JP2017502752A - Catheter or guidewire device including flow sensing and use thereof - Google Patents

Catheter or guidewire device including flow sensing and use thereof Download PDF

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Abstract

流量センサを用いる流量モニタリングとともに組織に対する処置を行うデバイスおよび方法が提供される。デバイスは、長尺部材と長尺部材の上に配置された少なくとも1つの流量センサとを含む。流量センサは、少なくとも1つの温度センサと、空洞を有する少なくとも1つの加熱素子とを含む。少なくとも1つの温度センサの少なくとも一部は空洞に収容される。温度センサの温度測定値により、流量センサに近接する流体の流量の指標が提供される。Devices and methods are provided for performing treatments on tissue with flow monitoring using flow sensors. The device includes an elongate member and at least one flow sensor disposed on the elongate member. The flow sensor includes at least one temperature sensor and at least one heating element having a cavity. At least a portion of the at least one temperature sensor is housed in the cavity. The temperature measurement of the temperature sensor provides an indication of the flow rate of the fluid proximate to the flow sensor.

Description

関連出願の相互参照
本出願は、「METHOD AND APPARATUS FOR DENERVATION」という名称の2012年7月5日に出願された米国仮特許出願第61/668,338号明細書、「RENAL DENERVATION」という名称の2012年11月20日に出願された米国仮特許出願第61/728,653号明細書、および「INCREASING THE RESOLUTION OF TEMPERATURE MEASUREMENT FOR FLOW DETECTION IN THE RENAL ARTERY」という名称の2012年12月5日に出願された米国仮特許出願第61/733,575号明細書に対する優先権を主張する、2013年3月15日に出願された「CATHETER DEVICE INCLUDING FLOW SENSING」という名称の米国仮特許出願第13/844,677号明細書の一部継続出願であり、上記出願の各々は、図面を含む全体として参照により本明細書に組み込まれる。
CROSS REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS This application is a US Provisional Patent Application No. 61 / 668,338, filed July 5, 2012, entitled “METHOD AND APPARATUS FOR DENERVATION”, named “RENAL DENERVATION”. US Provisional Patent Application No. 61 / 728,653, filed on November 20, 2012, and on the 5th of May 2012 named “INCREASING THE RESOLUTION OF TEMPERATURE MEASUREMENT FOR FLOW DETECTION IN THE RENAL ARTERY”. “CATTHETER DEVICE” filed on Mar. 15, 2013, claiming priority to US Provisional Patent Application No. 61 / 733,575. US Provisional Patent Application No. 13 / 844,677, entitled “E INCLUDING FLOW SENSING”, each of which is incorporated herein by reference in its entirety, including the drawings.

心疾患、脳卒中および高血圧症等の疾患は、世界中で何十億もの人々が罹患している世界的な流行病である。高血圧症は、心疾患および脳卒中を含むいくつかの衰弱性疾患の進行の根底にある。高血圧に対処するために抗高血圧剤が広く使用されているにも関わらず、高血圧症の罹患率は深刻なほど高く、医療に対して深刻な経済的負担となっている。   Diseases such as heart disease, stroke and hypertension are global epidemics affecting billions of people worldwide. Hypertension is the basis of the progression of several debilitating diseases, including heart disease and stroke. Despite the widespread use of antihypertensive agents to combat high blood pressure, the prevalence of hypertension is severely high, placing a serious economic burden on healthcare.

血圧は、大部分、交感神経系によって制御される。交感神経系は、脳、心臓および腎臓等、血圧を調節する役割を担ういくつかの器官を含む。腎臓は、長期の血圧調節において重要な要素である。高血圧症は、活動亢進の腎神経からもたらされる。これにより、心臓、腎臓および血管の損傷がもたらされる可能性がある。   Blood pressure is largely controlled by the sympathetic nervous system. The sympathetic nervous system includes several organs that are responsible for regulating blood pressure, such as the brain, heart, and kidney. The kidney is an important factor in long-term blood pressure regulation. Hypertension results from hyperactive renal nerves. This can lead to heart, kidney and blood vessel damage.

神経活動が流体流に影響を与える可能性がある身体の他の系としては、頸動脈洞、頸動脈小体、迷走神経、肺動脈、腹腔神経節および***が挙げられる。   Other systems in the body where nerve activity can affect fluid flow include the carotid sinus, carotid body, vagus nerve, pulmonary artery, celiac ganglion and bladder triangle.

本発明者らは、組織の治療中に処置をモニタリングし得ることが有利であることを認めた。たとえば、腎アブレーションは、有用であり場合によっては安全な技法を表す。その適用範囲は、アブレーション等の処置に続くセンシング機能がないために制限される可能性がある。   The inventors have recognized that it would be advantageous to be able to monitor treatment during tissue therapy. For example, renal ablation represents a useful and sometimes safe technique. Its applicability may be limited due to the lack of sensing capabilities following treatments such as ablation.

上述に鑑みて、本明細書に記載するさまざまな例は、概して、限定されないが除神経および/または神経ペーシング処置等の処置の転帰のモニタリングおよび/または検証を容易にするシステム、装置および方法に関する。モニタリングおよび/または検証の結果を用いて、除神経および/またはペーシング処置の臨床的エンドポイントを確定することができる。本明細書に記載するシステムおよび方法により、腎交感神経除神経処置を含む、除神経処置の信頼できるエンドポイントを確立することもまた容易になる。   In view of the above, the various examples described herein generally relate to systems, devices and methods that facilitate monitoring and / or verification of outcomes of procedures such as, but not limited to, denervation and / or neuropacing procedures. . The results of monitoring and / or validation can be used to determine the clinical endpoint of denervation and / or pacing treatment. The systems and methods described herein also facilitate establishing reliable endpoints for denervation procedures, including renal sympathetic denervation procedures.

本明細書に記載するシステムおよび方法は、一連のアブレーションサイクルの各アブレーションサイクルを含む各処置に続いて組織の状態を評価する、診断機能を備えた、カテーテルデバイスまたはガイドワイヤデバイスを含む新規なデバイスを提供する。   The systems and methods described herein are novel devices, including catheter devices or guidewire devices, with diagnostic capabilities that evaluate tissue status following each procedure that includes each ablation cycle in a series of ablation cycles. I will provide a.

本明細書に記載するシステムおよび方法は、限定されないが一連のアブレーションサイクルの各アブレーションサイクル等、一連の処置における各処置に続いて、肺静脈、冠動脈および抹消血管内を含む他の系における組織の状態を評価する、診断機能を備えた、カテーテルデバイスを含む新規なデバイスを提供する。   The systems and methods described herein include the following: A novel device is provided, including a catheter device, with diagnostic capabilities for assessing conditions.

一例では、本明細書におけるシステム、装置および方法は、単一のスマートカテーテルまたはガイドワイヤデバイスを用いて、神経のペーシングおよび/または除神経に関連した、血流または他の流体流を測定するように実施することができる、新規のデバイスを提供する。   In one example, the systems, devices and methods herein use a single smart catheter or guidewire device to measure blood flow or other fluid flow associated with nerve pacing and / or denervation. A novel device that can be implemented is provided.

一例では、本明細書におけるシステム、装置および方法は、限定されないが、頸動脈洞、頸動脈小体、迷走神経、肺動脈、腹腔神経節、***または腎動脈等、1つまたは複数の系で行われる除神経および/またはペーシング処置の転帰のモニタリングおよび/または検証を容易にするように実施することができる。   In one example, the systems, devices and methods herein include, but are not limited to, one or more systems such as, but not limited to, carotid sinus, carotid body, vagus nerve, pulmonary artery, celiac ganglion, bladder triangle or renal artery. It can be implemented to facilitate monitoring and / or verification of the outcome of the denervation and / or pacing procedure being performed.

一例では、封止材に封入された、集積回路(IC)チップならびに/または伸縮性および/もしくは可撓性相互接続を含む、薄型デバイスアイランドに基づくシステム、装置および方法が提供される。   In one example, a thin device island based system, apparatus and method is provided that includes an integrated circuit (IC) chip and / or stretchable and / or flexible interconnects encapsulated in a sealant.

一例では、本明細書のシステム、装置および方法は、組織の一部に処置を行うように実施することができ、その処置は、除神経処置または神経刺激処置である。一例では、処置は、頸動脈洞除神経、頸動脈小体破壊、迷走神経刺激、肺動脈除神経、腹腔神経節破壊、***アブレーションまたは腎除神経であり得る。   In one example, the systems, devices and methods herein can be implemented to treat a portion of tissue, the treatment being a denervation treatment or a nerve stimulation treatment. In one example, the treatment can be carotid sinus denervation, carotid body destruction, vagus nerve stimulation, pulmonary artery denervation, celiac ganglion destruction, bladder triangulation or renal denervation.

一例では、組織の一部に近接する流体の流量を求めるシステム、装置および方法が提供される。この原理によるデバイス例は、近位部および遠位部を有する長尺部材と、長尺部材の遠位部に近接して配置された流量センサとを含む。流量センサは、少なくとも1つの温度センサ、および長尺部材に近接する領域を加熱する少なくとも1つの加熱素子であって、少なくとも1つの加熱素子の少なくとも一部が空洞を形成する、少なくとも1つの加熱素子を含む。少なくとも1つの温度センサの少なくとも一部が空洞の一部に収容されている。温度センサの温度測定値が、流量センサに近接する流体の流量の第1指標を提供する。   In one example, a system, apparatus and method for determining a flow rate of fluid proximate a portion of tissue is provided. An example device according to this principle includes an elongate member having a proximal portion and a distal portion, and a flow sensor disposed proximate the distal portion of the elongate member. The flow sensor is at least one temperature sensor and at least one heating element that heats a region proximate the elongated member, wherein at least a portion of the at least one heating element forms a cavity including. At least a portion of the at least one temperature sensor is housed in a portion of the cavity. The temperature measurement of the temperature sensor provides a first indication of the flow rate of the fluid proximate to the flow sensor.

一例では、デバイスは、長尺部材の一部に結合され、かつ近位部および遠位部を有する膨張式および/または拡張式本体をさらに含むことができる。膨張式および/または拡張式本体の遠位部は、流量センサに近接して配置されている。デバイス例は、膨張式および/または拡張式本体に結合された電子回路をさらに含むことができ、電子回路は、少なくとも1つの伸縮性相互接続を備え、電子回路は、膨張式および/または拡張式本体の拡張に対応するように伸縮性かつコンフォーマブル(conformable)である。電子回路は、少なくとも1つの受動電子構成要素および/または少なくとも1つの能動電子構成要素をさらに含むことができ、少なくとも1つの伸縮性相互接続は、電子回路の少なくとも2つの電子構成要素を電気的に連結している。   In one example, the device can further include an inflatable and / or expandable body coupled to a portion of the elongate member and having a proximal portion and a distal portion. The distal portion of the inflatable and / or expandable body is positioned proximate to the flow sensor. The example device may further include an electronic circuit coupled to the inflatable and / or expandable body, the electronic circuit comprising at least one stretchable interconnect, the electronic circuit being inflatable and / or expandable It is stretchable and conformable to accommodate the expansion of the body. The electronic circuit can further include at least one passive electronic component and / or at least one active electronic component, wherein the at least one stretchable interconnect electrically connects at least two electronic components of the electronic circuit. It is connected.

一例では、デバイスは、コイル状抵抗線から構成された少なくとも1つの加熱素子を含むことができ、コイル状抵抗線の中空部分が空洞を形成している。別の例では、少なくとも1つの加熱素子は、薄膜パターニング抵抗素子を含むことができ、少なくとも1つの加熱素子は、空洞を含む実質的に円筒の形態で形成されている。別の例では、薄膜パターニング抵抗素子は、伸縮性および/または可撓性基材の上に配置された抵抗素子のパターンを含むことができる。抵抗素子は、直線パターン、蛇行パターン、牛耕式(boustrophedonic)パターン、ジグザグパターン、波状パターン、多角形パターンまたは実質的に円形のパターンで形成され得る。   In one example, the device can include at least one heating element composed of a coiled resistance wire, with a hollow portion of the coiled resistance wire forming a cavity. In another example, the at least one heating element can include a thin film patterning resistance element, and the at least one heating element is formed in a substantially cylindrical form including a cavity. In another example, the thin film patterning resistive element can include a pattern of resistive elements disposed on a stretchable and / or flexible substrate. The resistive element may be formed in a linear pattern, a serpentine pattern, a boosteredonic pattern, a zigzag pattern, a wavy pattern, a polygonal pattern, or a substantially circular pattern.

一例では、本明細書では、組織の一部に近接して配置された膨張式および/または拡張式本体のパラメータの表現を表示するシステム、装置および方法が提供される。一例では、膨張式および/または拡張式本体は、膨張式および/または拡張式本体の少なくとも一部に結合された複数のセンサを含む。装置例は、ユーザインタフェースと、プロセッサ実行可能命令を格納する少なくとも1つのメモリと、少なくとも1つのメモリに通信可能に連結された少なくとも1つの処理ユニットとを含むことができる。プロセッサ実行可能命令の実行時、少なくとも1つの処理ユニットは、パラメータの少なくとも1つの表現を表示するようにユーザインタフェースを制御する。少なくとも1つの表現は、(A)膨張式および/または拡張式本体の状態の第1表現と、(B)複数のセンサのうちの少なくとも1つのセンサの状態の第2表現とを含む。第1表現は、(i)膨張式および/または拡張式本体が膨張および/または拡張状態にあることを示す第1形態インジケータ、または(ii)膨張式および/または拡張式本体が収縮および/または折畳状態にあることを示す第2形態インジケータを含むことができる。第2表現は、(i)複数のセンサのうちの少なくとも1つのセンサが閾値未満の信号を測定することを示す第1作動インジケータ、または(ii)複数のセンサのうちの少なくとも1つのセンサが閾値を超えるかまたは閾値に略等しい信号を測定することを示す第2作動インジケータを含むことができる。   In one example, provided herein are systems, devices and methods for displaying a representation of a parameter of an inflatable and / or expandable body placed proximate to a portion of tissue. In one example, the inflatable and / or expandable body includes a plurality of sensors coupled to at least a portion of the inflatable and / or expandable body. The example apparatus can include a user interface, at least one memory storing processor-executable instructions, and at least one processing unit communicatively coupled to the at least one memory. During execution of the processor-executable instructions, the at least one processing unit controls the user interface to display at least one representation of the parameter. The at least one representation includes (A) a first representation of the state of the inflatable and / or expandable body and (B) a second representation of the state of at least one of the plurality of sensors. The first representation is (i) a first form indicator that indicates that the inflatable and / or expandable body is in an inflated and / or expanded state, or (ii) the inflatable and / or expandable body is retracted and / or A second configuration indicator may be included to indicate that the device is in a folded state. The second representation is: (i) a first activation indicator indicating that at least one of the plurality of sensors measures a signal below the threshold; or (ii) at least one of the plurality of sensors is a threshold. A second activation indicator may be included that indicates measuring a signal that exceeds or approximately equals the threshold.

装置の実装形態例では、指定された値(閾値)未満の信号が、少なくとも1つのセンサが組織の一部に接触していないことを示し、指定された値(閾値)を超えるかまたはその値に略等しい信号が、少なくとも1つのセンサが組織の一部に接触していることを示す。   In an example device implementation, a signal less than a specified value (threshold) indicates that at least one sensor is not in contact with a portion of tissue, and exceeds or exceeds the specified value (threshold). A signal approximately equal to indicates that at least one sensor is in contact with a portion of tissue.

装置の実装形態例では、第1作動インジケータおよび第2作動インジケータが、2値視覚表現としてかつ/または信号の大きさに対応する定量的視覚表現として表示され得る。
装置の実装形態例では、少なくとも1つの処理ユニットを用いて、第1表現および前記第2表現の段階的プロセスでの表示をもたらすようにユーザインタフェースを制御することができ、それにより、第1表現が第1形態インジケータである間、第2表現は表示されず、および第1表現が第2形態インジケータである間、第2表現は表示される。
In an example device implementation, the first activation indicator and the second activation indicator may be displayed as a binary visual representation and / or as a quantitative visual representation corresponding to the magnitude of the signal.
In an example device implementation, at least one processing unit can be used to control the user interface to provide a step-by-step display of the first representation and the second representation, whereby the first representation While is the first form indicator, the second expression is not displayed, and while the first expression is the second form indicator, the second expression is displayed.

装置の実装形態例では、少なくとも1つの処理ユニットを用いて、組織の一部に対して行われている処置の少なくとも1つの段階の指標および/または組織の一部に対して行われている処置のエンドポイントの指標の表示をさらにもたらすように、ユーザインタフェースを制御することができる。   In an example device implementation, at least one processing unit is used to indicate at least one stage of treatment being performed on a portion of tissue and / or treatment being performed on a portion of tissue. The user interface can be controlled to further provide an indication of the endpoint of the endpoint.

一例では、本明細書におけるシステム、装置および方法を、組織に対して医療治療処置を行うように実施することができる。方法例は、組織に近接して装置を配置するステップであって、装置が、近位部および遠位部を有する長尺部材と、長尺部材の遠位部に近接して配置された少なくとも1つの流量センサと、長尺部材の近位部に配置された基準温度センサとを含む、ステップを含むことができる。少なくとも1つの流量センサの各々は、少なくとも1つの温度センサ、および少なくとも1つの温度センサに近接して配置された少なくとも1つの加熱素子を含む。装置例は、少なくとも1つの流量センサおよび基準温度センサに連結された制御モジュールを含むことができる。方法例は、制御モジュールを用いて、医療治療処置の実施の段階で基準温度センサと少なくとも1つの流量センサの温度センサとの間の温度差を維持するステップを含む。制御モジュール例の使用は、基準温度センサの温度測定値および/または少なくとも1つの流量センサの温度センサの温度測定値の値をモニタリングすることと、温度差が維持されるように、少なくとも1つの加熱素子に熱を放出させるかまたは熱の放出を中止させるように、少なくとも1つの加熱素子への第1信号を制御することとを含む。   In one example, the systems, devices, and methods herein can be implemented to perform medical treatment procedures on tissue. An example method is the step of placing a device proximate to tissue, the device comprising an elongate member having a proximal portion and a distal portion, and at least a proximate portion of the elongate member disposed proximate to the distal portion. The method may include a step including one flow sensor and a reference temperature sensor disposed at a proximal portion of the elongate member. Each of the at least one flow sensor includes at least one temperature sensor and at least one heating element disposed proximate to the at least one temperature sensor. The example apparatus can include a control module coupled to at least one flow sensor and a reference temperature sensor. The example method includes using the control module to maintain a temperature difference between the reference temperature sensor and the temperature sensor of the at least one flow sensor during the implementation of the medical treatment procedure. The use of the example control module includes monitoring the temperature measurement value of the reference temperature sensor and / or the temperature measurement value of the temperature sensor of at least one flow sensor, and at least one heating so that the temperature difference is maintained. Controlling a first signal to at least one heating element to cause the element to release heat or to stop releasing heat.

方法の実装形態例では、温度差は、一定温度差または時間変化する温度差であり得る。一例では、温度差は一定温度差とすることができ、一定温度差は、約1.5℃、約2.0℃、約2.5℃、約3.0℃、約3.5℃、約4.0℃または約4.5℃である。   In an example method implementation, the temperature difference may be a constant temperature difference or a time-varying temperature difference. In one example, the temperature difference can be a constant temperature difference, which is about 1.5 ° C, about 2.0 ° C, about 2.5 ° C, about 3.0 ° C, about 3.5 ° C, About 4.0 ° C. or about 4.5 ° C.

実装形態例では、制御モジュール例は、比例−積分−微分(PID)コントローラまたは流体速度計を含む。制御モジュールが、PIDコントローラを含む場合、本方法は、PIDコントローラを適用して、基準温度センサの温度測定値の値を少なくとも1つの流量センサの温度センサの温度測定値と比較し、および比較に基づいて第2信号を求める、ステップと、制御モジュールを用いて、第2信号に基づいて少なくとも1つの加熱素子に対する第1信号を求めるステップとをさらに含むことができる。   In an example implementation, the example control module includes a proportional-integral-derivative (PID) controller or fluid velocimeter. If the control module includes a PID controller, the method applies the PID controller to compare the temperature measurement value of the reference temperature sensor with the temperature measurement value of the temperature sensor of the at least one flow sensor, and to the comparison Determining a second signal based on, and using a control module to determine a first signal for at least one heating element based on the second signal.

方法の実装形態例では、差が値の指定された範囲内になるまで、方法の段階を繰り返すことができる。
一例では、本明細書におけるシステム、装置および方法を、血管組織に対して行われる医療治療処置中に血行動態効果をモニタリングするように実施することができる。方法例は、組織に近接して装置を配置するステップであって、装置が、近位部および遠位部を有する長尺部材と、長尺部材の遠位部に近接して配置された少なくとも1つの流量センサと、長尺部材に近接する組織の一部に対して医療治療処置を行う、長尺部材に結合された少なくとも1つの構成要素とを含む、ステップを含むことができる。方法例は、組織の一部に対して医療治療処置を行うように少なくとも1つの構成要素を作動させるステップと、血管組織の寸法の変化をもたらす物質を投与するステップと、少なくとも1つの流量センサを用いて、少なくとも1つの流量測定を行うステップであって、少なくとも1つの流量測定により、装置に近接する流体の医療治療処置の後の流量の変化を示すデータが提供される、ステップと、流体の流量を示すデータを分析して、流体の血行動態の変化を示す少なくとも1つのパラメータを求めるステップとをさらに含むことができる。流体の血行動態の変化の低下を用いて、医療治療処置の有効性の指標が提供される。
In an example method implementation, the method steps can be repeated until the difference is within a specified range of values.
In one example, the systems, devices and methods herein can be implemented to monitor hemodynamic effects during medical treatment procedures performed on vascular tissue. An example method is the step of placing a device proximate to tissue, the device comprising an elongate member having a proximal portion and a distal portion, and at least a proximate portion of the elongate member disposed proximate to the distal portion. Including a flow sensor and at least one component coupled to the elongate member that performs a medical treatment procedure on a portion of tissue proximate the elongate member. An example method includes activating at least one component to perform a medical treatment procedure on a portion of tissue, administering a substance that causes a change in the size of a vascular tissue, and at least one flow sensor. Using at least one flow measurement, wherein the at least one flow measurement provides data indicative of a change in flow after a medical treatment procedure of the fluid proximate to the device; and Analyzing the data indicative of the flow rate to determine at least one parameter indicative of a change in fluid hemodynamics. A reduction in fluid hemodynamic changes is used to provide an indication of the effectiveness of a medical therapeutic procedure.

方法の実装形態例では、流体の血行動態の変化の低下の割合が指定された値未満になるまで、方法の段階を繰り返すことができる。方法例は、流体の血行動態の変化の低下の割合が指定された値未満になると、医療治療処置のエンドポイントの指標を生成するステップをさらに含むことができる。   In an example method implementation, the method steps can be repeated until the rate of decrease in fluid hemodynamic change is less than a specified value. The example method may further include generating an indication of a medical therapeutic treatment endpoint when the rate of decrease in fluid hemodynamic change is less than a specified value.

方法の実装形態例では、物質は内因性物質または外因性物質を含むことができる。たとえば、物質は、ドーパミン、アデノシン、プロスタサイクリン、生理食塩水または一酸化炭素を含むことができる。少なくとも1つの構成要素はアブレーション構成要素とすることができ、医療治療処置は除神経処置である。   In example method implementations, the substance can include an endogenous substance or an exogenous substance. For example, the substance can include dopamine, adenosine, prostacyclin, saline or carbon monoxide. At least one component can be an ablation component and the medical treatment procedure is a denervation procedure.

本明細書のシステム、装置および方法の例は、組織に対して処置を行うカテーテルまたはガイドワイヤデバイスを提供する。カテーテルまたはガイドワイヤは、カテーテルの遠位端の近くに配置された膨張式および/または拡張式本体と、膨張式および/または拡張式本体の上に配置された少なくとも1つの流量センサとを含む。カテーテルまたはガイドワイヤに、腎動脈の組織の一部に対するアブレーション処置を行う少なくとも1つの構成要素が結合されている。少なくとも1つの流量センサの各々は、膨張式および/または拡張式本体に近接する領域を加熱する、空洞を含む加熱素子と、加熱素子の空洞内に少なくとも部分的に配置された温度センサとを含む。温度センサの測定値により、膨張式および/または拡張式本体に近接する流体の流量の指標が提供される。   The example systems, apparatus, and methods herein provide a catheter or guidewire device that performs a procedure on tissue. The catheter or guidewire includes an inflatable and / or expandable body disposed near the distal end of the catheter and at least one flow sensor disposed on the inflatable and / or expandable body. Coupled to the catheter or guidewire is at least one component for performing an ablation procedure on a portion of the renal artery tissue. Each of the at least one flow sensor includes a heating element that includes a cavity that heats a region proximate the inflatable and / or expandable body, and a temperature sensor that is at least partially disposed within the cavity of the heating element. . The temperature sensor reading provides an indication of the flow rate of the fluid proximate to the inflatable and / or expandable body.

以下の刊行物、特許および特許出願は、全体として参照により本明細書に組み込まれる。
Kim et al.,“Stretchable and Foldable Silicon Integrated Circuits,”Science Express,March 27,2008,10.1126/science.1154367、
Ko et al.,“A Hemispherical Electronic Eye Camera Based on Compressible Silicon Optoelectronics,”Nature,August 7,2008,vol.454,pp.748−753、
Kim et al.,“Complementary Metal Oxide Silicon Integrated Circuits Incorporating Monolithically Integrated Stretchable Wavy Interconnects,”Applied Physics Letters,July 31,2008,vol.93,044102、
Kim et al.,“Materials and Noncoplanar Mesh Designs for Integrated Circuits with Linear Elastic Responses to Extreme Mechanical Deformations,”PNAS,December 2,2008,vol.105,no.48,pp.18675−18680、
Meitl et al.,“Transfer Printing by Kinetic Control of Adhesion to an Elastomeric Stamp,”Nature Materials,January,2006,vol.5,pp.33−38、
2009年3月5日に出願され、2010年1月7日に公開された「STRETCHABLE AND FOLDABLE ELECTRONIC DEVICES」という名称の米国特許出願公開第2010 0002402−A1号明細書、
2009年10月7日に出願され、2010年4月8日に公開された「CATHETER BALLOON HAVING STRETCHABLE INTEGRATED CIRCUITRY AND SENSOR ARRAY」という名称の米国特許出願公開第2010 0087782−A1号明細書、
2009年11月12日に出願され、2010年5月13日に公開された「EXTREMELY STRETCHABLE ELECTRONICS」という名称の米国特許出願公開第2010 0116526−A1号明細書、
2010年1月12日に出願され、2010年7月15日に公開された「METHODS AND APPLICATIONS OF NON−PLANAR IMAGING ARRAYS」という名称の米国特許出願公開第2010 0178722−A1号明細書、
2009年11月24日に出願され、2010年10月28日に公開された「SYSTEMS,DEVICES,AND METHODS UTILIZINGSTRETCHABLE ELECTRONICS TO MEASURE TIRE OR ROAD SURFACE CONDITIONS」という名称の米国特許出願公開第2010 027119−A1号明細書、
Kim,D.H.et al.(2010).Dissolvable films of silk fibroin for ultrathin conformal biointegrated electronics.Nature Materials,9,511−517、
Omenetto,F.G.and D.L.Kaplan.(2008).A new route for silk.Nature Photonics,2,641−643、
Omenetto,F.G.,Kaplan,D.L.(2010).New opportunities for an ancient material.Science,329,528−531、
Halsed,W.S.(1913).Ligature and suture material.Journal of the American Medical Association,60,1119−1126、
Masuhiro,T.,Yoko,G.,Masaobu,N.,et al.(1994).Structural changes of silk fibroin membranes induced by immersion in methanol aqueous solutions.Journal ofPolymer Science,5,961−968、
Lawrence,B.D.,Cronin−Golomb,M.,Georgakoudi,1.,et al.(2008).Bioactive silk protein biomaterial systems for optical devices.Biomacromolecules,9,1214−1220、
Demura,M.,Asakura,T.(1989).Immobilization of glucose oxidase with Bombyx mori silk fibroin by only stretching treatment and its application to glucose sensor.Biotechnololgy and Bioengineering,33,598−603、
Wang,X.,Zhang,X.,Castellot,J.et al.(2008).Controlled release from multilayer silk biomaterial coatings to modulate vascular cell responses.Biomaterials,29,894−903、
2010年3月12日に出願された「SYSTEMS,METHODS,AND DEVICES FOR SENSING AND TREATMENT HAVING STRETCHABLE INTEGRATED CIRCUITRY」という名称の米国特許出願第12/723,475号明細書、
2010年1月12日に出願された「Methods and Applications of Non−Planar Imaging Arrays」という名称の米国特許出願第12/686,076号明細書、
2009年12月11日に出願された「Systems,Methods,and Devices Using Stretchable or Flexible Electronics for Medical Applications」という名称の米国特許出願第12/636,071号明細書、
2012年3月15日公開された「METHODS AND APPARATUS FOR MEASURING TECHNICAL PARAMETERS OF EQUIPMENT,TOOLS AND COMPONENTS VIA CONFORMAL ELECTRONICS」という名称の米国特許出願公開第2012−0065937−A1号明細書、
2009年11月12日に出願された「Extremely Stretchable Electronics」という名称の米国特許出願第12/616,922号明細書、
2009年10月7日に出願された「Catheter Balloon Having Stretchable Integrated Circuitry and Sensor Array entitled」という名称の米国特許出願第12/575,008号明細書、
2011年12月23日に出願された「Systems,Methods,and Devices Having Stretchable Integrated Circuitry for Sensing and Delivering Therapy」という名称の米国特許出願第13/336,518号明細書。
The following publications, patents and patent applications are hereby incorporated by reference in their entirety.
Kim et al. "Stretchable and Foldable Silicon Integrated Circuits," Science Express, March 27, 2008, 10.1126 / science. 1154367,
Ko et al. , "A Hemispherical Eye Eye Camera Based on Compressible Silicon Optoelectronics," Nature, August 7, 2008, vol. 454, pp. 748-753,
Kim et al. , “Complementary Metal Oxide Silicon Integrated Circuits Incorporating Monolithically Integrated Stretchable Wavy Interconnects,” Applied Physics 31. “Applied Physics 31. 93,044102,
Kim et al. , “Materials and Noncoplanar Mesh Designs for Integrated Circuits with Linear Electrical Responses to Extreme Mechanical Deformations,” PNAS, Decem. 105, no. 48, pp. 18675-18680,
Meitl et al. "Transfer Printing by Kinetic Control of Adhesion to an Elastomeric Stamp," Nature Materials, January, 2006, vol. 5, pp. 33-38,
US Patent Application Publication No. 2010 0002402-A1, filed March 5, 2009 and published on January 7, 2010, entitled “STRETCHABLE AND OLDABLE ELECTRONIC DEVICES”;
US Patent Application Publication No. 2010 0087782-A1, filed Oct. 7, 2009 and published on Apr. 8, 2010, entitled “CATHETTER BALLON HAVING STRETCHABLE INTEGRATED CIRCUITRY AND SENSOR ARRAY”;
US Patent Application Publication No. 2010 0166526-A1, filed November 12, 2009 and published on May 13, 2010, entitled “EXTREMELY STRETCHABLE ELECTRONICS”;
US Patent Application Publication No. 2010 0178722-A1, filed January 12, 2010 and published on July 15, 2010, entitled “METHODS AND APPLICATIONS OF NON-PLANAR IMAGEING ARRAYS”;
US Patent Application No. 71, published in Nov. 24, 2009, entitled “SYSTEMS, DEVICES, AND METHODS UTILIZING STRETCHABLE ELECTRONICS TO MEASURE TIRE OR ROAD SURFACE CONDITIONS 02” published on Oct. 28, 2010 Specification,
Kim, D.C. H. et al. (2010). Dissolvable films of silk fibroin for ultrathin conformal biointegrated electronics. Nature Materials, 9, 511-517,
Omenetto, F.M. G. and D.D. L. Kaplan. (2008). A new route for silk. Nature Photonics, 2, 641-643,
Omenetto, F.M. G. Kaplan, D .; L. (2010). New opportunities for ancient material. Science, 329, 528-531,
Halsed, W.M. S. (1913). Ligature and structure material. Journal of the American Medical Association, 60, 1119-1126,
Mashiro, T .; Yoko, G .; , Masaobu, N .; , Et al. (1994). Structural changes of silk fibrin membranes by-by-immersion in methanol-aqueous solutions. Journal of Polymer Science, 5, 961-968,
Lawrence, B.M. D. , Cronin-Golomb, M .; Georgakodi, 1. , Et al. (2008). Bioactive silk protein biomaterials for optical devices. Biomacromolecules, 9, 1214-1220,
Demura, M .; Asakura, T .; (1989). Immobilization of glucose oxidase with Bombyx mori silk fibroin by only stretching treatment and its application to glucose sensor. Biotechnology and Bioengineering, 33, 598-603,
Wang, X .; , Zhang, X. Castellot, J .; et al. (2008). Controlled release from multilayer silk biomaterials coatings to modular basal cell responses. Biomaterials, 29, 894-903,
US patent application Ser. No. 12 / 723,475, entitled “SYSTEMS, METHODS, AND DEVICES FOR SENSING AND TREATMENT HAVING STRETCHABLE INTEGRATED CIRCUITRY,” filed March 12, 2010;
US patent application Ser. No. 12 / 686,076 entitled “Methods and Applications of Non-Planar Imaging Arrays” filed on January 12, 2010;
US patent application Ser. No. 12 / 636,071, filed Dec. 11, 2009, entitled "Systems, Methods, and Devices Usable Stretchable or Flexible Applications for Medical Applications";
U.S. Patent Application Publication No. 37, No. 9-0065, published in March 15, 2012, entitled “METHODS AND APPARATUS FOR MEASURING TECHNICAL PARAMETERS OF EQUIIPMENT, TOOLS AND COMPONENTS VIA CONFORMAL ELECTRONICS”
US patent application Ser. No. 12 / 616,922 filed Nov. 12, 2009, entitled “Extremely Stretchable Electronics”;
US patent application Ser. No. 12 / 575,008, filed Oct. 7, 2009, entitled “Cheter Ballon Having Stretchable Integrated Circuit and Sensor Array entity”;
US patent application Ser. No. 13 / 336,518, filed Dec. 23, 2011, entitled “Systems, Methods, and Devices Having Stretchable Integrated Circuits Sensing and Delivering Therapy”.

