ES2751156T3

ES2751156T3 - Aparatos de catéter que tienen estructuras de malla expansibles para neuromodulación renal

Info

Publication number: ES2751156T3
Application number: ES11778752T
Authority: ES
Inventors: Robert J Beetel; Erik Griswold; Denise Zarins; Maria G Aboytes
Original assignee: Medtronic Ardian Luxembourg SARL
Current assignee: Medtronic Ardian Luxembourg SARL
Priority date: 2010-10-20
Filing date: 2011-10-20
Publication date: 2020-03-30
Anticipated expiration: 2031-10-20
Also published as: TW201221165A; CN102772246A; JP2013544565A; WO2012054762A2; EP2629690B1; EP2629690A2; US20150126997A1; WO2012054762A3; AU2011236083A1; CN202478392U; US20120101413A1

Abstract

Aparato de catéter para el tratamiento de un paciente humano por medio de denervación renal, comprendiendo el aparato de catéter: un árbol alargado (16) que tiene una parte proximal (18) y una parte distal (20), en el que la parte distal (20) del árbol (16) está configurada para el suministro intravascular a una arteria renal del paciente; una estructura de malla trenzada o entrelazada (22) en la parte distal (20) del árbol alargado (16), en el que la estructura de malla incluye una parte proximal y una parte distal, y en el que al menos una de la parte proximal o la parte distal de la estructura de malla se acopla al árbol alargado por medio de alambres generalmente flexibles (104); y en el que la estructura de malla (22) está configurada para variar entre una configuración de suministro y una configuración desplegada, y en el que la estructura de malla (22) comprende espacios intersticiales que permiten que fluya sangre a través de la estructura de malla (22) cuando está en la configuración desplegada; y un elemento de suministro de energía (24) asociado a la estructura de malla (22), en el que el elemento de suministro de energía (24) está configurado para inhibir térmicamente la comunicación neural a lo largo de la arteria renal, y en el que, en la configuración desplegada, la estructura de malla (22) está configurada para entrar en contacto con una pared de la arteria renal y colocar el elemento de suministro de energía (24) en contacto estable con la pared de arteria renal.

Description

DESCRIPCIÓN

Aparatos de catéter que tienen estructuras de malla expansibles para neuromodulación renal

Campo técnico

La presente tecnología se relaciona generalmente con la neuromodulación renal. En particular, varias realizaciones están dirigidas a aparatos de catéter que tienen estructuras de malla expansibles para neuromodulación renal intravascular.

Antecedentes

El sistema nervioso simpático (SNS) es un sistema de control corporal principalmente involuntario normalmente asociado con las respuestas al estrés. Las fibras del SNS inervan el tejido en casi todos los sistemas de órganos del cuerpo humano y pueden afectar a características como el diámetro de pupila, la motilidad intestinal y la diuresis. Tal regulación puede tener utilidad adaptativa en el mantenimiento de la homeostasis o en la preparación del cuerpo para una respuesta rápida a factores ambientales. La activación crónica del SNS, sin embargo, es una respuesta inadaptada común que puede conducir a la progresión de muchos estados patológicos. La activación excesiva del SNS renal en particular se ha identificado experimentalmente y en humanos como un probable contribuyente a la fisiopatología compleja de hipertensión, estados de sobrecarga de volumen (como insuficiencia cardiaca) y nefropatía progresiva. Por ejemplo, la dilución de marcador radioactivo ha demostrado tasas de liberación de norepinefrina (NE) renal aumentadas en pacientes con hipertensión esencial.

La hiperactividad de nervio simpático cardiorrenal puede ser particularmente pronunciada en pacientes con insuficiencia cardiaca. Por ejemplo, a menudo se encuentra un drenaje exagerado de NE desde el corazón y los riñones hasta el plasma en estos pacientes. Una activación de SNS intensificada comúnmente caracteriza tanto nefropatía crónica como terminal. En pacientes con nefropatía terminal, se ha demostrado que los niveles de plasma de NE por encima de la media son predictivos tanto para todas las causas de muerte como de muerte por enfermedad cardiovascular. Esto también es cierto para los pacientes que sufren de nefropatía diabética o inducida por contraste. La evidencia sugiere que las señales aferentes sensoriales que se originan a partir de riñones enfermos son factores contribuyentes principales para iniciar y mantener una descarga simpática central elevado. Los nervios simpáticos que inervan los riñones terminan en los vasos sanguíneos, el aparato yuxtaglomerular y los túbulos renales. La estimulación de los nervios simpáticos renales puede provocar liberación de renina aumentada, reabsorción de sodio aumentada (Na+) y reducción del flujo sanguíneo renal. Estos componentes de regulación neuronal de la función renal se estimulan considerablemente en estados patológicos caracterizados por un tono simpático intensificado y probablemente contribuyen a aumentar la presión arterial en pacientes hipertensos. La reducción del flujo sanguíneo renal y la tasa de filtración glomerular como resultado de la estimulación eferente simpática renal es probablemente un fundamento de la pérdida de función renal en el síndrome cardiorrenal (es decir, la disfunción renal como complicación progresiva de la insuficiencia cardiaca crónica). Estrategias farmacológicas para impedir las consecuencias de la estimulación simpática eferente renal incluyen fármacos simpaticolíticos de acción central, betabloqueantes (destinados a reducir la liberación de renina), inhibidores de enzima convertidora de angiotensina y bloqueantes de receptores (destinados a bloquear la acción de la angiotensina II y activación de aldosterona consecuente a la liberación de renina), y diuréticos (destinados a contrarrestar la retención de sodio y agua mediada por el sistema simpático renal). Estas estrategias farmacológicas, sin embargo, tienen limitaciones significativas, incluyendo eficacia limitada, problemas de cumplimiento, efectos secundarios y otros. Por consiguiente, existe una fuerte necesidad de estrategias alternativas de tratamiento en la sanidad.

El documento WOA-2006/041 881 da a conocer un catéter para neuromodulación renal.

El documento EP-A-2213257 da a conocer un catéter cardiaco con una estructura de malla trenzada, entrelazada, expansible para ablacionar venas y arterias cardiacas.

Sumario de la invención

La invención proporciona un aparato de catéter según la reivindicación 1. Las realizaciones preferidas se definen en las reivindicaciones dependientes. Los métodos dados a conocer en el presente documento, así como todas las otras realizaciones, aspectos y ejemplos en el presente documento que no entran en el alcance de la reivindicación 1, no se reivindican, pero son útiles para entender la invención.

Breve descripción de los dibujos

Muchos aspectos de la presente divulgación pueden entenderse mejor con referencia a los siguientes dibujos. Los componentes en los dibujos no están necesariamente a escala. En cambio, se hace hincapié en ilustrar claramente los principios de la presente divulgación.

La figura 1 ilustra un sistema de neuromodulación renal intravascular configurado según una realización de la presente tecnología.

La figura 2 ilustra la modulación de nervios renales con un aparato de catéter que tiene una estructura de malla expansible según una realización de la presente tecnología.

La figura 3 es una vista de una parte distal de un árbol y una estructura de malla en un estado de suministro (por ejemplo, una configuración de perfil bajo o replegada) utilizada junto con un catéter guía dentro de una arteria renal según una realización de la presente tecnología.

La figura 4 es una vista de la parte distal del árbol y la estructura de malla de la figura 3 en un estado desplegado (por ejemplo, configuración expandida) dentro de una arteria renal según una realización de la tecnología.

La figura 5 es una vista en sección transversal a lo largo de la línea 5-5 de la figura 4 de la estructura de malla en la configuración expandida dentro de un paciente según una realización de la tecnología.

La figura 6 es una vista en perspectiva lateral de una realización de una parte distal de un árbol y una estructura de malla en una configuración replegada según una realización de la tecnología.

La figura 7 es una vista en perspectiva lateral de la estructura de malla de la figura 6 en una configuración expandida fuera de un paciente según una realización de la tecnología.

La figura 8 es una vista de un dispositivo de tratamiento dentro de una arteria renal utilizado junto con un catéter guía según una realización de la tecnología.

La figura 9 es una vista de un dispositivo de tratamiento dentro de una arteria renal con una configuración de cesta de extremo abierto según una realización de la tecnología.

La figura 10 es una vista de un dispositivo de tratamiento dentro de una arteria renal utilizado junto con un alambre guía según una realización de la tecnología.

La figura 11 es una vista de un dispositivo de tratamiento dentro de una arteria renal con una configuración de cesta de extremo cerrado según una realización de la tecnología.

La figura 12A es una vista de un dispositivo de tratamiento dentro de una arteria renal con una configuración de malla tubular de extremo abierto según una realización de la tecnología.

La figura 12B es una vista de un dispositivo de tratamiento dentro de una arteria renal con otra configuración de malla tubular de extremo abierto según una realización de la tecnología.

La figura 13 es una vista de un dispositivo de tratamiento dentro de una arteria renal con múltiples elementos de suministro de energía asociados a la estructura según una realización de la tecnología.

La figura 14 es una vista en perspectiva lateral parcial de una estructura de malla con cables de suministro de energía roscados a través de la malla según una realización de la tecnología.

La figura 15 es una vista en perspectiva lateral parcial de una estructura de malla con un elemento de suministro de energía roscado en las fibras de la malla según una realización de la tecnología.

La figura 16 es una vista en perspectiva lateral parcial de una estructura de malla con un elemento de suministro de energía de electrodo de cinta enrollado alrededor de la malla según una realización de la tecnología.

La figura 17 es una vista en perspectiva lateral parcial de una estructura de malla con un electrodo de cinta aislante que tiene áreas expuestas para el suministro de energía según una realización de la tecnología.

La figura 18 es una vista en perspectiva lateral de una estructura de malla en una configuración replegada con múltiples elementos de suministro de energía distribuidos alrededor de la estructura de malla según una realización de la tecnología.

La figura 19 es una vista de la estructura de malla de la figura 18 en una configuración expandida dentro de una arteria renal mostrando distancias axiales entre los elementos de suministro de energía según una realización de la tecnología.

La figura 20A es una vista desde un extremo de una estructura de malla en una configuración expandida que muestra el desplazamiento circunferencial de los elementos de suministro de energía según una realización de la tecnología.

La figura 20B es una vista lateral de la estructura de malla de la figura 20A.

La figura 20C es una vista desde un extremo de una estructura de malla en una configuración expandida que muestra el desplazamiento circunferencial de los elementos de suministro de energía según una realización de la tecnología.

La figura 20D es una vista lateral de la estructura de malla de la figura 20C.

La figura 21 es una vista de un elemento de suministro de energía conformado según una realización de la tecnología.

La figura 22 es una vista de un elemento de suministro de energía conformado alternativo según una realización de la tecnología.

La figura 23 es una vista en perspectiva lateral de una estructura de malla con paso de trenza variable en secciones cilíndricas adyacentes según una realización de la tecnología.

La figura 24 es una vista en perspectiva lateral de una estructura de malla con paso de trenza variante en un área circundante a un elemento de suministro de energía según una realización de la tecnología.

La figura 25 es una vista en perspectiva lateral de una estructura de malla en la que la estructura de malla es eléctricamente conductora y sirve como elemento de suministro de energía según una realización de la tecnología. La figura 26 es una vista en perspectiva lateral de una estructura de malla de un dispositivo de tratamiento en el que la estructura de malla es eléctricamente conductora y en el que áreas no aisladas de la estructura de malla sirven como los elementos de suministro de energía según una realización de la tecnología.

La figura 27 es una vista en perspectiva lateral de un dispositivo de tratamiento que incluye múltiples estructuras de malla que son eléctricamente conductoras y que incluyen áreas no aisladas de la estructura de malla que están eléctricamente aisladas entre las dos estructuras de malla según una realización de la tecnología.

La figura 28 es una vista de una estructura de malla que tiene una forma circunferencial variable según una realización de la tecnología.

La figura 29 es una vista de una estructura de malla que tiene una forma circunferencial variable según una realización de la tecnología.

La figura 30 es una vista en perspectiva lateral de una estructura de malla de un dispositivo de tratamiento en el que partes de malla eléctricamente conductora están separadas por partes de malla eléctricamente no conductora según una realización de la tecnología.

La figura 31 es una vista en perspectiva lateral de una estructura de malla alternativa de un dispositivo de tratamiento en el que partes de malla eléctricamente conductora están separadas por partes de malla eléctricamente no conductora según una realización de la tecnología.

La figura 32 es una vista en perspectiva lateral de una estructura de malla alternativa de un dispositivo de tratamiento en el que partes de malla eléctricamente conductora están separadas por partes de malla eléctricamente no conductora según una realización de la tecnología.

La figura 33 es una ilustración del flujo sanguíneo en una arteria renal según una realización de la tecnología.

La figura 34 es una vista de una realización de un dispositivo de tratamiento en una arteria renal, incluyendo el dispositivo de tratamiento un elemento de redirección de fluido dentro de una estructura de malla según una realización de la tecnología.

La figura 35 es una vista en perspectiva lateral de una estructura de malla con un elemento de redirección de fluido en el que la estructura de malla está en una configuración expandida según una realización de la tecnología.

La figura 36 es una vista en perspectiva lateral de una estructura de malla con un elemento de redirección de fluido en el que la estructura de malla está en una configuración replegada según una realización de la tecnología.

La figura 37 es una vista lateral parcialmente seccionada de un elemento de redirección de fluido ranurado dentro de una estructura de malla según una realización de la tecnología.

La figura 38 es una vista lateral parcialmente seccionada de un elemento de redirección de fluido poroso dentro de una estructura de malla según una realización de la tecnología.

La figura 39 es una vista lateral parcialmente seccionada de un elemento de redirección de fluido de malla dentro de una estructura de malla según una realización de la tecnología.

La figura 40 es una vista de un elemento de redirección de fluido junto con una estructura de malla de tipo paracaídas según una realización de la tecnología.

La figura 41 es un gráfico que representa un algoritmo de suministro de energía que puede utilizarse junto con el sistema de la figura 1 según una realización de la tecnología.

La figura 42 es un kit para embalar componentes del sistema de la figura 1 según una realización de la tecnología. La figura 43 es una ilustración conceptual del sistema nervioso simpático (SNS) y cómo el cerebro se comunica con el cuerpo por medio del SNS.

La figura 44 es una vista anatómica ampliada de los nervios que inervan un riñón izquierdo para formar el plexo renal circundante a la arteria renal izquierda.

Las figuras 45A y 45B proporcionan vistas anatómica y conceptual de un cuerpo humano, respectivamente, que representan la comunicación neuronal eferente y aferente entre el cerebro y los riñones.

Las figuras 46A y 46B son, respectivamente, vistas anatómicas de las vasculaturas arteriales y venosas de un ser humano.

Descripción detallada

La presente tecnología está dirigida a aparatos, sistemas y métodos para lograr neuromodulación renal inducida eléctrica y/o térmicamente (es decir, hacer a fibras neuronales que inervan el riñón inertes o inactivas o que, de otra manera, reducen completa o parcialmente su función) mediante acceso intravascular transluminal percutáneo. En particular, realizaciones de la presente tecnología se refieren a aparatos, sistemas y métodos que incorporan un dispositivo de tratamiento de catéter que tiene una estructura de malla expansible u otra estructura abierta. La estructura de malla expansible puede incluir y/o se asocia con al menos un elemento configurado para suministrar energía (por ejemplo, energía eléctrica, energía eléctrica de radiofrecuencia, energía eléctrica pulsada, energía térmica) a una arteria renal después de que avance por medio de un catéter a lo largo de una trayectoria transluminal percutánea (por ejemplo, una punción de la arteria femoral, una arteria ilíaca y la aorta, una aproximación transradial u otra trayectoria intravascular adecuada). La estructura de malla expansible se dimensiona y conforma de manera que el elemento de suministro de energía entra en contacto con una pared interior de la arteria renal cuando la estructura de malla está en una configuración expandida dentro de la arteria renal. Además, la parte de malla de la estructura de malla expansible permite que fluya sangre a través de la malla, manteniendo así el flujo sanguíneo al riñón. Además, el flujo sanguíneo en y alrededor de la estructura de malla puede enfriar el elemento de suministro de energía y/o tejido circundante asociado. En algunas realizaciones, el enfriamiento del elemento de suministro de energía permite el suministro de niveles de potencia más altos a temperaturas más bajas a las que pueden alcanzarse sin refrigeración. Se espera que esta característica ayude a crear lesiones más profundas y/o más grandes durante la terapia, reducir la temperatura de la superficie intimal, y/o permitir tiempos de activación más largos con riesgo reducido de sobrecalentamiento durante el tratamiento.

Detalles específicos de varias realizaciones de la tecnología se describen a continuación con referencia a las figuras 1-46B. Aunque muchas de las realizaciones se describen a continuación con respecto a dispositivos, sistemas y métodos de modulación intravascular de nervios renales utilizando aparatos de catéter de malla, otras aplicaciones y otras realizaciones además de las descritas en el presente documento están dentro del alcance de la tecnología. Adicionalmente, otras varias realizaciones de la tecnología pueden tener configuraciones, componentes o procedimientos diferentes a las descritas en el presente documento. Una persona experta habitual en la técnica, por lo tanto, entenderá por consiguiente que la tecnología puede tener otras realizaciones con elementos adicionales, o que la tecnología puede tener otras realizaciones sin varias de las características mostradas y descritas a continuación con referencia a las figuras 1-46B.

Tal como se utiliza en el presente documento, los términos “distal” y “proximal” definen una colocación o dirección con respecto al dispositivo de control del médico o el médico tratante (por ejemplo, un conjunto de mango). “Distal” o “distalmente” son una colocación distante o en un sentido contrario con respecto al médico o dispositivo de contr ol del médico. “Proximal” y “proximalmente” son una colocación cercana o en un sentido hacia el médico o dispositivo de control del médico.

I. Neuromodulación renal

La neuromodulación renal es la incapacidad parcial o completa u otro trastorno efectivo de los nervios que inervan los riñones. En particular, la neuromodulación renal comprende inhibir, reducir, y/o bloquear la comunicación neuronal a lo largo de fibras neuronales (es decir, fibras nerviosas aferentes y/o eferentes) que inervan los riñones. Tal incapacidad puede ser de larga duración (por ejemplo, permanente o durante períodos de meses, años o décadas) o de corta duración (por ejemplo, durante períodos de minutos, horas, días o semanas). Se espera que la neuromodulación renal trate eficazmente varios estados clínicos caracterizados por una actividad simpática general aumentada, y en particular los estados asociados con la sobreestimulación simpática central tales como hipertensión, insuficiencia cardiaca, infarto de miocardio agudo, síndrome metabólico, resistencia a la insulina, diabetes, hipertrofia ventricular izquierda, nefropatía crónica y terminal, retención inadecuada de fluidos en insuficiencia cardiaca, síndrome cardiorrenal y muerte súbita. La reducción de señales neuronales aferentes contribuye a la reducción sistémica del tono/impulso simpático, y se espera que la neuromodulación renal sea útil en el tratamiento de varios estados asociados con la sobreactividad simpática sistémica o hiperactividad. La neuromodulación renal puede beneficiar potencialmente a una variedad de órganos y estructuras corporales inervados por nervios simpáticos. Por ejemplo, una reducción en el impulso simpático central puede reducir la resistencia a la insulina que afecta a pacientes con síndrome metabólico y diabéticos de tipo II. Además, la osteoporosis puede activarse mediante el sistema simpático y podría beneficiarse de la regulación descendente del impulso simpático que acompaña a la neuromodulación renal. A continuación, en la sección VI se proporciona una descripción más detallada de la anatomía y fisiología pertinentes del paciente.

Pueden usarse diversas técnicas para incapacitar parcial o completamente las trayectorias neuronales, como las que inervan el riñón. La aplicación intencional de energía (por ejemplo, energía eléctrica, energía térmica) al tejido mediante un/unos elemento(s) de suministro de energía puede inducir uno o más de los efectos de calentamiento térmico deseados en regiones localizadas de la arteria renal y regiones adyacentes del plexo renal PR, que se encuentran íntimamente dentro o adyacentes a la adventicia de la arteria renal. La aplicación intencional de los efectos de calentamiento térmico puede lograr la neuromodulación a lo largo de todo o una parte del plexo renal PR.

Los efectos de calentamiento térmico pueden incluir tanto la ablación térmica como la alteración o daño térmico no ablativo (por ejemplo, por medio de calentamiento sostenido y/o calentamiento resistivo). Los efectos de calentamiento térmico deseados pueden incluir elevar la temperatura de las fibras neuronales objetivo por encima de un umbral deseado para lograr una alteración térmica no ablativa, o por encima de una temperatura superior para lograr una alteración térmica ablativa. Por ejemplo, la temperatura objetivo puede ser superior a la temperatura corporal (por ejemplo, aproximadamente 37°C) pero inferior a aproximadamente 45°C para la alteración térmica no ablativa, o la temperatura objetivo puede ser de aproximadamente 45°C o superior para la alteración térmica ablativa.

Más específicamente, la exposición a energía térmica (calor) en exceso de una temperatura corporal de aproximadamente 37°C, pero por debajo de una temperatura de aproximadamente 45°C, puede inducir alteración térmica por medio de calentamiento moderado de las fibras neuronales objetivo o de estructuras vasculares que perfundan las fibras objetivo. En casos en los que se ven afectadas estructuras vasculares, se priva de perfusión a las fibras neuronales objetivo, dando como resultado necrosis del tejido neuronal. Por ejemplo, esto puede inducir alteración térmica no ablativa en las fibras o estructuras. La exposición al calor por encima de una temperatura de aproximadamente 45°C, o por encima de aproximadamente 60°C, puede inducir alteración térmica por medio de calentamiento sustancial de las fibras o estructuras. Por ejemplo, tales temperaturas superiores pueden someter a ablación térmicamente las estructuras vasculares o las fibras neuronales objetivo. En algunos pacientes, puede ser deseable alcanzar temperaturas que someten a ablación térmicamente las estructuras vasculares o las fibras neuronales objetivo, pero que sean inferiores a aproximadamente 90°C, o inferiores a aproximadamente 85°C, o inferiores a aproximadamente 80°C, y/o inferiores a aproximadamente 75°C. Independientemente del tipo de exposición al calor utilizado para inducir la neuromodulación térmica, se espera una reducción de la actividad del nervio simpático renal (“ANSR”).

