肾神经调制的超声装置、系统、和方法

肾神经调制的超声装置、系统、和方法
【专利摘要】此处公开了用于通过体外施加能量实现肾神经调制的医疗设备、系统和方法。本公开的一个方面涉及结合了采用高强度聚焦的超声的设备的装置、系统、和方法。高强度聚焦的超声可用于施加能量以调制有助于肾功能的神经纤维，或施加能量至馈送或灌注神经纤维的血管结构。用于传递能量的超声换能器可与期望的治疗区域远程地定位和/或可定位在患者的身体外。在特定实施例中，超声换能器可耦合至靶向系统，该靶向系统可位于体外或血管内。
【专利说明】肾神经调制的超声装置、系统、和方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2012年4月27日提交的美国临时专利申请N0.61/639，771的优先权的权益，该申请通过引用整体结合于此。

【技术领域】
[0003]本公开涉及一种神经调制的超声装置、系统、和方法。具体而言，若干实施例涉及用于将能量施加至接近肾动脉的神经的高强度聚焦超声装置。

【背景技术】
[0004]高血压、心脏衰竭、慢性肾脏疾病、胰岛素抗性、糖尿病和代谢综合征代表了显著且不断增长的全球健康问题。目前这些病症的治疗包括非药理、药理和基于设备的方法。尽管这些各种治疗选项，用于防止疾病状态及其后遗症的发展的血压控制和治疗努力的速率仍然不能令人满意。虽然这种情况的原因是多方面的并且包括不符合处方治疗、在疗效、不利事件分布、及其他方面响应的异质性的问题，但显而易见的是，替代选项对补充这些病症的当前治疗的治疗方案是有用的。

【专利附图】

【附图说明】
[0005]图1为示出了交感神经系统(SNS)以及大脑如何经由SNS与大脑通信的概念图。
[0006]图2为神经支配左肾以形成围绕左肾动脉的肾丛的神经的放大解剖视图。
[0007]图3A和3B分别为描绘了在大脑和肾脏之间的神经传出和传入通信的人体的解剖和概念图。
[0008]图4A和4B分别为人的动脉和静脉血管的解剖图。
[0009]图5为高强度聚焦的超声肾神经调制的系统的视图，该系统包括外部超声能量发生器和外部治疗设备。
[0010]图6为高强度聚焦的超声肾神经调制的系统的视图，该神经调制系统包括外部超声能量发生器和外部治疗设备以及插入到患者的血管系统内的血管内靶向系统。
[0011]图7为治疗系统的视图，该治疗系统包括与放置在肾动脉内或肾动脉附近的血管内设备上的靶向元件相关联的磁接收器。
[0012]图8为治疗系统的视图，该治疗系统包括与放置在肾动脉内或肾动脉附近的血管内导管上的靶向元件相关联的磁发射器。
[0013]图9为治疗系统的视图，该治疗系统包括与治疗设备和靶向系统相关联的外部声学发射器以及声学接收器，靶向元件包括放置在肾动脉内或肾动脉附近的血管内设备上的声学接收器。
[0014]图10为治疗系统的视图，该治疗系统包括与血管内设备上的靶向元件相关联的声学发射器和接收器。
[0015]图11为治疗系统的视图，该治疗系统包括与血管内设备上的靶向元件相关联的单独的声学发射器。
[0016]图12为治疗系统的视图，该治疗系统包括与血管内设备上的靶向元件相关联的可致动声学发射器。
[0017]图13为治疗系统的视图，该治疗系统包括与血管内设备上的靶向元件相关联的声学接收器。
[0018]图14为包括环形换能器的治疗系统的视图。
[0019]图15为治疗系统的视图，该治疗系统包括与血管内设备上的靶向元件相关联的多个声学接收器。
[0020]图16为治疗系统的视图，该治疗系统包括与血管内设备上的靶向元件相关联的收发器。
[0021]图17为治疗系统的视图，该治疗系统包括与血管内设备上的靶向元件相关联的革巴向材料。
[0022]图18为包括可致动换能器的治疗设备的视图。
[0023]图19为包括患者水带的治疗设备的视图，治疗设备被配置成围绕患者水带移动。

【具体实施方式】
[0024]本公开涉及用于实现超声诱导的肾神经调制的装置、系统、和方法。超声诱导的肾神经调制可包括，例如，支配肾脏的神经的部分或完全丧失能力或其他有效破坏。具体而言，肾神经调制包括抑制、减少、和/或阻断沿着支配肾脏的神经纤维(即，传出/或传入神经纤维)的神经通信。这种丧失能力可以是长期的(例如，永久的或为期几个月、几年、或几十年)或短期的(例如，为期几分钟、几小时、几天、或几星期)。肾神经调制预期有效地治疗通过增加的整体交感神经活动表征的若干临床病症,并且具体地与中枢交感神经过度刺激相关联的病症，诸如，高血压、心脏衰竭、急性心肌梗塞、代谢综合征、胰岛素抗性、糖尿病、左心室肥大、慢性和终末期肾脏疾病、在心脏衰竭中的不适当的液体潴留、心肾综合征和猝死。来自肾脏的传入神经信号的减少有助于交感神经紧张/冲动(drive)的全身性减少。肾神经调制预期可有用于治疗与全身交感神经过度活跃或极度活跃相关的若干病症，并可以潜在地有益于由交感神经支配的各种器官和身体结构。例如，中枢交感神经冲动的减少可减少折磨患有代谢综合征和II型糖尿病的患者的胰岛素抗性。此外，骨质疏松症可被交感神经地激活和并且可得益于伴随肾神经调制的交感神经冲动的下调。下面提供相关病人的解剖和生理学的更详细的描述。
[0025]本公开的实施例可包含具有一个或多个超声换能器的治疗设备。超声换能器可被配置成从相对于患者的体外位置向肾动脉传递超声能量。在特定实施例中，超声换能器可放置在患者的身体外并且可包括放置在患者的身体内的有源或无源超声靶向系统。在其他实施例中，整个系统(例如，超声换能器和靶向系统)可以是体外的。不管超声换能器和靶向系统的布置，所提供的系统可能能够通过将超声能量施加至肾神经来创建损伤。
[0026]虽然本公开被详细说明并且精确到使本领域技术人员能够实现所公开技术，本文所公开的物理实施例仅举例说明本公开的各个方面，本公开的各个也可在其他特定结构中体现。可在不背离通过以下示例所示的本公开的情况下改变细节，但不限于此。
[0027]1.肾神经调制的高强度聚焦的超声
[0028]在配置将能量从血管内施加至血管组织的导管系统中，为了实现治疗效果，能量传递元件一般置于尽可能靠近待治疗的组织。具体而言，最高能量密度一般最靠近能量传递元件的尖端，并且对组织的影响一般随着与尖端之间的距离增加而降低。对于血管内肾神经调制应用，这可导致更高能量传递至肾动脉的内部同时更少的能量被传递至肾神经，肾神经主要位于在肾动脉的内腔壁之上的肾动脉的动脉外膜内。由此，在不过度加热肾动脉的情况下实现调制神经的合适的能量传递可能是复杂的。
[0029]在心脏消融技术中，可创建心脏肌肉的深疤痕(被称为透壁损伤)以控制心律失常。肾神经调制的靶标可不同于心脏消融的靶标，在于肾神经调制一般不期望在血管中创建透壁损伤。神经一般比其他组织更脆弱并且当被加热时可停止传导信号，但不一定有疤痕。同时，神经可位于远离血管内腔壁一定距离，其中加热仪器可设置在血管内腔壁处。
[0030]本文中提供的是可结合高强度聚焦的超声(HIFU)作为能量源以有疗效地治疗组织的装置、方法和系统。这种基于HIFU的系统可结合可以位于体外(S卩，位于患者的身体之夕卜)的元件。例如，系统可包括一个或多个超声换能器，该一个或多个超声换能器可位于患者的身体上或以其他方式位于患者之外。超声能量可包括高于人类听觉阈值的机械振动。超声波可在不对细胞造成伤害的情况下通过活组织和流体传播。通过将高能超声波高度聚焦至明确定义的体积，可出现局部热量上升(例如，>56°C并且通常高达80°C)并且引起快速组织坏死(例如，凝固性坏死)。可在聚焦和周围组织之间观察到陡峭的温度梯度，从而允许产生分界清楚的损伤并且减少附带损害。加热和损害的受控程度可通过能量的用量实现(例如，通过控制传递至源的电能和/或通过控制施加能量的持续时间)。脉冲超声也可用于控制组织改性，并且在特定实施例中，可与其他能量源结合采用(例如，用于成像)。此外，频率选择和孔隙(aperture)尺寸和/或几何形状可用于控制组织改性。
[0031]HIFU可破坏组织的另一机制被称为声空化。该过程是基于细胞结构的振动，该振动通过由于导致细胞死亡的局部压力的快速改变引起的气泡形成导致局部体温过高和机械应力。可以理解，为了本公开的目的，可能不需要组织的坏死。神经通常比周围组织更脆弱并且在一些情况下可通过加热至不导致坏死的温度有效地在功能上被禁用。在特定的实施例中，采用超声波将所选的组织加热至高于正常范围的温度可被称为“声波降解法”。
[0032]HIFU相对于用于肾神经调制的其他能量形态呈现若干优点。在特定实施例中，例如，超声可能够将能量聚焦到距离超声波的源一些距离的一个或多个焦点上。与将能量局部地分布在施加的点处的来自热或射频源的能量施加相反，HIFU可通过超声能量的靶向聚焦将能量聚焦到遥远的点。由此，在包括HIFU的治疗中，能量源可能是远程的(例如，不在肾动脉内或甚至在身体内)并且一般在不干扰位于预期治疗区域附近或远处的组织的情况下实现能量施加和肾神经调制。可在不精确布置导管设备的情况下实现靶向能量传递，从而可允许更大的操作者灵活性并且可向其解剖结构可使将导管置于肾动脉内更具挑战性的患者提供附加的益处。
[0033]在特定的实施例中，HIFU发射器可被配置成将能量聚焦在远离动脉壁一到三毫米的深组织区域上，因此一般避开肾动脉的内膜和介质，同时仍调制可散布在动脉外膜之间并且在动脉壁上一些距离的神经。组织学研究表明，肾神经形成围绕肾动脉外壁的许多纤维丛。虽然一些纤维丛可嵌入在动脉壁的外部中，但一些纤维丛可位于若干毫米外。此外，HIFU可实现深组织加热，该深组织加热预期导致肾神经的完全或大致完全破坏或失活。此夕卜，由于HIFU技术可靶向神经同时使动脉壁不受伤害，因此更高水平的集中热量可以被施加到靶标，从而缩短了手术。此外，HIFU设备可以同时将能量聚焦在多个焦点处，从而可进一步减少手术时间。
[0034]本文所提供的实施例可以包括HIFU换能器、能量聚焦设备、和声频发生器。在本文提供的特定实施例中，HIFU换能器可以是单个元件或元件的阵列，例如，声波晶体或晶体的阵列。在这种布置中，经由聚焦透镜(例如，具有凹腔的透镜)、机械装置(例如，用于在一个或多个轴中移动换能器的一个或多个电机)、晶体的形状、或不同速度的材料的使用，可实现由晶体发射的声波能量的聚焦。腔的实际几何形状可确定从能量施加点(例如，HIFU换能器的位置)到能量聚焦的点的距离。该能量聚焦设备和/或HIFU换能器可配备有温度传感器和温度控制电路，以防止组织和设备本身的过热。
[0035]如所提到的，HIFU超声换能器可以是体外的，从而可基于声学焦点的能量集中(例如，通过经由不与被治疗的组织直接接触的能量换能器施加的能量)促进组织的远程治疗。由于大多数组织被热绝缘，因此由于声学集中而发生的加热通常不会迅速传导远离焦点。HIFU选用的频率可因变于预期衰减、所需的束的横向和轴抑制(containment)、超声波换能器的尺寸和形状、和肾动脉相对于换能器的几何形状和位置，从而可以决定治疗深度。
[0036]超声对身体软组织的成像是有用的，并且在某些实施例中，超声技术的成像能力可用于设备放置和靶向。此外，超声可提供与可有益于靶向的流动和/或弹性有关的信息。以这种方式，神经调制的HIFU设备可用于成像肾动脉、靶向肾神经、确定最佳治疗功率或剂量、和/或确定何时停止治疗。而且，本文中所提供的超声设备可用于靶向、成像、扫描、或其他合适的操作以定位适当的治疗部位和/或提供治疗能量、监测治疗、和/或确定治疗后受影响的组织的尺寸。这种操作可包括多普勒超声(例如，彩色多普勒或能量多普勒)、B模式、脉冲波超声(例如，A模式或M模式)、连续波超声、声学辐射力成像、或弹性成像(例如，使用剪切波)的使用。特定实施例可以利用治疗性超声和/或诊断超声以用于成功的肾神经调制。对于这方面，本文中讨论肾神经控制的相关解剖学和生理学。
[0037]相关的解剖和生理学
[0038]夺感神经系统
