈管を自動的に加温することによって、該感知された血流信号に応答するように適合されている、
請求項１に記載のデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（優先権の主張）
本出願は、２００７年７月１７日に出願された米国特許出願第１１／７７９，１６２号に対する優先権の利益を主張するものであり、該出願は、参考として本明細書中に援用されている。
【０００２】
（技術分野）
本開示は、概して移植可能な医療デバイスに関し、特に、血管作用性（ｖａｓｏａｃｔｉｖｅ）反応に対する温度調節のためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
（背景）
虚血性心疾患（ＣＡＤ）は、血液を心筋に供給する冠状動脈がアテローム斑の蓄積に起因して硬化され、狭窄されるときに発生する。アテローム斑は、動脈壁内の炎症反応の部位であり、脂質を含む芯と、結合組織被膜によって取り囲まれた炎症細胞とからなる。心筋硬塞（ＭＩ）または心臓発作は、冠状動脈内のアテローム斑が破裂し、斑の非常にトロンボゲンの脂質芯を血液にさらすことによって、動脈内の血液の凝結（血栓症）をもたらすときに発生する。冠状血流への完全なまたは略完全な障害は、心臓組織のかなりの領域を損傷し、有効なポンピングを妨げる異常な心臓の鼓動に通常は起因する突然死を引き起こし得る。
【０００４】
身体活動およびフィットネスが、健康状態を改善し、死亡率を低減することは概して受容されている。研究は、有酸素トレーニングが、心臓の自律神経の調節を改善し、心拍数を低減し、そして増大した心臓の迷走神経の流出と関連づけられることを示している。物理的な条件付けは、時間とともに断続的に起こる反復性で、高水準の運動であると考えられ得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
血流を制御するための改善されたシステムおよび方法が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（概要）
特に、血管作用性反応に対して温度を局所的に調節するデバイスが本明細書中に開示される。例えば、特定の状況において、冠状血管内の血流を増大させることは望ましい。一例としては、虚血性心疾患（ＣＡＤ）を有する患者を含む。さらに、他の状況において、冠状血管内の血流を減少させることは望ましい。一例としては、条件付け（ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ）療法を含む。一時的な収縮は、心臓に断続的にストレスを加える物理的条件付け療法として機能し得ることにより、器官全体の健康状態を改善する。物理的条件付け療法は、心不全に対する療法として適用され得る。他の物理的条件付け療法の例は、運動することができない患者に対する療法を含む。例えば、病的に肥満の患者は、運動できないことがあり得るが、それでも物理的条件付け療法から利益を得ることができる。さらに、患者が通常の物理的活動を行うことを妨げる関節損傷などの損傷を有する患者は、物理的条件付け療法から利益を得ることができる。一実施形態に従って、該デバイスは、温熱要素と脈管壁の所望の領域との間で熱エネルギーを伝導するように構成されている温熱要素を含むことにより、該所望の領域における該脈管の局所型脈管調節を誘発する。該デバイスはまた、該温熱要素に動作可能に接続されたコントローラを含む。該コントローラは、該温熱要素と該脈管壁の該所望の領域との間で熱エネルギーの該伝導を制御するように適合されることにより、該所望の領域における該脈管の該局所型脈管調節を制御する。
【０００７】
特に、血管作用性反応に対して温度を調節するための方法が本明細書中に開示される。一実施形態に従って、温熱要素が、脈管壁との熱的接触において配置される。様々な実施形態において、該脈管が該温熱要素によって選択的に冷却されることにより、該温熱要素が該脈管との熱的接触にある所に最も近い該脈管を収縮させる。様々な実施形態において、該脈管が該温熱要素によって選択的に加温されることにより、該温熱要素が該脈管との熱的接触にある所に最も近い該脈管を拡張させる。
