(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
神経調節療法を最適化するためのシステムであって、前記システムは、
神経調節カテーテルであって、
近位部分および遠位部分を有する細長いシャフトであって、前記シャフトは、患者の血管内の治療領域に前記遠位部分を血管内で配置するように構成された、細長いシャフトと、
前記シャフトの前記遠位部分にある神経調節アセンブリと、、
少なくとも１つのセンサであって、前記血管に関する血行動態データを送信するように構成されたことを特徴とする少なくとも１つのセンサと
を含むことを特徴とする神経調節カテーテルと、
メモリおよびプロセッサを有するコンピューティング装置であって、前記メモリは命令を格納し、該命令は前記プロセッサによって実行されると、前記システムに、
前記血管の三次元画像に関するデジタルデータを受信するステップ、
前記センサから血行動態データを受信するステップ、
前記プロセッサにおいて、前記三次元画像データおよび前記血行動態データに少なくとも部分的に基づいて前記血管の計算流体力学（ＣＦＤ）モデルを生成するステップ、
前記ＣＦＤモデルに基づいて、神経調節療法に適した前記血管の標的領域および神経調節療法にあまり適していない前記血管の回避領域を識別するステップ、および
前記回避領域を示す視覚的マーカを含む前記血管の表現を表示するステップ、
を含む動作を実行させることを特徴とするコンピューティング装置と
を含むことを特徴とするシステム。
【請求項２】
前記血管が腎血管、腎動脈、肺動脈、肝動脈、冠状動脈、または大動脈であることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記血管が主血管、前記主血管の少なくとも１つの分岐血管、または前記少なくとも１つの分岐血管に直接結合された少なくとも１つの補助血管、または前記主血管に結合された別の血管であることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記センサが血圧センサまたは血流センサのうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項５】
前記神経調節カテーテルが前記シャフトの前記遠位部分に送信機をさらに含み、前記送信機が前記血管内の前記神経調節アセンブリの現在位置を受信機に通信するように構成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項６】
前記送信機が前記神経調節カテーテルの前記位置をリアルタイムで通信するように構成されていることを特徴とする請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記メモリが命令を更に格納し、該命令は、前記プロセッサによって実行されたときに、前記システムに、前記血管内の前記神経調節カテーテルの前記位置に関する位置データを前記神経調節カテーテルから受信するステップ、および前記プロセッサを介して、前記識別された回避領域に基づいて前記装置位置で神経調節療法を進めるべきかどうかのユーザへの推奨を提供するステップを含む動作を実行させることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項８】
前記プロセッサを介して前記推奨を提供するステップが、前記回避領域を示す信号を前記ユーザに生成するステップを含み、前記信号が、音声信号、視覚信号、触覚信号、またはそれらの組み合わせを含むことを特徴とする請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記推奨を提供するステップが、閾値血行動態パラメータを超え、それによって少なくとも１つの局所的な流れ異常を示す前記血行動態データ内の少なくとも１つの血行動態パラメータを有する前記血管の１つ以上の部分における神経調節療法の回避を推奨するステップをさらに含むことを特徴とする請求項７に記載のシステム。
【請求項１０】
前記血管の前記表現を表示するステップが、神経調節療法を施す前記血管の標的領域のマーカを表示するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１１】
前記血管の前記表現を表示するステップが、前記表現上に前記血管の第１の部分を表示するステップと、前記表現上に前記血管の第２の部分を表示するステップとをさらに含み、前記第２の部分は前記血管の１つ以上の回避領域に対応し、前記表示された第１の部分は前記表示された第２の部分と比較して低い解像度を有することを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１２】
前記血行動態データを受信するステップが、血圧、血流、および／または血液インピーダンスに関するデータを受信するステップを含むことを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１３】
前記少なくとも１つのセンサが前記シャフトの前記遠位部分にあることを特徴とする請求項１から１２のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１４】
前記少なくとも１つのセンサを有するガイドワイヤをさらに備えることを特徴とする請求項１から１２のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１５】
前記血管の三次元画像に関する前記デジタルデータを受信するステップが、血管造影法、Ｘ線撮像、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）、ＭＲＩ、またはそれらの組み合わせを使用して取得されたデータを受信するステップを含むことを特徴とする請求項１から１４のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１６】
血行動態データを受信するステップが、少なくとも概して層流を有する前記血管の主要部分内の位置で測定された血圧データおよび／または血流データを受信するステップ、または血行動態データを受信するステップが、少なくとも１つの分岐血管および／または少なくとも１つの補助血管内の位置で測定された血圧データおよび／または血流データを受信するステップを含むことを特徴とする請求項１から１５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１７】
前記血管の回避領域を識別するステップが、小孔、気管分岐部、テーパ領域、石灰化、線維筋形成異常、動脈瘤、分岐部、またはそれらの組み合わせ上でまたはその近傍で前記血管の部分を識別するステップを含むことを特徴とする請求項１から１６のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１８】
前記血管の前記計算流体力学モデルを生成するステップが、経験的データまたは集塊データから導出される血行動態パラメータを適用するステップを含むことを特徴とする請求項１から１７のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１９】
前記メモリが、前記プロセッサによって実行されたときに、前記システムに、前記識別された標的領域および前記識別された回避領域を示す視覚的な指標を含む前記血管の前記ＣＦＤ表現をユーザインタフェース上に表示するステップを含む動作を実行させる命令をさらに格納することを特徴とする請求項１から１８のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２０】
前記メモリが、前記プロセッサによって実行されたときに、前記システムに、前記血管内の前記現在の神経調節カテーテル位置で神経調節療法を進めるかどうかについて前記プロセッサによって作成された推奨を、前記ユーザインタフェースを介して提供するステップを含む動作を実行させる命令をさらに格納し、前記推奨が、前記神経調節カテーテルの前記現在位置と前記血管の前記識別された標的領域および／または前記識別された回避領域との比較に基づくことを特徴とする請求項１から１９のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２１】
前記回避領域を識別するステップが、低い壁剪断応力（ＷＳＳ）、高いＷＳＳ、高いＷＳＳ勾配、小孔、気管分岐部、テーパ領域、石灰化、線維筋形成異常、動脈瘤、分岐、血流分離領域、渦、衝突血流領域、乱流領域、二次血流領域、またはそれらの組み合わせを有する前記血管の部分を識別するステップを含むことを特徴とする請求項１から２０のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２２】
神経調節療法について血管を評価するための方法であって、前記方法は、
プロセッサで、前記血管の三次元画像に関するデジタルデータを受信するステップ、
前記プロセッサで、前記血管に関する血行動態データを受信するステップ、
前記画像データおよび前記血行動態データに少なくとも部分的に基づいて、前記血管の計算流体力学（ＣＦＤ）モデルを前記プロセッサで生成するステップ、
前記ＣＦＤモデルを参照して、神経調節療法の前記血管の回避領域を識別するステップであって、前記回避領域は、流れの分離、渦形成、流れの衝突、低い壁剪断応力（ＷＳＳ）、または高いＷＳＳ勾配のうちの少なくとも１つの領域を含む、ステップ、および、
前記識別された回避領域を示す視覚的マーカを含む前記血管の表現をユーザインタフェース上に表示するステップ
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２３】
前記血管が腎動脈、肺動脈、肝動脈、冠状動脈、または大動脈であることを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記血管が主血管、前記主血管の少なくとも１つの分岐血管、または前記少なくとも１つの分岐血管に直接結合された少なくとも１つの補助血管、または前記主血管に結合された別の血管であることを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項２５】
前記プロセッサを介して前記推奨を提供するステップが、前記回避領域を示す信号を前記ユーザに生成するステップを含み、前記信号が、音声信号、視覚信号、触覚信号、またはそれらの組み合わせを含むことを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項２６】
前記血管の前記表現を表示するステップが、神経調節療法を施す前記血管の標的領域のマーカを表示するステップをさらに含むことを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項２７】
前記血管の前記表現を表示するステップが、
前記表現上に前記血管の第１の部分を表示するステップと、
前記表現上に前記血管の第２の部分を表示するステップとをさらに含み、該表現は前記第２の部分が前記血管の１つ以上の回避領域に対応し、前記表示された第１の部分が前記表示された第２の部分と比較して低い解像度を有することを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項２８】
前記血行動態データを受信するステップが、血圧、血流、および／または血液インピーダンスに関するデータを受信するステップを含むことを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項２９】
前記血行動態データを受信するステップが、外部圧力カフを介して血圧データを受信するステップ、および／または磁気共鳴画像法（ＭＲＩ）、非侵襲性超音波ドップラシフト流量計、またはそれらの組み合わせを介して血流データを受信するステップを含むことを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項３０】
前記血管の前記三次元画像に関するデジタルデータを受信するステップが、血管造影法、Ｘ線撮像、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）、ＭＲＩ、またはそれらの組み合わせを使用して取得されたデータを受信するステップを含むことを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項３１】
血行動態データを受信するステップが、少なくとも概して層流を有する前記血管の主要部分内の位置で測定された血圧データおよび／または血流データを受信するステップを含むことを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項３２】
前記推奨を提供するステップが、閾値血行動態パラメータを超え、それによって少なくとも１つの局所的な流れ異常を示す前記血行動態データ内の少なくとも１つの血行動態パラメータを有する前記血管の１つ以上の部分における神経調節療法の回避を推奨するステップをさらに含むことを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項３３】
前記血管の回避領域を識別するステップが、小孔、気管分岐部、テーパ領域、石灰化、線維筋形成異常、動脈瘤、分岐部、またはそれらの組み合わせ上でまたはその近傍で前記血管の部分を識別するステップを含むことを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項３４】
前記血管の前記計算流体力学モデルを生成するステップが、経験的データまたは集塊データから導出される血行動態パラメータを適用するステップを含むことを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項３５】
ヒト患者の血管における神経調節療法を最適化する方法であって、前記方法は、
プロセッサで、前記血管の三次元画像に関するデジタルデータを受信するステップ、
前記プロセッサで、前記血管に関連する血行動態データを受信するステップ、
前記画像データおよび前記血行動態データに少なくとも部分的に基づいて、前記血管の計算流体力学（ＣＦＤ）表現を前記プロセッサで生成するステップであって、前記計算流体力学表現は流れパラメータを含む、ステップ、
前記プロセッサを介して、神経調節療法に適した前記血管の標的領域および神経調節療法にあまり適していない前記血管の回避領域を識別するステップ、および、
前記識別された標的領域および前記識別された回避領域を示す視覚的な指標を含む前記血管の前記ＣＦＤ表現をユーザインタフェース上に表示するステップ
を含むことを特徴とする方法。
【請求項３６】
前記回避領域を識別するステップが、低い壁剪断応力（ＷＳＳ）、高いＷＳＳ、高いＷＳＳ勾配、小孔、気管分岐部、テーパ領域、石灰化、線維筋形成異常、動脈瘤、分岐、血流分離領域、渦、衝突血流領域、乱流領域、二次血流領域、またはそれらの組み合わせを有する前記血管の部分を識別するステップを含むことを特徴とする請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
前記血管内に配置された前記センサが前記神経調節カテーテルのセンサであることを特徴とする請求項３５に記載の方法。
【請求項３８】
命令を格納する非一時的コンピュータ可読メモリであって、該命令はコンピューティング装置のプロセッサによって実行されると、前記コンピューティング装置に血管内の標的神経調節療法領域を識別するための動作を実行させることを特徴とし、前記動作は、
前記血管の三次元画像に関するデータを受信するステップ、
前記血管に関連する血圧データまたは血流データのうちの少なくとも１つを受信するステップ、
前記血管画像データおよび前記血圧および／または血流データに少なくとも部分的に基づいて前記血管の計算流体力学（ＣＦＤ）モデルを生成するステップ、
神経調節療法に適した前記血管の標的領域および神経調節療法中に回避する前記血管の回避領域を識別するステップであって、前記識別ステップは前記血管の前記ＣＦＤモデルに基づく、ステップ、および
ユーザインタフェース上に、前記識別された標的領域および／または前記識別された回避領域を示す視覚的マーカを含む前記血管の表現を表示するステップ
を含むことを特徴とする非一時的コンピュータ可読メモリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願への相互参照
本出願は、その全体が参照により本明細書に組み入れられる、２０１６年１０月２８日に出願された米国特許仮出願第１５／３３７，７４２号の利益を主張する。
【０００２】
本技術は血管周囲神経調節に関する。特に、本技術の様々な実施形態は、神経調節療法を標的血管の様々な領域に施すかどうかに関する、情報に基づいた意思決定のための方法およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００３】
交感神経系（ＳＮＳ）は、通常ストレス反応に関連する主に不随意の身体制御系である。ＳＮＳの繊維は、人体のほぼすべての器官系の組織を貫通して延びており、瞳孔径、腸の運動性、および尿量などの特性に影響を及ぼし得る。そのような調節は、恒常性を維持すること、または環境因子に対する迅速な応答のために身体を準備することにおいて適応的有用性を有し得る。しかしながら、ＳＮＳの慢性的な活性化は、多くの病状の進行を促進し得る一般的な不適応反応である。特に腎臓ＳＮＳの過剰な活性化は、実験的にもヒトにおいても、高血圧、体液過剰の状態（例えば心不全）、および進行性腎疾患の複雑な病態生理学への寄与因子として識別されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