[0039]交感神经系统(SNS)与肠神经系统和副交感神经系统一起是自主神经系统的分支。它在基础水平下总是活动的(称为交感神经紧张)，并在有压力的时候变得更加活跃。如神经系统的其他部分一样，SNS通过一系列的互连的神经元进行操作。虽然许多交感神经元位于中枢神经系统(CNS)内，但交感神经元经常被认为是外周神经系统的一部分。脊髓的交感神经元(它是CNS的一部分)经由一系列的交感神经节与外周交感神经元通信。在神经节内，脊髓交感神经元通过突触连接外周交感神经元。脊髓交感神经元被称为突触前(或节前)神经元，而外周神经元被称为突触后(或节后)神经元。
[0040]在交感神经节内的突触处，节前交感神经元释放乙酰胆碱、结合并激活节后神经元上的乙酰胆碱受体的化学信使。响应于该刺激，节后神经元主要释放降肾上腺素(去甲肾上腺素)。持久激活可引起肾上腺素从肾上腺髓质的释放。一旦被释放，去甲肾上腺素和肾上腺素结合外围组织上的肾上腺素能受体。结合至肾上腺素能受体导致神经和激素反应。生理临床表现包括瞳孔扩张、增加的心率、偶尔呕吐、和增加的血压。还可以看出由于汗腺的胆碱能受体的结合引起增加的出汗。
[0041]SNS负责上调和下调的生物体中的多稳态机制。来自SNS的纤维神经支配几乎每个器官系统中的组织，从而向如瞳孔直径、肠道蠕动、和尿排出量的不同的特征提供至少一些调节功能。这个反应也称为身体的交感肾上腺反应，由于末稍在肾上腺髓质中的节前交感神经纤维(而且所有其他交感神经纤维)分泌乙酰胆碱，从而激活肾上腺素(肾上腺素)和较小范围内的降肾上腺素(去甲肾上腺素)的分泌。因此，主要作用于心血管系统的该反应直接经由通过SNS传输的冲动和间接经由从肾上腺髓质分泌的儿茶酚胺介导。
[0042]科学通常将SNS看作自动调节系统，即，在无需有意识的思考的干预的情况下进行运行的系统。由于SNS负责预激身体的行动，因此一些进化理论家建议在早期生物体中运行的SNS用以维持生存。这种预激的一个示例是在唤醒之前的时刻，在该时刻交感神经流出自发地增加为动作做准备。
[0043]1.夺感神经链
[0044]如图1所示，SNS提供允许大脑与身体通信的神经网络。交感神经起源于脊柱内并朝向中间外侧细胞柱(或侧角)中的脊髓的中间，其开始于脊髓的第一胸段并且被认为延伸到第二或第三腰椎段。因为SNS的细胞始于脊髓的胸椎和腰椎区域，因此可以认为SNS具有胸腰椎流出。这些神经的轴突通过前支根/根离开脊髓。它们经过脊柱(感觉)神经节附近，在该处它们进入脊神经的前支。然而，不同于躯体神经支配，它们很快通过白支连接器分离出，白支连接器连接到在脊柱旁延伸的椎旁(位于脊柱附近)或椎前(位于主动脉分支附近)的神经节。
[0045]为了达到靶标器官和腺体，信号在身体中长距离传播。为了完成此举，许多轴突通过突触传导将它们的消息转送至第二细胞。轴突的末稍穿过空间将突触连接至第二细胞的树突。第一细胞(突触前细胞)穿过突触间隙发送神经递质，在突触间隙处第一细胞激活第二细胞(突触后细胞)。该消息然后被携载至最终目的地。在外周神经系统的SNS和其他组件中，在称为神经节的部位处形成这些突触。发送其纤维的细胞被称为节前细胞，而其纤维离开神经节的细胞被称为节后细胞。如上所述，SNS的节前细胞位于脊髓的第一胸椎(Tl)段和第三腰椎(L3)段之间。节后细胞它们的细胞体在神经节中并且将它们的轴突发送至靶标器官或腺体。神经节不仅包括交感神经干还包括将交感神经纤维发送至头部和胸部器官的颈神经节(上、中、下)、和将交感神经纤维发送至肠道的腹腔和肠系膜神经节。
[0046]2.肾肿的神经支配
[0047]如图2所示，肾脏由与肾动脉密切相关的肾丛神经支配。肾丛是围绕肾动脉并且嵌入到肾动脉的动脉外膜中的自主神经丛。肾丛沿着肾动脉延伸直到它到达肾脏的实质处。对肾丛有贡献的纤维由腹腔神经节、肠系膜上神经节、主动脉肾神经节和主动脉丛产生。肾丛(也被成为肾神经)主要由交感神经组件构成。不存在(或至少非常少)肾脏的副交感神经支配。
[0048]节前神经元细胞体位于脊髓的中间外侧细胞柱中。节前轴突穿过椎旁神经节(它们不突触)成为内脏小神经、内脏最小神经、第一腰内脏神经、和第二腰内脏神经，并且它们传播到腹腔神经节、肠系膜上神经节和主动脉肾神经节。节后神经元细胞体退出腹腔神经节、肠系膜上神经节、和主动脉肾神经节到肾丛并且被分配给肾血管系统。
[0049]3.肾夺感神经活动
[0050]消息通过SNS以双向流传播。传出消息可同时触发身体的不同部位的变化。例如，SNS可加快心率，扩大支气管通道，减少大肠的运动(移动)，收缩血管，增加食管的蠕动，弓I起瞳孔放大，引起立毛(鸡皮疙瘩)，导致流汗(出汗)，和升高血压。传入消息将信息从体内的各个器官和感觉受体携载至其它器官，尤其是大脑。
[0051]高血压、心脏衰竭、和慢性肾脏疾病是可导致或加重SNS(特别是肾交感神经系统)的慢性激活的许多疾病状态中的一些。然而，SNS的慢性激活是推动这些疾病状态的演进的不适应反应。肾素-血管紧张素-醛固酮系统(RAAS)的药物管理已长期存在，但的用于抵消SNS的过度活跃的方法有些效率低。
[0052]如上所述，肾交感神经系统已通过实验和在人类中被标识为对高血压的复杂病理生理学、容量超负荷(诸如，心脏衰竭)的状态、和进行性肾脏疾病的主要的贡献者。采用放射性示踪剂稀释方法来测量从肾脏流出到血浆的去甲肾上腺素(NE)的研究已揭示患有原发性高血压的患者(尤其是在年轻的高血压患者中)的增加的肾脏去甲肾上腺素溢出率。与从心脏的去甲肾上腺素溢出一致，增加的肾脏去甲肾上腺素溢出与通常见于早期高血压并且通过增加的心率、心输出量和肾性表征的血液动力学分布一致。现已知原发性高血压通常是神经性的，常伴有明显的SNS过度活跃。
[0053]如由在该患者群中的从心脏和肾脏到血浆的去甲肾上腺素溢出的夸大的增加所证实的，心肾交感神经活动过度活跃可能在心脏衰竭中特别明显。符合这个概念是最近证实的有关患有充血性心脏衰竭的患者中的全因死亡率和心脏移植的肾交感神经激活的强阴性预测值，该肾交感神经激活的强阴性预测值独立于整体交感神经活动、肾小球滤过率、和左室射血分数。这些发现结果支持设计成减少肾交感神经刺激的治疗方案具有提高患有心脏衰竭的患者生存的可能性的概念。
[0054]慢性和终末期肾脏疾病一般表征为升高的交感神经激活。在患有终末期肾脏疾病的患者中，高于中值的去甲肾上腺素的血浆水平已被证实为由于心血管疾病全因死亡和死亡的前兆。这也对患有糖尿病或对比剂诱发的肾病的患者也是正确的。有令人信服的证据表明，建议源于病变的肾脏的感觉传入信号是启动和维持该组患者的升高的中枢交感神经流出的主要贡献者，这促进熟知的慢性交感神经过度活跃的不利后果的发生(诸如，高血压、左心室肥大、室性心律失常、心源性猝死、胰岛素抗性、糖尿病和代谢综合征)。
[0055](i)肾交感神经传出活动
[0056]到肾脏的交感神经终止于血管、肾小球旁器、和肾小管。对肾脏交感神经的刺激导致肾素释放增加、钠(Na+)重新吸收增加、和肾血流量的减少。肾功能的神经调制的这些组件在通过交感紧张提高表征的疾病状态下被大大刺激并且清楚地有助于高血压患者的血压升高。由肾交感神经传出刺激引起的肾血流量和肾小球滤过率的减少可能是心肾综合征中的肾功能的丧失的基础，这是由于慢性心脏衰竭的进行性并发症引起的肾功能不全，具有通常随患者的临床状和治疗而波动的临床过程。用于阻碍肾脏传出交感神经刺激的结果的药理学策略包括中枢性交感神经药物、β阻断剂(旨在减少肾素释放)、血管紧张素转换酶抑制剂和受体阻断剂(旨在阻止由肾素释放引起的血管紧张素II和醛固酮激活)和利尿剂(旨在对抗肾交感神经介导的钠和水潴留)。然而，目前的药理学策略有显著限制，包括有限的疗效、依从性问题、副作用及其他。
[0057]肾感觉传入神经活动
[0058]肾脏经由肾感觉传入神经于CNS中的整个结构通信。几种形式的“肾损伤”可诱导感觉传入信号的激活。例如，肾缺血、每搏输出量或肾血流量的减少、或大量的腺苷酶可触发传入神经通信的激活。如图3A和3B所示，该传入通信可从肾脏到大脑或可从一个肾脏到另一肾脏(经由CNS)。这些传入信号都集中整合，并可能导致增加的交感神经流出。该交感神经冲动被引向肾脏，藉此激活RAAS并诱导增加的肾素分泌、钠潴留、体积潴留和血管收缩。中枢交感神经过度活跃也影响由交感神经支配的其他器官和身体结构(诸如，心脏和外周血管系统)，从而导致所述的交感神经激活的不良影响，该不良影响的几个方面还有助于血压上升。
[0059]因此，生理学建议(a)对具有传出交感神经的组织的调制减少不适当的肾素释放、钠潴留、并减少肾血流量，以及(b)对具有传入感觉神经的组织的调制通过其对下丘脑后部以及对侧肾脏的直接作用来减少对高血压和与中枢交感神经紧张相关联的其他疾病状态的全身性贡献。除了对传入肾神经调制的中枢降压作用，预期到各种其他交感神经支配器官(诸如，心脏和外周血管)的中枢交感神经流出的期望减少。
_0] 肾神经调制的附加临床效益
[0061]如上所述，肾神经调制可能在通过增加的整体和特定肾交感神经活动表征的若干临床病症(诸如，高血压、代谢综合征、胰岛素抗性、糖尿病、左心室肥大、慢性和终末期肾脏疾病、心脏衰竭中的不适当液体潴留、心肾综合征和猝死)的治疗是有价值的。因为传入神经信号的减少有助于交感神经紧张/冲动的全身性减少，因此肾神经调制也可能有利于治疗与全身交感神经极度活跃相关联的其它病症。因此，肾神经调制还可有益于由交感神经(包括图1中所标出的那些)支配的其他器官和身体结构。例如，中枢交感神经冲动的减少可减少折磨患有代谢综合征和II型糖尿病的人们的胰岛素抗性。此外，患有骨质疏松症的患者也被交感神经激活，并且也可能受益于伴随着肾神经调制的交感神经冲动的下调。
[0062]C.向肾动脉施加能暈
[0063]根据本公开，与相应的肾动脉紧密相关联的左侧和/或右侧肾丛的神经调制可通过从体外能量源施加能量(例如，HIFU能量)实现。能量可被聚焦到肾动脉上或肾动脉附近的期望的位置上。在某些实施例中，能量源可与能量聚焦机构结合使用，该能量聚焦机构可以是体内的，并且在某些实施例中，该能量聚焦机构可以是血管内的。
[0064]如4A所示，通过心脏的收缩移动的血液从心脏的左心室通过主动脉输送。主动脉通过胸腔下降且分支成左和右肾动脉。在肾动脉之下，主动脉在左和右髂总动脉处分支。左和右髂总动脉分别通过左和右腿下降并且连接左和右股动脉。
[0065]如图4B所示，血液收集在静脉中并通过股静脉进入髂静脉并进入下腔静脉返回到心脏。下腔静脉分支成左和右肾静脉。在肾静脉之上，下腔静脉上升以将血液输送到心脏的右心房。从右心房，血液通过右心室泵入肺部，血液在肺部处被氧化。从肺部，含氧血被输送到左心房。从左心房，血被通过左心室输送回主动脉。
[0066]如以下更详细描述的，在其中HIFU能量源与血管内聚焦系统结合的实施例中，聚焦系统可经由股动脉引入，股动脉可仅在低于腹股沟韧带的中点的股三角的底部(base)处进入并插管。聚焦系统的导管或其他携载设备可通过该进入部位(例如，经皮插入股动脉)插入并传递到髂动脉、主动脉、和左侧或右侧肾动脉。这包括向相应的肾动脉和/或其他肾脏血管提供微创通路的血管内路径。其他合适的导管插入路径也是可能的。例如，手腕、上臂、和肩部区域提供将导管引入动脉系统的其它位置。在选择情况下可以采用径向、臂状或腋动脉的导管插入。使用合适的血管造影技术，经由这些进入点引入的导管可穿过左侧上的锁骨下动脉(或经由右侧上的锁骨下和头臂动脉)、通过主动脉弓、沿着降主动脉向下并进入肾动脉。
[0067]肾血■管的性质和特性