II. Realizaciones seleccionadas de dispositivos de neuromodulación renal que tienen estructuras de malla

La figura 1 ilustra un sistema de neuromodulación renal 10 (“sistema 10”) configurado según una realización de la presente tecnología. El sistema 10 incluye un dispositivo de tratamiento intravascular 12 acoplado operativamente a una fuente de energía o generador de energía 26. En la realización mostrada en la figura 1, el dispositivo de tratamiento 12 (por ejemplo, un catéter) incluye un árbol alargado 16 que tiene una parte proximal 18, un conjunto de mango 34 en una región proximal de la parte proximal 18, y una parte distal 20 que se extiende distalmente con respecto a la parte proximal 18. El dispositivo de tratamiento 12 además incluye una estructura de malla expansible 22 que incluye un elemento de suministro de energía 24 dispuesto en o cerca de la parte distal 20 del árbol 16. Como se explica en detalle adicional a continuación, la estructura de malla 22 está configurada para suministrarse a un vaso sanguíneo renal (por ejemplo, arteria renal) en una configuración de suministro o perfil bajo. Al suministrarse al sitio de tratamiento objetivo dentro del vaso sanguíneo renal, la estructura de malla 22 está configurada además para desplegarse en una configuración expandida o de tratamiento, poniendo el elemento de suministro de energía 24 en contacto con las paredes del vaso. El elemento de suministro de energía 24 está configurado para suministrar energía en el sitio de tratamiento y proporcionar neuromodulación renal inducida de manera térmica y/o eléctrica terapéuticamente eficaz. En algunas realizaciones, la estructura de malla 22 puede colocarse en la configuración o disposición desplegada por medio de accionamiento remoto, por ejemplo, por medio de un actuador 36, como un botón, un pasador o una palanca portada por el mango 34. En otras realizaciones, sin embargo, la estructura de malla 22 puede ser móvil entre las configuraciones desplegada y de suministro usando otros mecanismos o técnicas adecuados (por ejemplo, autoexpansión).

Como se describirá en mayor detalle a continuación, el elemento de suministro de energía 24 está asociado con la estructura de malla 22. Es decir, el elemento de suministro de energía 24 puede estar próximo a, adyacente a, adherido a, entrelazado en o acoplado de otro modo a la estructura de malla 22. El elemento de suministro de energía asociado 24 también puede estar formado por partes seleccionadas de, o la totalidad de, la estructura de malla 22 en sí misma. Por ejemplo, las fibras de la malla pueden ser capaces de suministrar energía. También debe entenderse que la estructura de malla 22 puede incluir una pluralidad de elementos de suministro de energía 24. Cuando se proporcionan múltiples elementos de suministro de energía 24, los elementos de suministro de energía 24 pueden suministrar potencia de manera independiente (es decir, puede utilizarse de manera monopolar), o bien de manera simultánea, selectiva o secuencial, y/o puede suministrar potencia entre cualquier combinación deseada de los elementos (es decir, puede utilizarse de manera bipolar). Además, opcionalmente se le puede permitir al médico elegir qué elemento(s) de suministro de energía 24 se utiliza(n) para el suministro de potencia con el fin de formar una(s) lesión/lesiones altamente personalizadas dentro de la arteria renal, según se desee. El elemento de suministro de energía 24 está montado o integrado en la estructura de malla 22. A medida que la estructura de malla se expande, el elemento de suministro de energía se pone en contacto con la pared de una arteria renal. La estructura de malla 22 garantiza que la fuerza de contacto del elemento de suministro de energía no excede una fuerza máxima, proporcionando de ese modo ventajosamente una fuerza de contacto más consistente que puede permitir una formación de lesiones más consistente.

La fuente de energía o generador de energía 26 (por ejemplo, un generador de energía de RF) está configurado para generar una forma y magnitud seleccionadas de energía para suministrar al sitio de tratamiento objetivo por medio del elemento de suministro de energía 24. El generador de energía 26 puede acoplarse eléctricamente al dispositivo de tratamiento 12 por medio de un cable 28. Al menos un alambre de alimentación (no mostrado) pasa a lo largo del árbol alargado 16 o a través de una luz en el árbol alargado 16 hasta el elemento de suministro de energía 24 y transmite la energía de tratamiento al elemento de suministro de energía 24. Puede conectarse un mecanismo de control, como el pedal 32 (por ejemplo, conectado neumáticamente o conectado eléctricamente) al generador de energía 26 para permitir que el operario inicie, termine y, opcionalmente, ajuste diversas características funcionales del generador de energía, incluyendo, pero no limitadas a, suministro de potencia. El generador de energía 26 puede configurarse para suministrar la energía de tratamiento por medio de un algoritmo de control automatizado 30 y/o bajo el control del médico. Además, el generador de energía 26 puede incluir uno o más algoritmos de evaluación o retroalimentación 31 para proporcionar retroalimentación al médico antes, durante, y/o después de la terapia. A continuación, se describen detalles adicionales sobre algoritmos de control adecuados y algoritmos de evaluación/retroalimentación, con referencia a las figuras 41-48B.

En algunas realizaciones, el sistema 10 puede configurarse para proporcionar suministro de un campo eléctrico monopolar por medio de los elementos de suministro de energía 24. En tales realizaciones, un electrodo neutro o dispersivo 38 puede conectarse eléctricamente al generador de energía 26 y unirse al exterior del paciente, como se muestra en la figura 2. Adicionalmente, uno o más sensores (no mostrados), como uno o más sensores de temperatura (por ejemplo, termopar, termistor, etc.), de impedancia, de presión, ópticos, de flujo, químicos u otros, pueden ubicarse próximos a o dentro del elemento de suministro de energía 24 o conectarse a uno o más alambres de alimentación (no mostrados). Por ejemplo, puede incluirse un total de dos alambres de alimentación, en los que ambos alambres podrían transmitir la señal desde el sensor y un alambre podría servir a dos propósitos y también transmitir la energía al elemento de suministro de energía 24. Alternativamente, ambos alambres podrían transmitir energía al elemento de suministro de energía 24.

El generador 26 puede ser parte de un dispositivo o monitor que puede incluir circuitos de procesamiento, como un microprocesador y una pantalla. El circuito de procesamiento puede configurarse para ejecutar instrucciones almacenadas relativas al algoritmo de control 30. El monitor puede configurarse para comunicarse con el dispositivo de tratamiento 12 (por ejemplo, por medio del cable 28) para controlar potencia al elemento de suministro de energía 24 y/o para obtener señales del elemento de suministro de energía 24 o de cualquier sensor asociado. El monitor puede configurarse para proporcionar indicaciones de niveles de potencia o datos de sensores, tales como indicaciones de audio, visuales u otras, o puede configurarse para comunicar la información a otro dispositivo.

La figura 2 ilustra la modulación de nervios renales con una realización del sistema 10, con detalles adicionales con respecto a la anatomía pertinente proporcionada a continuación con referencia a la figura 44. El dispositivo de tratamiento 12 proporciona acceso al plexo renal PR a través de una trayectoria intravascular (P), como desde un sitio de acceso percutáneo en la arteria femoral (ilustrada), braquial, radial o auxiliar hasta un sitio de tratamiento objetivo dentro de una arteria renal respectiva AR. Como se ilustra, una sección de la parte proximal 18 del árbol 16 está expuesta externamente del paciente. Mediante la manipulación de la parte proximal 18 del árbol 16 desde el exterior de la trayectoria intravascular P (por ejemplo, por medio del conjunto de mango 34), el médico puede hacer avanzar el árbol 16 a través de la trayectoria intravascular P a veces tortuosa y manipular o accionar de manera remota la parte distal 20 del árbol 16. La guía con imágenes, por ejemplo, tomografía computarizada (TC), radioscopia, ultrasonido intravascular (UI), tomografía de coherencia óptica (TCO) u otra modalidad de guía adecuada, o combinaciones de las mismas, puede utilizarse para facilitar la manipulación del médico. Además, en algunas realizaciones pueden incorporarse componentes de guía con imágenes (por ejemplo, UI, TCO) en el propio dispositivo de tratamiento 12. Después de que la estructura de malla 22 esté adecuadamente colocada en la arteria renal AR, puede expandirse o desplegarse de otro modo usando el mango 34 u otros medios adecuados hasta que el elemento de suministro de energía 24 esté en contacto estable con la pared interna de la arteria renal AR. La aplicación intencionada de energía del elemento de suministro de energía 24 se aplica entonces al tejido para inducir uno o más efectos neuromoduladores deseados en regiones localizadas de la arteria renal y regiones adyacentes del plexo renal PR, que se encuentran íntimamente dentro de, adyacentes a o en proximidad cercana de la adventicia de la arteria renal AR. La aplicación intencionada de la energía incapacitante puede lograr la neuromodulación a lo largo de todo o al menos una parte del plexo renal PR.

Los efectos neuromoduladores son generalmente una función de, al menos en parte, potencia, tiempo, contacto entre el elemento de suministro de energía 24 portado por la estructura de malla 22 y la pared del vaso, y flujo sanguíneo a través del vaso. Los efectos neuromoduladores pueden incluir denervación, ablación térmica y daño o alteración térmica no ablativa (por ejemplo, por medio de calentamiento sostenido y/o calentamiento resistivo. Los efectos de calentamiento térmico deseados pueden incluir elevar la temperatura de fibras neuronales objetivo por encima de un umbral deseado para lograr una alteración térmica no ablativa, o por encima de una temperatura superior para lograr una alteración térmica ablativa. Por ejemplo, la temperatura objetivo puede ser superior a la temperatura corporal (por ejemplo, de aproximadamente 37°C) pero inferior a aproximadamente 45°C para la alteración térmica no ablativa, o la temperatura objetivo puede ser de aproximadamente 45°C o superior para la alteración térmica ablativa. Los efectos de neuromodulación no térmica deseados también pueden además incluir la alteración de las señales eléctricas transmitidas en un nervio.

La figura 3 es una vista en sección transversal que ilustra una realización de la parte distal 20 del árbol 16 y la estructura de malla 22 en un estado de suministro (por ejemplo, configuración de perfil bajo o replegada) dentro de una arteria renal AR, y la figura 4 es una vista en sección transversal de la estructura de malla 22 en un estado desplegado (por ejemplo, configuración expandida) dentro de la arteria renal AR. Haciendo referencia primero a la figura 3, la configuración de suministro o replegada de la estructura de malla 22 facilita la inserción y/o retirada del dispositivo de tratamiento 12 y, en determinadas realizaciones, la recolocación de la estructura de malla 22 dentro de la arteria renal AR. En la configuración replegada, la estructura de malla 22 está dimensionada y conformada para encajar dentro de la arteria renal AR y tiene un diámetro que es inferior a un diámetro de luz de arteria renal 52 y una longitud (desde un extremo proximal 42 de la estructura de malla 22 hasta un extremo distal 44 de la estructura de malla 22) que es inferior a una longitud de arteria renal 54.

Como se muestra en la figura 3, la parte distal 20 del árbol 16 puede flexionarse de manera sustancial para conseguir acceder a una arteria renal izquierda/derecha respectiva siguiendo una trayectoria definida por un catéter guía, un alambre guía o una funda. Por ejemplo, la flexión de la parte distal 20 puede impartirse por un catéter guía 90, como un catéter guía renal con una curva preformada cerca del extremo distal que dirige el árbol 16 a lo largo de una trayectoria deseada desde el sitio de inserción percutánea hasta la arteria renal AR. En otra realización, el dispositivo de tratamiento 12 puede dirigirse al sitio de tratamiento dentro de la arteria renal AR mediante el enganche y seguimiento de un alambre guía (no mostrada) que se inserta en la arteria renal AR y se extiende al sitio de acceso percutáneo. En funcionamiento, el alambre guía se suministra preferiblemente primero en la arteria renal AR y el árbol alargado 16 que comprende una luz de alambre guía se hace pasar entonces por encima del alambre guía al interior de la arteria renal AR. En algunos procedimientos de alambre guía, una funda de suministro tubular 91 (descrita en mayor detalle a continuación con referencia a la figura 8) se hace pasar por encima del alambre guía (es decir, la luz definida por la funda de suministro se desliza por encima del alambre guía) a la arteria renal AR. Una vez que la funda de suministro 91 (figura 8) se coloca en la arteria renal, el alambre guía puede retirarse e intercambiarse por un catéter de tratamiento (por ejemplo, el dispositivo de tratamiento 12) que puede suministrarse a través de la funda de suministro 91 (figura 8) en la arteria renal AR. Además, en realizaciones particulares, la flexión puede controlarse desde el conjunto de mango 34 (figuras 1 y 2), por ejemplo, por el elemento accionable 36 o por otro elemento de control. En particular, la flexión del árbol alargado 16 puede lograrse según lo previsto en la solicitud de patente estadounidense n. °12/545. 648, “Apparatus, systems, and methods for achieving intravascular, thermally-induced renal neuromodulation” a Wu et al. Alternativamente, o además, el dispositivo de tratamiento 12 y su parte distal 20 pueden flexionarse insertándose a través de un catéter guía orientable (no mostrado) que incluye una curva preformada u orientable cerca de su extremo distal que puede ajustarse o reconformarse mediante manipulación desde el extremo proximal del catéter guía.

Después de ubicar la estructura de malla 22 en la arteria renal AR, una manipulación adicional de la parte distal 20 y el/los elemento(s) de suministro de energía 24 dentro de la arteria renal respectiva AR establece la yuxtaposición y alineación entre el elemento de suministro de energía 24 y el tejido a lo largo de una pared interior de la arteria renal respectiva AR. Por ejemplo, como se muestra en la figura 4, la estructura de malla 22 se expande dentro de la arteria renal AR de manera que el elemento de suministro de energía 24 está en contacto con una pared de arteria renal 55. En algunas realizaciones, la manipulación de la parte distal 20 también facilitará el contacto entre el elemento de suministro de energía 24 y la pared 55 de la arteria renal. La alineación también puede incluir la alineación de aspectos geométricos del elemento de suministro de energía 24 con la pared de arteria renal 55. Por ejemplo, para realizaciones en las que el elemento de suministro de energía 24 tiene una forma cilindrica con extremos redondeados, la alineación puede incluir la alineación de la superficie longitudinal en contacto con la pared de arteria 55. En otro ejemplo, una realización puede comprender un elemento de suministro de energía 24 con una forma estructurada o superficie inactiva, y la alineación puede incluir alinear el elemento de suministro de energía 24 de manera que la forma estructurada o la superficie inactiva no está en contacto con la pared de arteria 55.

La figura 5 es una vista en sección transversal a lo largo de la línea 5-5 de la figura 4 de la estructura de malla 22 en la configuración expandida o desplegada y en contacto con la pared de arteria renal 55. Una característica de la estructura de malla 22 es que el contacto con la pared de arteria renal 55 es discontinuo. En particular, la estructura de malla 22 incluye fibras 58 u otros elementos estructurales sólidos separados por espacios intersticiales 57. La estructura de malla 22 se expande y crea un espacio interior 60 que es accesible al flujo sanguíneo por medio de la serie de espacios intersticiales 57 en la estructura de malla 22. Otra característica de la estructura de malla 22 es que, en realizaciones particulares, una vez insertada en un paciente, la expansión de la estructura de malla se limita al diámetro 52 de la luz de arteria renal. Es decir, la estructura de malla 22 puede, en determinadas realizaciones, ser más adaptable que la arteria renal de manera que la estructura de malla 22 se expande para abarcar el diámetro de luz 52 pero no aplica suficiente fuerza radial a la pared de arteria renal 55 para distender en exceso o lesionar la arteria renal. Por consiguiente, un diámetro expandido de la estructura de malla 22 puede, en algunas realizaciones, ser aproximadamente igual al diámetro de luz 52 de la arteria renal. Alternativamente, dado que un diámetro de luz de arteria renal 52 puede variar de paciente a paciente, la estructura de malla 22 puede configurarse para desplegarse a un intervalo de diámetros de luz de vaso. Por ejemplo, una estructura de malla 22 puede configurarse para expandirse, sin restricciones, en diámetro desde un estado colapsado hasta un estado completamente desplegado con un diámetro de aproximadamente 10 mm y puede desplegarse dentro de una arteria renal hasta que la estructura de malla 22 y/o el elemento de suministro de energía 24 está/están en contacto con la pared de arteria 55.

La estructura de malla 22 también puede caracterizarse por su diámetro en la configuración de suministro o replegada, por ejemplo, un diámetro más pequeño. La figura 6, por ejemplo, es una vista lateral de la región de extremo distal 20 del dispositivo de tratamiento 12 en la configuración replegada. Un diámetro colapsado 62 de la estructura de malla 22 puede ser aproximadamente igual a un diámetro 61 del árbol alargado 16. Como se ha indicado anteriormente, por ejemplo, el tamaño y la dimensión del dispositivo de tratamiento 12 pueden configurarse para permitir la inserción con o sin un catéter guía en un paciente por medio de una abertura en las arterias femorales, braquiales o radiales.

Para fines prácticos, la dimensión exterior máxima (por ejemplo, diámetro) de cualquier sección del árbol alargado 16, incluyendo el elemento de suministro de energía 24 que porta el mismo, está dictada por el diámetro interior del catéter guía a través del que se pasa el árbol alargado 16. En una realización particular, por ejemplo, un catéter guía de 8 French (que tiene, por ejemplo, un diámetro interior de aproximadamente de 0,091 pulgadas, 2,31 mm) puede ser, desde una perspectiva clínica, el catéter guía más grande utilizado para acceder a la arteria renal. Al permitir una tolerancia de espacio de separación razonable entre el elemento de suministro de energía 24 y el catéter guía, la dimensión exterior máxima del árbol alargado 16 puede expresarse como inferior o igual a aproximadamente 0,085 pulgadas (2,16 mm). En tal realización, la estructura de malla 22 (en una configuración replegada y que incluye el elemento de suministro de energía 24) puede tener un diámetro colapsado 62 que es inferior o igual a aproximadamente 0,085 pulgadas (2,16 mm). Sin embargo, el uso de un catéter guía de 5 French más pequeño puede requerir diámetros exteriores más pequeños a lo largo del árbol alargado 16. Por ejemplo, una estructura de malla 22 que debe dirigirse dentro de un catéter guía de 5 French tendría una dimensión exterior no superior a 0,053 pulgadas (1,35 mm). En otro ejemplo, la estructura de malla 22 y el elemento de suministro de energía 24 que deben dirigirse dentro de un catéter guía de 6 French tendrían una dimensión exterior no superior a 0,070 pulgadas (1, 78 mm). En aún ejemplos adicionales, pueden utilizarse otros catéteres guía adecuados, y la disposición y/o dimensión exterior del árbol 16 pueden variar en consecuencia.

La estructura de malla 22 también puede caracterizarse por su longitud 64 en la configuración replegada. En realizaciones particulares, se prevé que la longitud 64 puede medirse desde el extremo proximal 42 de la estructura de malla 22 (por ejemplo, en un alambre de control 68 del extremo proximal 42 y cualquier acoplamiento 72 al árbol alargado 16) hasta el extremo distal 44 de la estructura de malla 22. Además, la longitud 64 en la configuración replegada puede generalmente ser adecuada para la inserción en la arteria renal. Es decir, la longitud puede ser aproximadamente igual a o inferior a una longitud de arteria renal o una arteria renal principal (es decir, una sección de una arteria renal proximal con respecto a una bifurcación). Dado que esta dimensión puede variar de paciente a paciente, se prevé que en algunas realizaciones la estructura de malla 22 puede fabricarse en diferentes tamaños (por ejemplo, con diferentes longitudes 64 y/o diámetros 62) que pueden ser apropiados para diferentes pacientes.

En una realización, el extremo distal 44 de la estructura de malla 22 puede acoplarse a una pieza de extremo 74 (por ejemplo, un collar, árbol o tapa) que tiene una parte distal redondeada 50 para facilitar la inserción atraumática del dispositivo de tratamiento 12 en una arteria renal. Además, el árbol alargado 16, el acoplamiento 72, la estructura de malla 22 y la pieza de extremo 74 pueden incluir pasajes dimensionados y conformados para acomodar un alambre de control 68 que se fija al extremo distal 44 de la estructura de malla o a la pieza de extremo 74 y pasa a través del árbol alargado 16 a la parte proximal 18 del árbol alargado 16. El alambre de control 68 facilita la expansión y/o contracción de la estructura de malla 22 cuando se tira o empuja para acortar o alargar la estructura de malla 22. Por ejemplo, tirando (es decir, un aumento de la tensión) del alambre de control 68 proximalmente con respecto al árbol 16 puede desencadenar la expansión de la estructura de malla 22 extrayendo la pieza de extremo 74 más cerca del acoplamiento 72. Por el contrario, empujando (es decir, un aumento de la compresión) el alambre de control 68 distalmente con respecto al árbol 16 puede alargar la estructura de malla 22 a una configuración comprimida separando axialmente la pieza de extremo 74 y el acoplamiento 72. Se entenderá que el árbol 16 o el alambre de control 68 pueden mantenerse en colocación fija con respecto al paciente mientras que los otros elementos se trasladan para crear los movimientos relativos descritos anteriormente. En algunas realizaciones, la estructura de malla 22 tiene propiedades de memoria de forma elástica o superelástica de manera que cuando se retira la fuerza, la estructura de malla vuelve elásticamente a un estado relajado. La fuerza puede aplicarse por el alambre de control 68 para deformar la estructura de malla 22 en un estado y cuando la fuerza se retira, la estructura de malla 22 vuelve a su estado relajado. Por ejemplo, un estado relajado de la estructura de malla 22 puede ser una configuración expandida como se muestra en la figura 7 y el alambre de control 68 puede empujarse para alargar la estructura de malla 22 y reducir su diámetro colocando la misma en una configuración replegada como se muestra en la figura 6. Alternativamente, un estado relajado de la estructura de malla puede ser una configuración replegada o comprimida y se puede someter a tracción del alambre de control 68 (tensión aplicada) para acortar la estructura de malla 22 y aumentar su diámetro colocando la misma en una configuración expandida.