腎臓の交感神経は、他の構造の中でも、腎血管、傍糸球体装置、および腎尿細管で終わる。腎臓交感神経の刺激は、例えば、レニン放出の増加、ナトリウム再吸収の増加、および腎血流の減少を引き起こし得る。腎機能のこれらおよび他の神経調節成分は、高められた交感神経緊張を特徴とする病状においてかなり刺激される。例えば、腎遠心性交感神経刺激の結果としての腎血流および糸球体濾過率の減少は、心腎症候群における腎機能不全、すなわち慢性心不全の進行性合併症としての腎機能障害の礎石である可能性が高い。腎臓交感神経刺激の影響を阻止するための薬理学的戦略には、中枢作用性交感神経阻害薬、β阻害薬（例えばレニン放出を減少させる）、アンジオテンシン変換酵素阻害薬および受容体阻害薬（例えば、アンジオテンシンＩＩの作用およびレニン放出によるアルドステロン活性化を阻害する）、および利尿薬（例えば、腎臓交感神経によるナトリウムおよび水分貯留に対抗する）が含まれる。しかしながら、これらの薬理学的戦略には、限られた有効性、コンプライアンス問題、副作用などを含む著しい制限がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本技術の多くの態様は、添付の図面を参照してよりよく理解することができる。図面中の構成要素は必ずしも縮尺通りではない。代わりに、本技術の原理を明確に示すことに重点が置かれている。参照を容易にするために、本開示を通して、同一の、または少なくとも概して類似の、または相似の構成要素または特徴を識別するために同一の参照番号を使用することがある。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本技術の実施形態による、計算流体力学（ＣＦＤ）モデルに基づいて神経調節療法のために血管を評価する方法を示すブロック図である。
【図２】本技術の実施形態によって構成された神経調節システムの部分概略図である。
【図３】血管内に配置された図２の神経調節カテーテルの遠位部分の側面図である。
【図４】本技術の実施形態による血管の計算流体力学モデルの図形表現である。
【図５】本技術の別の実施形態によって構成された神経調節システムの部分概略図である。
【図６】血管内に配置された図５の神経調節カテーテルおよび感知ガイドワイヤの遠位部分の側面図である。
【図７】複数の生理学的および病理学的特徴を示す血管の解剖学的および概念的側面図、断面図、ならびに拡大図である。
【図８】複数の生理学的および病理学的特徴を示す血管の解剖学的および概念的側面図、断面図、ならびに拡大図である。
【図９】複数の生理学的および病理学的特徴を示す血管の解剖学的および概念的側面図、断面図、ならびに拡大図である。
【図１０】本技術のさらなる実施形態による、本明細書に記載の神経調節カテーテルを用いた腎神経の調節を示す。
【図１１】本技術の一部の実装形態が動作することができる装置の概要を示すブロック図である。
【図１２】本技術の一部の実装形態が動作することができる環境の概要を示すブロック図である。
【図１３】交感神経系（ＳＮＳ）および脳がＳＮＳを介して身体とどのように連絡しているかの概念図である。
【図１４】左腎動脈を囲む腎神経叢を形成するために左腎臓を神経支配する神経の拡大解剖図である。
【図１５】脳と腎臓との間の神経遠心性および求心性連絡を示す人体の解剖図である。
【図１６】脳と腎臓との間の神経遠心性および求心性連絡を示す人体の概念図である。
【図１７】ヒトの動脈血管系の解剖図である。
【図１８】ヒトの静脈血管系の解剖図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本技術の実施形態による方法およびシステムは、神経調節療法を施すための潜在的領域に関する意思決定に情報を提供するために、患者の血管の血行動態パラメータを検出し、血管の１つ以上のモデルを生成し、血管の領域を分析するように構成可能である。血管の領域は治療を施すように識別されてもよく（例えば標的領域）、他の領域は治療に不適当であると識別されてもよい（例えば回避領域）。本技術の一部の実施形態の具体的な詳細は、図１〜図１８を参照して本明細書に記載されている。実施形態の多くは、カテーテルベースの血管周囲腎臓神経調節のための装置、システム、および方法に関して説明されているが、本明細書に記載されたものに加えて他の応用および他の実施形態は本技術の範囲内である。例えば、本技術の少なくとも一部の実施形態は、管腔内神経調節、血管外神経調節、非腎臓神経調節、および／または神経調節以外の治療における使用に有用であり得る。
【０００８】
本明細書に開示されたものに加えて他の実施形態も本技術の範囲内にあることに留意されたい。さらに、本技術の実施形態は、本明細書に図示または説明したものとは異なる構成、構成要素、および／または手順を有し得る。さらに、当業者であれば、本技術の実施形態は、本明細書に図示または説明したものに加えて構成、構成要素、および／または手順を有することができ、これらおよび他の実施形態は、本技術から逸脱することなく、本明細書に図示または説明した構成、構成要素、および／または手順のいくつかがなくても可能であることを理解されよう。
【０００９】
本明細書で使用されるとき、用語「遠位」および「近位」は、臨床医または臨床医の制御装置（例えば神経調節カテーテルのハンドル）に対する位置または方向を定義する。「遠位」および「遠位に」という用語は、装置の長さに沿って臨床医または臨床医の制御装置から離れた位置または離れた方向を指す。「近位」および「近位に」という用語は、装置の長さに沿って臨床医または臨床医の制御装置に近い位置またはそれに向かう方向を指す。本明細書で提供される見出しは便宜上のものにすぎず、開示された主題を限定するものとして解釈されるべきではない。
【００１０】
Ｉ．神経調節療法および関連する方法のために血管を評価するための選択された実施形態およびシステム
腎血管周囲神経調節療法は、腎遠心性交感神経および求心性腎感覚神経を調節または破壊することによって、自律神経系、特にＳＮＳを調節することを目的としている。しかしながら、局所的な流れ異常および／または二次流れの領域を有する位置で血管内に神経調節療法を施すことは、治療に応答して患者が望ましくない事象を経験する可能性があるという危険性を増大させる。局所的な流れ異常および／または二次流れの領域は、蛍光透視法などの従来の血管造影方法では見えない。したがって、患者は、局所的な流れ異常および／または二次流れの領域を有する標的血管内の位置をユーザ（例えば臨床医）に表示または他の方法で知らせるように構成された方法およびシステムから利益を得ることができる。このようにして、臨床医は、これらの位置に神経調節療法を施すことを回避することによって、望ましくない事象の危険性を減らすことができる。本技術は、局所的な流れ異常および／または二次流れの領域を有する血管内の位置への神経調節療法の実施を回避するための方法およびシステムの一部の実施形態を含む。これらの方法およびシステムは、患者の血管内の１つ以上の適切な治療位置に神経調節カテーテル２１０の位置決めを案内するために視覚的、聴覚的、および／または触覚的なフィードバックを提供するように構成される。
【００１１】
図１は、本技術の実施形態による、計算流体力学（ＣＦＤ）モデルに基づいて神経調節療法を施すために血管を評価する方法１００を示すブロック図である。図１に示すように、方法１００は、血管に関するデジタル三次元画像データをプロセッサで受信するステップを含む（ブロック１１０）。血管の三次元画像データは、腎動脈、肺動脈、肝動脈、冠状動脈、大動脈、および／または神経調節療法に適した他の血管を表すことができる。一部の実施形態では、血管は、主血管（例えば腎動脈）、主血管の少なくとも１つの分岐血管（例えば腎動脈の後方または前方分岐部）、分岐血管に直接結合された少なくとも１つの補助血管（例えば下前分節動脈または内分節動脈）または主血管に結合された別の血管（例えば大動脈）、および／またはそれらの組み合わせであり得る。デジタル三次元画像データは、部分的に、以下の様式、すなわち血管造影（例えば、Ｘ線、シングルビュー、マルチビュー、コンピュータ断層撮影、陽電子放出、単一陽電子放出）、超音波、デジタルＸ線（例えばコントラスト）、デジタル蛍光透視法、磁気共鳴画像法（ＭＲＳ）（例えばコントラストまたは非コントラスト）、コンピュータ断層撮影法（ＣＴ）（例えばスパイラル、ヘリカル、デュアルソース）、および／またはデジタルフォーマットで三次元画像入力を生成するのに他の方法で適切な様式のうちの１つ以上からの入力を使用して生成することができる。三次元画像データは、血管の１つ以上の特徴に関する情報を含み得る。例えば、情報は、断面積、断面直径、体積、長さ、および／またはそれらの組み合わせなどの血管の特徴の少なくとも１つの寸法に対応するデータを含み得る。他の実施形態では、特徴は、血管壁またはその一部（例えば、外膜、中膜、および内膜）、管腔、分岐、分岐部、気管分岐部、小孔、テーパ領域、動脈瘤、線維筋形成異常、閉塞、衝突、石灰化、内膜沈着物、および／またはそれらの組み合わせであり得る。これらの特徴は、図７〜図９を参照して以下に詳細に説明される。
【００１２】
プロセッサで三次元画像データを受信するステップに加えて、方法１００は、血管センサに関する血行動態データを受信するステップを含む（ブロック１２０）。例えば、受信した血行動態データは、血圧、血流、血液インピーダンス、患者の血液の粘度、他の血行動態パラメータ、および／またはそれらの組み合わせの測定値であり得る。受信した血行動態データは、血管の内側、血管の外側、患者の体外、および／またはそれらの組み合わせでとられた測定値に基づき得る。血液粘度は仮定または測定することができる。例えば、血液粘度は、３×１０−３から４×１０−３パスカル秒（例えば水と同様）であると仮定される。
【００１３】
血圧データ、血流データ、血液インピーダンスデータ、および／またはそれらの組み合わせは、本技術によって標的血管内に配置された神経調節カテーテルに結合されたセンサなどの１つ以上のセンサによって測定することができる。一部の実施形態では、方法１００は、血管内治療の前または最中に１つ以上の血行動態パラメータに対応するデータを検出し記録するためにセンサを患者に結合するステップを含む。センサは、例えば患者の血管の近くに配置された、患者に結合された外部装置であり得る。例えば、センサは、外部圧力カフ、ドップラ超音波流量計、磁気共鳴映像法（ＭＲＩ）装置、および／またはそれらの組み合わせであり得る。あるいは、センサは、患者の血管内に経腔的に送達されるような、患者内に配置された内部装置であり得る。例えば、センサは、血管内に経腔的に送達することができる神経調節カテーテル２１０に結合することができる。経腔的に送達された神経調節カテーテルは、層流を有する患者の血管の一部分内に配置されてもよく、および／または１つ以上の血行動態パラメータの測定を実行するように他の態様で配置されてもよい。センサは、例えば、血流センサ、血圧センサ、血液インピーダンスセンサ、および／またはそれらの組み合わせを含み得る。例えば、センサは、血流予備比（ＦＦＲ）ガイドワイヤのようなガイドワイヤによって運ばれる組み合わせ血圧−血流センサであり得る（例えば、血圧センサおよび血流センサは、同じセンサ、または同じガイドワイヤ上に配置された異なるセンサであり得る）。一部の実施形態では、組み合わせガイドワイヤはまたトランスデューサを含む。一部の実施形態において、方法１００は、２つ以上のセンサを患者に結合するステップを含み得る。
【００１４】
方法１００のいくつかの実施形態は、血管の主要部分（例えば腎動脈）および／または主要動脈の分岐部（例えば腎動脈の前方および／または後方分岐部）における血流、血圧、および／または血液インピーダンスを測定するステップを含む。測定は、安定した（例えば層流）流れを有する主血管の一部、またはその分岐、不安定な（例えば乱流、変動、二次）流れを有する部分、および／またはそれらの組み合わせで行うことができる。
【００１５】
血行動態データを受信した後、方法１００は、血管の三次元画像データ（ブロック１１０）および血行動態データ（ブロック１２０）に少なくとも部分的に基づいて標的血管の計算流体力学（ＣＦＤ）モデルまたは表現を生成するステップによって続く。方程式、アルゴリズム、および様々な統計的方法を使用して、血管の三次元画像データ（例えば血管形状）および血行動態データ（例えば血圧、血流、血液インピーダンス、および／または血液粘度）に関する情報を血管のＣＦＤモデルを生成するために使用することができる。ＣＦＤモデルは、ＣＦＤワークフローまたはＣＦＤ表現を生成するための他の適切な方法を使用して生成することができる。ＣＦＤワークフローは、三次元画像データによって表される血管の特定の特徴（例えば形状）と位置合わせするための体積測定メッシュを製作するステップから始まる。血行動態データ（例えば、血流データおよび／または血圧データ）は、ＣＦＤワークフローにおけるＣＦＤシミュレーションの１つ以上の境界条件（例えば、入口）を形成するために使用され得る。ＣＦＤワークフローは流れ場を生成することができ、２つ以上のＣＦＤモデルが生成される場合（例えば、血管の特定の部分に対して異なるＣＦＤモデルを生成することができる）、ＣＦＤモデルは、血流／血圧の関係を計算することができるように（例えば出口で）結合することができる。一部の実施形態では、血圧データは近位境界条件であり得、各出口（例えば遠位境界）は、境界より遠位の患者の循環の血液インピーダンス、抵抗、およびコンプライアンス／容量のゼロ次元表現に結合され得る。ＣＦＤモデルは、画像内の１つの解像度または単一の表現内の複数の解像度を使用して表示できる。例えば、ＣＦＤモデルの第１の部分は、第２の部分と比較してより低い解像度を有し得る。第１の部分でより低い解像度を使用することは、少なくとも２つの解像度を有するＣＦＤモデルが、ＣＦＤモデルにわたって表示される第２の部分の解像度を有するＣＦＤモデルよりも速く生成され得るように、特定の計算パラメータの持続時間を減らすことが期待される。一部の実施形態では、ＣＦＤモデルは適切な検証方法論（例えば侵襲的に測定された値）を用いて検証することができる。
【００１６】
ユーザ（例えば臨床医）および／またはコンピュータは、血管生理学および血行動態の１つ以上の特徴、あるいはＣＦＤモデルに入力される他の情報に関する特定の仮定を形成することができる。例えば、血液は非圧縮性の流体として振る舞う、および／または血管の領域（例えばセグメント化された領域）は硬い壁を有すると仮定することができる。一部の実施形態では、１つ以上の血行動態パラメータを経験的データ、集塊データ、および／またはそれらの組み合わせから導出することができる。これらの実施形態では、血管のＣＦＤモデルは、経験的データまたは集塊データから導出された１つ以上の血行動態パラメータをＣＦＤワークフローに適用することによって部分的に生成することができる。経験的データは、ユーザまたは他の関係者によって生成された母集団データベースから取得することができる。母集団データベースは、血圧データおよびまたは血流データを含むことができ、それらはそれぞれ一般化することができる。例えば、一般化血圧は１２０／８０ｍｍＨｇとすることができ、一般化血流は５００ｍｌ／分とすることができる。追加の実施形態では、ＣＦＤ表現は、アンサンブル平均化などの計算方法を使用したサンプル波形（例えば測定、計算、または標準）を含み得る。
【００１７】
ＣＦＤモデルは、血管周囲神経支配除去の対象となる血管全体にわたって、従来は測定が困難であった生理学的および病理学的パラメータの特徴付けおよび表示を助けることが期待される。ＣＦＤモデルは、解剖学的に正確な形状および血行動態に正確な血管の入力を用いて血管に関する情報を迅速かつ正確に提供することが期待される。ＣＦＤモデルの反復処理は、モデル化された血管の生理学的および病理学的側面に関する収束を達成することができる。血管壁剪断応力（「ＷＳＳ」）を測定することは、ＷＳＳの空間分布をマッピングすることができるＣＦＤモデルなしでは困難かつ侵襲的であり、ＷＳＳの空間分布は神経調節療法を施すときに回避することが望ましいいくつかの生理学的特徴の１つである。
【００１８】
プロセッサによって生成されたＣＦＤモデルに基づいて（ブロック１３０）、方法１００は、神経調節療法を施すための血管の標的領域および／または回避領域をプロセッサで識別するステップによって継続することができる（ブロック１４０）。回避領域の位置は、方程式、アルゴリズム、様々な統計的方法、および／または患者の解剖学的特徴の分析を使用するプロセッサによって、ユーザの観察によって、および／またはそれらの組み合わせによって、ＣＦＤモデル上で識別することができる。回避領域は、局所的な流れ異常、生理学的特徴、および／または病理学的特徴（例えば疾患）（集合的に「流れ異常」）を有する血管の１つ以上の領域であり得る。一部の実施形態では、流れ異常は、神経調節療法後の望ましくない事象の危険性増加と関連している。局所的な流れ異常は、二次流れの領域（例えば、乱流、流れの分離、および渦形成）、流れの衝突、低いＷＳＳ、高いＷＳＳおよび／またはＷＳＳ勾配を含み得るが、これらに限定されない。回避領域は、血管疾患の１つ以上の病理学的特徴（例えば、石灰化、線維筋形成異常、動脈瘤）および／または血管の１つ以上の生理学的特徴（例えば、小孔、気管分岐部、テーパ領域、分岐部）および／またはそれらの組み合わせを含み得る。他の実施形態（図示せず）では、方法１００は、プロセッサを介して、神経調節療法に適した血管の標的領域を識別するステップを含み得る。標的領域は、例えば、局所的な流れ異常、生理学的特徴、および／または神経調節療法後の望ましくない事象の危険性増加に関連する病理学的特徴のない血管の１つ以上の領域であり得る。
【００１９】