上述した概念および後により詳細に記載するさらなる概念(こうした概念が相互に矛盾していないという条件で)のすべての組合せは、本明細書に開示する発明の主題の一部であるものとして企図されることが理解されるべきである。参照により本明細書に組み込まれる任意の開示にも現れる可能性がある本明細書で明示的に採用する用語は、本明細書に開示する特定の概念と最も一貫する意味が与えられるべきであることもまた理解されるべきである。   All combinations of the concepts described above and further concepts described in greater detail below (provided that these concepts are not in conflict with each other) are contemplated as being part of the inventive subject matter disclosed herein. It should be understood. Terms explicitly adopted herein that may appear in any disclosure incorporated herein by reference should be given the meaning most consistent with the specific concepts disclosed herein. It should also be understood.

当業者は、本明細書に記載する図が、単に例示を目的とするものであり、図面は、開示する教示の範囲を決して限定するようには意図されていないことを理解するであろう。場合によっては、本明細書に開示する発明の概念の理解を容易にするために、さまざまな態様または特徴を誇張または拡大して示している可能性もある(図面は、必ずしも正確な縮尺ではなく、本教示の原理を例示することに重きが置かれている)。図面において、同様の参照文字は概して、さまざまな図を通して同様の特徴、機能的に同様のかつ/または構造的に同様の要素を指す。   Those skilled in the art will appreciate that the figures described herein are for illustrative purposes only, and that the drawings are not intended to limit the scope of the disclosed teachings in any way. In some instances, various aspects or features may be exaggerated or enlarged to facilitate understanding of the inventive concepts disclosed herein (the drawings are not necessarily to scale). , Emphasis is placed on illustrating the principles of the present teachings). In the drawings, like reference characters generally refer to similar features, functionally similar, and / or structurally similar elements throughout the various views.

A〜Cは、本明細書に記載する原理による、神経を刺激する電圧波形例を示す。A through C show examples of voltage waveforms that stimulate nerves in accordance with the principles described herein. 本明細書に開示する原理による、ペーシング中に送達されている積算された電圧の関数として腎血流の変化の割合のプロットを示す。FIG. 4 shows a plot of the rate of change in renal blood flow as a function of accumulated voltage being delivered during pacing, according to the principles disclosed herein. 本明細書に開示する原理による、処置を行うために使用することができるデバイス例を示す。FIG. 4 illustrates an example device that can be used to perform a procedure in accordance with the principles disclosed herein. 本明細書に開示する原理による、流量センサ例を示す。2 illustrates an example flow sensor in accordance with the principles disclosed herein. 本明細書に開示する原理による、デバイス例の実装形態例を示す。FIG. 4 illustrates an example implementation of an example device in accordance with the principles disclosed herein. 本明細書に開示する原理による、デバイス例の実装形態例を示す。FIG. 4 illustrates an example implementation of an example device in accordance with the principles disclosed herein. 本明細書に開示する原理による、電子回路および流量センサの実装形態例を示す。2 illustrates an example implementation of an electronic circuit and a flow sensor in accordance with the principles disclosed herein. 本明細書に開示する原理による、流量センサ例または加熱素子例を示す。Fig. 4 illustrates an example flow sensor or heating element in accordance with the principles disclosed herein. 本明細書に開示する原理による、流量センサ例または加熱素子例を示す。Fig. 4 illustrates an example flow sensor or heating element in accordance with the principles disclosed herein. 本明細書に開示する原理による、流量センサ例または加熱素子例を示す。Fig. 4 illustrates an example flow sensor or heating element in accordance with the principles disclosed herein. 本明細書に開示する原理による、流量センサ例または加熱素子例を示す。Fig. 4 illustrates an example flow sensor or heating element in accordance with the principles disclosed herein. 本明細書に開示する原理による、別のデバイス例を示す。Fig. 4 illustrates another example device in accordance with the principles disclosed herein. 本明細書に開示する原理による、別のデバイス例を示す。Fig. 4 illustrates another example device in accordance with the principles disclosed herein. 本明細書に開示する原理による、図7Aおよび図7Bの流量センサ例の動作を示す。8 illustrates the operation of the example flow sensor of FIGS. 7A and 7B in accordance with the principles disclosed herein. 本明細書に開示する原理による、図7Aおよび図7Bの流量センサ例の動作を示す。8 illustrates the operation of the example flow sensor of FIGS. 7A and 7B in accordance with the principles disclosed herein. 本明細書に開示する原理による、差動プリアンプの簡易概略図例を示す。2 shows a simplified schematic diagram example of a differential preamplifier according to the principles disclosed herein. 本明細書に開示する原理による、3−ω収集システムの動作例を示す。An example of operation of a 3-ω acquisition system in accordance with the principles disclosed herein is shown. 本明細書に開示する原理による、流量センサ例の動作を示す。Fig. 4 illustrates the operation of an example flow sensor in accordance with the principles disclosed herein. 本明細書に開示する原理による、流量センサ例に結合されたPIDコントローラ例のブロック図例を示す。FIG. 4 illustrates an example block diagram of an example PID controller coupled to an example flow sensor in accordance with the principles disclosed herein. 本明細書に開示する原理による、同期復調の例を示す。An example of synchronous demodulation in accordance with the principles disclosed herein is shown. A〜Cは、本明細書に開示する原理による、デバイス例のさまざまな構成要素の断面積層構造を示す。A-C illustrate cross-sectional stacking structures of various components of an example device in accordance with the principles disclosed herein. 本明細書に開示する原理による、評価例を行う方法例のフローチャートを示す。5 shows a flowchart of an example method for performing an evaluation example in accordance with the principles disclosed herein. 本明細書に開示する原理による、流量測定値のプロット例を示す。FIG. 6 shows an example plot of flow rate measurements in accordance with the principles disclosed herein. FIG. 本明細書に開示する原理による、システム例のブロック図を示す。FIG. 2 shows a block diagram of an example system in accordance with the principles disclosed herein. 本明細書に開示する原理による、流量センサ例を示す。2 illustrates an example flow sensor in accordance with the principles disclosed herein. 本明細書に開示する原理による、流量センサ例を用いる測定例を示す。An example measurement using an example flow sensor in accordance with the principles disclosed herein is shown. 本明細書に開示する原理による、処置を行う方法例を示す。2 illustrates an example method of performing a procedure in accordance with the principles disclosed herein. 本明細書に開示する原理による、例示的なコンピュータシステムのアーキテクチャ例を示す。2 illustrates an example architecture of an exemplary computer system in accordance with the principles disclosed herein. 本明細書に開示する原理による、デバイス例を用いる測定例の結果を示す。Fig. 4 shows the results of an example measurement using an example device according to the principles disclosed herein. 本明細書に開示する原理による、デバイス例を用いる測定例の結果を示す。Fig. 4 shows the results of an example measurement using an example device according to the principles disclosed herein. 本明細書に開示する原理による、デバイス例の使用例の結果を示す。Fig. 4 illustrates the results of an example device usage in accordance with the principles disclosed herein. 本明細書に開示する原理による、デバイス例の使用例の結果を示す。Fig. 4 illustrates the results of an example device usage in accordance with the principles disclosed herein. A〜Gは、本明細書に開示する原理による、多電極カテーテルデバイスおよびバルーンカテーテルデバイスの例を示す。AG illustrate examples of multi-electrode catheter devices and balloon catheter devices in accordance with the principles disclosed herein. A〜Dは、本明細書に開示する原理による、カテーテルデバイスの例を示す。E〜Fは、本明細書に開示する原理による、センシングの形態例を示す。AD illustrate examples of catheter devices according to the principles disclosed herein. E to F show examples of sensing according to the principle disclosed in this specification. 本明細書に開示する原理による、カテーテルにおける流量センサの限定しない例を示す。Fig. 4 illustrates a non-limiting example of a flow sensor in a catheter according to the principles disclosed herein. 本明細書に開示する原理による、らせん状カテーテルにおける流量センサの例を示す。Fig. 4 illustrates an example of a flow sensor in a helical catheter according to the principles disclosed herein. 本明細書に開示する原理による、双極電極および金属相互接続を備えたカテーテルを示す。Fig. 4 shows a catheter with bipolar electrodes and metal interconnects according to the principles disclosed herein. 本明細書に開示する原理による、データまたは分析の表示例を示す。Fig. 4 illustrates an example display of data or analysis in accordance with the principles disclosed herein. 本明細書に開示する原理による、データまたは分析の表示例を示す。Fig. 4 illustrates an example display of data or analysis in accordance with the principles disclosed herein. 本明細書に開示する原理による、データまたは分析の表示例を示す。Fig. 4 illustrates an example display of data or analysis in accordance with the principles disclosed herein. 本明細書に開示する原理による、データまたは分析の表示例を示す。Fig. 4 illustrates an example display of data or analysis in accordance with the principles disclosed herein. 本明細書に開示する原理による、データおよびプロットの表示例を示す。2 shows an example display of data and plots in accordance with the principles disclosed herein.

以下、可撓性ポリマーに薄型チップを埋め込む装置およびシステムに関連するさまざまな概念およびそうした装置およびシステムの実施形態のより詳細な説明が続く。上述しかつより詳細に後述するさまざまな概念は、開示する概念が実装形態のいかなる特定の方法にも限定されないため、多数のあらゆる方法で実施することができることが理解されるべきである。具体的な実装形態および適用の例は、主に例示の目的で提供する。   The following is a more detailed description of various concepts associated with devices and systems that embed thin chips in flexible polymers and embodiments of such devices and systems. It should be understood that the various concepts described above and described in more detail below can be implemented in a multitude of any ways, as the disclosed concepts are not limited to any particular method of implementation. Specific implementations and application examples are provided primarily for illustrative purposes.

本明細書で用いる「含む(includes)」という用語は、含むがそれに限定されないことを意味し、「含んでいる(including)」という用語は、含んでいるがそれに限定されないことを意味する。「〜に基づく」という用語は、少なくとも部分的に基づくことを意味する。本明細書で用いる「〜の上に配置され」または「〜の上方に配置され」という用語は、「〜に少なくとも部分的に埋め込まれ」を包含するように定義される。   As used herein, the term “includes” means including but not limited to, and the term “including” means including but not limited to. The term “based on” means based at least in part. As used herein, the term “arranged on” or “arranged above” is defined to include “at least partially embedded in”.

本明細書における原理のさまざまな例に関連して本明細書に記載する基材または他の面に関して、「上」面および「底」面といういかなる言及も、主に、さまざまな要素/構成要素の基材および互いに対する相対的な位置、位置合わせおよび/または無期を示すために使用しており、これらの用語は、必ずしも、任意の特定の座標系(たとえば、重力座標系)を示すものではない。したがって、基材または層の「底」と言う場合、それは、必ずしも、示された基材または層が地面に面していることを必要としない。同様に、「上に」、「下に」、「上方に」、「下方に」等の用語は、必ずしも、重力座標系等の任意の特定の座標系を示すものではなく、むしろ、主に、さまざまな要素/構成要素の基材(または他の面)および互いに対する相対的な位置、位置合わせおよび/または向きを示すために使用する。「〜の上に配置される」、「〜の間に配置される」または「〜の上に配置される」という用語は、「〜に部分的に埋め込まれる」を含む、「〜に埋め込まれる」という意味を包含する。さらに、特徴Aが特徴Bの「上に配置される」、「間に配置される」または「上に配置される」というのは、特徴Aが特徴Bと接触している例とともに、他の層および/または他の構成要素が特徴Aと特徴Bとの間に配置されている例を包含する。   With reference to the substrate or other surfaces described herein in connection with the various examples of principles herein, any reference to “top” and “bottom” surfaces primarily refers to various elements / components. Are used to indicate relative position, alignment and / or indefinite relative to each other and the substrate, and these terms are not necessarily indicative of any particular coordinate system (eg, a gravity coordinate system) Absent. Thus, when referring to the “bottom” of a substrate or layer, it does not necessarily require that the substrate or layer shown is facing the ground. Similarly, terms such as “up”, “down”, “up”, “down”, etc. do not necessarily indicate any particular coordinate system, such as a gravity coordinate system, but rather , Used to indicate the position, alignment and / or orientation of the various elements / components relative to one another (or other surfaces) and one another. The term “arranged on”, “arranged between” or “arranged on” includes “imparted in” and “embedded in”. Is included. Furthermore, feature A is “arranged”, “arranged”, or “arranged” over feature B as well as examples where feature A is in contact with feature B Includes examples where layers and / or other components are disposed between feature A and feature B.

腎除神経治療を用いて、RFエネルギー、加熱または冷凍(極低温)の形態のエネルギーを神経に適用することによる等、アブレーションにより、腎神経を破壊することができる。これは、鼠蹊部にチューブまたはカテーテルを挿入し、腎動脈内にデバイスを誘導することによって行うことができる。腎除神経処置は、通常、プロセスの有効性の測定を可能にするようには構成されていない。   With renal denervation therapy, renal nerves can be destroyed by ablation, such as by applying RF energy, energy in the form of heat or frozen (cryogenic) to the nerve. This can be done by inserting a tube or catheter into the buttocks and guiding the device into the renal artery. Renal denervation procedures are usually not configured to allow measurement of process effectiveness.

本明細書に記載する原理に従って、流量センシングを含むカテーテルを用いて適用することができるアブレーションエネルギーの他の限定しない例としては、高周波(RF)、超音波エネルギー、クライオアブレーション、薬物に基づくアブレーション、アルコール注入、マイクロ波エネルギーアブレーションおよび光に基づくアブレーション(レーザアブレーション)が挙げられる。   Other non-limiting examples of ablation energy that can be applied using a catheter that includes flow sensing in accordance with the principles described herein include radio frequency (RF), ultrasound energy, cryoablation, drug-based ablation, Examples include alcohol injection, microwave energy ablation, and light-based ablation (laser ablation).

評価の説明を腎動脈に対する処置に関して記載するが、処置の有効性の評価を他の系で行うことができる。たとえば、流量測定値を用いて処置の有効性を確定するための本明細書に記載する評価を、肺静脈、冠動脈、末梢血管、心内腔、および内部の流量を評価することができる他の任意の内腔等、他の組織内腔において行われる処置に適用することができる。   Although the description of the assessment is described with respect to treatment for the renal arteries, assessment of the effectiveness of the treatment can be performed in other systems. For example, the assessments described herein for determining the effectiveness of treatment using flow measurements can be used to assess pulmonary veins, coronary arteries, peripheral blood vessels, cardiac lumens, and other flow rates that can be assessed. It can be applied to procedures performed in other tissue lumens, such as any lumen.

脱神経治療は、限定されないが、頸動脈洞、頸動脈小体、迷走神経、肺動脈、腹腔神経節または***等の他の系において、(RFエネルギー、加熱または冷凍(極低温)を神経に適用する等)本明細書に記載する形態のうちの任意のものでエネルギーを適用することによる等、アブレーションにより神経を破壊するために使用することができる。   Denervation treatment includes, but is not limited to, in other systems such as carotid sinus, carotid body, vagus nerve, pulmonary artery, celiac ganglion or bladder triangle (RF energy, heating or freezing (cryogenic) into the nerve) It can be used to destroy nerves by ablation, such as by applying energy in any of the forms described herein.

腎動脈における血流の増加は、腎交感神経除神経(RSDN)処置の有効性の程度の指標として使用することができる。たとえば、血流量の増加の指標は、RSDNが、標的とされている組織において所望の程度および/または量の除神経を達成するのに有効であるという指標とみなすことができる。有効性の程度のこうした指標に対して、血液の流量が所望のレベルに近づいている場合に処置に対するエンドポイントを示すように、外挿することができる。別の例として、血流量の変化がほとんどまたはまったくないという指標は、RSDN処置が、標的とされている組織において所望の程度および/または量脱神経を達成するのに有効ではないかまたは有効性がわずかであるという指標とみなすことができる。有効性の程度のこうした指標に対して、所望の転帰を達成するために行われる、予測された数の追加の処置、またはRSDN処置をより有効にするために行うことができるありうる変更を確定するために使用されるように、外挿することができる。   Increased blood flow in the renal arteries can be used as an indicator of the effectiveness of renal sympathetic denervation (RSDN) treatment. For example, an indicator of increased blood flow can be considered as an indicator that RSDN is effective in achieving the desired degree and / or amount of denervation in the targeted tissue. Such an indication of the degree of effectiveness can be extrapolated to indicate an endpoint for treatment when blood flow is approaching a desired level. As another example, an indication that there is little or no change in blood flow is that RSDN treatment is not effective or effective in achieving the desired degree and / or amount of denervation in the targeted tissue Can be regarded as an indicator that is small. Establish the expected number of additional actions, or possible changes that can be made to make RSDN treatment more effective, to achieve the desired outcome for these measures of effectiveness Can be extrapolated to be used.

本明細書に記載する原理により、除神経処置、またはペーシングあるいは他の刺激処置の有効性を求める、デバイスおよび方法の例について説明する。処置の段階をモニタリングするため、または処置の実施に対するエンドポイントを確定するために、ペーシング(または他の刺激)処置の前および/または後に、血流量または他の流体流量の変化をモニタリングすることに関連する方法例を開示する。   Examples of devices and methods for determining the effectiveness of denervation treatment, or pacing or other stimulation treatment, in accordance with the principles described herein are described. To monitor changes in blood flow or other fluid flow before and / or after a pacing (or other stimulus) treatment to monitor the stage of treatment or to determine an endpoint for the performance of the treatment Related example methods are disclosed.

本開示は、限定されないが腎除神経またはペーシング(または他の刺激)処置等の除神経処置を含む介入処置の有効性を確定するように実施することができる流量測定システムに関する。本明細書に記載する例および方法によれば、組織内腔を通る血液の流量の変化を用いて、組織(限定されないが腎動脈等)に対して行われる処置の効果の指標を提供することができる。処置は、たとえば、RFエネルギー、加熱または冷凍(極低温)の形態のエネルギーを神経に適用することによる等、アブレーションにより、神経を破壊する任意の処置であり得る。本明細書に記載する流量測定システム、装置および方法の適用例は、臨床処置が成功したという指標を医師に提供することである。   The present disclosure relates to a flow measurement system that can be implemented to determine the effectiveness of interventional procedures including, but not limited to, denervation or pacing (or other stimulation) procedures. In accordance with the examples and methods described herein, changes in blood flow through a tissue lumen are used to provide an indication of the effect of a procedure performed on a tissue (such as but not limited to a renal artery). Can do. The treatment can be any treatment that destroys the nerve by ablation, for example, by applying RF energy, energy in the form of heat or freezing (cryogenic) to the nerve. An example application of the flow measurement system, apparatus and method described herein is to provide a physician with an indication that a clinical procedure has been successful.

本明細書に記載する原理により、腎動脈または他の組織における処置において臨床的エンドポイントを確立するために使用されるデバイスおよび方法の例について説明する。システムおよび方法の例では、処置の前および/または処置の後の腎動脈または他の組織における血流の測定値を用いて、処置の有効性の指標を提供することができる。別の例では、処置前サイクル中および/または処置後サイクル中の血流測定値を用いて、たとえば、RFエネルギー、加熱または冷凍(極低温)の形態のエネルギーを神経に適用することによる等、アブレーションにより、神経を破壊するように行われている処置に対する臨床的エンドポイントを確立することができる。   In accordance with the principles described herein, examples of devices and methods used to establish clinical endpoints in procedures in renal arteries or other tissues are described. In examples of systems and methods, blood flow measurements in the renal arteries or other tissues before and / or after treatment can be used to provide an indication of treatment effectiveness. In another example, blood flow measurements during the pre-treatment cycle and / or the post-treatment cycle are used, for example, by applying energy in the form of RF energy, heating or freezing (cryogenic) to the nerve, etc. Ablation can establish a clinical endpoint for procedures being performed to destroy nerves.

交感神経活動は、血管収縮により血圧および血流を制御する。したがって、交感神経に対する電気刺激の送達を用いて、神経を刺激し、血流または他の流体流の調整をもたらすことができる。本明細書に記載する原理により、限定されないがRSDN処置等の処置中に局所血流および/または血圧の変化を測定するデバイスおよび方法例について説明する。   Sympathetic activity controls blood pressure and blood flow through vasoconstriction. Thus, the delivery of electrical stimulation to the sympathetic nerve can be used to stimulate the nerve, resulting in regulation of blood flow or other fluid flow. In accordance with the principles described herein, examples of devices and methods for measuring changes in local blood flow and / or blood pressure during procedures such as but not limited to RSDN procedures are described.

現在、大部分の形態の高性能の電子回路および電極は、剛直でかさばり、本質的に低密度でありかつ動脈の軟質で複雑なトポロジと適合性のない、円筒状カフのような形式を有している。さまざまな実装形態例では、ペーシングエネルギーおよび/またはアブレーションエネルギーを送達しながら、同時に腎血流に関するフィードバックを提供するように使用することができる、軟質かつ可撓性のナノ膜流量センシングおよび電極素子のアレイを構築する新規な微細加工技術を含む、新規な多機能カテーテルデバイスについて説明する。本明細書に記載するさまざまな例では、無機半導体プロセスを用いて、限定されないが、同時に流量を測定しかつ腎動脈内部にRFエネルギーおよびペーシングエネルギーを適用するらせん状カテーテルおよびバルーンカテーテル等のカテーテルデバイスに対して、高性能の可撓性流量センサおよび電極アレイを達成する、新規な設計戦略および加工技法について説明する。   Currently, most forms of high-performance electronics and electrodes have a cylindrical cuff-like form that is rigid, bulky, inherently low density, and incompatible with the soft and complex topology of arteries. doing. In various example implementations, a soft and flexible nanomembrane flow sensing and electrode element that can be used to deliver pacing energy and / or ablation energy while simultaneously providing feedback on renal blood flow. A novel multifunctional catheter device is described, including a novel microfabrication technique for constructing arrays. In various examples described herein, catheter devices such as spiral catheters and balloon catheters that use inorganic semiconductor processes to simultaneously and without limitation, measure flow and apply RF energy and pacing energy within the renal artery. In contrast, a novel design strategy and processing technique to achieve a high performance flexible flow sensor and electrode array is described.

本明細書に記載する原理によるカテーテルデバイス例は、少なくとも1つのペーシング電極を含むことができる。ペーシング処置では、神経に近接する組織の一部に電位が印加して、血流を刺激する。図1A〜図1Cは、神経を刺激するために使用することができる電圧波形例を示す。図2は、ペーシング中に送達されている積算された電圧の関数としての腎血流の変化の割合のプロットを示す。図1A〜図1Cおよび図2は、(ペーシング中の)プログラムされた神経刺激により、腎動脈内で血流を変化させることができることを論証している。一例では、こうしたペーシングは、本明細書に記載する原理に従って行われる処置の間に行うことができる。たとえば、本明細書に記載するカテーテルデバイス例の上に少なくとも1つのペーシング電極を配置して、処置の前に、処置の間に、かつ/または処置に続いて、組織に、たとえば神経源の領域において電気刺激を提供することができる。その処置は、RFエネルギー、加熱または冷凍(極低温)の形態のエネルギーを神経に適用することによる等、アブレーションにより、腎神経を破壊する任意の処置であり得る。   An example catheter device according to the principles described herein may include at least one pacing electrode. In a pacing procedure, an electrical potential is applied to a portion of tissue adjacent to the nerve to stimulate blood flow. 1A-1C show example voltage waveforms that can be used to stimulate nerves. FIG. 2 shows a plot of the percentage change in renal blood flow as a function of the accumulated voltage being delivered during pacing. 1A-1C and FIG. 2 demonstrate that programmed neural stimulation (during pacing) can change blood flow within the renal arteries. In one example, such pacing can be performed during a procedure performed in accordance with the principles described herein. For example, placing at least one pacing electrode over the example catheter device described herein to place tissue prior to treatment, during treatment, and / or following treatment, eg, a region of a nerve source Electrical stimulation can be provided. The treatment can be any treatment that destroys the renal nerve by ablation, such as by applying RF energy, energy in the form of heat or freezing (cryogenic) to the nerve.

本明細書に記載する原理による、単一カテーテルデバイスにおいて、組織に対して処置を行う構成要素と血液の流量のセンシングを行う構成要素とを組み合わせるデバイスおよび方法例について説明する。本明細書に記載する原理による、単一のカテーテルデバイスにおいて、神経刺激(ペーシング電極を用いる等)を行う構成要素と血液の流量のセンシングを行う構成要素とを組み合わせる、デバイスおよび方法の例についても記載する。一例では、カテーテルデバイスを用いる測定値に基づく血液の流量の指標を用いて、RSDN処置を含む処置の間に臨床的エンドポイントを確立することができる。   Example devices and methods are described that combine a component for treating tissue and a component for sensing blood flow in a single catheter device in accordance with the principles described herein. Examples of devices and methods that combine components for neural stimulation (such as using pacing electrodes) and components for sensing blood flow in a single catheter device in accordance with the principles described herein. Describe. In one example, an indication of blood flow based on measurements using a catheter device can be used to establish a clinical endpoint during a procedure, including an RSDN procedure.

図3Aは、本明細書に記載する原理による処置を行うために使用することができるデバイス例300を示す。デバイス例300は、膨張式および/または拡張式本体302と、膨張式および/または拡張式本体302の一部の上に配置された流量センサ304と、膨張式および/または拡張式本体302の上に配置された電子回路306とを含む。電子回路306は、膨張式および/または拡張式本体302の拡張に対応する複数の構成要素を含む。図3Aにおいて、流量センサ304は、膨張式本体の遠位部に配置されているように示されている。別の例では、膨張式および/または拡張式本体の近位部にまたは近位部に近接して、流量センサを配置することができる。   FIG. 3A shows an example device 300 that can be used to perform a procedure in accordance with the principles described herein. The example device 300 includes an inflatable and / or expandable body 302, a flow sensor 304 disposed on a portion of the inflatable and / or expandable body 302, and an inflatable and / or expandable body 302. And an electronic circuit 306 disposed in The electronic circuit 306 includes a plurality of components that accommodate expansion of the inflatable and / or expandable body 302. In FIG. 3A, the flow sensor 304 is shown as being located at the distal portion of the inflatable body. In another example, a flow sensor can be positioned at or near the proximal portion of the inflatable and / or expandable body.

実装形態例では、図3Bに示すように流量センサを形成することができる。図3Bは、温度センサ308に近接して配置された加熱素子307を含む流量センサ例306’を示す。加熱素子307および温度センサ308を、支持体309の上に配置するかまたは支持体309の中に封入することができる。支持体309は、熱伝導性材料から形成することができる。さまざまな例では、温度センサ308から加熱素子307を離隔距離「x」だけ分離することができる。パラメータ「x」は、約1mm、約2mm、約3mm、約5mm、約8mm、約10mm、約12mm、約18mm、約24mm、約30mmまたはそれを超えた値であり得る。温度センサ308は、熱電対、抵抗温度検出器(RTD)温度センサ、(温度の指標として接合部の両端の電圧測定値を用いるセンサを含む)接合部電位温度センサ、サーミスタ、(LM35シリーズ温度センサを含む)集積回路温度センサまたは半導体温度センサであり得る。流量センサ例306’は、温度センサの温度測定値に基づいて組織内腔内の血液の流量の測定値を提供することができる。動作時、加熱素子を用いて、温度センサを指定された温度測定値で維持する。加熱素子および温度センサを通過して流れるあらゆる流体により、温度センサの温度測定値に何らかの変化または変動がもたらされる可能性がある。加熱素子は、温度センサを安定した指定された温度読取値で維持しようとするように構成されている。温度センサの読取値の何らかの変動をもたらす流体流量の変化により、加熱素子は、その熱出力を増減させて、温度センサをその指定された読取値にする。流量センサの領域における流体(たとえば血液)の流量が高くなると、加熱素子はその熱出力を増大させることができる。流量センサの領域における流体(たとえば血液)の流量が低くなると、加熱素子はその熱出力を低減させることができる。その結果、加熱素子の動作点の変化を用いて、流体の流量の指標を提供することができ、温度センサの測定値を用いて、膨張式および/または拡張式本体302に近接する流体の流量の指標を提供することができる。   In an example implementation, a flow sensor can be formed as shown in FIG. 3B. FIG. 3B illustrates an example flow sensor 306 ′ that includes a heating element 307 disposed proximate to the temperature sensor 308. The heating element 307 and the temperature sensor 308 can be placed on or encapsulated in the support 309. The support 309 can be formed from a thermally conductive material. In various examples, the heating element 307 can be separated from the temperature sensor 308 by a separation distance “x”. The parameter “x” may be a value of about 1 mm, about 2 mm, about 3 mm, about 5 mm, about 8 mm, about 10 mm, about 12 mm, about 18 mm, about 24 mm, about 30 mm or more. The temperature sensor 308 includes a thermocouple, a resistance temperature detector (RTD) temperature sensor, a junction potential temperature sensor (including a sensor that uses a voltage measurement across the junction as a temperature indicator), a thermistor, and an LM35 series temperature sensor. An integrated circuit temperature sensor or a semiconductor temperature sensor. The example flow sensor 306 'can provide a measurement of blood flow in the tissue lumen based on the temperature measurement of the temperature sensor. In operation, a heating element is used to maintain the temperature sensor at a specified temperature measurement. Any fluid that flows through the heating element and the temperature sensor can cause some change or variation in the temperature measurement of the temperature sensor. The heating element is configured to attempt to maintain the temperature sensor at a stable specified temperature reading. A change in fluid flow rate that causes some variation in the temperature sensor reading causes the heating element to increase or decrease its thermal output to bring the temperature sensor to its designated reading. As the flow rate of fluid (eg, blood) in the area of the flow sensor increases, the heating element can increase its heat output. When the flow rate of the fluid (eg blood) in the area of the flow sensor becomes low, the heating element can reduce its heat output. As a result, changes in the operating point of the heating element can be used to provide an indication of the flow rate of the fluid, and the flow rate of the fluid proximate to the inflatable and / or expandable body 302 using the temperature sensor readings. Indicators can be provided.

図3Bに示すように、流体から加熱素子307を図3Bに示すような値「y」だけ分離するように、支持体309を構成することができる。パラメータ「y」は、約2mm、約3mm、約5mm、約8mm、約10mm、約12mm、約15mmまたはそれを超える値であり得る。異なる実装形態例では、結果としての流量センサ例の動的範囲を変化させるように、パラメータ「x」および「y」を変更することができる。たとえば、流量センサ例の全体的な範囲を増大させるように、「x」を大きくすることができ、「y」を小さくすることができる。「y」の値が小さいほど、熱は、領域流体により容易に流れることができる。「x」の値が大きいほど、温度センサを所望の指定された測定設定値にするために温度センサの位置「x」に流れる十分な熱を発生させるために、より多くの電力を費やす可能性がある。その結果、加熱素子への動作信号の範囲を含む、より広い全体的な範囲にわたって、流量センサを動作させることができる。たとえば、本明細書において後述するように、加熱素子への信号のレベル/大きさを用いて、流体の流量の指標を提供することができる。本原理による加熱素子に対する動作信号の範囲が広いほど、流体流量を求めるために使用されるより広い範囲の値およびより大きいデータ資産を提供することができる。実装形態例では、システムは、複数の流量センサを含むことができ、流量センサのうちの2つ以上は、加熱素子とそれぞれの流量センサの温度センサとの間で「x」および「y」の値が異なるように構成される。その結果、システム例は、種々の測定範囲を表示する流量センサを提示する。   As shown in FIG. 3B, the support 309 can be configured to separate the heating element 307 from the fluid by a value “y” as shown in FIG. 3B. The parameter “y” may be a value of about 2 mm, about 3 mm, about 5 mm, about 8 mm, about 10 mm, about 12 mm, about 15 mm or more. In different implementations, the parameters “x” and “y” can be changed to change the dynamic range of the resulting flow sensor example. For example, “x” can be increased and “y” can be decreased to increase the overall range of the example flow sensor. The smaller the value of “y”, the easier the heat can flow through the domain fluid. The higher the value of “x”, the more power can be spent to generate enough heat to flow to the temperature sensor location “x” to bring the temperature sensor to the desired specified measurement setting. There is. As a result, the flow sensor can be operated over a wider overall range, including the range of operating signals to the heating element. For example, as described later in this specification, the level / magnitude of the signal to the heating element can be used to provide an indication of the fluid flow rate. The wider range of operating signals for a heating element according to the present principles can provide a wider range of values and larger data assets used to determine fluid flow. In an example implementation, the system may include a plurality of flow sensors, two or more of the flow sensors being “x” and “y” between the heating element and the temperature sensor of each flow sensor. Configured to have different values. As a result, the example system presents a flow sensor that displays various measurement ranges.

本明細書に記載する原理による流量センサ例は、熱「放射」源に近接する温度センサを含むことができる。本明細書に記載するシステム、方法および装置例のうちの任意のものによれば、熱放射を提供することができる加熱素子の限定しない例としては、抵抗ヒータまたは熱電ヒータを含む、カテーテルに結合することができる任意の形態のヒータが挙げられる。   An example flow sensor according to the principles described herein may include a temperature sensor proximate to a thermal “radiation” source. In accordance with any of the systems, methods, and apparatus examples described herein, non-limiting examples of heating elements that can provide thermal radiation include coupling to a catheter, including resistance heaters or thermoelectric heaters. Any form of heater that can be used.