En algunas realizaciones, el alambre de control 68 puede ser un alambre sólido o trenzado o un cable hecho de un metal o polímero. En otras realizaciones, (como el ejemplo mostrado en las figuras 6 y 7) el alambre de control puede ser un tubo hueco que puede pasar por encima de un alambre guía 66 para facilitar la inserción a través de una trayectoria intravascular a una arteria renal.

El extremo proximal 42 de la estructura de malla 22 puede acoplarse al árbol alargado 16 por medio de una pieza de acoplamiento 72. La pieza de acoplamiento 72, por ejemplo, puede ser un extremo integral del árbol alargado 16 (por ejemplo, puede no ser una pieza separada) o puede ser una pieza separada que está asociada con la región distal 20 del árbol alargado 16. La pieza de acoplamiento 72 puede formarse a partir del mismo tipo de material que el árbol alargado 16, o puede formarse a partir de un material diferente. En una realización, la pieza de acoplamiento 72 puede formarse a partir de un collar, como una banda radiopaca, que rodea y fija la estructura de malla 22 a una superficie exterior del árbol alargado 16. En otras realizaciones, sin embargo, la pieza de acoplamiento 72 puede tener una disposición diferente y/o incluir diferentes características.

La figura 7 es una vista lateral de la estructura de malla de la figura 6 en una configuración expandida. Haciendo referencia a las figuras 6 y 7 en conjunto, cuando no se inserta en un paciente, la estructura de malla 22 es capaz de expandirse hasta un diámetro máximo 82 que es mayor que el diámetro colapsado 62. Además, la estructura de malla 22 puede dimensionarse de manera que el diámetro máximo 82 sea mayor que el diámetro de luz 52 de la arteria renal. En algunas realizaciones, por ejemplo, cuando se inserta en un paciente, la estructura de malla 22 se expande radialmente hasta abarcar la luz de arteria renal. En un ejemplo de este tipo, la mayor dimensión transversal de la estructura de malla 22 es aproximada o ligeramente inferior a (por ejemplo, en realizaciones en las que el elemento de suministro de energía 24 llena algo del espacio) el diámetro 52 de la luz de arteria renal. Una ligera cantidad de distensión vascular puede provocarse sin lesiones indebidas y una estructura de malla 22 puede expandirse de manera que su mayor dimensión transversal es ligeramente superior al diámetro de luz natural 52 de la arteria renal, o de manera que un elemento de suministro de energía se presiona ligeramente en la pared de la arteria renal. Una estructura de malla que provoca distensión leve y no perjudicial de una pared de arteria puede proporcionar ventajosamente fuerza de contacto estable entre el elemento de suministro de energía 24 y la pared de arteria y/o mantener el elemento de suministro de energía en su lugar incluso cuando la arteria se mueve con el movimiento respiratorio y flujo sanguíneo pulsante. En realizaciones adicionales, el diámetro de luz 52 puede restringir la expansión de la estructura de malla 22 y proporcionar un límite al diámetro máximo 82. Esta restricción puede hacer que la estructura de malla 22 forme más de una forma ahusada cilíndrica que la forma de esferoide prolado ilustrada en la figura 7. Dado que este diámetro de luz 52 varía de paciente a paciente, la estructura de malla 22 puede ser capaz de asumir un intervalo de diámetros entre el diámetro comprimido 62 y el diámetro máximo 82.

La estructura de malla 22 en la configuración expandida puede caracterizarse por su longitud 80 a lo largo del eje del árbol alargado 16. En la realización representada, sólo el extremo proximal 42 de la estructura de malla 22 está acoplado al árbol alargado. A medida que la estructura de malla 22 se expande, su diámetro aumenta y su longitud disminuye. Es decir, cuando la estructura de malla se expande, el extremo distal 44 se mueve axialmente hacia el extremo proximal 42. Por consiguiente, la longitud expandida 80 puede ser inferior a la longitud 64 no expandida o replegada (véase la figura 10). En determinadas realizaciones, sólo uno del extremo proximal 42 o el extremo distal 44 de la estructura de malla está acoplado de manera fija al árbol alargado 16. En una configuración de este tipo, la distancia entre el extremo proximal 42 y el extremo distal 44 cambia a medida que la estructura de malla 22 se mueve entre las configuraciones expandida y replegada. En realizaciones de malla no trenzada adicionales, la longitud 80 no disminuye con la expansión de la estructura de malla 22. Como se comenta más adelante con referencia a la figura 8, por ejemplo, una funda de suministro puede utilizarse para desplegar la estructura de malla 22; en algunas realizaciones, la estructura de malla 22 puede alargarse y expandirse en sí misma cuando se retrae la funda de suministro.

Las dimensiones de la estructura de malla 22 están influenciadas por sus características físicas y su configuración (por ejemplo, expandida frente ano expandida), que a su vez puede seleccionarse teniendo en cuenta la geometría de la arteria renal. Por ejemplo, la longitud axial de la estructura de malla 22 puede seleccionarse para que no sea más larga que la arteria renal de un paciente. Las dimensiones de la arteria renal pueden derivarse de libros de texto de anatomía humana, aumentadas con un conocimiento médico del sitio generalmente o derivadas de un análisis previo de la morfología particular del sitio objetivo. Por ejemplo, la distancia entre el sitio de acceso y la unión de la arteria aorta y renal (por ejemplo, la distancia desde un sitio de acceso femoral a la arteria renal está normalmente de aproximadamente 40 cm a aproximadamente 55 cm) es generalmente superior que la longitud de una arteria renal entre la aorta y el sitio de tratamiento más distal a lo largo de la longitud de la arteria renal, que es normalmente inferior a aproximadamente 7 cm. Por consiguiente, se prevé que el árbol alargado 16 sea al menos de 40 cm y que la estructura de malla sea inferior a aproximadamente 7 cm en su longitud no expandida 64, por ejemplo. Una longitud en una configuración no expandida no superior a aproximadamente 4 cm puede ser adecuada para su uso en una gran población de pacientes y proporcionar un área de contacto larga en una configuración expandida y en algunas realizaciones proporcionan una región larga para la colocación de múltiples elementos de suministro de energía; sin embargo, una longitud más corta (por ejemplo, inferior a aproximadamente 2 cm) en una configuración no expandida puede utilizarse en pacientes con arterias renales más cortas. La estructura de malla 22 también puede diseñarse para funcionar con diámetros típicos de la luz de arteria renal. Por ejemplo, el diámetro de luz 52 de la arteria renal puede variar entre aproximadamente 2 mm y aproximadamente 10 mm. En una realización particular, puede seleccionarse la colocación del elemento de suministro de energía 24 en la estructura de malla 22 con respecto a una ubicación estimada del plexo renal con respecto a la arteria renal.

Como se ha señalado, la longitud de configuración expandida 80 de la estructura de malla 22 es inferior a la longitud 64 en la configuración comprimida. En algunas realizaciones, la longitud 80 puede ser inferior a aproximadamente el 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85% o 90% de la longitud comprimida 64. Además, en algunas realizaciones, el diámetro de configuración expandida 82 puede ser de al menos 1,2x, 1,25x, 1,5, 1,75x, 2x, 2,25x, 2,5x, 2,75x, 3x, 3,25x, 3,5x, 3,75x, 4x, 4,25x, 4,5x, 4,75x o 5x el diámetro comprimido 62.

Pueden tenerse en cuenta las dimensiones de la estructura de malla 22. Es decir, una arteria renal normal puede constreñirse, dilatarse o moverse con respecto a la aorta en respuesta a cambios en el flujo sanguíneo o cambios en la respiración del paciente, etc. La estructura de malla 22 puede seleccionarse para utilizarse junto con un diámetro de luz de arteria renal particular 52, teniendo en cuenta que este diámetro de luz 52 puede cambiar (por ejemplo, hasta un 20%) durante el tiempo en el que la estructura de malla está en su lugar. Como tal, el mayor diámetro sin restricciones 82 de la estructura de malla 22 puede sobredimensionarse suficientemente con respecto a la arteria renal para permitir una expansión adicional durante el uso. En una realización, el diámetro sin restricciones 82 puede ser de al menos 1,2x, 1,5x o 2x un diámetro de luz de arteria renal estimado 52. Además, como se proporciona en el presente documento, el contacto estable con la arteria renal se ve facilitado por la fuerza de contacto de la estructura de malla 22 contra la pared de arteria renal 55. Esta fuerza de contacto está influenciada por los materiales y la construcción de la estructura de malla 22. La estructura de malla 22 puede ser capaz de proporcionar una fuerza de contacto sustancialmente constante/estable contra la pared de arteria renal 55 dentro de un intervalo particular de diámetros que asumen conjuntamente la arteria renal y la estructura de malla insertada 22. En una determinada realización, la fuerza de contacto puede ser sustancialmente estable en un intervalo de diámetros, por ejemplo, entre aproximadamente 3 mm-5 mm, 5 mm-8 mm o 6 mm-10 mm. En otra realización, la fuerza de contacto puede ser adecuada en un intervalo de 2 mm-10 mm controlando la cantidad de expansión o mediante un esfuerzo adecuado de fuerza de expansión creado por una estructura de malla expansible por sí misma, por ejemplo, por una estructura de malla fabricada con material superelástico como aleación de níquel-titanio (nitinol) o nitinol compuesto con recubrimiento de polímero para aislamiento.

Tabla 1: Ejemplos de dimensiones aproximadas de estructuras de malla en configuraciones expandidas y no expandidas.

A. Formación de la estructura de malla

Haciendo referencia a las figuras 6 y 7 en conjunto, la estructura de malla 22 incluye elementos estructurales, por ejemplo, hilos, alambres, filamentos o fibras 58, dispuestos para definir intersticios o espacios intersticiales 57 entre los mismos. Como se ha proporcionado anteriormente, la estructura de malla 22 puede caracterizarse por su longitud axial (por ejemplo, una longitud axial en una configuración expandida o una configuración no expandida, o bien dentro o bien fuera del paciente) o su diámetro (por ejemplo, un diámetro mayor en una configuración expandida o no expandida, o bien dentro o bien fuera del paciente). Además, la estructura de malla 22 puede caracterizarse por los elementos estructurales a partir de los cuales se forma. Debido a que el cambio de diámetro y longitud entre la configuración expandida y la configuración replegada puede implicar un realineamiento de hilos 58 y cambios en la geometría de los espacios intersticiales 57, la adaptación de los hilos58 y la geometría de los espacios intersticiales 57 puede al menos definir en parte cuánto cambian el diámetro y la longitud de la estructura de malla 22 como resultado de cambios de configuración.

Las fibras 58 pueden formarse a partir de compuestos, polímeros o metales biocompatibles. Por ejemplo, metales adecuados pueden incluir acero inoxidable, acero para resortes, cromo-cobalto, oro, platino, platino-iridio o combinaciones de los mismos. En realizaciones en las que las fibras 58 se componen únicamente de metal, toda la estructura de malla 22 puede comprender el electrodo 24. Por ejemplo, en una realización en particular, la estructura de malla 22 puede estar compuesta por nitinol con recubrimiento de oro para mejorar la radiopacidad y/o conductividad. Materiales poliméricos adecuados pueden incluir, por ejemplo, polímeros de tereftalato de polietileno (PET), poliamida, poliimida, copolímero de amida en bloque de polietileno, polipropileno o poliéter éter cetona (PEEK). En aún realizaciones adicionales, la estructura de malla 22 puede ser una combinación de materiales eléctricamente conductores y no conductores.

Además, en realizaciones particulares, la estructura de malla 22 puede formarse al menos en parte a partir de materiales radiopacos que son capaces de obtener imágenes de manera fluoroscópica para permitir al médico determinar si la estructura de malla 22 se coloca apropiadamente y/o se despliega en la arteria renal. Materiales radiopacos pueden incluir sulfato de bario, trióxido de bismuto, subcarbonato de bismuto, tungsteno en polvo, tantalio en polvo o diversas formulaciones de determinados metales, incluyendo oro y platino, y estos materiales pueden incorporarse directamente en las fibras 58 o pueden formar un recubrimiento parcial o completo de la estructura de malla 22.

Generalmente, la estructura de malla 22 puede diseñarse para aplicar una fuerza radial hacia fuera deseada a una pared de arteria renal cuando se inserta y se expande para entrar en contacto con la superficie interna de la pared de arteria renal 55. La fuerza radial puede seleccionarse para evitar lesiones por estirar o distender la arteria renal cuando la estructura de malla 22 se expande contra una pared arterial dentro del paciente. Las fuerzas radiales que pueden evitar lesionar la arteria renal pero proporcionan una fuerza de estabilización adecuada pueden determinarse calculando la fuerza radial ejercida sobre una pared arterial por la presión arterial normal. Por ejemplo, una fuerza radial adecuada puede ser inferior a aproximadamente 300 mN/mm (por ejemplo, inferior a 200 mN/mm). En otras realizaciones, sin embargo, la fuerza radial puede variar. Los factores que pueden influir en la fuerza radial aplicada incluyen la geometría y la rigidez de la estructura de malla 22. En una realización particular, por ejemplo, las fibras 58 son de aproximadamente 0,005-0,009 pulgadas (0,330-1,23 mm) de diámetro. Dependiendo de la composición de las fibras 58, los diámetros de fibra y la cantidad de fibras pueden seleccionarse para facilitar una adaptabilidad y/o fuerza radial deseada contra la arteria renal cuando se expande. Por ejemplo, fibras 58 formadas a partir de materiales más rígidos (por ejemplo, metales) pueden ser más delgadas con respecto a las fibras 58 formadas por polímeros altamente flexibles para lograr flexibilidades y perfiles de fuerza radial similares. La presión hacia fuera de la estructura de malla 22 puede evaluarse in vivo mediante un transductor de presión asociado.

Las estructuras de malla 22 con estructuras abiertas (por ejemplo, relaciones bajas de material por pulgada cuadrada) pueden tener menos rigidez radial y resistencia que las estructuras más cerradas (o estructuras de alta densidad de material). El grosor de fibra también afecta a la presión hacia fuera, la resistencia radial y la rigidez. Una fibra más gruesa 58 proporciona mayor resistencia radial y rigidez en comparación con una fibra relativamente más delgada 58 del mismo material. Sin embargo, un material de fibra más rígido puede compensar una estructura de trenza generalmente abierta. Además, determinados procesos secundarios, incluyendo tratamiento térmico y recocido, pueden endurecer o ablandar el material de fibra para afectar a la resistencia y la rigidez. En particular, para aleaciones de memoria de forma como nitinol, estos procesos secundarios pueden variar para dar al mismo material de partida diferentes propiedades finales. Por ejemplo, el intervalo elástico o la blandura pueden aumentarse para impartir una mayor flexibilidad. El procesamiento secundario de aleaciones de memoria de forma influye en la temperatura de transición, es decir, la temperatura a la que la estructura muestra una deseada resistencia radial y rigidez. Esta temperatura puede ajustarse a la temperatura corporal normal (por ejemplo, 37°C).

La estructura de malla 22 puede cortarse por láser, trenzarse, tejerse o entrelazarse para formar una estructura adaptable (por ejemplo, una estructura tubular, en forma de barril, en forma de paracaídas o esférica) a través de la cual pueden pasar fluidos. En realizaciones en las que la estructura de malla 22 está trenzada, las características de la estructura 22 pueden estar influenciadas por el número de fibras. En una realización particular, la estructura de malla 22 puede tener 8-96 fibras. Debe entenderse que una fibra puede formarse a partir de un solo filamento (monofilamento) o por una pluralidad de filamentos retorcidos o agrupados entre sí de otra manera para formar una fibra multifilar. Además, la estructura de malla 22 puede caracterizarse por su paso de trenza, que en realizaciones puede estar entre 10-90 picos (es decir, devanados) por pulgada (3, 9-35, 5 picos por cm) o por su ángulo de trenza, definido como el ángulo entre dos hilos de trenza que se cruzan y que abarca un eje longitudinal de la estructura de malla 22. El ángulo de trenza de la estructura de malla 22 en su configuración expandida puede estar en el intervalo de 20° a 160° (por ejemplo, aproximadamente 100°). Además, la estructura de malla 22 puede trenzarse helicoidalmente (por ejemplo, en sentido horario y antihorario) en una estructura adaptada generalmente ovoide, tubular, de barril u otra. Adicionalmente, el tipo de proceso de trenzado utilizado para formar la estructura de malla 22 puede influir en su compresibilidad. Por ejemplo, los filamentos trenzados en un patrón conocido como “dos por encima y dos por debajo” tendrán mayor rigidez de doblado que un patrón más simple de “uno por encima y u no por debajo”.

Debe entenderse que la estructura de malla 22 puede ser generalmente simétrica y coaxial con respecto al árbol alargado 16. Sin embargo, también se contempla que la estructura de malla 22 puede estar preformada para adaptarse a cualquier irregularidad en la arteria renal, que puede evaluarse por obtención de imágenes u otras técnicas. Por ejemplo, tamaños y tipos particulares de estructuras de malla pueden utilizarse junto con las características anatómicas particulares de un paciente.

B. Realizaciones adicionales de dispositivos de tratamiento que tienen estructuras de malla

Las figuras 8-12B ilustran realizaciones adicionales de dispositivos de tratamiento incluyendo estructuras de malla expansibles configuradas según realizaciones de la tecnología. Las realizaciones descritas a continuación pueden tener muchas de las mismas o similares características que los dispositivos de tratamiento descritos anteriormente, y pueden utilizarse con el sistema 10 u otros sistemas adecuados para la neuromodulación renal. Además, las realizaciones proporcionadas en el presente documento incluyen características que pueden combinarse entre sí y con las características de otras realizaciones dadas a conocer. En un esfuerzo para proporcionar una descripción concisa de estas realizaciones, no todas las características de una implementación real se describen en el presente documento.

La figura 8, por ejemplo, ilustra un dispositivo de tratamiento 812 utilizado junto con una funda de suministro 91 que rodea una estructura de malla 822 y el árbol alargado 16. Como se señaló anteriormente, en determinadas realizaciones puede ser ventajoso utilizar un catéter guía 90 de un tamaño particular para facilitar la inserción del dispositivo de tratamiento 812 a través de la arteria femoral. Una funda de suministro 91 puede utilizarse junto con un catéter guía 90 para conseguir acceso a una arteria renal y suministrar una estructura de malla expansible radialmente con restricciones 822. Alternativamente, una funda de suministro 91 puede utilizarse junto con un alambre guía (por ejemplo, el alambre guía 66 ilustrada en la figura 7). Cuando se utiliza junto con un catéter guía 90, una longitud de funcionamiento del árbol alargado 16 puede ser de aproximadamente 40 cm a aproximadamente 125 cm. Si, por ejemplo, se utiliza un catéter guía de 55 cm de longitud, esta longitud de funcionamiento del árbol 16 puede ser de aproximadamente 70 cm a aproximadamente 80 cm. Si se utiliza un catéter guía de 90 cm de longitud, entonces esta longitud de funcionamiento de árbol puede ser de aproximadamente 105 cm a aproximadamente 115 cm.

En la realización representada, la estructura de malla 822 puede mantenerse en la configuración radialmente comprimida por la funda de suministro 91. La retirada de la funda de suministro 91 permite que la estructura de malla 822 se expanda radialmente para que el elemento de suministro de energía 24 esté en yuxtaposición adecuada con la pared interna de la arteria renal para el suministro de energía. La expansión puede ser pasiva (por ejemplo, la estructura de malla puede ser expansible por sí misma o puede expandirse a medida que la estructura de malla se llena de sangre) o activa (por ejemplo, se facilita la expansión por un globo interior o una inyección de fluido en el espacio interior de la estructura de malla 822, o por un alambre de control o tensión sometiendo a tracción el extremo distal y/o empujando el extremo proximal de una estructura de malla 822 reduciendo su longitud para expandir su diámetro). Independientemente del tipo de expansión, la estructura de malla 822 puede acoplarse a un alambre de control (por ejemplo, el alambre de control 68 ilustrada en la figura 6) que puede ayudar a comprimir la estructura de malla 822 antes de la retirada o la recolocación del dispositivo de tratamiento 812. En realizaciones particulares, dependiendo de la colocación y número de elementos de suministro de energía 24, la estructura de malla 822 puede recolocarse selectivamente dentro de la arteria renal para proporcionar varias ubicaciones para suministro de energía. Se espera que la estructura de malla 822 proporcione contacto estable del elemento de suministro de energía 24 con la pared interna de la arteria renal sin ocluir el flujo sanguíneo dentro de la arteria. Con este fin, la estructura de malla 822 puede conformarse para incluir áreas abiertas para ayudar a mantener el flujo sanguíneo normal.