所与の位置における血行動態パラメータの測定値が「正常な」範囲内にあるか、局所的な流れ異常および／または二次流れ領域がないことを示す、血行動態パラメータ（例えば閾値血行動態パラメータ）よりも上または下であると判定することによって、標的領域を識別することができる。例えば、血行動態パラメータが血圧である場合、所与の位置における血圧の「正常」範囲内の血圧値は、所与の位置（例えば標的領域）に神経調節療法を施すための推奨をトリガし得る。同様に、回避領域は、所与の位置における血行動態パラメータの測定値が「正常な」範囲外にあるか、局所的な流れ異常および／または二次流れ領域を示す血行動態パラメータの値よりも上／下にあると判定することによって識別できる。例えば、所与の位置における血圧の「正常」範囲外の血圧値は、所与の位置（例えば回避領域）において神経調節療法を施すことを回避するための推奨をトリガし得る。それぞれの対応する閾値血行動態パラメータは、経験的、集塊的、または閾値血行動態パラメータを確立するのに有用な他の適切なデータを使用して決定することができる。例えば、閾値血行動態パラメータは、血流、血圧、血液インピーダンス、および／または本明細書に記載の方法を使用して測定された他の血行動態パラメータについて決定することができる。
【００２０】
方法１００は、１つ以上の血行動態パラメータを１つ以上の閾値血行動態パラメータと比較するためにプロセッサによって実行されるアルゴリズムを使用してもよい。閾値血行動態パラメータは、比較を実行する前に予め決定または計算することができる。一部の実施形態では、血行動態パラメータを分析するプロセッサは、異常を自動的に補正するために、明らかに不規則な血行動態パラメータ）を除去するアルゴリズムを含むことができる。他の実施形態では、１つ以上の血行動態パラメータと１つ以上の閾値血行動態パラメータとの比較は、ユーザ、システム、装置、および／またはそれらの組み合わせによって行うことができる。さらなる実施形態では、アルゴリズムは、２つ以上の血行動態パラメータおよび／または他のデータを使用して、単独の血行動態パラメータを使用する場合よりも、血管の標的および／または回避領域の識別に一層密接に結びついた結合血行動態パラメータを提供することができる。
【００２１】
方法１００は任意選択的に、神経調節療法を施さない１つ以上の回避領域を示す視覚的マーカを含む血管の表現をユーザインタフェース上に表示するステップによって続く（ブロック１５０）。以下の図４および対応する説明も参照されたい。一部の実施形態（図示せず）では、表示された表現はまた、神経調節療法を施す血管の１つ以上の標的領域のマーカを含み得る。他の実施形態では、表現は、第１の部分および第２の部分など、表示された血管の複数の部分を有することができる。第１の部分と第２の部分とは連続していても分離されていてもよい（例えば、異なる部分が第１の部分と第２の部分とを分離する）。表示された第１の部分が神経調節療法を施すのに適した１つ以上の領域（例えば標的領域）に対応し得る一方で、表示された第２の部分は、神経調節療法を施さない１つ以上の回避領域に対応し得る。表現の様々な機能は、様々な解像度を使用して表示することができる。回避領域および標的領域のそれぞれは、色、陰影、パターン、形状、および／またはそれらの組み合わせなどの一意の対応する特徴を使用して表現上に視覚的に表示することができる。例えば、回避領域は、回避領域を囲む赤の丸い形状（例えば赤い丸）を使用して表現上に表示することができ、標的領域は、標的領域の周りの緑の丸い形状（例えば緑の丸）を使用して表示することができる。同様に、回避領域は、回避領域の中心が濃い赤色に着色され、端が淡い赤色に着色された赤色のグラデーションを有する形状を使用して表示することができる。標的領域も同様に緑色のグラデーションを有する形状で表示することができる。一部の実施形態では、データがない、または決定的でないデータを有する潜在的な血管治療領域は、単色または色のグラデーションを有する黄色の丸い形状（例えば黄色の丸）で囲むことができる。他の実施形態では、回避領域、標的領域、および潜在的領域を示すために様々な色、パターン、および形状（例えば矢印）を表示することができる。臨床医にこのように提供されたＣＦＤモデル情報は、神経調節手順を最適化するために使用され得る。
【００２２】
ユーザインタフェースに表示された血管評価結果を参照して、臨床医は血管内のカテーテルの位置を監視しながら、神経調節カテーテル２１０を患者の血管に送達することができる。図１０を参照して以下でより詳細に説明するように、本技術によって本明細書に記載の方法を使用して、あるいはカテーテルを送達するのに適した他の方法を使用して、神経調節カテーテルを患者の血管に送達することができる。例えば、カテーテルを血管内に配置している間、神経調節カテーテルの一部（例えば神経調節アセンブリ２３０）の位置を監視することができる。一部の実施形態では、血管への送達中にアセンブリ２３０を視覚的に観察することによって位置を監視することができる。あるいは、血管内のアセンブリ２３０の現在位置（例えば監視位置）に関するデータを、神経調節カテーテルに組み込まれた、または別の方法で結合された送信機によって発せられた信号によってプロセッサに送ることができる。本技術の実施形態によって、ユーザは、ユーザインタフェース、および／または視覚信号、音声信号、および／または触覚信号を発するように構成された別の信号発射装置を介してフィードバック信号を受信することができる。特定の実施形態では、神経調節アセンブリの位置はリアルタイムで監視することができる。
【００２３】
さらなる実施形態では、カテーテル位置データを受信した後、プロセッサは、アセンブリ２３０の現在位置が識別された回避領域および／または標的領域を含むかどうかに基づいて、神経調節療法を進めるかどうかの推奨をユーザに提供し得る。推奨は、ユーザに患者の血管の１つ以上の識別された領域（例えば回避領域）に神経調節療法を施すことを避けることを推奨すること、またはユーザに１つ以上の識別された領域（例えば標的領域）に神経調節療法を施すことを推奨することを含み得る。一部の実施形態では、推奨は、神経調節カテーテルを送達および／または位置決めしながら提供することができる。他の実施形態では、推奨は、カテーテルの送達および／または位置決めの前後に提供することができる。
【００２４】
一部の実施形態において、推奨は、例えば、推奨をディスプレイ上に表示することまたは信号を発することによって、ユーザインタフェースを介してユーザに提供され得る。信号は、視覚信号、音声信号、触覚信号、またはそれらの組み合わせとすることができる。例えば、アセンブリ２３０が１つ以上の識別された領域に近接して配置されたときにオンになる装置（例えばライト）によって視覚信号を発することができる。例えば、推奨は、アセンブリ２３０が識別された標的領域の近くまたは内部に配置されたときに緑色に変わるライト、および／または識別された回避領域の近くまたは内部に配置されたときに赤色に変わるライトであり得る。他の実施形態では、装置は、スピーカ、振動機構、または信号をユーザに伝えるのに適した他の装置とすることができる。ディスプレイおよび／または信号に加えて、１つ以上の血行動態パラメータおよび／または全体の血行動態パラメータを視覚ディスプレイまたは血行動態パラメータ）を受け取って推奨を提供するように構成された他の装置に提示することによって、推奨をユーザに提供することができる。さらなる実施形態では、三次元表現、ＣＦＤモデル、および／または他の表現は、後で神経調節カテーテルの位置決めをガイドするために格納することができ、および／または、画像および／または表現が得られたおよび／または生成された後に計算が行われる。これらの実施形態では、装置および／または環境の構成要素を使用して画像および／または表現が格納、分析することができ、および／または計算を行うことができる。さらに、プロセッサはまた、スマートフォン、コンピュータ、タブレットコンピュータ、および／またはデジタルディスプレイを含む他の装置上で血行動態パラメータをユーザに配布するレポートを提供することもできる。
【００２５】
本技術の方法は、神経調節カテーテル２１０を使用して標的領域のうちの少なくとも１つに神経調節エネルギーを加えるステップを含み得る。他の実施形態では、標的領域は将来の神経調節療法のための位置として印を付けることができる。ある位置で１つ以上の血行動態パラメータが対応する閾値血行動態パラメータより上に上昇すると、その位置は回避領域として識別することができる。神経調節エネルギーが識別された回避領域に送達される場合、患者に、その位置での神経調節療法の実施に関連して、腫脹、浮腫、狭窄、涙、断裂、拡張、解離、および／または血栓などの後遺症が残る可能性がある。
【００２６】
さらなる実施形態では、本明細書に記載の方法およびシステムを使用して、神経調節療法後の血管を監視して、望ましくない事象が発生したかまたは発生する可能性があるかどうかを判断することができる。神経調節療法後の血流および／または血圧の変化は、望ましくない事象が血管の１つ以上の領域、または血管の別の領域で起きたかもしれないことを示し得る。望ましくない事象が発生した場合、ユーザはそれに応じて患者を治療することを選ぶことができる。
【００２７】
ＩＩ．神経調節システムの選択された実施形態
図２は、本技術の実施形態による神経調節システム２００（「システム２００」）の部分概略図である。システム２００は、１つ以上の血行動態パラメータを評価し、および／または神経調節療法を施すための１つ以上の回避領域および／または標的領域を識別するために、図１を参照して上述した方法１００と共に使用することができる。さらに、システム２００およびその実施形態は、神経調節療法を患者に施すために使用することができる。
【００２８】
図２に示すように、システム２００は、神経調節カテーテル２１０、コンソール２９５、および神経調節カテーテル２１０をコンソール２９５に動作可能に結合するケーブル２７５を含む。神経調節カテーテル２１０は、近位部分２２０ａおよび遠位部分２２０ｂを有する細長いシャフト２２０と、近位部分２２０ａでシャフト２２０に動作可能に接続されたハンドル２７０と、シャフト２２０の遠位部分２２０ｂにおける神経調節アセンブリ２３０とを含む。シャフト２２０の遠位部分２２０ｂは、患者の管腔内で動かされ、かつ管腔内の標的領域に神経調節アセンブリ２３０を配置するように構成される。例えば、シャフト２２０は、神経調節アセンブリ２３０を血管、管路、気道、または人体内の他の自然発生の管腔内に位置決めするように構成することができる。
【００２９】
シャフト２２０および神経調節アセンブリ２３０は、２、３、４、５、７、または８フレンチサイズ、または他の適切なサイズであり得る。シャフト２２０の遠位部分２２０ｂの寸法（例えば、外径および長さ）は、神経調節カテーテル２１０の遠位部分２２０ｂが送達されるように設計されている血管または他の身体管腔を収容するように選択され得る。例えば、遠位部分２２０ｂの軸方向長さは、患者の腎動脈以下（例えば、典型的には８ｃｍ未満）であるように選択され、典型的な腎動脈および／または腎動脈の分枝の内径を収容する展開または拡張直径を有する（例えば、腎動脈ＲＡについては、約２〜１０ｍｍ、例えば、約４〜８ｍｍなど）。さらに、神経調節アセンブリ２３０は、拡張されたときに神経調節アセンブリ２３０にらせん形状を付与する、ニッケル−チタン合金などの形状記憶材料を有する形状記憶部分を含むことができる。他の実施形態では、神経調節アセンブリ２３０の成形部分は、それが展開されるように構成されている体内管腔に応じて他の寸法を有することができる。
【００３０】
図示のように、神経調節アセンブリ２３０は、センサ２４０、送信機２４５、および複数のエネルギー送達要素２６０ａ〜ｇ（まとめてエネルギー送達要素２６０）を含む。この実施形態では、センサ２４０は遠位部分２２０ｂの遠位端（例えば末端）に配置され、送信機２４５はエネルギー送達要素２６０の近位に配置されている。他の実施形態では、センサ２４０および／または送信機２４５は、本明細書に記載の実施形態による、１つ以上の血行動態パラメータを検出するためのセンサ２４０および／または神経調節アセンブリ２３０の位置を受信機２８７に送信するための送信機２４５に適した異なる位置に配置することができる。例えば、１つ以上のエネルギー送達要素２６０に対して、センサ２４０は近位とすることができ、および／または送信機２４５は遠位とすることができる。センサ２４０および送信機２４５は、センサ２４０および送信機２４５にエネルギーを伝達する１つ以上の供給ワイヤ（図示せず）に接続することができる。あるいは、センサ２４０および／または送信機２４５は、専用ワイヤによっておよび／または無線（例えば、ブルートゥース（登録商標）、電波など）によってコンソール２９５に動作可能に結合することができる。センサ２４０も送信機２４５もカテーテルの遠位端に配置されていない実施形態では、神経調節アセンブリ２３０は非外傷性先端部（図示せず）を有することができる。特定の実施形態において、神経調節アセンブリ２３０は、２つ以上のセンサ２４０および／または送信機２４５を含み得る。センサ２４０、送信機２４５および神経調節アセンブリ２３０は、図示のように単一の神経調節カテーテル２１０に一体化することができ、あるいは以下で論じるように、センサ２４０および／または送信機２４５のうちの１つ以上を、神経調節カテーテル２１０とは別に設けることができる。
【００３１】
センサ２４０は血行動態パラメータなどの生理学的パラメータを検出することができ、送信機２４５は血管内の神経調節アセンブリ２３０の位置に関連する信号を受信機２８７に通信することができる。センサ２４０は、１つ以上のセンサ、例えば血管（例えば腎動脈ＲＡ）を通る血流を検出することができる血流速度センサ（例えばドップラレーザ速度センサまたは超音波流量計）、血管内の血圧を測定する圧力センサ、血管径の変化を決定することができる血液インピーダンスセンサ（例えば、単一または複数電極）、および／または１つ以上の血行動態パラメータを検出するための他の適切なセンサを含むことができる。当業者には理解されるように、血液は血管組織よりも導電性であり、したがって血管インピーダンス、すなわち血液インピーダンスは、血管がより大きい径を有するとき（すなわち血管により多くの血液が含まれるとき）は低くなり、血管がより小さい径を有するとき（すなわち血管内に含まれる血液がより少ないとき）はより高くなる。したがって、センサ２４０が単一または多電極インピーダンスセンサであるとき、センサ２４０によって取られた血液インピーダンス測定値は、血管径、分節容積、および／または断面積（すなわち血行動態反応）の変化に相関し得る。一部の実施形態において、血液インピーダンス測定値は、神経調節療法の有効性を評価するために使用され得る。血管径と同様に、血流および血圧は刺激に応答して変化すると予想され、そしてこれらの変化が起きる程度は、神経調節前よりも神経調節後の方がより少ないと予想される。したがって、電気的または薬理学的刺激によって引き起こされる血流および／または血管圧測定値の変化は、神経調節の前後に検出され、次に閾値と比較されて神経調節療法の有効性を判定することができる。刺激に対する血行動態反応を監視するさらなる実施形態は、その全体が参照により本明細書に組み入れられる、「血行動態反応を介して神経調節療法を評価するためのシステムおよび方法」と題する、２０１５年１０月１日に出願されたＰＣＴ特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ１５／５３４９９９号に開示されている。
【００３２】
一部の実施形態では、センサ２４０は血管内の２つ以上の血行動態パラメータを検出することができる。例えば、センサ２４０は、腎動脈内の血流および血圧を検出するように構成されたセンサを含み得る。他の実施形態では、センサ２４０は、温度（例えば、熱電対、サーミスタなど）、光学的、化学的、および／または他のパラメータのうちの１つ以上などの他の情報を検出および／または記録する異なるまたは追加のセンサを含み得る。センサ２４０のセンサはさらに、検出された血行動態パラメータに関連するデータを記録するように構成することができる。一部の実施形態では、記録はシステム２００の他の構成要素によって行うことができる。
【００３３】
送信機２４５は、血管内の神経調節アセンブリ２３０の位置を監視するように構成された１つ以上のセンサ、例えば、第１のセンサ、第２のセンサ、第３のセンサ、第４のセンサなどを含むことができる。一部の実施形態では、送信機２４５の各センサは、特定のエネルギー送達要素２６０（例えば電極）の位置を監視するように構成することができる。例えば、第１のセンサはエネルギー送達要素２６０ａおよび２６０ｂの位置を監視するように構成することができ、第２のセンサはエネルギー送達要素２６０ｃおよび２６０ｄの位置を監視するように構成することができ、第３のセンサはエネルギー送達要素２６０ｅおよび２６０ｆの位置を監視するように構成することができ、第４のセンサはエネルギー送達要素２６０ｇの位置を監視するように構成することができる。他の実施形態では、各センサは特定の範囲を有することができ、神経調節アセンブリ２３０の任意の部分の位置、またはその範囲内にある血管の任意の特徴（例えば、壁、小孔、分岐部など）に対する送信機の位置を監視できる。送信機２４５のセンソイフはさらに、監視位置に関連するデータを記録するように構成することができる。一部の実施形態では、位置記録はシステム２００の他の構成要素によって行うことができる。
【００３４】