本明細書に記載する原理による任意のデバイス例では、温度センサは、抵抗温度検出器(RTD)温度センサ、熱電対、(温度の指標として接合部の両端の電圧測定値を用いるセンサを含む)接合部電位温度センサ、サーミスタ、(LM35シリーズ温度センサを含む)集積回路温度センサまたは半導体温度センサのうちの少なくとも1つを含むことができる。本明細書に記載するシステムおよび方法のうちの任意のものによって使用することができるセンサの他の限定しない例としては、蒸着金抵抗器およびセラミックサーミスタが挙げられる。別の例では、箔等の他の材料を使用することができる。   In any example device according to the principles described herein, the temperature sensor may be a resistance temperature detector (RTD) temperature sensor, a thermocouple, including a sensor that uses a voltage measurement across the junction as a temperature indicator. It may include at least one of a junction potential temperature sensor, a thermistor, an integrated circuit temperature sensor (including an LM35 series temperature sensor) or a semiconductor temperature sensor. Other non-limiting examples of sensors that can be used by any of the systems and methods described herein include vapor deposited gold resistors and ceramic thermistors. In another example, other materials such as foil can be used.

一例では、加熱素子の動作点を流量に相関させるように、流量センサ306’に対して校正標準を展開することができる。たとえば、トレーニングサンプルを用いて流量測定値を変換することができ、各トレーニングサンプルは、所定の流量で流れる流体である。加熱素子による加熱素子の動作点の変化の所与の量および/または速度に対して、各トレーニングサンプルに対して流量センサの動作点が得られる。各トレーニングサンプルの流量は(トレーニングサンプルに対して事前設定されているとすれば)既知である。加熱素子によって供給される加熱の量および/または速度もまた既知である。校正データを得るために、供給される既知の加熱を既知の流量に相関させるように、校正標準を展開することができる。校正標準例を用いて、流量センサ測定値を、トレーニング標準で使用される流体と同様の特性を有する流体に対する流量に変換することができる。   In one example, a calibration standard can be developed for the flow sensor 306 'to correlate the operating point of the heating element with the flow rate. For example, training samples can be used to convert flow measurements, each training sample being a fluid that flows at a predetermined flow rate. For a given amount and / or rate of change of the operating point of the heating element by the heating element, the operating point of the flow sensor is obtained for each training sample. The flow rate of each training sample is known (if it is preset for the training sample). The amount and / or rate of heating supplied by the heating element is also known. To obtain calibration data, a calibration standard can be developed to correlate the known heating supplied to the known flow rate. A calibration standard example can be used to convert a flow sensor measurement into a flow rate for a fluid that has similar characteristics to the fluid used in the training standard.

実装形態例では、図3Aおよび図3Bのデバイス例は、膨張式および/または拡張式本体の近位部に結合されるカテーテルの一部の上に配置される流量センサをさらに含むことができる。   In an example implementation, the example device of FIGS. 3A and 3B can further include a flow sensor disposed on a portion of the catheter that is coupled to the proximal portion of the inflatable and / or expandable body.

一例では、電子回路306は、膨張式および/または拡張式本体302の上に配置された複数の電極を含むことができる。電極を用いて、本明細書に記載する原理による処置を行うことができる。たとえば、電極のうちの少なくとも1つを高周波(RF)電極とすることができ、それは、そのRF電極に近接する組織表面の一部にRFエネルギーを送達する。本明細書に記載する原理によれば、送達されるRFエネルギーを用いて、腎神経を破壊する等、組織を変更する。   In one example, the electronic circuit 306 can include a plurality of electrodes disposed on the inflatable and / or expandable body 302. The electrodes can be used to perform treatments according to the principles described herein. For example, at least one of the electrodes can be a radio frequency (RF) electrode, which delivers RF energy to a portion of the tissue surface proximate the RF electrode. In accordance with the principles described herein, the delivered RF energy is used to alter tissue, such as destroying renal nerves.

別の例では、デバイス300は、他のモダリティを用いて処置を行う構成要素を含むことができる。たとえば、デバイス300は、たとえば、RFエネルギー、加熱または冷凍(極低温)の形態のエネルギーを神経に適用することによる等、アブレーションにより、組織を破壊する構成要素を含むことができる。   In another example, the device 300 may include components that perform treatment using other modalities. For example, the device 300 can include components that disrupt tissue by ablation, such as by applying energy in the form of RF energy, heating or freezing (cryogenic) to the nerve, for example.

別の例では、デバイス300の電子回路306は、少なくとも1つのペーシング電極を含むことができる。ペーシング電極を、ペーシング電極に近接する組織(限定されないが腎動脈等)の一部に電気刺激を送達するように実施することができる。上述したように、ペーシング電極を用いて、処置の種々の段階で神経を刺激することができる。たとえば、限定されないが、RFエネルギー、加熱または冷凍(極低温)の形態のエネルギーを神経に適用することによる等、アブレーションによる等、神経を破壊するようにエネルギーを送達する前に、組織の上記部分にペーシング電極からの電気刺激を印加して神経を刺激することができる。別の例では、限定されないが、RFエネルギー、加熱または冷凍(極低温)の形態のエネルギーを神経に適用することによる等、アブレーションによる等、神経を破壊するようにエネルギーを送達することに続いて、組織の上記部分にペーシング電極からの電気刺激を印加して神経を刺激することができる。   In another example, the electronic circuit 306 of the device 300 can include at least one pacing electrode. The pacing electrode can be implemented to deliver electrical stimulation to a portion of tissue (such as but not limited to a renal artery) proximate to the pacing electrode. As described above, pacing electrodes can be used to stimulate nerves at various stages of treatment. For example, before delivery of energy to destroy the nerve, such as, but not limited to, by applying RF energy, energy in the form of heating or freezing (cryogenic) to the nerve, such as by ablation, The nerve can be stimulated by applying electrical stimulation from the pacing electrode. In another example, following delivery of energy to destroy a nerve, such as but not limited to, by applying RF energy, energy in the form of heat or refrigeration (cryogenic) to the nerve, such as by ablation. The nerve can be stimulated by applying electrical stimulation from the pacing electrode to the portion of tissue.

別の例では、電子回路306は温度センサも含むことができ、各温度は、電子回路306の電極に近接して配置される。
別の例では、デバイス300は、限定されないが、ペーシング電極、発光素子、接触センサ、画像検出器、圧力センサ、生物活性センサ、温度センサまたはそれらの任意の組合せ等、膨張式および/または拡張式本体の上に配置された1つまたは複数の他の構成要素を含むことができる。
In another example, the electronic circuit 306 can also include a temperature sensor, each temperature being located proximate to an electrode of the electronic circuit 306.
In another example, the device 300 is inflatable and / or expandable, including but not limited to pacing electrodes, light emitting elements, contact sensors, image detectors, pressure sensors, bioactivity sensors, temperature sensors, or any combination thereof. One or more other components disposed on the body can be included.

図4Aおよび図4Bは、デバイス例400の限定しない実装形態例を示す。デバイス例400は、膨張式および/または拡張式本体402と、膨張式および/または拡張式本体402の一部の上に配置された流量センサ404と、膨張式および/または拡張式本体402の上に配置された電子回路406とを含む。電子回路406は、膨張式および/または拡張式本体402の拡張に対応する複数の構成要素を含む。図4Aおよび図4Bに示すように、膨張式および/または拡張式本体402の遠位部に、流量センサ404を配置することができる。限定しない例として、膨張式および/または拡張式構造の遠位領域の一部を拡張して突出部を形成することができる。その突出部に流量センサ404を取り付けることができる。別の例として、膨張式および/または拡張式本体の近位部にまたはそれに近接して、流量センサ404を配置することができる。   4A and 4B show non-limiting example implementations of the example device 400. FIG. The example device 400 includes an inflatable and / or expandable body 402, a flow sensor 404 disposed on a portion of the inflatable and / or expandable body 402, and an inflatable and / or expandable body 402. And an electronic circuit 406 disposed in The electronic circuit 406 includes a plurality of components that accommodate expansion of the inflatable and / or expandable body 402. As shown in FIGS. 4A and 4B, a flow sensor 404 can be disposed at the distal portion of the inflatable and / or expandable body 402. As a non-limiting example, a portion of the distal region of the inflatable and / or expandable structure can be expanded to form a protrusion. A flow sensor 404 can be attached to the protrusion. As another example, the flow sensor 404 can be positioned at or near the proximal portion of the inflatable and / or expandable body.

実装形態例では、温度センサ408に近接して配置された加熱素子407を含むように、流量センサ404を形成することができる。さまざまな例では、温度センサ408から加熱素子407を約1mmまたは約2mm分離することができる。限定しない例として、加熱素子407は、温度制御式加熱素子であり得る。限定しない例として、温度センサ408はサーミスタであり得る。   In an example implementation, the flow sensor 404 can be formed to include a heating element 407 disposed proximate to the temperature sensor 408. In various examples, the heating element 407 can be separated from the temperature sensor 408 by about 1 mm or about 2 mm. As a non-limiting example, the heating element 407 can be a temperature controlled heating element. As a non-limiting example, the temperature sensor 408 can be a thermistor.

図4Aおよび図4Bの限定しない例では、電子回路は、膨張式および/または拡張式本体402の上に配置された複数の電極410を含むことができる。電極を用いて、本明細書に記載する原理による処置を行うことができる。たとえば、電極410のうちの少なくとも1つを高周波(RF)電極とすることができ、それは、そのRF電極に近接する組織表面の一部にRFエネルギーを送達する。本明細書に記載する原理によれば、送達されたRFエネルギーを用いて、腎神経を破壊する等、組織を変更する。   In the non-limiting example of FIGS. 4A and 4B, the electronic circuit can include a plurality of electrodes 410 disposed on the inflatable and / or expandable body 402. The electrodes can be used to perform treatments according to the principles described herein. For example, at least one of the electrodes 410 can be a radio frequency (RF) electrode, which delivers RF energy to a portion of the tissue surface proximate the RF electrode. In accordance with the principles described herein, delivered RF energy is used to alter tissue, such as destroying renal nerves.

図4Aおよび図4Bの限定しない例に示すように、デバイス例400の電子回路406は、膨張式および/または拡張式本体402の表面に配置された伸縮性相互接続412を含むことができる。図4Bに示すように、伸縮性相互接続を用いて、外部回路に複数の電極410のうちの少なくとも1つを電気的に連結することができる。   As shown in the non-limiting example of FIGS. 4A and 4B, the electronic circuit 406 of the example device 400 can include a stretch interconnect 412 disposed on the surface of the inflatable and / or expandable body 402. As shown in FIG. 4B, at least one of the plurality of electrodes 410 can be electrically coupled to an external circuit using a stretchable interconnect.

図4Aおよび図4Bの限定しない例に示すように、デバイス例400の電子回路406はメインバス414も含むことができる。図4Bに示すように、伸縮性相互接続412は、電極410をメインバス414に電気的に連結する。同様に図4Bに示すように、メインバス414は、電極410の外部回路への電気的連結を容易にするように、膨張式および/または拡張式本体402を越えて延在することができる。   As shown in the non-limiting example of FIGS. 4A and 4B, the electronic circuit 406 of the example device 400 can also include a main bus 414. As shown in FIG. 4B, the stretch interconnect 412 electrically couples the electrode 410 to the main bus 414. Similarly, as shown in FIG. 4B, the main bus 414 can extend beyond the inflatable and / or expandable body 402 to facilitate electrical connection of the electrode 410 to external circuitry.

別の例では、デバイス400の電子回路406の電極410のうちの少なくとも1つは、ペーシング電極であり得る。ペーシング電極を、ペーシング電極に近接する組織(限定されないが腎動脈等)の一部に電気刺激を送達するように実施することができる。上述したように、ペーシング電極を用いて、処置の種々の段階で神経を刺激することができる。たとえば、限定されないが、RFエネルギー、加熱または冷凍(極低温)の形態のエネルギーを神経に適用することによる等、アブレーションによる等、神経を破壊するようにエネルギーを送達する前に、組織の上記部分にペーシング電極からの電気刺激を印加して神経を刺激することができる。別の例では、限定されないが、RFエネルギー、加熱または冷凍(極低温)の形態のエネルギーを神経に適用することによる等、アブレーションによる等、神経を破壊するようにエネルギーを送達することに続いて、組織の上記部分にペーシング電極からの電気刺激を印加して神経を刺激することができる。   In another example, at least one of the electrodes 410 of the electronic circuit 406 of the device 400 can be a pacing electrode. The pacing electrode can be implemented to deliver electrical stimulation to a portion of tissue (such as but not limited to a renal artery) proximate to the pacing electrode. As described above, pacing electrodes can be used to stimulate nerves at various stages of treatment. For example, before delivery of energy to destroy the nerve, such as, but not limited to, by applying RF energy, energy in the form of heating or freezing (cryogenic) to the nerve, such as by ablation, The nerve can be stimulated by applying electrical stimulation from the pacing electrode. In another example, following delivery of energy to destroy a nerve, such as but not limited to, by applying RF energy, energy in the form of heat or refrigeration (cryogenic) to the nerve, such as by ablation. The nerve can be stimulated by applying electrical stimulation from the pacing electrode to the portion of tissue.

別の例では、デバイス400は、他のモダリティを用いる処置を行う構成要素を含むことができる。たとえば、デバイス400は、RFエネルギー、加熱または冷凍(極低温)の形態のエネルギーを神経に適用することによる等、アブレーションによる等、神経を破壊する構成要素を含むことができる。   In another example, device 400 can include components that perform procedures using other modalities. For example, the device 400 can include components that destroy the nerve, such as by ablation, such as by applying RF energy, energy in the form of heat or refrigeration (cryogenic) to the nerve.

別の例では、デバイス400は、限定されないが、ペーシング電極、発光素子、接触センサ、画像検出器、圧力センサ、生物活性センサ、温度センサまたはそれらの任意の組合せ等、膨張式および/または拡張式本体の上に配置される1つまたは複数の他の構成要素を含むことができる。   In another example, the device 400 is inflatable and / or expandable, such as but not limited to pacing electrodes, light emitting elements, contact sensors, image detectors, pressure sensors, bioactivity sensors, temperature sensors, or any combination thereof. One or more other components disposed on the body may be included.

別の例では、デバイス400は温度センサも含むことができ、各温度は、電子回路406の電極410に近接して配置される。
図5は、カテーテル上に配置され本明細書に記載する原理によるデバイス例のシャフトまで延在することができる、電子回路506および流量センサ504の限定しない実装形態例を示す。電子回路506は、複数の電極510を含む。さまざまな例では、電極510は、膨張式および/または拡張式本体の表面に形状が適合するコンフォーマブルな電極であり得る。図5に示すように、流量センサ504は、温度センサ808に近接して配置された加熱素子507を含む。限定しない例として、加熱素子507は、温度制御式加熱素子であり得る。限定しない例として、温度センサ508はサーミスタであり得る。
In another example, device 400 can also include a temperature sensor, each temperature being located proximate to electrode 410 of electronic circuit 406.
FIG. 5 illustrates an example non-limiting implementation of an electronic circuit 506 and a flow sensor 504 that can be placed on a catheter and extend to the shaft of an example device according to the principles described herein. The electronic circuit 506 includes a plurality of electrodes 510. In various examples, the electrode 510 can be a conformable electrode that conforms to the surface of the inflatable and / or expandable body. As shown in FIG. 5, the flow sensor 504 includes a heating element 507 disposed proximate to the temperature sensor 808. As a non-limiting example, the heating element 507 can be a temperature controlled heating element. As a non-limiting example, temperature sensor 508 can be a thermistor.

図5の限定しない例では、電極510のうちの少なくとも1つを高周波(RF)電極とすることができ、それは、RF電極に近接する組織表面の一部にRFエネルギーを送達する。本明細書に記載する原理によれば、送達されるRFエネルギーを用いて、腎神経を破壊する等、組織を変更する。電極510のうちの少なくとも1つは、本明細書に記載するように、神経に電気刺激を送達するペーシング電極であり得る。   In the non-limiting example of FIG. 5, at least one of the electrodes 510 can be a radio frequency (RF) electrode, which delivers RF energy to a portion of the tissue surface proximate to the RF electrode. In accordance with the principles described herein, the delivered RF energy is used to alter tissue, such as destroying renal nerves. At least one of the electrodes 510 can be a pacing electrode that delivers electrical stimulation to the nerve, as described herein.

図5の限定しない例に示すように、電子回路506は、膨張式および/または拡張式本体の表面に配置された伸縮性相互接続512を含む。伸縮性相互接続512を用いて、複数の電極510のうちの少なくとも1つを外部回路に電気的に連結することができる。   As shown in the non-limiting example of FIG. 5, the electronic circuit 506 includes a stretchable interconnect 512 disposed on the surface of the inflatable and / or expandable body. The elastic interconnect 512 can be used to electrically couple at least one of the plurality of electrodes 510 to an external circuit.

同様に図5の限定しない例に示すように、電子回路506はまた、メインバス514を含む。図5に示すように、伸縮性相互接続512は、メインバス514に電極510を電気的に連結する。同様に図5に示すように、メインバス514は、電極510の外部回路への電気的連結を容易にする接続パッド516を含む。   Similarly, as shown in the non-limiting example of FIG. 5, the electronic circuit 506 also includes a main bus 514. As shown in FIG. 5, the stretch interconnect 512 electrically couples the electrode 510 to the main bus 514. Similarly, as shown in FIG. 5, main bus 514 includes connection pads 516 that facilitate electrical connection of electrodes 510 to external circuitry.

図6Aは、本明細書に記載する原理による処置を行うために使用することができるデバイス例600の一部を示す。デバイス例300は、長尺部材602と、長尺部材602の遠位部の上に配置された流量センサ604とを含む。図6Aにおいて、流量センサ604は、長尺部材の遠位部に配置されているように示されている。別の例では、長尺部材の近位部にあるいは近位部に近接して、または長尺部材に結合される膨張式および/または拡張式本体の近位部あるいは遠位部に、流量センサを配置することができる。   FIG. 6A shows a portion of an example device 600 that can be used to perform a procedure in accordance with the principles described herein. The example device 300 includes an elongate member 602 and a flow sensor 604 disposed on the distal portion of the elongate member 602. In FIG. 6A, the flow sensor 604 is shown as being located at the distal portion of the elongate member. In another example, a flow sensor at or near the proximal portion of the elongate member, or at the proximal or distal portion of the inflatable and / or expandable body coupled to the elongate member Can be arranged.

この実装形態例では、図6Aに示すように流量センサを形成することができ、流量センサは、加熱素子606および温度センサ608を含む。加熱素子606は空洞607を含む。図6Aに示すように、温度センサ608の少なくとも一部は、空洞607の一部に収容される。上記図3Aおよび図3Bの流量センサに関連して記載したものと同様に、加熱素子606を用いて、長尺部材602に近接する領域を加熱することができる。温度センサ608の温度測定値を用いて、流量センサ604に近接する流体の流量の指標を提供することができる。たとえば、流体の流量が相対的に高く、流体が加熱素子に近接する領域から熱を逃す場合、温度センサは、流体流量が相対的に低い場合に得られるものとは異なる測定値を記録することができる。   In this example implementation, a flow sensor can be formed as shown in FIG. 6A, which includes a heating element 606 and a temperature sensor 608. The heating element 606 includes a cavity 607. As shown in FIG. 6A, at least a part of the temperature sensor 608 is accommodated in a part of the cavity 607. Similar to that described in connection with the flow sensor of FIGS. 3A and 3B above, the heating element 606 can be used to heat a region proximate the elongated member 602. The temperature measurement of temperature sensor 608 can be used to provide an indication of the flow rate of the fluid proximate to flow sensor 604. For example, if the fluid flow rate is relatively high and the fluid releases heat from an area close to the heating element, the temperature sensor should record a measurement that differs from that obtained when the fluid flow rate is relatively low. Can do.

動作時、加熱素子を用いて、温度センサを指定された温度測定値で維持する。加熱素子および温度センサを通過して流れるあらゆる流体が、温度センサの温度測定値の何らかの変化または変動をもたらす可能性がある。加熱素子は、温度センサを安定した指定された温度読取値で維持しようとするように構成されている。温度センサの読取値に何らかの変動をもたらす流体流量の変化により、加熱素子は、その熱出力を増減させて、温度センサをその指定された読取値にする。流量センサの領域における流体(たとえば血液)の流量が高くなると、加熱素子はその熱出力を増大させることができる。流量センサの領域における流体(たとえば血液)の流量が低くなると、加熱素子はその熱出力を低減させることができる。その結果、加熱素子の動作点の変化を用いて、流体の流量を示すことができ、温度センサの測定値を用いて、膨張式および/または拡張式本体302に近接する流体の流量の指標を提供することができる。   In operation, a heating element is used to maintain the temperature sensor at a specified temperature measurement. Any fluid that flows through the heating element and the temperature sensor can cause some change or variation in the temperature measurement of the temperature sensor. The heating element is configured to attempt to maintain the temperature sensor at a stable specified temperature reading. A change in fluid flow rate that causes some variation in the temperature sensor reading causes the heating element to increase or decrease its heat output to bring the temperature sensor to its designated reading. As the flow rate of fluid (eg, blood) in the area of the flow sensor increases, the heating element can increase its heat output. When the flow rate of the fluid (eg blood) in the area of the flow sensor becomes low, the heating element can reduce its heat output. As a result, the change in operating point of the heating element can be used to indicate the fluid flow rate, and the temperature sensor measurement can be used to provide an indication of the fluid flow rate in proximity to the inflatable and / or expandable body 302. Can be provided.

同様に図3Aおよび図3Bの流量センサに関して上述したように、温度センサ608は、熱電対、抵抗温度検出器(RTD)温度センサ、(温度の指標として接合部の両端の電圧測定値を用いるセンサを含む)接合部電位温度センサ、サーミスタ、(LM35シリーズ温度センサを含む)集積回路温度センサまたは半導体温度センサであり得る。さまざまな例において、既知のインピーダンスのセンサが使用される。本明細書に記載するシステムおよび方法のうちの任意のものによって使用することができるセンサの他の限定しない例としては、蒸着金抵抗器およびセラミックサーミスタが挙げられる。別の例では、箔等の他の材料を使用することができる。   Similarly, as described above with respect to the flow sensors of FIGS. 3A and 3B, the temperature sensor 608 is a thermocouple, a resistance temperature detector (RTD) temperature sensor, (a sensor that uses the measured voltage across the junction as a temperature indicator. Junction potential temperature sensors, thermistors, integrated circuit temperature sensors (including LM35 series temperature sensors) or semiconductor temperature sensors. In various examples, sensors of known impedance are used. Other non-limiting examples of sensors that can be used by any of the systems and methods described herein include vapor deposited gold resistors and ceramic thermistors. In another example, other materials such as foil can be used.

図6Aに関連して記載した原理による流量センサ例は、任意のタイプの熱「放射」源を含むことができる。熱放射を提供するように実施することができる加熱素子の限定しない例としては、長尺部材結合され空洞を有するように構成され得る任意の形態のヒータが挙げられる。限定しない例として、加熱素子は、限定されないが、抵抗ヒータまたは熱電ヒータであり得る。   An example flow sensor in accordance with the principles described in connection with FIG. 6A can include any type of thermal “radiation” source. Non-limiting examples of heating elements that can be implemented to provide thermal radiation include any form of heater that can be configured to have an elongated member coupled and a cavity. As a non-limiting example, the heating element can be, but is not limited to, a resistance heater or a thermoelectric heater.

図6Bは、図6Aの原理による流量センサ例624の実装形態620を示す。流量センサ例624は、加熱素子626および温度センサ628を含む。加熱素子626は、空洞を提供する中空コアを備えた渦巻き状、らせん状、または他のコイル状抵抗線として形成される。抵抗線は、より高い出力散逸を容易にするように、高抵抗導電性材料から形成することができる。図6Aに示すように、温度センサ628の少なくとも一部は、空洞の一部に収容される。この例に示すように、加熱素子626および温度センサ628を、熱伝導性封入体の中に少なくとも部分的に封入することができる。上記図3Aおよび図3Bの流量センサに関連して記載したものと同様に、加熱素子626を用いて、流量センサが結合される長尺部材に近接する領域を加熱することができる。温度センサ628の温度測定値を用いて、流量センサ624に近接する流体の流量の指標を提供することができる。   FIG. 6B shows an implementation 620 of an example flow sensor 624 according to the principle of FIG. 6A. The example flow sensor 624 includes a heating element 626 and a temperature sensor 628. The heating element 626 is formed as a spiral, spiral, or other coiled resistance wire with a hollow core that provides a cavity. The resistance wire can be formed from a high resistance conductive material to facilitate higher power dissipation. As shown in FIG. 6A, at least a portion of the temperature sensor 628 is housed in a portion of the cavity. As shown in this example, the heating element 626 and the temperature sensor 628 can be at least partially encapsulated within a thermally conductive enclosure. Similar to that described in connection with the flow sensor of FIGS. 3A and 3B above, the heating element 626 can be used to heat a region proximate to the elongated member to which the flow sensor is coupled. The temperature measurement of temperature sensor 628 can be used to provide an indication of the flow rate of the fluid proximate to flow sensor 624.

図6Cは、図6Aの原理による流量センサ例の別の実装形態630を示す。流量センサ例は、加熱素子636および温度センサ(図示せず)を含む。加熱素子636は、可撓性および/または伸縮性基材633の上に抵抗材料631のパターニングされた薄膜として形成される。この例では、薄膜は、牛耕体パターンでパターニングされる。加熱素子636を、より小型のフォームファクタとなるように丸めることができ、少なくとも一部に、空洞を提供する中空コアが形成される。より高い出力散逸を容易にするために、高抵抗導電性材料から抵抗線を形成することができる。上記図3Aおよび図3Bの流量センサに関連して記載したものと同様に、加熱素子636を用いて、流量センサが結合される長尺部材に近接する領域を加熱することができる。少なくとも部分的に空洞内に配置された温度センサの温度測定値を用いて、流量センサ634に近接する流体の流量の指標を提供することができる。   FIG. 6C shows another implementation 630 of an example flow sensor according to the principle of FIG. 6A. An example flow sensor includes a heating element 636 and a temperature sensor (not shown). The heating element 636 is formed as a patterned thin film of resistive material 631 on a flexible and / or stretchable substrate 633. In this example, the thin film is patterned with a cow plow pattern. The heating element 636 can be rolled to a smaller form factor, and at least partially formed with a hollow core that provides a cavity. To facilitate higher power dissipation, resistance lines can be formed from high resistance conductive materials. Similar to that described in connection with the flow sensor of FIGS. 3A and 3B above, the heating element 636 can be used to heat a region proximate to the elongated member to which the flow sensor is coupled. A temperature measurement of a temperature sensor disposed at least partially within the cavity can be used to provide an indication of the flow rate of the fluid proximate to the flow sensor 634.

図6Cは、図6Aの原理による流量センサ例の別の実装形態630を示す。流量センサ例は、加熱素子636および温度センサ(図示せず)を含む。加熱素子636は、可撓性および/または伸縮性基材633の上の抵抗材料631のパターニングされた薄膜として形成される。この例では、薄膜は、牛耕体パターンでパターニングされる。別の例では、他の直線パターンを用いることができる。加熱素子636を、より小型のフォームファクタとなるように丸めることができ、少なくとも一部に、空洞637が形成される。より高い出力散逸を容易にするために、高抵抗導電性材料から抵抗線を形成することができる。上記図3Aおよび図3Bの流量センサに関連して記載したものと同様に、加熱素子636を用いて、流量センサが結合される長尺部材に近接する領域を加熱することができる。少なくとも部分的に空洞内に配置された温度センサの温度測定値を用いて、流量センサに近接する流体の流量の指標を提供することができる。   FIG. 6C shows another implementation 630 of an example flow sensor according to the principle of FIG. 6A. An example flow sensor includes a heating element 636 and a temperature sensor (not shown). The heating element 636 is formed as a patterned thin film of resistive material 631 on a flexible and / or stretchable substrate 633. In this example, the thin film is patterned with a cow plow pattern. In another example, other linear patterns can be used. The heating element 636 can be rolled to a smaller form factor, and at least in part, a cavity 637 is formed. To facilitate higher power dissipation, resistance lines can be formed from high resistance conductive materials. Similar to that described in connection with the flow sensor of FIGS. 3A and 3B above, the heating element 636 can be used to heat a region proximate to the elongated member to which the flow sensor is coupled. A temperature measurement of a temperature sensor located at least partially within the cavity can be used to provide an indication of the flow rate of the fluid proximate to the flow sensor.

図6Dは、図6Aの原理による長尺部材642の一部に結合された流量センサ例の別の実装形態640を示す。流量センサ例は、加熱素子646および温度センサ(図示せず)を含む。加熱素子646は、可撓性および/または伸縮性基材643の上の抵抗材料641のパターニングされた薄膜として形成される。この例に示すように、薄膜に対して、伸縮性パターンでパターニングすることができる。伸縮性パターンにより、表面歪みを補償しながら、長尺部材のさらなる曲げが可能になる。図6Dの例は蛇行パターンを示すが、伸縮性パターンは、ジグザグパターン、波状パターンまたは小波パターンを含む他の伸縮性パターンであり得る。加熱素子646を小型フォームファクタになるように形成することができ、少なくとも一部に空洞が形成される。より高い出力散逸を容易にするために、薄膜を高抵抗導電性材料から形成することができる。上記図3Aおよび図3Bの流量センサに関連して記載したものと同様に、加熱素子646を用いて、流量センサが結合される長尺部材に近接する領域を加熱することができる。少なくとも部分的に空洞内に配置された温度センサの温度測定値を用いて、流量センサ634に近接する流体の流量の指標を提供することができる。   FIG. 6D shows another implementation 640 of an example flow sensor coupled to a portion of the elongate member 642 according to the principle of FIG. 6A. An example flow sensor includes a heating element 646 and a temperature sensor (not shown). The heating element 646 is formed as a patterned thin film of resistive material 641 on a flexible and / or stretchable substrate 643. As shown in this example, the thin film can be patterned with a stretchable pattern. The stretchable pattern allows further bending of the long member while compensating for surface distortion. Although the example of FIG. 6D shows a serpentine pattern, the stretch pattern can be other stretch patterns including a zigzag pattern, a wavy pattern, or a wavelet pattern. The heating element 646 can be formed to have a small form factor, with a cavity formed at least in part. In order to facilitate higher power dissipation, the thin film can be formed from a high resistance conductive material. Similar to that described in connection with the flow sensor of FIGS. 3A and 3B above, the heating element 646 can be used to heat a region proximate to the elongated member to which the flow sensor is coupled. A temperature measurement of a temperature sensor disposed at least partially within the cavity can be used to provide an indication of the flow rate of the fluid proximate to the flow sensor 634.

図7Aは、本明細書に記載する原理による処置を行うために使用することができる別のデバイス例700を示す。デバイス例700は、膨張式および/または拡張式本体702と、一対の流量センサ704−aおよび704−bと、膨張式および/または拡張式本体702の上に配置された電子回路706とを含む。デバイス700は、シャフト708の遠位部に結合されている。電子回路706は、膨張式および/または拡張式本体702の拡張に対応する複数の構成要素を含む。図7Aでは、流量センサの一方704−aは、膨張式本体の近位部の上に配置されるように示されている。他方の流量センサ(基準流量センサ704−b)は、膨張式および/または拡張式本体702から幾分かの距離離れてシャフト708の一部に配置されるように示されている。図7Aの実装形態例では、流量センサ706−aおよび706−bの対の測定値の比較に基づいて、流量を測定することができる。たとえば、流量センサ706−aおよび706−bの電圧測定値の比較に基づいて流量を測定することができる。   FIG. 7A illustrates another example device 700 that can be used to perform a procedure in accordance with the principles described herein. The example device 700 includes an inflatable and / or expandable body 702, a pair of flow sensors 704-a and 704-b, and an electronic circuit 706 disposed on the inflatable and / or expandable body 702. . Device 700 is coupled to the distal portion of shaft 708. The electronic circuit 706 includes a plurality of components that accommodate expansion of the inflatable and / or expandable body 702. In FIG. 7A, one of the flow sensors 704-a is shown positioned over the proximal portion of the inflatable body. The other flow sensor (reference flow sensor 704-b) is shown positioned on a portion of shaft 708 some distance away from the inflatable and / or expandable body 702. In the example implementation of FIG. 7A, the flow rate can be measured based on a comparison of the measured values of pairs of flow sensors 706-a and 706-b. For example, the flow rate can be measured based on a comparison of voltage measurements of the flow sensors 706-a and 706-b.

図7Bは、本明細書に記載する原理による処置を行うために使用することができる別のデバイス例700’を示す。デバイス例700’は、膨張式および/または拡張式本体702と、一対の流量センサ704−aおよび704−bと、膨張式および/または拡張式本体702の上に配置された電子回路706と、シャフト708と、すなわちデバイス例700と同じ構成要素を含み、それらについては繰り返さない。デバイス例700’はまた、処置または流量測定中に基準電極704−bの上に配置することができるシャフト710も含む。基準流量センサ704−bが露出する程度まで、デバイス例710を後退させることも可能である。   FIG. 7B shows another example device 700 'that can be used to perform a procedure in accordance with the principles described herein. An example device 700 ′ includes an inflatable and / or expandable body 702, a pair of flow sensors 704-a and 704-b, and an electronic circuit 706 disposed on the inflatable and / or expandable body 702; It includes the same components as shaft 708, ie, example device 700, and will not be repeated. The example device 700 'also includes a shaft 710 that can be positioned over the reference electrode 704-b during treatment or flow measurement. It is also possible to retract the example device 710 to the extent that the reference flow sensor 704-b is exposed.