[0068]由于根据本公开，可通过向肾动脉施加能量实现左侧和/或右侧肾丛的神经调制，肾血管的性质和特性可在用于实现这种肾神经调制的装置、系统和方法的设计上施加约束和/或通知用于实现这种肾神经调制的装置、系统和方法的设计。这些性质和特性可跨人群和/或随时间在特定患者中变化，以及对诸如高血压、慢性肾脏疾病、血管疾病、终末期肾脏疾病、胰岛素抗性、糖尿病、代谢综合征等的疾病状态作出响应。如以下所解释的，这些性质和特性可对治疗手术的临床方面和血管内设备的特定设计具有意义。感兴趣的性质可包括，例如，材料/机械、空间、流体动力/血流量动力学、和/或热力学性质。
[0069]在某些实施例中，配置成与外部HIFU发射器一起使用的设备可经由微创血管内路径经皮前进到左侧或右侧肾动脉中。然而，微创肾动脉进入可能具有挑战性的，例如，因为与使用导管常规进入的一些其它动脉相比，肾动脉往往极其曲折，可具有相对小直径，和/或可具有相对短长度。此外，肾动脉粥样硬化是在许多患者中常见的，特别是那些患有心血管疾病的患者。肾动脉解剖也可对于每个患者而显著不同，这进一步使微创进入复杂化。具体而言，在其中经由成像或其他形态表征肾脏解剖的实施例中，可在确定HIFU能量的适当的焦点时考虑这样的因素。例如，可在相对曲折度、直径、长度、和/或动脉粥样硬化斑块负荷、以及肾动脉从主动脉分支处的射出角度中看到患者之间的显著变化。用于经由体外施加HIFU能量实现肾神经调制的装置、系统和方法可在向肾动脉施加能量时考虑肾动脉解剖的这些和其它方面以及其在整个患者群体上的变化。
[0070]除了使肾动脉进入复杂化之外，肾解剖的细节还可使确定用于HIFU能量的一个或多个焦点复杂化。当神经调制装置包括超声换能器时，将能量适当地聚焦到血管壁上可与治疗成功有关。在其他实施例中，可考虑相对肾动脉或腹主动脉将换能器(多个)放置在患者的皮肤上。然而，施加能量穿过患者可受到介于中间的解剖结构(诸如，骨头、腔或组织)的阻碍。超声能量可与不同类型的结构不同地互相影响。具体而言，能量路径中的骨头的存在可阻碍超声能量的传输。由此，换能器的放置可被选择成优化穿过身体的超声路径。此外，患者运动、呼吸、和/或心脏周期可能引起肾动脉相对于主动脉的显著移动，并且心动周期可瞬时扩张肾动脉(即，导致动脉的壁跳动)，从而进一步使建立HIFU能量的稳定焦点复杂化。
[0071]一旦已建立动脉上的焦点，可经由神经调制装置调制动脉。如以下更详细讨论的，将血管腔与其动脉外膜分离的内膜中层厚度表示靶标肾神经可以距离动脉的内腔表面几毫米。可将足够的能量传递至靶标肾神经，在不过度加热血管壁和使血管壁变干的情况下调制靶标肾神经。与过度加热相关联的另一潜在的临床并发症是由凝固通过动脉流动的血液引起的血栓形成。假定这种血栓可能导致肾梗塞，从而引起对肾脏的损伤，可谨慎应用在肾动脉内的热治疗。因此，在治疗期间在肾动脉中存在的复杂的流体力学和热力学条件(特别是那些可能影响在治疗部位处的热传递动力学的条件)对施加能量(例如，在将热能施加至肾动脉方面)可能是重要的。
[0072]由于治疗的位置也可影响手术的临床方面，因此HIFU施加设备还可配置成允许肾动脉内和肾动脉附近的超声能量焦点的可调节放置和重放置。这种放置可包括调节体外HIFU施加设备或内部聚焦或能量靶向系统中的一个或两个。在某些实施例中，假定肾神经可围绕肾动脉轴向地间隔开，施加全圆周治疗是吸引人的。然而，在一些实例中，可源自连续圆周治疗的全圆损伤可能创建肾动脉狭窄的升高的风险，从而否定肾神经调制的任何潜在的治疗益处。因此，沿着肾动脉的纵向维度形成更复杂的损伤(例如，以线性图案或连续或不连续螺旋形图案)和/或将神经调制装置重放置到多个治疗位置可能是期望的。然而，应当注意，产生圆周消融的益处可能胜过肾动脉狭窄的风险，或可通过某些实施例或在某些患者中减轻风险，并且产生圆周消融可能是靶标。此外，可变的放置和重放置神经调制装置的焦点可证明在其中肾动脉特别曲折或其中存在近端分支血管从肾动脉主血管脱离、在某些具有挑战的位置中进行治疗的情况下是有用的。在肾动脉中的任何能量聚焦设备的操纵还可考虑由设备在肾动脉上施加的机械损伤。例如通过插入、操纵、疏通弯曲等等，由设备在动脉中的运动可导致机械损伤，诸如夹层、穿孔、内膜的剥露、或内部弹性薄层的破坏。
[0073]而且，取决于聚焦设备的结构，通过肾动脉的血流量可被暂时堵塞达较短时间，并且具有最小或无并发症。堵塞的血流量可能或可能不是期望的。例如，在一些情况下，部分或完全堵塞的血流量可通过减少或消除到血液的热损耗来增强在靶标位置处的组织的加热。这可增强加热的强度和/或可预测性。在其他情况下，如以下更详细描述的，在治疗期间允许血液流经靶标部位可有利于减小非靶标组织的加热(例如，在血管的内腔壁处)。然而长达显著量的时间的堵塞可导致对肾脏的损伤，诸如局部缺血。在一些情况下，如果堵塞是实施例的结果，则避免堵塞可能是有利的。此外，可限制堵塞的持续时间(例如，限制成不超过约三或四分钟)。
[0074]基于以上所描述的挑战:(I)体外HIFU能量施加，(2)将能量聚焦在肾动脉上或附近的适当的焦点或聚集区域处，(3)放置和潜在重放置用于多个治疗位置的焦点，(4)成像肾动脉，以及(5)避免或限制血流量堵塞的持续时间，可能感兴趣的肾血管各种独立和从属属性包括，但不限于，血管直径、长度、内膜中层厚度、摩擦系数和曲折度；扩张性、刚度和血管壁的弹性模量；收缩期峰值、舒张末期血流量速度、以及平均收缩压一舒张压峰值血流量速度、和平均/最大体积的血液流速；血液和/或血管壁的比热容、血液和/或容器壁的导热性、流过血管壁治疗部位的血流量和/或辐射传热的导热性；通过呼吸、患者运动、和/或血流量脉动性诱导的相对于主动脉的肾动脉运动；以及肾动脉相对于主动脉的射出角度。将关于肾动脉更详细地讨论这些性质。然而，取决于实现肾神经调制的装置、系统和方法，肾动脉的此类性质还可引导和/或约束设计特性、能量聚焦系统、或各种成像形态。
[0075]在其中在肾动脉中放置辅助聚焦系统或设备(例如，导管)的实施例中，设备可与动脉的几何形状一致。肾动脉血管直径Dea通常在约2-10mm的范围内，并且具有约6mm的平均值。在主动脉/肾动脉连接部处的口及其远端分支之间的肾动脉血管长度Lka —般是在约5-70mm的范围内(例如，约20_50mm的范围内)。由于靶标肾丛嵌入在肾动脉的动脉外膜内，因此复合内膜中层厚度、IMT(即，从动脉的内腔表面到包含靶标神经结构的动脉外膜的径向向外距离)也是显著的，并且通常在约0.5-2.5mm的范围内，具有约1.5mm的平均值。虽然一定深度的治疗对于达到靶标神经纤维是重要的，但可限制深度(例如，距离肾动脉的内壁小于约5mm)，以避免诸如肾静脉之类的非靶标组织和解剖结构。
[0076]可能感兴趣的肾动脉的附加性质是由呼吸和/或血流量脉动性诱导的相对于主动脉的肾的运动程度。位于肾动脉的远端的患者的肾脏可通过呼吸偏移向颅部移动多达4英寸。这可赋予连接主动脉和肾脏的肾动脉显著的运动。因此，刚度和灵活性的平衡可对于神经调制装置以在呼吸的周期期间维持热治疗元件和血管壁之间的接触是有用的。此外，肾动脉和主动脉之间的射出角度(takeoff angle)可在患者之间显著变化，并且(例如由于肾脏运动)还可在患者内动态地变化。射出角度一般可在约30° -135°的范围内。
[0077]肾血管的这些和其他性质可施加对用于经由血管内进入实现肾神经调制的装置、系统和方法的设计的约束和/或通知用于经由血管内进入实现肾神经调制的装置、系统和方法的设计。一些实施例可配置用于进入肾动脉、促进神经调制装置和肾动脉的内腔表面或壁之间的稳定接触、和/或用神经调制装置调节肾神经。
[0078]II1.肾神经调制的装置、系统和方法
[0079]综览
[0080]本文中提供的代表性实施例包括可彼此组合和与其他公开的实施例的特征组合的特征。
[0081]为了提供这些实施例的简洁描述，在说明书中不描述实际实现的所有特征。应当理解，在开发任何这种实际实现时，如在任何工程或设计项目中，可作出许多具体实现决定以实现开发者的具体靶标，诸如符合可从一个实现到另一个实现变化的系统相关和商务相关的约束。此外，各个实施例的特征可酌情交换或彼此结合采用。
[0082]图5示出了用于通过施加HIFU能量诱导左侧和/或侧肾丛的神经调制的系统10。如本文所描述的，左侧和/或右侧肾丛围绕相应的左侧和/或右侧肾动脉。肾丛与相应的肾动脉紧密相关联地延伸到肾脏的实质中。系统10通过体外施加HIFU能量诱导肾丛的神经调制。
[0083]系统10包括可配置成经由换能器14传输声学能量的HIFU治疗设备12。如所描绘的，换能器14可位于壳体16内，壳体16被适当地按尺寸制造并成形以施加至患者的皮肤。例如，外壳16的接触表面18可以是弯曲的或成形为促进与患者的直接且稳定的接触。此外，壳体16可包括用于传输HIFU能量的适当的结构。在其中换能器14由孔盖密封或覆盖的实施例中，孔盖可由能够传输超声能量的材料形成。换能器14可指的是单个换能器或多个换能器14。
[0084]HIFU治疗设备12可耦合至声学能量源(例如，HIFU能量发生器20)。在护理者和/或自动化控制算法30的控制下，发生器20可生成所选择的声学能量的形式和幅度(例如，特定能量频率和/幅度)。电缆24可将换能器14连接至发生器20。在一些实施例中，经由HIFU治疗设备12进行的能量传递可被定时成至少一般对应于一个或多个身体周期(例如，呼吸和/或心搏)。例如，可监测身体周期，可预测动脉的位置的对应变化，并可在周期内按某些间隔传递能量，以增加向靶标组织的能量传递和/或以减少向非靶标组织的能量传递。
[0085]发生器20可以是处理设备32的一部分，处理设备32可包括处理电路，诸如微处理器和显示器34。处理电路可配置成执行与控制算法30相关的存储指令。处理设备32可配置成例如经由电缆24与HIFU治疗设备12通信，以控制到换能器14的电力和/或从换能器14或任何相关的传感器获取信号。处理设备32 (例如，经由显示器34)可配置成提供功率水平或传感器数据(诸如，声音的、视觉的、或其他)的指示，或可配置成将信息传送至另一设备。
[0086]在某些实施例中，HIFU治疗设备12可被配置成直接放置在患者的外部表面上，例如，皮肤上。以这种方式，HIFU治疗设备12可以是非入侵性的。根据患者的临床病症，系统10可包括用于使患者相对于系统10取向的适当的放置设备。这种设备可包括床和系统10的安装系统。具体而言，由于换能器14可配置成通过患者的组织和骨头传输HIFU能量，将HIFU治疗设备12相对于介于中间的解剖结构(例如，耻骨或脊骨)放置在皮肤的期望的位置处，该介于中间的解剖结构可干扰HIFU能量的适当传输。而且，可与成像或其他治疗位置靶向形态结合来确定HIFU治疗设备12的期望的位置。例如，HIFU治疗设备12可沿着患者的组织移动直到到达期望的位置(例如直到实现适当的信号强度或成像亮度)。也可采用将超声图像与MRI图像合并以找出最佳窗口的混合技术。例如，预先从MRI系统获取的图像可与超声图像相关以确定治疗的各方面。
[0087]HIFU治疗设备12可与用于定位肾动脉神经调制治疗区域并将HIFU能量靶向治疗区域的技术和系统结合使用。如本文所讨论的，这种技术可以是体外的或体内的。一旦HIFU能量被适当聚焦，通过换能器14的从发生器20有目的地施加到组织的能量可引起在紧密地位于肾动脉42的动脉外膜内、Btt邻肾动脉42的动脉外膜、或非常接近于肾动脉42的动脉外膜的肾动脉42的局部区域和肾丛的相邻区域上的一个或多个期望的神经调制效果。例如，有目的的能量施加可实现沿着肾丛的所有或一部分的神经调制。
[0088]治疗可包括施加聚焦超声能量以实现持续的加热、声波降解、和/或空化。期望的加热效果可包括将靶标神经纤维的温度升高至期望阈值以上以实现非消融的热蚀变(thermal altermat1n),或更高的温度以上以实现消融热蚀变。例如，祀标温度可高于身体温度(例如，大约37°C )但小于大约45°C以用于非消融热蚀变，或靶标温度可约45°C或45°C以上以用于消融热蚀变。