他の実施形態では、神経調節アセンブリ２３０は、７つより少ないかまたは多いエネルギー送達要素２６０を有することができる。図２に示すように、神経調節アセンブリ２３０は、７つのエネルギー送達要素２６０ａ〜ｇを含む。エネルギー送達要素２６０は、一時的に神経を失神させるために、および／または神経調節エネルギーを標的領域に送達するために、電気刺激（例えばＲＦエネルギー）を患者内の１つ以上の血管またはその近くにおいて識別された標的領域に加えるように構成することができる。エネルギー送達要素２６０は、エネルギー送達要素２６０にエネルギーを伝達する１つ以上の供給ワイヤ（図示せず）に接続することができる。一部の実施形態において、エネルギー送達要素２６０は電極である。様々な実施形態では、特定のエネルギー送達要素２６０を刺激の印加専用にすることができ、他のエネルギー送達要素２６０を、パルス電気エネルギー、マイクロ波エネルギー、光エネルギー、超音波エネルギー（例えば、血管内送達超音波、体外超音波、および／または高密度集束超音波（ＨＩＦＵ））、直接熱エネルギー、放射線（例えば、赤外線、可視光線、および／またはガンマ線）、および／または他の適切な種類のエネルギーのような他の適切な神経調節様式を使用して血管周囲神経を調節するためにエネルギーを送達するためのトランスデューサまたは他の要素などの他のタイプの治療要素とすることができる。特定の実施形態では、神経調節カテーテル２１０は、低温療法処置用に構成されてもよく、冷媒を用いて腎動脈ＲＡを低温冷却することができる（例えば、冷媒を循環させるバルーンカテーテルを介する）。この実施形態では、システム２００は、神経調節カテーテル２１０に結合された冷媒貯蔵器（図示せず）を含むことができ、神経調節カテーテル２１０に冷媒を供給するように構成することができる。さらに他の実施形態では、神経調節カテーテル２１０は化学的治療（例えば薬物注入）用に構成されており、神経調節カテーテル２１０は１つ以上の化学物質を治療領域に管腔内投与または経腔的注入して神経調節を実施することができる。そのような化学物質は、神経毒（例えばエタノール）、アドレナリン拮抗薬（例えばグアネチジン）、および／または組織壊死誘導剤（例えばエチルアルコール）を含み得る。この実施形態では、システム２００は、化学物質貯蔵器（図示せず）を含むことができ、神経調節カテーテル２１０に１つ以上の化学物質を供給するように構成することができる。特定の実施形態では、１つ以上のセンサおよび／またはセンサは、エネルギー送達要素２６０に近接して、その内部に、またはそれと一体に配置することができる。
【００３５】
エネルギー送達要素２６０（例えば電極）は、様々なパターンで１つ以上の面で神経調節アセンブリ２３０上に配置することができる。図示の実施形態では、エネルギー送達要素２６０は、多くのまたはすべてのエネルギー送達要素２６０が血管内壁（例えば、腎動脈ＲＡ壁）を圧迫する、または異なる方法で接触するように、神経調節アセンブリ２３０の形状記憶部分に配置される。他の実施形態では、刺激を送達し、および／または血管内壁の同じ平面内で複数の記録を得るために、複数のエネルギー送達要素２６０を腎動脈ＲＡに直交する同じ平面内に配置することができる。血管内壁と接触すると、エネルギー送達要素２６０および／または別の種類のエネルギー送達要素は、神経調節エネルギーを標的領域に送達して、標的領域に近接する神経を調節または切断することができる。成功したまたは有効な神経調節療法または治療が（すなわち、神経が所望の程度に切断されたとき）、神経活性を停止または減弱させることが予想される。
【００３６】
例示の神経調節アセンブリ２３０の実施形態はらせん形状で構成されているが、他の実施形態では、シャフト２２０の遠位部分２２０ｂは他の適切な形状（例えば、半円形、湾曲、直線など）を有することができ、および／または神経調節カテーテル２１０は、１つ以上のエネルギー送達要素２６０を担持し、エネルギー送達要素２６０を血管内壁に押し付けるように構成された複数の支持部材を含み得る。他の適切な装置および技術は、例えば、２０１０年１０月２２日に出願された米国特許出願第１２／９１０，６３１号、２０１１年１０月２１日に出願された米国特許出願第１３／２７９，２０５号、２０１１年１０月２３日に出願された米国特許出願第１３／２７９，３３０号、２０１１年１０月２５日に出願された米国特許出願第１３／２８１，３６０号、２０１１年１０月２５日に出願された米国特許出願第１３／２８１，３６１号、２０１１年１０月２５日に出願されたＰＣＴ出願第ＰＣＴ／ＵＳＩ１／５７７５４号、２０１２年５月５日に出願された米国特許仮出願第７１／６４６，２１８号、２０１３年３月１１日に出願された米国特許出願第１３／７９３，６４７号、２０１３年１０月２４日に出願された米国特許仮出願第７１／９６１，８７４号、および２０１２年１１月７日に出願された米国特許出願第１３／６７０，４５２号に記載されている。前述の出願はすべて、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。装置およびシステムの非限定的な例としては、Ｓｙｍｐｒｉｃｉｔｙ（商標）ＲＦ切除カテーテルおよびＳｙｍｐｒｉｃｉｔｙ  Ｓｐｙｒａｌ（商標）多電極ＲＦ切除カテーテルが挙げられる。
【００３７】
システム２００のコンソール２９５は、神経調節カテーテル２１０の動作および図１のＣＦＤモデリングを制御、監視、供給、および／または他の方法で支援するように構成することができる。図２に示すように、コンソール２９５は、コントローラ２８０、プロセッサ２８５、受信機２８７、およびユーザインタフェース２９７を含む。例えば、方法１００およびその実施形態によって生成されたＣＦＤモデルは、ユーザインタフェース２９７上に１つ以上の画像２９８として表示することができる。他の実施形態では、ユーザインタフェース２９７をコンソール２９５と一体化させるのではなく、ユーザインタフェースは、画像２９８を表示するモニタ（図示せず）などの別個の構成要素とすることができる。特定の実施形態では、コンソール２９５は２つ以上のユーザインタフェース２９７を有することができ、またはシステム２００は別個のモニタ（図示せず）と、コンソール２９５と一体化されたユーザインタフェース２９７との両方を有することができる。コンソール２９５は、神経調節アセンブリ２３０を介して標的領域の組織に送達するための選択された形態および／または大きさのエネルギーを生成するように構成することができ、したがって、コンソール２９５は神経調節カテーテル２１０の治療様式に応じて異なる構成を有することができる。例えば、神経調節カテーテル２１０が電極ベース、熱要素ベース、またはトランスデューサベースの治療用に構成されている場合、コンソール２９５は、ＲＦエネルギー（例えば、単極および／または双極のＲＦエネルギー）、パルス電気エネルギー、マイクロ波エネルギー、光エネルギー、超音波エネルギー（例えば、血管内送達超音波、体外超音波、および／またはＨＩＦＵ）、直接熱エネルギー、放射線（例えば、赤外線、可視光線、および／またはガンマ線）、および／または他の適切な種類のエネルギーを生成するように構成されたエネルギー発生器（図示せず）を含み得る。
【００３８】
選択された実施形態では、コンソール２９５および神経調節カテーテル２１０は、１つ以上のエネルギー送達要素２６０を介して単極電場を送達するように構成されてもよい。そのような実施形態では、中性または分散型エネルギー送達要素（図示せず）をコンソール２９５に電気的に接続し、患者の外部に取り付けることができる。複数のエネルギー送達要素２６０を含む実施形態では、エネルギー送達要素２６０は、同時に、選択的に、または順次に、単極様式で単独で電力を送達することができ、および／またはエネルギー送達要素２６０の任意の所望の組み合わせの間で双極様式で電力を送達することができる。さらに、ユーザは、所望に応じて、管腔（例えば腎動脈）内に高度にカスタマイズされた損傷を形成するために、どのエネルギー送達要素２６０を電力送達のために起動するかを手動で選択し得る。
【００３９】
コントローラ２８０およびプロセッサ２８５は、メモリを含み、画像データ、血行動態データ（例えば、センサ２４０によって検出された血行動態パラメータの測定値）および／または位置データ（例えば、送信機２４５によって送信された磁気信号）を受けるように構成されたコンピューティング装置を定義することができる。メモリは、コンピューティング装置によって実行されると、図１に関して上述した方法１００のブロック１１０、１２０、１３０、１４０および１５０の実施形態を実行することなど、システム２００に本技術による特定の動作を実行させる命令を格納するように構成することができる。
【００４０】
上記のように１つ以上の回避領域で神経調節エネルギーを送達することを回避することに加えて、本技術の方法およびシステムのさらなる実施形態は、神経調節手順を最適化するための有効性および／または危険性を判定し得る。例えば、センサ２４０は、神経調節エネルギーを加えた後に１つ以上の血行動態パラメータを検出または測定するために治療領域の近位に配置することができる。さらに、送信機２４５は、血管内の神経調節アセンブリ２３０の位置に関する情報をユーザに伝えるために治療領域の近く（例えば近位または遠位）に配置することができる。コントローラ２８０は、患者の神経調節前および神経調節後の情報（例えば、血行動態パラメータ、画像データなど）の比較を生成するアルゴリズムを含むことができる。１つ以上の血行動態パラメータはエネルギー送達に応じて変化する可能性があるので、比較は、神経調節療法が有効であったかどうか、および／または望ましくない事象の危険性があるかまたは実際にあったかどうかの指標をユーザに提供することができる。特定の実施形態では、比較は、治療上有効な神経調節および／または望ましくない事象の危険性を示す、標準化された、または患者特有の閾値変化またはレベルに対して参照することができる。比較は、ユーザインタフェース２９７または他の構成要素（例えばモニタ）を介してユーザに提供することができる。比較に基づいて、ユーザは、神経調節療法が所望の効果を達成したかどうか、または療法が血行動態パラメータおよび／または血管の構造的特徴（例えば、壁厚、破裂、内膜剥離など）に影響を与えたかどうかを判断できる。比較が、神経調節療法が有効ではなかったこと、および／または望ましくない事象を経験する危険性が高まったことを示す場合、その後の監視および／またはその後の一連の治療を行うことができる。例えば、神経調節アセンブリ２３０は、血管（例えば腎動脈ＲＡ）に沿って再配置および／または回転されて、異なる位置または異なる面で神経を調節することができる。
【００４１】
図３は、本技術の他の実施形態による腎血管内に配置された図２の神経調節アセンブリ２３０の側面図である。他の実施形態では、神経調節カテーテル２１０は、ヒト患者内の異なる領域に神経調節療法を施すために他の血管内に配置されてもよい。図示のように、システム２００は、神経調節カテーテル２１０の遠位部分２２０ｂを血管（例えば腎動脈ＲＡ）内の治療領域に血管内配置するように構成されたガイドカテーテル３２０を含む。動作中、神経調節アセンブリ２３０の管腔内送達は、ガイドワイヤ（図示せず）を患者の体腔内に経皮的に挿入すること、およびシャフト２２０（図２）および／または神経調節アセンブリ２３０を、神経調節アセンブリ２３０が標的領域（例えば腎動脈）に達するまでガイドワイヤに沿って動かすことを含み得る。例えば、神経調節アセンブリ２３０の遠位端は、オーバーザワイヤ（ＯＴＷ）またはラピッドエクスチェンジ（ＲＸ）技術を使用して神経調節アセンブリ２３０を送達するための、ガイドワイヤと係合するための通路を画定し得る。他の実施形態では、神経調節カテーテル２１０は、ガイドワイヤなしで使用するように構成された操縦可能または非操縦可能装置であり得る。さらに他の実施形態では、神経調節カテーテル２１０は、シース（図示せず）を介して送達するように構成することができる。
【００４２】
手順中、神経調節アセンブリ２３０は、ガイドカテーテル３２０の遠位部分３３０から遠位に血管管腔内に延びる。例えば、神経調節アセンブリ２３０が血管管腔を通って前進すると、センサ２４０は管腔の近位部分を通る層状血流を感知する。神経調節アセンブリが狭窄部３５１および／または分岐部３１５などの潜在的回避領域に遭遇すると、センサ２４０は以前の層状血流の変化を検出する。センサ２４０は、血流データを受信機２８７に送信し、上記のように、システム２００の他の構成要素は、受け皿内で血流データに基づいて、概してＣＦＤモデルを生成する。上記のように、システム２００は、神経調節エネルギーを送達するための回避領域および標的領域を識別し推奨する。
【００４３】
標的血管内に配置されると、神経調節アセンブリ２３０は、送達（例えば大動脈を通って血管内に）のための薄型送達状態（図示せず）から展開状態（例えば径方向拡張状態）へと変形する。展開されると、エネルギー送達要素２６０は血管の内壁に押し付けられ、神経調節エネルギーは識別された標的領域に選択的に送達され得る。神経調節エネルギーを送達した後、システム２００は、上記のように、神経調節後の治療パラメータを感知し、有効性および／または望ましくない事象の危険性を判定するように構成される。必要ならば、ユーザは、神経調節アセンブリ２３０を再配置して、１つ以上の異なる識別された標的位置に追加の神経調節療法を実施することができる。神経調節アセンブリ２３０を再配置するために、ユーザは、アセンブリ２３０を薄型の送達状態に戻し、神経調節アセンブリ２３０を新しい位置に再配置することができる。一部の実施形態において、位置決め、展開、再配置、再展開、および／またはそれらの組み合わせの間の神経調節アセンブリ２３０の位置は、リアルタイムでユーザインタフェース２９７上に表示され得る。
【００４４】
図４は、本技術の実施形態による血管の表現（「表現４００」）を示す。表現４００は、方法１００のブロック１１０、１２０、１３０、および１４０の実施形態によって決定された標的領域４４０、潜在的領域４５０、および回避領域４６０に対応する視覚的インジケータを表示するＣＦＤ画像４０７である。ＣＦＤ画像４０７は、近位部４３０ａと遠位部４３０ｂとを含む血管４０５を示し、血管４０５の主要部はその間に延びている。ＣＦＤ画像４０７はさらに、分岐部４１５において血管４０５からそれぞれ右部分４３０ｄおよび左部分４３０ｃに延びる右分岐４１０および左分岐４２０を示す。図示の実施形態では、回避領域４６０は密なハッシュマークで示され、標的領域４４０は疎なハッシュマークで示され、潜在的領域４５０は中程度のハッシュマークで示されている。他の実施形態では、回避領域４６０、潜在的領域４５０、および標的領域４４０は、色、色の濃淡、複数の色、複数の色の濃淡、１つ以上のパターン、形状、および／またはそれらの組み合わせによって個々に示すことができる。例えば、回避領域４６０は赤色のマーカで、潜在的領域４５０は黄色のマーカで、標的領域４４０は緑色のマーカで示すことができ、それぞれのマーカは対応する領域の境界を囲んでいる。
【００４５】
一部の実施形態では、ユーザが表現４００を見ている間に、神経調節アセンブリ２３０（図示せず）を血管４０５内に配置することができる。例えば図２および図３を部分的に参照すると、表現４００は、回避領域４６０、潜在的領域４５０、または標的領域４４０に対して神経調節アセンブリ２３０をどこに配置するかをユーザが視覚的に決定することができるときに、血管内の神経調節アセンブリ２３０の位置決めを案内することができる。したがって、臨床医は、表現４００を参照し、特定のエネルギー送達要素２６０を選択または選択解除して、識別および表示された回避領域４６０で患者に神経調節療法を施すことを避け、むしろ識別および表示された標的領域４４０に療法を施すことができる。
【００４６】
一部の実施形態では、可聴信号、触覚信号、またはそれらの組み合わせを表現４００と組み合わせて、神経調節アセンブリ２３０の位置についてユーザに警告することができる。例えば、可聴信号および／または触覚信号は、神経調節アセンブリ２３０の１つ以上のエネルギー送達要素２６０が識別された回避領域４６０または識別された標的領域４４０に配置されたときにユーザに警告することができる。あるいは、可聴信号および／または触覚信号は複数の信号を含むことができ、各信号（例えば、トーン、振動、信号の繰り返しなど）は、特定の領域に配置された特定のエネルギー送達要素２６０に対応する。カテーテル２１０などの多電極カテーテルを使用して、臨床医はコンソール２９５を操作して、各要素の現在位置に神経調節エネルギーを加えることの潜在的な危険性または利益を示す信号について各エネルギー送達要素２６０を個別に試験し得る。例えば、第１の信号は回避領域４６０内に位置するエネルギー送達要素２６０に対応し、第２の信号は潜在的領域４５０内に位置する第２のエネルギー送達要素２６０に対応し、第３の信号は標的領域４４０内に位置する第３のエネルギー送達要素２６０に対応する。表示されたインジケータと同様に、神経調節アセンブリ２３０の位置が実際にリアルタイムで表現４００上に見えるかどうかにかかわらず、神経調節アセンブリ２３０が位置決めされているときに、可聴信号および／または触覚信号をリアルタイムでユーザに送信することができる。特定の実施形態では、視覚的インジケータのみが表現４００上に表示され、可聴信号のみがユーザに送信され、または触覚信号のみがユーザに送信される。
【００４７】
図５は、本技術の別の実施形態によって構成された神経調節システム５００（「システム５００」）の部分概略図である。システム５００の特定の特徴は、本明細書に記載の本技術の他の実施形態と概して同様である。システム５００は、送信機２４５が別個のカテーテルまたはガイドワイヤ５５５によって運ばれるという点でシステム２００とは異なる。図示の実施形態では、センサ２４０は遠位部分２２０ｂの最遠位端（例えば先端）にあり、送信機はワイヤ５５５の長さに沿って配置されている。他の実施形態では、センサ２４０は遠位部分２２０ｂの長さに沿った他の位置（例えば神経調節アセンブリ２３０上）にあってもよく、および／または送信機２４５はガイドワイヤ５５５の最遠位端（例えば先端）にあってもよい。シャフト２２０およびガイドワイヤ５５５は、単一の神経調節カテーテル２１０に一体化することができ、あるいはそれらは別々の構成要素にすることができる。
【００４８】
他の実施形態では、送信機２４５はセンサの代わりにシャフト２２０の遠位部分２２０ｂにあってもよく、センサ２４０はガイドワイヤ５５５によって運ばれてもよい。神経調節カテーテル２１０が複数のセンサ２４０および／または複数の送信機２４５を含む実施形態では、一部のセンサおよび／または一部の送信機はシャフト２２０の遠位部分２２０ｂによって運ばれ、他のものはガイドワイヤ５５５により運ばれ得る。他の実施形態では、センサ２４０は、神経調節治療を受けている血管内に挿入可能なガイドカテーテルの一部分に取り付けることができる。