La figura 9 ilustra una estructura de malla 922 que tiene una abertura 994 en un extremo distal 44. Un extremo proximal 42 de la estructura de malla 922 se acopla al árbol alargado 16, mientras que el extremo distal 44 termina en una sección circunferencial terminal 92 que es aproximadamente del mismo diámetro que el diámetro de luz de arteria renal 52. La sección circunferencial terminal 92 puede estar unida o entrelazada de otro modo para eliminar cualquier extremo de fibra sobresaliente. Además, una sección circunferencial terminal 92 puede ser relativamente más rígida para evitar el plegado del extremo distal libre 44. La configuración de malla sustancialmente cilíndrica 922 puede proporcionar más área de superficie para la puesta en contacto de la pared interna de arteria renal en comparación con una estructura de malla de forma más esférica, proporcionando por tanto más área de superficie potencial para el montaje de elementos de suministro de energía 24.

Alternativamente, como se muestra en la figura 10, una estructura de malla 1022 puede conformarse para incluir una abertura distal relativamente más pequeña 96 dimensionada para recibir el alambre guía 66 y limitar la desviación lateral del alambre guía 66. La malla en un cuello 97 de la abertura 96 puede ser relativamente más rígida para ayudar a mantener el alambre guía 66 en un lugar similar a la pieza de extremo 74 ilustrada en la figura 7. En algunas realizaciones, esta disposición puede ayudar a mantener una alineación deseada entre la estructura de malla 1022 y el vaso. (por ejemplo, la estructura de malla 1022 permanece aproximadamente centrada en la arteria con fuerzas de yuxtaposición de pared desplazadas de manera sustancialmente uniforme por encima de su superficie). La figura 11 muestra una realización en la que una estructura de malla 1122 incluye un extremo cerrado 98.

Como se ha señalado previamente, la expansión de la estructura de malla puede facilitarse por el flujo de sangre dentro de la arteria renal. La figura 12A, por ejemplo, ilustra una realización en la que el extremo distal 44 de una estructura de malla 1222a está cerrado y el extremo proximal abierto 42 se separa axialmente del extremo distal del árbol alargado 16. El flujo sanguíneo representado por flechas 106 puede fluir al interior de la abertura 100 para abrir la estructura de malla tipo paraguas o paracaídas 1222a con fuerza hidrodinámica, empujando el elemento de suministro de energía 24 contra la pared de arteria renal. El extremo proximal 42 de la estructura de malla 1222a está acoplado al árbol alargado 16 por medio de anclajes o alambres 104. En algunas realizaciones, por ejemplo, los alambres 104 pueden facilitar la retracción de la estructura de malla 1222a al interior de una funda de suministro para retirada o recolocación. En otra realización, el extremo distal 44 de la estructura de malla 1222a, en lugar del extremo proximal 42, se acopla al árbol alargado 16 por medio de anclajes que, cuando se someten a tracción, expanden la estructura de malla 22. En aún realizaciones adicionales, la estructura de malla 1222a está unida con anclaje o alambre al árbol 16 en ambos extremos proximal 42 y distal 44 y la estructura de malla 1222a puede expandirse o colapsarse moviendo los puntos de fijación de anclaje en el extremo proximal 42 y el extremo distal 44 entre sí (por ejemplo, el extremo distal 44 podría someterse a tracción proximalmente para expandirse y empujarse distalmente para colapsar; el extremo proximal 42 podría empujarse distalmente para expandirse o someterse a tracción proximalmente para colapsar).

Haciendo referencia a continuación a la figura 12B, una estructura de malla 1222b configurada según otra realización de la tecnología puede tener una abertura 1294 en el extremo distal 44 además de la abertura 100 en el extremo proximal 42 para permitir el flujo sanguíneo máximo a través de la misma. En realizaciones adicionales, ambos extremos de la estructura de malla 1222b se pueden cerrar y/o anclar al árbol alargado 16. En esta realización la malla puede ser expansible por sí misma. Por ejemplo, la estructura de malla 1222b puede hacerse a partir de un material elástico o superelástico como nitinol o acero inoxidable revenido para resorte y tener una configuración sin restricción que comprende un diámetro expandido. La estructura de malla expansible por sí misma 1222b puede desplegarse retrayendo una funda de suministro 91 para retirar las fuerzas de restricción. La estructura de malla expansible por sí misma 1222b puede comprimirse por retracción al interior de la funda de suministro, facilitado sometiendo a tracción los alambres 104. Los alambres 104 pueden además ser beneficiosas proporcionando una conexión flexible entre la estructura de malla 1222b y el extremo distal del árbol alargado 16 de manera que si el extremo distal del árbol alargado está colocado excéntricamente dentro de la arteria, entonces la estructura de malla 1222b permanece centrada en la arteria con la fuerzas de yuxtaposición de pared desplazadas de manera sustancialmente uniforme por encima de su superficie.

C. Tamaño y configuración del(de los) elemento(s) de suministro de energía

Se apreciará que las realizaciones proporcionadas en el presente documento pueden utilizarse junto con uno o más elementos de suministro de energía 24. Haciendo referencia a las figuras 1-7 en conjunto, por ejemplo, el elemento de suministro de energía 24 asociado a la estructura de malla 22 puede ser un elemento separado o puede ser parte integral de la estructura de malla 22. En algunos pacientes, puede ser deseable utilizar el/los elemento(s) de suministro de energía 24 para crear o bien una sola lesión o bien un patrón de múltiples lesiones focales que están separadas circunferencial y/o axialmente a lo largo del eje longitudinal de la arteria renal. Una sola lesión focal con dimensiones longitudinales y/o circunferenciales deseadas, una o más lesiones circunferenciales completas, múltiples lesiones focales circunferencialmente separadas en una colocación longitudinal común, lesiones en forma de espiral, lesiones espirales interrumpidas, lesiones generalmente lineales, y/o múltiples lesiones focales longitudinalmente separadas pueden crearse alternativa o adicionalmente a lo largo de una línea paralela al eje de la arteria renal. En aún realizaciones adicionales, el() elemento(s) de suministro de energía 24 puede(n) utilizarse para crear lesiones que tiene(n) una variedad de otros patrones o formas geométricas.

Dependiendo del tamaño, forma y número de los elementos de suministro de energía 24, las lesiones creadas pueden estar circunferencialmente separadas alrededor de la arteria renal, o bien en un único plano transversal o bien las lesiones también pueden separarse longitudinalmente. En realizaciones particulares, es deseable que cada lesión cubra al menos el 10% de la circunferencia del vaso para aumentar la probabilidad de afectar al plexo renal. También es deseable que cada lesión sea suficientemente profunda como para penetrar en y más allá de la adventicia para afectar de ese modo el plexo renal. Sin embargo, las lesiones que son demasiado profundas corren el riesgo de interferir con estructuras tisulares y tejido no objetivo (por ejemplo, la vena renal), por lo que también es deseable una profundidad controlada de tratamiento de energía.

En determinadas realizaciones, el elemento de suministro de energía 24 puede recolocarse circunferencialmente con respecto a la arteria renal durante el tratamiento. Esta recolocación angular puede lograrse, por ejemplo, comprimiendo la estructura de malla y haciendo rotar el árbol alargado 16 del dispositivo de tratamiento 12 por medio del conjunto de mango 34. Además de la recolocación angular o circunferencial del elemento de suministro de energía 24, opcionalmente el elemento de suministro de energía 24 puede recolocarse también a lo largo de la dimensión longitudinal o en sentido longitudinal de la arteria renal. Esta recolocación longitudinal puede lograrse, por ejemplo, trasladando el árbol alargado 16 del dispositivo de tratamiento 12 por medio del conjunto de mango 34, y puede ocurrir antes, después o simultáneamente con la recolocación angular del elemento de suministro de energía 24. La recolocación del elemento de suministro de energía 24 en las dimensiones tanto longitudinal como angular coloca al elemento de suministro de energía en contacto con la pared interior de la arteria renal en un segundo sitio de tratamiento para el tratamiento del plexo renal. Entonces, puede suministrarse energía por medio del elemento de suministro de energía 24 para formar una segunda lesión focal en este segundo sitio de tratamiento. Para realizaciones en las que múltiples elementos de suministro de energía 24 están asociados a la estructura de malla, el tratamiento inicial puede dar como resultado dos o más lesiones, y la recolocación puede permitir que se creen lesiones adicionales. Una o más lesiones focales adicionales puede formarse opcionalmente por medio de recolocación adicional de la estructura de malla 22.

En determinadas realizaciones, las lesiones creadas por medio de recolocación de la estructura de malla 22 se desplazan circunferencial y longitudinalmente con respecto a la(s) lesión(lesiones) inicial(es) alrededor de las dimensiones angular y longitudinal de la arteria renal, respectivamente. El patrón de lesión compuesto creado a lo largo de la arteria renal por la aplicación de energía inicial y todas las aplicaciones de energía posteriores después de cualquier recolocación del/de los elemento(s) de suministro de energía 24 puede dar como resultado de manera efectiva una lesión discontinua (es decir, se forma a partir de múltiples sitios de tratamiento separados longitudinal y angularmente). Para lograr la denervación del riñón, puede ser deseable que el patrón de lesión compuesto, visto desde un extremo proximal o distal del vaso, se extienda al menos aproximadamente por completo alrededor de la circunferencia de la arteria renal. En otras palabras, cada lesión formada cubre un arco de la circunferencia, y cada una de las lesiones, como se ve desde un extremo del vaso, se pone a tope con o se superpone a lesiones adyacentes para crear una lesión prácticamente circunferencial. Las lesiones formadas que definen una lesión circunferencial real se encuentran en un único plano perpendicular con respecto a un eje longitudinal de la arteria renal. Una lesión prácticamente circunferencial se define por múltiples lesiones que pueden no estar todas en un único plano perpendicular, aunque puede formarse más de una lesión del patrón. Al menos una de las lesiones formadas que comprende la lesión prácticamente circunferencial se separa axialmente de otras lesiones. En un ejemplo no limitante, una lesión prácticamente circunferencial puede comprender seis lesiones creadas en un único patrón helicoidal a lo largo de la arteria renal de manera que cada lesión abarca un arco que se extiende a lo largo de al menos un sexto de la circunferencia del vaso de manera que el patrón resultante de lesiones abarca completamente la circunferencia del vaso, cuando se ve desde un extremo del vaso. En otros ejemplos, sin embargo, una lesión prácticamente circunferencial puede comprender un número diferente de lesiones

En un ejemplo, como se muestra en la figura 13, una estructura de malla 1322 (por ejemplo, una estructura de acabado abierto o cerrado) puede funcionar como un elemento expansible para empujar radialmente múltiples elementos de suministro de energía 24 acoplados a cables 110 contra la pared interna de la arteria renal. En la realización representada, los cables 110 pueden estar separados de la estructura de malla 1322, o bien pueden acoplarse de manera holgada o integrarse en la estructura de malla 1322 para evitar que los cables 110 se sometan a torsión o se retuerzan. En realizaciones particulares, para facilitar el contacto estable del elemento de suministro de energía 24 en la arteria renal, el elemento de suministro de energía 24 puede acoplarse a una estructura de malla 1422 entrelazando un cable 116 en las fibras 58 de la malla o enhebrando cables 116 a través de intersticios en la malla, como se muestra en la figura 14. Los elementos de suministro de energía 24 están colocados en una superficie exterior 118 o en espacios de la estructura de malla 1422. La colocación de los elementos de suministro de energía 24 en la superficie exterior 118 pueden asociarse con un patrón de lesión deseado. Alternativamente, como se muestra en la figura 15, el elemento de suministro de energía 24 puede acoplarse directamente a las fibras 58 de una estructura de malla 1522. El elemento de suministro de energía 24 está acoplado a una o más fibras 58, por ejemplo, por medio de adhesión o enhebrado de una fibra 58 a través de un agujero interno 120.

En una realización alternativa, el elemento de suministro de energía 24 puede tener la forma de un alambre o cable eléctricamente conductor, por ejemplo, un electrodo de cinta. Como se muestra en la figura 16, el electrodo de cinta 1624 puede enrollarse alrededor de una estructura de malla 1622 o puede tejerse en o acoplarse de otro modo a la estructura de malla 1622. El electrodo de cinta 1624 puede proporcionar mayor área de superficie para suministrar energía. Por ejemplo, el electrodo de cinta 1624 puede formar una lesión helicoidal en una sola aplicación de energía. Por consiguiente, la estructura de malla 1622 puede ser capaz de proporcionar suficiente denervación renal con una sola aplicación de energía en una sola ubicación. El electrodo de cinta 1624 puede enrollarse de cualquier manera alrededor de la estructura de malla 1622, dependiendo de la lesión que se desea formar. Por ejemplo, el electrodo de cinta 1624 puede formar una hélice de paso holgado o de paso estrecho. Además, el devanado puede estrecharse contra la estructura de malla 1622, de modo que el electrodo de cinta 1624 generalmente sigue los contornos de la estructura de malla 1622. En otras realizaciones, partes holgadas del electrodo de cinta 1624 pueden someterse a tracción al espacio interior para permitir la formación de lesiones discontinuas. Además, en una disposición de este tipo, regiones del electrodo de cinta 1624 que no entran en contacto con la pared de arteria renal pueden contribuir al enfriamiento del elemento de suministro de energía 24, según lo previsto en el presente documento. Alternativamente, como se muestra en la figura 17, solo partes 130 del electrodo de cinta 1624 pueden ser eléctricamente conductoras con el tejido del vaso. Es decir, el electrodo de cinta 1624 puede incluir partes aisladas 131 y partes no aisladas 130 en las que se retira el aislamiento. La colocación y el número de partes no aisladas 130 que forman los elementos de suministro de energía 1624 pueden seleccionarse según un patrón de lesión deseado que va a formarse.

Como se señaló, uno o más elementos de suministro de energía 24 pueden asociarse con la estructura de malla 22 para formar un patrón de lesión particular. Como se muestra en la figura 18, elementos de suministro de energía 24a, 24b y 24c pueden distribuirse en la estructura de malla 1822. Las distancias axiales (por ejemplo, distancias 140 y 142 en la figura 19) entre elementos de suministro de energía axialmente adyacentes 24 pueden seleccionarse para que los bordes de las lesiones formadas por cada elemento de suministro de energía individual 24 en la pared de arteria renal 55 o bien se superpongan o bien no se superpongan. Una o ambas de las distancias axiales 140 o 142 pueden ser de aproximadamente 2 mm a aproximadamente 1 cm. En una realización particular, las distancias axiales 140 o 142 pueden estar en el intervalo de aproximadamente 2 mm a aproximadamente 5 mm. En otra realización representativa, los elementos de suministro de energía axialmente adyacentes 24 pueden separarse aproximadamente 30 mm. En otra realización representativa, los elementos de suministro de energía axialmente adyacentes 24 están separados aproximadamente 11 mm. En aún otra realización representativa, los elementos de suministro de energía axialmente adyacentes 24 están separados aproximadamente 17,5 mm. Además, la distancia axial 140 puede ser inferior a, aproximadamente igual a o mayor que la distancia axial 142.

En algunas realizaciones, los elementos de suministro de energía 24 están desplazados tanto longitudinal como circunferencialmente entre sí. Por ejemplo, la figura 20A es una vista desde un extremo de una estructura de malla 2022A en la que los elementos de suministro de energía 24a-24c se fijan al patrón de malla en una disposición de este tipo que el elemento 24c está circunferencialmente desplazado con respecto al elemento de suministro de energía 24a un ángulo 150 y circunferencialmente desplazado con respecto al elemento de suministro de energía 24b un ángulo 152. La figura 20B es una vista lateral de la estructura de malla 2022A que ilustra los elementos de suministro de energía 24a, 24b y 24c en una disposición alineada de manera generalmente circunferencial. La figura 20C es una vista desde un extremo de una estructura de malla generalmente cilíndrica 2022B que tiene elementos de suministro de energía fijados a la estructura de malla 2022B en un patrón helicoidal de manera que los elementos 24d-24h están desplazados circunferencial y axialmente entre sí. La figura 20D es una vista lateral de la estructura de malla 2022B. Los arcos de desplazamiento circunferencial, o ángulos radiales correspondientes, pueden seleccionarse de manera que cuando se aplica energía a la arteria renal por medio de elementos de suministro de energía 24d-24h, se forma un patrón de lesión prácticamente helicoidal en los mismos. Dependiendo del número y la colocación de los elementos de suministro de energía 24 montados selectivamente en la estructura de malla 2022B, puede formarse un patrón de lesión helicoidal con cualquier número deseado de vueltas con el dispositivo de tratamiento 12 utilizando sólo una única aplicación de energía. En otras realizaciones, los elementos de suministro de energía 24 pueden tener una variedad de diferentes disposiciones unas con respecto a otras (por ejemplo, lineal, hélice interrumpida, hélice continua).

Como se mencionó anteriormente, el elemento de suministro de energía 24 se dimensiona y configura para que entre en contacto con una pared interna de la arteria renal durante el funcionamiento. Por ejemplo, refiriéndose de nuevo a las figuras 1 y 2, el elemento de suministro de energía 24 puede tomar la forma de un electrodo dimensionado y configurado para aplicar un campo eléctrico de energía de RF desde el generador de energía 26 (figura 1) a la pared del vaso. El elemento de suministro de energía 24 puede hacerse funcionar en un modo monopolar o unipolar. En esta disposición, se establece una trayectoria de retorno para el campo eléctrico de RF aplicado, por ejemplo, mediante un electrodo dispersivo externo (por ejemplo, el electrodo dispersivo externo 38 en las figuras 1 y 2), también denominado electrodo indiferente o electrodo neutro. La aplicación monopolar de energía de campo eléctrico de RF sirve para calentar de manera óhmica o resistiva entrelazado en las proximidades del electrodo 24. La aplicación del campo eléctrico de RF daña térmicamente el tejido. El objetivo del tratamiento es inducir térmicamente neuromodulación (por ejemplo, necrosis, alteración térmica o ablación) en las fibras neuronales objetivo. La lesión térmica forma una lesión en la pared del vaso. Alternativamente, un campo eléctrico de RF puede suministrarse con una intensidad oscilante que no daña térmicamente el tejido, por lo que la neuromodulación en los nervios objetivo se logra mediante modificación eléctrica de las señales nerviosas.

El área de superficie activa del elemento de suministro de energía 24 se define como el área de transmisión de energía del elemento 24 que puede colocarse en contacto íntimo contra el tejido. Demasiado contacto entre el elemento de suministro de energía y la pared del vaso puede crear temperaturas excesivamente altas en o alrededor de la intercara entre el tejido y el elemento de suministro de energía, creando así una generación de calor excesiva en esta intercara. Este calor excesivo puede crear una lesión que es circunferencialmente demasiado grande. Esto también puede conducir a una aplicación térmica indeseable para la pared del vaso. En algunos casos, un contacto excesivo también puede conducir a lesiones pequeñas superficiales. Demasiado poco contacto entre el elemento de suministro de energía y la pared del vaso puede dar como resultado el calentamiento superficial de la pared del vaso, creando así una lesión que es demasiado pequeña (por ejemplo, < 10% de la circunferencia del vaso) y/o demasiado superficial.

El área de superficie activa (ASA) de contacto entre el elemento de suministro de energía 24 y la pared del vaso interior (por ejemplo, la pared de arteria renal 55 de las figuras 3-5) tiene gran influencia en la eficiencia y el control de la generación de un campo de energía térmica a través de la pared del vaso para afectar térmicamente a las fibras neuronales objetivo en el plexo renal PR. Mientras que el área de superficie activa (ASA) del elemento de suministro de energía es importante para crear lesiones de tamaño y profundidad deseables, la relación entre el área de superficie activa (ASA) y el área de superficie total (AST) del elemento de suministro de energía 24 y el electrodo 46 también es importante. La relación de ASA con respecto a AST influye en la formación de lesiones de dos maneras: (1) el grado de calentamiento resistivo por medio del campo eléctrico, y (2) los efectos del flujo sanguíneo u otros elementos de enfriamiento convectivo como solución salina inyectada o infundida. Por ejemplo, un campo eléctrico de RF provoca formación de lesiones por medio de calentamiento resistivo del tejido expuesto al campo eléctrico. Cuanto mayor es la relación de ASA con respecto a AST (es decir, mayor es el contacto entre el electrodo y el tejido), mayor es el calentamiento resistivo, por ejemplo, mayor es la lesión que se forma. Como se discute en mayor detalle a continuación, el flujo de sangre por encima de la parte sin contacto del electrodo (AST menos ASA) proporciona enfriamiento convectivo y conductivo del electrodo, portando así el exceso de energía térmica lejos de la intercara entre la pared del vaso y el electrodo. Si la relación de ASA con respecto a AST es demasiado alta (por ejemplo, más del 50%), el calentamiento resistivo del tejido puede ser demasiado agresivo y no se está retirando suficiente exceso de energía térmica, lo que da como resultado una generación excesiva de calor y un potencial aumentado de daño estenótico, formación de trombos y tamaño de lesión indeseable. Si la relación de ASA con respecto a AST es demasiado baja (por ejemplo, 10%), entonces hay muy poco calentamiento resistivo de tejido, dando como resultado así calentamiento superficial y lesiones más pequeñas y más superficiales. En una realización representativa, el ASA de los elementos de suministro de energía 24 que entran en contacto con tejido puede expresarse como

0,25 AST <ASA <0,50 AST

Una relación de ASA con respecto a AST de más del 50% aún puede ser efectiva sin generación excesiva de calor compensando con un algoritmo de suministro de potencia reducido y/o utilizando enfriamiento convectivo del electrodo exponiendo el mismo a flujo sanguíneo. Como se explica además a continuación, el enfriamiento de electrodo puede lograrse inyectando o infundiendo fluidos de enfriamiento como solución salina (por ejemplo, solución salina a temperatura ambiente o solución salina refrigerada) sobre el electrodo y en el torrente sanguíneo.