本明細書に記載するさまざまな例では、シャフトにおける、シースによって覆うことができる場所に、基準センサを配置することができる。図7Bは、基準センサの少なくとも一部を覆うように配置することができるシース部材を含むカテーテルデバイスの限定しない例を示す。実装形態例では、この距離を、バルーンの近位端から約10cm以上であるものとして確定することができる。別の実装形態例では、この距離を、バルーンの近位端から約10cm未満であるものとして確定することができる。たとえば、基準流量センサ704−bを、カテーテルのシャフトの上の、少なくとも約5cm、少なくとも約8cm、少なくとも約10cm、少なくとも約13cm、少なくとも約15cmまたはそれを超える距離離れて配置することができる。実装形態例では、シースを含め、カテーテルを誘導し、挿入し、操縦するために用いることができる。シースは、カテーテルのシャフトの周囲の少なくとも一部を包囲し、かつ/またはカテーテルのシャフトと同軸であり得る部材であり得る。処置中、シースの下で基準センサを維持することができる。安定した既知の環境を提供し、流れのないときに血液を含むことができるチャンバを提供するように、シースを構成することができる。この例では、血液はシースに入るが、止水栓またはフロースイッチの存在によって流れを停止させることができる。血液を体温で維持することができるが、血液は流れず、それにより、基準センサに近接して有用な比較が可能になる。この流れていない血液の環境において基準センサを用いて行われる測定は、腎動脈センサとの比較に対する基準としての役割を果たすことができる。   In various examples described herein, a reference sensor can be placed in a shaft where it can be covered by a sheath. FIG. 7B shows a non-limiting example of a catheter device that includes a sheath member that can be placed over at least a portion of a reference sensor. In an example implementation, this distance can be determined as being about 10 cm or more from the proximal end of the balloon. In another example implementation, this distance can be determined to be less than about 10 cm from the proximal end of the balloon. For example, the reference flow sensor 704-b can be located a distance of at least about 5 cm, at least about 8 cm, at least about 10 cm, at least about 13 cm, at least about 15 cm or more above the shaft of the catheter. In example implementations, the sheath, including the sheath, can be used to guide, insert, and steer the catheter. The sheath may be a member that surrounds at least a portion of the circumference of the catheter shaft and / or may be coaxial with the catheter shaft. A reference sensor can be maintained under the sheath during the procedure. The sheath can be configured to provide a stable and known environment and to provide a chamber that can contain blood when there is no flow. In this example, blood enters the sheath, but the flow can be stopped by the presence of a stopcock or flow switch. Although the blood can be maintained at body temperature, the blood does not flow, thereby allowing a useful comparison in close proximity to the reference sensor. Measurements made with a reference sensor in this non-flowing blood environment can serve as a reference for comparison with a renal artery sensor.

基準センサの近くの内部シャフトは、血液用の流路を提供する***または軌道の形態の表面特徴を含むことができる。血液は、基準センサの上に絶縁層を形成し、それにより、基準静止血液温度を測定することができる。血液が自由に循環するのを可能にし、かつシャフトがその領域でシースと接触するのを防止するように、表面特徴を設計し構成することができる。たとえば、シャフトは、シャフトをシースの表面の一部から間隔をあけて維持するように1つまたは複数のスペーサ(突起とも呼ぶ)を含むことができる。シャフトをシースから間隔をあけて配置することは、血液の静的な層をシースとシャフトとの間で静止して維持するのに役立つ。   The internal shaft near the reference sensor can include surface features in the form of ridges or tracks that provide a flow path for blood. The blood forms an insulating layer on the reference sensor so that the reference quiescent blood temperature can be measured. Surface features can be designed and configured to allow blood to circulate freely and to prevent the shaft from contacting the sheath in that region. For example, the shaft can include one or more spacers (also referred to as protrusions) to maintain the shaft spaced from a portion of the surface of the sheath. Placing the shaft at a distance from the sheath helps to keep a static layer of blood stationary between the sheath and the shaft.

図8Aおよび図8Bは、図7Aおよび図7Bの動作を示す。図8Aは、膨張式および/または拡張式本体802と、一対の流量センサ804a−1および804−bと、膨張式および/または膨張式および/または拡張式本体802の上に配置された電子回路806と、シャフト808と、シース810とを含むデバイス例800を示す。流量センサ804−bは、シャフトに結合され、かつシース810によって覆われている。図8Bの例では、血液は、大動脈および腎動脈内を流れるが、止水栓またはフロースイッチによりシース内で静止したままである。これにより、シース内の静的な流れに対する腎動脈内の流量の差分測定が可能になる。また、測定が2つのセンサの間に限られるため、ダイナミックレンジのより適切な使用も可能になる。同様に図8Bに示すように、流量センサ測定時に膨張式および/または拡張式構造を収縮または後退させることができる。   8A and 8B show the operation of FIGS. 7A and 7B. FIG. 8A illustrates an inflatable and / or expandable body 802, a pair of flow sensors 804a-1 and 804-b, and an electronic circuit disposed on the inflatable and / or inflatable and / or expandable body 802. An example device 800 is shown that includes a 806, a shaft 808, and a sheath 810. The flow sensor 804-b is coupled to the shaft and covered with a sheath 810. In the example of FIG. 8B, blood flows in the aorta and renal arteries, but remains stationary in the sheath by a stopcock or flow switch. This allows a differential measurement of the flow rate in the renal artery relative to the static flow in the sheath. Also, since the measurement is limited between the two sensors, more appropriate use of the dynamic range is possible. Similarly, as shown in FIG. 8B, the inflatable and / or expandable structure can be retracted or retracted during flow sensor measurement.

実装形態例では、図8Aおよび図8Bに関連する方法を用いて、体内の温度のわずかな変化を解明することができる。本明細書に記載する原理によるシステム、装置および方法の例を用いて、処置に関連する対象となる信号を測定し、対象の信号に関連しない情報を排除することができ、それにより、分解能が向上し、コストのかかる信号処理に対する要求が低減する。   In an example implementation, the method associated with FIGS. 8A and 8B can be used to account for slight changes in body temperature. Examples of systems, devices and methods according to the principles described herein can be used to measure signals of interest related to treatment and eliminate information not related to signals of interest, thereby reducing resolution. The demand for improved and costly signal processing is reduced.

本明細書に記載する原理によるシステム、装置および方法の例を用いて、図8Aおよび図8Bに関連して記載したような流量差を測定することができる。実装形態例では、2つ(またはそれより多く)のセンサを用いて、流量センサ動作点における変化を介して流量を測定する。図8Aおよび図8Bに示すように、本明細書に記載する測定を行うために使用されるカテーテルのシャフトに、少なくとも1つの基準センサを配置することができる。限定しないカテーテル例としては、1つあるいは複数のアブレーション構成要素および/または1つあるいは複数のペーシング電極を含む、1つあるいは複数の腎動脈流量センサおよび/または1つあるいは複数の他のセンサを挙げることができる。限定されないが、バルーン、拡張式メッシュまたは展開式ネット等、カテーテルの膨張式または拡張式部材の周囲に、基準センサを配置することができる。基準センサを、バルーンの近位端から十分な離隔距離離れて配置することができ、それにより、基準センサは、体内の組織に近接しているときにカテーテルのシースによって覆われる。バルーンの近位端にまたはその近くに、1つまたは複数の腎動脈センサを配置することができる。得られる各測定値は、基準センサの測定値を基準として比較するかまたは表示することができる。   Examples of systems, apparatus and methods according to the principles described herein can be used to measure flow differences as described in connection with FIGS. 8A and 8B. In an example implementation, two (or more) sensors are used to measure the flow rate through changes in the flow sensor operating point. As shown in FIGS. 8A and 8B, at least one reference sensor can be placed on the shaft of the catheter used to perform the measurements described herein. Non-limiting examples of catheters include one or more renal artery flow sensors and / or one or more other sensors that include one or more ablation components and / or one or more pacing electrodes. be able to. A reference sensor can be placed around an inflatable or expandable member of the catheter, such as, but not limited to, a balloon, an expandable mesh or a deployable net. The reference sensor can be placed at a sufficient distance from the proximal end of the balloon so that the reference sensor is covered by the catheter sheath when in proximity to the tissue in the body. One or more renal artery sensors can be placed at or near the proximal end of the balloon. Each measurement obtained can be compared or displayed with reference to the measurement of the reference sensor.

本明細書では、対象の信号に焦点を当てることにより、測定のダイナミックレンジを増大させるように使用することができる、システム、方法および装置について説明する。実装形態例では、任意の基準センサを含む各流量センサに対して、同じ制御された電流源を用いて励起することができる。実装形態例では、計装アンプを用いて各センサを測定することができる。図9は、電圧の差を測定するように使用することができる差動プリアンプの限定しない簡易概略図例を示す。差動プリアンプ回路例は、図8Aおよび図8Bの原理による流量センサの測定値を比較するように実施することができる。この限定しない例では、流量センサはサーミスタを含むことができる。他の例では、流量センサは、抵抗温度検出器(RTD)温度センサ、熱電対、(温度の指標として接合部の両端の電圧測定値を用いるセンサを含む)接合部電位温度センサ、サーミスタ、(LM35シリーズ温度センサを含む)集積回路温度センサまたは半導体温度センサを含むことができる。さまざまな例では、既知のインピーダンスのセンサが使用される。本明細書に記載するシステムおよび方法のうちの任意のものによって使用することができるセンサの他の限定しない例としては、蒸着金抵抗器およびセラミックサーミスタが挙げられる。別の例では、箔等の他の材料を使用することができる。   Described herein are systems, methods, and apparatus that can be used to increase the dynamic range of a measurement by focusing on the signal of interest. In an example implementation, each flow sensor, including any reference sensor, can be excited using the same controlled current source. In the implementation example, each sensor can be measured using an instrumentation amplifier. FIG. 9 shows a non-limiting simplified schematic example of a differential preamplifier that can be used to measure voltage differences. An example differential preamplifier circuit can be implemented to compare measured values of a flow sensor according to the principles of FIGS. 8A and 8B. In this non-limiting example, the flow sensor can include a thermistor. In other examples, the flow sensor may be a resistance temperature detector (RTD) temperature sensor, a thermocouple, a junction potential temperature sensor (including a sensor that uses a voltage measurement across the junction as a temperature indicator), a thermistor, ( Integrated circuit temperature sensors (including LM35 series temperature sensors) or semiconductor temperature sensors can be included. In various examples, sensors of known impedance are used. Other non-limiting examples of sensors that can be used by any of the systems and methods described herein include vapor deposited gold resistors and ceramic thermistors. In another example, other materials such as foil can be used.

図9の例では、電圧の差は、励起電流によって駆動される流量センサ(限定されないがサーミスタ等)の間で測定することができる。信号Cは、膨張式および/または拡張式本体に近接する流量センサからの信号(腎流量センサ測定値−信号A)と基準流量センサからの信号(基準流量センサ測定値−信号B)との間の差である。   In the example of FIG. 9, the voltage difference can be measured between flow sensors (such as but not limited to a thermistor) driven by an excitation current. Signal C is between the signal from the flow sensor in proximity to the inflatable and / or expandable body (renal flow sensor measurement-signal A) and the signal from the reference flow sensor (reference flow sensor measurement-signal B). Is the difference.

計装アンプを用いて、コモンモード信号を排除することができ、それにより、より忠実度の高い信号が提供される。限定しない例では、本明細書に記載する装置またはシステムは、(この例では流量センサとして使用される)十分に整合されたサーミスタを含むことができる。サーミスタ測定値の絶対値を用いることができる。基準サーミスタおよび腎動脈サーミスタを測定する利益は、絶対値を用いることに比較して、センサ間の値の差を測定することによりダイナミックレンジが向上することあり得る。基準センサと腎動脈センサとの間で測定を制限することにより、測定のダイナミックレンジの向上を促進することができる。   An instrumentation amplifier can be used to eliminate common mode signals, thereby providing a higher fidelity signal. In a non-limiting example, the apparatus or system described herein can include a well-matched thermistor (used as a flow sensor in this example). The absolute value of the thermistor measurement can be used. The benefit of measuring a reference thermistor and a renal artery thermistor may be that the dynamic range is improved by measuring the difference in values between sensors compared to using absolute values. By limiting the measurement between the reference sensor and the renal artery sensor, an improvement in the dynamic range of the measurement can be promoted.

測定を行う実装形態例について説明する。一例では、流量センサはインピーダンスが既知であり、流量センサを用いる励起電流の印加により、計装アンプを用いて測定される電圧がもたらされる。アンプを用いて、流量に相関する電圧を測定する。血流の変化により、流量センサのうちの少なくとも1つにおいて動作設定点が変化することになる可能性がある。基準センサを用いて測定される電圧の値を、膨張式および/または拡張式本体に近接して配置された流量センサを用いて測定される電圧の値と比較することにより、流量を定量化することができる。この比較を通して、流れがない場合の機器電圧もまた除去することができる。一例では、基準センサを用いて測定される電圧の値を、腎動脈センサ電圧から減じることにより、流れのない場合の機器電圧の指標が提供される。基準流量センサがシースによって包囲されている例では、シース内の血液は物理的に静止している。すなわち、流れておらず、体温のままである。腎動脈内の血液もまた体温であるが、(測定されることが望まれる)何らかの速度で流れる。   An example of an implementation that performs measurement will be described. In one example, the flow sensor has a known impedance, and application of an excitation current using the flow sensor results in a voltage that is measured using an instrumentation amplifier. Using an amplifier, measure the voltage that correlates with the flow rate. A change in blood flow may change the operation set point in at least one of the flow sensors. Quantify the flow rate by comparing the value of the voltage measured using the reference sensor with the value of the voltage measured using a flow sensor placed in proximity to the inflatable and / or expandable body be able to. Through this comparison, the instrument voltage in the absence of flow can also be removed. In one example, a voltage value measured using a reference sensor is subtracted from the renal artery sensor voltage to provide an indication of instrument voltage in the absence of flow. In the example where the reference flow sensor is surrounded by a sheath, the blood in the sheath is physically stationary. That is, it does not flow and remains at body temperature. The blood in the renal arteries is also at body temperature, but flows at some rate (desired to be measured).

以下のように、流量センサ測定値に基づいて、電圧差比較を計算することができる。
差分測定値(C)=腎動脈センサ電圧(A)−基準信号電圧(B)
それはまた、C=A−Bとしても表すことができる。事実上、実装形態例では、式は以下のように表すことができる。
差分測定値=(VoltageBodyTemp+VoltageRenalFlow)−(VlotageBodyTemp+0)
ここで、VSheathFlow=0である。信号の振幅を増大させるために、計装アンプのいずれかにおいてゲインを追加することができる。
A voltage difference comparison can be calculated based on the flow sensor measurements as follows.
Difference measurement value (C) = renal artery sensor voltage (A) −reference signal voltage (B)
It can also be expressed as C = A−B. In fact, in an example implementation, the equation can be expressed as:
Difference measurement value = (Voltage BodyTemp + Voltage RealFlow ) − (Vlotage BodyTemp + 0)
Here, V HeathFlow = 0. Gain can be added at any of the instrumentation amplifiers to increase the amplitude of the signal.

実装形態例では、1つまたは複数の流量センサを校正することができる。カテーテルを既知の温度および流量にし、2組のセンサの間の差を測定することにより、膨張式および/または拡張式本体に近接して配置された流量センサと基準流量センサとの間のオフセット値を除去することができる。カテーテルを製造する時点および/または流量センサをカテーテルの膨張式および/または拡張式本体と組み立てる時点で、測定を行うことができ、かつ/またはオフセット値を導出することができる。オフセット値は、格納し、かつ/または書き込まれた値またはバーコードあるいは他の形態の識別(ID)として示すことができる。一例では、集積回路あるいはメモリデバイスまたは他の手段を用いて、この値およびIDを、(膨張式および/または拡張式本体にまたはそれに近接して配置された流量センサを含む)カテーテルと通信するコンソールに提供することができる。このオフセット値をカテーテルにプログラムすることができる。カテーテルがコンソールに連結されると、コンソールは、オフセット値を用いて、流量を計算するときに測定値のオフセットを補償することができる。   In example implementations, one or more flow sensors can be calibrated. Offset value between a flow sensor and a reference flow sensor placed in close proximity to the inflatable and / or expandable body by bringing the catheter to a known temperature and flow rate and measuring the difference between the two sets of sensors Can be removed. Measurements can be taken and / or an offset value can be derived at the time of manufacturing the catheter and / or at the time of assembling the flow sensor with the inflatable and / or expandable body of the catheter. The offset value can be stored and / or shown as a written value or barcode or other form of identification (ID). In one example, an integrated circuit or memory device or other means is used to communicate this value and ID with a catheter (including a flow sensor disposed in or near the inflatable and / or inflatable body). Can be provided. This offset value can be programmed into the catheter. When the catheter is coupled to the console, the console can use the offset value to compensate for the measurement offset when calculating the flow rate.

図7Aおよび図7Bならびに図8に関連して記載した実装形態の一例におけるように、サーミスタの読取値の変化を検出することにより、流体流量の指標を提供することができる。腎動脈内の流量変化を検出するには、高分解能測定が必要である可能性がある。   As in the example implementation described in connection with FIGS. 7A and 7B and FIG. 8, detecting changes in thermistor readings can provide an indication of fluid flow. High resolution measurements may be required to detect changes in flow in the renal arteries.

たとえば、図7Aおよび図7Bならびに図8に関連して記載した差分測定を、ピーク・ピーク測定、同期復調(ロックイン)および3オメガ(3ω)法等、他の方法とともに使用することができる。異なる実装形態例では、差分測定値を用いて、ピーク・ピーク出力を測定することができ、または、図10に示すように、差分測定値をロックインアンプまたは3ω収集システムに入力することができる。3ω法は、抵抗ヒータとして作用する微細加工金属パターンを用いて実施することができる。交流(AC)電圧信号が、周波数ωで抵抗素子に電圧を加える。周期的加熱により、2ωの周波数で金属線の電気抵抗の振動が発生する。したがって、これにより、電圧信号に第3高調波(3ω)がもたらされる。第3高調波は、実装形態例に従って、温度振動の大きさを求めるように使用される。温度振動を用いて、流体の流量の指標を提供することができる。たとえば、これらの温度振動の周波数依存性を用いて、標本(たとえば、流体)の熱特性を導出することができる。標本の熱特性を示すデータを用いて、流体の流量を示すデータを導出することができる。   For example, the differential measurements described in connection with FIGS. 7A and 7B and FIG. 8 can be used with other methods such as peak-to-peak measurements, synchronous demodulation (lock-in), and 3 omega (3ω) methods. In different implementations, the differential measurement can be used to measure peak-to-peak power, or the differential measurement can be input to a lock-in amplifier or 3ω acquisition system, as shown in FIG. . The 3ω method can be implemented using a micromachined metal pattern that acts as a resistance heater. An alternating current (AC) voltage signal applies a voltage to the resistive element at a frequency ω. Periodic heating causes vibration of the electrical resistance of the metal wire at a frequency of 2ω. This therefore results in a third harmonic (3ω) in the voltage signal. The third harmonic is used to determine the magnitude of the temperature oscillation according to the example implementation. Temperature oscillation can be used to provide an indication of fluid flow rate. For example, the frequency dependence of these temperature oscillations can be used to derive the thermal characteristics of a specimen (eg, fluid). Data indicating the flow rate of the fluid can be derived using data indicating the thermal properties of the specimen.

本明細書に記載する例のうちの任意のものにおいて、デバイス例に(3オメガセンサを含む)流量センサを、デバイス例が組織内腔内に配置されるときに、流量センサが組織内腔の中間点内に配置されるように配置することができる。(腎動脈内腔を含む)組織内の内腔の中間点は、最大流速の位置であり得る。流量センサを中心に配置することにより、最大流量の領域をサンプリングすることによって流体流量のより正確な測定を促進することができる。   In any of the examples described herein, the device example includes a flow sensor (including a 3 omega sensor), and when the device example is placed in a tissue lumen, the flow sensor is in the tissue lumen. It can arrange | position so that it may arrange | position within an intermediate point. The midpoint of the lumen in the tissue (including the renal artery lumen) can be the location of the maximum flow rate. By centering the flow sensor, more accurate measurement of the fluid flow rate can be facilitated by sampling the maximum flow rate region.

図11は、ロッドカテーテルまたはガイドワイヤ1152の遠位部に配置された流量センサ1154と、ロッドカテーテルまたはガイドワイヤ1152の近位部に配置された基準温度センサ1156と、シース1158とから構成されたデバイス例を示す。基準温度センサ1156は、シャフトに結合されており、シース1158によって覆われている場合もあれば、覆われないままである場合もある。図11の例では、基準温度センサ1156の温度測定値と流量センサ1154の温度センサの温度測定値との間で指定された差を維持することができるように、システムを動作させることができる。より詳細に後述するように、温度差は、約1.5℃、約2.0℃、約2.5℃、約3.0℃、約3.5℃、約4.0℃または約4.5℃の温度差値で維持することができる。図7A〜図8Bの例は、基準流量センサ(704−bまたは810)を有するものとして記載されているが、図11に関連して記載するように各システムを動作させることができ、基準流量センサの代わりに基準温度センサが用いられる。   FIG. 11 is comprised of a flow sensor 1154 disposed at the distal portion of the rod catheter or guidewire 1152, a reference temperature sensor 1156 disposed at the proximal portion of the rod catheter or guidewire 1152, and a sheath 1158. An example device is shown. Reference temperature sensor 1156 is coupled to the shaft and may or may not be covered by sheath 1158. In the example of FIG. 11, the system can be operated such that the specified difference between the temperature measurement of the reference temperature sensor 1156 and the temperature measurement of the temperature sensor of the flow sensor 1154 can be maintained. As will be described in more detail below, the temperature difference may be about 1.5 ° C, about 2.0 ° C, about 2.5 ° C, about 3.0 ° C, about 3.5 ° C, about 4.0 ° C, or about 4 ° C. It can be maintained at a temperature difference value of 5 ° C. While the example of FIGS. 7A-8B is described as having a reference flow sensor (704-b or 810), each system can be operated as described in connection with FIG. A reference temperature sensor is used instead of the sensor.

実装形態例では、本明細書の原理のうちの任意のものにより、かつ図3A〜図8Bまたは図11を含む図のうちの任意のものにおけるデバイスを、以下のように組織に対して医療治療処置を行うように実施することができる。デバイス例は、長尺部材と、長尺部材の遠位部に近接して配置された流量センサと、長尺部材の近位部に近接して配置された基準温度センサとを含む。流量センサおよび基準温度センサは、制御モジュールと通信する。この例では、制御モジュールを用いて、基準温度センサの測定値と流量センサの温度センサの測定値との間の温度差が維持される。たとえば、制御モジュールを用いて、行われている処置のさまざまな段階において、基準温度センサの温度測定値および/または流量センサの温度センサの温度測定値をモニタリングすることができる。モニタリングに基づいて、制御モジュールは、加熱素子に対して、熱を放出させるかまたは熱の放出を中止させるように信号を生成することができ、それにより、温度差が維持される。加熱素子に印加される信号を、メモリに格納し、通信インタフェースまたは通信プロトコルを用いて送信し、かつ/またはユーザインタフェース(ディスプレイ等)に読み出すことができる。   In an example implementation, a device according to any of the principles herein and in any of the figures including FIG. 3A-8B or FIG. It can be implemented to perform treatment. An example device includes an elongate member, a flow sensor disposed proximate to a distal portion of the elongate member, and a reference temperature sensor disposed proximate to a proximal portion of the elongate member. The flow sensor and the reference temperature sensor communicate with the control module. In this example, the control module is used to maintain the temperature difference between the measured value of the reference temperature sensor and the measured value of the temperature sensor of the flow sensor. For example, the control module can be used to monitor the temperature measurement of the reference temperature sensor and / or the temperature sensor of the flow sensor at various stages of the procedure being performed. Based on the monitoring, the control module can generate a signal to cause the heating element to release heat or stop releasing heat, thereby maintaining the temperature difference. The signal applied to the heating element can be stored in a memory, transmitted using a communication interface or communication protocol, and / or read out to a user interface (such as a display).

温度差は、一定温度差または時間変化する温度差として維持することができる。たとえば、一定温度差は、約1.5℃、約2.0℃、約2.5℃、約3.0℃、約3.5℃、約4.0℃または約4.5℃に維持することができる。   The temperature difference can be maintained as a constant temperature difference or a time-varying temperature difference. For example, the constant temperature difference is maintained at about 1.5 ° C, about 2.0 ° C, about 2.5 ° C, about 3.0 ° C, about 3.5 ° C, about 4.0 ° C or about 4.5 ° C. can do.

一例では、制御モジュールは、比例−積分−微分(PID)コントローラを含む。図12は、PIDコントローラ制御ループを実施する制御システム例を示す。図11に示すように、PIDコントローラは、入力として、流量センサの温度センサから電圧信号1202を受け取り、基準温度センサから電圧信号1204を受け取る。1206において、PIDコントローラは、3項制御、すなわち比例(P)値、積分(I)値および微分(D)値を求めるようにアルゴリズムおよび関連方法を適用する。これらの計算に基づいて、PIDコントローラは、温度センサからの測定信号の、温度センサの間の所望の温度差を維持する予測値からの誤差または偏差の程度を求める。PIDコントローラは、加熱素子制御アルゴリズム(および関連方法)をP値、I値およびD値の組合せに適用して、加熱素子1212に対する電圧制御式電流源1210に送信する信号を求める。電圧制御式電流源1210に送信される信号により、加熱素子に熱を放出させるかまたは熱の放出を中止させるように、加熱素子への電力が調整される。すなわち、PIDコントローラの適用は、基準温度センサの温度測定値を流量センサの温度センサの温度測定値と比較することと、比較に基づいて信号、たとえばPID補正信号を求めることと、制御モジュールを用いて、PID補正信号に基づいて加熱素子に対する信号を求めることとを含む。温度センサからPIDコントローラへのフィードバックの結果として、システムは、温度センサからの測定信号の、温度センサの間の所望の温度差を維持する予測値からの偏差を、最小化することができる。一例では、システムは、加熱素子に対して周波数は固定であるが振幅は変化する正弦波電流を生成するハードウェアを含むことができる。   In one example, the control module includes a proportional-integral-derivative (PID) controller. FIG. 12 illustrates an example control system that implements a PID controller control loop. As shown in FIG. 11, the PID controller receives as input the voltage signal 1202 from the temperature sensor of the flow sensor and the voltage signal 1204 from the reference temperature sensor. At 1206, the PID controller applies an algorithm and associated method to determine a three-term control, ie, a proportional (P) value, an integral (I) value, and a derivative (D) value. Based on these calculations, the PID controller determines the degree of error or deviation of the measurement signal from the temperature sensor from the predicted value that maintains the desired temperature difference between the temperature sensors. The PID controller applies a heating element control algorithm (and related methods) to the combination of the P value, I value, and D value to determine a signal to send to the voltage controlled current source 1210 for the heating element 1212. A signal sent to the voltage controlled current source 1210 adjusts the power to the heating element to cause the heating element to release heat or to stop releasing heat. That is, the application of the PID controller uses the control module to compare the temperature measurement value of the reference temperature sensor with the temperature measurement value of the temperature sensor of the flow sensor, obtain a signal, for example, a PID correction signal based on the comparison, and And determining a signal for the heating element based on the PID correction signal. As a result of feedback from the temperature sensor to the PID controller, the system can minimize the deviation of the measurement signal from the temperature sensor from the predicted value that maintains the desired temperature difference between the temperature sensors. In one example, the system can include hardware that generates a sinusoidal current that is fixed in frequency but varies in amplitude relative to the heating element.

実装形態例では、基準温度センサと流量センサの温度センサで測定された温度との間の、限定されないが約2℃等の一定の温度差を維持するように、制御モジュールを構成することができる。たとえば、流量センサの温度センサ(たとえば、サーミスタ)を約39℃まで加熱するように、加熱素子に電力を供給することができる。本明細書に記載するような制御モデルの使用により、この温度差が維持され、それにより、基準温度センサは、約2℃の一定の温度差、すなわち約37℃で維持される。加熱素子に印加される信号を、メモリに格納し、通信インタフェースを用いて通信し、かつ/またはユーザインタフェース(ディスプレイ等)に読み出すことができる。   In an example implementation, the control module can be configured to maintain a constant temperature difference, such as, but not limited to, about 2 ° C. between the temperature measured by the temperature sensor of the reference temperature sensor and the flow sensor. . For example, power can be supplied to the heating element to heat a temperature sensor (eg, a thermistor) of the flow sensor to about 39 ° C. By using a control model as described herein, this temperature difference is maintained, whereby the reference temperature sensor is maintained at a constant temperature difference of about 2 ° C., ie about 37 ° C. A signal applied to the heating element can be stored in a memory, communicated using a communication interface, and / or read out to a user interface (such as a display).

別の実装形態例では、デバイス例が処置、たとえば神経刺激、アブレーションまたは他の除神経処置中に使用されている間に、一定の温度差を維持するように、制御モジュールを構成することができる。処置中に流体流量が増大する場合、増大した流体流量は、流量センサの領域(結合された加熱素子および温度センサ)から熱を除去する。制御モジュールは、制御ループから、温度差が所望の値から逸脱している(たとえば、温度差が約2℃未満になっている)と判断する。制御モジュールは、加熱素子に熱を放出させ、温度差を所望の値(たとえば、約2℃の値)に戻すように信号を発生する。加熱素子に印加される信号を、メモリに格納し、通信インタフェースを用いて通信し、かつ/またはユーザインタフェース(ディスプレイ等)に読み出すことができる。この場合、信号は増大を示すことができ、それは、加熱素子に熱を放出させる制御を送信しているためである。   In another example implementation, the control module can be configured to maintain a constant temperature difference while the example device is being used during a procedure, such as neural stimulation, ablation, or other denervation procedure. . If the fluid flow rate increases during the procedure, the increased fluid flow rate removes heat from the area of the flow sensor (the combined heating element and temperature sensor). The control module determines from the control loop that the temperature difference deviates from a desired value (eg, the temperature difference is less than about 2 ° C.). The control module generates a signal to cause the heating element to release heat and return the temperature difference to a desired value (eg, a value of about 2 ° C.). A signal applied to the heating element can be stored in a memory, communicated using a communication interface, and / or read out to a user interface (such as a display). In this case, the signal can indicate an increase because it is sending a control to cause the heating element to release heat.

処置の段階により流体流量が低減する実装形態例では、低減した流体流量により、流量センサの領域(結合された加熱素子および温度センサ)から除去される熱が低減する。制御モジュールは、制御ループから、温度差が所望の値から逸脱している(たとえば、温度差が約2℃を超えるまで増大している可能性がある)と判断する。制御モジュールは、加熱素子に対して熱の放出を中止させて、温度差を所望の値(たとえば、約2℃の値)に戻すように信号を発生する。加熱素子に印加される信号を、メモリに格納し、通信インタフェースを用いて通信し、かつ/またはユーザインタフェース(ディスプレイ等)に読み出すことができる。この場合、信号は低減を示すことができ、それは、加熱素子に熱の放出を中止させる制御を送信しているためである。   In example implementations where the fluid flow rate is reduced by the stage of treatment, the reduced fluid flow rate reduces the heat removed from the flow sensor area (the combined heating element and temperature sensor). The control module determines from the control loop that the temperature difference deviates from the desired value (eg, the temperature difference may increase until it exceeds about 2 ° C.). The control module generates a signal to cause the heating element to stop releasing heat and return the temperature difference to a desired value (eg, a value of about 2 ° C.). A signal applied to the heating element can be stored in a memory, communicated using a communication interface, and / or read out to a user interface (such as a display). In this case, the signal can indicate a reduction because it sends a control that causes the heating element to stop releasing heat.

より正確な温度測定値、すなわち、体温の変化の影響を回避する測定値は、本明細書の原理による温度差測定を使用することによって得ることができる。温度差測定は、加熱素子に結合されていない基準温度センサと、加熱素子に結合されかつ加熱素子によって加熱される(流量センサを形成する)検知温度センサとを含む、2つ以上の温度センサを用いて行うことができる。加熱素子に結合された温度センサは、限定されないがロッドカテーテルあるいはガイドワイヤ等の長尺部材の遠位部あるいは近位部、または膨張式および/または拡張式本体を含む長尺部材の遠位部あるいは近位部に配置することができる。一例では、基準温度センサは、流量センサから少なくとも約0.5cm、少なくとも約1cm、少なくとも約1.5cm、あるいは少なくとも約2cmまたはそれを超える距離に配置することができる。   More accurate temperature measurements, i.e. measurements that avoid the effects of changes in body temperature, can be obtained by using temperature difference measurements according to the principles herein. The temperature difference measurement includes two or more temperature sensors, including a reference temperature sensor that is not coupled to the heating element, and a sensed temperature sensor that is coupled to the heating element and heated by the heating element (forms a flow sensor). Can be used. The temperature sensor coupled to the heating element includes, but is not limited to, the distal or proximal portion of an elongate member such as a rod catheter or guidewire, or the distal portion of an elongate member including an inflatable and / or expandable body Alternatively, it can be placed proximally. In one example, the reference temperature sensor can be located at a distance of at least about 0.5 cm, at least about 1 cm, at least about 1.5 cm, or at least about 2 cm or more from the flow sensor.

一例では、本明細書の原理のうちの任意のものにより、かつ図3A〜図8Bまたは図11を含む図のうちの任意のものにおけるデバイスは、複数の流量センサを含む2つ以上の流量センサを含むことができる。信号基準温度センサに、制御モジュールを介して2つ以上の流量センサを結合することができ、またはそれぞれの基準温度センサに各流量センサを結合することができる。   In one example, a device in accordance with any of the principles herein and in any of the figures including FIGS. 3A-8B or FIG. 11 includes two or more flow sensors including a plurality of flow sensors. Can be included. Two or more flow sensors can be coupled to the signal reference temperature sensor via a control module, or each flow sensor can be coupled to a respective reference temperature sensor.

実装形態例では、加熱素子への信号は、時間変化する電圧信号であり得る。たとえば、流量センサの加熱素子および温度センサの励起は、組織応答時間の逆数より大きいAC周波数を用いることであり得る。限定しない例として、約1kHz〜約100kHzの範囲のAC周波数での信号を用いて、偶発的に細動をもたらすリスクを低減させるように流量センサを駆動することができる。この範囲の周波数での動作により、より高い電流漏れの可能性もある。   In an example implementation, the signal to the heating element can be a time-varying voltage signal. For example, the heating element of the flow sensor and the excitation of the temperature sensor may be using an AC frequency that is greater than the inverse of the tissue response time. As a non-limiting example, a signal at an AC frequency in the range of about 1 kHz to about 100 kHz can be used to drive the flow sensor to reduce the risk of accidental fibrillation. There is also the potential for higher current leakage due to operation at frequencies in this range.