【００４９】
図６は、本技術の実施形態によって血管内に配置された図５の神経調節アセンブリ２３０およびガイドワイヤ５５５の遠位部分の側面図である。上記のように、センサ２４０はシャフト２２０またはガイドワイヤ５５５のうちの一方に結合することができ、送信機２４５は他方に結合される。したがって、センサ２４０および送信機２４５は互いに独立して送達され得る。
【００５０】
図示の実施形態では、センサ２４０はシャフト２２０に結合され、神経調節アセンブリ２３０と共にガイドカテーテル３２０によって血管（例えば腎動脈ＲＡ）に沿って第１の位置に送達される。カテーテル２１０が配置されると、送信機２４５を有するガイドワイヤ５５５は、ガイドカテーテル３２０によって第１の位置に近接する第２の位置に送達される。明確にするために、図６は血管内に完全には展開されていない神経調節アセンブリ２３０を示し、ガイドワイヤ５５５はアセンブリ２３０に沿って配置されている。典型的な配置では、各エネルギー送達要素２６０が可能な限り血管壁に接触するように神経調節アセンブリ２３０は血管内に完全に展開され、ガイドワイヤ５５５はアセンブリ２３０内に配置されることが予想される。ユーザは、第１の位置で１つ以上の血行動態パラメータを検出するためにセンサ２４０を起動することができ、神経調節アセンブリ２３０の位置を受信機２８７に送信するために送信機２４５を起動することができる。図２および図３を参照して上述したように、システム５００は、各エネルギー送達要素２６０が識別された標的領域または識別された回避領域に配置されているかどうかを識別する。エネルギー送達要素２６０がユーザインタフェース２９７に示されるように識別された標的領域に配置されている場合、ユーザはその要素を通して神経調節療法を施すことができる。エネルギー送達要素２６０が識別された回避領域の近く（例えば、狭窄部３５１、小孔３１０、または分岐部３１５の近く）に配置されている場合、ユーザはその要素を通して神経調節療法を施すことをとばすことができ、および／または神経調節アセンブリ２３０およびガイドワイヤ５５５を再配置して血管内の１つ以上の標的領域を識別することができる。あるいは、ユーザは、エネルギー送達要素２６０が識別された標的領域の近くにあるかどうかを判定するために、エネルギー送達要素２６０ａ〜ｇのそれぞれに隣接して送信機２４５を再配置することができる。
【００５１】
図６に示すように、センサ２４０はエネルギー送達要素２６０ｇの遠位に配置され、送信機２４５は血管内のエネルギー送達要素２６０ｆに実質的に隣接して配置される。他の実施形態では、センサ２４０を少なくとも１つのエネルギー送達要素２６０の近位に配置することができ、送信機２４５を別のエネルギー送達要素２６０に実質的に隣接して、近位に、または遠位に配置することができる。さらなる実施形態では、ガイドワイヤ５５５は、神経調節アセンブリ２３０の前に血管（例えば腎動脈ＲＡ）内の第１の位置に送達することができる。例えば、患者の血管のＣＦＤモデルが、前の手順中または前の位置決めの一部としてなど、送信機２４５が送達される前に生成された場合、ユーザは、神経調節療法を施すための所望の標的位置を事前に識別していてもよい。この実施形態では、ユーザは送信機２４５を起動して所望の標的位置を見つけ出し、神経調節アセンブリ２３０のエネルギー送達要素を所望の位置に配置することができる。
【００５２】
図７〜図９は、様々な生理学的および病理学的特徴を示す血管の解剖学的および概念的側面図、断面図、ならびに分解図である。血管の構成は多くの変形を有することがあり、および／または血管は局所的な流れ異常を有することがあるが、図７〜図９は説明の目的で示されており、数、位置、構成および／または血管内で発生する可能性がある局所的な流れ異常を誇張または限定することを意図しない。上記のように、血管周囲神経調節療法を識別された回避領域（例えば、１つ以上の生理学的特徴、病理学的特徴、および／または流れ異常を伴う特定の位置）に施すことは、望ましくない事象をもたらし得る。したがって、方法１００、システム２００、５００、およびそれらの実施形態は、臨床医がそのような望ましくない領域を回避するのを助けることができる一方で、ユーザを所望の標的領域に案内する。
【００５３】
図７に示されるように、主血管７０５は分岐部３１５で右分岐７１２および左分岐７１６を含む２つの分岐に分岐する。分岐部３１５において、分岐した血管は血管壁に気管分岐部を形成する（詳細図に示す）。管腔７１０は、主血管７０５を通って延び、右管腔７１４および左管腔７１８として各分岐に分割する。血液は、管腔７１０を通って流れることができ、分岐部３１５で右の流れ７３３および左の流れ７３２に分裂することができる。健康な管腔（例えば、血液が乱れることなく流れることを可能にする滑らかな壁および正常な内径）を有する血管の線状（例えば直線状）の部分によって、血流はしばしば層流であり、血管壁に生理学的剪断応力（例えば血行動態応力）を与える。そのような壁剪断応力（ＷＳＳ）は、血管壁に及ぼされる単位面積当たりの力として測定することができ、血液粘度および血流によって影響され得る。生理学的（例えば健康な）ＷＳＳは、静脈系では約１〜約７ダイン／ｃｍ２であり、動脈系では約１０〜約１５ダイン／ｃｎｒである。右分岐７１２および左分岐７１６への分割流は、分岐部３１５において血管壁に約２７ダイン／ｃｍ２以上の比較的高い壁剪断応力（ＨＷＳＳ）をかける。例えば、分岐部３１５のような血管壁における急激な幾何学的変化は、ＨＷＳＳの影響を受ける。さらに、流れの軌跡が変化し、血液が血管壁と非層状に接触すると、図７の領域７３０に示すように、血流は乱流になり、および／または渦電流７３５を形成する可能性がある。例えば、渦電流７３５は、通常の壁剪断応力を、約１２．６ダイン／ｃｍ２以下のような比較的低い壁剪断応力（ＬＷＳＳ）まで低減する可能性がある。ＬＷＳＳのこれらの領域は、急激な幾何学的変化（例えば、分岐部３１５）から遠位で、および／またはＨＷＳＳの領域に隣接して発生することが多い。加えて、血管内のある位置での壁剪断応力は、例えば血管の一部（すなわち、分岐部３１５またはテーパ領域７６０）にＨＷＳＳとＬＷＳＳの両方を有することによって変動し得る。
【００５４】
血管形状の上記の生理学的変化に加えて、血流は血管壁の変化のような病理学的事象によっても変化する可能性がある。例えば、狭窄部３５１のように厚くなった血管壁の部分は、領域７５０において層流７５４に衝突する。図示のように、左管腔７１８は狭窄部３５１で狭くなり、その結果層流７５４は、衝突流の領域７５０の遠位部分に沿って乱流７５６となる。血管石灰化７２０は、血管壁におけるカルシウム７２７の形成および／または沈着によって起きる。カルシウム沈着物は内膜７２１および／または外膜７２３に位置し得るが、沈着物は最も一般的には中膜７２５に見られる。石灰化７２０（例えば、カルシウム沈着物）を有する血管壁の一部は、それほど弾性的ではなく、石灰化していない領域と比較して血流、血圧などの変化に応答する能力が損なわれている。
【００５５】
図８および図９に示すように、血管壁は、神経調節療法の実施に応答して望ましくない事象をもたらし得る他の疾患を有する可能性がある。例えば、図８は、領域８３０に線維筋形成異常を有する左分岐８２０および右分岐８２５に分岐する主血管８１０を示す。管腔８４０は、主血管８１０から左分岐８２０内へ、そして線維筋形成異常を有する領域８３０を通って延びる。拡大断面図８６０を参照すると、線維筋形成異常は血管壁８５０の異常な肥厚を引き起こす。限定的であることを意図しないが、図８は、焦点型および外膜型とは区別される、多焦点型線維筋形成異常を図示する。線維筋形成異常は、様々な血管に影響を及ぼすが、最も一般的な血管には、頸動脈、椎骨動脈、腎動脈、ならびに腕、脚、および腸に結合した動脈が含まれる。
【００５６】
血管壁はまた、高血圧に関連し得る、および／または血管壁の弱い部分で起こり得る、血管壁の局所的な拡張または膨張である動脈瘤の形成によっても変化し得る。動脈瘤はしばしばそれらの位置、例えば動脈、静脈、心臓、冠状動脈、大動脈、脳、脚、腎臓および毛細血管によって分類される。図９に示すように、主血管９０５は、近位部分９０５ａから遠位部分９０５ｂを通って延びる管腔９１０を有する。動脈瘤９２０は、近位部分９０５ａと遠位部分９０５ｂとの間に位置している。拡大断面図９２５を参照すると、動脈瘤９２０は、大きな管腔９３０（例えば、管腔９１０から延びる）、外壁９４０ａ、および内壁９４０ｂを含む。限定することを意図しないが、図９は、紡錘状動脈瘤および微小動脈瘤を含むいくつかの種類の動脈瘤のうちの１つである嚢状動脈瘤９２０を示す。
【００５７】
図１０（さらに図２〜図６を参照）は、本技術のさらなる実施形態による、本明細書に記載の神経調節カテーテルを用いた腎神経の調節を示す。神経調節カテーテル２１０は、大腿動脈（図示）、上腕動脈、橈骨動脈、または腋窩動脈の経皮アクセス領域などの血管内経路Ｐを介して、それぞれの腎動脈ＲＡ内の標的治療領域への腎神経叢ＲＰへのアクセスを提供する。血管内経路Ｐの外側からシャフト２２０の近位部分２２０ａを操作することによって、臨床医は、時には曲がりくねった血管内経路Ｐを通ってシャフト２２０を前進させ、シャフト２２０の遠位部分２２０ｂ（図２〜図６）を遠隔操作することができる。図１０に示す実施形態では、神経調節アセンブリ２３０は、ＯＴＷ技術においてガイドワイヤ１０１０を使用して血管内で治療領域に送達される。治療領域では、ガイドワイヤ１０１０を少なくとも部分的に引き出すかまたは取り外すことができ、神経調節アセンブリ２３０は、治療領域でエネルギーを送達するために展開された配置に変形または別の方法で移動させることができる。他の実施形態では、神経調節アセンブリ２３０は、ガイドワイヤ１０１０を使用してまたは使用せずに、ガイドシース（図示せず）内の治療領域に送達することができる。神経調節アセンブリ２３０が標的領域にあるとき、ガイドシースは、使用されている場合、神経調節アセンブリ２３０が展開構成に変形することができるように、少なくとも部分的に後退させられるか引き込まれ得る。さらに他の実施形態では、ガイドワイヤ１０１０および／またはガイドシースの助けを借りずに神経調節アセンブリ２３０が治療領域に送達され得るように、シャフト２２０自体が操縦可能であり得る。
【００５８】
方法１００、システム２００、５００、および神経調節療法の実施を最適化するための血行動態の評価に関する本明細書に記載の実施形態に加えて、例えばコンピュータ断層撮影法（ＣＴ）、蛍光透視法、血管内超音波（ＩＶＵＳ）、光干渉断層法（ＯＣＴ）、心臓内心エコー検査（ＩＣＥ）、などの画像案内、または他の適切な案内様式、またはそれらの組み合わせもまた、臨床医の本技術による神経調節カテーテル２１０の位置決めおよび操作を助け得る。例えば、蛍光透視法システム（例えば、フラットパネル検出器、Ｘ線、またはｃアームを含む）を回転させて、標的治療領域を正確に視覚化し識別することができる。他の実施形態では、治療領域は、ＩＶＵＳ、ＯＣＴ、および／または標的治療領域を識別可能な解剖学的構造（例えば脊椎の特徴）および／または放射線不透過性の定規（例えば、患者の下または上に配置される）と相関できる他の適切な画像マッピング様式を用いて、神経調節アセンブリ２３０を送達する前に決定することができる。さらに、一部の実施形態では、画像案内構成要素（例えば、ｒＶＴＪＳ、ＯＣＴ）を神経調節カテーテル２１０と一体化し、および／または神経調節カテーテル２１０と並行して走らせて、神経調節アセンブリ２３０の位置決め中に画像案内を提供することができる。例えば、画像案内構成要素（例えば、ＩＶＵＳまたはＯＣＴ）を神経調節アセンブリ２３０に結合して、標的領域に近接する血管系の三次元画像を提供して、標的血管内での神経調節アセンブリ２３０の位置決めまたは展開を容易にすることができる。上記のように、方法１００、システム２００、５００、およびそれらの実施形態は、神経調節療法を実施するための回避領域および／または標的領域の位置を決定すること、ならびに位置情報をユーザに送信することを含むことができる。本明細書に記載の画像案内様式は、本技術の方法、システム、および実施形態と併せて使用されて、リアルタイムで神経調節カテーテル２１０の位置情報を提供することができる。
【００５９】
次いで、電極２６０（図２〜図６）および／または他のエネルギー送達要素からのエネルギーを、識別された標的組織に適用して、腎動脈ＲＡの局所領域および腎動脈ＲＡの外膜内に密接に、隣接して、または近接して存在する腎神経叢ＲＰの隣接血管周囲領域に１つ以上の所望の神経調節効果を誘導し得る。意図的なエネルギーの印加は、腎神経叢ＲＰの全部または少なくとも一部に沿って神経調節を達成し得る。神経調節効果は、一般に、少なくとも部分的に、エネルギー送達要素と血管壁との間の電力、時間、接触、および血管を通る血流の関数である。神経調節効果は、神経支配除去、熱的切除、および／または非切除的熱的変化または損傷（例えば、持続的加熱および／または抵抗加熱による）を含み得る。所望の熱的加熱効果は、非切除熱的変化を達成するために所望の閾値を超えて標的神経線維の温度を上昇させること、または切除的熱的変化を達成するために高温より上に標的神経線維の温度を上昇させることを含み得る。例えば、目標温度は、非切除熱的変化については体温よりも高い（例えば約３７℃）が約４５℃未満であってもよく、または目標温度は、切除熱変化については約４５℃以上であってもよい。望ましい非熱的神経調節効果は、神経内で伝達される電気信号を変化させることを含み得る。
【００６０】
低体温効果も神経調節を提供する可能性がある。例えば、凍結療法用アプリケータを用いて標的領域の組織を冷却し、治療上有効な直接細胞傷害（例えば壊死）、血管傷害（例えば、供給血管の損傷によって細胞から栄養素を欠乏させる）、およびその後のアポトーシスを伴う亜致死的低体温を提供することができる。凍結療法による冷却への曝露は、急性の細胞死（例えば曝露直後）および／または遅延性の細胞死（例えば組織解凍およびその後の過灌流の間）を引き起こし得る。本技術の実施形態は、近接する（例えば、隣接する）組織が、交感神経腎神経が存在する深さまで効果的に冷却されるように、腎動脈壁の内面またはその近傍の構造を冷却することを含むことができる。例えば、冷却構造は、それが治療上有効な極低温腎臓神経調節を引き起こす程度まで冷却される。交感神経腎神経の少なくとも一部を十分に冷却することは、神経信号の伝導を遅らせるかまたは潜在的に阻害して、腎臓交感神経活性の長期的または恒久的な減少をもたらすと予想される。
【００６１】
図１１に示すように、ＣＦＤモデルの少なくとも一部は、本技術によって以下に説明するシステム２００および５００、装置１１００、ならびに環境１２００を使用して生成され得る。例えば、ＣＦＤワークフローは、ＣＦＤモデルを生成するための命令（例えば、ＣＦＤワークフローの操作を容易にするための１つのソフトウェアアプリケーション１１６４および１１６６の１つ以上）を実行するように構成されたコンピュータ１１１０によって部分的に実行することができる。一部の実施形態では、ＣＦＤモデルは、図１２を参照すると、１つ以上のサーバ１２２０（例えば中央サーバ）に保存および／または格納することができる。
【００６２】
図１１は、本技術の一部の実装形態が動作することができる装置の概要を示すブロック図である。装置は、患者の画像データおよび血行動態パラメータを分析し、１つ以上の患者の血行動態パラメータおよび／または最適化されたパラメータを閾値血行動態パラメータと比較し、血管内のある位置での神経調節療法を施すかどうかの推奨を提供する装置１１００のハードウェア構成要素を含み得る。装置１１００は、例えば、図２に関して上述したコンソール２９５に組み込むことができる。
【００６３】
装置１１００は、例えば、中央処理装置（「ＣＰＵ」；プロセッサ）１１１０に入力を提供し、ＣＰＵ１１１０に動作を通知する１つ以上の入力装置１１２０を含むことができる。動作は通常、入力装置から受信した信号を解釈し、通信プロトコルを使用して情報をＣＰＵ１１１０に通信するハードウェアコントローラによって仲介される。入力装置１１２０は、例えば、監視装置（例えば、図２〜図６を参照して説明したセンサ２４０および／または送信機２４５）からの信号を受信するための受信機、マウス、キーボード、タッチスクリーン、赤外線センサ、タッチパッド、ウェアラブル入力装置、カメラまたは画像ベースの入力装置、マイクロフォン、および／または他のユーザ入力装置を含む。
【００６４】
ＣＰＵ１１１０は、装置内の単一の処理装置または複数の処理装置とすることができ、あるいは複数の装置にわたって分散させることができる。ＣＰＵ１１１０は、例えば、ＰＣＩバスまたはＳＣＳＩバスなどのバスを使用して、他のハードウェア装置に結合することができる。ＣＰＵ１１１０は、ディスプレイ１１３０などの装置用のハードウェアコントローラと通信することができる。コンソール２９５（図２）のディスプレイ２９７とすることができるディスプレイ１１３０は、テキストおよびグラフィックを表示するために使用することができる。一部の例では、ディスプレイ１１３０は、患者の１つ以上の血行動態パラメータに関する情報（例えば、個人のかつ閾値血行動態パラメータと比較したもの）、装置１１００に結合された１つ以上のセンサ２４０および／または送信機２４５によって検出されたデータの概要、および／または他の適切な情報などのグラフィカルおよびテキスト視覚情報をユーザに提供する。一部の実装形態では、ディスプレイ１１３０は、入力装置がタッチスクリーンであるとき、または視線方向監視システムを装備しているときなどに、ディスプレイの一部として入力装置を含む。一部の実施態様では、ディスプレイ１１３０は入力装置１１２０とは別体である。ディスプレイ装置の例は、ＬＣＤディスプレイスクリーン、ＬＥＤディスプレイスクリーン、投影型、ホログラフィック、または拡張現実ディスプレイ（ヘッドアップディスプレイ装置またはヘッドマウント装置など）などである。ネットワークカード、ビデオカード、オーディオカード、ＵＳＢ、ファイヤワイヤまたは他の外部装置、カメラ、プリンタ、スピーカ、ＣＤ−ＲＯＭドライブ、ＤＶＤドライブ、ディスクドライブ、またはＢｌｕ−Ｒａｙ装置などの他の入力／出力（Ｉ／Ｏ）装置１１４０もプロセッサに結合することができる。