Diversas restricciones de tamaño para un elemento de suministro de energía de electrodo 24 pueden imponerse por razones clínicas por las dimensiones máximas deseadas del catéter guía, así como por el tamaño y anatomía de la propia luz de arteria renal. Normalmente, el diámetro exterior máximo (o dimensión en sección transversal para la sección transversal no circular) del elemento de suministro de energía 24 es el diámetro más grande encontrado a lo largo de la longitud del árbol alargado 16 distal al conjunto de mango 34. Como se discutió anteriormente, por razones clínicas, el diámetro exterior máximo (o dimensión en sección transversal) del elemento de suministro de energía 24 está restringido por el diámetro interior máximo del catéter guía a través del cual debe pasarse el árbol alargado 16 a través de la trayectoria intravascular 14. Por ejemplo, como se ha proporcionado anteriormente, suponiendo que un catéter guía de 8 French (que tiene un diámetro interior de aproximadamente 0,091 pulgadas o 2,31 mm) es, desde una perspectiva clínica, el catéter más grande deseado que va a usarse para acceder a la arteria renal, y permitiendo una tolerancia de separación razonable entre el elemento de suministro de energía 24 y el catéter guía, el diámetro máximo del electrodo 46 está restringido a aproximadamente 0,085 pulgadas o 2,16 mm. En el caso en el que se utiliza un catéter guía de 6 French en lugar de un catéter guía de 8 French, entonces el diámetro máximo del elemento de suministro de energía 24 se restringe a aproximadamente 0,070 pulgadas o 1,78 mm. En el caso en el que se utiliza un catéter guía de 5 French, entonces el diámetro máximo del elemento de suministro de energía 24 se restringe a aproximadamente 0,053 pulgadas o 1,35 mm.

En una realización, el elemento de suministro de energía 24 puede tomar la forma de un cilindro o una bola. Basándose en estas restricciones y en las consideraciones de suministro de potencia mencionadas anteriormente, el elemento de suministro de energía 24 puede tener un diámetro exterior de aproximadamente 0,049 a aproximadamente 0,051 pulgadas (1,24 mm-1,30 mm). El elemento de suministro de energía 24 también puede tener un diámetro exterior mínimo de aproximadamente 0,020 pulgadas o 0,51 mm para proporcionar suficiente enfriamiento y tamaño de lesión. En algunas realizaciones, el elemento de suministro de energía 24 puede tener una longitud de aproximadamente 1 mm a aproximadamente 3 mm. En algunas realizaciones en las que el elemento de suministro de energía 24 es un elemento de calentamiento resistivo, el elemento de suministro de energía 24 tiene un diámetro exterior máximo de aproximadamente 0,049 a 0,051 pulgadas (1,24 mm-1,30 mm) y una longitud de aproximadamente 10 mm a 30 mm.

En otras realizaciones, el enfriamiento del elemento de suministro de energía 24 puede facilitarse por que tiene un elemento de suministro de energía formado irregular o asimétricamente. Por ejemplo, haciendo referencia a las figuras 21 y 22, un elemento de suministro de energía 24 colocado entre fibras 58 de una estructura de malla puede tener una superficie activa 170 configurada para ponerse en contacto con la pared de arteria renal 55 y una superficie inactiva 172. La superficie inactiva 172 es mayor que la superficie activa 170 debido a la asimetría en el elemento de suministro de energía 24. Como se muestra en las realizaciones ilustradas, esto puede deberse a un saliente bulboso 174, o puede deberse a salientes de superficie 178 (por ejemplo, dientes) que forman una superficie inactiva irregular 172. La superficie inactiva actúa como disipador térmico para el elemento de suministro de energía 24 porque más área de superficie del elemento de suministro de energía de electrodo 24 está expuesta al flujo sanguíneo de enfriamiento. Como tal, en realizaciones particulares, el elemento de suministro de energía 24 puede formarse de cualquier forma en la que el área de superficie de la superficie inactiva 172 sea mayor que el área de superficie de la superficie activa 170. En realizaciones alternativas, un elemento de suministro de energía de electrodo de cinta 24 puede formarse de modo que una superficie inactiva sea mayor que un área de superficie activa. Como se señaló, esto puede lograrse formando una determinada cantidad de holgura en el devanado y sometiendo a tracción partes del electrodo de cinta en el espacio interior 60. Alternativamente, el electrodo de cinta puede formarse para tener regiones asimétricas.

La estructura de malla 22 también puede alterarse para facilitar el enfriamiento mediado por sangre del elemento de suministro de energía 24. La figura 23 ilustra una realización en la que una estructura de malla 2322 se caracteriza por secciones cilíndricas dispuestas axialmente de diferente densidad de malla (por ejemplo, diferente paso de trenza). Secciones 180 que incluyen un elemento de suministro de energía pueden alternarse con secciones 182 que no incluyen un elemento de suministro de energía 24. Las secciones 180 tienen una malla más abierta con respecto a las secciones 182 que no incluyen elementos de suministro de energía 24. Esta disposición puede potenciar el flujo sanguíneo en y alrededor de la malla más abierta que rodea a los elementos de suministro de energía 24. En una realización, las secciones alternantes 180 y 182 pueden trenzarse como parte de una sola estructura, con paso de trenza variante a medida que se forma la estructura de malla 2322.

La figura 24 ilustra una realización alternativa que incluye una estructura de malla 2422 que tiene regiones 184 de malla relativamente abierta que rodea los elementos de suministro de energía 24 y una malla más densa 186 en las partes restantes de la estructura de malla 2422. Una estructura de malla de este tipo 2422 puede formarse variando el paso de trenza o mediante corte láser de las regiones 184 y 186. Además, debe entenderse que una sola estructura de malla 2422 puede incluir 2, 3 o más regiones, cada una con un paso de malla diferente, según corresponda.

En determinadas realizaciones, la estructura de malla 22 puede formarse de un material eléctricamente conductor. Haciendo referencia a la figura 25, por ejemplo, cables de alambre 190 pueden conectar el generador de energía 26 y la estructura de malla conductora 2522. La estructura de malla 2522 forma una región de contacto 192 que entra en contacto con la pared interna de arteria renal y actúa como elemento de suministro de energía 24. Dependiendo de la forma de la estructura de malla 2522, la región de contacto 192 puede formar una banda con una anchura 194 que corresponde a la parte de la estructura de malla 2522 que se expande para entrar en contacto con la pared de arteria renal. En esta configuración, la estructura de malla 2522 es capaz de producir una lesión circunferencial. La lesión puede ser más ancha para más estructuras de malla en forma de tubo o barril 2522 o más estrecha para estructuras de malla más esféricas 2522. Por consiguiente, dependiendo de la intensidad de potencia aplicada por medio del elemento de suministro de energía 24 y la situación particular de cada paciente, la estructura de malla 2522 puede diseñarse de manera que la región de contacto sea tan ancha o estrecha como se desee. En determinadas realizaciones, la banda de contacto tiene una anchura 194 de al menos 1 mm, 2 mm, 3 mm, 4 mm, 5 mm o 10 mm.

En otras realizaciones, la estructura de malla eléctricamente conductora 22 está al menos parcialmente aislada. Por ejemplo, las fibras 58 pueden ser alambres metálicos cubiertos con un material eléctricamente aislante y las partes del material aislante pueden quitarse para exponer uno o más elementos de suministro de energía 24. Los elementos de suministro de energía 24 pueden ser de cualquier tamaño, forma o número, y pueden colocarse relativos entre sí según lo previsto en el presente documento. Por ejemplo, pueden crearse una o más bandas circunferenciales a lo largo de la longitud de la estructura de malla 22. Las bandas pueden formarse de una anchura deseada retirando una cantidad deseada de material aislante de la estructura de malla 22. Alternativamente, sectores o cuadrantes individuales (en las partes internas y/o externas de la estructura de malla 22) o filamentos seleccionados pueden tener retirado su aislamiento. El aislamiento se puede retirar de las fibras 58 en una variedad de maneras para crear las partes no recubiertas que sirven como elementos de suministro de energía conductores 24. Por ejemplo, el aislamiento puede someterse a rayado o ablación, por ejemplo, por una fuente de radiación térmica como un láser. Además, los elementos de suministro de energía pueden formarse enmascarando partes seleccionadas de la estructura de malla 22 que están destinadas a permanecer aisladas después de la ablación con láser (de las partes sin enmascaramiento).

Como se muestra en la figura 26, una estructura de malla 2622 puede formarse por sí misma a partir de un material eléctricamente conductor aislante. En tales realizaciones, cualquier elemento de suministro de energía individual 24 formado por retirada selectiva de aislamiento para exponer el material eléctricamente conductor puede conectarse eléctricamente a los otros elementos de suministro de energía 24 en la estructura de malla 2622. Las fibras eléctricamente conductoras 2658 de la estructura de malla 2622 pueden formarse (por ejemplo, trenzadas) de modo que ubicaciones separadas de la estructura de malla 24 estén conectadas eléctricamente entre sí. En una disposición de este tipo, con el fin de obtener elementos de suministro de energía eléctricamente independientes 24 (es decir, que pueden activarse y hacerse funcionar de manera separada) pueden asociarse estructuras de malla adicionales 22 con el dispositivo de tratamiento. Por ejemplo, como se muestra en la figura 27, cada una de las estructuras de malla 2722a y 2722b incluyen respectivos elementos de suministro de energía 24a y 24b. Un extremo proximal 42a de la estructura de malla 2722a y un extremo distal 44b de la estructura de malla 22b pueden unirse por medio de una pieza de unión 198 que aísla eléctricamente las dos estructuras. El elemento de suministro de energía 24a está acoplado a un(os) cable(s) de alambre 190a, mientras que el elemento de suministro de energía 24b está acoplado a un(os) cable(s) de alambre separado(s) 190(b). Suministrando de manera independiente potencia a los cables de alambre 190a o 190b, pueden activarse de manera separada elementos de suministro de energía 24a y 24b. Como se muestra, las estructuras de malla 2722a y 2722b pueden utilizarse junto con el alambre guía 66. En una realización de este tipo, la pieza de unión 198 puede incluir un conducto interno dimensionado para adaptarse al alambre guía y el extremo distal 44a de la estructura de malla 2722a también puede caracterizarse por una abertura 199 que permite el conducto del alambre guía 66.

La estructura de malla 22 puede tomar diversas formas cuando se expande para controlar el contacto de superficie arterial y enfriar el flujo de fluido alrededor de la estructura de malla 22. La figura 28, por ejemplo, ilustra una estructura de malla expandida 2822 que tiene salientes de malla 2881 que se extienden radialmente desde el eje longitudinal del árbol alargado 16. Una pluralidad de salientes de malla 2881 se disponen alrededor de la circunferencia de la estructura de malla 2822 y pueden comprender salientes de malla cónica que terminan en electrodos 24 y que permiten el flujo de fluido de enfriamiento entre los mismos o pueden comprender uno o más anillos anulares u otras formas. La figura 29 ilustra de la misma manera una estructura de malla expandida 2922 que tiene una pluralidad de rebordes de malla anular separados 2981 formados y que sobresalen hacia fuera de un cuerpo de malla generalmente cilíndrico. Los rebordes de malla 2981 pueden incluir elementos de suministro de energía 24 montados en los puntos circunferenciales más externos para entrar en contacto con la pared de arteria renal mientras aún se permite que la sangre u otro fluido fluya dentro y alrededor de la estructura de malla 2922. Las formas de puntos de malla 2881 y los rebordes de malla 2981 pueden ajustarse térmicamente en un cuerpo de malla generalmente cilíndrico. En las realizaciones ilustradas, las estructuras de malla 2822, 2922 incluyen además aberturas distales 2899, 2999 que permiten el conducto del alambre guía 66.

Alternativamente, elementos de suministro de energía eléctricamente aislados 24 pueden formarse en una sola estructura de malla 22. La figura 30, por ejemplo, es una vista en perspectiva parcial de una estructura de malla 3022 formada a partir de secciones de material conductor eléctricamente aislado 202 y 204 separadas por una sección 200 de material eléctricamente no conductor. La sección 202 y la sección 204 están aisladas eléctricamente entre sí y, por lo tanto, pueden soportar los respectivos elementos de suministro de energía eléctricamente aislados 24, que pueden crearse retirando cualquier material aislante para crear un tamaño, forma y número deseado de elementos de suministro de energía 24. Las secciones 200, 202 y 204 pueden unirse entre sí por medio de adhesión u otras técnicas adecuadas.

Haciendo referencia a la figura 31, se representa una configuración entrelazada de una estructura de malla 3122 en la que fibras longitudinales 206 (por ejemplo, que discurren axialmente a lo largo de la longitud de la estructura de malla 3122) son eléctricamente conductoras mientras que las fibras circunferenciales 208 son eléctricamente no conductoras. Debido a la naturaleza entrelazada de la estructura, las fibras longitudinales pueden estar aisladas eléctricamente entre sí porque las fibras circunferenciales son eléctricamente no conductoras. Alternativamente, como se muestra en la figura 32, una estructura de malla 3222 que tiene las fibras circunferenciales 210 puede ser eléctricamente conductora, mientras que las fibras longitudinales 212 son eléctricamente no conductoras. En ambas realizaciones, las fibras eléctricamente conductoras (por ejemplo, 206, 210) pueden cubrirse con un polímero aislante. Múltiples elementos de suministro de energía 24 que están eléctricamente aislados entre sí pueden crearse quitando el polímero aislante de las fibras eléctricamente conductoras. En una realización particular, el polímero aislante que cubre las fibras eléctricamente conductoras puede tener una temperatura de fusión más baja con respecto a las fibras eléctricamente no conductoras. Aplicando el calor suficiente para fundir el material aislante de las ubicaciones deseadas en las fibras eléctricamente conductoras, se pueden crear elementos de suministro de energía 24 sin dañar la integridad de las fibras eléctricamente no conductoras. En particular, pueden formarse elementos de suministro de energía 24 en bandas circunferenciales, o bien quitando material aislante de una fibra latitudinal 210 o bien simplemente enrollando fibras eléctricamente conductoras no aisladas en la estructura de malla 3222.

D. Aplicación de energía al tejido por medio de el/los elemento(s) de suministro de energía

Haciendo referencia de nuevo a la figura 1, el generador de energía 26 puede suministrar un campo eléctrico de RF continuo o pulsado al elemento de suministro de energía 24. Aunque es deseable un suministro continuo de energía de RF, la aplicación de energía de RF en pulsos puede permitir la aplicación de potencia instantánea relativamente más alta (por ejemplo, potencia más alta), tiempos de duración total más largos o más cortos, y/o terapia de neuromodulación renal intravascular mejor controlada. La energía pulsada también puede permitir el uso de un elemento de suministro de energía más pequeño 24.

Como se mencionó anteriormente, puede controlarse y monitorizarse el suministro de energía por medio de datos recogidos con uno o más sensores, tales como sensores de temperatura (por ejemplo, termopares, termistores, etc.), sensores de impedancia, sensores de presión, sensores ópticos, sensores de flujo, sensores químicos, etc., que pueden incorporarse en o sobre el elemento de suministro de energía 24, la estructura de malla 22, y/o en/sobre áreas adyacentes en la parte distal 20. Puede incorporarse un sensor en el elemento de suministro de energía 24 de manera que se especifique si el/los sensor(es) están en contacto con el tejido en el sitio de tratamiento y/o están orientados hacia el flujo sanguíneo. La capacidad de especificar la colocación del sensor de temperatura con respecto al tejido y el flujo sanguíneo es significativa dado que un gradiente de temperatura a través del electrodo desde el lado que se orienta hacia el flujo sanguíneo al lado en contacto con la pared del vaso puede ser, por ejemplo, hasta aproximadamente 15°C (para electrodos de platino-iridio). En otras realizaciones que incluyen electrodos de oro, este gradiente de temperatura puede ser de alrededor, por ejemplo, 1-2°C. En aún realizaciones adicionales, el gradiente de temperatura puede variar en base, al menos en parte, a la configuración/material del electrodo. También se esperan gradientes significativos a través del electrodo en otros datos detectados (por ejemplo, flujo, presión, impedancia, etc.).

El/los sensor(es) puede(n), por ejemplo, incorporarse sobre o cerca del lado del elemento de suministro de energía 24 que entra en contacto con la pared del vaso en el sitio de tratamiento durante el suministro de energía y potencia o puede(n) incorporarse en el lado opuesto del elemento de suministro de energía 24 que se orienta hacia el flujo sanguíneo durante el suministro de energía, y/o puede(n) incorporarse dentro de determinadas regiones del elemento de suministro de energía 24 (por ejemplo, distal, proximal, cuadrantes, etc.). En algunas realizaciones, múltiples sensores pueden proporcionarse en múltiples colocaciones a lo largo del elemento de suministro de energía 24 o estructura de malla 22 y/o con respecto al flujo sanguíneo. Por ejemplo, puede proporcionarse una pluralidad de sensores separados circunferencial y/o longitudinalmente. En una realización, un primer sensor puede orientarse hacia la pared del vaso durante el tratamiento, y un segundo sensor puede orientarse hacia el flujo sanguíneo.

Adicional o alternativamente, pueden utilizarse diversos microsensores para adquirir datos correspondientes al elemento de suministro de energía 24, la pared del vaso y/o la sangre que fluye a través del elemento de suministro de energía 24. Por ejemplo, pueden implementarse matrices de microsensores de impedancia y/o termopares para adquirir datos a lo largo del elemento de suministro de energía 24 u otras partes del dispositivo de tratamiento. Pueden adquirirse o monitorizarse datos de sensor antes de, simultáneamente con o después del suministro de energía o entre pulsos de energía, cuando sea aplicable. Pueden utilizarse datos monitorizados en un bucle de retroalimentación para una terapia de mejor control, por ejemplo, para determinar si continuar o detener el tratamiento, y pueden facilitar el suministro controlado de una potencia aumentada o reducida o una terapia de duración más larga o más corta.

E. Flujo sanguíneo alrededor del/de los elemento(s) de suministro de energía

El tejido no objetivo puede protegerse por el flujo sanguíneo dentro de la respectiva arteria renal que sirve como disipador térmico convectivo y/o conductor que retira el exceso de energía térmica. Por ejemplo, dado que el flujo sanguíneo no está bloqueado por el árbol alargado 16, la estructura de malla 22, y el elemento de suministro de energía 24 que porta, la circulación nativa de sangre en la respectiva arteria renal sirve para retirar el exceso de energía térmica del tejido no objetivo y el elemento de suministro de energía. La retirada del exceso de energía térmica por el flujo sanguíneo también puede permitir tratamientos de potencia más alta a temperaturas de superficie más bajas, donde puede suministrarse más potencia al tejido objetivo a medida que la energía térmica se retira del electrodo y el tejido no objetivo. De esta manera, energía térmica suministrada intravascularmente calienta fibras neuronales objetivo ubicadas próximas a la pared del vaso para modular las fibras neuronales objetivo, mientras que el flujo sanguíneo dentro de la respectiva arteria renal protege el tejido no objetivo de la pared del vaso contra daño térmico indeseable o excesivo.

También puede ser deseable proporcionar un enfriamiento potenciado induciendo un flujo sanguíneo nativo adicional a través del elemento de suministro de energía 24. Por ejemplo, pueden implementarse técnicas y/o tecnologías por el médi

La figura 33, por ejemplo, ilustra el flujo sanguíneo hipotético en una arteria renal. Se cree que el flujo sanguíneo (F) es laminar, es decir, presenta un gradiente de velocidades de flujo. En un área lo más cercana al centro de la arteria, por ejemplo, el área 214, la velocidad del flujo sanguíneo F puede ser más rápida con respecto a áreas más cercanas a la pared de arteria renal 55, por ejemplo, las áreas 215. Por consiguiente, el flujo sanguíneo F más cercano a la ubicación del elemento de suministro de energía 24 es relativamente lento. Debido a que el enfriamiento del elemento de suministro de energía 24 está mediado por el flujo sanguíneo, puede lograrse enfriamiento mejorado redirigiendo el flujo sanguíneo F en la arteria renal para que la sangre que fluye alrededor del elemento de suministro de energía 24 sea relativamente más rápida.

La figura 34 ilustra una realización en la que un elemento de redirección de fluido 220 se coloca aproximadamente dentro del centro de la arteria renal. Por consiguiente, la sangre que fluye, representada por las flechas 216, que incluye sangre que fluye más rápido, se redirige hacia el elemento de suministro de energía 24. El elemento de redirección de fluido puede ser cualquier material biocompatible, como PET, que se coloca para potenciar el flujo sanguíneo hacia el elemento de suministro de energía 24 sobre una estructura de malla 3422.

Como se muestra en la figura 35, el elemento de redirección de fluido 220 puede extenderse desde la región de extremo distal 20 del árbol alargado 16, generalmente a lo largo del eje 222 del árbol alargado 16. Para realizaciones en las que se utiliza el alambre guía 66, el elemento de redirección de fluido 220 puede incluir un conducto integral 224 dimensionado y conformado para adaptarse al alambre guía 66. Además, en algunas realizaciones, la longitud axial 226 del elemento de redirección de fluido 220 puede ser al menos el 25%, al menos el 50% o al menos el 75% de la longitud axial 80 de la estructura de malla 3422 en la configuración expandida. En cualquier caso, con el fin de maximizar el flujo sanguíneo redirigido, el elemento de redirección de fluido 220 puede extenderse al menos lo suficientemente lejos en el interior de la estructura de malla 3422 para que un eje imaginario 230 a través del elemento de suministro de energía 24 (por ejemplo, 24a o 24b) y ortogonal con respecto al eje 222 interseca con el elemento de redirección de fluido 220. El diámetro 228 del elemento de redirección de fluido 220 puede ser expansible de manera que en su estado no expandido es generalmente compatible con la inserción, recolocación y retirada de la estructura de malla 3422 y en su estado expandido se configura para redirigir flujo sanguíneo hacia áreas más cercanas de la pared de arteria renal, por ejemplo, las áreas 215 de la figura 33. Como se muestra en la figura 36, en una configuración replegada, la estructura de malla 3422 puede adaptarse a la forma del elemento de redirección de fluido 220. El diámetro 228 puede ser ligeramente mayor que, aproximadamente igual a o inferior al diámetro 61 del árbol alargado. En una realización, el diámetro 228 puede ser inferior a aproximadamente 2 mm.