[0089]HIFU治疗设备12可配备有换能器14，换能器可以是用于传输具有合适特性(例如，频率)的超声能量的任何适当设备。在一些实施例中，例如，换能器14可以是超声晶体。HIFU治疗设备12可包括整体聚焦结构，诸如配置成将超声波(如箭头38所示)聚焦到焦点40上的形式为凸半球腔的凸面声学镜。HIFU治疗设备12的几何形状可以使当换能器14被放置为与合适位置处的皮肤接触时，超声波在肾动脉42处或附近形成一个或多个焦点。这种聚焦可在例如附加设备或聚焦系统的帮助下完成。在一些实施例中，焦点40可位于外膜层或略微超出外膜层。
[0090]可以预期，在某些实施例中，用于消融肾神经的超声强度可例如在I到4kW/cm2的范围中并且可传递达总共10到60秒以创建一个焦点损伤。时间和能量的治疗参数可基于被治疗的组织以及介于中间的组织的性质相互关联。例如，在更低能量处的更长的治疗时间(或相反，在更高能量处的更短的治疗时间)可实现类似的结果。可在HIFU晶体和透镜的所选择的设计的一系列动物实验中确立声波降解的精确参数。所选择的参数可被选择成，例如，禁用肾神经的传导达至少若干月，同时导致对周围组织的减小的或最小损害。
[0091]换能器14可通过电连接器耦合至发生器(例如，图5所示的发生器20)，发生器可将电激励传递至晶体，从而使晶体按照期望的频率和强度振动。应当理解，如本文所讨论的，换能器14可被描述为单个换能器，但换能器14可以是多个换能器或换能器的阵列。而且，换能器14可以各种形状(诸如，圆柱形、矩形、椭圆形)形成，并且可具有一些自由度的运动以允许相对于壳体16的接合。例如，换能器14的倾斜可由转向机构(例如，手动或微机械转向机构)控制。换能器14倾斜可用于改变损伤的形状。此外，换能器14可相对于壳体16以任何合适的取向而取向。在一些实施例中，可以理解，若干换能器14(例如，在声波降解理晶体或在一个晶体的若干腔)可安装在单个HIFU治疗设备12上以加速能量传递(例如，声波降解)。在这种情况下，聚焦(例如，抛物线型)透镜可以期望的角度布置以创建重叠的损伤。在特定实施例中，能量可从换能器14的多个表面发出以创建多个潜在焦点40。
[0092]而且，换能器14可以为可侧视或前视的单元件或多元件换能器。除这些设计之夕卜，换能器14还可成像和传递治疗(例如，本文中关于某些实施例讨论的)。在其他实施例中，HIFU治疗设备12可包括致力于成像功能的第二换能器。成像换能器可被设计为对治疗频率进行高度反射而对成像频率透明。此外，成像换能器的形状可用于聚焦经反射的治疗能量。声学材料、阻抗、和厚度的选择，以及连接至成像换能器的电路的设计也可影响聚焦。换能器14的治疗部分可以是可以为具有在高度和/或圆周方向中的机械焦距的局部圆柱(cylinder)或全圆柱的单元件或多元件换能器。
[0093]B.具有内部靶向系统的体外HIFU设备
[0094]系统10(例如，图5中所示)可与用于定位或指定预期靶标区域的内部靶向系统结合使用。
[0095]1.某于血管内的抟术
[0096]在一些实施例中，例如，血管内成像剂可与适当的成像技术结合使用以提供肾动脉的图像以促进HIFU能量的聚焦。在其他实施例中，成像技术可采用血管内设备44 (例如，图6所示)。在某些实施例中，血管内设备44可携载用于提供有关肾动脉的信息的靶向元件46，该信息可用于将换能器14聚焦在适当的治疗部位上。此外，可(例如，使用血管内超声、光学相干断层成像、或另一个合适的成像形态)获得预治疗图像。预治疗图像可然后被登记(register)到合适的参考(例如,解剖或非解剖参考)。合适的参考可以为具有已知位置的固定或非固定特征。在一些情况下，已知位置可基于相对于另一特征的已知静态或动态相关。如以下更详细描述的，预治疗图像可用于促进放置血管内设备44。
[0097]在定位治疗部位之后，外部HIFU治疗设备12可被放置于患者上。下一阶段可以是相对于HIFU治疗设备12定位预期治疗部位以及验证从HIFU治疗设备12到靶标的声学路径是否可接受。坐标转换可用于相对于HIFU治疗设备12定位靶标。然而，存在可用于向外部HIFU治疗设备12传送内部位置的各种不同的能量形态。在某些实施例中，包括在靶向元件46中的形态可包含促进如本文中所讨论的超声、磁靶向、声学靶向、和多普勒技术的设备。然而，应当理解，本公开包含用于提供有关肾动脉的信息和/或用于将HIFU能量聚焦在适当的焦点上的附加类型的靶向技术。而且，应当理解，在示例性实施例中，可交换发射器和接收器的位置。可在治疗期间使用声学对比剂以帮助维持将HIFU治疗设备12聚焦在肾动脉上。
[0098]本文中所提供的血管内设备44可与任何适当的内部靶向系统结合使用。此外，血管内设备44可配置成从源自股动脉中的血管内路径进入肾动脉。为此，血管内设备44可通过电缆45耦合至可以是专门按尺寸定制并且配置成容纳穿过血管内路径的通道的细长轴54，血管内路径从例如，股骨、肱、桡骨或腋动脉中的经皮进入部位通往肾动脉内的靶标治疗部位。以这种方式，护理者可能能够将血管内设备44取向到主动脉48或肾动脉42内以用于其预期目的。例如，血管内设备44可被设计成将靶向元件46插入到相对于肾动脉42、期望的焦点40、和HIFU治疗设备12的适当位置处，使得超声能量可聚焦在焦点40上。靶向元件46可以是可被配置成由插入的血管内设备44携载的任何适当的元件并且可按需包括传感器或能量发射器和/或接收器。靶向元件46可能能够提供有关肾动脉42或焦点40的几何形状或位置的信息。
[0099]血管内设备44可通过操纵手柄组件50从血管内路径之外插入患者，并且护理者可使细长轴54通过包括主动脉48和肾动脉42的弯曲血管内路径前进，并远程地操纵或致动远端区域56。手柄组件50可包括可致动元件，诸如，可控制细长轴54在血管内的挠曲的把手、销、或杠杆。而且，细长轴54可以大致的方式挠曲以通过操纵细长轴54获得进入相应的左侧/右侧肾动脉的入口。在一些实施例中，可通过引导导管(诸如，具有在远端区域56附近的预成型或可转向的弯曲的肾引导导管)施加挠曲，肾引导导管可沿着诸如从主动脉到肾动脉之类的期望的路径引导细长轴54。在其他实施例中，可通过可首先被传递到肾动脉中的导丝施加挠曲。细长轴54可包括可然后穿过导丝进入到肾动脉中的导丝内腔。替代地，在将导丝插入肾动脉之后，传递鞘管可例如使用6法标(French)开口尺寸越过(passover)导丝(例如，通过传递鞘管限定的内腔可在导丝上滑动)进入肾动脉一旦传递鞘管布置在肾动脉中，可移除导丝，并且治疗导管可被传递到肾动脉中。此外，在特定实施例中，可例如通过可致动元件或通过另一控制元件经由手柄组件50控制挠曲。具体而言，可如在Wu等人的美国专利申请 N0.12/545，648, “Apparatus, Systems, and Methods for AchievingIntravascular, ThermalIy-1nduced Renal Neuromodulat1n(用于实现血管内、热诱导的肾神经调制的装置、系统和方法)”所提供的来实现细长轴54的挠曲，该申请通过引用通用地全部结合于此。包括本文所描述的血管内设备44的系统10的实施例中的任一个可使用常规的导丝上(over-the-wire)技术在导丝上传递。当以这种方式传递时，细长轴54可包括容纳导丝的通道的通道或内腔。
[0100]血管内设备44可携载设计成侧视(例如，朝向动脉壁)或前视的靶向元件46。在任一种情况下，使用血管内设备44的靶标可以为在肾动脉42中定位特定治疗区域。在定位治疗部位之后，外部HIFU治疗设备12可被放置于患者上或附近。下一阶段可以是相对于HIFU治疗设备12定位预期治疗部位以及验证从HIFU治疗设备12到靶标的声学路径是否可接受。坐标转换可用于相对于HIFU治疗设备12定位靶标。然而，存在可用于向外部HIFU治疗设备12传送内部位置的各种不同的能量形式(如，能量源)。
[0101 ] 2.内部磁靶向和跟踪
[0102] 在一些实施例(例如，如图7所示)中，磁场可用于传送预期靶标(例如，适当焦点40)相对于HIFU治疗设备12的位置。例如，磁接收器62可定位在与血管内设备44的远端区域56相关联的靶向元件46上。磁发射器64可定位在HIFU治疗设备12上并且配置成将磁能量传输(例如，如箭头66所示)至磁接收器62。应当理解，当从传感器到靶标位置的距离和方向已知时，磁接收器62不需要直接定位在靶标位置处。在特定实施例中，多个磁传感器可有益于靶标定位。如果使用共有发射器，则磁接收器62也可布置在HIFU治疗设备12上。如果从成像的治疗位置到磁接收器62的距离是已知的，则可确定HIFU治疗设备12的焦点40。在其中磁接收器62的尺寸大于肾动脉42的直径的实施例中，直接将磁接收器62定位在治疗孔内是不可能的。在这种实施例中，控制算法30(图6)可采用转换以考虑从磁接收器62到假设为刚性体的HIFU孔的估算距离。转换可用于将HIFU能量(诸如，如图5中的箭头38所示)聚焦在期望的焦点40上。例如，看见治疗部位的磁接收器62的声学坐标可被转换为磁接收器62的磁坐标系统以及HIFU治疗设备12的磁坐标系统，并且最终被转换成可用于治疗的HIFU治疗设备12的声学坐标系统。而且，血管内设备44和靶向元件46可被设计(例如，经由几何形状和形状)成适配肾动脉42和主动脉的开口或连接，此举可降低转换的变化性。
[0103]图8示出其中磁发射器64可定位在靶标元件46上并且磁接收器62可耦合至HIFU治疗设备12的替代布置。因此，通信(例如，如通过箭头74所示)可从血管内设备44到HIFU治疗设备12。一般地，磁发射器64大于磁接收器62。然而，假设HIFU治疗设备12可能非常靠近血管内设备44，低能量磁发射器64可用于HIFU治疗设备12。在这种情况下，实现可类似于前述示例。可使用磁场知晓磁发射器64和磁接收器62之间的平移向量和可能旋转。由于磁接收器62现位于在HIFU治疗设备12上，可执行从磁接收器坐标系统到HIFU治疗设备12的声学坐标系统的转换。适当的转换可包括，但不限于，欧拉(Euler)旋转矩阵或者四元数符号(quatern1n notat1n),以及平移向量。使用来自磁接收器62和发射器通信的信息，HIFU治疗设备12可聚焦在适当的焦点40上，且HIFU能量(例如，如通过箭头38所示)可用于调制肾神经。
[0104]替代设计(例如，如图9所示)可包括具有位于患者外部但在患者附近的单独磁发射器84的两个磁接收器(例如，如图9中所示的与靶标元件46相关联的接收器80和与HIFU治疗设备12相关联的接收器82)。由于需要被产生的磁场和功耗，磁发射器可相对较重。发射器84的尺寸可使得将其安装在HIFU治疗设备12上在人类工程学上是不现实的。合适的单独位置可以为，例如，在患者床上或在患者附近的置物台上。在这种情况下，发射器84可充当血管内设备坐标系统和HIFU治疗设备坐标系统之间的锚点并且可与接收器80 (例如，如通过箭头86所示)和接收器82 (例如，如通过箭头88所示)通信。发射器84可允许确定每个磁接收器的平移和旋转。因此，可使两个磁接收器的坐标系统相关以聚焦在期望的焦点上。
[0105]3.内部声学靶向和跟踪
[0106]在定位预期靶标之后，位置可被传送至处理设备32并且用于聚焦HIFU治疗设备12。例如，逻辑可用于确定HIFU治疗设备12相对于靶标的位置是否可接受用于治疗。如果不，则系统10可指导医师重放置HIFU治疗设备12。因此，HIFU治疗设备12可向处理设备32提供位置信息。
[0107]当血管内设备44具有声学发射器(例如，图10所示的发射器86)时，声学地将位置传送回HIFU治疗设备12是可能的。例如，声学脉冲(例如，如通过箭头88所示)可从发射器86发送。HIFU治疗设备12内的元件(多个)可用于检测来自血管内设备44的脉冲。在HIFU治疗设备12中的这些换能器元件(例如，换能器14)还可用于治疗或可专门地配置为接收元件。例如，图11描绘了其中HIFU治疗设备12可包括用于接收传输(例如，如通过箭头94所示)以将血管内设备44定位在身体内的专用声学接收器90。使用声学脉冲定位靶标的过程可取决于在用于检测的治疗设备中使用的元件类型。例如，过程可以是定向的或全向的。