【００６５】
一部の実装形態では、装置１１００は、ネットワークノードと無線または有線ベースで通信することができる通信装置も含む。通信装置は、例えばＴＣＰ／ＩＰプロトコルを用いてネットワークを介して他の装置またはサーバと通信することができる。装置１１００は、通信装置を利用して複数のネットワーク装置にわたって動作を分散させることができる。
【００６６】
装置１１００は、図１に関して上述した方法１００のブロック１１０、１２０、１３０、１４０、および１５０の実施形態を実行することができる。これらの実施形態を実行するために、ＣＰＵ１１１０はメモリ１１５０へのアクセスを有するように構成することができる。メモリは、揮発性記憶装置および不揮発性記憶装置用の１つ以上の様々なハードウェア装置を含み、読み出し専用メモリと書き込み可能メモリとの両方を含むことができる。例えば、メモリ１１５０は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ＣＰＵレジスタ、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、およびフラッシュメモリ、ハードドライブ、フロッピーディスク、ＣＤ、ＤＶＤ、磁気記憶装置、テープドライブ、装置バッファなどなどの書き込み可能な不揮発性メモリを含むことができる。メモリは、基盤となるハードウェアから分離された伝播信号ではないので、メモリは一時的なものではない。メモリ１１５０は、オペレーティングシステム１１６２、血行動態パラメータ分析プログラム１１６４、および他のアプリケーションプログラム１１６６などのプログラムおよびソフトウェアを格納するためのプログラムメモリ１１６０を含むことができる。血行動態パラメータ分析プログラム１１６４は、例えば、１つ以上の血行動態パラメータに関連する様々な指標を分析し、血行動態パラメータの概要または報告、あるいは血行動態パラメータに基づいて患者に神経調節療法を実施することに関連する他の情報を提供するための１つ以上のアルゴリズムを含み得る。メモリ１１５０はまたデータメモリ１１７０を含むことができ、これには１つ以上のセンサからの感知および／または記録されたデータ、患者データ、血行動態パラメータ分析に関連するアルゴリズム、構成データ、設定、ユーザオプションまたは好みなどが含まれ、プログラムメモリ１１６０または装置１１００の任意の要素に提供され得る。
【００６７】
一部の実装形態は、多数の他の汎用または専用コンピューティングシステム環境または構成と共に動作可能であり得る。本技術と共に使用するのに適している可能性がある周知のコンピューティングシステム、環境、および／または構成の例には、パーソナルコンピュータ、サーバコンピュータ、ハンドヘルドまたはラップトップ装置、携帯電話、ウェアラブル電子機器、タブレット装置、マルチプロセッサシステム、マイクロプロセッサベースのシステム、セットトップボックス、プログラム可能な家庭用電化製品、ネットワークＰＣ、ミニコンピュータ、メインフレームコンピュータ、上記のシステムまたは装置のいずれかを含む分散コンピューティング環境などが含まれるがこれらに限定されない。
【００６８】
図１２は、開示技術の一部の実装形態が動作することができる環境１２００の概要を示すブロック図である。環境１２００は、１つ以上のクライアントコンピューティング装置１２０５Ａ〜Ｄ（まとめて「クライアントコンピューティング装置１２０５」として識別される）を含むことができ、その例は図１１の装置１１００を含むことができる。クライアントコンピューティング装置１２０５は、ネットワーク１２３０を介してサーバコンピューティング装置１２１０などの１つ以上のリモートコンピュータへの論理接続を使用してネットワーク環境で動作することができる。
【００６９】
いくつかの実装形態では、サーバ１２１０は、クライアント要求を受信し、サーバ１２２０Ａ〜Ｃなどの他のサーバを介してそれらの要求の履行を調整するエッジサーバとすることができる。サーバコンピューティング装置（図示せず）は、装置１１００（図１１）などのコンピューティングシステムを備えることができる。各サーバコンピューティング装置（図示せず）は論理的に単一のサーバとすることができるが、サーバコンピューティング装置（図示せず）はそれぞれ同じまたは地理的に離れた物理的位置にある複数のコンピューティング装置を包含する分散コンピューティング環境とすることができる。一部の実装形態では、各サーバ１２２０はサーバのグループに対応する。
【００７０】
クライアントコンピューティング装置１２０５ならびにサーバコンピューティング装置１２１０および１２２０はそれぞれ、他のサーバ／クライアント装置に対するサーバまたはクライアントとして機能することができる。サーバ１２１０は、データベース１２１５に接続することができる。サーバ１２２０Ａ〜Ｃは、それぞれ対応するデータベース１２２５Ａ〜Ｃに接続することができる。上述のように、各サーバ１２２０はサーバのグループに対応することができ、これらの各サーバはデータベースを共有することができ、またはそれら自身のデータベースを有することができる。データベース１２１５および１２２５は、生データ（例えば、患者の血行動態パラメータ、三次元表現、ＣＦＤ表現、表現に関する）、アルゴリズム（例えば、血行動態パラメータ、デジタル三次元表現、ＣＦＤ表現、表現の導出）、他の患者情報、および／または図１〜図１１に関して上述したシステムおよび方法の実施に必要な他の情報などの情報を保管（例えば格納）することができる。データベース１２１５および１２２５は単一のユニットとして論理的に表示されているが、データベース１２１５および１２２５はそれぞれ、複数のコンピューティング装置を包含する分散コンピューティング環境とすることができ、それらの対応するサーバ内に配置することができ、または同じもしくは地理的に異なる物理的位置に配置することができる。
【００７１】
ネットワーク１２３０は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）または広域ネットワーク（ＷＡＮ）とすることができるが、他の有線または無線ネットワークとすることもできる。ネットワーク１２３０は、インターネットまたは他の公衆または私設ネットワークであってもよい。クライアントコンピューティング装置１２０５は、有線または無線通信などのネットワークインタフェースを介してネットワーク１２３０に接続することができる。サーバ１２１０とサーバ１２２０との接続は別々の接続として示されているが、これらの接続は、ネットワーク１２３０もしくは別々の公衆または私設ネットワークを含む任意の種類のローカル、広域、有線または無線ネットワークであり得る。
【００７２】
ＩＩＩ．腎臓の神経調節
腎臓神経調節は、腎臓の神経（例えば、腎臓または腎臓と密接に関連する構造で終結する神経）の部分的または完全な無力化もしくは他の効果的な破壊である。特に、腎臓神経調節は、腎臓の神経線維（例えば、遠心性神経線維および／または求心性神経線維）に沿って神経伝達を抑制、減少、および／または阻害することを含み得る。そのような無力化は、長期的（例えば永久的もしくは数ヶ月、数年または数十年の期間）または短期間（例えば数分、数時間、数日または数週間の期間）であり得る。腎臓の神経調節は、交感神経の緊張または駆動の全身的な減少に寄与すること、および／または交感神経によって神経支配される少なくともいくつかの特定の器官および／または他の身体構造に利益をもたらすことが期待される。したがって、腎臓の神経調節は、全身性交感神経過剰活性または亢進に関連する臨床状態、特に中枢交感神経過刺激に関連する状態を治療するのに有用であると期待される。例えば、腎臓神経調節は、とりわけ高血圧、心不全、急性心筋梗塞、メタボリックシンドローム、インスリン抵抗性、糖尿病、左室肥大、慢性および末期腎臓病、心不全における不適切な体液貯留、心腎臓症候群、多嚢胞腎症、多嚢胞性卵巣症候群、骨粗鬆症、勃起不全、および突然死などを有効に治療すると期待される。
【００７３】
腎臓神経調節は、治療手順中に１つ以上の適切な標的領域において電気的誘導、熱的誘導、化学的誘導するか、他の適切な方法もしくは方法の組み合わせで誘導することができる。標的領域は、腎臓管腔（例えば、腎動脈、尿管、腎盂、大腎杯、小腎杯、または他の適切な構造）内にあるかまたはそれに近接していることができ、治療される組織は血管周囲組織（少なくとも腎臓管腔壁に近接している）を含むことができる。例えば、腎動脈に関して、治療手順は、腎動脈の外膜内にまたは隣接して位置する腎神経叢の神経を調節することを含み得る。
【００７４】
腎臓神経調節は、単独のまたは他の治療様式と組み合わせた凍結療法治療様式を含み得る。凍結療法治療は、神経機能を調節する方法で、標的領域で組織を冷却することを含み得る。例えば、交感神経腎神経の少なくとも一部を十分に冷却することは、神経信号の伝導を遅らせるかまたは潜在的に阻害して、腎臓交感神経活性の長期的または恒久的な減少をもたらすことができる。この効果は、例えば、直接細胞傷害（例えば壊死）、血管または管腔の傷害（例えば、供給血管の損傷によって細胞から栄養素を欠乏させる）、および／またはその後のアポトーシスを伴う亜致死的低体温を含み得る凍結療法組織損傷の結果として起こり得る。凍結療法による冷却への曝露は、急性の細胞死（例えば曝露直後）および／または遅延性の細胞死（例えば組織解凍およびその後の過灌流の間）を引き起こし得る。本技術の実施形態による凍結療法治療を使用する神経調節は、交感神経腎神経が存在する深さまで組織が効果的に冷却されるように、体腔壁の内面に近接する構造を冷却することを含むことができる。例えば、一部の実施形態では、凍結療法装置の冷却アセンブリは、それが治療的に有効な極低温腎臓神経調節を引き起こす程度まで冷却することができる。他の実施形態では、凍結療法治療様式は、神経調節を引き起こすように構成されていない冷却を含むことができる。例えば、冷却は極低温またはそれを超える温度とすることができ、（例えば、神経調節エネルギーから組織を保護するために）別の治療様式を介して神経調節を制御するために使用され得る。
【００７５】
腎臓神経調節は、単独のまたは他の治療様式と組み合わせた電極ベースまたはトランスデューサベースの治療様式を含み得る。電極ベースまたはトランスデューサベースの治療は、神経機能を調節する方法で組織を刺激および／または加熱するために治療位置で組織に電気および／または別の形態のエネルギーを供給することを含み得る。例えば、交感神経腎神経の少なくとも一部を十分に刺激および／または加熱することは、神経信号の伝導を遅らせるかまたは潜在的に阻害して、腎臓交感神経活性の長期的または恒久的な減少をもたらすことができる。治療位置で組織を刺激および／または加熱するために、様々な適切な種類のエネルギーを使用することができる。例えば、本技術の実施形態による神経調節は、ＲＦエネルギー、パルス電気エネルギー、マイクロ波エネルギー、光エネルギー、集束超音波エネルギー（例えば、高密度集束超音波エネルギー）、または他の適切な種類のエネルギーを単独または組み合わせて送達することを含み得る。このエネルギーを送達するために使用される電極またはトランスデューサは、単独で、または多電極もしくはマルチトランスデューサアレイ中の他の電極もしくはトランスデューサと共に使用され得る。さらに、エネルギーは、身体内から（例えば、カテーテルベースのアプローチにおける血管系または他の身体管腔内から）、および／または身体外から（例えば、身体の外側に配置されたアプリケータを介して）印加され得る。さらに、非標的組織に隣接する標的組織が神経調節冷却を受けるとき、エネルギーを使用して非標的組織への損傷を減少させることができる。
【００７６】
集束超音波エネルギー（例えば、高密度集束超音波エネルギー）を用いる神経調節は、他の治療様式を用いる神経調節と比較して有益であり得る。集束超音波は、体外から送達することができるトランスデューサベースの治療様式の一例である。集束超音波治療は、撮像法（例えば、磁気共鳴、コンピュータ断層撮影法、蛍光透視法、超音波（例えば、血管内または管腔内）、光コヒーレンス断層撮影法、または他の適切な画像診断様式）と密接に関連して実施できる。例えば、撮像法を用いて治療位置の解剖学的位置を（例えば、基準点に対する一組の座標として）識別することができる。次いで、座標は、電力、角度、位相、または他の適切なパラメータを変更して座標に対応する位置に超音波焦点ゾーンを生成するように構成された集束超音波装置に入力することができる。焦点領域は、近傍の構造の潜在的に有害な破壊を部分的にまたは完全に回避しながら、治療位置で治療上有効な加熱を局所化するのに十分に小さくあり得る。焦点領域を生成するために、超音波装置はレンズを介して超音波エネルギーを通過させるように構成することができ、および／または超音波エネルギーは湾曲トランスデューサまたはフェーズドアレイの複数のトランスデューサ（湾曲または直線）によって生成することができる。
【００７７】
電極ベースまたはトランスデューサベースの治療の加熱効果は、切除および／または非切除的変化または損傷（例えば、持続的加熱および／または抵抗加熱による）を含み得る。例えば、治療手順は、標的神経線維の温度を、非切除的変化を達成するために第１の閾値を超える目標温度まで、または切除を達成するために第２のより高い閾値を超える目標温度まで上昇させることを含み得る。目標温度は、非切除的変化ではほぼ体温（例えば、約３７℃）より高いが約４５℃未満とすることができ、目標温度は、切除では約４５℃よりも高くすることができる。組織をほぼ体温から約４５℃の間の温度に加熱することは、例えば、標的神経線維、または標的神経線維を灌流する血管もしくは管腔構造の穏やかな加熱を介して非切除的変化を誘発することがある。血管構造が冒されている場合、標的神経線維は灌流を否定され得、神経組織の壊死をもたらす。組織を約４５℃より高い（例えば、約７０℃より高い）目標温度に加熱することは、例えば、標的神経線維、または標的線維を灌流する血管もしくは管腔構造の実質的な加熱を介して切除を誘発することがある。一部の患者では、標的神経線維または血管もしくは管腔構造を切除するのに十分であるが、約４０℃未満（例えば、約９５℃未満、約９０℃未満、または約８５℃未満）の温度に組織を加熱することが望ましい場合がある。
【００７８】
腎臓神経調節は、単独のまたは他の治療様式と組み合わせた化学物質に基づく治療様式を含み得る。化学物質に基づく治療を用いた神経調節は、神経機能を調節する方法で治療位置の組織に１つ以上の化学物質（例えば、薬物または他の薬剤）を送達することを含み得る。化学物質は、例えば、治療位置に広く影響を及ぼすように、または他の構造よりも治療位置にあるいくつかの構造に選択的に影響を及ぼすように選択することができる。化学物質は、例えば、グアネチジン、エタノール、フェノール、神経毒、または神経を改変、損傷、または破壊するために選択される他の適切な薬剤であり得る。治療位置で組織に化学物質を送達するために様々な適切な技術を使用することができる。例えば、化学物質は、体外あるいは脈管構造または他の体腔内に由来する１つ以上の針を介して送達され得る。血管内の例では、カテーテルを使用して、展開前は格納するか別の方法で封じておける複数の針（例えば、微小針）を含む治療要素を血管内に配置することができる。他の実施形態では、化学物質は、体腔壁を通る単純な拡散、電気泳動、または他の適切な機構によって治療位置の組織に導入することができる。同様の技術を使用して、神経調節を引き起こすように構成されていない化学物質を導入することができるが、むしろ別の治療様式による神経調節を促進することができる。
【００７９】
ＩＶ．関連する解剖学および生理学
前述のように、交感神経系（ＳＮＳ）は、腸神経系および副交感神経系と共に自律神経系の一部である。これは常に基礎レベルで活動的であり（交感神経緊張と呼ばれる）、ストレスを受けている間はより活動的になる。神経系の他の部分と同様に、交感神経系は一連の相互接続したニューロンを通して作動する。交感神経細胞はしばしば末梢神経系（ＰＮＳ）の一部と考えられているが、その多くは中枢神経系（ＣＮＳ）内にある。（ＣＮＳの一部である）脊髄の交感神経ニューロンは、一連の交感神経節を介して末梢交感神経ニューロンと通信する。神経節内では、脊髄交感神経ニューロンはシナプスを介して末梢交感神経ニューロンに結合する。したがって、脊髄交感神経ニューロンはシナプス前（または神経節前）ニューロンと呼ばれ、末梢交感神経ニューロンはシナプス後（または神経節後）ニューロンと呼ばれる。
【００８０】
交感神経節内のシナプスにおいて、神経節前交感神経ニューロンは、神経節後ニューロン上のニコチン性アセチルコリン受容体と結合しこれを活性化する化学メッセンジャーであるアセチルコリンを放出する。この刺激に応答して、神経節後ニューロンは主にノルアドレナリン（ノルエピネフリン）を放出する。長期の活性化は、副腎髄質からのアドレナリンの放出を誘発する可能性がある。
【００８１】
一旦放出されると、ノルエピネフリンおよびエピネフリンは末梢組織上のアドレナリン受容体と結合する。アドレナリン受容体と結合すると、ニューロンおよびホルモンの反応が起きる。生理的症状には、瞳孔の拡張、心拍数の増加、時々の嘔吐、そして血圧の上昇が含まれる。発汗の増加は、汗腺のコリン作動性受容体の結合によっても見られる。
【００８２】