実装形態例では、加熱素子への信号は、電圧信号、電流信号、デジタル信号、または所望の温度差を維持するようにヒータに対して所望の温度で加熱させる命令を送信する他の任意の信号であり得る。信号を、読み出しかつ/あるいはプロットし、メモリに格納し、または他の方法で通信あるいは送信することができる。   In an example implementation, the signal to the heating element can be a voltage signal, a current signal, a digital signal, or any other signal that sends a command to the heater to heat at the desired temperature to maintain the desired temperature difference. It can be. The signal can be read and / or plotted, stored in memory, or otherwise communicated or transmitted.

実装形態例では、複数のデータ実行および測定値の分析を通して流量に制御信号をマッピングし、生理学的流量に制御信号の値を関連付ける標準または他の校正チャートを生成することができる。   In an example implementation, a standard or other calibration chart can be generated that maps the control signal to the flow rate through multiple data runs and analysis of the measured values and associates the value of the control signal with the physiological flow rate.

一例では、流体流量をセンシングしかつ/または定量化する、新規の信号処理アルゴリズムおよび関連方法ならびに(PIDコントローラソフトウェアを含む)制御モジュールが提供される。   In one example, novel signal processing algorithms and related methods and control modules (including PID controller software) are provided that sense and / or quantify fluid flow.

図13は、信号においてノイズから加熱素子の信号を抽出するように実施することができる復調例を示す。限定しない例として、位相同期ループ(PLL)を生成するプロセッサ実行可能命令を同期復調法とともに適用して、ノイズを排除し信号を導出することができる。少なくとも1つの位相同期ループを用いて、制御信号にセンシング信号をロックインすることができ、同期復調のためにヒータ信号にセンシング信号をロックインすることができる。データを復調するために同じ周波数が使用されるため、所望の信号はDC信号(振幅変調を表す)として抽出される。同期復調により、所望の信号を干渉する可能性がある、デバイスの環境によって注入されたノイズを排除する、ナローバンドフィルタが提供される。   FIG. 13 shows a demodulation example that can be implemented to extract the heating element signal from the noise in the signal. As a non-limiting example, a processor-executable instruction that generates a phase locked loop (PLL) can be applied with a synchronous demodulation method to eliminate noise and derive a signal. The sensing signal can be locked into the control signal using at least one phase locked loop, and the sensing signal can be locked into the heater signal for synchronous demodulation. Since the same frequency is used to demodulate the data, the desired signal is extracted as a DC signal (representing amplitude modulation). Synchronous demodulation provides a narrowband filter that eliminates noise injected by the device environment that can interfere with the desired signal.

温度差測定および制御モジュールの機能により、広いダイナミックレンジにわたる拍動流の測定が容易になる。その結果、本明細書のシステムおよび方法は、限定されないが、頸動脈洞除神経、頸動脈小体破壊、迷走神経刺激、肺動脈除神経、腹腔神経節破壊、***アブレーションまたは腎除神経処置等の処置中に、臨床的エンドポイントを求める方法を提供する。   The temperature difference measurement and control module functions facilitate the measurement of pulsatile flow over a wide dynamic range. As a result, the systems and methods herein include, but are not limited to, carotid sinus denervation, carotid body destruction, vagus nerve stimulation, pulmonary artery denervation, celiac ganglion destruction, bladder triangulation or renal denervation treatment, etc. Provide a method to determine clinical endpoints during treatment.

一例では、本明細書に記載する原理による任意のシステムまたはデバイスを、(本明細書に記載するポリマー材料のうちの任意のものを含む)ポリマー材料等の封止材料によって完全にまたは少なくとも部分的に封止することができる。封止材料は、任意の電子または他のタイプの構成要素を含む、本明細書に記載するシステムまたはデバイスの少なくとも1つの構成要素をラミネートし、平坦化し、または中に入れるために使用することができる任意の材料であり得る。たとえば、本明細書に記載する原理による任意のシステムまたはデバイスを加工する方法は、システムまたはデバイスを封止することをさらに含むことができる。一例では、封止材料は、膨張式および/または拡張式本体ならびに電子回路または複数の電極を含むデバイスの上に配置するかまたは他の方法でデバイスに付与することができる。一例では、封止材料としてポリウレタンを使用することができる。別の例では、封止材料は、膨張式および/または拡張式本体用の材料と同じ材料であり得る。本明細書に記載するシステムまたはデバイスの任意の部分を封止することは、システムまたはデバイスの機械的安定性および頑強性を向上させ、または使用中にシステムあるいはデバイスに加えられる応力あるいは歪みに対して、システムあるいはデバイスの電子コンポーネントの電子性能を維持するために有用であり得る。   In one example, any system or device according to the principles described herein is completely or at least partially covered by a sealing material, such as a polymer material (including any of the polymer materials described herein). Can be sealed. The sealing material may be used to laminate, planarize, or enclose at least one component of the system or device described herein, including any electronic or other type of component. It can be any material that can. For example, a method of processing any system or device according to the principles described herein can further include encapsulating the system or device. In one example, the sealing material can be placed on or otherwise applied to the device including the inflatable and / or expandable body and the electronic circuit or electrodes. In one example, polyurethane can be used as the sealing material. In another example, the sealing material can be the same material as that for the inflatable and / or expandable body. Sealing any part of the system or device described herein improves the mechanical stability and robustness of the system or device, or against stress or strain applied to the system or device during use. And can be useful for maintaining the electronic performance of the electronic components of the system or device.

本明細書に記載する原理によるデバイス例のうちの任意のものにおいて、弾性特性を有する任意の材料から、封止材料を形成することができる。たとえば、封止は、ポリマーまたは高分子材料から形成することができる。適用可能なポリマーまたは高分子材料の限定しない例としては、限定されないが、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート(PET)、シリコーンまたはポリウレタンが挙げられる。適用可能なポリマーまたは高分子材料の他の限定しない例としては、プラスチック、エラストマー、熱可塑性エラストマー、弾塑性材料、サーモスタット、熱可塑性材料、アクリル樹脂、アセタールポリマー、生分解性ポリマー、セルロース系ポリマー、フルオロポリマー、ナイロン、ポリアクリロニトリルポリマー、ポリアミド−イミドポリマー、ポリアリレート、ポリベンゾイミダゾール、ポリブチレン、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリエーテルイミド、ポリエチレン、ポリエチレンコポリマーおよび変性ポリエチレン、ポリケトン、ポリ(メチルメタクリレート、ポリメチルペンテン、ポリフェニレンオキシドおよびポリフェニレンスルファイド、ポリフタルアミド、ポリプロピレン、ポリウレタン、スチレン樹脂、スルホン系樹脂、ビニル系樹脂、またはこれらの材料の任意の組合せが挙げられる。一例では、本明細書におけるポリマーまたは高分子材料は、DYMAX(商標)ポリマー(Dymax Corporation,コネチカット州トリントン)あるいは他のUV硬化性ポリマー、または限定されないがECOFLEX(登録商標)(BASF,ニュー・ジャージー州フローラム・パーク)等のシリコーンであり得る。   In any of the example devices according to the principles described herein, the encapsulating material can be formed from any material having elastic properties. For example, the seal can be formed from a polymer or polymeric material. Non-limiting examples of applicable polymer or polymeric materials include, but are not limited to, polyimide, polyethylene terephthalate (PET), silicone or polyurethane. Other non-limiting examples of applicable polymers or polymeric materials include plastics, elastomers, thermoplastic elastomers, elastoplastic materials, thermostats, thermoplastic materials, acrylic resins, acetal polymers, biodegradable polymers, cellulosic polymers, Fluoropolymer, nylon, polyacrylonitrile polymer, polyamide-imide polymer, polyarylate, polybenzimidazole, polybutylene, polycarbonate, polyester, polyetherimide, polyethylene, polyethylene copolymer and modified polyethylene, polyketone, poly (methyl methacrylate, polymethylpentene, Polyphenylene oxide and polyphenylene sulfide, polyphthalamide, polypropylene, polyurethane, styrene resin, sulfone Resin, vinyl-based resin, or any combination of these materials, in one example, the polymer or polymeric material herein is DYMAX ™ polymer (Dymax Corporation, Torrington, Conn.) Or other UV curing. Or a silicone such as, but not limited to, ECOFLEX® (BASF, Florum Park, NJ).

生物医学的デバイスの用途の場合、封止材は生体適合性であるべきである。伸縮性相互接続は、機械的補強としても作用するポリイミドに埋め込むことができる。
一例では、本明細書の原理によるシステムまたはデバイスのうちの任意のものを、システムまたはデバイスの機能層が、システムまたはデバイスの中立機械平面(neutral mechanical plane)(NMP)または中立機械表面(neural mechanical surface)(NMS)に位置するように、膨張式および/または拡張式本体の上に配置することができる。NMPまたはNMSは、システムまたはデバイスに対するデバイス層の厚さを通して、いかなる加えられる歪みも最小化されるかまたは実質的にゼロである位置にある。一例では、本明細書に記載する原理によるシステムまたはデバイスの機能層は、複数のセンシング素子、連結バス、ならびに/または可撓性環状相互接続および複数の電極を含む伸縮性電子システムを含む。
For biomedical device applications, the encapsulant should be biocompatible. The stretch interconnect can be embedded in polyimide that also acts as a mechanical reinforcement.
In one example, any of the systems or devices according to the principles of the present specification may be used when the system or device functional layer is a neutral mechanical plane (NMP) or neutral mechanical surface of the system or device. It can be placed over the inflatable and / or expandable body so that it is located in the surface (NMS). The NMP or NMS is in a position where any applied strain is minimized or substantially zero through the thickness of the device layer for the system or device. In one example, a functional layer of a system or device according to the principles described herein includes a plurality of sensing elements, a coupling bus, and / or a stretchable electronic system that includes a flexible annular interconnect and a plurality of electrodes.

NMPまたはNMSの位置は、システムまたはデバイスのさまざまな層に歪み隔離に役立つ材料を導入することにより、システムまたはデバイスの層構造に対して変更することができる。さまざまな例では、本明細書に記載するポリマー材料を、歪み隔離材料としての役割を果たすように導入することができる。たとえば、本明細書において上述した封止材料を用いて、たとえば封止材料タイプおよび/または層厚さを変化させることにより、NMPまたはNMSを位置決めすることができる。たとえば、本明細書に記載する機能層の上に配置された封止材料の厚さを、システムまたはデバイス全体の厚さに対して機能層を押し下げるように変更する(たとえば、低減させるかまたは増大させる)ことができ、それにより、機能層に対してNMPまたはNMSの位置を変更することができる。別の例では、封止材料の弾性(ヤング)率の何らかの相違を含む、封止のタイプ。   The location of the NMP or NMS can be altered with respect to the layer structure of the system or device by introducing materials that aid in strain isolation into the various layers of the system or device. In various examples, the polymeric materials described herein can be introduced to serve as strain isolation materials. For example, the NMP or NMS can be positioned using, for example, the sealing material type and / or layer thickness using the sealing material described hereinabove. For example, the thickness of the sealing material disposed over the functional layer described herein is changed (eg, reduced or increased) to push the functional layer down relative to the thickness of the entire system or device Thereby changing the position of the NMP or NMS relative to the functional layer. In another example, a type of sealing that includes some difference in the elastic (Young) modulus of the sealing material.

別の例では、機能層に対してNMPまたはNMSを位置決めするように、機能層と膨張式および/または拡張式本体との間に、歪み隔離を提供することができる材料の少なくとも部分的な中間層を配置することができる。一例では、本明細書に記載するポリマー材料、エアロゲル材料、または適用可能な弾性機械的特性を有する他の任意の材料から、中間層を形成することができる。   In another example, at least a partial middle of a material that can provide strain isolation between the functional layer and the inflatable and / or expandable body to position the NMP or NMS relative to the functional layer. Layers can be placed. In one example, the intermediate layer can be formed from a polymeric material, an airgel material, or any other material having applicable elasto-mechanical properties as described herein.

本明細書に記載する原理に基づいて、限定されないが機能層等の歪み感受性構成要素を含むシステムまたはデバイスの層に近接して、同じ場所に、または隣接して、NMPまたはNMSを配置することができる。層は、加えられる歪みのレベルに応じて破砕しやすいかまたはその性能が他の方法で損なわれる可能性がある場合、「歪み感受性が高い」とみなすことができる。NMPまたはNMSが歪み感受性構成要素と同じ場所にあるのではなくそれに近接している例では、NMPまたはNMSの位置は、歪み隔離層がない場合に本来歪み感受性構成要素にかけられる歪みを実質的に低下させる等、歪み感受性構成要素に対して機械的利益を依然として提供することができる。さまざまな例では、NMSまたはNMP層は歪み感受性構成要素に近接しているとみなされ、それにより、膨張式本体が膨張したとき、所与の加えられる歪みに対して、歪み感受性構成要素における歪みの少なくとも10%、20%、50%または75%の低減が可能になる。   Based on the principles described herein, placing an NMP or NMS in close proximity, at the same location, or adjacent to a layer of a system or device that includes, but is not limited to, a strain sensitive component such as a functional layer Can do. A layer can be considered "strain sensitive" if it is prone to crushing depending on the level of strain applied or its performance can be compromised in other ways. In the example where the NMP or NMS is not in the same location as the strain sensitive component but close to it, the location of the NMP or NMS substantially reduces the strain that would otherwise be applied to the strain sensitive component in the absence of a strain isolation layer. Mechanical benefits can still be provided for strain sensitive components, such as lowering. In various examples, the NMS or NMP layer is considered proximate to the strain sensitive component, so that when the inflatable body expands, the strain in the strain sensitive component for a given applied strain. Reduction of at least 10%, 20%, 50% or 75% of

さまざまな例では、機能層内を含む、歪み感受性構成要素と同じ場所である位置に、封止材料および/または中間層材料を配置することができる。たとえば、機能層内の位置を含む、封止材料および/または中間層材料のいくつかの部分に、歪み感受性構成要素を点在させることができる。   In various examples, the sealing material and / or interlayer material can be placed at a location that is in the same location as the strain sensitive component, including within the functional layer. For example, strain sensitive components can be interspersed in several portions of the sealing material and / or interlayer material, including locations within the functional layer.

本明細書に記載する原理によるデバイス例のうちの任意のものにおいて、伸縮性相互接続の一部、電極およびメインバスの一部を、導電性材料から形成することができる。本明細書に記載する例のうちの任意のものにおいて、導電性材料は、限定されないが、金属、金属合金、導電性ポリマーまたは他の導電性材料であり得る。一例では、コーティングの金属または金属合金としては、限定されないが、アルミニウム、ステンレス鋼、または遷移金属(銅、銀、金、白金、亜鉛、ニッケル、チタン、クロムあるいはパラジウムまたはそれらの任意の組合せを含む)、および炭素を含む合金等、任意の適用可能な金属合金を挙げることができる。他の限定しない例では、好適な導電性材料としては、シリコン系導電性材料、酸化インジウムスズあるいは他の透明な導電性酸化物を含む半導体系導電性材料、またはIII−IV族導体(GaAsを含む)を挙げることができる。半導体系導電性材料は、ドープすることができる。   In any of the example devices according to the principles described herein, a portion of the stretch interconnect, a portion of the electrode, and a portion of the main bus can be formed from a conductive material. In any of the examples described herein, the conductive material can be, but is not limited to, a metal, metal alloy, conductive polymer, or other conductive material. In one example, the coating metal or metal alloy includes, but is not limited to, aluminum, stainless steel, or a transition metal (copper, silver, gold, platinum, zinc, nickel, titanium, chromium or palladium or any combination thereof) ), And any applicable metal alloy, such as an alloy containing carbon. In other non-limiting examples, suitable conductive materials include silicon-based conductive materials, semiconductor-based conductive materials including indium tin oxide or other transparent conductive oxides, or III-IV conductors (GaAs). Include). The semiconductor-based conductive material can be doped.

本明細書に記載する構造例のうちの任意のものにおいて、伸縮性相互接続は、厚さが約0.1μm、約0.3μm、約0.5μm、約0.8μm、約1μm、約1.5μm、約2μmまたはそれを超えることができる。緩衝構造体および/または可撓性基部は、厚さが、約5μm、約7.5μm、約9μm、約12μmまたはそれを超えることができる。本明細書における任意の例では、封止材は、厚さが、約100μm、約125μm、約150μm、約175μm、約200μm、約225μm、約250μm、約300μmまたはそれを超えることができる。   In any of the example structures described herein, the stretch interconnect has a thickness of about 0.1 μm, about 0.3 μm, about 0.5 μm, about 0.8 μm, about 1 μm, about 1 .5 μm, about 2 μm or more. The buffer structure and / or flexible base can have a thickness of about 5 μm, about 7.5 μm, about 9 μm, about 12 μm or more. In any example herein, the encapsulant can have a thickness of about 100 μm, about 125 μm, about 150 μm, about 175 μm, about 200 μm, about 225 μm, about 250 μm, about 300 μm or more.

図14Aおよび図14Bは、微細加工することができる、本明細書に記載するデバイス例のさまざまな構成要素の断面積層構造を示す。図14Aは、電極の積層構造を示し、それは、ポリマー層1402、導電性材料の層1404、および電極の周囲のポリマーの環状構造体1406を含む。図14Bは、伸縮性相互接続の積層構造を示し、それは、ポリマー層1402、導電性材料の層1404およびポリマーの層1406を含む。図14Cは、膨張式および/または拡張式本体の上に配置された流量センサの積層構造を示し、それは、ポリマー層1402、導電性材料の層1404、ポリマーの層1406、流量センサ1408および封止層1410を含む。一例では、それらの構成要素は、担持基材の上で加工され、担持基材から切り離され、膨張式および/または拡張式本体の上に配置され得る。   14A and 14B show cross-sectional stacks of various components of the example devices described herein that can be microfabricated. FIG. 14A shows a stacked structure of electrodes, which includes a polymer layer 1402, a layer of conductive material 1404, and a polymer annular structure 1406 around the electrode. FIG. 14B shows a laminate structure of stretch interconnects, which includes a polymer layer 1402, a layer of conductive material 1404 and a layer of polymer 1406. FIG. 14C shows a stacked structure of flow sensors disposed on the inflatable and / or expandable body, which includes a polymer layer 1402, a layer of conductive material 1404, a layer of polymer 1406, a flow sensor 1408 and a seal. Layer 1410 is included. In one example, the components can be processed on a support substrate, detached from the support substrate, and placed on an inflatable and / or expandable body.

図14Aおよび図14Bのデバイス例に対する限定しない加工プロセス例は以下の通りである。微細加工および転写印刷プロセスを用いて、約1ミクロン〜約5ミクロンの厚さになるように、電極を加工することができる。センサは3オメガセンサ(後述する)とすることができ、純金またはCu−Au−Ni加工技法を用いて(流量センサを含む)表面実装構成要素を加工することができる。加工された電子構造体は、膨張式および/または拡張式本体(限定されないが、カテーテルのバルーン等)の表面に集積される。図14Aおよび図14Bのデバイス構造例では、ポリイミドは、厚さが約25ミクロンであり得る。封止材として樹脂および溶剤から形成されたポリウレタンを用いて、膨張式および/または拡張式本体の表面上で電極および他の構成要素のアレイを平坦化することができる。封止材は、デバイス例の組織内腔へのシース挿入中に耐久性を与えるのに役立つ。   Non-limiting example processing processes for the example devices of FIGS. 14A and 14B are as follows. Using microfabrication and transfer printing processes, the electrodes can be processed to a thickness of about 1 micron to about 5 microns. The sensor can be a 3 omega sensor (discussed below) and surface mount components (including flow sensors) can be fabricated using pure gold or Cu—Au—Ni processing techniques. The processed electronic structure is integrated on the surface of an inflatable and / or expandable body (such as but not limited to a catheter balloon). In the example device structure of FIGS. 14A and 14B, the polyimide can be about 25 microns thick. Polyurethanes formed from resins and solvents as the encapsulant can be used to planarize arrays of electrodes and other components on the surface of inflatable and / or expandable bodies. The sealant helps to provide durability during sheath insertion into the tissue lumen of the example device.

一例では、微細加工された流量センサ、(アブレーションRF電極を含む)電極アレイ、電子回路およびデバイス例の他の構成要素は、超薄型であり、膨張式または拡張式表面の機械的特性と実質的に同様であるかまたは一致する機械的特性を有している。   In one example, microfabricated flow sensors, electrode arrays (including ablation RF electrodes), electronic circuits, and other components of the example device are ultra-thin, substantially with mechanical properties and inflatable or expandable surface mechanical properties. Have similar or consistent mechanical properties.

本明細書に記載する任意のデバイス例を用いて、腎動脈を含む組織に対して処置を行うシステムおよび方法について説明する。方法例は、組織に近接してデバイス例を配置することと、組織に適用されるべき治療を適用することと、本明細書に記載するような流量センサの流量測定値を記録して、デバイス例に近接する流体の流量の指標を提供することとを含む。   Systems and methods for treating tissue, including renal arteries, are described using any of the example devices described herein. An example method includes placing an example device proximate to tissue, applying a therapy to be applied to the tissue, and recording a flow measurement of a flow sensor as described herein to Providing an indication of fluid flow rate proximate to the example.

一例では、治療は、組織にアブレーションを適用する、すなわちRFエネルギー、加熱あるいは冷凍(極低温)の形態のエネルギーを適用することを含むことができる。一例では、組織に近接する神経を破壊するように治療が行われる。   In one example, the treatment can include applying ablation to the tissue, ie applying energy in the form of RF energy, heating or freezing (cryogenic). In one example, treatment is performed to destroy nerves proximate to the tissue.

一例では、本方法は、温度センサに近接して加熱素子として構成された流量センサ素子を含むデバイス例を用いて行うことができる。この例では、加熱素子の動作点をモニタリングして、流量の指標を提供することができる。一例では、RF電極に近接する組織の表面にRFエネルギーを適用した後に、流量センサの流量測定値の記録を行うことができる。別の例では、RF電極に近接する組織の表面にRFエネルギーを適用する前に、流量センサの流量測定値の記録を行うことができる。   In one example, the method can be performed using an example device that includes a flow sensor element configured as a heating element in proximity to a temperature sensor. In this example, the operating point of the heating element can be monitored to provide an indication of the flow rate. In one example, the flow rate measurement of the flow sensor can be recorded after applying RF energy to the surface of the tissue proximate to the RF electrode. In another example, a flow rate measurement of the flow sensor can be recorded before applying RF energy to the tissue surface proximate to the RF electrode.

一例では、RFエネルギーの適用の前および後に温度測定を行って、行われている治療処置の前にかつその後に、流体(血液等)の流量の指標を得ることができる。
一例では、処置の有効性をモニタリングし、処置に対する臨床的エンドポイントを確定する、システム、方法およびデバイス。本明細書に記載する原理によれば、処置は、限定されないが、RFエネルギー、加熱または冷凍(極低温)の形態のエネルギーを神経に適用することによる等、アブレーション等により、腎神経を破壊する任意の処置であり得る。処置は、組織に対する損傷のリスクの可能性があるように、処置の成功に関するフィードバックなしにむやみに完了するようには行われない。本明細書に記載するシステム、方法およびデバイス例は、(流体流量の測定値に基づく等)腎血行動態に基づく腎除神経処置の評価を提供する。
In one example, temperature measurements can be taken before and after application of RF energy to provide an indication of the flow rate of fluid (such as blood) before and after the therapeutic treatment being performed.
In one example, systems, methods and devices that monitor the effectiveness of a treatment and establish a clinical endpoint for the treatment. According to the principles described herein, the treatment destroys the renal nerve, such as, but not limited to, by ablation, etc., such as by applying RF energy, energy in the form of heat or freezing (cryogenic) to the nerve. It can be any treatment. The procedure is not performed indiscriminately without feedback on the success of the procedure, as there is a risk of damage to the tissue. The systems, methods, and device examples described herein provide for evaluation of renal denervation treatment based on renal hemodynamics (such as based on fluid flow measurements).

本明細書に記載する任意の例では、本明細書に記載するシステムおよび方法による評価モジュールが提供され、そこでは、評価モジュールは、プロセッサとプロセッサ実行可能命令を格納するメモリとを含む。プロセッサ実行可能命令の実行により、評価モジュールは、流量を示すデータを用いて臨床処置の有効性を示すことを含む、本明細書に記載する任意の方法に関連する行為を行う。   In any example described herein, an evaluation module in accordance with the systems and methods described herein is provided, where the evaluation module includes a processor and a memory that stores processor-executable instructions. Execution of the processor-executable instructions causes the evaluation module to perform actions related to any method described herein, including indicating the effectiveness of the clinical procedure using data indicative of the flow rate.

一例では、方法例は、(組織にRFエネルギーを適用する有効性を含む)神経を破壊する治療処置の有効性の指標として、治療を行った後の流体の流量の増大の指標を用いることを含むことができる。たとえば、処置の実施のエンドポイントの指標として使用されること等、処置の有効性の指標として、流体流量の事前設定値または流量の臨床的に望ましい増大の割合を用いることができる。限定しない例として、神経を破壊する処置を行う前に、本明細書に記載する流量センサを用いて、ベースライン流量を測定することができる。ベースライン流量に基づいて、流体流量の望ましい事前設定値または臨床的に望ましい流量の増大の割合を求めることができる。たとえば、流体流量の事前設定値または臨床的に望ましい流量の増大の割合は、腎血流量に対する値の平均(average)範囲、平均(mean)範囲または中央範囲に流量を戻すために必要な量として設定することができる。フィードバック評価において、処置を行い、その後、本明細書に記載する原理に従って流量センサ測定データに基づいて流量を再測定/再確定し、再測定された流量を流量の事前設定値または臨床的に望ましい流量の増大の割合と比較することができる。流体流量の望ましい事前設定値または臨床的に望ましい流量の増大の割合が得られなかった場合、処置を繰り返し、流量を再測定することができる。流体流量の望ましい事前設定値または臨床的に望ましい流量の増大の割合が得られた場合、それはエンドポイントを示し、処置を中断することができる。一例では、方法例は、(RFエネルギーを組織に適用する有効性を含む)治療の有効性がないことの指標として、または、治療処置を繰り返すか、中断するかまたは変更するべきであることの指標として、治療を行った後の流体の流量がほとんどまたはまったく増大しないという指標を用いることを含むことができる。流体流量の望ましい事前設定値または臨床的に望ましい流量の増大の割合が得られなかった場合、所望の転帰を達成するように処置を変更することができる。一例では、エンドポイントが示されるまで、処置を行い、流量を再測定し、流体流量の事前設定値または臨床的に望ましい流量の増大の割合と比較するフィードバックを繰り返すことができる。   In one example, the example method uses an indication of an increase in fluid flow after treatment as an indicator of the effectiveness of a therapeutic procedure that destroys nerves (including the effectiveness of applying RF energy to tissue). Can be included. For example, a pre-set value of fluid flow rate or a clinically desirable rate of increase in flow rate can be used as an indication of treatment effectiveness, such as being used as an indication of the endpoint of the treatment implementation. As a non-limiting example, the baseline flow rate can be measured using the flow sensor described herein prior to performing a procedure that destroys the nerve. Based on the baseline flow rate, a desired preset value for the fluid flow rate or a rate of increase in the clinically desired flow rate can be determined. For example, the fluid flow preset value or the rate of increase in clinically desired flow rate is the amount required to return the flow to the average range, mean range, or median range of values for renal blood flow. Can be set. In the feedback assessment, treatment is performed and then the flow rate is re-measured / re-established based on the flow sensor measurement data according to the principles described herein, and the re-measured flow rate is pre-set or clinically desirable. It can be compared with the rate of increase in flow rate. If the desired preset value of the fluid flow rate or the rate of increase in the clinically desired flow rate is not obtained, the procedure can be repeated and the flow rate can be re-measured. If a desired preset value of fluid flow or a rate of increase in clinically desired flow is obtained, it indicates an endpoint and treatment can be interrupted. In one example, the example method may indicate that the therapy is ineffective (including the effectiveness of applying RF energy to the tissue) or that the therapy procedure should be repeated, interrupted, or changed. The indication can include using an indication that the flow rate of the fluid after treatment has little or no increase. If a desired preset value of fluid flow or a rate of increase in clinically desired flow is not obtained, the procedure can be modified to achieve the desired outcome. In one example, treatment can be performed, the flow rate remeasured, and the feedback compared to a pre-set value of the fluid flow rate or a rate of increase in the clinically desired flow rate can be repeated until an endpoint is indicated.

腎動脈に対する処置に関して、評価について記載しているが、処置の有効性の評価を他の系で行うことができる。たとえば、流量測定値を用いて処置の有効性を確定する本明細書に記載する評価を、肺静脈、冠動脈、末梢血管、心内腔、および内部の流量を評価することができる他の任意の内腔等、他の組織内腔内で行われている処置に適用することができる。   Although evaluation is described with respect to treatment for renal arteries, evaluation of treatment effectiveness can be performed in other systems. For example, the assessment described herein that uses flow measurements to determine the effectiveness of a treatment can be used to assess pulmonary veins, coronary arteries, peripheral blood vessels, heart lumens, and any other flow that can be assessed. It can be applied to procedures performed in other tissue lumens, such as lumens.

一例では、本方法は、ペーシング電極に近接する組織の一部に電気刺激を送達するように、デバイス例の少なくとも1つのペーシング電極を作動させることを含むことができる。たとえば、本方法は、(流量センサの流量測定値を記録すること含む)流量測定値を記録する前に、ペーシング電極に近接する組織の一部に電気刺激を送達することを含むことができる。   In one example, the method can include actuating at least one pacing electrode of the example device to deliver electrical stimulation to a portion of tissue proximate to the pacing electrode. For example, the method can include delivering electrical stimulation to a portion of tissue proximate to the pacing electrode prior to recording the flow measurement (including recording the flow measurement of the flow sensor).

バルーンカテーテルとして構成されるデバイス例を用いる腎動脈組織に対する処置を行う、限定しないプロセス手順例は以下の通りである。
・初期測定を行う(たとえば、ベースライン流量を得る)
・カテーテルバルーンを膨張させて血流を阻止する
・本明細書に記載するデバイスまたは方法の例のうちの任意のものを用いて腎流量を測定する
・腎動脈をペーシングする(たとえば、システムの電極を用いて組織に電気信号を与える)
・カテーテルバルーンを収縮させる
・本明細書に記載するデバイスまたは方法の例のうちの任意のものを用いて「アブレーション前」流量を測定する
・カテーテルバルーンを膨張させる
・腎動脈のアブレーションを行う(たとえば、RFエネルギー、加熱およびクライオアブレーションを含むエネルギーを組織に適用して、損傷および壊死をもたらす)
・カテーテルバルーンを収縮させる
・本明細書に記載するデバイスまたは方法の例のうちの任意のものを用いて「アブレーション後」流量を測定する
バルーンカテーテルとして構成されるデバイス例を用いる腎動脈組織に対する腎除神経の限定しないプロセス手順例は以下の通りである。
・腎動脈をペーシングする(たとえば、システムの電極を用いて組織に電気信号を与える)
・本明細書に記載するデバイスまたは方法の例のうちの任意のものを用いて「アブレーション前」流量を測定する
・腎動脈のアブレーションを行う(たとえば、RFエネルギー、加熱およびクライオアブレーションを含むエネルギーを適用して、損傷および壊死をもたらす)
・腎動脈をペーシングする(たとえば、システムの電極を用いて組織に電気信号を与える)
・本明細書に記載するデバイスまたは方法の例のうちの任意のものを用いて「アブレーション後」流量を測定する
図15のフローチャートは、アブレーション処置を含む処置を行っている間に評価を行う別の限定しない方法例を示す。この例では、腎動脈内の血流量の2倍または3倍の増大が、フィードバック評価において処置を適用するエンドポイントの指標として使用される事前設定条件である。ブロック1502において、ベースライン流量を測定する。ブロック1504において、限定されないが、本明細書に記載するデバイス例を用いて行われる処置等の処置を、組織に対して行う。ブロック1506において、本明細書に記載する原理に従って流量センサ測定データに基づいて、その後再測定/再確定された流量。ブロック1508において、フィードバック評価において、再測定された流量を、流量の望ましい事前設定値または臨床的に望ましい流量の増大の割合と比較する。流体流量の望ましい事前設定値または臨床的に望ましい流量の増大の割合が得られた場合(ブロック1510)、それはエンドポイントを示し(1512)、処置を中断することができる。流体流量の望ましい事前設定値または臨床的に望ましい流量の増大の割合が得られなかった場合(ブロック1514)、処置を繰り返すことができ(ブロック1516)、流量を再測定し、流体流量の事前設定値または臨床的に望ましい流量の増大の割合と比較することができる(1518)。流体流量の望ましい事前設定値または臨床的に望ましい流量の増大の割合が得られた場合(ブロック1520)、それはエンドポイントを示し(1512)、処置を中断することができる。流体流量の望ましい事前設定値または臨床的に望ましい流量の増大の割合が得られなかった場合(ブロック1522)、所望の転帰を達成するように処置を変更することができる。たとえば、ブロック1524に示すように、器具の位置を、組織の他のいずれかの領域に変更して、治療処置を繰り返すことができる。一例では、エンドポイントが示されるまで、処置を行い、流量を再測定し、流体流量の事前設定値または臨床的に望ましい流量の増大の割合と比較するフィードバックを繰り返すことができる。
An example non-limiting process procedure for treating a renal artery tissue using an example device configured as a balloon catheter is as follows.
Make initial measurements (eg, get baseline flow)
• Inflating the catheter balloon to prevent blood flow • Measuring renal flow using any of the examples of devices or methods described herein • Pacing the renal artery (eg, system electrodes To give an electrical signal to the tissue)
-Deflate the catheter balloon-measure the "pre-ablation" flow rate using any of the examples of devices or methods described herein-inflate the catheter balloon-ablate the renal artery (eg, Apply energy to the tissue, including RF energy, heating and cryoablation, resulting in damage and necrosis)
• deflate the catheter balloon • measure the “post-ablation” flow rate using any of the examples of devices or methods described herein; renal for renal artery tissue using an example device configured as a balloon catheter An example non-limiting process procedure example is as follows.
Pacing the renal arteries (eg, applying electrical signals to the tissue using system electrodes)
Measure “pre-ablation” flow using any of the examples of devices or methods described herein. Perform ablation of the renal artery (eg, energy including RF energy, heating and cryoablation). Apply and cause damage and necrosis)
Pacing the renal arteries (eg, applying electrical signals to the tissue using system electrodes)
Measure “post-ablation” flow rate using any of the examples of devices or methods described herein. The flowchart of FIG. 15 is an alternative to performing an assessment while performing a procedure that includes an ablation procedure. An example of a non-limiting method is shown. In this example, a 2- or 3-fold increase in blood flow in the renal artery is a preset condition used as an endpoint indicator for applying treatment in the feedback assessment. At block 1502, the baseline flow rate is measured. At block 1504, a procedure is performed on the tissue, such as, but not limited to, a procedure performed using the example device described herein. At block 1506, a flow that is subsequently re-measured / re-established based on flow sensor measurement data in accordance with the principles described herein. At block 1508, in the feedback evaluation, the remeasured flow rate is compared to a desired preset flow rate or a rate of increase in clinically desired flow rate. If a desired preset value of fluid flow or a rate of increase in clinically desired flow is obtained (block 1510), it indicates an endpoint (1512) and the treatment can be interrupted. If the desired preset flow rate or the rate of increase in clinically desired flow rate is not obtained (block 1514), the procedure can be repeated (block 1516), the flow rate is re-measured, and the fluid flow preset It can be compared (1518) to a value or rate of increase in clinically desirable flow rate. If a desired preset value of fluid flow or a rate of increase in clinically desired flow is obtained (block 1520), it indicates an endpoint (1512) and the treatment can be interrupted. If the desired preset flow rate or rate of increase in the clinically desired flow rate is not obtained (block 1522), the procedure can be modified to achieve the desired outcome. For example, as shown in block 1524, the position of the instrument can be changed to any other region of tissue and the treatment procedure can be repeated. In one example, treatment can be performed, the flow rate remeasured, and the feedback compared to a pre-set value of the fluid flow rate or a rate of increase in the clinically desired flow rate can be repeated until an endpoint is indicated.