Como se muestra en la figura 37, un elemento de redirección de fluido 221 puede incluir características de superficie 240, por ejemplo, características de dinámica de fluidos, para aumentar el flujo sanguíneo más allá del elemento de suministro de energía 24 en una estructura de malla 3722. Las características de superficie 240 pueden incluir aletas, hendiduras, canales o rayas formados sobre la superficie del elemento de redirección de fluido 220.

La figura 38 ilustra una realización en la que se forma un elemento de redirección de fluido 223 a partir de un material compresible, como la espuma de celda abierta. Los poros 242 dentro del elemento de redirección de fluido 223 permiten que la sangre entre en el elemento de redirección de fluido 223 y facilitan su expansión dentro de la arteria renal. Sin embargo, dado que el elemento de redirección de fluido 223 puede comprimirse a un perfil inferior, su capacidad de expansión puede no interferir con la inserción y/o retirada del dispositivo de tratamiento. De esta manera, el elemento de redirección de fluido 223 puede configurarse para tener un diámetro expandido relativamente mayor que el diámetro 61 del árbol alargado. Alternativamente, el elemento de redirección de fluido 223 puede tomar la forma de un globo inflable, o una malla expansible, como se muestra en la figura 39. En la figura 39, un elemento de redirección de fluido 225 puede formarse de una malla más densa con respecto a la estructura de malla 3922.

Un elemento de redirección de fluido también puede utilizarse junto con una estructura de malla de tipo paracaídas o de tipo paraguas 22. Por ejemplo, como se ilustra en la figura 40, el extremo proximal 42 de la estructura de malla 4022 puede estar separado axialmente y acoplado al árbol alargado 16 por medio de alambres 262. Un elemento de redirección de fluido 227 (por ejemplo, una malla sólida, de espuma o expansible) puede disponerse a lo largo de un alambre 262 para redirigir el flujo sanguíneo 264 hacia el elemento de suministro de energía 24.

Además, o como una alternativa, para utilizar pasivamente el flujo sanguíneo como disipador térmico, puede proporcionarse enfriamiento activo para retirar el exceso de energía térmica y proteger los tejidos no objetivo. Por ejemplo, una infusión de fluido térmico puede inyectarse, infundirse o suministrarse de otro modo al interior del vaso en un sistema de circuito abierto. Las infusiones de fluido térmico utilizadas para enfriamiento activo pueden, por ejemplo, incluir solución salina (a temperatura ambiente o refrigerada) o algún otro fluido biocompatible. La(s) infusión/infusiones de fluido térmico puede(n) introducirse, por ejemplo, a través del dispositivo de tratamiento 12 por medio de una o más luces y/u orificios de infusión. Cuando se introduce en el torrente sanguíneo, la(s) infusión/infusiones de fluido térmico puede(n), por ejemplo, introducirse a través de un catéter guía en una ubicación aguas arriba del elemento de suministro de energía 24 o en otras ubicaciones con respecto al tejido para el que se busca protección. En una realización particular, se inyecta infusión de fluido a través de una luz en el espacio interno 60 para fluir a través de espacios intersticiales entre los filamentos 58 y alrededor de elementos de suministro de energía 24. El suministro de una infusión de fluido térmico en las proximidades del sitio de tratamiento (por medio de un sistema de circuito abierto y/o por medio de un sistema de circuito cerrado) puede, por ejemplo, permitir la aplicación de un tratamiento de potencia aumentada/más alta, puede permitir el mantenimiento de temperatura inferior en la pared del vaso durante el suministro de energía, puede facilitar la creación de lesiones más profundas o más grandes, puede facilitar una reducción en el tiempo de tratamiento, puede permitir el uso de un electrodo de menor tamaño o una combinación de los mismos.

Por consiguiente, el dispositivo de tratamiento 12 puede incluir características para un sistema de enfriamiento de circuito abierto, como una luz en comunicación de fluido con una fuente de infusión y un mecanismo de bombeo (por ejemplo, inyección manual o una bomba motorizada) para inyección o infusión de solución salina o alguna otra infusión de fluido térmico biocompatible desde fuera del paciente, a través del árbol alargado 16 y hacia el elemento de suministro de energía 24 en el torrente sanguíneo del paciente durante el suministro de energía. Además, la región de extremo distal 20 del árbol alargado 16 puede incluir uno o más orificios para inyección o infusión de solución salina directamente en el sitio de tratamiento.

III. Uso del sistema

A. Suministro intravascular. Deflexión y colocación del dispositivo de tratamiento

Como se mencionó anteriormente, una cualquiera de las realizaciones de los dispositivos de tratamiento descritos en el presente documento puede suministrarse utilizando técnicas coaxiales (“OTW”) o de intercambio rápido (“RX”). Cuando se suministra de esta manera, el árbol alargado 16 incluye un conducto o luz que se adapta al conducto de un alambre guía. Alternativamente, uno cualquiera de los dispositivos de tratamiento descritos en el presente documento puede desplegarse utilizando un catéter guía convencional o un catéter guía renal precurvado (por ejemplo, como se muestra en la figura 8). Cuando se utiliza un catéter guía, la arteria femoral se expone y se dota de cánula en la base del triángulo femoral, utilizando técnicas convencionales. En un enfoque, puede insertarse un alambre guía a través del sitio de acceso y pasar utilizando la guía de imagen a través de la arteria femoral, al interior de la arteria ilíaca y la aorta, y al interior de la arteria renal o bien izquierda o bien derecha. Puede pasarse un catéter guía por encima del alambre guía al interior de la arteria renal a la que se accede. El alambre guía puede retirarse. Alternativamente, un catéter guía renal, que está específicamente formado y configurado para acceder a una arteria renal, puede utilizarse en lugar de utilizar un alambre guía. Aun alternativamente, el dispositivo de tratamiento puede encaminarse desde la arteria femoral hasta la arteria renal utilizando guiado angiográfico y sin necesidad de un catéter guía.

Cuando se utiliza un catéter guía, pueden implementarse al menos tres enfoques de suministro. En un enfoque, una o más de las técnicas de suministro mencionadas anteriormente puede utilizarse para colocar un catéter guía dentro de la arteria renal justo distal a la entrada de la arteria renal. Entonces, el dispositivo de tratamiento se encamina por medio del catéter guía al interior de la arteria renal. Una vez que el dispositivo de tratamiento está colocado apropiadamente dentro de la arteria renal, el catéter guía puede retraerse de la arteria renal al interior de la aorta abdominal. En este enfoque, el catéter guía debe dimensionarse y configurarse para adaptar el conducto del dispositivo de tratamiento. Por ejemplo, puede utilizarse un catéter guía de 6 French.

En una segunda aproximación, un primer catéter guía se coloca en la entrada de la arteria renal (con o sin un alambre guía). Un segundo catéter guía (también denominado funda de suministro) se hace pasar por medio del primer catéter guía (con o sin la ayuda de un alambre guía) al interior de la arteria renal. Entonces, el dispositivo de tratamiento se encamina por medio del segundo catéter guía al interior de la arteria renal. Una vez que el dispositivo de tratamiento está colocado apropiadamente dentro de la arteria renal se retrae el segundo catéter guía, dejando el primer catéter guía en la entrada de la arteria renal. En este enfoque, los catéteres guía primero y segundo deben dimensionarse y configurarse para adaptarse al conducto del segundo catéter guía dentro del primer catéter guía (es decir, el diámetro interior del primer catéter guía debe ser mayor que el diámetro exterior del segundo catéter guía). Por ejemplo, un catéter guía de 8 French puede utilizarse para el primer catéter guía, y puede utilizarse un catéter guía de 5 French para el segundo catéter guía.

En un tercer enfoque, un catéter guía renal puede colocarse dentro de la aorta abdominal justo proximal a la entrada de la arteria renal. Cualquiera de los dispositivos de tratamiento descritos en el presente documento puede pasar a través del catéter guía y al interior de la arteria renal a la que se accede. El árbol alargado realiza un conducto atraumático a través del catéter guía, en respuesta a fuerzas aplicadas al árbol alargado 16 a través del conjunto de mango 34.

B. Control de energía aplicada

Con los tratamientos dados a conocer en el presente documento para suministrar terapia al tejido objetivo, puede ser beneficioso que la energía se entregue a las estructuras neuronales objetivo de manera controlada. El suministro controlado de energía permitirá que la zona de tratamiento térmico se extienda al interior de la fascia renal mientras se reduce el suministro de energía indeseable o efectos térmicos a la pared del vaso. Un suministro controlado de energía también puede dar como resultado un tratamiento general más consistente, predecible y eficiente. Por consiguiente, como se señaló anteriormente, el generador de energía 26 puede incluir un control basado en procesador que incluye una memoria con instrucciones para ejecutar un algoritmo 30 (véase la figura 1) para controlar el suministro de potencia y energía al dispositivo de suministro de energía 24. El algoritmo 30, una realización representativa del cual se muestra en la figura 41, puede implementarse como un programa informático convencional para su ejecución por un procesador acoplado al generador de energía 26. Un médico que usa instrucciones paso a paso también puede implementar el algoritmo 30 manualmente.

Los parámetros de funcionamiento monitorizados según el algoritmo pueden incluir, por ejemplo, temperatura, tiempo, impedancia, potencia, velocidad de flujo, caudal volumétrico, presión sanguínea, frecuencia cardíaca, etc. Valores discretos de temperatura pueden utilizarse para desencadenar cambios en el suministro de energía o potencia. Por ejemplo, valores altos de temperatura (por ejemplo, 85°C) pueden indicar un mayor riesgo de trombosis, etc., en cuyo caso el algoritmo puede disminuir o detener el suministro de potencia y energía para evitar efectos térmicos indeseables en el tejido objetivo o no objetivo. Adicional o alternativamente, puede utilizarse tiempo para evitar alteraciones térmicas indeseables en el tejido no objetivo. Para cada tratamiento, se comprueba un tiempo establecido (por ejemplo, 2 minutos) para evitar el suministro indefinido de potencia.

Puede utilizarse impedancia para medir cambios tisulares. La impedancia indica la propiedad eléctrica del sitio de tratamiento. En realizaciones inductivas térmicas, cuando se aplica campo eléctrico al sitio de tratamiento, la impedancia disminuirá a medida que el tejido se vuelve menos resistivo al flujo de corriente. Si se aplica demasiada energía, puede producirse coagulación o desecación tisular cerca del electrodo. Cuando el tejido en el sitio de tratamiento pasa a desecarse o disminuye en contenido de agua, pasa a ser menos eléctricamente conductor, dando como resultado un aumento general de impedancia detectada. Cuando un coágulo de alta impedancia se forma en la superficie de un electrodo, el área cubierta pasa a estar aislada hasta cierto punto y el área de superficie activa se disminuye de manera efectiva. La impedancia es inversamente proporcional al área de superficie del electrodo. Por tanto, aislar parte del electrodo y disminuir el área de superficie activa puede dar como resultado un aumento de impedancia. Un aumento en la impedancia tisular puede ser indicativo o predictivo de una alteración térmica indeseable al tejido objetivo o no objetivo. En otras realizaciones, el valor de impedancia puede utilizarse para evaluar el contacto del elemento de suministro de energía 24 con el tejido. Para una configuración de electrodo único, un valor de impedancia relativamente alto y estable puede ser indicativo de un buen contacto. Para configuraciones de electrodos múltiples, valores de impedancia relativamente altos y estables en ambos electrodos y una diferencia relativamente pequeña y estable en los valores de impedancia pueden ser indicativos de un buen contacto con el tejido. Por consiguiente, puede proporcionarse información de impedancia a un monitor aguas abajo, que a su vez puede proporcionar una indicación a un médico relacionada con la calidad del contacto del elemento de suministro de energía 24 con el tejido. Adicional o alternativamente, la potencia es un parámetro efectivo para monitorizar en el control del suministro de terapia. La potencia es una función de la tensión y la corriente. El algoritmo puede adaptar la corriente tensión y/o para lograr una potencia deseada.

Derivados de los parámetros mencionados anteriormente (por ejemplo, tasas de cambio) también pueden utilizarse para desencadenar cambios en el suministro de energía o potencia. Por ejemplo, la tasa de cambio de temperatura podría monitorizarse de manera que la salida de potencia se reduce en el caso de que se detecte un aumento repentino de temperatura. Asimismo, la tasa de cambio de impedancia podría monitorizarse de manera que la salida de potencia se reduce en el caso que se detecte un aumento repentino de impedancia.

Como se observa en la figura 41, cuando un médico inicia el tratamiento (por ejemplo, por medio del pedal), el algoritmo de control 30 incluye instrucciones para el generador 26 para ajustar gradualmente su salida de potencia a un primer nivel de potencia P1 (por ejemplo, 5 vatios) durante un primer período de tiempo t1 (por ejemplo, 15 segundos). El aumento de potencia durante el primer período de tiempo es generalmente lineal. Como resultado, el generador 26 aumenta su salida de potencia a una tasa generalmente constante de P1A1. Alternativamente, el aumento de potencia puede ser no lineal (por ejemplo, exponencial o parabólico) con una tasa variable de aumento. Una vez que se logran P1 y t1, el algoritmo puede mantenerse en P1 hasta un nuevo tiempo t2 durante un período predeterminado de tiempo t2 - t1 (por ejemplo, 3 segundos). En t2, la potencia se aumenta en un aumento predeterminado (por ejemplo, 1 vatio) a P2 durante un período de tiempo predeterminado, t3 - t2 (por ejemplo, 1 segundo). Esta rampa de potencia en aumentos predeterminados de aproximadamente 1 vatio durante períodos de tiempo predeterminados puede continuar hasta que se logre una potencia máxima PMÁX o se cumpla alguna otra condición. En una realización, P^máxes 8 vatios. En otra realización, P^máxes 10 vatios. Opcionalmente, la potencia puede mantenerse en la potencia máxima PMÁX durante un período de tiempo deseado o hasta el tiempo total de tratamiento deseado (por ejemplo, hasta aproximadamente 120 segundos).

En la figura 41, el algoritmo 30 incluye ilustrativamente un algoritmo de control de potencia. Sin embargo, debe entenderse que el algoritmo 30 puede incluir alternativamente un algoritmo de control de temperatura. Por ejemplo, la potencia puede aumentarse gradualmente hasta que se obtenga una temperatura (o temperaturas) deseada para una duración (duraciones) deseada. En otra realización, puede proporcionarse una combinación de algoritmo de control de potencia y control de temperatura. En aún realizaciones adicionales, el algoritmo 30 puede incluir características adicionales y/o tener parámetros diferentes.

Como se discutió, el algoritmo 30 incluye monitorizar determinados parámetros de funcionamiento (por ejemplo, temperatura, tiempo, impedancia, potencia, velocidad de flujo, caudal volumétrico, presión arterial, frecuencia cardíaca, etc.). Los parámetros de funcionamiento pueden monitorizarse de manera continua o periódica. El algoritmo 30 comprueba los parámetros monitorizados frente a perfiles de parámetros predeterminados para determinar si los parámetros de manera individual o en combinación se encuentran dentro de los intervalos establecidos por los perfiles de parámetros predeterminados. Si los parámetros monitorizados se encuentran dentro de los intervalos establecidos por los perfiles de parámetros predeterminados, entonces el tratamiento puede continuar en la salida de potencia ordenada. Si los parámetros monitorizados se encuentran fuera de los intervalos establecidos por los perfiles de parámetros predeterminados, el algoritmo 30 ajusta la salida de potencia ordenada en consecuencia. Por ejemplo, si se logra una temperatura objetivo (por ejemplo, 65°C), el suministro de potencia se mantiene constante hasta que el tiempo total de tratamiento (por ejemplo, 120 segundos) ha expirado. Si se logra o excede un primer umbral de temperatura (por ejemplo, 70°C), entonces se reduce la potencia en aumentos predeterminados (por ejemplo, 0,5 vatios, 1,0 vatios, etc.) hasta lograr una temperatura objetivo. Si se logra o excede un segundo umbral de potencia (por ejemplo, 85°C), indicando de ese modo una condición indeseable, se podrá terminar el suministro de potencia. El sistema puede estar equipado con diversas alarmas audibles y visuales para alertar al operario de determinadas condiciones.

La siguiente es una lista no exhaustiva de casos en los cuales el algoritmo 30 puede ajustar y/o terminar/interrumpir la salida de potencia ordenada:

(1) La temperatura medida excede un umbral de temperatura máximo (por ejemplo, de aproximadamente 70 a aproximadamente 85 °C).

(2) La temperatura promedio derivada de la temperatura medida excede un umbral de temperatura promedio (por ejemplo, aproximadamente 65 °C).

(3) La tasa de cambio de la temperatura medida excede una tasa de umbral de cambio.

(4) El incremento de temperatura durante un período de tiempo está por debajo de un umbral de cambio de temperatura mínimo, mientras que el generador 26 tiene una salida distinta de cero. Un contacto pobre entre el elemento de suministro de energía 24 y la pared arterial puede provocar una condición de este tipo.

(5) Una impedancia medida excede un umbral de impedancia (por ejemplo, 500 <20 Ohm, o >500 Ohm).

(6) Una impedancia medida excede un umbral relativo (por ejemplo, la impedancia disminuye a partir de un valor inicial o de referencia y entonces se incrementa por encima de este valor de referencia)

(7) Una potencia medida excede un umbral de potencia (por ejemplo, >8 vatios o >10 vatios).

(8) Una duración medida del suministro de potencia excede un umbral de tiempo (por ejemplo, >120 segundos). Debe entenderse que la lista de parámetros mencionados anteriormente se proporciona simplemente como ejemplos. En otras realizaciones, el algoritmo 30 puede incluir una variedad de parámetros diferentes. Por ejemplo, diferentes diseños/configuraciones de electrodo pueden dar como resultado cambios en los parámetros de funcionamiento.

Ventajosamente, la magnitud de potencia máxima suministrada durante el tratamiento de neuromodulación renal según la presente tecnología puede ser relativamente baja (por ejemplo, inferior a aproximadamente 15 vatios, por ejemplo, inferior a aproximadamente 10 vatios o inferior a aproximadamente 8 vatios) en comparación, por ejemplo, con los niveles de potencia utilizados en tratamientos electrofisiológicos para lograr la ablación del tejido cardíaco (por ejemplo, niveles de potencia mayores a aproximadamente 15 vatios, por ejemplo, mayores a aproximadamente 30 vatios). Dado que niveles relativamente bajos de potencia pueden utilizarse para lograr tal neuromodulación renal, el caudal y/o volumen total de inyección de infusión intravascular necesario para mantener el elemento de suministro de energía y/o tejido no objetivo a o por debajo de la temperatura deseada durante el suministro de potencia (por ejemplo, a por debajo de aproximadamente 50°C, por ejemplo, a o por debajo de aproximadamente 45°C) también puede ser relativamente inferior a lo que se requeriría en los niveles de potencia más altos utilizados, por ejemplo, en tratamientos electrofisiológicos (por ejemplo, niveles de potencia por encima de aproximadamente 15 vatios). En realizaciones en las que se utiliza enfriamiento activo, la reducción relativa del caudal y/o volumen total de infusión intravascular puede facilitar ventajosamente el uso de infusión intravascular en grupos de pacientes de mayor riesgo que estarían contraindicados si hubiera mayores niveles de potencia y, por tanto, correspondientemente mayores tasas/volúmenes de infusión utilizados (por ejemplo, pacientes con enfermedad cardíaca, insuficiencia cardiaca, insuficiencia renal y/o diabetes mellitus).

En realizaciones que comprenden elementos de suministro de energía relativamente grandes 24 (por ejemplo, tal como la realización mostrada en la figura 25 en la que la estructura de malla es eléctricamente conductora y toda o una gran parte de la estructura de malla no está aislada) pueden suministrarse magnitudes más grandes de potencia durante el tratamiento de neuromodulación renal según la presente tecnología. Por ejemplo, niveles de potencia de aproximadamente 30 W a 40 W pueden ser suficientes con elementos de suministro de energía relativamente grandes que pueden extender la potencia por encima de un área grande.

IV. Kit preempaquetado para la distribución, transporte y venta de aparatos y sistemas dados a conocer Como se muestra en la figura 42, uno o más componentes del sistema 10 mostrados en la figura 1 pueden empaquetarse juntos en un kit 276 para su fácil suministro y uso por el cliente/operario médico. Los componentes adecuados para el empaquetado incluyen, el dispositivo de tratamiento 12, el cable 28 para conectar el dispositivo de tratamiento 12 al generador de energía 26, el electrodo neutro o dispersivo 38, y/o uno o más catéteres guía (por ejemplo, un catéter guía renal). El cable 28 también puede integrarse en el dispositivo de tratamiento 12 de manera que ambos componentes están empaquetados juntos. Cada componente puede tener su propio empaquetado estéril (para componentes que requieren esterilización) o los componentes pueden tener compartimentos esterilizados específicos dentro del empaquetado del kit. Este kit también puede incluir instrucciones paso a paso 280 para su uso que dotan al operario de las características técnicas de producto e instrucciones de funcionamiento para utilizar el sistema 10 y el dispositivo de tratamiento 12, incluyendo todos los métodos de inserción, suministro, colocación y uso del dispositivo de tratamiento 12 dados a conocer en el presente documento.