[0108]在一些实施例中，HIFU治疗设备12中的单个元件可配置成检测到来的脉冲。当通过接收元件(例如，换能器14或接收器90)首先观察到声学能量时，可限定由组织的速度(例如，1540m/sec)和到靶标的距离所控制的声学时间。在一些情况下，单个元件可显著大于在一个或多个维度中的传输的波长。也就是说，更大的元件可增加接收器的方向性，而更小的元件可降低方向性。在这种情况下，可使用信号处理方法来定位声学脉冲。在其他方法中，更大的元件可具有电/机械焦距以更进一步限定方向。在一些实施例中，当首先检测到能量时定位声学脉冲可能不足以确定到靶标的距离、可采用相关方法或积分方法可来定位脉冲的“中央”。对于是定向的元件，对齐可以是因素。可通过移动外部HIFU治疗设备12解决方向性以找出更强的信号。另一方法可包括使用多元件结构(例如，电子地延迟并且比单个换能器提供更多信息的两个换能器)。在一些实施例中，一个或多个电磁传感器(例如，线圈传感器)可与体外电磁发生器血管内结合地使用以提供位置信息。例如，多个电磁传感器可包括在正交配置的血管内设备上。可操作地连接至传感器的处理设备可被配置成从传感器接收信息并且基于信号生成血管内设备的三个维度中的位置信息。
[0109]在一些实施例中，HIFU治疗设备12可以是聚焦活塞或单元件设备(例如，如图12所示)。在所描绘的实施例中，发射器86可配置成通过相对于血管设备的远端区域56移动来沿着箭头102轴向地移动。例如，活塞运动可以是在形成于远端区域56中的腔100内的移动。因此，到接收器90的传输路径可变化(例如，如通过箭头103和104所示)。即使HIFU治疗设备12是单个大元件，反馈仍可用于将HIFU治疗设备12直接定位在预期靶标之上。HIFU治疗设备12远离发射器86的运动可以取决于设备的方向性、设备的频率响应、所涉及的距离、组织的衰减、传输脉冲频率等的方式导致脉冲长度增加和峰强度减小。这种信号可用于优化换能器14在预期靶标上的定位。替代地，除致动或活塞类型的发射器86之夕卜，可在血管内操作整个血管内设备44以移动发射器86。而且，如提及的，可交换发射器86和接收器90的布置。
[0110]在某些实施例中，环形阵列换能器14可用于治疗。环形阵列可沿着深度轴电子地聚焦声学能量。在这种情况下，能量的到达时间、传播、频率、和强度还可用于沿着预期HIFU波束轴定位发射器(例如，声学脉冲可有助于指导医师将HIFU治疗设备12直接置于发射器86的顶部上)。应当注意，发射器86不一定直接定位在预期治疗区域处。如果从发射器86到预期靶标的距离和方向是已知的，则靶向系统可用于补偿发射器86的位置。
[0111]如果HIFU治疗设备12中的元件在所有维度中比波长小，则传输的脉冲的到达时间可用于帮助指导医师移动治疗换能器，使得可治疗靶标。如果设备位于治疗的位置处，则到达时间信息还可有助于展开(develop)相位或延时分布以供治疗。例如，HIFU治疗设备12的相位可被设置成最小化与实际接收的脉冲的误差。
[0112]使用HIFU治疗设备12中的成像阵列也可能是有帮助的。该阵列可以是血管内设备的发射器或接收器的一部分。外部设备上的点靶标可向血管内接收端上的阵列发送出声波或脉冲，此举可测量接收到的声波的强度。而且，血管内设备的接收端可广播(Pingback)。也就是说，外部和内部设备可具有双向握手通信。这可有益于靶向。在一些实施例中，血管内设备可发送可由外部HIFU治疗设备12接收的传输。HIFU治疗设备12可基于接收到的信号产生图像。基于该强度，可靶向特定组织面积。在这种情况下，发射器的脉动可与线或特定视场的“成像”同步。以这种方式，发射元件可被“成像”，并且根据亮度或整体光斑尺寸，可建议预期靶标相对于HIFU治疗设备12在何处。而且，如果HIFU治疗设备12具有多元件换能器，则知晓设备“何时”传输(例如，时间戳信息)可有助于映射到发射器的距离。到达时间可用于确定相对于阵列的位置。根据阵列类型，可通过比较两个阵列位置确定发射器的实际位置的知识。血管内设备可定位不紧邻肾动脉的治疗区域。血管内换能器上的声学发射器/接收器可用于向HIFU治疗设备12传送血管内设备位置。在这种情况下，转换可从血管内换能器的声学坐标系统到血管内换能器上的发射器/接收器的声学坐标系统到外部HIFU治疗设备12。这可以是不同声学坐标系统直接的三阶段转换，并且结果可以是使得HIFU治疗设备12靶向肾动脉的靶向信息。
[0113]发射器还可用于获得组织衰减的估算(例如，因变于过组织的距离，超声波的幅度相对减小)和用于治疗的所需的电能。在治疗期间，传输元件可用于确定用于靶标跟踪的呼吸速率或心率(例如，可在整个呼吸周期上施加HIFU)，或即使在具有自动相位延迟调节的情况下，当操作者风险(venture)离靶标太过遥远时潜在地关闭HIFU治疗。而且，采用跟踪肾动脉上的靶标的血管内设备成像可用于将该信息传送回HIFU治疗设备12，使得能量可仍通过呼吸或心脏周期传递。也就是说，这种成像可跟踪由于呼吸或心脏周期引起的肾动脉的移位并且可相应地调整HIFU治疗设备12的聚焦。该信息可用于指导操作者返回至治疗部位或动态地修改HIFU的波束延时或机械放置以停留在靶标上。
[0114]类似于用于相对于预期靶标定位外部HIFU治疗设备12的血管内设备上的声学发射器，声学接收器还可用于正确地放置HIFU设备。在某些实施例中，血管内设备上的接收器由于几何形状可提供宽接收角。例如，如图13所示，具有细长端116和118的锥形圆柱形接收元件112可提供比由发射器110发射的能量的单个正方形或矩形元件更好的接收角。专门设计的设备可用于改善设备的接收角(例如，用于接收)或方向性(例如，用于传输)。
[0115]在一个实施例中，声学HIFU换能器14上的小元件可连续地脉冲或经编码的激励可用于帮助相对于预期靶标定位换能器14并且指导医师正确地放置设备。声波的到达时间可用于在三个维度定位预期靶标。如果接收器远离预期靶标固定的距离，则由于血管内设备的设计引起的机械偏移可潜在地添加至声学计算。
[0116]在另一技术中，可优化脉冲长度和幅度。例如，如果在换能器14中仅存在一个传输元件(例如，聚焦的碗状体)，然后最短脉冲长度可出现在聚焦点处，在该聚焦点处来自碗状体的所有声波同时相干地干扰。如果换能器14在波束轴上，还在近场或远场中，则幅度可比预期的低。如果换能器14离开波束轴，则幅度可比预期的低而脉冲长度比预期的高。对于特定几何形状，峰不一定对应于焦点。在具有横向波束对称的情况下，二维展示可用于通知用户。一个轴可表示沿着波束轴的深度，且第二轴可表示距离波束轴的横向距离。如果计算难以解释，则可能的LUT可用于改良的计算以确定接收器相对于HIFU孔的位置。接收器(例如，接收器90)可具有合适的接收角。
[0117]在又一技术中，如果孔为环形换能器(例如，如图14所示，壳体16的示例性患者接触表面18的底部视图中)，单个环120的脉动可用于将波束集中在接收器上。在所描绘的实施例中，环形靶向发射器110被示为与治疗换能器14隔开。然而，应当理解，在本公开中提供的示例中的任一个中，与靶向元件46上的接收元件112 (或发射器)通信的换能器可与换能器14隔开或组合。能量路径(如通过箭头122所示)的飞行时间可用于确定焦距以用于治疗。而且，如果成像换能器耦合至HIFU治疗设备12，则可通过产生由血管内设备上的元件接收的线的图像来改进换能器14与预期靶标的对齐。在另一实施例中，血管内设备44上的多个接收元件112可改进感测换能器14(或专用发射器110)相对于预期靶标的相对横向方向。被示为图15中的接收元件112a、112b的多个接收元件也可用于改善整体接收角。
[0118]类似地，在接收情况下，从HIFU设备检测的能量的强度可用于计算衰减、用于实现治疗效果的所需HIFU孔强度、以及用于优化靶标部位LUT处的相长干涉的必要延时。单向成像还可帮助确定障碍物是否妨碍向靶标传递声学能量。在治疗期间，接收元件可用于跟踪呼吸和操作者动作，以及调节延时，使得治疗能量可有效地传递至靶标。
[0119]可组合所提出的可在血管内设备44上的发射器和接收器中的功能(例如，如图16所示)。在这种实施例中，HIFU治疗设备12可包括合适的对应的传输和接收元件(例如，收发器130)。例如,在一些实施例中,可使用由收发器132的发射兀件传输的能量(例如，如箭头134所示)来完成初始强度和延迟优化，同时可使用由收发器130的接收元件接收的能量(例如，如图136所示)进行最后调整和小调节。具有组合的发射器和接收器可促进放置(例如，医师是否需要向左或向右移动以将HIFU治疗设备12定位在预期靶标处)。在一些实施例中，换能器和收发器可组合在单个元件中。而且，在其中收发器130和132能够传输和接收的实施例中，可对逐个患者作出有关采用哪个元件来靶向治疗区域的决定。例如，可测试收发器130。如果信号弱，则可激活收发器132。
[0120]图17中所描绘的另一选项可以使具有添加至靶向元件46的可高度反射或吸收的无源材料(例如，材料142)以设置远离可反向散射至HIFU治疗设备12的其他组织信号的信号。根据材料是否是高度反射或吸收，材料142可为固体、液体或气体。此外，材料142可成形或图案化为通过HIFU换能器从超声处理产生可由接收器140检测的唯一信号。替代地，HIFU治疗设备12可能不采用用于靶向元件46的专门的换能器，并且可使用换能器14。材料142可被设计使得可通过信号强度或散射图案确定方向。例如，预期靶标的一侧上的材料142可以是吸收的，且材料142在相对侧上可以是反射的。该信息可用于帮助指导操作者到预期靶标。这些血管内设备的结构还可用于帮助向靶标传递足够的能量以用于神经调制。例如，由于再辐射场可穿过焦点并有助于加热，因此高度反射材料可减少从HIFU设备的整体能量需要。这可降低从HIFU需要的能量以及对其他组织的潜在威胁。这种材料可包括薄层、高阻抗金属(例如，铝或镍钛合金)。例如，本文中提供的血管内设备可被引导至肾动脉内或肾动脉附近。如果到期望的治疗区域的距离是已知的，则偏移可用于靶向用于治疗的组织。换能器14可生成可用于帮助定位声学材料和预期靶标的许多脉冲回波线。越实时地产生脉冲回波，材料142可位于反向散射组织信号之中的可能性越高。确定靶向哪里的能力可基于，例如，来自成像系统和靶标的系统的波束特性。例如，如果来自成像系统的波束响应在空间上宽广，则可减少空间确定靶标位置的能力。
[0121]C.具有外部靶向系统的体外HIFU设备
[0122]在某些实施例中，所提供的系统10可完全是外部的(例如，体外)，包括治疗设备和任何相关联的靶向系统。这种实现可减少手术成本并改善患者体验。使用外部靶向系统可促进向组织传递适当能量。在某些实施例中，外部靶向系统可包括治疗换能器或可容纳在HIFU治疗设备12内。在其中米用附加革El向换能器的实施例中，两个坐标系统可I禹合在一起(例如，成像治疗波束)。
[0123]I.轺声换能器外部靶向和跟踪
[0124]在一些实施例中，换能器14可产生肾脏和周围组织的B模式超声图像。B模式图像可用于与治疗波束的位置协作以近似地相对于肾动脉靶向治疗波束。在一些实施例中，治疗波束可一般垂直于肾脏壁。在其他实施例中，波束可近似地平行或沿着肾动脉壁靶向以生成更长的损伤。此外，治疗波束可在肾动脉的近端和远端部分上产生损伤。例如，HIFU治疗设备12可同时或连续靶向多个焦点。B模式图像可能不提供有关如何让影响面外组织的影响的信息。为了确保肾动脉的全面治疗，机械或电子尖端和倾斜系统可被添加以替换手动操纵设备或作为手动操纵设备的补充。在图18中描绘了倾斜和尖端换能器座148。换能器座148可包括可允许壳体开口 152内的旋转运动的球窝(ball-socket)座150。尖端和倾斜的量可通过到预期靶标的深度和肾动脉的尺寸确定(例如，如通过靶向换能器确定的)。在治疗期间，靶向换能器可用于跟踪HIFU治疗设备12的治疗或实际移动(例如，如果用手握住或如果呼吸干扰能量沉积)。这种座可用于换能器阵列，并且可包括微机械特征。