交感神経系は、生体内の多くの恒常性メカニズムの上方および下方制御に関与している。ＳＮＳからの繊維は、ほぼすべての臓器系の組織を神経支配し、瞳孔径、腸の運動性、および尿量などの多様な生理学的特徴に少なくともある程度の調節機能を提供する。副腎髄質で終わる神経節前交感神経線維（だけでなく他のすべての交感神経線維）は、アドレナリン（エピネフリン）そしてより少ない程度にノルアドレナリン（ノルエピネフリン）の分泌を活性化するアセチルコリンを分泌するので、この反応は身体の交感神経副腎反応としても知られている。したがって、主に心血管系に作用するこの反応は、交感神経系を介して伝達されるインパルスを介して直接的に、そして副腎髄質から分泌されるカテコールアミンを介して間接的に媒介される。
【００８３】
科学は通常、ＳＮＳを自動制御システム、つまり意識的な思考の介入なしに動作するものと見なしている。一部の進化論者は、交感神経系が活動のために身体を準備刺激することに関与しているので、交感神経系は初期の生物において生存を維持するために動作したと提案している。この準備刺激の一例は覚醒前の瞬間にあり、そこでは交感神経流出が活動の準備として自発的に増加する。
【００８４】
Ａ．交感神経鎖
図１３に示すように、ＳＮＳは、脳が身体と通信することを可能にする神経のネットワークを提供する。交感神経は、脊柱の内側から中間帯外側細胞柱の脊髄の中央（または側角）に向かって、脊髄の第１の胸部セグメントから始まり、第２または第３の腰部セグメントまで伸びていると考えられている。その細胞は脊髄の胸部領域および腰部領域で始まるので、ＳＮＳは胸腰部流出を有すると言われている。これらの神経の軸索は、前部小根／根を通って脊髄を離れる。これらは脊髄（感覚）神経節の近くを通り、そこで脊髄神経の前部分枝に入る。しかし、体性神経支配とは異なり、これらは脊柱に沿って伸びる傍脊椎神経節（脊柱の近くにある）または前椎骨神経節（大動脈分岐部の近くにある）のいずれかに接続する白い分枝コネクタを介して迅速に分離する。
【００８５】
標的臓器および腺に到達するために、軸索は体内を長距離移動しなければならず、これを達成するために、多くの軸索はシナプス伝達を介して第２細胞にそれらのメッセージを中継する。軸索の末端は、空間、シナプスを横切って第２細胞の樹状突起につながっている。第１細胞（シナプス前細胞）はシナプス間隙を横切って神経伝達物質を送り、そこでそれは第２細胞（シナプス後細胞）を活性化する。その後、メッセージは最終宛先に運ばれる。
【００８６】
ＳＮＳおよび末梢神経系の他の構成要素において、これらのシナプスは、上記のように、神経節と呼ばれる領域で作られる。その繊維を送る細胞は神経節前細胞と呼ばれ、その繊維が神経節を離れる細胞は神経節後細胞と呼ばれる。上記のように、ＳＮＳの神経節前細胞は、脊髄の第１の胸部（Ｔ１）セグメントと第３の腰部（Ｌ３）セグメントとの間に位置している。神経節後細胞は、それらの細胞体を神経節に有し、それらの軸索を標的器官または腺に送る。
【００８７】
神経節には、交感神経幹だけでなく、交感神経線維を頭や胸部の器官に送る頸神経節（上、中、下）や、腹腔および腸間膜神経節（交感神経線維を腸に送る）も含まれる。
【００８８】
１．腎臓の神経支配
図１４が示すように、腎臓は、腎動脈と密接に関連している腎神経叢（ＲＰ）によって神経支配されている。腎神経叢（ＲＰ）は、腎動脈を囲み、かつ腎動脈の外膜内に埋め込まれている自律神経叢である。腎神経叢（ＲＰ）は、腎臓の実体に到達するまで腎動脈に沿って延びている。腎神経叢（ＲＰ）に寄与する線維は、腹腔神経節、上腸間膜神経節、大動脈神経節神経節および大動脈神経叢から生じる。腎神経とも呼ばれる腎神経叢（ＲＰ）は、主に交感神経成分からなる。腎臓の副交感神経支配はない（または少なくともごくわずかである）。
【００８９】
神経節前神経細胞体は、脊髄の中間帯外側細胞柱に位置する。神経節前軸索は、傍脊椎神経節を通過し（シナプス形成しない）、より小さな内臓神経、最小内臓神経、第１の腰部内臓神経、第２の腰部内臓神経、そして腹腔神経節、上腸間膜神経節、大動脈神経節へと進む。神経節後神経細胞体は、腹腔神経節、上腸間膜神経節、および大動脈腎臓神経節から腎神経叢（ＲＰ）に出て、腎血管系に分布している。
【００９０】
２．腎臓交感神経活性
メッセージは、双方向フローでＳＮＳを通過する。遠心性メッセージは、身体の様々な部分で同時に変化を引き起こす可能性がある。例えば、交感神経系は心拍を加速させ、気管支の気道を広げ、大腸の運動性（運動）を低下させ、血管を収縮させ、食道の蠕動運動を増加させ、瞳孔の拡大、立毛（鳥肌）および発汗（汗）を引き起こし、血圧を上げる可能性がある。求心性メッセージは、体内の様々な臓器や感覚受容体から他の器官、特に脳に信号を伝える。
【００９１】
高血圧、心不全、および慢性腎臓病は、ＳＮＳ、特に腎臓交感神経系の慢性的な活性化に起因する多くの病状のうちの一部である。ＳＮＳの慢性的な活性化は、これらの病状の進行を促進する不適応反応である。レニン−アンジオテンシン−アルドステロン系（ＲＡＡＳ）の薬学的管理は、ＳＮＳの過剰活性を減少させるための長年の、しかし幾分効果のないアプローチであった。
【００９２】
上記のように、腎臓交感神経系は、実験的にもヒトにおいても、高血圧、体液過剰の状態（心不全など）、および進行性腎疾患の複雑な病態生理学への主要な寄与因子として同定されている。腎臓から血漿へのノルエピネフリンの溢流を測定するための放射性トレーサ希釈法を用いた研究は、本態性高血圧症患者、特に若い高血圧患者における腎臓ノルエピネフリン（ＮＥ）溢流率の上昇を明らかにし、これは心臓からのＮＥ溢流率の上昇に呼応して、早期高血圧で典型的に見られる血行動態プロファイルと一致しており、心拍数、心拍出量、および腎血管抵抗の増加を特徴とする。本態性高血圧症は一般に神経原性であり、しばしば顕著な交感神経系過活性を伴うことが現在知られている。
【００９３】
この患者群における心臓および腎臓から血漿へのＮＥ溢流の誇張された増加によって示されるように、心臓腎臓交感神経活性の活性化は、心不全においてさらに一層顕著である。この概念に沿って、全体的な交感神経活性、糸球体濾過率、および左室駆出とは無関係の、鬱血性心不全患者における全原因死亡率および心臓移植に対する腎臓交感神経活性化に強く否定的な予測値が最近実証された。これらの知見は、腎臓交感神経刺激を軽減するように設計された治療計画は心不全患者の生存率を改善する可能性があるという考えを支持する。
【００９４】
慢性腎疾患も末期腎疾患も、交感神経活性が高まることを特徴としている。末期腎臓病患者では、中央値を超えるノルエピネフリンの血漿中濃度が、全原因死亡および心血管疾患による死亡の両方について予測的であることが実証されている。これは、糖尿病性または造影剤腎症を患っている患者にも当てはまる。罹患した腎臓から発生する感覚求心性信号がこの患者グループの中枢性交感神経流出の亢進を引き起こし、持続させる主な原因であることを示唆する説得力のある証拠があり、この亢進は、高血圧、左心室肥大、心室性不整脈、突然の心臓死、インスリン抵抗性、糖尿病、およびメタボリックシンドロームなどの慢性交感神経過活性の周知の有害な結果の発生を促進する。
【００９５】
（ｉ）腎臓交感神経刺激性活性
腎臓への交感神経は血管、傍糸球体装置および腎尿細管で終わる。腎臓交感神経の刺激は、レニン放出の増加、ナトリウム（Ｎａ＋）再吸収の増加、および腎血流の減少を引き起こす。腎機能の神経調節のこれらの要素は、交感神経緊張の高まりを特徴とする病状においてかなり刺激され、高血圧患者における血圧の上昇に明らかに寄与する。腎遠心性交感神経刺激の結果としての腎血流および糸球体濾過率の減少は、心腎症候群における腎機能不全、すなわち慢性心不全の進行性合併症としての腎機能障害の礎石である可能性が高く、これは臨床的に通常、患者の臨床状態および治療によって変動する。腎遠心性交感神経刺激の影響を阻止するための薬理学的戦略には、中枢作用性交感神経阻害薬、β阻害薬（レニン放出を減少させることを意図）、アンジオテンシン変換酵素阻害薬および受容体阻害薬（アンジオテンシンＩＩの作用およびレニン放出によるアルドステロン活性化を阻害することを意図）、および利尿薬（腎臓交感神経によるナトリウムおよび水分貯留に対抗することを意図）が含まれる。しかしながら、現在の薬理学的戦略は、限られた有効性、コンプライアンス問題、副作用などを含む著しい制限がある。
【００９６】
（ｉｉ）腎感覚求心性神経活性
腎臓は腎感覚求心性神経を介して中枢神経系の一体構造と通信する。いくつかの形態の「腎臓損傷」は、感覚求心性信号の活性化を誘発し得る。例えば、腎虚血、一回拍出量もしくは腎血流の減少、または多量のアデノシン酵素は、求心性神経伝達の活性化を引き起こし得る。図１５および図１６に示すように、この求心性伝達は腎臓から脳へのものでも、あるいは一方の腎臓から他方の腎臓へのもの（中枢神経系を介する）でもよい。これらの求心性信号は集中的に統合されており、交感神経流出の増加をもたらし得る。この交感神経駆動は腎臓に向けられ、それによってＲＡＡＳを活性化し、そしてレニン分泌の減少、ナトリウム保持、体積保持および血管収縮を誘導する。中枢交感神経過活性はまた、心臓および末梢血管系などの交感神経によって神経支配される他の器官および身体構造にも影響を及ぼし、説明したような交感神経活性化の有害作用をもたらし、そのいくつかの局面は血圧の上昇にも寄与する。
【００９７】
したがって、生理学は、（ｉ）遠心性交感神経による組織の調節が不適切なレニン放出、塩保持、および腎血流の減少を減少させること、および（ｉｉ）求心性感覚神経による組織の調節が、視床下部後部および反対側の腎臓への直接の影響によって、高血圧および中枢性交感神経緊張の増加に関連する他の病状への全身的寄与を減少させることを示唆する。求心性腎臓神経支配除去の中枢性低血圧効果に加えて、心臓および血管系などの他の様々な交感神経支配器官への中枢性交感神経流出の望ましい減少が予想される。
【００９８】
Ｂ．腎臓神経支配除去のさらなる臨床的利点
上記のように、腎臓神経支配除去は、高血圧、メタボリックシンドローム、インスリン抵抗性、糖尿病、左室肥大、慢性末期腎臓病、心不全における不適切な体液貯留、心腎症候群、および突然死などの全体的および特に腎交感神経活性の増加を特徴とするいくつかの臨床症状の治療に価値があると思われる。求心性神経信号の減少は交感神経の緊張／駆動の全身的減少に寄与するので、腎臓の神経支配除去はまた、全身性交感神経活動亢進に関連する他の状態を治療するのに有用であり得る。したがって、腎臓の神経支配除去はまた、図１３で特定されるものを含む、交感神経によって神経支配される他の器官および身体構造にも利益をもたらし得る。例えば、前述のように、中枢性交感神経刺激の減少は、メタボリックシンドロームおよびＩＩ型糖尿病を患っている人々を苦しめるインスリン抵抗性を減少させる可能性がある。
さらに、骨粗鬆症の患者もまた交感神経的に活性化されており、腎臓神経支配除去を伴う交感神経駆動の下方制御から恩恵を受ける可能性がある。
【００９９】
Ｃ．腎動脈への血管内アクセスの達成
本技術によれば、左および／または右の腎動脈と密接に関連している左および／または右の腎神経叢（ＲＰ）の神経調節は、血管内アクセスを介して達成され得る。図１７が示すように、心臓の収縮によって動いた血液は、大動脈によって心臓の左心室から運ばれる。大動脈は胸部を通って下降し、左右の腎動脈に分岐している。腎動脈の下で、大動脈は左右の腸骨動脈で分岐する。左右の腸骨動脈は、それぞれ左右の脚を通って下降し、左右の大腿動脈を結ぶ。
【０１００】
図１８が示すように、血液は静脈内に集まり、大腿静脈を通って腸骨静脈内へ、そして下大静脈内へ流れ心臓に戻る。下大静脈は左右の腎静脈に分岐している。腎静脈の上では、下大静脈が上昇して心臓の右心房に血液を運ぶ。右心房から、血液は右心室を通して肺に送り込まれ、そこで酸素添加される。酸素添加された血液は、肺から左心房に運ばれる。酸素添加された血液は、左心房から左心室によって大動脈に運ばれる。
【０１０１】
後により詳細に説明するように、大腿動脈は、鼠径靭帯の中点のすぐ下にある大腿三角の基部にアクセスしてカニューレ挿入することができる。このアクセス領域を通してカテーテルを大腿動脈に経皮的に挿入し、腸骨動脈および大動脈を通過させ、左または右のいずれかの腎動脈に配置することができる。これは、それぞれの腎動脈および／または他の腎血管への低侵襲性アクセスを提供する血管内経路を含む。
【０１０２】
手首、上腕、および肩領域は、動脈系へのカテーテルの導入のための他の位置を提供する。例えば、橈骨動脈、上腕動脈、または腋窩動脈のいずれかのカテーテル法が、選択事例で利用され得る。これらのアクセスポイントを介して導入されたカテーテルは、標準的な血管造影法を用いて左側の鎖骨下動脈（または右側の鎖骨下動脈および腕頭動脈を介して）、大動脈弓を通過させ、下行大動脈を下り、腎動脈へと移動させることができる。
【０１０３】
Ｄ．腎血管系の特性および特徴
左および／または右の腎神経叢（ＲＰ）の神経調節は、血管内アクセスを通して本技術によって達成され得るので、腎血管系の特性および特徴は、そのような腎臓神経調節を達成するための装置の設計、システム、および方法に制約を課し、および／またはそれらに情報を与える。これらの特性および特徴の一部は、患者集団全体にわたっておよび／または経時的に特定の患者内で、ならびに高血圧、慢性腎臓病、血管疾患、末期腎臓病、インスリン抵抗性、糖尿病、メタボリックシンドロームなどの病状に応じて変化し得る。本明細書で説明するように、これらの特性および特徴は、処置の有効性および血管内装置の特定の設計に関係している可能性がある。対象となる特性は、例えば、材料／機械的、空間的、流体力学的／血行動態、および／または熱力学的特性を含み得る。
【０１０４】
前述のように、カテーテルは、低侵襲性血管内経路を介して左または右のいずれかの腎動脈に経皮的に前進させることができる。しかしながら、例えば、カテーテルを使用して日常的にアクセスされるいくつかの他の動脈と比較して、腎動脈はしばしば極めて曲がりくねっており、比較的小さい直径であり得、および／または比較的短いことがあり得るので、低侵襲性腎動脈アクセスは困難かもしれない。さらに、腎動脈アテローム性動脈硬化症は多くの患者、特に心血管疾患を有する患者において一般的である。腎動脈の解剖学的構造もまた、患者ごとに大きく異なる可能性があり、低侵襲性アクセスをさらに複雑にしている。患者間の著しい変動は、例えば、相対的蛇行、直径、長さ、および／またはアテローム硬化性プラーク負荷、ならびに腎動脈が大動脈から分岐する離脱角度において見られ得る。血管内アクセスを介して腎臓神経調節を達成するための装置、システム、および方法は、腎動脈に低侵襲的にアクセスするときの患者集団にわたる腎動脈解剖学的構造およびその変種のこれらおよび他の局面を説明するべきである。
【０１０５】
腎動脈アクセスを複雑にすることに加えて、腎臓の解剖学的構造の詳細はまた、神経調節装置と腎動脈の管腔表面または壁との間の安定した接触の確立を複雑にする。例えば、ナビゲーションは、腎動脈内の狭い空間、ならびに動脈の屈曲度によって妨げられる可能性がある。さらに、一貫した接触の確立は患者の動き、呼吸および／または心周期によって複雑なものとなっているが、それはこれらの要因が大動脈に対する腎動脈の著しい動きを引き起こす可能性があり、心周期が腎動脈を一時的に膨張させる（すなわち動脈の壁の拍動をもたらす）可能性があるからである。
【０１０６】
腎動脈にアクセスして神経調節装置と動脈の管腔表面との間の安定した接触を容易にした後でも、動脈の外膜内外の神経は、神経調節装置を介して安全に調節されるべきである。腎動脈内から温熱治療を効果的に適用することは、そのような治療に関連する潜在的な臨床的合併症を考えると重要である。例えば、腎動脈の内膜および中膜は熱による損傷を非常に受けやすい。以下により詳細に論じるように、血管管腔をその外膜から分離する内膜中膜の厚さは、標的腎臓神経が動脈の管腔表面から数ミリメートル離れていてもよいことを意味する。十分なエネルギーが標的腎臓神経に送達されるかまたはそこから熱除去されて、壁が凍結、乾燥、または別の方法で望ましくない程度に潜在的に影響を受ける程度まで血管壁を過度に冷却または加熱することなく標的腎臓神経を調節する。過度の加熱に伴う潜在的な臨床的合併症は、動脈を流れる凝固血からの血栓形成である。この血栓が腎臓梗塞を引き起こし、それによって腎臓に不可逆的な損傷を引き起こす可能性があることを考えると、腎動脈内からの温熱治療は慎重に適用されるべきである。したがって、治療中に腎動脈に存在する複雑な流体力学および熱力学的条件、特に治療領域における熱伝達力学に影響を及ぼし得るものは、腎動脈内からのエネルギーを加えること（例えば熱エネルギーを加熱する）および／または組織から熱を除去すること（例えば熱条件を冷却する）において重要であり得る。
【０１０７】
治療位置も臨床的有効性に影響を及ぼし得るので、神経調節装置はまた、腎動脈内でのエネルギー送達要素の配置および再配置が調節可能になるように構成されるべきである。例えば、腎神経が腎動脈の周囲に周方向に間隔を空けて配置されている可能性があることを考えると、腎動脈内から全周治療を適用することは魅力的であり得る。状況によっては、継続的な円周治療に起因する可能性がある全円形病変は、腎動脈狭窄に潜在的に関連している可能性がある。したがって、腎動脈の長手方向寸法に沿ったより複雑な損傷の形成、および／または複数の治療位置への神経調節装置の再配置が望ましい場合がある。しかしながら、周方向切除を作成することの利点は腎動脈狭窄の可能性を上回る可能性があり、あるいは危険性は特定の実施形態または特定の患者において軽減され、周方向切除を生成することが目標となり得る。加えて、神経調節装置の可変的な位置決めおよび再位置決めは、腎動脈が特に曲がりくねっている、または腎動脈主血管から離れた近位の分枝血管があり、特定の位置での治療を困難にしている状況では有用であることが判明してもよい。腎動脈内の機器の操作はまた、機器が腎動脈につける機械的損傷を考慮する必要がある。例えば、挿入、操作、屈曲部の通り抜けなどによる動脈内の装置の動きは、内膜の切開、穿孔、露出、または内部弾性膜の破壊に寄与し得る。
Ｖ．その他の例