【０００８】
特に、血流を制御するための方法が本明細書中に開示される。一実施形態に従って、温熱要素が、脈管壁との熱的接触において配置される。温熱効果が、該温熱要素が該脈管との接触にある所に最も近い該脈管壁に選択的に作り出されることにより、血流を制御するように該脈管を収縮させるかまたは拡張させる。
【０００９】
特に、閉ループシステムにおいて血流を制御するための方法が本明細書中に開示される。一実施形態に従って、血流を示す少なくとも１つのパラメータが感知される。一部の実施形態では、該少なくとも１つのパラメータを用いて、移植可能な導線の遠位の端で温熱要素を用いて脈管を自動的に冷却することにより、流れを減少させ、そして一部の実施形態では、該少なくとも１つのパラメータを用いて、移植可能な導線の遠位の端で温熱要素を用いて該脈管を自動的に加温することにより、流れを増大させる。
【００１０】
本概要は、本出願の教示の一部の概観であり、本主題の排他的または網羅的な取り扱いであることを意図していない。本主題についてのさらなる詳細は、詳細な説明および添付の特許請求の範囲において見出される。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲およびそれらの正当な均等物によって規定される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、脈管の局所型脈管調節を提供するデバイスの一実施形態を例示する。
【図２】図２は、医療デバイスを含む、血管作用性反応に対して温度を調節するシステムの一実施形態を例示する。
【図３】図３は、血管作用性反応に対して温度を調節する温熱要素の一実施形態を例示する。
【図４】図４は、血管作用性温熱要素の実施形態を例示する。
【図５Ａ】図５Ａおよび図５Ｂは、一部の血管作用性導線の実施形態を例示する。
【図５Ｂ】図５Ａおよび図５Ｂは、一部の血管作用性導線の実施形態を例示する。
【図６】図６は、血管作用性反応に対して温度を調節するための方法の一実施形態を例示する。
【図７】図７は、血流を制御するための方法の一実施形態を例示する。
【図８】図８は、閉ループシステムにおいて血流を制御するための方法の一実施形態を例示する。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（詳細な説明）
本主題の以下の詳細な説明は、本主題が実施され得る例示、特定の局面および実施形態のために示す添付の図面内の主題を参照する。これらの実施形態は、当業者が本主題を実施することを可能にするように十分詳しく記載される。本開示における「１つの（ａｎ）」、「１つの（ｏｎｅ）」、または「様々な（ｖａｒｉｏｕｓ）」実施形態への参照は、必ずしも同一の実施形態に対してではなく、そのような参照は、２つ以上の実施形態を企図している。以下の詳細な説明は、例証であり、限定する意味では解釈されない。本主題の範囲は、添付の特許請求の範囲が与えられる正当な均等物の完全な範囲とともに添付の特許請求の範囲によって規定される。
【００１３】
本主題は概して、所望の血管作用性反応を引き起こすための温度調節に関し、該血管作用性反応は、脈管の断面積を変化させ、それによって、血流を可能にする脈管の能力を変化させる。血管作用性反応はまた、脈管調節（ｖａｓｏｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）療法と称され得る。血管拡張反応は、脈管サイズと、脈管を通る対応する流動体の流れとを増大させる。局所的な組織温度が、導線またはカテーテルシステムを用いて増加されることにより、血管拡張反応を刺激する。脈管が拡張することにより、局所的な温度が正常に戻ることをもたらす（すなわち、ホメオスタシスを維持する）。温度上昇が局所的な代謝要求量の増加を模擬し、その結果拡張を引き起こす。拡張は、自然の虚血の発現の間に、断続的に誘発されるか、あるいは事前条件付けまたは事後条件付けとして誘発され得る。一実施形態は、虚血の検出／予測システムを用いて、虚血性の症状発現を感知し、検出に基づいた治療を引き起こす。デバイスは、治療を冠状動脈血管拡張に適用することにより、心筋硬塞を防止し得る。