V. Usos clínicos adicionales de la tecnología dada a conocer

Aunque determinadas realizaciones de las presentes técnicas se refieren a la denervación al menos parcialmente de un riñón de un paciente para bloquear la comunicación neuronal eferente y/o aferente desde dentro de un vaso sanguíneo renal (por ejemplo, arteria renal), los aparatos, métodos y sistemas descritos en el presente documento también pueden utilizarse para otros tratamientos intravasculares. Por ejemplo, el sistema de catéter mencionado anteriormente, o aspectos seleccionados de tal sistema, pueden colocarse en otros vasos sanguíneos periféricos para suministrar energía y/o campos eléctricos para lograr un efecto neuromodulador alterando los nervios próximos a estos otros vasos sanguíneos periféricos. Hay varios vasos arteriales que surgen de la aorta que viajan junto a una rica colección de nervios a órganos objetivo. La utilización de las arterias para acceder a y modular estos nervios puede tener un claro potencial terapéutico en varios estados patológicos. Algunos ejemplos incluyen los nervios que rodean el tronco celíaco, la arteria mesentérica superior y la arteria mesentérica inferior.

Los nervios simpáticos próximos a o que rodean el vaso sanguíneo arterial conocido como tronco celíaco pueden pasar a través del ganglio celíaco y seguir las ramas del tronco celíaco para inervar el estómago, el intestino delgado, los vasos sanguíneos abdominales, el hígado, los conductos biliares, la vesícula biliar, el páncreas, las glándulas suprarrenales y los riñones. La modulación de estos nervios en su totalidad (o en parte por medio de modulación selectiva) puede permitir el tratamiento de estados incluyendo, pero no limitado a, diabetes, pancreatitis, obesidad, hipertensión, hipertensión relacionada con la obesidad, hepatitis, síndrome hepatorrenal, úlceras gástricas, trastornos de motilidad gástrica, síndrome de colon irritable y trastornos autoinmunes como la enfermedad de Crohn.

Los nervios simpáticos próximos a o que rodean el vaso sanguíneo arterial conocido como arteria mesentérica inferior pueden pasar a través del ganglio mesentérico inferior y seguir ramas de la arteria mesentérica inferior para inervar el colon, el recto, la vejiga, los órganos sexuales y los genitales externos. La modulación de estos nervios en su totalidad (o en parte por medio de modulación selectiva) puede permitir el tratamiento de estados incluyendo, pero no limitado a, trastornos de motilidad gastrointestinal, colitis, retención urinaria, vejiga hiperactiva, incontinencia, infertilidad, síndrome de ovario poliquístico, eyaculación precoz, disfunción eréctil, dispareunia y vaginismo.

Aunque el acceso arterial y los tratamientos recibidos se han proporcionado en el presente documento, los aparatos, métodos y sistemas dados a conocer también pueden utilizarse para suministrar tratamientos desde dentro de una vena periférica o un vaso linfático.

VI. Discusión adicional de fisiología y anatomía pertinentes

La siguiente discusión proporciona detalles adicionales con respecto a la anatomía y fisiología pertinentes del paciente. Esta sección se pretende que complemente y amplíe la discusión anterior con respecto a la anatomía y fisiología relevantes, y para proporcionar contexto adicional con respecto a la tecnología dada a conocer y los beneficios terapéuticos asociados con la denervación renal. Por ejemplo, como se mencionó anteriormente, varias propiedades de la vasculatura renal pueden informar del diseño de dispositivos de tratamiento y métodos asociados para lograr la neuromodulación renal por medio de acceso intravascular, e imponer requisitos de diseño específicos para tales dispositivos. Los requisitos específicos de diseño pueden incluir el acceso a la arteria renal, facilitar el contacto estable entre el/los elemento(s) de suministro de energía de tales dispositivos y una superficie o pared luminal de la arteria renal, y/o modular de manera efectiva los nervios renales con el aparato neuromodulador.

A. El sistema nervioso simpático

El sistema nervioso simpático (SNS) es una rama del sistema nervioso autónomo junto con el sistema nervioso entérico y el sistema nervioso parasimpático. Siempre está activo a nivel basal (denominado tono simpático) y pasa a ser más activo durante momentos de estrés. Al igual que otras partes del sistema nervioso, el sistema nervioso simpático funciona a través de una serie de neuronas interconectadas. Las neuronas simpáticas se consideran frecuentemente parte del sistema nervioso periférico (SNP), aunque muchas se encuentran dentro del sistema nervioso central (SNC). Las neuronas simpáticas de la médula espinal (que es parte del SNC) se comunican con neuronas simpáticas periféricas por medio de una serie de ganglios simpáticos. Dentro de los ganglios, neuronas simpáticas de la médula espinal se unen a neuronas simpáticas periféricas a través de sinapsis. Por lo tanto, las neuronas simpáticas de médula espinal se denominan neuronas presinápticas (o preganglionares), mientras que las neuronas simpáticas periféricas se denominan neuronas postsinápticas (o postganglionares).

En la sinapsis dentro de los ganglios simpáticos, las neuronas simpáticas preganglionares liberan acetilcolina, un mensajero químico que une y activa receptores nicotínicos acetilcolina en las neuronas postganglionares. En respuesta a este estímulo, las neuronas postganglionares liberan principalmente noradrenalina (norepinefrina). La activación prolongada puede provocar la liberación de adrenalina de la médula suprarrenal.

Una vez liberadas, la norepinefrina y la epinefrina unen receptores adrenérgicos en tejidos periféricos. La unión a receptores adrenérgicos provoca una respuesta neuronal y hormonal. Las manifestaciones fisiológicas incluyen dilatación de la pupila, aumento de la frecuencia cardíaca, vómitos ocasionales y aumento de la presión arterial. El aumento de la sudoración también se observa debido a la unión de los receptores colinérgicos de las glándulas sudoríparas.

El sistema nervioso simpático es responsable de la regulación ascendente y descendente de muchos mecanismos homeostáticos en organismos vivos. Las fibras del SNS inervan los tejidos en casi todos los sistemas de órganos, proporcionando al menos alguna función reguladora a cosas tan diversas como el diámetro de pupila, la motilidad intestinal y la diuresis. Esta respuesta también se conoce como respuesta simpatoadrenal del cuerpo, ya que las fibras simpáticas preganglionares que terminan en la médula suprarrenal (pero también todas las demás fibras simpáticas) secretan acetilcolina, que activa la secreción de adrenalina (epinefrina) y en menor medida noradrenalina (norepinefrina). Por tanto, esta respuesta que actúa principalmente sobre el sistema cardiovascular está mediada directamente por medio de impulsos transmitidos a través del sistema nervioso simpático e indirectamente por medio de catecolaminas secretadas desde la médula suprarrenal.

La ciencia normalmente ve al SNS como un sistema de regulación automática, es decir, uno que funciona sin la intervención del pensamiento consciente. Algunos teóricos evolutivos sugieren que el sistema nervioso simpático funcionó en organismos tempranos para mantener la supervivencia como el sistema nervioso simpático es responsable de preparar el cuerpo para la acción. Un ejemplo de esta preparación es en los momentos antes de despertar, en los que la descarga simpática aumenta espontáneamente en preparación para la acción.

1. La cadena simpática

Como se muestra en la figura 43, el SNS proporciona una red de nervios que permite al cerebro comunicarse con el cuerpo. Los nervios simpáticos se originan dentro de la columna vertebral, hacia la mitad de la médula espinal en la columna celular intermediolateral (o asta lateral), comenzando en el primer segmento torácico de la médula espinal y se piensa que se extienden hasta el segundo o tercer segmento lumbar. Debido a que sus células comienzan en las regiones torácica y lumbar de la médula espinal, se dice que el SNS tiene una descarga toracolumbar. Los axones de estos nervios salen de la médula espinal a través de la radícula/raíz anterior. Estos pasan cerca del ganglio espinal (sensitivo), donde entran en el ramo anterior de los nervios espinales. Sin embargo, a diferencia de la inervación somática, se separan rápidamente a través de conectores de ramo blanco que se conectan o bien a los ganglios paravertebrales (que se encuentran cerca de la columna vertebral) o bien prevertebrales (que se encuentran cerca de la bifurcación aórtica) que se extienden a lo largo de la columna vertebral.

Con el fin de alcanzar los órganos y glándulas objetivo, los axones deben recorrer largas distancias en el cuerpo, y, para lograr esto, muchos axones transmiten su mensaje a una segunda célula a través de la transmisión sináptica. Los extremos de los axones se enlazan a través de un espacio, la sinapsis, a las dendritas de la segunda célula. La primera célula (la célula presináptica) envía un neurotransmisor a través de la hendidura sináptica donde activa la segunda célula (la célula postsináptica). A continuación, el mensaje se porta al destino final.

En el SNS y otros componentes del sistema nervioso periférico, estas sinapsis se hacen en sitios denominados ganglios. La célula que envía su fibra se denomina célula preganglionaria, mientras que la célula cuya fibra sale del ganglio se denomina célula postganglionaria. Como se mencionó anteriormente, las células preganglionares del SNS se ubican entre el primer segmento torácico (T1) y los terceros segmentos lumbares (L3) de la médula espinal. Las células postganglionares tienen sus cuerpos celulares en los ganglios y envían sus axones a órganos o glándulas objetivo.

Los ganglios incluyen no solo los troncos simpáticos, sino también los ganglios cervicales (superior, medio e inferior), que envían fibras nerviosas simpáticas a los órganos de la cabeza y el tórax, y los ganglios celíacos y mesentéricos (que envían fibras simpáticas al intestino).

2. Inervación de los riñones

Como muestra la figura 44, el riñón está inervado por el plexo renal PR, que está íntimamente asociado con la arteria renal. El plexo renal PR es un plexo autónomo que rodea a la arteria renal y está integrado dentro de la adventicia de la arteria renal. El plexo renal PR se extiende a lo largo de la arteria renal hasta llegar a la sustancia del riñón. Las fibras que contribuyen al plexo renal PR surgen del ganglio celíaco, el ganglio mesentérico superior, el ganglio aorticorenal y el plexo aórtico. El plexo renal PR, también denominado nervio renal, está predominantemente compuesto por componentes simpáticos. No hay (o al menos muy mínima) inervación parasimpática del riñón. Cuerpos celulares neuronales preganglionares se ubican en la columna celular intermediolateral de la médula espinal. Los axones preganglionares pasan a través de los ganglios paravertebrales (no sinapsis) para pasar a ser el nervio esplácnico menor, el nervio esplácnico inferior, el primer nervio esplácnico lumbar, el segundo nervio esplácnico lumbar, y viajan al ganglio celíaco, el ganglio mesentérico superior y el ganglio aorticorrenal. Los cuerpos celulares neuronales postganglionares salen del ganglio celíaco, el ganglio mesentérico superior y el ganglio aorticorenal al plexo renal PR y se distribuyen a la vasculatura renal.

3. Actividad neuronal simpática renal

Los mensajes viajan a través del SNS en un flujo bidireccional. Los mensajes eferentes pueden desencadenar cambios en diferentes partes del cuerpo simultáneamente. Por ejemplo, el sistema nervioso simpático puede acelerar la frecuencia cardíaca; ensanchar los conductos bronquiales; disminuir la motilidad (movimiento) del intestino grueso; constreñir los vasos sanguíneos; aumentar el peristaltismo en el esófago; provocar dilatación de la pupila, piloerección (piel de gallina) y transpiración (sudoración); y aumentar la presión arterial. Los mensajes aferentes portan señales de diversos órganos y receptores sensoriales en el cuerpo a otros órganos y, en particular, al cerebro.

Hipertensión, insuficiencia cardiaca y enfermedad renal crónica son algunos de los muchos estados patológicos que resultan de la activación crónica del SNS, especialmente del sistema nervioso simpático renal. La activación crónica del SNS es una respuesta inadaptada que impulsa la progresión de estos estados patológicos. La gestión farmacéutica del sistema renina-angiotensina-aldosterona (SRAA) ha sido un enfoque de antiguo, pero algo ineficaz, para reducir la sobreactividad del SNS.

Como se mencionó anteriormente, el sistema nervioso simpático renal ha sido identificado como uno de los principales contribuyentes a la fisiopatología compleja de la hipertensión, estados de sobrecarga de volumen (como insuficiencia cardiaca) y enfermedad renal progresiva, tanto experimentalmente como en humanos. Los estudios que emplean la metodología de dilución por radiomarcador para medir desbordamiento de norepinefrina desde los riñones hasta el plasma revelaron tasas de liberación de norepinefrina renal (NE) aumentado en pacientes con hipertensión esencial, particularmente en sujetos hipertensos jóvenes, que junto con la liberación de NE aumentado desde el corazón, es consistente con el perfil hemodinámico visto normalmente en la hipertensión temprana y se caracteriza por un aumento de la frecuencia cardíaca, gasto cardíaco y resistencia renovascular. Ahora se sabe que la hipertensión esencial es comúnmente neurogénica, a menudo acompañada de sobreactividad del sistema nervioso simpático pronunciada.

La activación de la actividad del nervio simpático cardiorenal es aún más pronunciada en insuficiencia cardiaca, como lo demuestra un aumento exagerado de desbordamiento de NE del corazón y los riñones al plasma en este grupo de pacientes. En línea con esta noción está la reciente demostración de un fuerte valor predictivo negativo de activación simpática renal en la mortalidad general y el trasplante cardíaco en pacientes con insuficiencia cardiaca congestiva, que es independiente de la actividad simpática general, la velocidad de filtración glomerular y la fracción de eyección ventricular izquierda. Estos hallazgos soportan la noción de que los regímenes de tratamiento que están diseñados para reducir la estimulación simpática renal tienen el potencial de mejorar la supervivencia en pacientes con insuficiencia cardiaca.

Tanto la enfermedad renal crónica como terminal se caracterizan por una activación nerviosa simpática intensificada. En pacientes con enfermedad renal terminal, se ha demostrado que niveles plasmáticos de norepinefrina por encima de la media son predictivos tanto de la mortalidad general como de la muerte por enfermedad cardiovascular. Esto también es cierto para pacientes que sufren de nefropatía diabética o por contraste. Hay pruebas convincentes que sugieren que las señales aferentes sensoriales procedentes de los riñones enfermos son contribuyentes principales para iniciar y mantener una descarga simpática central elevada en este grupo de pacientes; esto facilita la aparición de las consecuencias adversas bien conocidas de sobreactividad simpática crónica, tales como hipertensión, hipertrofia ventricular izquierda, arritmias ventriculares, muerte súbita cardíaca, resistencia a la insulina, diabetes y síndrome metabólico.

(i) Actividad eferente simpática renal

Los nervios simpáticos con respecto a los riñones terminan en los vasos sanguíneos, el aparato yuxtaglomerular y los túbulos renales. La estimulación de los nervios simpáticos renales provoca liberación de renina aumentada, reabsorción de sodio (Na+) aumentada y una reducción del flujo sanguíneo renal. Estos componentes de la regulación neuronal de la función renal se estimulan considerablemente en estados patológicos caracterizados por un tono simpático intensificado y contribuyen claramente al incremento de presión arterial en pacientes hipertensos. La reducción del flujo sanguíneo renal y la tasa de filtración glomerular como resultado de la estimulación eferente simpática renal es probablemente un fundamento de la pérdida de la función renal en el síndrome cardiorrenal, que es la disfunción renal como complicación progresiva de la insuficiencia cardíaca crónica, con una evolución clínica que normalmente fluctúa con el estado clínico y el tratamiento del paciente. Estrategias farmacológicas para impedir las consecuencias de la estimulación simpática eferente renal incluyen fármacos simpaticolíticos de acción central, betabloqueantes (destinados a reducir la liberación de renina), inhibidores de la enzima convertidora de angiotensina y bloqueantes de receptores (destinados a bloquear la acción de la angiotensina II y activación de aldosterona como consecuencia de la liberación de renina) y diuréticos (destinados a contrarrestar la retención de sodio y agua mediada por el sistema simpático renal). Sin embargo, las estrategias farmacológicas actuales tienen limitaciones significativas, incluyendo eficacia limitada, problemas de cumplimiento, efectos secundarios y otros.

(ii) Actividad del nervio aferente sensorial renal

Los riñones se comunican con estructuras integrales en el sistema nervioso central por medio de nervios aferentes sensoriales renales. Varias formas de “lesión renal” pueden inducir la activación de señales aferentes sensoriales. Por ejemplo, la isquemia renal, la reducción del volumen del accidente cerebrovascular o el flujo sanguíneo renal, o una abundancia de enzima adenosina puede desencadenar la activación de la comunicación neuronal aferente. Como se muestra en las figuras 45A y 45B, esta comunicación aferente puede ser del riñón al cerebro o puede ser de un riñón al otro riñón (por medio del sistema nervioso central). Estas señales aferentes están integradas centralmente y puede dar como resultado una descarga simpática aumentada. Este impulso simpático se dirige hacia los riñones, activando así el SRAA e induciendo una secreción de renina aumentada, retención de sodio, retención de volumen y vasoconstricción. La sobreactividad simpática central también afecta a otros órganos y estructuras corporales inervadas por nervios simpáticos como el corazón y la vasculatura periférica, lo que da como resultado efectos adversos descritos de activación simpática, varios aspectos de los cuales también contribuyen al incremento de presión arterial.

Por lo tanto, la fisiología sugiere que (i) la modulación del tejido con nervios simpáticos eferentes reducirá la liberación de renina inapropiada, la retención de sal y la reducción del flujo sanguíneo renal, y que (ii) la modulación del tejido con nervios aferentes sensoriales reducirá la contribución sistémica a la hipertensión y otros estados patológicos asociados al tono simpático central aumentado a través de su efecto directo sobre el hipotálamo posterior así como sobre el riñón contralateral. Además de los efectos hipotensores centrales de la denervación renal aferente, se prevé una reducción deseable de la descarga simpática central a otros diversos órganos inervados de manera simpática como el corazón y la vasculatura.

B. Beneficios clínicos adicionales de la denervación renal

Como se indicó anteriormente, la denervación renal es probable que sea valiosa en el tratamiento de varios estados clínicos caracterizados por una actividad simpática renal general y particularmente aumentada como hipertensión, síndrome metabólico, resistencia a la insulina, diabetes, hipertrofia ventricular izquierda, enfermedad renal crónica terminal, retención de fluido inadecuada en insuficiencia cardíaca, síndrome cardiorrenal y muerte súbita. Dado que la reducción de señales neuronales aferentes contribuye a la reducción sistémica del tono/impulso simpático, la denervación renal también puede ser útil en el tratamiento de otros estados asociados a la hiperactividad simpática sistémica. Por consiguiente, la denervación renal también puede beneficiar a otros órganos y estructuras corporales inervados por nervios simpáticos, incluyendo los identificados en la figura 43. Por ejemplo, como se discutió anteriormente, una reducción del impulso simpático central puede reducir la resistencia a la insulina que afecta a las personas con síndrome metabólico y diabéticos de tipo II. Adicionalmente, los pacientes con osteoporosis también se activan de manera simpática y pueden beneficiarse de la regulación descendente del impulso simpático que acompaña a la denervación renal.

C. Logro del acceso intravascular a la arteria renal

Según la presente tecnología, neuromodulación de un plexo renal PR derecho y/o izquierdo, que está íntimamente asociado con una arteria renal derecha y/o izquierda, puede lograrse a través del acceso intravascular. Como muestra la figura 46A, la sangre que se mueve por contracciones del corazón se transmite desde el ventrículo izquierdo del corazón por la aorta. La aorta desciende a través del tórax y se ramifica hacia las arterias renales izquierda y derecha. Debajo de las arterias renales, la aorta se bifurca en las arterias ilíacas izquierda y derecha. Las arterias ilíacas izquierda y derecha descienden, respectivamente, a través de las piernas izquierda y derecha y se unen a las arterias femorales izquierda y derecha.

Como muestra la figura 46B, la sangre se acumula en las venas y vuelve hacia el corazón, a través de las venas femorales hacia las venas ilíacas y hacia la vena cava inferior. La vena cava inferior se ramifica en las venas renales izquierda y derecha. Por encima de las venas renales, la vena cava inferior asciende para transmitir sangre a la aurícula derecha del corazón. Desde la aurícula derecha, la sangre se bombea a través del ventrículo derecho hacia los pulmones, donde se oxigena. Desde los pulmones, la sangre oxigenada se transmite a la aurícula izquierda. Desde la aurícula izquierda, la sangre oxigenada se transmite por el ventrículo izquierdo de vuelta a la aorta.

Como se describirá en mayor detalle más adelante, puede accederse a la arteria femoral y canularse en la base del triángulo femoral justo debajo del punto medio del ligamento inguinal. Un catéter puede insertarse percutáneamente en la arteria femoral a través de este sitio de acceso, pasarse a través de la arteria ilíaca y la aorta, y colocarse en la arteria renal o bien izquierda o bien derecha. Esto comprende una trayectoria intravascular que ofrece acceso mínimamente invasivo a una respectiva arteria renal y/u otros vasos sanguíneos renales.

La muñeca, la parte superior del brazo y la región de hombro proporcionan otras ubicaciones para la introducción de catéteres en el sistema arterial. Por ejemplo, el cateterismo o bien de la arteria radial, braquial o bien axilar puede utilizarse en determinados casos. Los catéteres introducidos por medio de estos puntos de acceso pueden pasar a través de la arteria subclavia en el lado izquierdo (o por medio de las arterias subclavia y braquiocefálica en el lado derecho), a través del arco aórtico, por debajo de la aorta descendente y en las arterias renales usando técnica de angiografía estándar.