一例では、本明細書に記載するシステムおよび方法による評価モジュールが提供され、評価モジュールは、プロセッサとプロセッサ実行可能命令を格納するメモリとを含む。プロセッサ実行可能命令の実行により、評価モジュールは、図15に関連することを含む、本明細書に記載する方法例のうちの任意のものを行う。   In one example, an evaluation module in accordance with the systems and methods described herein is provided, which includes a processor and a memory that stores processor-executable instructions. By execution of the processor-executable instructions, the evaluation module performs any of the example methods described herein, including those related to FIG.

本明細書におけるシステム、方法および装置の例を用いて、処置の実施の段階とともに処置の完了のモニタリングを改善することができる。行われている処置の実施の前の拍動流体流の測定値を用いて、ベースライン流体流を示すパラメータに対する定量値を提供することができる。処置の実施中のサイクル前およびサイクル後の間の拍動流体流の測定値を用いて、処置の有効性に関するフィードバックを、たとえば臨床医または他の医師に提供することができる。流量測定値の分析に基づいて、処置のエンドポイントを確定することができる。たとえば、本方法を、組織内腔内のセンシングおよび治療に対して実施することができる。たとえば、腎除神経処置において、長尺体をシース内に挿入し、腎動脈に達するまで大腿深静脈を通して誘導することができる。アブレーション処置または他の処置の前に、その間にかつその後に、流体流量の測定とともに、センサを用いて、腎神経をマッピングまたは撮像し、アブレーションエネルギーを送達し、または組織特性をモニタリングすることができる。   The example systems, methods, and devices herein can be used to improve the monitoring of treatment completion as well as the stage of treatment treatment. A measurement of pulsatile fluid flow prior to the performance of the treatment being performed can be used to provide a quantitative value for a parameter indicative of baseline fluid flow. Using measurements of pulsatile fluid flow before and after the cycle during treatment, feedback regarding the effectiveness of the treatment can be provided to a clinician or other physician, for example. Based on the analysis of the flow measurements, a treatment endpoint can be established. For example, the method can be implemented for sensing and treatment within a tissue lumen. For example, in a renal denervation procedure, an elongate body can be inserted into the sheath and guided through the deep femoral vein until it reaches the renal artery. Sensors can be used to map or image renal nerves, deliver ablation energy, or monitor tissue properties before, during and after ablation or other treatments, along with fluid flow measurements .

一例では、流体流量の時間依存性の分析を通して、処置の複数の段階の実施の有効性をモニタリングすることができる。たとえば、処置の実施における所与の段階の有効性の基準として、流量に関連する時定数の変化を使用することができる。時定数の分析に基づく方法例は以下の通りである。組織に近接して、流量センサのうちの任意のものを備えた本明細書における任意のデバイス例を配置することができる。この例では、デバイスは、ペーシング、アブレーション、除神経、または行われている他の任意の治療処置を適用するように構成された少なくとも1つの構成要素を含む。組織の一部に対して治療処置を行う少なくとも1つの構成要素を作動させて、少なくとも1つの流量センサを用いて少なくとも1つの流量測定を行う。少なくとも1つの流量測定値の各々を用いて、装置に近接する流体の治療処置に続く流量の変化を示すデータを提供することができる。流体の流量を示すデータの分析を用いて、データに関連する少なくとも1つの時定数を求めることができる。たとえば、図16に示すように、処置を行う前の流量応答に時定数(τ)を関連付けることができ、一方で、異なる時定数(τ)を有する流量を得ることは、処置のエンドポイントの指標とみなすことができる。データに関連する少なくとも1つの時定数を、治療処置を行う前の流体の流量を示す時定数と比較することができる。あらゆる観察された差を用いて、治療処置の有効性の指標を提供ことができる。 In one example, the effectiveness of performing multiple stages of treatment can be monitored through a time-dependent analysis of fluid flow. For example, the change in time constant associated with the flow rate can be used as a measure of the effectiveness of a given stage in performing a procedure. A method example based on the analysis of the time constant is as follows. Any device example herein with any of the flow sensors can be placed in proximity to the tissue. In this example, the device includes at least one component configured to apply pacing, ablation, denervation, or any other therapeutic treatment being performed. At least one component that performs a therapeutic procedure on a portion of tissue is activated to perform at least one flow measurement using at least one flow sensor. Each of the at least one flow measurement can be used to provide data indicative of a change in flow following a therapeutic treatment of fluid proximate to the device. Analysis of the data indicative of the fluid flow rate can be used to determine at least one time constant associated with the data. For example, as shown in FIG. 16, a time constant (τ 0 ) can be associated with the flow response prior to treatment, while obtaining a flow rate with a different time constant (τ d ) It can be regarded as an indicator of points. At least one time constant associated with the data can be compared to a time constant indicative of the fluid flow rate prior to performing the therapeutic treatment. Any observed difference can be used to provide an indication of the effectiveness of the therapeutic treatment.

一例では、差が小さくなるかまたは事前に指定された範囲の値になるまで、処置の複数の段階を繰り返すことができる。この分析に基づいて、治療処置のエンドポイントの指標を提供するかまたは表示することができる。   In one example, multiple stages of treatment can be repeated until the difference is small or reaches a pre-specified range of values. Based on this analysis, an indication of the therapeutic treatment endpoint can be provided or displayed.

一例では、時定数を分析して、治療処置に続く最高値から、後の時点での定常状態値までの流量の変化率の基準を提供することができる。方法例は、少なくとも1つの時定数の時間的な一次変化率および/または少なくとも1つの時定数の時間的な二次変化率を求めることを含むことができる。別の方法例は、少なくとも1つの時定数の時間的な一次変化率を一次変化率に対する標準と比較することを含むことができ、比較により、医療治療処置の有効性の第2指標が提供される。少なくとも1つの時定数の時間的な二次変化率を二次変化率に対する標準と比較することを用いて、医療治療処置の有効性の指標を示すことができる。   In one example, the time constant can be analyzed to provide a measure of the rate of change of flow from the highest value following the therapeutic treatment to a steady state value at a later time. The example method may include determining a temporal primary rate of change of at least one time constant and / or a temporal secondary rate of change of at least one time constant. Another example method may include comparing a temporal primary rate of change of at least one time constant with a standard for the primary rate of change, the comparison providing a second indicator of the effectiveness of a medical treatment procedure. The Comparing the temporal secondary rate of change of at least one time constant with a standard for the secondary rate of change can be used to provide an indication of the effectiveness of a medical treatment procedure.

例として、既知の状態である複数の被験者から収集された時定数および/または流量データの値を用いて、未分類の被験者の処置の成功度または処置からの回復の可能性の指標を提供することができる。複数の事前に分類された被験者から収集された時定数および/または流量データの値の分析を用いて、被験者の処置の成功の可能性、予測される回復時間および/または再発のリスクを示すパラメータを提供することができる。分類された被験者は、任意の1つまたは複数の処置を受けている。時定数および/または流量データの値は、1つまたは複数の処置の前、処置中および/または処置の完了後に収集されている可能性がある。時定数の値は、時定数の一次基準、時定数の一次変化率(一次微分)および/または時定数の二次変化率(二次微分)を含むことができる。被験者の行われる処置の成功度、観察される回復時間および/または再発率に関して、任意の数の複数の既知の被験者が分類されている可能性がある。複数の被験者から収集された時定数および/または流量データの値と、被験者の既知の状態の分類されたパラメータとを用いて、分類器をトレーニングすることができる。分類器は、ルックアップテーブル、校正標準または機械学習ツールとして収集することができる。たとえば、複数の被験者から収集された時定数および/または流量データの値と既知の状態の分類されたパラメータとを用いて、機械学習ツールをトレーニングして、被験者分類器(または患者分類器)を提供することができる。   By way of example, time constants and / or flow data values collected from multiple subjects in a known state are used to provide an indication of the success of treatment or the likelihood of recovery from treatment for unclassified subjects. be able to. Parameters indicating the likelihood of successful treatment, expected recovery time and / or risk of recurrence of subjects using analysis of time constant and / or flow data values collected from multiple pre-classified subjects Can be provided. The classified subject has received any one or more treatments. Time constant and / or flow data values may be collected before one or more treatments, during treatment and / or after completion of treatment. The value of the time constant can include a primary reference of the time constant, a primary change rate (first derivative) of the time constant, and / or a secondary change rate (secondary derivative) of the time constant. Any number of multiple known subjects may be classified with respect to the success of the treatment performed on the subject, the observed recovery time and / or recurrence rate. The classifier can be trained using time constant and / or flow data values collected from multiple subjects and classified parameters of the subject's known state. Classifiers can be collected as look-up tables, calibration standards, or machine learning tools. For example, train machine learning tools using time constant and / or flow data values collected from multiple subjects and classified parameters of a known state to create a subject classifier (or patient classifier) Can be provided.

分類器を用いて、入力として未分類の被験者からのデータを取得し、出力としてその被験者の状態の分類の指標を生成することができる。たとえば、分類器を用いて、処置の成功の可能性、予測される回復時間および/または再発のリスクに関して被験者を分類することができる。動作時、処置の前、処置の間および/または処置の完了後に、未分類の被験者の流量を示すデータを収集して、入力として分類器に提供することができる。分類器は、被験者の分類の指標を出力することができる。一例では、未分類の被験者の分類からの結果により、処置が行われている間に(たとえば、分類器が再発の可能性を示す場合)、処置が変更されることになり、それが処置のエンドポイントを示すものとして使用され、かつ/または最適な回復またはリハビリレジメンが決定されることになる可能性がある。一例では、分類器を用いる被験者の分類を用いて、少なくとも1種の薬物、生物製剤、または被験者に投与される他の物質を確定することができる。   Using a classifier, data from an unclassified subject can be acquired as input, and a classification indicator of the subject's state can be generated as output. For example, a classifier can be used to classify subjects with respect to likelihood of successful treatment, expected recovery time, and / or risk of recurrence. In operation, before treatment, during treatment and / or after completion of treatment, data indicative of unclassified subject flow can be collected and provided as an input to the classifier. The classifier can output an index for classifying the subject. In one example, the results from the classification of an unclassified subject will result in the treatment being changed while the treatment is being performed (eg, the classifier indicates a possibility of recurrence), which It may be used as an endpoint and / or an optimal recovery or rehabilitation regimen will be determined. In one example, subject classification using a classifier can be used to determine at least one drug, biologic, or other substance to be administered to the subject.

機械学習ツール例は、教師あり学習ツール(サポートベクトルマシンを含む)、教師なし学習ツール(クラスタリング解析を含む)または半教師あり学習ツールであり得る。限定しない例として、学習ツールは、人工ニューラルネットワーク(ANN)、ベイズネットワーク、決定木または他の任意の適用可能なツールであり得る。   Examples of machine learning tools can be supervised learning tools (including support vector machines), unsupervised learning tools (including clustering analysis) or semi-supervised learning tools. By way of non-limiting example, the learning tool can be an artificial neural network (ANN), a Bayesian network, a decision tree or any other applicable tool.

一例では、血管組織に対して行われる医療治療処置中に血行動態効果をモニタリングするシステム、装置および方法が提供される。流体流の血行動態を示すパラメータは、流体の動きまたは平衡状態を示す。本方法は、(限定されないが図3A〜図8B、図11または図23〜図27のうちの任意のものに関連して記載するようなデバイス例等)本明細書に記載する原理によるデバイス例を、組織に近接して配置することを含むことができる。組織の一部に対して医療治療処置を行うデバイス例の少なくとも1つの構成要素を作動させる。血管組織の寸法の変化をもたらす物質を投与する。デバイス例の少なくとも1つの流量センサを用いて、少なくとも1つの流量測定を行う。少なくとも1つの流量測定により、医療治療処置に続く、デバイス例に近接する流体の流量の変化を示すデータが提供される。流体の流量を示すデータを分析して、流体の血行動態の変化を示す少なくとも1つのパラメータを求める。流体の血行動態の変化の低下を、医療治療処置の有効性の指標として使用することができる。   In one example, systems, devices and methods are provided for monitoring hemodynamic effects during medical treatment procedures performed on vascular tissue. The parameter indicating the hemodynamics of the fluid flow is indicative of fluid movement or equilibrium. The method is based on the principles described herein (including but not limited to example devices as described in connection with any of FIGS. 3A-8B, 11 or 23-27). Can be placed proximate to the tissue. Activating at least one component of an example device that performs a medical treatment procedure on a portion of tissue. A substance that causes a change in the dimensions of the vascular tissue is administered. At least one flow measurement is made using at least one flow sensor of the example device. At least one flow measurement provides data indicative of a change in fluid flow proximate to the example device following the medical treatment procedure. Data indicative of the fluid flow rate is analyzed to determine at least one parameter indicative of a change in fluid hemodynamics. Reduced fluid hemodynamic changes can be used as an indicator of the effectiveness of a medical treatment procedure.

少なくとも1つの構成要素は、限定されないが、アブレーション構成要素であり得る。医療治療処置は、限定されないが、除神経処置であり得る。
一例では、流体の血行動態の変化の低下の割合が指定された値未満になるまで、本方法のいくつかの段階を繰り返すことができる。一例では、流体の血行動態の変化の低下の割合が指定された割合未満になると、医療治療処置のエンドポイントの指標を生成することができる。方法例は、より詳細に後述するように、医療治療処置のエンドポイントの指標をディスプレイに表示することを含むことができる。
The at least one component can be, but is not limited to, an ablation component. The medical treatment procedure can be, but is not limited to, a denervation procedure.
In one example, several steps of the method can be repeated until the rate of decrease in fluid hemodynamic change is less than a specified value. In one example, an indication of a medical therapeutic treatment endpoint can be generated when the rate of decrease in fluid hemodynamic change is less than a specified rate. An example method may include displaying an indication of a medical treatment treatment endpoint on a display, as described in more detail below.

物質は、内因性物質および/または外因性物質を含むことができる。たとえば、物質としては、カルシウム拮抗薬、cAMP媒介刺激剤またはニトロ系血管拡張薬を挙げることができる。別の例では、物質としては、ドーパミン、アデノシン、プロスタサイクリン、生理食塩水または一酸化炭素を挙げることができる。物質として、血管拡張物質または血管収縮物質を挙げることができる。   Substances can include endogenous substances and / or exogenous substances. For example, the substance can include a calcium antagonist, a cAMP mediated stimulant, or a nitro vasodilator. In another example, the substance can include dopamine, adenosine, prostacyclin, saline or carbon monoxide. The substance can include a vasodilator or a vasoconstrictor.

図17は、本明細書に記載するシステムおよび方法による、評価モジュールを含むシステム例のブロック図を示す。図17には、本明細書に記載する原理によるシステム1700の限定しない例を示す。システム1700は、少なくとも1つの通信インタフェース1711、少なくとも1つのメモリ1712および少なくとも1つの処理ユニット1713を含む。少なくとも1つの処理ユニット1713は、少なくとも1つの通信インタフェース1711および少なくとも1つのメモリ1712に通信可能に連結されている。少なくとも1つのメモリ1712は、プロセッサ実行可能命令1714および評価モジュール1715を格納するように構成されている。本明細書においてより詳細に記載するように、評価モジュール1715を適用して、流量センサ測定データ1716に基づいて、流量センサ測定値の差分比較を行うため、または流量の測定値を用いて組織に対して行われている処置(限定されないが神経を破壊する処置等)の有効性の指標を提供することを含む、組織内腔内の流体の流量の指標を確定することができる。限定しない例では、少なくとも1つの処理ユニット1713は、処置を行っている間に、メモリ1712に格納されているプロセッサ実行可能命令1714を実行して、少なくとも本明細書に記載するフィードバックを提供する。少なくとも1つの処理ユニット1713はまた、プロセッサ実行可能命令1714を実行して、流量の指標、処置に対するエンドポイントの指標、処置の有効性の指標および処置の提案される変更のうちの少なくとも1つを、格納するようにメモリ1712を制御するか、またはたとえば本明細書に記載するデバイス例のうちの任意のもののユーザインタフェースあるいはコントローラに送信する1717ように、通信インタフェース1711を制御する。   FIG. 17 shows a block diagram of an example system that includes an evaluation module in accordance with the systems and methods described herein. FIG. 17 illustrates a non-limiting example of a system 1700 according to the principles described herein. System 1700 includes at least one communication interface 1711, at least one memory 1712, and at least one processing unit 1713. At least one processing unit 1713 is communicatively coupled to at least one communication interface 1711 and at least one memory 1712. At least one memory 1712 is configured to store processor-executable instructions 1714 and an evaluation module 1715. As described in more detail herein, an evaluation module 1715 is applied to perform a differential comparison of flow sensor measurement values based on flow sensor measurement data 1716, or to the tissue using flow measurement values. An indication of the flow rate of fluid within the tissue lumen can be determined, including providing an indication of the effectiveness of the procedure being performed on the treatment (such as but not limited to a procedure that destroys nerves). In a non-limiting example, at least one processing unit 1713 executes processor-executable instructions 1714 stored in memory 1712 while performing an action to provide at least the feedback described herein. The at least one processing unit 1713 may also execute processor-executable instructions 1714 to execute at least one of a flow indicator, an endpoint indicator for the treatment, an indication of the effectiveness of the treatment, and a suggested change in the treatment. Control the memory 1712 to store, or control the communication interface 1711 to transmit 1717 to a user interface or controller of any of the example devices described herein, for example.

本明細書に記載する原理による任意の実装形態例では、本明細書に記載するデバイスのうちの任意のものにおける流量センサとして、3オメガセンサの読取値を用いて、流体の流量の指標を提供することができる。3オメガセンサは、ペーシング電極またはアブレーション電極と同様の加工処理ステップを有する。図18Aは、3オメガセンサの限定しない例を示す。3オメガセンサは、極度の機械的曲げおよびねじれに耐えてさらに性能を維持することができる、複雑なフィラメント状パターンを有している。3オメガセンサは、局所温度のわずかな変化を評価することによって血流を測定する。図18Bに、流量が事前設定された灌流チャンバにおいて収集された結果例を示す。(カテーテルの遠位部を含む)膨張式および/または拡張式本体に近接して、3オメガセンサを配置することができる。2オメガセンサが、組織内腔の中間点(最大流速の位置)と組織内腔の壁の近くの他の3つの位置との中に配置されるように、デバイス例に3オメガセンサを配置することができる。この構成で複数の3オメガセンサにわたって収集されるデータにより、組織内腔内の複数の位置での流量測定を容易にすることができる。(図18Aの例等)3オメガセンサの感度は、生体内に存在する血流量(約5cm/s〜50cm/s流量)と適合性がある範囲にある。   In any example implementation according to the principles described herein, a 3 omega sensor reading is used as a flow sensor in any of the devices described herein to provide an indication of fluid flow. can do. A 3 omega sensor has the same processing steps as a pacing or ablation electrode. FIG. 18A shows a non-limiting example of a 3 omega sensor. The 3 omega sensor has a complex filamentary pattern that can withstand extreme mechanical bending and twisting to maintain further performance. The 3 omega sensor measures blood flow by evaluating small changes in local temperature. FIG. 18B shows example results collected in a perfusion chamber with a pre-set flow rate. A 3 omega sensor can be placed in proximity to the inflatable and / or expandable body (including the distal portion of the catheter). Place the 3 omega sensor in the example device so that the 2 omega sensor is placed in the midpoint of the tissue lumen (maximum flow velocity location) and the other 3 locations near the wall of the tissue lumen be able to. Data collected across multiple 3 omega sensors in this configuration can facilitate flow measurement at multiple locations within the tissue lumen. (The example of FIG. 18A etc.) The sensitivity of the 3 omega sensor is in a range compatible with the blood flow rate (about 5 cm / s to 50 cm / s flow rate) existing in the living body.

本明細書に記載する原理による任意の実装形態例において、他の技法を用いて流量センシングを行うことができる。たとえば、超音波測定を行って、腎除神経処置前および/または腎除神経処置後の流体の流量の指標を提供して、エンドポイントあるいは処置を確定するフィードバックを提供し、または処置を変更するべきか否かを判断することができる。別の例として、光学測定を用いて、腎除神経処置前および/または腎除神経処置後の流体の流量の指標を提供して、エンドポイントまたは処置を確定するフィードバックを提供し、または処置を変更するべきか否かを判断することができる。他の適用可能な流量センシング技術は飛行時間測定であり、そこでは、腎動脈内に導入される追跡流体の流量挙動が測定されて、腎除神経処置前および/または腎除神経処置後の流体の流量の指標が提供される。   In any example implementation according to the principles described herein, flow sensing can be performed using other techniques. For example, an ultrasound measurement may be made to provide an indication of fluid flow before and / or after renal denervation, provide feedback to confirm the endpoint or treatment, or modify the treatment It can be determined whether or not it should be. As another example, optical measurements can be used to provide an indication of fluid flow before and / or after renal denervation to provide feedback to establish an endpoint or treatment, or It can be determined whether or not to change. Another applicable flow sensing technique is time-of-flight measurement, in which the flow behavior of a tracking fluid introduced into the renal artery is measured and fluid before and / or after renal denervation An indicator of flow rate is provided.

神経ペーシングの送達および(アブレーションエネルギーを含む)本明細書に記載する原理による治療の送達の前、その間およびその後の流体流モニタリングは、単一のらせんカテーテルで提供される場合に、(腎除神経処置を含む)治療処置の有効性を向上させることができる、強力な機能の組である。血流の変動により局所定常温度が変化し、それは3オメガセンサによって測定される。ペーシング中に腎血流の変化がないことは、アブレーションが成功したことを示し、医師が腎除神経処置のエンドポイントを確定することを可能にすることができる。   Nerve pacing delivery and fluid flow monitoring before, during and after delivery of therapy according to the principles described herein (including ablation energy) (when renal denervation is provided) with a single helical catheter. A powerful set of functions that can improve the effectiveness of therapeutic treatment (including treatment). Variations in blood flow change the local steady-state temperature, which is measured by a 3 omega sensor. The absence of changes in renal blood flow during pacing may indicate successful ablation and allow the physician to determine the end point of the renal denervation procedure.

実装形態例では、灌流チャンバ内の流量を系統的に測定することができ、それは、測定システムの感度を試験するためにプログラム可能な流体体積速度を提供する。流体流量を、さまざまな周囲温度、イオン強度および粘度で系統的に特徴付けて、熱流速、(電気刺激中の)電気浸透および流体境界層厚さがいかに流量に影響を与えるかを試験することができる。灌流チャンバに、ペーシングおよびアブレーションの付随する試験を可能にする電気センサを備えることができる。   In an example implementation, the flow rate in the perfusion chamber can be systematically measured, which provides a programmable fluid volume velocity to test the sensitivity of the measurement system. Systematically characterize fluid flow rate at various ambient temperatures, ionic strengths and viscosities to test how heat flow rate, electroosmosis (during electrical stimulation) and fluid boundary layer thickness affect flow rate Can do. The perfusion chamber can be equipped with electrical sensors that allow for concomitant testing of pacing and ablation.

図19に関連して、処置を行う方法例について説明する。方法例は、本明細書に記載する原理によるデバイス例を組織に近接して配置するステップ1902を含み、デバイスは、カテーテルと、カテーテルの一部の上に配置された少なくとも1つの流量センサと、カテーテルに結合され、カテーテルに近接する組織の一部に対してアブレーション処置を行う少なくとも1つの構成要素と、流量センサに結合され、少なくとも1つの流量センサから少なくとも1つの流量測定値を示すデータを受け取り、かつ少なくとも1つの流量測定値を示すデータに基づいてアブレーション処置の有効性の指標を提供する評価モジュールとを含む。方法例はまた、カテーテルに近接する組織の表面にアブレーション処置を適用するステップ1904と、流量センサの測定値を記録してアブレーション処置の有効性の指標を提供するステップ1906とを含む。   An example of a method for performing treatment will be described with reference to FIG. The example method includes placing 1902 an example device in proximity to tissue according to the principles described herein, the device comprising a catheter and at least one flow sensor disposed over a portion of the catheter; At least one component coupled to the catheter for performing an ablation procedure on a portion of tissue proximate the catheter and coupled to the flow sensor and receiving data indicative of at least one flow measurement from the at least one flow sensor And an evaluation module that provides an indication of the effectiveness of the ablation procedure based on data indicative of at least one flow measurement. The example method also includes applying 1904 an ablation procedure to the surface of the tissue proximate to the catheter and 1906 recording a flow sensor measurement to provide an indication of the effectiveness of the ablation procedure.

図20は、本明細書に記載するシステムおよび方法のうちの任意のものを実施するために採用することができる例示的なコンピュータシステム2000のアーキテクチャ例を示す。図20のコンピュータシステム2000は、メモリ2025に通信可能に連結された1つまたは複数のプロセッサ2020と、1つまたは複数の通信インタフェース2005と、1つまたは複数の出力デバイス2010(たとえば、1つまたは複数のディスプレイユニット)および1つまたは複数の入力デバイス2015とを備えている。   FIG. 20 illustrates an example architecture of an exemplary computer system 2000 that can be employed to implement any of the systems and methods described herein. The computer system 2000 of FIG. 20 includes one or more processors 2020 communicatively coupled to a memory 2025, one or more communication interfaces 2005, and one or more output devices 2010 (eg, one or more A plurality of display units) and one or a plurality of input devices 2015.

図20のコンピュータシステム2000では、メモリ2025は、任意のコンピュータ可読記憶媒体を備えることができ、それぞれのシステムに対して本明細書に記載するさまざまな機能を実施するプロセッサ実行可能命令等のコンピュータ命令とともに、それぞれのシステムに関連し、それぞれのシステムによって生成され、または通信インタフェースあるいは入力デバイスを介して受け取られる任意のデータを格納することができる。図20に示すプロセッサ2020を用いて、メモリ2025に格納された命令を実行することができ、その際、プロセッサ2020はまた、命令の実行に従って処理されかつ/または生成されるさまざまな情報をメモリから読み出しまたはメモリに書き込むことができる。   In the computer system 2000 of FIG. 20, the memory 2025 can comprise any computer-readable storage medium, such as computer-executable instructions, such as processor-executable instructions that perform the various functions described herein for each system. In addition, any data associated with, generated by, or received by a communication system or input device can be stored. The processor 2020 shown in FIG. 20 can be used to execute instructions stored in the memory 2025, in which case the processor 2020 also sends various information from the memory that is processed and / or generated according to the execution of the instructions. Can be read or written to memory.

コンピュータシステム例2000はまた、評価モジュール2030も含む。評価モジュールは、本明細書に記載する方法のうちの任意のものを実行して、たとえば流量の指標を提供し、または流量の測定値に基づいて神経を破壊する処置の有効性の指標を提供する、プロセッサ実行可能命令を含む。プロセッサ2020を用いて、評価モジュール2030に関連してプロセッサ実行可能命令を実行することができる。   The example computer system 2000 also includes an evaluation module 2030. The evaluation module performs any of the methods described herein to provide, for example, an indication of flow rate, or an indication of the effectiveness of a treatment that destroys a nerve based on a measurement of flow rate Processor executable instructions. The processor 2020 can be used to execute processor-executable instructions in connection with the evaluation module 2030.

図20に示すコンピュータシステム2000のプロセッサ2020はまた、通信インタフェース2005に通信可能に連結されるかまたはそれを制御して、命令の実行に従ってさまざまな情報を送受信することができる。たとえば、有線あるいは無線ネットワーク、バスまたは他の通信手段に通信インタフェース2005を連結することができ、それにより、通信インタフェース2005は、コンピュータシステム2000が他のデバイス(たとえば、他のコンピュータシステム)に情報を送信しかつ/または他のデバイスから情報を受信することを可能にすることができる。通信インタフェース2005はまた、外部ネットワーク2035と通信することができる。いくつかの実装形態では、(たとえば、さまざまなハードウェア構成要素またはソフトウェア構成要素を介して)コンピュータシステム2000の少なくともいくつかの態様に対するアクセスポータルとしてハンドヘルドデバイスにウェブサイトまたはアプリケーションプログラム(App)を提供するように、通信インタフェースを構成することができる。こうしたハンドヘルドデバイスの限定しない例は、タブレット、スレート、スマートフォン、電子リーダ、または他の同様のハンドヘルド電子デバイスである。   The processor 2020 of the computer system 2000 shown in FIG. 20 can also be communicatively coupled to or controlled by the communication interface 2005 to send and receive various information according to the execution of instructions. For example, the communication interface 2005 can be coupled to a wired or wireless network, bus or other communication means so that the computer system 2000 can communicate information to other devices (eg, other computer systems). It may be possible to transmit and / or receive information from other devices. The communication interface 2005 can also communicate with an external network 2035. In some implementations, a website or application program (App) is provided to the handheld device as an access portal for at least some aspects of the computer system 2000 (eg, via various hardware or software components). As such, a communication interface can be configured. Non-limiting examples of such handheld devices are tablets, slate, smartphones, electronic readers, or other similar handheld electronic devices.

図20に示すコンピュータシステム2000の出力デバイス2010は、たとえば、さまざまな情報が命令の実行に関連して表示されるかまたは他の方法で知覚されるのを可能にするように設けることができる。入力デバイス2015は、たとえば、ユーザが、手動調整を行い、選択を行い、データあるいは他のさまざまな情報を入力し、または命令の実行中にさまざまな方法のうちの任意のものによりプロセッサと対話するのを可能にするように設けることができる。   The output device 2010 of the computer system 2000 shown in FIG. 20 may be provided, for example, to allow various information to be displayed or otherwise perceived in connection with execution of instructions. The input device 2015 can, for example, allow a user to make manual adjustments, make selections, enter data or various other information, or interact with the processor in any of a variety of ways during execution of instructions. It can be provided to enable

図21Aおよび図21Bは、本明細書に記載する原理によるデバイス例を用いる測定例の結果を示す。図21Aおよび図21Bは、腎血行動態に対して戦略的に調整された流量センサに対する流量の(約100mL/min〜約600mL/minの)動的範囲にわたる流量センサ測定からのデータを示す。図21Aは、50マイクロアンペアセンサに対して測定された測定値を示す。図21Aは、20マイクロアンペアセンサに対して測定された測定値を示す。   FIGS. 21A and 21B show the results of an example measurement using an example device according to the principles described herein. FIGS. 21A and 21B show data from flow sensor measurements over a dynamic range (from about 100 mL / min to about 600 mL / min) of flow for a flow sensor strategically adjusted for renal hemodynamics. FIG. 21A shows the measured values for a 50 microampere sensor. FIG. 21A shows the measured values for a 20 microamp sensor.

図22Aおよび図22Bは、異なる暴露時間(5秒間、10秒間、15秒間、30秒間、60秒間)、電極を用いて約0.2W〜約0.3Wの電力でアブレーション処置を行う際に使用される、本明細書に記載する原理によるデバイス例の使用例の結果を示す。アブレーション電極は、こげつきなしに、組織と約5秒以内の接触で損傷を生成するように示されている。電極が組織と接触すると損傷が生成され、軟組織は、過度の圧力がかけられることなく損傷を生成するのに十分であったことが分かる。   FIGS. 22A and 22B are used when performing ablation procedures with different exposure times (5 seconds, 10 seconds, 15 seconds, 30 seconds, 60 seconds) at an electric power of about 0.2 W to about 0.3 W using electrodes. FIG. 4 shows the results of an example device use according to the principles described herein. Ablation electrodes are shown to produce damage with no more than about 5 seconds of contact with tissue without burns. It can be seen that damage was generated when the electrode was in contact with the tissue and the soft tissue was sufficient to generate the damage without excessive pressure being applied.