【００１４】
血管収縮反応は、脈管サイズと、脈管を通る対応する流動体の流れとを減少させる。局所的な組織温度が、導線またはカテーテルシステムを用いて減少されることにより、血管収縮反応を刺激する。この刺激された血管収縮は、虚血という形態における断続的なストレスを作り出し、該ストレスは、運動に治療的に類似し得、血管形成および脈管の副枝化をもたらし得る。冷却することはまた、頻脈あるいは遺伝子または細胞療法デリバリー（ｄｅｌｉｖｅｒｙ）の間の事後心筋梗塞などの代謝要求量を低減し得る。血管収縮療法および血管拡張療法は、独立であるか、または閉ループフィードバックおよび療法メカニズムを有する１つのデバイスシステムに組み合わされ得る。断続的な血管作用性反応に対する刺激は、伝統的な歩調（ｐａｃｉｎｇ）療法を含む他の療法と組み合わされることにより、局部的なストレスを変化させ得る。
【００１５】
システムの一実施形態は、温度を調節するように適合された１つ以上の温熱要素を有している導線またはカテーテルを有するパルス発生器などのデバイスを含む。一部のシステムの実施形態は、より高抵抗の材料によって被覆された１つ以上のポールを有する導線を含む。該ポールは、電気インパルスが伝達されるときに、熱くなる加熱要素を有している。電気インパルスは、振幅または継続時間においてより大きいように修正されることにより、加熱を増大させ得る。一部のシステムの実施形態は、冷却効果を有している。冷却は、デバイス内の圧縮器などの冷却システムと、温熱要素との熱的接触において組織に熱を転送する導線またはカテーテルを通る循環型冷却液とを用いて遂行され得る。冷却システムの一実施形態は、フレオンベースの圧縮器を含む。加熱および冷却はまた、図３に関して以下で論じられるように、ペルティエモジュールを用いて遂行され得る。温度センサは、温度がしきい値の範囲内にあるように温度を監視するために用いられ得る。
【００１６】
図１は、脈管の局所型脈管調節を提供するデバイス１８０の一実施形態を例示する。一実施形態に従って、デバイスは、温熱要素と脈管壁の所望の領域との間で熱エネルギーを伝導するように構成された温熱要素１７２を含むことにより、所望の領域における脈管の局所型脈管調節を誘発する。デバイスはまた、温熱要素に動作可能に接続されたコントローラ１６０を含む。コントローラは、温熱要素と脈管壁の所望の領域との間で熱エネルギーの伝導を制御するように適合されることにより、所望の領域における脈管の局所型脈管調節を制御する。様々な実施形態において、デバイスに接続されている１つ以上のセンサ１６２が、コントローラにフィードバックを提供する。
【００１７】
一実施形態に従って、温熱要素は、所望の領域から下流または上流の脈管の部分を実質的に調節することなく２センチメートル未満の脈管の長さを脈管調節するように、熱エネルギーを伝導するように適合されている。一実施形態において、温熱要素は、所望の領域から下流または上流の脈管の部分を実質的に調節することなく標的とされた器官の微小脈管を脈管調節するように、熱エネルギーを伝導するように適合される。コントローラは、熱エネルギーが温熱要素と脈管壁の所望の領域との間で伝導される時間の長さを制御するように適合され得る。コントローラは、温熱要素の温度を調節するように適合され得る。一部の実施形態は、コントローラにフィードバックを提供するように適合された温度センサを含む。様々な実施形態において、温熱要素（例えば、抵抗性要素またはペルティエモジュールなど）は、熱エネルギーを温熱要素から脈管壁の所望の領域に伝導するように構成されることにより、脈管壁の所望の領域における脈管の局所型血管拡張を誘発する。温熱要素（例えば、冷却システムからの循環型冷却液またはペルティエモジュールなど）は、熱エネルギーを脈管壁の所望の領域から温熱要素に伝導するように構成されることにより、脈管壁の所望の領域における脈管の局所型血管収縮を誘発する。