[0125]考虑到从肾脏的唯一形状和散射，可采用相关和变形技术以标识具有B模式图像的肾脏。标识肾脏帮助局部化肾动脉和治疗的可能区域。除标识肾动脉之外，靶向换能器还可确保到靶标的路径是没有障碍的。这可通过使用靶向换能器对治疗和测量波束对称性“成像”来完成。在其他实施例中，超声信息可用于提供血流量或组织弹性信息，该血流量或组织弹性信息然后可用于将肾动脉与周围的组织区分开。波束峭度和偏斜度可用作可能障碍物、不良耦合、或波束改变像差的指示。
[0126]2.与多普勒组合的2D B模式图像
[0127]当试图分辨固定组织与动脉或静脉血流量时，B模式图像可能具有限制。血流量可在通过使用功率多普勒或彩色多普勒的B模式图像中具有附加的对比度。来自组织的时间多普勒信号可帮助从将动脉从静脉中标识出来。血流量的位置可被增加至能力以标识动脉壁，使得可正确地靶向组织。一旦在识别肾脏的动脉树之后定位肾动脉，可定位可能的治疗部位。类似于B模式图像，相关和变形技术与LUT —起可用于标识肾脏以及通往肾脏的肾动脉。为了治疗肾动脉的整个圆周周围，HIFU可电子或机械地移动。可能相对于HIFU换能器给定治疗波束几何形状，同时治疗肾动脉的近侧和远侧。双靶向可用于在实际治疗期间的运动跟踪。在一些实施例中，可首先治疗更远离治疗设备的组织。如所提及的，还可仅使用血流量信息靶向治疗，并且可不包括双向成像。
[0128]除标识肾动脉之外，治疗和靶向换能器可用于通过观察由于声投射(例如，声流)弓I起的流动图案的变化，来确定肾动脉中和肾动脉周围的可能强度。例如，可在血液的脉动期间或在休息时间期间测量该可能强度。例如，HIFU换能器可以高强度脉动肾动脉达一小段时间(例如，导致很少或没有加热)，并且靶向换能器可检测流的变化。流的“方向”和“幅度”可暗示肾动脉内的声束的强度。而且，这可帮助用户/系统正确地放置治疗波束的焦点以产生期望的组织效果。除血流量信息之外，超声波可用于经由弹性成像区分不同刚度的组织，从而可提高组织的可挠性或刚度的测量。动脉一般是坚硬的并且动脉壁可经由弹性成像定位。而且，弹性成像可与血流量信息结合使用。
[0129]3.多平面成像
[0130]使用附加的成像面可增加肾动脉被正确地靶向的置信度。例如，多个B模式或多普勒平面可彼此倾斜或彼此平行，使得可产生体积。多平面成像可有助于计划治疗(例如，使得处理肾动脉的整个周围并且实现成功的神经调制)。
[0131]4.成像融合
[0132]可与超声靶向组合的另一方法可包括与实时超声成像结合的MRI或X射线CT图像。在这种情况下，在治疗之前可收集MRI或CT图像。例如，组合的靶向和治疗换能器可置于患者上。计算机程序可获得超声数据组2D或3D并且使用各种合适的相关技术将超声图像与来自MRI或CT数据组的图像对齐(S卩，登记)。在治疗之前或期间可同时在医师的显示屏上显示结果。超声图像或其他图像可根据医师的偏好逐渐融入于背景。在通过将超声图像与MRI或CT数据组相关将设备放置在靶标上之后，考虑到与超声波束知识组合的来自MRI或CT数据组的先验知识，可检查近场障碍物。可使用高对比度的现有图像，计划用于治疗整个肾动脉的波束的移动。
[0133]5.在捕获靶标之后的磁跟踪
[0134]在捕获靶标之后，磁跟踪可用于外部设备。例如，磁源可位于在固定的表面上(例如，床)。磁接收器可位于在换能器上。在捕获靶标之后，磁跟踪系统可用于通过使用差异分析帮助操作者在治疗性治疗期间停留在靶标上。磁跟踪还可与融合成像一起使用以进一步增强治疗期间跟踪运动和移动的能力。例如，系统可被配置成从MRI或CT数据组显示正确的成像平面，MRI或CT数据组可与超声图像一起使用。
[0135]6.固定靶向和治疗带
[0136]另一技术可包括使用半自动或自动靶向和治疗设备，图19中描绘了该设备的示例。这种设备的一个示例可包括具有充气气囊的带状物160，该充气气囊可采用水填充。其他实施例可包括机械换能器，机械换能器可在带状物160的周界周围移动以用于靶向和治疗，带状物160采用靶向和治疗换能器、或具有耦合的换能器的流体填充的小桶所填充(populate)。在一些实施例中，设备可包括连接至NRI系统的桶。具有流体填充的腔的区域可被配置成解决围绕腹部的后部部分的耦合需求。成像和治疗换能器可在工作台的部分上机械地滑动或移动。MRI可用于计算治疗之前或期间的治疗波束可接受性。
[0137]P.实现肾动脉中的神经调制的HIFU焦点的尺寸和配置
[0138]应当理解，本文中所提供的实施例可与一个或多个换能器14结合使用。在一些患者中，可能期望使用换能器(多个)14来产生可沿着肾动脉的纵向轴周向间隔开的单个损伤或多个损伤。替代地或附加地，可产生具有期望的纵向和/或周向尺寸的单个局灶损伤、一个或多个全圆损伤、在共同纵向位置处的多个周向间隔开的局灶损伤、和/或在共同周向位置处的多个纵向间隔开的病灶损伤。
[0139]根据换能器14的尺寸、形状、和数量，损伤可沿着肾动脉的纵向轴周向间隔开。在特定的实施例中，可能期望每个损伤覆盖血管周长的至少约10%以增加影响肾丛的可能性。还可能期望每个损伤被放置在动脉外膜中或动脉外膜上藉此影响肾丛。然而，在一些实施例中，过深(例如，大于5_)的损伤具有干扰非靶标组织和组织结构(例如，肾静脉)的风险，因此还期望能量治疗的受控深度。
[0140]在某些实施例中，在治疗期间可使用换能器14的多个焦点。在纵向尺寸和角度尺寸中重聚焦换能器14可提供用于治疗肾丛的第二治疗部位。然后可经由换能器14传递能量以在该第二治疗部位处形成第二局灶损伤，藉此产生第二治疗区域。对于其中多个换能器14与治疗设备相关联的实施例，初始治疗可导致两个或多个损伤，并且重聚集可允许产生附加的损伤。
[0141]在某些实施例中，经由换能器14的重聚集产生的损伤可角度和纵向地与初始损伤(多个)关于肾动脉的角度和纵长尺寸偏移。叠加由初始应用和重放置产生的损伤可导致不连续的损伤(例如，损伤可由多个、纵向、和倾斜地间隔开的治疗区域形成)。一个或多个附加的局灶损伤可任选地经由换能器14的附加重聚集形成。在一些实施例中，损伤的所有或一部分的叠加可提供不连续(例如，沿着肾动脉的纵长尺寸或纵向轴分解)但基本圆周(即，基本一直围绕动脉的纵长段上的肾动脉的圆周延伸)的复合治疗区域。此外，自动系统可配置成存储治疗的位置信息和改变编码器计数以相对于以前的治疗来定位附加的治疗。类似地，经登记的预治疗图像可用于定位一个或多个治疗。
[0142]E.经由换能器向组织施加能暈
[0143]返回参照图5，在所示的实施例中，发生器20可将能量供应至换能器14以产生声波。可经由用一个或多个传感器收集的数据监测和控制能量传递，该一个或多个传感器诸如是温度传感器(例如，热电偶、热敏电阻等)、阻抗传感器、压力传感器、光学传感器、流量传感器、化学传感器等，这些一个或多个传感器可结合到换能器14或另一合适的血管内设备中或上。传感器结合在换能去14内以使得允许设备指定传感器是否与皮肤接触。例如，传感器(多个)可结合在换能器14的在功率和能量传递期间接触皮肤的一侧上。在其中使用血管内设备，尤其是那些接近肾动脉定位的血管内设备的实施例中，传感器可放置在治疗部位处和/或面向血流量的组织上或组织附近。在其他实施例中，超声能量可以受控的方式传递，以实现在60到90°C范围内的对组织的期望的加热。为了防止过热和控制温度，温度传感器(诸如，热敏电阻)可结合在血管内设备的设计中。血管内设备还可用于在治疗期间进入损伤(多个)以确定应当何时停止治疗以及在治疗后进入损伤(多个)。发生器20可配备有能够接收温度信号和控制传递至换能器14的能量的电子电路。将理解，温度控制反馈可结合在本文所公开的适当的设计和实施例中。
[0144]除此之外，或作为替代，各种微传感器可用于获取对应于换能器14、血管壁、和/或在血管内设备上流过的血液的数据。例如，微热电偶和/或阻抗传感器的阵列可被实现为沿着治疗设备的换能器14或其他部分采集数据。在适用时，可在能量传递之前、同时、或之后或在能量的脉冲之间中监测或获取传感器数据。所监视的数据可以被用于反馈回路中以更好地控制治疗，例如，以确定是继续还是停止治疗，并且其可帮助增加或减少的功率的受控传递或更长或更短持续时间治疗。
[0145]F.冷却换能器
[0146]可由相应的肾动脉内的用作传导和/或对流散热器以带走过量的热能的血流量来保护非靶标组织。而且，血流量脉动性的监测可与能量传递结合使用，以帮助减少损害血管壁的机会。也就是说，在脉动期间传递能量剂量以减少对壁的损害可以是有利的。当血液通过血管脉动时，血管可不太可能经历狭窄。在特定实施例中，因为血流量没有被体外传感器14阻断，因此相应的肾动脉中的血液的天然循环可用于从非靶标组织和换能器14移除过量的热能。通过血流量移除过量的热能也可允许更高功率的治疗，其中当从应用部位和非靶标组织带走热量时，更高功率可被传递到靶标组织。以这种方式，超声能量可加热位于接近血管壁的靶标神经纤维，以调节靶标神经纤维，而相应的肾动脉内的血流量保护血管壁的非靶标组织的不受过度或不期望的热损害。因为HIFU可采用远程焦点，因此最高温度治疗区域可以位于肾动脉的外表面外或肾动脉上。
[0147]还可期望通过诱导附加天然血流在换能器14上流过来提供增强的冷却。例如，可通过护理者实现技术和/或多种技术以增加通过肾动脉的灌注或到换能器14的灌注。这些技术可以包括将局部遮挡元件(例如，气球)放置在上游的血管体(诸如主动脉)内，或在肾动脉的一部分内，以改善在换能器14上的流动。
[0148]除被动地利用血流作为散热器之外，或者作为替代，可提供主动冷却以移除过量的热能和保护非靶标组织。例如，热流体输液可以被注射、注入、或以其它方式传递到开路系统中的血管中。用于主动冷却的热流体输液可，例如，包括盐水(例如，在室温或冷藏下)或一些其它生物相容的流体。热流体输液(多个)可，例如，通过血管内设备经由一个或多个注入腔和/或端口引入。当被引入到血流中时，热流体输液(多个)可，例如，通过引导导管或在相对于寻求保护的组织的其他位置处引入。在一些实施例中，流体输液可通过与血管内设备相关联的内腔注入。在治疗部位的附近的热流体输液(例如，经由开路系统和/或经由闭路系统)的传递可，例如，允许施加增加的/更高功率，可允许在能量传递期间维持在血管壁处的更低的温度，可促进产生更深或更大损伤，可促进减少治疗时间，可允许使用更小的换能器尺寸，或它们的组合。在一些实施例中，除传递热流体输液之外或代替传递热流体输液，血管内低温设备可用于冷却在治疗部位处的组织。这种设备可被配置成例如，通过循环经冷却的流体，或通过单独的或与制冷剂相变的组合的焦耳-汤姆逊效应产生冷却。
[0149]因此，如所提供的系统10可以包括具有用于开路冷却系统的特征的血管内设备，诸如与输液的源和泵送机构(例如，手动注射或电动泵)流体连通的内腔，用于在能量传递期间将盐水或一些其它生物相容的热流体输注液从患者外注射或注入到患者的血流中。此夕卜，血管内设备可以包括用于将盐水或其他合适的流体注射或注入到治疗部位的一个或多个端口。这种系统还可与可放置在体外的换能器14结合使用。
[0150]IV.所公开的装置、方法、和系统的附加临床使用