限定しない測定実装形態例について説明する。本明細書に記載する原理によるシステムを用いて、差分測定値を処理することができる。1つのセンサが使用される場合、被験者の体温を、被験者の静止流量とともに考慮する。これには、患者毎に異なる可能性がある校正が必要な可能性があり、それにより結果が正確でなくなるか、または、医師が、腎動脈流量測定値に加えて別個の体温静止血流測定値を取得するように処置の速度を落とす必要がある可能性がある。   A non-limiting measurement implementation example will be described. Difference measurements can be processed using a system according to the principles described herein. When one sensor is used, the subject's body temperature is considered along with the subject's rest flow. This may require calibration that may vary from patient to patient, which may result in inaccurate results, or the doctor may have a separate thermostatic blood flow measurement in addition to the renal artery flow measurements. The procedure may need to be slowed down to obtain a value.

本開示に記載する革新の限定しない例としては以下が挙げられる。
a)臨床処置を迅速化すること、
b)治療のエンドポイントに対してより正確な結果を提供すること、および
c)必要な計算量を低減させること。
Non-limiting examples of innovations described in this disclosure include:
a) expediting clinical procedures;
b) providing more accurate results for treatment endpoints, and c) reducing the amount of computation required.

限定しない例では、カテーテルと組み合わせて温度センシングデバイスを用いて流量測定値を提供することができる。電気回路を用いて差分測定値を提供することができる。薄型、伸縮性、可撓性および/またはコンフォーマルな電子部品を用いて、本明細書に記載するセンサをカテーテルのバルーンに配置する薄型かつコンフォーマルな手段を提供することができる。本明細書に記載する流量センシングシステム、デバイスおよび方法を、血流量定量化にかつ他のタイプの流体流量に使用することができる。   In a non-limiting example, a flow sensing value can be provided using a temperature sensing device in combination with a catheter. An electrical circuit can be used to provide differential measurements. Thin, stretchable, flexible and / or conformal electronic components can be used to provide a thin and conformal means for placing the sensors described herein on a catheter balloon. The flow sensing systems, devices, and methods described herein can be used for blood flow quantification and other types of fluid flow.

異なる実装形態例では、流量の変化を、直接の値を介して臨床医に報告することができる。流量の変化を用いて、限定されないがアブレーション等、行われている処置の段階、進行または成功度を、たとえば、コンソールまたはディスプレイデバイスに処置状態を示すことによって、示すことができる。たとえば、定義された値または閾値を超える流量の変化を用いて、行為を示すかまたは引き起こすことができる。一例では、行為は、カテーテルデバイスのインジケータ、またはディスプレイのアイコン、数値あるいはグラフの表示をオンにすることであり得る。一例では、行為の合図または開始を用いて、処置の段階、進行または成功度の指標を提供することができる。   In different example implementations, changes in flow can be reported to the clinician via direct values. The change in flow rate can be used to indicate the stage, progress or success of the treatment being performed, such as but not limited to ablation, by indicating the treatment status to a console or display device, for example. For example, a change in flow rate that exceeds a defined value or threshold can be used to indicate or cause an action. In one example, the action may be to turn on the display of the catheter device indicator or display icon, number or graph. In one example, action cues or initiations can be used to provide an indication of the stage, progress, or success of a procedure.

本明細書におけるシステム、方法およびデバイスの例により、さまざまなバルーンおよびらせん状カテーテルの曲線構造体備える、変形することができるセンサの薄型のコンフォーマルなアレイを採用するセンシング技術搭載カテーテルについて説明する。らせん状突出部およびバルーンにシリコンに基づく電子回路とともにコンフォーマルセンサを組み込むことができることにより、まず、マルチモーダル感覚素子、マイクロ発光ダイオード(μLED)および集積回路構築ブロック(すなわち、アンプおよび論理ゲート)搭載カテーテルを一体化する方法が容易になり、それによりセンシングが最適化される一方で、同時に、機械的特性に影響はない。   Examples of systems, methods and devices herein describe a sensing technology-equipped catheter that employs a thin, conformal array of deformable sensors with various balloon and helical catheter curvilinear structures. The ability to incorporate conformal sensors along with silicon-based electronic circuits in spiral protrusions and balloons will first include multimodal sensory elements, micro light emitting diodes (μLEDs), and integrated circuit building blocks (ie, amplifiers and logic gates) The method of integrating the catheter is facilitated, thereby optimizing the sensing, while at the same time the mechanical properties are not affected.

図23A〜図23Gは、本明細書に記載する原理による多電極カテーテルデバイスおよびバルーンカテーテルデバイスの例を示す。図23A〜図23Gは、(多電極を含む)多センシング素子デバイスおよびカテーテルデバイスの例を示す。図23A〜図23Dのデバイスは、ポリイミドに基づいて封止された受動ワイヤを含む。ワイヤは、選択領域で露出しており、したがって電極接点を形成している。電極アレイは、たとえば64個の電極を含むことができる。図23E〜図23Gは、組織に近接して配置されると、それぞれ冷凍、レーザおよび高強度超音波の形態の治療を施すために用いることができるバルーンに基づくアブレーションカテーテルを示す。本明細書に記載する原理による任意システムを、図23A〜図23Gに示すカテーテルのうちの任意のものを用いて実施することが可能である。   23A-23G illustrate examples of multi-electrode catheter devices and balloon catheter devices according to the principles described herein. Figures 23A-23G show examples of multi-sensing element devices (including multi-electrodes) and catheter devices. The devices of FIGS. 23A-23D include passive wires encapsulated based on polyimide. The wire is exposed in the selected area and thus forms an electrode contact. The electrode array can include, for example, 64 electrodes. FIGS. 23E-23G illustrate balloon-based ablation catheters that can be used to deliver treatments in the form of frozen, laser, and high intensity ultrasound, respectively, when placed in close proximity to tissue. Any system according to the principles described herein can be implemented using any of the catheters shown in FIGS. 23A-23G.

本明細書に記載するシステム、方法および装置に適用可能なカテーテルの他の限定しない例としては、マルコット(Mallecot)カテーテル、スパイラルコイルカテーテル、メッシュカテーテル、単一ロッドカテーテル、コンプライアントバルーンに基づくカテーテル、ノンコンプライアントバルーンに基づくカテーテル、リング状(lasso−shaped)カテーテル、マルチスプライン(multispline)カテーテル、拡張バルーンカテーテルおよび血管形成バルーンカテーテルが挙げられる。   Other non-limiting examples of catheters applicable to the systems, methods, and devices described herein include a Mallcot catheter, a spiral coil catheter, a mesh catheter, a single rod catheter, a compliant balloon based catheter, Non-compliant balloon based catheters, lasso-shaped catheters, multispline catheters, dilatation balloon catheters and angioplasty balloon catheters.

この種のデバイスの例を図24A〜図24Dに示す。電極、流量センサおよびμLEDは、バルーンの反復する膨張および収縮サイクルによってもたらされる著しい機械的歪みに、機械的歪みを吸収するのに役立つ、それらのナノ膜フォームファクタおよび蛇行する相互接続形状によって、耐えることができる。図24Eおよび図24Fは、コンフォーマル基材上のセンシングの代替形態、すなわち温度センサ、電極および流量センサを強調している。流量センシングおよび電極素子は、RSDNカテーテルに有用であり、それは、血流の評価を、別個の診断デバイスの必要なしに迅速に達成することができるためである。   Examples of this type of device are shown in FIGS. 24A-24D. Electrodes, flow sensors and μLEDs withstand significant mechanical strain caused by repeated inflation and deflation cycles of the balloon, due to their nanomembrane form factor and serpentine interconnect shape, which helps to absorb the mechanical strain. be able to. Figures 24E and 24F highlight alternative forms of sensing on conformal substrates, namely temperature sensors, electrodes and flow sensors. Flow sensing and electrode elements are useful for RSDN catheters because blood flow assessment can be accomplished quickly without the need for a separate diagnostic device.

一例では、3オメガセンサアレイを用いて、熱伝導率と、熱伝導率に関連する他の関連する熱的特性、機械的特性および材料特性とが測定される。流量を測定するために、センサは、各々、流れの方向に対して垂直に配置される。こうした構成は、らせん状カテーテルシステムの設計と適合性があり得る。各センサにAC電流が印加され、結果としてのAC電圧が測定される。この測定電圧は、流量が増大すると単調に低下し、血液が停滞しているかまたは減速する場合、上昇する。本明細書におけるデバイス例のうちの任意のものによる測定電圧の計算を、灌流チャンバを用いて校正することができ、流れは、ハーゲン−ポアズイユの式およびそのそれぞれの仮定に従うものと想定される。3オメガセンサ技術を用いる測定値は、臨床医に関連する可能性がある他のいくつかの物理的パラメータを抽出するために使用することができるため、汎用性がある。たとえば、腎除神経を行うために使用することができる、RSDNカテーテルに対する実行可能なプラットフォームとしての役割を果たすように、このセンシングモダリティを用いることができる。   In one example, a three omega sensor array is used to measure thermal conductivity and other related thermal, mechanical and material properties associated with thermal conductivity. In order to measure the flow rate, the sensors are each arranged perpendicular to the direction of flow. Such a configuration may be compatible with the design of the helical catheter system. An AC current is applied to each sensor and the resulting AC voltage is measured. This measured voltage decreases monotonically as the flow rate increases and increases when the blood is stagnant or decelerated. The measurement voltage calculation by any of the example devices herein can be calibrated using a perfusion chamber, and the flow is assumed to follow the Hagen-Poiseuille equation and its respective assumptions. Measurements using 3 omega sensor technology are versatile because they can be used to extract several other physical parameters that may be relevant to the clinician. For example, this sensing modality can be used to serve as a viable platform for an RSDN catheter that can be used to perform renal denervation.

一例では、機械的応力の間の流量センサおよび電極の機械的モデリングを実行することができる。モデリングシミュレーションを用いて、動作中に著しい曲げおよびねじれを受けるバルーンカテーテルおよびらせん状カテーテルのコンフォーマルセンサアレイに対して、動的材料特性および機械的特性を特徴付けることができる。これは、バルーンカテーテルに取り付けられたフレックス電子回路の機構の分析的な有限要素モデリングを含む。分析的な計算モデリングを通して得られる歪み分布は、電子回路層の変形の特質を定量的に取り込む。センサアイランドおよび蛇行した相互接続における有効な歪みおよび変位分布の特徴付けにより、臨界破壊歪みおよびバックリング現象への重要な洞察が提供される。こうしたコンフォーマルセンサの特徴付けにより、ナノ膜流量センサおよび電極が非常に変形可能な基材(すなわち、偏向可能カテーテル)上で設計され実装される方法を劇的に改善することができる。さらに、本手法により、生体内のカテーテル展開中に関与する機械的応力をより理解することができることが期待できる。   In one example, mechanical modeling of the flow sensor and electrodes during mechanical stress can be performed. Modeling simulations can be used to characterize dynamic material properties and mechanical properties for conformal sensor arrays of balloon and helical catheters that undergo significant bending and twisting during operation. This includes analytical finite element modeling of the mechanism of the flex electronic circuit attached to the balloon catheter. The strain distribution obtained through analytical computational modeling quantitatively captures the deformation characteristics of the electronic circuit layer. Characterization of the effective strain and displacement distribution in sensor islands and serpentine interconnects provides important insight into critical fracture strain and buckling phenomena. Such conformal sensor characterization can dramatically improve the way nanomembrane flow sensors and electrodes are designed and implemented on highly deformable substrates (ie, deflectable catheters). Furthermore, it can be expected that the mechanical stress involved during catheter deployment in the living body can be better understood by this method.

図25は、「クローバ形」流量センサを含むロッド状カテーテルの流量センサの限定しない例を示す。金属矩形がカテーテルの電極である。図25のカテーテル例のうちのいくつかでは、流量センサは、アブレーション電極(円形パッド)を備えた血管形成バルーンを含む。本明細書における新規なシステム例では、クローバ流量センサは、単一デバイスでバルーン電極と結合される。   FIG. 25 shows a non-limiting example of a rod-shaped catheter flow sensor including a “clover-shaped” flow sensor. The metal rectangle is the electrode of the catheter. In some of the example catheters of FIG. 25, the flow sensor includes an angioplasty balloon with an ablation electrode (circular pad). In the novel system example herein, the crowbar flow sensor is combined with the balloon electrode in a single device.

本明細書に記載するシステムおよび方法によれば、血管形成バルーンに、カテーテル突出部のバルーンの近位側および遠位側のクローバ形流量センサとともに、アブレーション電極を埋め込むことができる。本明細書における新規なシステムおよび方法によれば、(i)電極のアレイを有する多機能バルーンカテーテルが、バルーンに近接してカテーテルシャフトに埋め込まれる(ii)流量センサと結合される。いくつかの例では、バルーンカテーテルは、限定されないが、LED、接触センサ、圧力センサ、生物活性センサおよび温度センサ等、他のセンサをバルーンに含めることができる。   In accordance with the systems and methods described herein, an angioplasty balloon can be implanted with ablation electrodes along with crowbar flow sensors proximal and distal to the balloon of the catheter projection. According to the novel systems and methods herein, (i) a multi-function balloon catheter having an array of electrodes is coupled with a flow sensor that is embedded in a catheter shaft proximate the balloon (ii). In some examples, the balloon catheter can include other sensors in the balloon, such as but not limited to LEDs, contact sensors, pressure sensors, bioactivity sensors, and temperature sensors.

実装形態例では、バルーンを備えたカテーテルは、収縮状態で腎組織(または腎臓系の他の部分)に近接して展開される。たとえば、カテーテルが腎動脈内におかれると、(血流量を含む)流体流量を測定することができる。取り込まれると、バルーンを膨張させることができ、アブレーションを行うことができる。アブレーションが完了すると、またはアブレーションの実施中の選択された時点で、バルーンを収縮させることができ、流量が再びセンシングされて何の変化が測定されるかが分かる。この例では、流量の増大を、アブレーション処置の成功の指標としての役割を果たすように用いることができる。   In an example implementation, a catheter with a balloon is deployed proximate to renal tissue (or other part of the renal system) in a deflated state. For example, when the catheter is placed in the renal artery, fluid flow (including blood flow) can be measured. Once captured, the balloon can be inflated and ablation can be performed. When ablation is complete, or at a selected time during ablation, the balloon can be deflated and the flow is sensed again to see what changes are measured. In this example, the increase in flow rate can be used to serve as an indicator of the success of the ablation procedure.

別の実装形態例では、神経に対してペーシングを行うことができ、アブレーション前に流量を測定することができる。アブレーションサイクルを行うことができる。アブレーションが完了すると、またはアブレーションの実施中の選択された時点で、神経に対してペーシングを行うことができ、(アブレーション後測定値等)流量を再び測定することができる。ペーシングが流量に変化をもたらしたと判断された場合、これを、神経が依然として活動していることの指標として用いることができる。ペーシングが流量の変化をもたらさない場合、これを、神経がうまく除神経されたことの指標として用いることはできない。本明細書に記載するシステムおよび方法によるアブレーション電極に結合された流量センサにより、この新規な分析および臨床的エンドポイントの確定が容易になる。   In another example implementation, the nerve can be paced and the flow rate can be measured before ablation. Ablation cycle can be performed. When ablation is complete, or at selected time points during ablation, the nerve can be paced and the flow rate can be measured again (such as post-ablation measurements). If it is determined that pacing has caused a change in flow rate, this can be used as an indicator that the nerve is still active. If pacing does not result in a change in flow rate, this cannot be used as an indicator that the nerve has been successfully denervated. A flow sensor coupled to an ablation electrode according to the systems and methods described herein facilitates this new analysis and determination of clinical endpoints.

図26は、らせん状カテーテルの流量センサの限定しない例を示す。図27は、双極電極および金属相互接続が表面に配置されたカテーテルを示す。
たとえば、4つの流量センサ、4つのペーシング電極および4つのアブレーション電極がすべてらせん状カテーテルの同一場所に配置されている設計および加工例について説明する。カスタムデータ収集システムが実施され、流量センサおよび電極の初期機能性が、流れ灌流チャンバ内に配置することによって試験される。生きたブタモデルの腎動脈内における流量センサ、ペーシング電極およびアブレーション電極の結合された機能性の例についても説明する。センサおよび電極を含むらせんカテーテルを用いて、神経刺激中の腎アブレーション事象の直前および直後に血流を測定する。臨床の場で使用されている他の腎アブレーションデバイスに対して、カテーテルシステムの性能、使い易さおよび処置時間の比較分析を行い、RSDNの臨床的エンドポイントがあることが、処置全体の有効性および安全性を向上させるのにいかに役立つかを洞察する。
FIG. 26 shows a non-limiting example of a spiral catheter flow sensor. FIG. 27 shows a catheter with bipolar electrodes and metal interconnects placed on the surface.
For example, a design and fabrication example will be described in which four flow sensors, four pacing electrodes, and four ablation electrodes are all located at the same location on the helical catheter. A custom data collection system is implemented and the initial functionality of the flow sensor and electrodes is tested by placing it in the flow perfusion chamber. An example of the combined functionality of a flow sensor, pacing electrode and ablation electrode in the renal artery of a living pig model is also described. A spiral catheter containing sensors and electrodes is used to measure blood flow just before and immediately after a renal ablation event during nerve stimulation. A comparative analysis of catheter system performance, ease of use, and treatment time against other renal ablation devices used in the clinical setting, and having a clinical endpoint for RSDN is the effectiveness of the overall treatment And insights on how to help improve safety.

灌流装置内の多機能らせんカテーテルの流量センサ、ペーシング電極およびアブレーション電極の限定しない例について説明する。腎動脈内の空間が制約されていることにより、内部に配置することができるデバイスの数が低減する可能性がある。その結果、腎動脈内のような狭い空間に複数のデバイスを配置することは難題である可能性がある。多機能RSDNカテーテルは、らせん状突出部に、測定値に影響を与えることなく電気刺激送達を可能にするように腎動脈に形状が適合するのに十分小さい電極があるように構成されている。機械的に最適化されたナノ膜電極が、腎動脈の限られた空間とインタフェースする3オメガ流量センサと組み込まれる。一例では、最大8つの電極(0.25×0.25mm)および4つの(1×1mm)センサが、アブレーション事象前および事象後の腎血流を測定するように加工される。データ収集システム(National Instruments Inc.)が、電気刺激装置コンソール(Medtronic Inc.)と結合して実装され、腎神経に対してペーシングを行いアブレーションするために5W〜10Wのエネルギーを送達する。この電源を用いて、ペーシングエネルギーを適用することができる。この新たなシステムを用いて、生体内組織とのアブレーション電極およびペーシング電極の基本的限界を特徴付けることができる。さらに、カスタム灌流チャンバを構築して流量センシング機能を試験することができる。合わせて、これらの新たな設計、微細加工手法および生体内モデルを用いる測定により、電極の最適な構成への洞察を提供することができ、必要な流量センサは、腎除神経に続いて流量の変化を確定することができる。 Non-limiting examples of flow sensors, pacing electrodes, and ablation electrodes of a multi-function helical catheter within the perfusion device are described. The limited space in the renal arteries can reduce the number of devices that can be placed inside. As a result, it can be a challenge to place multiple devices in a narrow space such as in the renal artery. The multifunctional RSDN catheter is configured such that the helical protrusion has an electrode that is small enough to conform to the renal artery to allow electrical stimulation delivery without affecting the measurements. A mechanically optimized nanomembrane electrode is incorporated with a 3 omega flow sensor that interfaces with the limited space of the renal artery. In one example, up to eight electrodes (0.25 × 0.25 mm 2 ) and four (1 × 1 mm 2 ) sensors are fabricated to measure renal blood flow before and after the ablation event. A data acquisition system (National Instruments Inc.) is implemented in conjunction with an electrical stimulator console (Medtronic Inc.) to deliver 5 W to 10 W of energy for pacing and ablating the renal nerve. With this power supply, pacing energy can be applied. This new system can be used to characterize the fundamental limitations of ablation and pacing electrodes with tissue in vivo. In addition, a custom perfusion chamber can be built to test the flow sensing function. Together, measurements using these new designs, microfabrication techniques, and in vivo models can provide insight into the optimal configuration of the electrodes, and the required flow sensor can be used to determine the flow rate following renal denervation. Changes can be confirmed.

らせんカテーテルのペーシング電極およびアブレーション電極ならびに生体内での試験実施の限定しない例について説明する。超薄型形状により、本来剛性かつ脆性な材料に可撓性が与えられる。中立機械面配置における薄型ポリイミドおよびエラストマー基材(約50μm〜100μm)に埋め込まれた超薄型コンフォーマルナノ膜センサ(約250nm)が、約1mm未満の曲率半径により著しい機械的耐久性に対応する。こうした設計のコンフォーマルセンサを達成するために、シリコン上に電極のアレイを形成することができる。リソグラフィ処理および垂直トレンチウェットエッチング技法により、「アンカ」構造体を介して下にあるウェハに連結されたままである隔離されたチップレット(厚さ約0.25×0.25mmおよび約1μm〜5μm)がもたらされる。このプロセスを用いて電極をもたらすことができ、電極は、取り除かれ軟質のエラストマースタンプを用いて目標基材上に配置されかつらせんカテーテル上に転写されることが可能であるため、「印刷可能」と呼ばれる。この手法の魅力ある特徴としては、(1)腎動脈の限られた空間に形状が適合する機械的可撓性に対する超薄型回路レイアウトと、(2)接触センサまたは流量センサ等の他の素子との適合性とが挙げられる。 Non-limiting examples of helical catheter pacing and ablation electrodes and in vivo testing are described. The ultra-thin shape gives flexibility to materials that are inherently rigid and brittle. Ultra-thin conformal nanomembrane sensor (about 250 nm) embedded in a thin polyimide and elastomeric substrate (about 50 μm to 100 μm) in a neutral machine plane configuration accommodates significant mechanical durability with a radius of curvature of less than about 1 mm . To achieve a conformal sensor of such a design, an array of electrodes can be formed on silicon. Isolated chiplets (thickness about 0.25 × 0.25 mm 2 and about 1 μm to 5 μm) that remain connected to the underlying wafer via an “anchor” structure by lithographic processing and vertical trench wet etching techniques ) Is brought about. This process can be used to provide an electrode, which can be removed and placed on a target substrate with a soft elastomeric stamp and transferred onto a helical catheter so that it is “printable” Called. The attractive features of this approach include: (1) an ultra-thin circuit layout for mechanical flexibility that fits into the limited space of the renal artery, and (2) other elements such as contact sensors or flow sensors. And compatibility.

ナノ膜電極の有用性を、RFエネルギー(5W〜10W)を駆動して動脈血管を通して腎神経線維をアブレーションすることができることを示すことにより、アブレーション測定が行われることを試験する。アブレーション前サイクルおよびアブレーション後サイクルの神経の組織学的評価を行って、ナノ膜電極アレイ性能を試験し、(タンパク質被膜および/または電気浸透(electromosis)現象の結果として)経時的に電極の表面特性が変化するか否かを判断する。心臓内および励起された筋肉組織に対して行われる測定から、この新たな種類のナノ膜電極を用いるペーシングおよびアブレーション両方に対して有望な結果が得られる。   The utility of the nanomembrane electrode is tested to show that ablation measurements are made by demonstrating that it can drive RF energy (5W-10W) to ablate renal nerve fibers through arterial vessels. Nerve histological evaluation of pre-ablation and post-ablation cycles to test nanomembrane electrode array performance and surface properties of electrodes over time (as a result of protein coating and / or electroosmosis phenomenon) To determine whether or not changes. Measurements made on intracardiac and excited muscle tissue provide promising results for both pacing and ablation using this new type of nanomembrane electrode.

限定しないデータ収集システム例について説明する。10V〜20Vの固定振幅および100ms〜150ms時間の整流された三角パルスの形態の刺激波形を、機械可読命令にプログラムされた命令を用いてペーシング電極を通して送達することができる。波形パターンを、腎神経活動を引き起こし、血管収縮または局所血流の変化を発生させるように戦略的に選択する。データ収集システムは、血流を測定し、神経刺激を引き起こし、アブレーションエネルギーを送達する3つのモジュールを含む。これらのモジュールのうちの任意のものからのデータを、本明細書に記載する例のうちの任意のものに関連して記載したような有効性の評価を行う評価モジュールに送信することができる。(LABVIEWTMソフトウェアを含む)カスタム機械可読命令で制御されるNational Instruments Inc.PXI−6289(多機能Mシリーズデータ収集(DAQ)システム)が、センサに対する電圧を制御する。 A non-limiting example of a data collection system will be described. A stimulus waveform in the form of a rectified triangular pulse of 10V-20V fixed amplitude and 100ms-150ms time can be delivered through the pacing electrode using instructions programmed into machine readable instructions. Waveform patterns are strategically selected to cause renal nerve activity and generate vasoconstriction or changes in local blood flow. The data collection system includes three modules that measure blood flow, cause neural stimulation, and deliver ablation energy. Data from any of these modules can be sent to an evaluation module that performs an assessment of effectiveness as described in connection with any of the examples described herein. National Instruments Inc. controlled with custom machine readable instructions (including LABVIEW software). A PXI-6289 (Multifunction M Series Data Acquisition (DAQ) system) controls the voltage to the sensor.

生きた動物モデルで多機能らせんカテーテルを用いる流量センシング、ペーシングおよびアブレーションの限定しない例について説明する。上記セクション1で記載した多機能バルーンおよびらせん状カテーテルを、生きた動物モデルにおける流量センシングおよびアブレーション測定に適用する。バルーンカテーテルを用いることができる。一例では、バルーンカテーテルは、流れに影響を与えることができる相対的に大きい輪郭を有することができる。限定しない例では、血流に対するカテーテルの影響を最小限にするために、バルーンの代りにらせん状カテーテルを用いることができる。腎動脈内の初期展開時に数分間の過程にわたって流量を測定して、初期平均流量を求めることができる。確立すると、ペーシングを行うことができ、流量を同時にモニタリングすることができる。このステップ中、腎神経が適切に機能している場合、流量の20%〜30%低下を予測することができる。この初期校正が完了すると、腎アブレーションサイクルに続いて処置の同じ組を実行することができる。腎血流が初期測定値とは異なるベースラインにシフトする場合がある可能性がある。一例では、これは、アブレーションの成功の指標として使用されない。アブレーションが成功した場合、ペーシング中に明らかであり得る解釈可能な効果があり得る。すなわち、神経の血管収縮特性が機能不全である可能性があるため、ペーシング中に流量の変動はほとんどない可能性があり、これは処置の臨床的エンドポイントとしての役割を果たすことができる。   Non-limiting examples of flow sensing, pacing and ablation using a multi-function spiral catheter in a live animal model are described. The multi-function balloon and helical catheter described in section 1 above are applied to flow sensing and ablation measurements in living animal models. A balloon catheter can be used. In one example, the balloon catheter can have a relatively large profile that can affect flow. In a non-limiting example, a helical catheter can be used in place of a balloon to minimize the effect of the catheter on blood flow. The initial mean flow rate can be determined by measuring the flow rate over a period of several minutes during the initial deployment in the renal artery. Once established, pacing can be performed and the flow rate can be monitored simultaneously. During this step, a 20% to 30% decrease in flow can be predicted if the renal nerve is functioning properly. Once this initial calibration is complete, the same set of treatments can be performed following the renal ablation cycle. It is possible that renal blood flow may shift to a different baseline than the initial measurement. In one example, this is not used as an indicator of ablation success. If ablation is successful, there can be interpretable effects that can be apparent during pacing. That is, since the vasoconstrictive properties of the nerve may be dysfunctional, there may be little flow fluctuation during pacing, which can serve as a clinical endpoint for treatment.

一例では、血圧および流量がニトログリセリンを用いて変更された場合の腎除神経エンドポイントを求める方法例について説明する。本明細書に記載するセンサを用いて流量の変化をいかに評価することができるかを確定するために、ニトログリセリンによってもたらされる血流の変動により、アブレーションをモニタリングすることができる前および後に、血圧および腎血流速度が変化する。ニトログリセリンの全身注入により、腎血流の変化を発生させる可能性がある血圧の変動がもたらされる可能性がある。ニトログリセリンの注入をモニタリングして、ペーシングの前にかつ再びペーシングの後に血流に対する影響を確定することも可能である。   In one example, a method example for determining a renal denervation endpoint when blood pressure and flow rate are changed using nitroglycerin will be described. In order to determine how the change in flow rate can be assessed using the sensors described herein, blood pressure fluctuations caused by nitroglycerin allow blood pressure to be monitored before and after ablation can be monitored. And renal blood flow velocity changes. Systemic infusion of nitroglycerin can lead to blood pressure fluctuations that can cause changes in renal blood flow. It is also possible to monitor the infusion of nitroglycerin to determine the effect on blood flow before pacing and again after pacing.

一例では、漏れ電流および封止について説明する。封止層として薄層ポリイミドを有する多層プロセスを用いて、コンフォーマル流量センサアレイを加工することができる。水平相互接続層および垂直相互接続層は、このポリイミドの薄層によって絶縁される。システム例では、漏れ電流が漏出して、雑音のある記録、流体における気泡形成、または経時的なセンサの劣化をもたらす可能性がある。一例では、これらのシステムにおける漏れ電流を防止するために、センサの上に、追加のポリマー封止(UV硬化性ポリウレタンまたはパリレン)をコーティングして、電流漏れの影響に耐えるように追加の約10m封止層を生成することができる。数時間の過程(RSDN処置の長さ)にわたり、漏れ電流は、ポリウレタン、パリレンおよびUV硬化性封止戦略によって扱いやすい可能性がある。   In one example, leakage current and sealing are described. A conformal flow sensor array can be fabricated using a multi-layer process with thin polyimide as the sealing layer. The horizontal and vertical interconnect layers are insulated by this thin polyimide layer. In the example system, leakage currents can leak, resulting in noisy recordings, bubble formation in the fluid, or sensor degradation over time. In one example, to prevent leakage current in these systems, an additional polymer seal (UV curable polyurethane or parylene) is coated over the sensor to provide an additional approximately 10 m to withstand the effects of current leakage. A sealing layer can be generated. Over the course of several hours (the length of the RSDN treatment), the leakage current can be manageable by polyurethane, parylene and UV curable sealing strategies.

データ視覚化および信号忠実度について説明する。流量、ペーシングおよびアブレーションを記録するために開発されたデータ収集システムは、単一モジュールで提供されない可能性がある。測定値記録および刺激付与の視覚化には、複数の医師からのフィードバックが必要である可能性がある。流量データのリアルタイムでの解釈は難題である可能性がある。流量を測定し表示する第1生成データ収集システムについて説明する。一例では、ペーシングおよびアブレーション用のコントローラと同じLABVIEWTMディスプレイに提示し、それにより、単一コンソールでカテーテル制御機能のすべてを提供することができるように、ユーザインタフェースを構成することができる。このシステムアーキテクチャは、製品開発の実施に非常に適している可能性がある。 Describe data visualization and signal fidelity. Data collection systems developed to record flow, pacing and ablation may not be provided in a single module. Feedback from multiple physicians may be required for visualization of measurement recordings and stimulation. Real-time interpretation of flow rate data can be a challenge. A first generation data collection system that measures and displays the flow rate will be described. In one example, the user interface can be configured so that it can be presented on the same LABVIEW display as the pacing and ablation controller, thereby providing all of the catheter control functions in a single console. This system architecture may be very suitable for implementing product development.

腎神経刺激について説明する。いくつかの例では、神経ペーシング電極は、腎血管壁と接触しなくなる可能性がある。この有効な接触の変動により、不十分な除神経結果がもたらされる可能性がある。この影響に対処するために、X線撮像および電極インピーダンス記録をモニタリングして血管壁との適切な接触を回復することができる。   The renal nerve stimulation will be described. In some examples, the neural pacing electrode may not be in contact with the renal vessel wall. This effective contact variation can lead to poor denervation results. To address this effect, X-ray imaging and electrode impedance recording can be monitored to restore proper contact with the vessel wall.

本明細書では、処置の間に、処置の進行をモニタリングするようにかつ/または処置のエンドポイントの指標を提供するように使用することができる、ユーザインタフェースも提供される。治療されている組織の一部に近接して配置された膨張式および/または拡張式本体のパラメータの表現を表示する装置を用いて、ユーザインタフェースを提供することができる。本明細書の原理によれば、膨張式および/または拡張式本体は、膨張式および/または拡張式本体の少なくとも一部に結合された複数のセンサを含むことができる。装置は、ユーザインタフェースと、プロセッサ実行可能命令を格納する少なくとも1つのメモリと、少なくとも1つのメモリに連結された少なくとも1つの処理ユニットとを含むことができる。プロセッサ実行可能命令の実行時、少なくとも1つの処理ユニットは、膨張式および/または拡張式本体のパラメータの少なくとも1つの表現を表示するように、ユーザインタフェースを制御する。   Also provided herein is a user interface that can be used during treatment to monitor the progress of the treatment and / or to provide an indication of the treatment endpoint. A user interface can be provided with a device that displays a representation of the parameters of the inflatable and / or expandable body positioned proximate to the portion of tissue being treated. In accordance with the principles herein, the inflatable and / or expandable body can include a plurality of sensors coupled to at least a portion of the inflatable and / or expandable body. The apparatus can include a user interface, at least one memory storing processor-executable instructions, and at least one processing unit coupled to the at least one memory. Upon execution of the processor executable instructions, the at least one processing unit controls the user interface to display at least one representation of the inflatable and / or expandable body parameters.