【００１８】
一実施形態に従って、デバイスは、メモリ１６４と該メモリに保存された治療スケジュールとを含む。コントローラは、治療スケジュールに従って、熱エネルギーの伝導を制御するように適合され得る。デバイスは、アクティビティ感覚をさらに含み得、コントローラは、アクティビティセンサを用いて熱エネルギーの伝導を制御するように適合され得る。一部の実施形態は、虚血検出器を含み、コントローラは、虚血検出器を用いて熱エネルギーの伝導を制御するように適合され得る。デバイスは温度センサをさらに含み得、コントローラは、温度センサからのフィードバックを用いて熱エネルギーの伝導を制御するように適合され得る。
【００１９】
一実施形態に従って、デバイス１８０が、導線１７０を含むことにより、温熱要素１７２をコントローラに接続する。しかしながら、無導線デバイスおよび／または無線デバイスが、本開示の範囲を逸脱することなく用いられ得る。温熱要素１７２は、脈管との熱的接触にあり、脈管を加熱するかまたは冷却するように適合されることにより、温熱要素が熱的に接触する脈管に最も近い脈管を拡張させるかまたは収縮させる。コントローラ１６０は、加熱または冷却の量および継続時間を制御するように適合され得る。様々な実施形態において、温熱要素１７２は、加熱用の抵抗器、加熱および冷却用のペルティエモジュール（例えば、図３に図示される）、および／または冷却用の冷却システムからの循環型冷却液を含む。
【００２０】
バッテリ１６８は、電力を回路網に供給する。コントローラ１６０は、プログラムされた命令および／または回路構成に従って、デバイス全体の動作を制御する。コントローラ１６０は、マイクロプロセッサベースのコントローラとして実装され、マイクロプロセッサと、データおよびプログラムストレージ用のメモリ１６４とを含むか、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ、例えば、有限状態マシン）などの専用のハードウェア構成要素によって実装されるか、またはそれらの組み合わせとして実装され得る。コントローラ１６０はまた、タイマを実装するための外部クロックなどのタイミング回路網を含み、該タイマは、経過した時間間隔を測定し、イベントをスケジューリングするために用いられる。「コントローラのプログラミング」という用語が本明細書中に用いられるときには、特定の機能を実行するための、マイクロプロセッサによって実行されるコードまたはハードウェア構成要素の特定の構成のいずれかを表している。一実施形態において、コントローラにインタフェースされた感知回路網およびパルス発生回路網によって、コントローラは、感知信号を解釈し、そして刺激パルスの伝達を制御する。パルス発生回路網はまた、頻拍性不整脈の検出の際に、ショック電極を介して除細動／電気除細動ショックを伝達するための電撃的パルス発生器を含み得る。遠隔測定トランシーバ１６６が、コントローラにインタフェースされ、遠隔測定トランシーバ１６６は、コントローラが外部のプログラマおよび／または遠隔の監視ユニットと通信することを可能にする。生理的変数を感知する１つ以上のセンサ１６２がまたコントローラにインタフェースされ、アクティビティレベル（例えば、加速度計）、温度、心拍数、換気量、心血流を示す胸部インピーダンスおよび／または心周期のタイミング、心拍出量、血圧、血液酸素、血液ｐＨ、血中酵素（例えば、ＣＫ−ＭＢ、トロポニンなど）、および心筋収縮性（例えば、動脈圧センサによって測定される最大のｄＰ／ｄｔによって示されるような）などの生理的変数は、歩調または血管作用性の温度刺激の制御に用いられ得る。脈管調節療法が脳の標的を含むときには、脈拍センサが、血圧または酵素レベルを感知するために用いられ得る。脈管調節療法が腎臓の標的を含むときには、血圧、局所的な流量測定、イオン濃度および重量オスモル濃度などのセンサが用いられ得る。
【００２１】