[0151]虽然本技术的某些实施例涉及至少部分去神经肾脏以阻止传入和/或传出神经通信，但本文所描述的装置、方法、和系统还可以用于其他非肾治疗。例如，上述血管内设备系统，或这些系统的选择方面，可被放置在其它外周血管中以传递能量和/或电场，以通过改变接近这些其他外周血管的神经来实现神经调制影响。存在起源于从丰富的神经集合旁边行进至靶标器官的主动脉的许多动脉血管。利用动脉进入和调制这些神经可具有用于治疗多种疾病状态明显的治疗潜能。一些示例包括包围腹腔干的神经、肠系膜上动脉和肠系膜下动脉。
[0152]接近或包围称为腹腔干的动脉血管的交感神经可穿过腹腔神经节，并沿着腹腔干的分支神经支配胃、小肠、腹部血管、肝脏、胆管、胆囊、胰腺、肾上腺、和肾脏。整体或部分调制这些神经(例如，经由选择性调节)可实现病症的治疗，这些病症包括，但不限于，糖尿病、胰腺炎、肥胖，高血压、与肥胖相关的高血压、肝炎、肝肾综合症、胃溃疡、胃肠动力紊乱、过敏性肠综合症、和自身免疫性疾病(诸如，克罗恩病)。
[0153]接近或包围称为肠系膜下动脉的动脉血管的交感神经可穿过肠系膜下神经节，并沿着肠系膜下动脉的分支神经支配结肠、直肠、膀胱、性器官和外生殖器。整体或部分调制这些神经(例如，通过选择性调节)可实现病症的治疗，这些病症包括，但不限于，GI动力紊舌L、结肠炎、尿潴留、膀胱活动过度、尿失禁、不孕症、多囊卵巢综合症、早泄、勃起功能障碍、性交困难、和阴道痉挛。
[0154]虽然本文已提供的动脉进入和治疗方法，但所公开的装置、方法和系统也可用于合适的静脉、淋巴管，或其他解剖结构。此外，根据本技术的实施例的部分或完全体外治疗系统可以很好地适用于不容易经由基于导管的方法进入的神经的调制。例如，在某些情况下，该系统可对提高针对相对于其他神经与靶向器官相关联的神经的治疗的选择性。在一些实施例中，治疗更靠近靶向器官的神经可提高该选择性。然而，当血管移动更靠近器官时，血管经常的尺寸减小、出现分支、和/或变得更曲折。因此，到在相对靠近器官的血管的部分的附近的神经的血管内进入可尤其具有挑战性。然而，根据本技术的实施例部分或完全体外处理系统可被配置成基于血管特征治疗具有相对很少约束(如果有的话)的这些神经。
[0155]SM
[0156]1.一种人类患者的体外肾神经调制的系统，所述系统包括:
[0157]非侵入性超声换能器，所述非侵入性超声换能器包括配置成施加至患者的皮肤的壳体；
[0158]超声能量源，所述超声能量源可操作地耦合至超声换能器；
[0159]体外靶向系统，所述体外靶向系统配置成:
[0160]接收有关患者的肾血管的信息；以及
[0161]基于有关患者的肾血管的信息，将超声换能器聚焦在患者的左侧肾丛和/或右侧肾丛中的一个或多个焦点上，
[0162]其中所述超声换能器被配置成将超声能量从超声能量源传输到患者的左侧肾丛和/或右侧肾丛的靶标神经纤维以热诱导靶标神经纤维的调制。
[0163]2.根据示例I的系统，其中所述非侵入性超声换能器包括第一超声换能器，并且其中所述体外靶向系统包括第二超声换能器，所述第二超声换能器配置成产生肾脏和周围组织的B模式超声图像，并且其中B模式图像被配置成用于聚焦超声换能器。
[0164]3.根据示例2的系统，其中第二超声换能器进一步配置成在治疗期间提供血流量和组织弹性信息中的至少一个，并且其中至少部分地基于来自血流量和/或组织弹性信息的反馈而修改到祀标神经纤维的超声能量传递。
[0165]4.根据示例2的系统，其中所述体外靶向系统进一步包括配置成将功率多普勒或彩色多普勒传递至靶标治疗部位的组件，并且其中至少部分地基于来自治疗部位的时间多普勒信号修改到靶标神经纤维的超声能量传递。
[0166]5.根据示例4的系统，其中所述体外靶向系统被配置成利用多个B模式和/或多普勒成像平面以接收有关患者的肾血管的信息。
[0167]6.根据示例I的系统，其中所述体外靶向系统被配置成在治疗之前生成MRI或X射线CT图像，并且进一步地其中所述体外靶向系统被配置成与肾血管的实时超声图像结合使用MRI或X射线CT图像将超声换能器聚焦到一个或多个焦点上。
[0168]7.根据示例I的系统，其中体外靶向系统包括磁跟踪系统，所述磁跟踪系统包括耦合至接近患者的固定表面的磁源和由超声换能器携载的磁接收器。
[0169]8.根据示例I的系统，其中所述体外靶向系统包括带状物，所述带状物包括充气气囊并且配置成附连至患者的皮肤，并且其中所述带状物由多个靶向换能器填充。
[0170]9.根据示例I至8中的任一个的系统，其中所述体外靶向系统被配置成将超声能量聚焦到距离患者的肾动脉的壁大约一至三毫米的靶标神经纤维处。
[0171]10.根据示例I至9中的任一个的系统，其中经由超声换能器的超声能量传递被定时成至少一般对应于患者的一个或多个身体周期。
[0172]11.根据示例10的系统，其中经由超声换能器的超声能量传递被定时成至少一般对应于患者的呼吸。
[0173]12.根据示例10的系统，其中经由超声换能器的超声能量传递被定时成至少一般对应于患者的心率。
[0174]13.根据示例I至12中的任一个的系统，其中一个或多个焦点包括在患者的左侧肾丛和/或右侧肾丛中间隔开约小于5mm的至少两个焦点。
[0175]14.一种用于人类患者的肾神经调制的方法，所述方法包括:
[0176]经由在患者外部的靶向系统定位包括患者的左侧肾丛和/或右侧肾丛的靶标神经纤维的一个或多个焦点；
[0177]将超声能量从体外超声换能器传递至一个或多个焦点；以及
[0178]经由来自体外超声换能器的超声能量沿着神经纤维热抑制神经活动。
[0179]15.根据示例14的方法，其中所述体外超声换能器被放置在患者皮肤上。
[0180]16.根据示例14至15中的任一个的方法，其中所述体外超声换能器包括换能器阵列，并且其中传递超声能量包括将换能器阵列的能量聚焦在一个或多个重叠焦点上。
[0181]17.根据示例14至16中的任一个的方法，进一步包括从体外超声换能器发射非治疗性超声能量并且基于非治疗性超声能量确定患者的肾动脉的位置或几何形状。
[0182]18.根据示例17的方法，其中基于非治疗性超声能量确定肾动脉的位置或几何形状包括测量非治疗性超声能量的对称性、峰态、或偏斜度。
[0183]19.根据示例17的方法，其中基于非治疗性超声能量确定肾动脉的位置或几何形状包括与非治疗性超声能量结合使用多普勒成像。
[0184]20.一种用于肾神经的体外调制的系统，所述系统包括:
[0185]超声换能器，所述超声换能器具有配置成施加至患者的皮肤的壳体；
[0186]导管，所述导管包括近端部分和远端部分，所述远端部分配置接近患者的肾动脉的血管内传递，其中所述导管的远端部分包括配置成提供有关肾动脉的几何形状或位置的/[目息;以及
[0187]监测设备配置成:
[0188]接收有关肾动脉的信息；以及
[0189]基于有关肾动脉的信息将超声换能器聚焦到肾动脉的壁上的一个或多个焦点上以调制肾神经。
[0190]21.根据示例20的系统，其中所述导管被配置用于经由6法标或更小的引导导管进行血管内传递。
[0191]22.根据示例20至21中的任一个的系统，其中配置成提供有关肾动脉的几何形状或位置的信息的设备包括成像超声换能器。
[0192]23.根据示例20至22中的任一个的系统，其中配置成提供有关肾动脉的几何形状或位置的信息的设备包括声学发射器。
[0193]24.根据示例23的系统，其中所述超声换能器被配置成从声学发射器接收信号。
[0194]25.根据示例23的系统，进一步包括与壳体相关联并且配置成从声学发射器接收信号的声学接收器。
[0195]26.根据示例20的系统，其中配置成提供有关肾动脉的几何形状或位置的信息的设备包括成声学接收器。
[0196]27.根据不例26的系统,进一步包括与壳体相关联并且配置成将信号传输至声学接收器的声学发射器。
[0197]28.根据示例20的系统，其中配置成提供有关肾动脉的几何形状或位置的信息的设备包括磁接收器或磁发射器。
[0198]29.根据示例28的系统，进一步包括与壳体相关联并且配置成将信号传输至磁接收器的磁发射器。
[0199]30.根据示例28的系统，进一步包括与壳体相关联的第二磁接收器和配置成将信号传输至第一和第二磁发射器的外部发射器。
[0200]31.根据示例28的系统，进一步包括与壳体相关联并且配置成从磁发射器接收信号的磁接收器。
[0201]32根据示例28的系统，进一步包括与血管内设备相关联并配置成提出成像信息的超声换能器。
[0202]33.根据示例20至32中的任一个的系统，其中所述导管的远端部分包括声学反射器或吸收器。
[0203]34.根据示例20至32中的任一个的系统，其中所述超声换能器包括环形换能器或换能器的阵列。
[0204]35.根据示例20至34中的任一个的系统，其中所述一个或多个焦点包括间隔开约小于5_的至少两个焦点。
[0205]36.一种肾神经调制的方法，所述方法包括:
[0206]经由血管内靶向系统将一个或多个焦点定位在位于人类患者的肾动脉上或肾动脉外的肾神经处；
[0207]从体外超声换能器发射超声能量；
[0208]将超声能量聚焦在一个或多个焦点上；以及
[0209]使用经聚焦的超声能量加热焦点处的肾神经。
[0210]37.根据示例36的方法，其中所述体外超声换能器被放置在患者皮肤上。
[0211]38.根据示例36至37中的任一个的方法，进一步包括从放置在肾动脉内或肾动脉附近的成像超声换能器发射超声能量。
[0212]39.根据示例36至38中的任一个的方法，其中聚焦超声能量包括使用来自成像超声换能器的成像信息。
[0213]40.根据示例36至39中的任一个的方法，其中所述体外超声换能器包括换能器阵列，并且其中聚焦超声能量包括将换能器阵列的能量聚焦在一个或多个重叠焦点上。
[0214]41.根据示例36至40中的任一个的方法，进一步包括从体外超声换能器发射非治疗性超声能量并且基于非治疗性超声能量确定肾动脉的位置或几何形状。
[0215]42.根据示例41的方法，其中基于非治疗性超声能量确定肾动脉的位置或几何形状包括测量非治疗性超声能量的对称性、峰态、或偏斜度。
[0216]43.根据示例41的方法，其中基于非治疗性超声能量确定肾动脉的位置或几何形状采用多普勒成像。
[0217]44.一种人类患者的肾神经的体外调制的治疗系统，所述系统包括:
[0218]治疗设备包括:
[0219]治疗超声换能器，所述治疗超声换能器与壳体相关联并且配置成通过患者的皮肤传输治疗能量以调制肾神经；
[0220]靶向换能器，所述靶向换能器与壳体相关联并且配置成通过皮肤传输靶向能量，其中靶向能量不足以调制肾神经；以及
[0221]聚焦结构，所述聚焦结构配置成将由治疗超声换能器发射的治疗能量聚焦在位于患者的肾动脉上或肾动脉外的焦点处；以及
[0222]监测器，所述监测器耦合至治疗设备，所述监测器包括:
[0223]输入电路，所述输入电路配置成从靶向换能器接收信号；
[0224]存储器，所述存储器存储配置成基于来自靶向换能器的信号确定肾动脉的一个或多个特性，并且基于一个或多个特性向所述聚焦结构提供指令；以及
[0225]处理器，所述处理器配置成执行算法。
[0226]45.根据示例44的系统，其中所述算法被配置成基于来自靶向换能器的信号确定肾动脉的几何形状或位置。
[0227]46.根据示例44至45中的任一个的系统，其中所述算法被配置成确定肾动脉相对于肾脏的位置。
[0228]47.根据示例44至46中的任一个的系统，其中所述算法被配置成基于来自治疗换能器的信号确定肾动脉的一个或多个特性。
[0229]48.根据示例44至47中的任一个的系统，其中所述治疗换能器或靶向换能器被配置成相对于壳体致动。
[0230]
[0231]本公开的实施例的以上详细描述并不旨在穷举或将技术限制于以上公开的精确形式。虽然为了说明目的以上描述了在本公开的特定实施例和示例，但如本领域技术人员将认识到的，在本发明的范围内有许多等效修改是可能的。例如，虽然步骤以给定顺序提供，但替代实施例可以不同的顺序执行步骤。可组合本文所描述的各个实施例以提供进一步的实施例。