D. Propiedades y características de la vasculatura renal

Dado que la neuromodulación de un plexo renal PR izquierdo y/o derecho puede lograrse según la presente tecnología a través del acceso intravascular, las propiedades y características de la vasculatura renal pueden imponer restricciones a y/o informar del diseño de aparatos, sistemas y métodos para lograr tal neuromodulación renal. Algunas de estas propiedades y características pueden variar según la población de pacientes y/o dentro de un paciente específico a través del tiempo, así como en respuesta a estados patológicos, tales como hipertensión, enfermedad renal crónica, enfermedad vascular, enfermedad renal terminal, resistencia a la insulina, diabetes, síndrome metabólico, etc. Estas propiedades y características, tal como se explican en el presente documento, pueden influir en la eficacia del procedimiento y el diseño específico del dispositivo intravascular. Las propiedades de interés pueden incluir, por ejemplo, propiedades termodinámicas y/o de dinámica de fluidos o hemodinámicas, espaciales, materiales/mecánicas.

Como se discutió anteriormente, un catéter puede hacerse avanzar percutáneamente en la arteria renal o bien izquierda o bien derecha por medio de una trayectoria intravascular mínimamente invasiva. Sin embargo, el acceso arterial renal mínimamente invasivo puede ser difícil, por ejemplo, porque en comparación con algunas arterias distintas a las que se accede rutinariamente usando catéteres, las arterias renales son a menudo extremadamente tortuosas, pueden ser de diámetro relativamente pequeño, y/o pueden ser de longitud relativamente corta. Además, la aterosclerosis arterial renal es común en muchos pacientes, particularmente en aquellos con enfermedad cardiovascular. La anatomía arterial renal también puede variar significativamente de paciente a paciente, lo que además complica el acceso mínimamente invasivo. Puede observarse una variación significativa entre pacientes, por ejemplo, en la tortuosidad relativa, diámetro, longitud y/o carga de placa aterosclerótica, así como en el ángulo de salida en el que una arteria renal se ramifica desde la aorta. Aparatos, sistemas y métodos para lograr la neuromodulación renal por medio del acceso intravascular deben tener en cuenta estos y otros aspectos de la anatomía arterial renal y su variación según la población de pacientes cuando se accede de manera mínimamente invasiva a una arteria renal.

Además de complicar el acceso arterial renal, los detalles de la anatomía renal complican también el establecimiento del contacto estable entre los aparatos neuromoduladores y la superficie luminal o la pared de una arteria renal. Cuando el aparato neuromodulador incluye un elemento de suministro de energía, como un electrodo, la colocación consistente y la fuerza de contacto apropiada aplicada por el elemento de suministro de energía a la pared del vaso son importantes para la predictibilidad. Sin embargo, la navegación se ve obstaculizada por el espacio estrecho dentro de una arteria renal, así como por la tortuosidad de la arteria. Además, se complica establecer contacto consistente por el movimiento del paciente, la respiración, y/o el ciclo cardíaco, ya que estos factores pueden provocar un movimiento significativo de la arteria renal con respecto a la aorta, y el ciclo cardíaco puede distender transitoriamente la arteria renal (es decir, provoca el pulso de la pared de la arteria).

Incluso después de acceder a una arteria renal y facilitar el contacto estable entre el aparato neuromodulador y una superficie luminal de la arteria, los nervios dentro y alrededor de la adventicia de la arteria deben modularse de forma segura por medio del aparato neuromodulador. Aplicar de manera efectiva el tratamiento térmico desde dentro de una arteria renal es no trivial dado las posibles complicaciones clínicas asociadas con tal tratamiento. Por ejemplo, la íntima y la media de la arteria renal son altamente vulnerables a la lesión térmica. Como se discute con más detalle a continuación, el grosor íntima-media que separa la luz de vaso de su adventicia significa que los nervios renales objetivo pueden estar a varios milímetros de distancia de la superficie luminal de la arteria. Debe suministrarse energía suficiente a o retirarse calor de los nervios renales objetivo para modular los nervios renales objetivo sin enfriar o calentar excesivamente la pared del vaso, en la medida en la que la pared esté congelada, desecada o potencialmente afectada de alguna otra forma en una medida indeseable. Una posible complicación clínica asociada con un calentamiento excesivo es la formación de trombos por coagulación de sangre que fluye a través de la arteria. Dado que este trombo puede provocar un infarto renal, provocando así daño irreversible al riñón, el tratamiento térmico desde dentro de la arteria renal debe aplicarse con cuidado. Por consiguiente, la compleja mecánica de fluidos y las condiciones termodinámicas presentes en la arteria renal durante el tratamiento, particularmente aquellas que pueden afectar a la dinámica de transferencia de calor en el sitio de tratamiento, pueden ser importantes para aplicar energía (por ejemplo, energía térmica de calentamiento) y/o para retirar calor del tejido (por ejemplo, condiciones térmicas de enfriamiento) desde dentro de la arteria renal.

El aparato neuromodulador también debe configurarse para permitir la colocación ajustable y la recolocación del elemento de suministro de energía dentro de la arteria renal dado que la ubicación del tratamiento también puede afectar a la eficacia clínica. Por ejemplo, puede ser atractivo aplicar un tratamiento circunferencial completo desde dentro de la arteria renal dado que los nervios renales pueden estar separados circunferencialmente alrededor de una arteria renal. En algunas situaciones, la lesión de círculo completo probablemente resultante de un tratamiento circunferencial continuo puede estar potencialmente relacionada con estenosis de la arteria renal. Por tanto, puede ser deseable la formación de lesiones más complejas a lo largo de una dimensión longitudinal de la arteria renal por medio de las estructuras de malla descritas en el presente documento y/o recolocación del aparato neuromodulador a múltiples ubicaciones de tratamiento. Debe indicarse, sin embargo, el beneficio de crear una ablación circunferencial que puede sobrepasar el potencial de estenosis de la arteria renal o el riesgo que puede mitigarse con determinadas realizaciones o en determinados pacientes y crear una ablación circunferencial podría ser un objetivo. Adicionalmente, la colocación y la recolocación variable del aparato neuromodulador pueden resultar útiles en circunstancias en las que la arteria renal es particularmente tortuosa o donde existen vasos de ramificación proximales fuera del vaso principal de arteria renal, lo que dificulta el tratamiento en determinadas ubicaciones. La manipulación de un dispositivo en la arteria renal debe también tomar en consideración la lesión mecánica impuesta por el dispositivo en la arteria renal. El movimiento de un dispositivo en una arteria, por ejemplo, mediante la inserción, manipulación, superación de curvas, etc. , puede contribuir a la disección, perforación, denudación íntima o alteración de la lámina elástica interior.

El flujo sanguíneo a través de una arteria renal puede ocluirse temporalmente por un corto tiempo con complicaciones mínimas o sin complicaciones. Sin embargo, la oclusión durante una cantidad significativa de tiempo debe evitarse para prevenir lesiones en el riñón, como la isquemia. Podría ser beneficioso evitar la oclusión en su totalidad o, si la oclusión es beneficiosa para la realización, limitar la duración de la oclusión, por ejemplo a 2-5 minutos.

Basándose en las dificultades descritas anteriormente de (1) intervención de arteria renal, (2) colocación consistente y estable del elemento de tratamiento contra la pared del vaso, (3) aplicación efectiva del tratamiento a través de la pared del vaso, (4) colocar y recolocar potencialmente el aparato de tratamiento para permitir múltiples ubicaciones de tratamiento, y (5) evitar o limitar la duración de la oclusión del flujo sanguíneo, diversas propiedades independientes y dependientes de la vasculatura renal que pueden ser de interés incluyen, por ejemplo, (a) diámetro del vaso, longitud del vaso, grosor íntima-media, coeficiente de fricción y tortuosidad; (b) distensibilidad, rigidez y módulo de elasticidad de la pared del vaso; (c) velocidad del flujo sanguíneo telediastólica, sistólica máxima, así como la velocidad del flujo sanguíneo máxima diastólica-sistólica media y el caudal sanguíneo volumétrico medio/máximo; (d) capacidad calorífica específica de la sangre y/o de la pared del vaso, conductividad térmica de la sangre y/o de la pared del vaso, y/o convectividad térmica del flujo sanguíneo pasado un sitio de tratamiento de pared del vaso y/o transferencia de calor radiativa; (e) movimiento de arteria renal con respecto a la aorta inducida por la respiración, movimiento del paciente y/o pulsatilidad del flujo sanguíneo: y (f) así como el ángulo de salida de la arteria renal con respecto a la aorta. Estas propiedades se discutirán con mayor detalle con respecto a las arterias renales. Sin embargo, dependiendo del aparato, sistemas y métodos utilizados para lograr la neuromodulación renal, tales propiedades de las arterias renales, también pueden guiar y/o restringir características de diseño.

Como se señaló anteriormente, un aparato colocado dentro de una arteria renal debe adaptarse a la geometría de la arteria. El diámetro del vaso de arteria renal, DRA, normalmente está en un intervalo de aproximadamente 2-10 mm, teniendo la mayoría de la población de pacientes un DRA de aproximadamente 4 mm a aproximadamente 8 mm y un promedio de aproximadamente 6 mm. La longitud del vaso de arteria renal, LRA, entre su abertura en la unión aorta/arteria renal y sus ramificaciones distales, generalmente está en un intervalo de aproximadamente 5-70 mm, y una parte significativa de la población de pacientes está en un intervalo de aproximadamente 20-50 mm. Dado que el plexo renal objetivo está integrado dentro de la adventicia de la arteria renal, el compuesto grosor íntima-media, GIM (es decir, la distancia radial hacia afuera desde la superficie luminal de la arteria hasta la adventicia que contiene estructuras neuronales objetivo) también es notable y generalmente está en un intervalo de aproximadamente 0,5-2,5 mm, con un promedio de aproximadamente 1,5 mm. Aunque una determinada profundidad de tratamiento es importante para alcanzar las fibras neuronales objetivo, el tratamiento no debe ser demasiado profundo (por ejemplo, > 5 mm desde la pared interna de la arteria renal) para evitar tejidos y estructuras anatómicas no objetivo como la vena renal.

Una propiedad adicional de la arteria renal que puede ser de interés es el grado de movimiento renal con respecto a la aorta, inducido por la respiración y/o la pulsatilidad del flujo sanguíneo. El riñón de un paciente, que se ubica en el extremo distal de la arteria renal, puede moverse hasta 4” cranealmente con el desplazamiento respiratorio. Esto puede impartir un movimiento significativo a la arteria renal que conecta la aorta y el riñón, requiriendo así del aparato neuromodulador un equilibrio único de rigidez y flexibilidad para mantener el contacto entre el elemento de tratamiento térmico y la pared del vaso durante los ciclos respiratorios. Además, el ángulo de salida entre la arteria renal y la aorta puede variar significativamente entre pacientes, y también puede variar dinámicamente dentro de un paciente, por ejemplo, debido al movimiento renal. El ángulo de salida generalmente puede estar en un intervalo de unos 30°-135°.

VII. Conclusión

Las descripciones detalladas anteriores de realizaciones de la tecnología no se pretende que sean exhaustivas o limiten la tecnología a la forma precisa dada a conocer anteriormente. Aunque las realizaciones específicas y ejemplos de la tecnología se describen anteriormente con fines ilustrativos, son posibles diversas modificaciones equivalentes dentro del alcance de la tecnología, como reconocerán los expertos en la técnica pertinente. Por ejemplo, mientras que las etapas se presentan en un orden dado, realizaciones alternativas pueden realizar etapas en un orden diferente. Las diversas realizaciones descritas en el presente documento también pueden combinarse para proporcionar realizaciones adicionales.

A partir de lo mencionado anteriormente, se apreciará que realizaciones específicas de la tecnología se han descrito en el presente documento con fines ilustrativos, pero no se han mostrado o descrito en detalle estructuras y funciones conocidas para evitar complicar innecesariamente la descripción de las realizaciones de la tecnología. Cuando el contexto lo permite, términos singulares o plurales también pueden incluir el término plural o singular, respectivamente. Por ejemplo, gran parte de la divulgación en el presente documento describe un elemento de suministro de energía 24 (por ejemplo, un electrodo) en singular. Debe entenderse que esta aplicación no excluye dos o más electrodos o elementos de suministro de energía.

Además, a menos que la palabra “o” se limite expresamente a significar únicamente un único artículo exclusivo de los otros artículos en referencia a una lista de dos o más artículos, entonces el uso de “o” en una lista de este tipo debe interpretarse como que incluye (a) cualquier artículo único en la lista, (b) todos los artículos en la lista, o (c) cualquier combinación de los artículos en la lista. Adicionalmente, el término “que comprende” se utiliza a lo largo de todo el documento para significar que incluye al menos la(s) característica(s) mencionada(s) de manera que no se excluye cualquier número mayor de la(s) misma(s) característica(s) y/o tipos adicionales de otras características. También se apreciará que se han descrito en el presente documento realizaciones específicas con fines ilustrativos, pero que pueden hacerse diversas modificaciones sin desviarse de la tecnología. Además, mientras que las ventajas asociadas a determinadas realizaciones de la tecnología se han descrito en el contexto de estas realizaciones, otras realizaciones también pueden exhibir tales ventajas, y no todas las realizaciones necesitan necesariamente exhibir tales ventajas para que estén dentro del alcance de la tecnología. Por consiguiente, la divulgación y la tecnología asociada pueden abarcar otras realizaciones no mostradas o descritas expresamente en el presente documento.

Claims

REIVINDICACIONES

i. Aparato de catéter para el tratamiento de un paciente humano por medio de denervación renal, comprendiendo el aparato de catéter:

un árbol alargado (16) que tiene una parte proximal (18) y una parte distal (20), en el que la parte distal (20) del árbol (16) está configurada para el suministro intravascular a una arteria renal del paciente;

una estructura de malla trenzada o entrelazada (22) en la parte distal (20) del árbol alargado (16), en el que la estructura de malla incluye una parte proximal y una parte distal, y en el que al menos una de la parte proximal o la parte distal de la estructura de malla se acopla al árbol alargado por medio de alambres generalmente flexibles (104); y

en el que la estructura de malla (22) está configurada para variar entre una configuración de suministro y una configuración desplegada, y en el que la estructura de malla (22) comprende espacios intersticiales que permiten que fluya sangre a través de la estructura de malla (22) cuando está en la configuración desplegada; y

un elemento de suministro de energía (24) asociado a la estructura de malla (22), en el que el elemento de suministro de energía (24) está configurado para inhibir térmicamente la comunicación neural a lo largo de la arteria renal, y en el que, en la configuración desplegada, la estructura de malla (22) está configurada para entrar en contacto con una pared de la arteria renal y colocar el elemento de suministro de energía (24) en contacto estable con la pared de arteria renal.
2. Aparato de catéter según la reivindicación 1, en el que la estructura de malla (22) comprende un tubo adaptable, y en el que los espacios intersticiales comprenden orificios o muescas en el tubo adaptable, y/o en el que la estructura de malla (22) comprende un material aislante configurado para aislar de la energía suministrada por el elemento de suministro de energía (24), y/o en el que la estructura de malla (22) comprende un material eléctricamente conductor, y en el que el material eléctricamente conductor comprende una parte del elemento de suministro de energía (24), en el que el material eléctricamente conductor está normalmente cubierto sólo parcialmente por un material eléctricamente aislante.
3. Aparato de catéter según la reivindicación 1, en el que:

la parte proximal de la estructura de malla (22) está acoplada a la parte distal del árbol alargado (16); y la parte distal de la estructura de malla (22) está acoplada a un segundo árbol, por ejemplo, un segundo árbol (74) que comprende una luz o receptáculo configurado para recibir una parte distal de un alambre guía (66), y en el que la estructura de malla (22) está configurada para variar entre la configuración de suministro y la configuración desplegada tras el movimiento relativo del árbol alargado (16) y el segundo árbol (74).
4. Aparato de catéter según la reivindicación 1, en el que el árbol alargado (16) comprende una luz configurada para recibir un alambre guía (66), y/o en el que el aparato de catéter además comprende una funda o catéter guía configurado para suministrar la estructura de malla (22) al interior de la arteria renal y/o en el que el árbol alargado (16), la estructura de malla (22), y el elemento de suministro de energía (24) están configurados para suministro intravascular al interior de la arteria renal por medio de un catéter guía de 6 French o más pequeño.
5. Aparato de catéter según la reivindicación 1, que comprende además un alambre de tracción (68) acoplada a la estructura de malla (22) y configurado para accionar la estructura de malla (22) entre la configuración desplegada y la configuración de suministro, por ejemplo, el aparato de catéter además comprende un mango (34) acoplado al extremo proximal del árbol alargado (16), en el que el mango (34) comprende un elemento accionable (36) configurado para ajustar la tensión en el alambre de tracción (68).
6. Aparato de catéter según la reivindicación 1, en el que la estructura de malla (22) comprende uno o más puntos de malla fijados térmicamente (2881) o salientes (2981), y/o en el que la estructura de malla (22) comprende uno o más anillos de malla anulares, y/o en el que la estructura de malla (22) comprende un material radiopaco.
7. Aparato de catéter según la reivindicación 1, en el que el elemento de suministro de energía (24) está configurado para aplicar al menos una de energía de radiofrecuencia, energía de microondas, energía de ultrasonidos, energía láser, energía electromagnética o energía térmica a la arteria renal.
8. Aparato de catéter según la reivindicación 1, que comprende además un sensor asociado con el elemento de suministro de energía (24), en el que el sensor está configurado para monitorizar un parámetro de al menos uno del aparato, la sangre o la arteria renal.
9. Aparato de catéter según la reivindicación 1, en el que el al menos un elemento de suministro de energía (24) comprende dos elementos de suministro de energía que están separados entre sí a lo largo de un eje longitudinal del árbol alargado (16) y circunferencialmente desplazados a lo largo de la circunferencia de la estructura de malla (22), por ejemplo, los dos elementos de suministro de energía (24) están al menos separados 5 mm entre sí a lo largo del eje longitudinal del árbol alargado (16) cuando la estructura de malla (22) está en una configuración completamente desplegada.
10. Aparato de catéter según la reivindicación 1, en el que una longitud de la estructura de malla (22) con respecto al árbol alargado (16) es menor cuando la estructura de malla (22) está en la configuración desplegada con respecto a cuando la estructura de malla (22) está en la configuración de suministro, por ejemplo la estructura de malla (22) tiene una longitud en una configuración completamente desplegada de aproximadamente el 50% a aproximadamente el 80% de una longitud de la estructura de malla (22) en la configuración de suministro, por ejemplo una longitud de la estructura de malla (22) cuando está en una configuración completamente desplegada es menor que aproximadamente 30 mm y la longitud de la estructura de malla (22) cuando está en la configuración de suministro es menor que aproximadamente 40 mm.
11. Aparato de catéter según la reivindicación 1, en el que la estructura de malla (22) está montada en el extremo distal del árbol alargado (16), y/o en el que la estructura de malla (22) está ubicada distalmente con respecto al extremo distal del árbol alargado (16), y/o en el que la estructura de malla (22) en la configuración desplegada está configurada para aplicar una fuerza radial a la pared de arteria renal, por ejemplo, la fuerza radial no es de más de aproximadamente 300 mN/mm, y/o en el que un diámetro mayor de la estructura de malla (22) en una configuración completamente desplegada es de aproximadamente 8 mm a aproximadamente 10 mm o en el que la estructura de malla (22) en una configuración completamente desplegada tiene un diámetro mayor de aproximadamente 5 mm a aproximadamente 8 mm, o en el que la estructura de malla (22) en una configuración completamente desplegada tiene un diámetro mayor de aproximadamente 3 mm a aproximadamente 5 mm.
12. Aparato de catéter según la reivindicación 1, en el que la estructura de malla (22) tiene un diámetro no superior a aproximadamente 10 mm mientras está en la configuración completamente desplegada; en el que cuando la estructura de malla (22) se despliega dentro de la arteria renal a un diámetro que es menor que el diámetro más grande de la configuración completamente desplegada, la estructura de malla (22) está configurada para entrar en contacto con una pared interna de la arteria renal y colocar el elemento de suministro de energía (24) en contacto estable con la pared interna.
13. Aparato de catéter según la reivindicación 12, en el que la estructura de malla (22) comprende un tubo adaptable que tiene espacios intersticiales que comprenden orificios o muescas en el tubo adaptable, o en el que la estructura de malla (22) incluye una parte proximal y una parte distal, y en el que la estructura de malla (16) está acoplada al árbol alargado (16) sólo en una de las partes proximal o distal de la estructura de malla (22), por ejemplo, la parte proximal de la estructura de malla (22) está acoplada a la parte distal (20) del árbol alargado (16), o en el que, por ejemplo, la parte distal de la estructura de malla (22) está acoplada a un alambre que se extiende desde la parte distal del árbol alargado (16), y en el que la parte proximal de la estructura de malla (22) no está acoplada al árbol alargado (16).
14. Aparato de catéter según la reivindicación 12, en el que el diámetro más grande de la configuración completamente expandida es de aproximadamente 8 mm a aproximadamente 10 mm, y en el que el diámetro que es menor que el diámetro más grande de la configuración completamente expandida es de aproximadamente 6 mm o menos.
15. Aparato de catéter según la reivindicación 12, en el que el al menos un elemento de suministro de energía (24) comprende una pluralidad de elementos de suministro de energía, y en el que cada elemento de suministro de energía individual está conectado eléctricamente a los otros elementos de suministro de energía, o en el que cada elemento de suministro de energía individual está aislado eléctricamente de los otros elementos de suministro de energía.