図２は、医療デバイスを含む、血管作用性反応に対して温度を調節するシステムの一実施形態を例示する。デバイス１００は、移植可能なデバイスとして示されるが、変形の実施形態では外部デバイスを含み得、患者の胸部の皮下または筋肉下に配置される完全に密封された筐体１３０を含む。筐体１３０は、チタンなどの伝導性の金属から形成され得、電気刺激を伝達するかまたは単極構成において感知する電極として役立ち得る。絶縁材料から形成され得るヘッダ１４０は、導線２００および３００を受け取るために筐体１３０に取り付けられ、導線２００および３００は次いで、温度制御回路網、パルス発生回路網および／または感知回路網に電気的に接続され得る。本明細書中に記載されるような機能性をデバイスに提供する電子回路網１３２が筐体１３０内に含まれ、電子回路網１３２は、電源と、感知回路網と、温度制御回路網と、パルス発生回路網と、デバイスの動作を制御するプログラマブルな電子的コントローラと、外部のプログラマまたは遠隔監視デバイス１９０と通信することが可能な遠隔測定トランシーバとを含み得る。外部のプログラマは、デバイス１００と無線で通信し、そして臨床医がデータを受信し、コントローラのプログラミングを修正することを可能にする。患者から遠隔の場所にあるデバイスとして規定される遠隔監視デバイスはまた、遠隔測定を介してデバイス１００と通信し、そして患者管理サーバ１９６と通信するネットワーク１９５（例えば、インターネット接続）にさらにインタフェースされ得、患者管理サーバ１９６は、遠隔場所の臨床職員が遠隔監視デバイスからデータを受信し、かつコマンドを発行することを可能にする。コントローラは、特定の条件が監視回路によって検出されるとき（例えば、測定されたパラメータが指定された限界値を超えるかまたは下回るとき）には、デバイスが警報メッセージを遠隔監視デバイスおよび患者管理サーバに送信して、臨床職員に警告するようにプログラムされ得る。
【００２２】
図３は、血管作用性反応に対して温度を調節する温熱要素の一実施形態を例示する。図示されている温熱要素は、ペルティエモジュール３００であり、一実施形態において、ペルティエモジュール３００は、導線３１５に接続された電極のチップを含む。モジュール３００は、組織接触面３０５と血液接触面３１０とを含む。様々な実施形態において、組織接触面３０５は、要素の近くで組織を冷却する。様々な実施形態において、血液接触面３１０またはヒートシンクが、血流によって熱を放散するように用いられ得る。ペルティエモジュールまたは熱電気デバイスは、電圧から温度傾斜を作り出す。このことは、２つの接合（ペルティエ接合）で互いに接続された２つの異なる材料（例えば、金属または半導体）を電流が通るときに起こる。電流が一方の接合からもう一方の接合に熱を転送させ、その結果として、一方の接合が冷たくなる間に、もう一方の接合が熱くなる。ペルティエモジュールの一実施形態は、ｐ−ｎ接合とｎ−ｐ接合とを形成する、連続して取り付けられた半導体を含む。各接合は、放熱器を有する熱的接触を有している。一定極性の電流のスイッチを入れるときに、温度差が放熱器の間で形成され、一方の放熱器が加温し、そしてもう一方の放熱器が冷却器として作動する。極性をスイッチングすることは反対の効果があり、その結果として、１つの要素が、加熱用および冷却用（血管拡張と血管収縮との両方）に用いられ得る。上記のように、抵抗器および循環型冷却液などの他のタイプの温熱要素が、開示の範囲を逸脱することなく用いられ得る。抵抗タイプの加熱要素が用いられるときには、電気刺激パラメータ（例えば、振幅、パルス幅、デューティサイクル、パルスの数および極性）が温度を変えるために調節され得る。心外膜の導線またはパッチ（ｐａｔｃｈ）が、接触領域を増大させるために用いられ得る。温熱要素が、脈管壁の局所的な領域を加熱するかまたは冷却するために位置決めされるように適合され得ることにより、局所的な血管作用性反応を提供する。動脈を標的とする一実施形態においては、５センチメートル未満の区画が加熱または冷却されることにより、その長さに沿った血管作用性反応を提供する。動脈を標的としている別の実施形態においては、２センチメートル未満の区画が加熱または冷却されることにより、その長さに沿った血管作用性反応を提供する。一実施形態においては、微小血管が調節され得る（拡張されるか、または収縮される）。一例は、細動脈および／または毛細血管を標的とする、心筋の上／内に位置決めされた刺激電極（または他の温熱要素）を含む。