１．神経調節療法を最適化するためのシステムであって、システムは、
神経調節カテーテルであって、
近位部分および遠位部分を有する細長いシャフトであって、シャフトは、患者の血管内の治療領域に遠位部分を血管内で配置するように構成された、細長いシャフトと、
シャフトの遠位部分にある神経調節アセンブリと、
少なくとも１つのセンサであって、血管に関する血行動態データを送信するように構成されたことを特徴とする少なくとも１つのセンサと
を含むことを特徴とする神経調節カテーテルと、
メモリおよびプロセッサを有するコンピューティング装置であって、メモリは命令を格納し、該命令はプロセッサによって実行されると、システムに、
血管の三次元画像に関するデジタルデータを受信するステップ、
センサから血行動態データを受信するステップ、
プロセッサにおいて、三次元画像データおよび血行動態データに少なくとも部分的に基づいて血管の計算流体力学（ＣＦＤ）モデルを生成するステップ、
ＣＦＤモデルに基づいて、神経調節療法に適した血管の標的領域および神経調節療法にあまり適していない血管の回避領域を識別するステップ、および
回避領域を示す視覚的マーカを含む血管の表現を表示するステップ、
を含む動作を実行させることを特徴とするコンピューティング装置と
を含むことを特徴とするシステム。
２．血管が腎血管、腎動脈、肺動脈、肝動脈、冠状動脈、または大動脈であることを特徴とする実施例１に記載のシステム。
３．血管が主血管、主血管の少なくとも１つの分岐血管、または少なくとも１つの分岐血管に直接結合された少なくとも１つの補助血管、または主血管に結合された別の血管であることを特徴とする実施例１に記載のシステム。
４．センサが血圧センサまたは血流センサのうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする前述の例のいずれかに記載のシステム。
５．神経調節カテーテルがシャフトの遠位部分に送信機をさらに含み、送信機が血管内の神経調節アセンブリの現在位置を受信機に通信するように構成されていることを特徴とする前述の例のいずれかに記載のシステム。
６．送信機が神経調節カテーテルの位置をリアルタイムで通信するように構成されていることを特徴とする実施例５に記載のシステム。
７．メモリが命令を更に格納し、該命令は、プロセッサによって実行されたときに、システムに、血管内の神経調節カテーテルの位置に関する位置データを神経調節カテーテルから受信するステップ、およびプロセッサを介して、識別された回避領域に基づいて装置位置で神経調節療法を進めるべきかどうかのユーザへの推奨を提供するステップを含む動作を実行させる命令をさらに格納することを特徴とする前述の例のいずれかに記載のシステム。
８．プロセッサを介して推奨を提供するステップが、回避領域を示す信号をユーザに生成するステップを含み、信号が、音声信号、視覚信号、触覚信号、またはそれらの組み合わせを含むことを特徴とする実施例７に記載のシステム。
９．推奨を提供するステップが、閾値血行動態パラメータを超え、それによって少なくとも１つの局所的な流れ異常を示す血行動態データ内の少なくとも１つの血行動態パラメータを有する血管の１つ以上の部分における神経調節療法の回避を推奨するステップをさらに含むことを特徴とする実施例７に記載のシステム。
１０．血管の表現を表示するステップが、神経調節療法を施す血管の標的領域のマーカを表示するステップをさらに含むことを特徴とする前述の例のいずれかに記載のシステム。
１１．血管の表現を表示するステップが、表現上に血管の第１の部分を表示するステップと、表現上に血管の第２の部分を表示するステップとをさらに含み、第２の部分は血管の１つ以上の回避領域に対応し、表示された第１の部分は表示された第２の部分と比較して低い解像度を有することを特徴とする前述の例のいずれかに記載のシステム。
１２．血行動態データを受信するステップが、血圧、血流、および／または血液インピーダンスに関するデータを受信するステップを含むことを特徴とする前述の例のいずれかに記載のシステム。
１３．少なくとも１つのセンサがシャフトの遠位部分にあることを特徴とする前述の例のいずれかに記載のシステム。
１４．少なくとも１つのセンサを有するガイドワイヤをさらに備えることを特徴とする実施例１から１２のいずれかに記載のシステム。
１５．血管の三次元画像に関するデジタルデータを受信するステップが、血管造影法、Ｘ線撮像、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）、ＭＲＩ、またはそれらの組み合わせを使用して取得されたデータを受信するステップを含むことを特徴とする前述の例のいずれかに記載のシステム。
１６．血行動態データを受信するステップが、少なくとも概して層流を有する血管の主要部分内の位置で測定された血圧データおよび／または血流データを受信するステップ、または血行動態データを受信するステップが、少なくとも１つの分岐血管および／または少なくとも１つの補助血管内の位置で測定された血圧データおよび／または血流データを受信するステップを含むことを特徴とする前述の例のいずれかに記載のシステム。
１７．血管の回避領域を識別するステップが、小孔、気管分岐部、テーパ領域、石灰化、線維筋形成異常、動脈瘤、分岐部、またはそれらの組み合わせ上でまたはその近傍で血管の部分を識別するステップを含むことを特徴とする前述の例のいずれかに記載のシステム。
１８．血管の計算流体力学モデルを生成するステップが、経験的データまたは集塊データから導出される血行動態パラメータを適用するステップを含むことを特徴とする前述の例のいずれかに記載のシステム。
１９．メモリが、プロセッサによって実行されたときに、システムに、識別された標的領域および識別された回避領域を示す視覚的な指標を含む血管のＣＦＤ表現をユーザインタフェース上に表示するステップを含む動作を実行させる命令をさらに格納することを特徴とする前述の例のいずれかに記載のシステム。
２０．メモリが、プロセッサによって実行されたときに、システムに、血管内の現在の神経調節カテーテル位置で神経調節療法を進めるかどうかについてプロセッサによって作成された推奨を、ユーザインタフェースを介して提供するステップを含む動作を実行させる命令をさらに格納し、推奨が、神経調節カテーテルの現在位置と血管の識別された標的領域および／または識別された回避領域との比較に基づくことを特徴とする前述の例のいずれかに記載のシステム。
２１．回避領域を識別するステップが、低い壁剪断応力（ＷＳＳ）、高いＷＳＳ、高いＷＳＳ勾配、小孔、気管分岐部、テーパ領域、石灰化、線維筋形成異常、動脈瘤、分岐、血流分離領域、渦、衝突血流領域、乱流領域、二次血流領域、またはそれらの組み合わせを有する血管の部分を識別するステップを含むことを特徴とする前述の例のいずれかに記載のシステム。
２２．神経調節療法について血管を評価するための方法であって、方法は、
プロセッサで、血管の三次元画像に関するデジタルデータを受信するステップ、
プロセッサで、血管に関する血行動態データを受信するステップ、
画像データおよび血行動態データに少なくとも部分的に基づいて、血管の計算流体力学（ＣＦＤ）モデルをプロセッサで生成するステップ、
ＣＦＤモデルを参照して、神経調節療法の血管の回避領域を識別するステップであって、回避領域は、流れの分離、渦形成、流れの衝突、低い壁剪断応力（ＷＳＳ）、または高いＷＳＳ勾配のうちの少なくとも１つの領域を含む、ステップ、および、
識別された回避領域を示す視覚的マーカを含む血管の表現をユーザインタフェース上に表示するステップ
を含むことを特徴とする方法。
２３．血管が腎動脈、肺動脈、肝動脈、冠状動脈、または大動脈であることを特徴とする実施例２２に記載の方法。
２４．血管が主血管、主血管の少なくとも１つの分岐血管、または少なくとも１つの分岐血管に直接結合された少なくとも１つの補助血管、または主血管に結合された別の血管であることを特徴とする実施例２２に記載の方法。
２５．プロセッサを介して推奨を提供するステップが、回避領域を示す信号をユーザに生成するステップを含み、信号が、音声信号、視覚信号、触覚信号、またはそれらの組み合わせを含むことを特徴とする実施例２２から２４のいずれかに記載の方法。
２６．血管の表現を表示するステップが、神経調節療法を施す血管の標的領域のマーカを表示するステップをさらに含む、実施例２２から２５のいずれかに記載の方法。
２７．血管の表現を表示するステップが、表現上に血管の第１の部分を表示するステップと、
表現上に血管の第２の部分を表示するステップとをさらに含み、該表現は第２の部分が血管の１つ以上の回避領域に対応し、表示された第１の部分が表示された第２の部分と比較して低い解像度を有することを特徴とする実施例２２から２６のいずれかに記載の方法。
２８．血行動態データを受信するステップが、血圧、血流、および／または血液インピーダンスに関するデータを受信するステップを含むことを特徴とする実施例２２から２７のいずれかに記載の方法。
２９．血行動態データを受信するステップが、外部圧力カフを介して血圧データを受信するステップ、および／または磁気共鳴画像法（ＭＲＩ）、非侵襲性超音波ドップラシフト流量計、またはそれらの組み合わせを介して血流データを受信するステップを含むことを特徴とする実施例２２から２７のいずれかに記載の方法。
３０．血管の三次元画像に関するデジタルデータを受信するステップが、血管造影法、Ｘ線撮像、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）、ＭＲＩ、またはそれらの組み合わせを使用して取得されたデータを受信するステップを含むことを特徴とする実施例２２から２９のいずれかに記載の方法。
３１．血行動態データを受信するステップが、少なくとも概して層流を有する血管の主要部分内の位置で測定された血圧データおよび／または血流データを受信するステップを含むことを特徴とする実施例２２から２７のいずれかに記載の方法。
３２．推奨を提供するステップが、
閾値血行動態パラメータを超え、それによって少なくとも１つの局所的な流れ異常を示す血行動態データ内の少なくとも１つの血行動態パラメータを有する血管の１つ以上の部分における神経調節療法の回避を推奨するステップ
をさらに含むことを特徴とする実施例２２から３１のいずれかに記載の方法。
３３．血管の回避領域を識別するステップが、小孔、気管分岐部、テーパ領域、石灰化、線維筋形成異常、動脈瘤、分岐部、またはそれらの組み合わせ上でまたはその近傍で血管の部分を識別するステップを含むことを特徴とする実施例２２から３２のいずれかに記載の方法。
３４．血管の計算流体力学モデルを生成するステップが、経験的データまたは集塊データから導出される血行動態パラメータを適用するステップを含むことを特徴とする実施例２２から３３のいずれかに記載の方法。
３５．ヒト患者の血管における神経調節療法を最適化する方法であって、方法は、
プロセッサで、血管の三次元画像に関するデジタルデータを受信するステップ、
プロセッサで、血管に関連する血行動態データを受信するステップ、
画像データおよび血行動態データに少なくとも部分的に基づいて、血管の計算流体力学（ＣＦＤ）表現をプロセッサで生成するステップであって、計算流体力学表現は流れパラメータを含む、ステップ、
プロセッサを介して、神経調節療法に適した血管の標的領域および神経調節療法にあまり適していない血管の回避領域を識別するステップ、および、
識別された標的領域および識別された回避領域を示す視覚的な指標を含む血管のＣＦＤ表現をユーザインタフェース上に表示するステップ
を含むことを特徴とする方法。
３６．回避領域を識別するステップが、低い壁剪断応力（ＷＳＳ）、高いＷＳＳ、高いＷＳＳ勾配、小孔、気管分岐部、テーパ領域、石灰化、線維筋形成異常、動脈瘤、分岐、血流分離領域、渦、衝突血流領域、乱流領域、二次血流領域、またはそれらの組み合わせを有する血管の部分を識別するステップを含むことを特徴とする実施例３５に記載の方法。
３７．血管内に配置されたセンサが神経調節カテーテルのセンサであることを特徴とする実施例３５または実施例３６に記載の方法。
３８．命令を格納する非一時的コンピュータ可読メモリであって、該命令はコンピューティング装置のプロセッサによって実行されると、コンピューティング装置に血管内の標的神経調節療法領域を識別するための動作を実行させることを特徴と仕、該動作は、
血管の三次元画像に関するデータを受信するステップ、
血管に関連する血圧データまたは血流データのうちの少なくとも１つを受信するステップ、
血管画像データおよび血圧および／または血流データに少なくとも部分的に基づいて血管の計算流体力学（ＣＦＤ）モデルを生成するステップ、
神経調節療法に適した血管の標的領域および神経調節療法中に回避する血管の回避領域を識別するステップであって、識別ステップは血管のＣＦＤモデルに基づく、ステップ、および
ユーザインタフェース上に、識別された標的領域および／または識別された回避領域を示す視覚的マーカを含む血管の表現を表示するステップ
を含むことを特徴とする非一時的コンピュータ可読メモリ。
【０１０８】
ＶＩ．結論
本開示は、網羅的であること、または本技術を本明細書に開示された正確な形態に限定することを意図していない。本明細書では例示の目的で特定の実施形態を開示しているが、当業者には理解されるように、本技術から逸脱することなく様々な同等の修正が可能である。場合によっては、本技術の実施形態の説明を不必要にあいまいにすることを避けるために、よく知られている構造および機能は詳細に図示および／または説明されていない。本明細書では方法のステップを特定の順序で提示されているかもしれないが、代替の実施形態では、ステップは他の適切な順序を有することができる。同様に、特定の実施形態の文脈において開示された本技術の特定の態様は、他の実施形態において組み合わされるかまたは排除され得る。さらに、特定の実施形態に関連する利点がそれらの実施形態の文脈において開示されているかもしれないが、他の実施形態もそのような利点を示すことができ、本技術の範囲内に入るために、すべての実施形態が必ずしもそのような利点または本明細書に開示される他の利点を示す必要はない。したがって、本開示および関連技術は、本明細書に明示的に図示および／または記載されていない他の実施形態を包含することができる。
【０１０９】
開示した技術のいくつかの実装形態は、図面を参照して上記に説明されている。説明した技術を実施することができるコンピューティング装置は、１つ以上の中央処理装置、メモリ、入力装置（例えばキーボードおよびポインティング装置）、出力装置（例えば表示装置）、記憶装置（例えばディスクドライブ）、およびネットワーク装置（例えばネットワークインタフェース）を含むことができる。メモリおよび記憶装置は、説明した技術の少なくとも一部を実施する命令を格納することができるコンピュータ可読記憶媒体である。さらに、データ構造およびメッセージ構造は、格納または通信リンク上の信号などのデータ伝送媒体を介して送信することができる。インターネット、ローカルエリアネットワーク、広域ネットワーク、またはポイントツーポイントダイヤルアップ接続などの様々な通信リンクを使用することができる。したがって、コンピュータ可読媒体は、コンピュータ可読記憶媒体（例えば「非一時的」媒体）およびコンピュータ可読伝送媒体を含むことができる。
【０１１０】
本開示を通して、単数形の用語「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、文脈が別段に明示しない限り、複数の指示対象を含む。同様に、単語「または」が２つ以上の項目のリストに関して他の項目から排他的な単一の項目のみを意味するように明確に限定されない限り、そのようなリストにおける「または」の使用は、（ａ）リスト内の任意の単一項目、（ｂ）リスト内のすべての項目、または（ｃ）リスト内の項目の任意の組み合わせを含むものとして解釈されるべきである。さらに、「含む」などの用語は、本開示全体を通して、少なくとも列挙された特徴を含むことを意味し、任意のより多数の同じ特徴および／または１つ以上の追加の種類の特徴が除外されないようにする。本明細書では、「上方」、「下方」、「前方」、「後方」、「垂直方向」、および「水平方向」などの方向の用語を使用して、様々な要素間の関係を表現および明確化することができる。そのような用語は絶対的な向きを意味しないことを理解されたい。本明細書における「一実施形態」、「実施形態」、または同様の記述への言及は、実施形態に関連して説明した特定の特徴、構造、動作、または特性が本技術の少なくとも一実施形態に含まれ得ることを意味する。したがって、本明細書におけるそのような句または記述の出現は、必ずしもすべてが同じ実施形態を参照しているわけではない。さらに、様々な特定の特徴、構造、動作、または特性は、１つ以上の実施形態において任意の適切な方法で組み合わせることができる。
【図１】
0006945625.tif 000002
【図２】
0006945625.tif 000003
【図３】
0006945625.tif 000004
【図４】
0006945625.tif 000005
【図５】
0006945625.tif 000006
【図６】
0006945625.tif 000007
【図７】
0006945625.tif 000008
【図８】
0006945625.tif 000009
【図９】
0006945625.tif 000010
【図１０】
0006945625.tif 000011
【図１１】
0006945625.tif 000012
【図１２】
0006945625.tif 000013
【図１３】
0006945625.tif 000014
【図１４】
0006945625.tif 000015
【図１５】
0006945625.tif 000016
【図１６】
0006945625.tif 000017
【図１７】
0006945625.tif 000018
【図１８】
0006945625.tif 000019