[0232]从前述内容可以理解，已为了说明的目的描述了本公开的特定实施例，但没有详细描述或先后四已知的结构和功能，以避免不必要地混淆本公开的实施例的描述。在上下文许可的情况下，单数或复数项也可分别包括复数或单数项。例如，许多本文中的公开以单数形式描述了换能器14。应当理解，该公开不排除两个或多个换能器。
[0233]此外，在引用两个或多个项目的列表时，除非词语“或”被明确地限定为仅表示单个项目而不包括其他项目，则在这种列表中采用“或”将被解释为包括(a)在该列表中的任何单个项目，(b)列表中的所有项目，或者(c)该列表中的项目的任何组合。此外，本公开通篇中采用的术语“包括”等等表示包括至少一个引用的特征，使得不排出任何更多数量的相同特征和/或附加类型的其他特征。还将理解，为了说明的目的已描述了特定实施例，但可在不偏离本公开的情况下作出各自修改。因此，本公开仅受限于所附权利要求。
【权利要求】
1.一种用于人类患者的体外肾神经调制的系统，所述系统包括: 非侵入性超声换能器，所述非侵入性超声换能器包括配置成施加至患者的皮肤的壳体； 超声能量源，所述超声能量源可操作地耦合至所述超声换能器； 体外祀向系统，所述体外祀向系统配置成- 接收与所述患者的肾血管有关的信息；以及 基于与所述患者的肾血管有关的信息，将所述超声换能器聚焦在患者的左侧肾丛和/或右侧肾丛中的一个或多个焦点上， 其中所述超声换能器被配置成将来自所述超声能量源的超声能量传输到患者的左侧肾丛和/或右侧肾丛的靶标神经纤维以热诱导所述靶标神经纤维的调制。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述非侵入性超声换能器包括第一超声换能器，并且其中所述体外靶向系统包括第二超声换能器，所述第二超声换能器配置成产生肾脏和周围组织的B模式超声图像，并且其中所述B模式图像被配置成用于聚焦所述超声换能器。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第二超声换能器进一步配置成在治疗期间提供血流量和组织弹性信息中的至少一个，并且其中至少部分地基于来自血流量和/或组织弹性信息的反馈来修改到靶标神经纤维的超声能量传递。
4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述体外靶向系统进一步包括配置成将功率多普勒或彩色多普勒传递至靶标治疗部位的组件，并且其中至少部分地基于来自治疗部位的时间多普勒信号修改到靶标神经纤维的超声能量传递。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述体外靶向系统被配置成利用多个B模式和/或多普勒成像平面以接收有关患者的肾血管的信息。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述体外靶向系统被配置成在治疗之前生成MRI或X射线CT图像，并且进一步其中所述体外靶向系统被配置成利用与肾血管的实时超声图像结合的MRI或X射线CT图像将超声换能器聚焦到一个或多个焦点上。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述体外靶向系统包括磁跟踪系统，所述磁跟踪系统包括耦合至接近患者的固定表面的磁源、和由所述超声换能器携载的磁接收器。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述体外靶向系统包括带状物，所述带状物包括可充气气囊并且配置成附连至患者的皮肤，并且其中所述带状物采用多个靶向换能器填充。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的系统，其特征在于，所述体外靶向系统被配置成将超声能量聚焦到远离患者的肾动脉的壁大约一至三毫米的靶标神经纤维处。
10.根据权利要求1至9中的任一项所述的系统，其特征在于，经由所述超声换能器进行的超声能量传递被定时成至少一般对应于患者的一个或多个身体周期。
11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，经由所述超声换能器进行的超声能量传递被定时成至少一般对应于患者的呼吸。
12.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，经由所述超声换能器进行的超声能量传递被定时成至少一般对应于患者的心率。
13.根据权利要求1至12中的任一项所述的系统，其特征在于，一个或多个焦点包括在患者的左侧肾丛和/或右侧肾丛中间隔开约小于5mm的至少两个焦点。
14.一种用于人类患者的肾神经调制的方法，所述方法包括: 经由在患者外部的祀向系统来定位一个或多个焦点，所述一个或多个焦点包括患者的左侧肾丛和/或右侧肾丛的靶标神经纤维； 将超声能量从体外超声换能器传递至所述一个或多个焦点；以及 经由来自所述体外超声换能器的超声能量来热抑制沿着神经纤维的神经活动。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述体外超声换能器被放置在患者皮肤上。
16.根据权利要求14至15中的任一项所述的方法，其特征在于，所述体外超声换能器包括换能器阵列，并且其中传递超声能量包括将所述换能器阵列的能量聚焦在一个或多个重叠焦点上。
17.根据权利要求14至16中的任一项所述的方法，其特征在于，进一步包括发射来自所述体外超声换能器的非治疗性超声能量并且基于所述非治疗性超声能量来确定患者的肾动脉的位置或几何形状。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，基于所述非治疗性超声能量确定肾动脉的位置或几何形状包括测量所述非治疗性超声能量的对称性、峰态、或偏斜度。
19.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，基于所述非治疗性超声能量确定肾动脉的位置或几何形状包括结合所述非治疗性超声能量结合使用多普勒成像。
20.一种用于肾神经的体外调制的系统，所述系统包括: 超声换能器，所述超声换能器具有配置成施加至患者的皮肤的壳体； 导管，所述导管包括近端部分和远端部分，所述远端部分配置用于接近患者的肾动脉的血管内传递，其中所述导管的远端部分包括配置成提供有关肾动脉的几何形状或位置的信息的设备；以及 监测设备，配置成: 接收有关肾动脉的信息；以及 基于有关肾动脉的信息将超声换能器聚焦到肾动脉的壁上的一个或多个焦点上以调制肾神经。
21.根据权利要求20所述的系统，其特征在于，所述导管被配置经由6法标或更小的引导导管进行血管内传递。
22.根据权利要求20至21中的任一项所述的系统，其特征在于，配置成提供有关肾动脉的几何形状或位置的信息的设备包括成像超声换能器。
23.根据权利要求20至22中的任一项所述的系统，其中配置成提供有关肾动脉的几何形状或位置的信息的设备包括声学发射器。
24.根据权利要求23所述的系统，其特征在于，所述超声换能器被配置成从所述声学发射器接收信号。
25.根据权利要求23所述的系统，其特征在于，进一步包括与所述壳体相关联并且配置成从所述声学发射器接收信号的声学接收器。
26.根据权利要求20所述的系统，其特征在于，配置成提供有关肾动脉的几何形状或位置的信息的设备包括成声学接收器。
27.根据权利要求26所述的系统，其特征在于，进一步包括与壳体相关联并且配置成将信号传输至声学接收器的声学发射器。
28.根据权利要求20所述的系统，其特征在于，配置成提供有关肾动脉的几何形状或位置的信息的设备包括磁接收器或磁发射器。
29.根据权利要求28所述的系统，其特征在于，进一步包括与壳体相关联并且配置成将信号传输至磁接收器的磁发射器。
30.根据权利要求28所述的系统，其特征在于，进一步包括与壳体相关联的第二磁接收器和配置成将信号传输至第一和第二磁发射器的外部发射器。
31.根据权利要求28所述的系统，其特征在于，进一步包括与壳体相关联并且配置成从磁发射器接收信号的磁接收器。
32.根据权利要求28所述的系统，其特征在于，进一步包括与血管内设备相关联并配置成提供成像信息的超声换能器。
33.根据权利要求20至32中的任一项所述的系统，其特征在于，所述导管的远端部分包括声学反射器或吸收器。
34.根据权利要求20至33中的任一项所述的系统，其特征在于，所述超声换能器包括环形换能器或换能器阵列。
35.根据权利要求20至34中的任一项所述的系统，其特征在于，所述一个或多个焦点包括间隔开约小于5mm的至少两个焦点。
36.一种肾神经调制的方法，所述方法包括: 经由血管内靶向系统将一个或多个焦点定位在位于人类患者的肾动脉上或肾动脉外的肾神经处； 发射来自体外超声换能器的超声能量； 将超声能量聚焦在一个或多个焦点上；以及 用经聚焦的超声能量加热焦点处的肾神经。
37.根据权利要求36所述的方法，其特征在于，所述体外超声换能器被放置在患者皮肤上。
38.根据权利要求36至37中的任一项所述的方法，其特征在于，进一步包括发射来自放置在肾动脉内或肾动脉附近的成像超声换能器的超声能量。
39.根据权利要求36至38中的任一项所述的方法，其特征在于，聚焦超声能量包括使用来自成像超声换能器的成像信息。
40.根据权利要求36至39中的任一项所述的方法，其特征在于，所述体外超声换能器包括换能器阵列，并且其中聚焦超声能量包括将换能器阵列的能量聚焦在一个或多个重叠焦点上。
41.根据权利要求36至40中的任一项所述的方法，其特征在于，进一步包括发射来自体外超声换能器的非治疗性超声能量并且基于非治疗性超声能量来确定肾动脉的位置或几何形状。
42.根据权利要求41所述的方法，其特征在于，基于非治疗性超声能量确定肾动脉的位置或几何形状包括测量非治疗性超声能量的对称性、峰态、或偏斜度。
43.根据权利要求41所述的方法，其特征在于，基于非治疗性超声能量确定肾动脉的位置或几何形状采用多普勒成像。
44.一种用于人类患者的肾神经的体外调制的治疗系统，所述系统包括: 治疗设备包括_ 治疗超声换能器，所述治疗超声换能器与壳体相关联并且配置成通过患者的皮肤传输治疗能量以调制肾神经； 靶向换能器，所述靶向换能器与壳体相关联并且配置成通过皮肤传输靶向能量，其中靶向能量不足以调制肾神经；以及 聚焦结构，所述聚焦结构配置成将由治疗超声换能器发射的治疗能量聚焦在位于患者的肾动脉上或肾动脉外的焦点处；以及 监测器，所述监测器耦合至治疗设备，所述监测器包括: 输入电路，所述输入电路配置成从靶向换能器接收信号； 存储器，所述存储器存储算法，所述算法配置成基于来自靶向换能器的信号确定肾动脉的一个或多个特性，并且基于所述一个或多个特性向所述聚焦结构提供指令；以及 处理器，所述处理器配置成执行算法。
45.根据权利要求44所述的系统，其特征在于，所述算法被配置成基于来自靶向换能器的信号确定肾动脉的几何形状或位置。
46.根据权利要求44至45中的任一项所述的系统，其中所述算法被配置成确定肾动脉相对于肾脏的位置。
47.根据权利要求44至46中的任一项所述的系统，其特征在于，所述算法被配置成基于来自治疗换能器的信号，来确定肾动脉的一个或多个特性。
48.根据权利要求44至47中的任一项所述的系统，其中所述治疗换能器或靶向换能器被配置成相对于壳体致动。
【文档编号】A61N7/02GK104394933SQ201380031052
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2013年2月25日 优先权日:2012年4月27日
【发明者】C·埃默里 申请人:美敦力阿迪安卢森堡有限公司