【００２３】
温熱要素が、血管の上に直接的に位置決めされ、そしてデバイスに接続され得、該温熱要素は、血管作用性反応に対して周期的にまたは断続的に刺激する。あるいは、導線が、図４のように配置され得る。図４は、導線４１０に組み込まれている血管作用性の温熱要素４００の実施形態を示し、温熱要素４００は、近位の左冠状動脈回旋枝などの冠状動脈４３０の分枝の近くにあるように、冠状静脈洞または心静脈４２０内に挿入される。導線４１０が、機械的な手段を組み込み得ることにより、刺激される冠状動脈に隣接する静脈内に刺激電極を位置決めすることを容易にする。この温熱療法に対する用途は、特定の脈管に制限されないが、心房内の領域と、梗塞、縁帯（ｂｏｒｄｅｒ  ｚｏｎｅ）および健康な組織を含む心室の領域と、心臓血管と、大動脈、腎動脈（濾過レートおよびイオン濃度に影響するため）および大脳動脈（フェインティング（ｆｅｉｎｔｉｎｇ）または脈拍を取り扱うため）などのより大きな血管とに広く適用され得る。
【００２４】
図５Ａは、支柱５１０上の温熱要素５００を有するステント５２０を導線が組み込む一実施形態を示し、ステント５２０は、静脈壁に向かって広がり、従って電極を隣接の動脈壁に押しつける。図５Ｂは、操縦可能なチップ４６０を導線４１０が有している一実施形態を示し、操縦可能なチップ４６０は、温熱要素４００を隣接の動脈壁に押しつけるような方法で操作され得る。刺激導線は、右冠状動脈を標的とするために、右心室内に配置され得る。刺激導線は、微小血管の機能不全を有すると判断された領域における心筋内に配置され得る。アンギナの症状を有する一部の患者は、彼らの主要な動脈内に閉塞させる障害を有しないことがあり得る。しかしながら、問題が、これらの患者の微小血管の循環において発生する。脈管調節療法が、これらの患者の心筋の毛細血管床を標的とすることによって、患者に適用され得る。血管作用性の刺激温熱要素の移植と適切な配置との後に、デバイスは次いで、適切な刺激パラメータによってプログラムされ得ることにより、血管収縮および／または血管拡張の刺激を伝達する。
【００２５】
多くの方法が、療法を提供するために記載されたシステムによって用いられ得る。一例は、断続的オン／オフ療法であり、そこでは、血管収縮／血管拡張の期間が事前プログラムされたスケジュール上、１日あたり５分間などの断続的ストレス（治癒的条件付けか、あるいは心筋硬塞（ＭＩ）または狭心症に対する事前条件付けまたは事後条件付け）に適用される。別の例は、運動に対して誘発された血管拡張である。この例において、加速度計などのセンサが、アクティビティまたは運動を検出するために用いられ、冠状動脈を拡張させるために、療法を始める。さらなる例は、ＭＩに対して誘発された血管拡張であり、そこでは、虚血性イベントが、標的とされた血管拡張に対して検出される。別の例は、誘発された局所的な代謝要求量の低減であり、そこでは、局所的な冷却が、ＭＩ、急性症状（ｔａｃｈｙ  ｅｐｉｓｏｄｅ）、心房細動、および遺伝子または細胞デリバリーに続く要求量を低減するために用いられる。
【００２６】
図６は、血管作用性反応に対して温度を調節するための方法６００の一実施形態を例示する。６０５において、一実施形態に従って、温熱要素が、脈管壁との熱的接触において配置される。様々な実施形態においては、６１０において、脈管が温熱要素によって選択的に冷却されることにより、温熱要素が脈管との熱的接触にある所に最も近い脈管を収縮させる。様々な実施形態においては、６１５において、脈管が温熱要素によって選択的に加温されることにより、温熱要素が脈管との熱的接触にある所に最も近い脈管を拡張させる。
【００２７】
一実施形態に従って、温熱要素が、脈管壁との物理的接触において配置される。様々な実施形態において、温熱要素は、標的とされた動脈壁に隣接する静脈内などの脈管壁に対して動作可能に隣接する位置に配置される。様々な実施形態において、追加の療法が、歩調療法、非刺激性の歩調療法および／または薬物デリバリー療法などの脈管を選択的に加温するかまたは冷却することと共に提供される。一部の実施形態は、脈管の温度などのパラメータを感知し、そして閉ループシステムにおいて、感知されたパラメータに基づいて冷却または加温を調節する。一実施形態において、脈管を選択的に冷却するかまたは加温することは、脈管を断続的に冷却するかまたは加温することを含む。
【００２８】
図７は、血流を制御するための方法７００の一実施形態を例示する。７０５において、一実施形態に従って、温熱要素が、脈管壁との熱的接触において配置される。７１０において、温熱効果が、脈管と接触する最も近い温熱要素によって脈管上に選択的に作り出されることにより、血流を制御するように脈管を収縮させるかまたは拡張させる。血流を示すパラメータが感知され、温熱効果を制御するために用いられる。一実施形態において、実施形態が、脈管を温熱要素によって選択的に冷却することを含むことにより、温熱要素が脈管との接触にある所に最も近い脈管を収縮させる。脈管が、温熱要素によって選択的に加温され得ることにより、温熱要素が脈管との接触にある所に最も近い脈管を拡張させる。様々な実施形態において、標的とされる脈管は、心臓の動脈を含む。当業者は、本開示の範囲を逸脱することなく他の脈管の標的が可能であることを理解するであろう。
【００２９】
図８は、閉ループシステムにおいて血流を制御するための方法８００の一実施形態を例示する。８０５において、一実施形態に従って、血流を示す少なくとも１つのパラメータが感知される。様々な実施形態においては、８１０において、少なくとも１つのパラメータを用いて、移植可能な導線の遠位の端で温熱要素を用いて脈管が自動的に冷却されることにより、流れを減少させる。８１５において、様々な実施形態に従って、少なくとも１つのパラメータを用いて、移植可能な導線の遠位の端で温熱要素を用いて脈管が自動的に加温されることにより、流れを増大させる。一実施形態において、脈管を自動的に冷却することは、血管収縮を誘発することによって、断続的なストレスを虚血という形態で作り出すことを含む。一実施形態において、脈管を自動的に加温することは、虚血症状の発現の間に、事前条件付けまたは事後条件付けとして血管拡張を誘発することを含む。
【００３０】
脈管調節療法は、多くの状況において有益である。狭心症または冠状動脈性心臓病（ＣＨＤ）を有する患者に対して、脈管調節は、症状を改善し、血管形成を誘発し、そして脈管硬化を低減する。事後ＭＩ患者および心不全（ＨＦ）患者に対して、断続的な脈管調節は、これらの病気の進行を妨げ得る。さらに、低減した運動能力を有する患者に対して、心筋灌流が、脈管調節療法を用いて増大され得る。脈管調節療法は、薬物療法の有害な副作用を減少させるためにさらに有用である。また、記載されたシステムを用いる脈管調節は、冠状血流量と局所的な代謝要求量との直接的なデバイス制御を提供する。
【００３１】
特定の実施形態が本明細書中に例示され、記載されたが、同じ目的を達成するために考慮される任意の配列が、示されている特定の実施形態に代用され得ることが当業者によって認識されるであろう。上記の説明が、例示であり、限定ではないことを意図されていることは理解されるべきである。本主題の範囲は、添付の特許請求の範囲が与えられる均等物の完全な範囲とともに特許請求の範囲によって決定されるべきである。
【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６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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