図28Aおよび図28Bは、ディスプレイに表示することができる膨張式および/または拡張式本体のパラメータの表現のタイプの限定しない例を示す。図28Aは、膨張式および/または拡張式本体の状態の第1表現例を示す。膨張式および/または拡張式本体は、第1形態インジケータ2802を用いてそれが膨張/拡張状態にあることを示すか、または第2形態インジケータ2804を用いてそれが収縮/折畳状態にあることを示すように、示すことができる。図28Bは、膨張式および/または拡張式本体に結合された複数のセンサのうちの少なくとも1つのセンサの状態を示すように使用することができる表現のタイプの例を示す。センサのうちの1つまたは複数は、第1作動インジケータ2852を用いてそれぞれのセンサが閾値未満の信号を測定することを示すか、または第2作動インジケータ2854を用いてそれぞれのセンサが閾値を超えるかまたは略等しい信号を測定することを示すように、表すことができる。   28A and 28B show non-limiting examples of the types of inflatable and / or expandable body parameter representations that can be displayed on the display. FIG. 28A shows a first example representation of the state of the inflatable and / or expandable body. The inflatable and / or expandable body indicates that it is in an inflated / expanded state using a first form indicator 2802 or that it is in a deflated / folded state using a second form indicator 2804 Can be shown. FIG. 28B shows an example of a representation type that can be used to indicate the status of at least one of a plurality of sensors coupled to an inflatable and / or expandable body. One or more of the sensors use the first activation indicator 2852 to indicate that each sensor measures a signal below the threshold or use the second activation indicator 2854 to indicate that each sensor exceeds the threshold Or can be expressed to indicate measuring approximately equal signals.

一例では、第1作動インジケータ2852および第2作動インジケータ2854を用いて、膨張式および/または拡張式本体の一部の組織との接触の状態を示すことができる。閾値未満の信号は、少なくとも1つのセンサが組織の一部と接触していないことを示すものと解釈することができ、閾値以上の信号は、少なくとも1つのセンサが組織の一部と接触していることを示す。   In one example, the first actuation indicator 2852 and the second actuation indicator 2854 can be used to indicate the state of contact with some tissue of the inflatable and / or expandable body. A signal below the threshold can be interpreted as indicating that at least one sensor is not in contact with a portion of tissue, and a signal above the threshold is when at least one sensor is in contact with a portion of tissue. Indicates that

一例では、第1作動インジケータおよび第2作動インジケータは、2値視覚表現、たとえばON/OFFまたは他の2値指標として表示することができる。
一例では、第1作動インジケータおよび第2作動インジケータは、信号の大きさに対応する定量的視覚表現として表示することができる。たとえば、図28Cに示すように、ディスプレイは、センサに対する信号の大きさを示すように変化する特徴(矢印またはバー等)を表示することができる。図28Cの例は、「接触」または「非接触」に対する値を示す。他の例では、ディスプレイにおける特徴を用いて、センサを用いて測定される他の任意のパラメータの相対的な大きさを示すことができる。一例では、図28Dに示すようなグラフプロットを用いて、信号の大きさを示すことも可能である。
In one example, the first activation indicator and the second activation indicator can be displayed as a binary visual representation, such as ON / OFF or other binary indicators.
In one example, the first activation indicator and the second activation indicator can be displayed as a quantitative visual representation corresponding to the magnitude of the signal. For example, as shown in FIG. 28C, the display can display features (such as arrows or bars) that change to indicate the magnitude of the signal to the sensor. The example of FIG. 28C shows values for “contact” or “non-contact”. In other examples, features in the display can be used to indicate the relative magnitude of any other parameter measured using the sensor. In one example, the magnitude of the signal can be shown using a graph plot as shown in FIG. 28D.

一例では、センサは流量センサとすることができ、第1作動インジケータおよび第2作動インジケータを、限定されないが、瞬間速度、体積流量、または各センサにおける測定された流体流量の血管抵抗等のパラメータの大きさを示す定量的視覚表現として表示することができる。   In one example, the sensor can be a flow sensor, and the first and second actuation indicators can include parameters such as, but not limited to, instantaneous velocity, volumetric flow, or vascular resistance of measured fluid flow at each sensor. It can be displayed as a quantitative visual representation of the size.

一例では、第1形態インジケータおよび第2形態インジケータを色分けシンボルとして表示することができる。各色分けシンボルを用いて、信号の大きさの値の範囲を示すことができる。たとえば、緑色を用いて、第1閾値未満の低い値の範囲を示すことができ、黄色を用いて、第2閾値までの値の中間範囲にある信号を示すことができ、赤色を用いて、第2閾値を超える高い値の範囲にある信号を示すことができる。   In one example, the first form indicator and the second form indicator can be displayed as color-coded symbols. Each color-coded symbol can be used to indicate a range of signal magnitude values. For example, green can be used to indicate a range of low values below the first threshold, yellow can be used to indicate a signal in the middle range of values up to the second threshold, red can be used, Signals in the range of high values that exceed the second threshold can be shown.

一例では、第1形態インジケータおよび第2形態インジケータを用いて、膨張式本よび/または拡張式本体に対する、対応する少なくとも1つのセンサの空間位置の指標をさらに提供することができる。たとえば、インジケータ2852および2854を用いて、起動されるセンサの空間位置を示すことができる。   In one example, the first form indicator and the second form indicator may be used to further provide an indication of the spatial position of the corresponding at least one sensor relative to the inflatable book and / or expandable body. For example, indicators 2852 and 2854 can be used to indicate the spatial position of the activated sensor.

一例では、膨張式および/または拡張式本体の表現、ならびに段階的プロセスでのセンサの作動の状態の表現をもたらすように、ユーザインタフェースを構成することができる。膨張式および/または拡張式本体の表現が(収縮/折畳状態を示す)第1形態インジケータである間、センサの作動の状態の表現は表示されない。膨張式および/または拡張式本体の表現が(膨張/拡張状態を示す)第2形態インジケータとなると、センサの作動の状態の表現が表示される。すなわち、膨張式および/または拡張式本体が幾分か膨張/拡張するまで(完全に膨張または拡張しない場合であっても)、センサの作動の状態の表現を表示することはできない。   In one example, the user interface can be configured to provide a representation of the inflatable and / or expandable body and a representation of the state of operation of the sensor in a step-wise process. While the representation of the inflatable and / or expandable body is the first form indicator (indicating a contracted / folded state), the representation of the operational state of the sensor is not displayed. When the representation of the inflatable and / or expandable body becomes the second form indicator (indicating the inflated / expanded state), a representation of the operational state of the sensor is displayed. That is, a representation of the operational state of the sensor cannot be displayed until the inflatable and / or expandable body is somewhat inflated / expanded (even if not fully inflated or expanded).

一例では、行われている処置のさまざまな段階において医師(内科医を含む)に対する命令を表示するように、ユーザインタフェースを構成することができる。例、処置のエンドポイントに達したときを示すようにディスプレイを構成することができる。処置がエンドポイントに達しなかった場合、医師に対して処置を継続するかまたは処置を変更する(たとえば、カテーテル、ガイドワイヤあるいは他の長尺体または膨張式および/あるいは拡張式本体を移動させるか、または治療(たとえばアブレーション)を再適用する)ように指示する命令を表示するように、ディスプレイを構成することができる。組織の一部に対して行われている処置の少なくとも1つの段階の指標を表示するように、ユーザインタフェースを構成することも可能である。   In one example, the user interface can be configured to display instructions for a physician (including a physician) at various stages of the procedure being performed. For example, the display can be configured to indicate when the treatment endpoint has been reached. If the procedure does not reach the endpoint, continue the procedure for the physician or change the procedure (for example, move the catheter, guidewire or other elongated body or inflatable and / or expandable body) Or, the display can be configured to display instructions instructing to reapply treatment (eg, ablation). The user interface can also be configured to display an indication of at least one stage of treatment being performed on a portion of the tissue.

図29に示す例では、ユーザインタフェースを用いて、数値形式でかつ/または時間に対するグラフとして血管抵抗値を表示することができる。ユーザインタフェースを用いて、限定されないが、心収縮勾配、拍動流量および拍動圧等のパラメータを示すデータを表示することも可能である。粒状流量読取値を示す短時間グラフにおいて瞬間/体積流量を示す値を表示するように、ユーザインタフェースを構成することができる。処置(限定されないが、アブレーション等の前および処置の後の変化を識別するために、たとえば処置(たとえば、1時間の処置)の持続時間にわたり、長い時間スケールのグラフにおいて瞬間/体積流量の値を表示するように、ユーザインタフェースを構成することができる。   In the example shown in FIG. 29, the vascular resistance value can be displayed in numerical form and / or as a graph against time using the user interface. The user interface may be used to display data indicating parameters such as, but not limited to, systolic gradient, pulsatile flow, and pulsatile pressure. The user interface can be configured to display a value indicating the instantaneous / volume flow rate in a short time graph showing granular flow rate readings. In order to identify changes before and after treatment (such as, but not limited to, ablation), the instantaneous / volume flow rate values can be expressed in a long time scale graph over the duration of the treatment (eg, 1 hour treatment), for example. The user interface can be configured to display.

本明細書では、さまざまな発明の実施形態について記載し例示したが、当業者は、本明細書に記載する機能を実行しかつ/または結果および/または利点のうちの1つあるいは複数を得るために、種々の他の手段および/または構造を容易に構想すると考えられ、こうした変形形態および/または変更形態の各々は、本明細書に記載する発明の実施形態の範囲内にあるものと考えられる。より一般的には、当業者は、本明細書に記載するすべてのパラメータ、寸法、材料および構成が例であるように意図されており、実際のパラメータ、寸法、材料および/または構成が、発明の教示が用いられる具体的な1つまたは複数の用途によって決まることを容易に理解するであろう。当業者は、日常の実験のみを用いて、本明細書に記載する具体的な発明の実施形態の多くの均等物を認識し、または確認することができるであろう。したがって、上述した実施形態は単に例として提示されており、発明の実施形態を、具体的に記載したもの以外の方法で実施することができることが理解されるべきである。本開示の発明の実施形態は、本明細書に記載する各個々の特徴、システム、物品、材料、キットおよび/または方法に関する。さらに、2つ以上のこうした特徴、システム、物品、材料、キットおよび/または方法の任意の組合せが、こうした特徴、システム、物品、材料、キットおよび/または方法が相互に矛盾しない場合、本開示の発明の範囲内に含まれる。   Although various invention embodiments have been described and illustrated herein, one of ordinary skill in the art may perform the functions described herein and / or obtain one or more of the results and / or advantages. In addition, various other means and / or structures are readily envisioned, and each such variation and / or modification is considered to be within the scope of the embodiments of the invention described herein. . More generally, those skilled in the art are intended to be examples of all parameters, dimensions, materials and configurations described herein, where the actual parameters, dimensions, materials and / or configurations are It will be readily appreciated that the teachings herein depend on the specific application or applications in which it is used. Those skilled in the art will recognize, or be able to ascertain using no more than routine experimentation, many equivalents to the specific inventive embodiments described herein. Accordingly, it is to be understood that the above-described embodiments have been presented by way of example only, and that embodiments of the invention may be implemented in ways other than those specifically described. Inventive embodiments of the present disclosure are directed to each individual feature, system, article, material, kit, and / or method described herein. Further, if any combination of two or more such features, systems, articles, materials, kits and / or methods is consistent with each other, such features, systems, articles, materials, kits and / or methods of the present disclosure Included within the scope of the invention.

本発明の上述した実施形態を多数の方法のうちの任意のもので実施することができる。たとえば、ハードウェア、ソフトウェアまたはそれらの組合せを用いて、いくつかの実施形態を実施することができる。実施形態の任意の態様が少なくとも部分的にソフトウェアで実施される場合、ソフトウェアコードを、単一デバイスあるいはコンピュータで提供されるかまたは複数のデバイス/コンピュータ間で分散されるかに関らず、任意の好適なプロセッサまたはプロセッサの集まりで実行することができる。   The above-described embodiments of the present invention can be implemented in any of a number of ways. For example, some embodiments may be implemented using hardware, software, or a combination thereof. If any aspect of the embodiments is implemented at least in part in software, whether software code is provided on a single device or computer or distributed among multiple devices / computers, any Any suitable processor or collection of processors.

また、本明細書に記載する技術を、少なくとも1つの例が提供された方法として具現化することができる。方法の一部として実行される行為を、任意の好適な方法で順序付けることができる。したがって、例示的な実施形態では逐次行う行為として示されていても、いくつかの行為を同時に行うことを含むことができる、例示したものとは異なる順序で行為が行われる実施形態を構成することができる。   Also, the techniques described herein may be embodied as a method provided with at least one example. The actions performed as part of the method can be ordered in any suitable way. Thus, configuring an embodiment in which actions are performed in a different order than illustrated, which may include performing several actions simultaneously, even though they are shown as sequential actions in the exemplary embodiments. Can do.

本明細書で定義し用いるすべての定義は、辞書の定義、参照により組み込まれる文献の定義、および/または定義された用語の通常の意味より優先されるものと理解されるべきである。   All definitions defined and used herein should be understood to supersede the dictionary definitions, the literature definitions incorporated by reference, and / or the ordinary meaning of the defined terms.

本明細書で用いる「1つの(a)」および「1つの(an)」という不定冠詞は、明示的に反対の意味で示されていない限り、「少なくとも1つの」を意味するものと解釈されるべきである。   As used herein, the indefinite articles "a" and "an" are to be interpreted as meaning "at least one" unless explicitly indicated to the contrary. Should be.

本明細書で用いる「および/または」という句は、そのように結合された要素、すなわち、場合によっては接続的に存在し他の場合では非接続的に存在する要素の「いずれかまたは両方」を意味するものと解釈されるべきである。「および/または」を用いて列挙される複数の要素は、同様に、すなわちそのように結合された要素のうちの「1つまたは複数」と解釈されるべきである。「および/または」の節によって具体的に識別される要素以外に他の要素が、具体的に識別される要素に関連するか関連しないかに関らず、任意選択的に存在し得る。したがって、限定しない例として、「Aおよび/またはB」と言うとき、「備える(comprising)」等の非限定的な(open−ended)言語とともに使用される場合、それは、一実施形態では、Aのみ(任意選択的にB以外の要素を含む)、別の実施形態では、Bのみ(任意選択的にA以外の要素を含む)、さらに別の実施形態では、AおよびB(任意選択的に他の要素を含む)等を指すことができる。   As used herein, the phrase “and / or” refers to “either or both” of the elements so coupled, ie, elements that are optionally connected and otherwise disconnected. Should be taken to mean. Multiple elements listed with “and / or” should be construed in the same manner, ie, “one or more” of the elements so conjoined. In addition to the elements specifically identified by the “and / or” section, other elements may optionally be present regardless of whether they are related to or not related to the specifically identified elements. Thus, as a non-limiting example, when referring to “A and / or B”, when used with an open-ended language such as “comprising”, in one embodiment it is Only (optionally including elements other than B), in another embodiment, only B (optionally including elements other than A), and in yet another embodiment, A and B (optionally Including other elements).

本明細書において用いる「または」は、上で定義したように「および/または」と同じ意味であることが理解されるべきである。たとえば、リストにおいて項目を分離する場合、「または」または「および/または」は、包括的である、すなわち、複数の要素または要素のリストの、任意選択的に追加の列挙されていない項目のうちの少なくとも1つを含むが、2つ以上も含むものとして解釈されるものとする。「〜のうちの1つのみ」または「〜のうちに厳密に1つ」または「〜からなる」等の明示的に反対の意味で示される用語のみが、複数の要素または要素のリストのうちの厳密に1つの要素のみを含むことを指す。概して、本明細書で用いる「または」という用語は、「いずれか」、「〜のうちの1つ」、「〜のうちの1つのみ」または「〜のうちの厳密に1つ」等、排他的な用語が先行する場合にのみ、排他的な代替物(すなわち、「一方または他方であるが両方ではない」)を示すものと解釈されるものとする。   It should be understood that “or” as used herein has the same meaning as “and / or” as defined above. For example, when separating items in a list, “or” or “and / or” is inclusive, that is, of the optional additional non-enumerated items of multiple elements or lists of elements. It should be construed as including at least one of the above. Only terms that are explicitly indicated in the opposite sense, such as “only one of” or “exactly one of” or “consisting of” are included in a plurality of elements or lists of elements. Means that it contains exactly one element. Generally, the term “or” as used herein is “any”, “one of”, “only one of” or “exactly one of”, etc. Only when preceded by an exclusive term shall it be construed to indicate an exclusive alternative (ie, “one or the other but not both”).

1つまたは複数の要素のリストに関して本明細書において用いる「少なくとも1つの」という句は、その要素のリストにおける要素のうちの任意の1つまたは複数から選択された少なくとも1つの要素を意味するが、要素のリスト内に具体的に列挙されたありとあらゆる要素のうちの少なくとも1つを必ずしも含まず、要素のリストにおける要素のいかなる組合せも排除しないように理解されるべきである。この定義はまた、具体的に識別される要素に関連するか関連しないかに関らず、「少なくとも1つ」という句が関連する要素のリスト内で具体的に識別される要素以外の要素が任意選択的に存在し得ることも可能にする。したがって、限定しない例として、「AおよびBのうちの少なくとも一方」(または均等に「AまたはBのうちの少なくとも一方」または均等的に「Aおよび/またはBのうちの少なくとも一方)は、一実施形態では、任意選択的に2つ以上を含む少なくとも1つのA、Bは存在しない(任意選択的にB以外の要素を含む)、別の実施形態では、任意選択的に2つ以上を含む少なくとも1つのB、Aは存在しない(任意選択的にA以外の要素を含む)、さらに別の実施形態では、任意選択的に2つ以上を含む少なくとも1つのA、および任意選択的に2つ以上を含む少なくとも1つのB(任意選択的に他の要素を含む)等を指すことができる。   The phrase “at least one” as used herein with respect to a list of one or more elements means at least one element selected from any one or more of the elements in the list of elements. It should be understood that it does not necessarily include at least one of every element specifically listed in the list of elements and does not exclude any combination of elements in the list of elements. This definition also includes elements other than those specifically identified in the list of elements to which the phrase “at least one” relates, regardless of whether they are related to or not related to the specifically identified element. It also allows it to be optionally present. Thus, as a non-limiting example, “at least one of A and B” (or equivalently “at least one of A or B” or equivalently “at least one of A and / or B” is In an embodiment, at least one A, B optionally including two or more is not present (optionally including elements other than B), and in another embodiment, optionally including two or more. At least one B, A is absent (optionally including elements other than A), and in yet another embodiment, at least one A, optionally including two or more, and optionally two At least one B including the above (optionally including other elements) or the like can be referred to.

Claims (70)

組織の一部に近接する流体の流量を求めるデバイスであって、
近位部および遠位部を有する長尺部材と、
前記長尺部材の前記遠位部に近接して配置された流量センサであって、
少なくとも1つの温度センサ、および
前記長尺部材に近接する領域を加熱する少なくとも1つの加熱素子であって、前記少なくとも1つの加熱素子の少なくとも一部が空洞を形成している、少なくとも1つの加熱素子
を備え、
前記少なくとも1つの温度センサの少なくとも一部が前記空洞の一部に収容されており、
前記温度センサの温度測定値が、前記流量センサに近接する前記流体の流量の第1指標を提供する、流量センサと
を備えるデバイス。
A device for determining the flow rate of fluid in close proximity to a portion of tissue,
An elongate member having a proximal portion and a distal portion;
A flow sensor disposed proximate to the distal portion of the elongate member,
At least one temperature sensor; and at least one heating element for heating a region proximate to the elongate member, wherein at least a portion of the at least one heating element forms a cavity. With
At least a portion of the at least one temperature sensor is housed in a portion of the cavity;
A device comprising: a flow sensor, wherein a temperature measurement of the temperature sensor provides a first indication of the flow rate of the fluid proximate to the flow sensor.
前記長尺部材の一部に結合され、かつ近位部および遠位部を有する膨張式および/または拡張式本体をさらに備え、前記膨張式および/または拡張式本体の前記遠位部が、前記流量センサに近接して配置されている、請求項1に記載のデバイス。   The inflatable and / or expandable body coupled to a portion of the elongate member and having a proximal portion and a distal portion, the distal portion of the inflatable and / or expandable body comprising the The device of claim 1, wherein the device is located proximate to the flow sensor. 前記膨張式および/または拡張式本体に結合された電子回路をさらに備え、前記電子回路が、少なくとも1つの伸縮性相互接続を備え、前記電子回路が、前記膨張式および/または拡張式本体の拡張に対応するように伸縮性かつコンフォーマブルである、請求項2に記載のデバイス。   The electronic circuit further comprises an electronic circuit coupled to the inflatable and / or expandable body, the electronic circuit comprising at least one stretchable interconnect, the electronic circuit being an extension of the inflatable and / or expandable body The device of claim 2, wherein the device is stretchable and conformable to accommodate 前記電子回路が、少なくとも1つの受動電子構成要素および/または少なくとも1つの能動電子構成要素をさらに備え、前記少なくとも1つの伸縮性相互接続が、前記電子回路の少なくとも2つの電子構成要素を電気的に連結している、請求項3に記載のデバイス。   The electronic circuit further comprises at least one passive electronic component and / or at least one active electronic component, and the at least one stretchable interconnect electrically connects at least two electronic components of the electronic circuit. The device of claim 3, wherein the device is linked. 前記電子回路が、複数の電極をさらに備え、前記複数の電極のうちの少なくとも1つの電極が、高周波電極であって、前記高周波電極に近接する表面に高周波エネルギーを送達する、請求項3に記載のデバイス。   4. The electronic circuit further comprising a plurality of electrodes, wherein at least one of the plurality of electrodes is a high frequency electrode and delivers high frequency energy to a surface proximate to the high frequency electrode. Devices. 前記電子回路が少なくとも1つのアブレーション素子を備える、請求項3に記載のデバイス。   The device of claim 3, wherein the electronic circuit comprises at least one ablation element. 前記組織の一部に処置を行うように適合され、前記処置が、除神経処置または神経刺激処置である、請求項1に記載のデバイス。   The device of claim 1, adapted to perform a treatment on a portion of the tissue, wherein the treatment is a denervation treatment or a nerve stimulation treatment. 前記処置が、頸動脈洞除神経、頸動脈小体破壊、迷走神経刺激、肺動脈除神経、腹腔神経節破壊、***アブレーションまたは腎除神経である、請求項7に記載のデバイス。   8. The device of claim 7, wherein the treatment is carotid sinus denervation, carotid body destruction, vagus nerve stimulation, pulmonary artery denervation, celiac ganglion destruction, bladder triangulation or renal denervation. 前記温度センサがサーミスタまたは熱電対である、請求項1に記載のデバイス。   The device of claim 1, wherein the temperature sensor is a thermistor or a thermocouple. 前記長尺部材がカテーテルまたはガイドワイヤである、請求項1に記載のデバイス。   The device of claim 1, wherein the elongate member is a catheter or a guide wire. 前記長尺部材の近位部に配置された基準温度センサをさらに備える、請求項1に記載のデバイス。   The device of claim 1, further comprising a reference temperature sensor disposed at a proximal portion of the elongate member. 前記基準温度センサの温度測定値と前記流量センサの測定値との比較により、前記流体の流量の第2指標が提供される、請求項11に記載のデバイス。   The device of claim 11, wherein a comparison of a temperature measurement of the reference temperature sensor and a measurement of the flow sensor provides a second indicator of the fluid flow rate. 前記少なくとも1つの流量センサが複数の流量センサである、請求項1に記載のデバイス。   The device of claim 1, wherein the at least one flow sensor is a plurality of flow sensors. 前記流体が血液であり、前記流体の前記流量の前記第1指標が、前記流体の血行動態特性を示す、請求項1に記載のデバイス。   The device of claim 1, wherein the fluid is blood and the first indicator of the flow rate of the fluid indicates a hemodynamic characteristic of the fluid. アブレーション処置を行うように適合された少なくとも1つの構成要素をさらに備える、請求項1に記載のデバイス。   The device of claim 1, further comprising at least one component adapted to perform an ablation procedure. 前記膨張式および/または拡張式本体の上に配置された少なくとも1つのペーシング電極であって、前記ペーシング電極に近接する前記組織の一部に電気刺激を送達する、少なくとも1つのペーシング電極をさらに備える、請求項15に記載のデバイス。   At least one pacing electrode disposed on the inflatable and / or expandable body further comprising at least one pacing electrode that delivers electrical stimulation to a portion of the tissue proximate to the pacing electrode. The device of claim 15. 前記電気刺激が、前記アブレーション処置を行う前に前記組織の前記一部に適用される、請求項16に記載のデバイス。   The device of claim 16, wherein the electrical stimulation is applied to the portion of the tissue prior to performing the ablation procedure. 前記加熱素子および前記温度センサの動作が結合されて、前記流体の前記流量の変化によってもたらされる温度の変化の基準を提供する、請求項1に記載のデバイス。   The device of claim 1, wherein the operation of the heating element and the temperature sensor are combined to provide a reference for a change in temperature caused by the change in the flow rate of the fluid. 前記流量センサが熱伝導性封入体に封入されている、請求項1に記載のデバイス。   The device of claim 1, wherein the flow sensor is encapsulated in a thermally conductive enclosure. 前記少なくとも1つの加熱素子がコイル状抵抗線を備え、前記コイル状抵抗線の中空部分が前記空洞を形成している、請求項1に記載のデバイス。   The device of claim 1, wherein the at least one heating element comprises a coiled resistance wire, and a hollow portion of the coiled resistance wire forms the cavity. 前記少なくとも1つの加熱素子が、薄膜パターニング抵抗素子を含み、前記少なくとも1つの加熱素子が、前記空洞を含む実質的に円筒の形態で形成されている、請求項1に記載のデバイス。   The device of claim 1, wherein the at least one heating element includes a thin film patterning resistance element, and wherein the at least one heating element is formed in a substantially cylindrical form including the cavity. 前記薄膜パターニング抵抗素子が、伸縮性および/または可撓性基材の上に配置された抵抗素子のパターンを含む、請求項21に記載のデバイス。   23. The device of claim 21, wherein the thin film patterning resistive element comprises a pattern of resistive elements disposed on a stretchable and / or flexible substrate. 前記抵抗素子が、直線パターン、蛇行パターン、牛耕式パターン、ジグザグパターン、波状パターン、多角形パターンまたは実質的に円形のパターンで形成されている、請求項22に記載のデバイス。   23. The device of claim 22, wherein the resistive element is formed of a linear pattern, a meandering pattern, a cow plowing pattern, a zigzag pattern, a wavy pattern, a polygonal pattern, or a substantially circular pattern. 組織の一部に近接して配置された膨張式および/または拡張式本体のパラメータの表現を表示する装置であって、前記膨張式および/または拡張式本体が、前記膨張式および/または拡張式本体の少なくとも一部に結合された複数のセンサを備え、
ユーザインタフェースと、
プロセッサ実行可能命令を格納する少なくとも1つのメモリと、
前記少なくとも1つのメモリに通信可能に連結された少なくとも1つの処理ユニットと
を備え、
前記プロセッサ実行可能命令の実行時、前記少なくとも1つの処理ユニットが、前記パラメータの少なくとも1つの表現を表示するように前記ユーザインタフェースを制御し、前記少なくとも1つの表現が、
(A)前記膨張式および/または拡張式本体の状態の第1表現であって、
(i)前記膨張式および/または拡張式本体が膨張および/または拡張状態にあることを示す第1形態インジケータ、または
(ii)前記膨張式および/または拡張式本体が収縮および/または折畳状態にあることを示す第2形態インジケータ
を含む、第1表現と、
(B)前記複数のセンサのうちの少なくとも1つのセンサの状態の第2表現であって、
(i)前記複数のセンサのうちの前記少なくとも1つのセンサが閾値未満の信号を測定することを示す第1作動インジケータ、または
(ii)前記複数のセンサのうちの前記少なくとも1つのセンサが前記閾値を超えるかまたは前記閾値に略等しい信号を測定することを示す第2作動インジケータ
を含む、第2表現と
を含む、装置。
An apparatus for displaying a parameter representation of an inflatable and / or expandable body disposed proximate to a portion of tissue, wherein the inflatable and / or expandable body is the inflatable and / or expandable Comprising a plurality of sensors coupled to at least a portion of the body;
A user interface;
At least one memory storing processor-executable instructions;
And at least one processing unit communicatively coupled to the at least one memory,
Upon execution of the processor-executable instructions, the at least one processing unit controls the user interface to display at least one representation of the parameter, wherein the at least one representation is
(A) a first representation of the state of the inflatable and / or expandable body,
(I) a first configuration indicator indicating that the inflatable and / or expandable body is in an inflated and / or expanded state, or (ii) the inflatable and / or expandable body is in a contracted and / or folded state A first representation including a second form indicator indicating that
(B) a second representation of the state of at least one of the plurality of sensors,
(I) a first activation indicator indicating that the at least one sensor of the plurality of sensors measures a signal below a threshold value; or (ii) the at least one sensor of the plurality of sensors is the threshold value. And a second representation including a second activation indicator that indicates measuring a signal that is greater than or substantially equal to the threshold.
前記閾値未満の前記信号が、前記少なくとも1つのセンサが前記組織の一部に接触していないことを示し、前記閾値を超えるかまたは前記閾値に略等しい前記信号が、前記少なくとも1つのセンサが前記組織の一部に接触していることを示す、請求項24に記載の装置。   The signal that is below the threshold indicates that the at least one sensor is not in contact with a portion of the tissue, and the signal that exceeds or is approximately equal to the threshold is that the at least one sensor is the 25. The device of claim 24, wherein the device indicates contact with a portion of tissue. 前記第1作動インジケータおよび前記第2作動インジケータが、2値視覚表現として表示される、請求項24に記載の装置。   25. The apparatus of claim 24, wherein the first activation indicator and the second activation indicator are displayed as a binary visual representation. 前記第1作動インジケータおよび前記第2作動インジケータが、前記信号の大きさに対応する定量的視覚表現として表示される、請求項24に記載の装置。   25. The apparatus of claim 24, wherein the first activation indicator and the second activation indicator are displayed as a quantitative visual representation corresponding to the magnitude of the signal. 前記第1形態インジケータおよび前記第2形態インジケータが色分けシンボルとして表示され、各色分けシンボルが、前記信号の大きさの値の範囲を示す、請求項24に記載の装置。   25. The apparatus of claim 24, wherein the first form indicator and the second form indicator are displayed as color-coded symbols, wherein each color-coded symbol indicates a range of signal magnitude values. 前記第1形態インジケータおよび前記第2形態インジケータが、前記膨張式および/または拡張式本体に対する前記対応する少なくとも1つのセンサの空間位置の指標をさらに提供する、請求項24に記載の装置。   25. The apparatus of claim 24, wherein the first configuration indicator and the second configuration indicator further provide an indication of the spatial position of the corresponding at least one sensor relative to the inflatable and / or expandable body. 前記プロセッサ実行可能命令の実行時、前記少なくとも1つの処理ユニットが、前記第1表現および前記第2表現の段階的プロセスでの表示をもたらすように前記ユーザインタフェースを制御し、それにより、
前記第1表現が前記第1形態インジケータである間、第2表現は表示されず、および
前記第1表現が前記第2形態インジケータである間、前記第2表現が表示される、請求項24に記載の装置。
Upon execution of the processor-executable instructions, the at least one processing unit controls the user interface to provide a step-wise display of the first representation and the second representation, thereby
25. The second representation is not displayed while the first representation is the first form indicator, and the second representation is displayed while the first representation is the second form indicator. The device described.
前記プロセッサ実行可能命令の実行時、前記少なくとも1つの処理ユニットが、前記組織の前記一部に対して行われている処置の少なくとも1つの段階の指標の表示をさらにもたらすように、前記ユーザインタフェースを制御する、請求項24に記載の装置。   The user interface such that upon execution of the processor executable instructions, the at least one processing unit further provides an indication of an indication of at least one stage of treatment being performed on the portion of the tissue. 25. The apparatus of claim 24, wherein the apparatus controls. 前記プロセッサ実行可能命令の実行時、前記少なくとも1つの処理ユニットが、前記組織の前記一部に対して行われている処置のエンドポイントの指標の表示をもたらすように、前記ユーザインタフェースを制御する、請求項24に記載の装置。   Controlling the user interface such that upon execution of the processor-executable instructions, the at least one processing unit provides an indication of an endpoint of treatment being performed on the portion of the tissue; 25. The device according to claim 24. 前記第2表現が、瞬間速度、体積流量または血管抵抗の大きさを示す、請求項24に記載の装置。   25. The apparatus of claim 24, wherein the second representation indicates instantaneous velocity, volume flow, or vascular resistance magnitude. 組織に対して医療治療処置を行う方法であって、
前記組織に近接して装置を配置するステップであって、前記装置が、
近位部および遠位部を有する長尺部材と、
前記長尺部材の前記遠位部に近接して配置された少なくとも1つの流量センサであって、前記少なくとも1つの流量センサの各々が、
少なくとも1つの温度センサ、および
前記少なくとも1つの温度センサに近接して配置された少なくとも1つの加熱素子
を備える、少なくとも1つの流量センサと、
前記長尺部材の近位部に配置された基準温度センサと、
前記少なくとも1つの流量センサおよび前記基準温度センサに連結された制御モジュールと
を備える、ステップと、
前記制御モジュールを用いて、前記医療治療処置の実施の段階で前記基準温度センサと前記少なくとも1つの流量センサの前記温度センサとの間の温度差を維持するステップであって、
前記基準温度センサの温度測定値および/または前記少なくとも1つの流量センサの前記温度センサの温度測定値の値をモニタリングすることと、
前記温度差が維持されるように、前記少なくとも1つの加熱素子に熱を放出させるかまたは熱の放出を中止させるように、前記少なくとも1つの加熱素子への第1信号を制御することと
を含む、ステップと
を含む方法。
A method of performing a medical treatment procedure on a tissue,
Placing a device proximate to the tissue, the device comprising:
An elongate member having a proximal portion and a distal portion;
At least one flow sensor disposed proximate to the distal portion of the elongate member, each of the at least one flow sensor comprising:
At least one flow sensor comprising: at least one temperature sensor; and at least one heating element disposed proximate to the at least one temperature sensor;
A reference temperature sensor disposed at a proximal portion of the elongate member;
A control module coupled to the at least one flow sensor and the reference temperature sensor;
Using the control module to maintain a temperature difference between the reference temperature sensor and the temperature sensor of the at least one flow sensor during the implementation of the medical treatment procedure,
Monitoring the temperature measurement of the reference temperature sensor and / or the value of the temperature measurement of the temperature sensor of the at least one flow sensor;
Controlling a first signal to the at least one heating element to cause the at least one heating element to release heat or to stop releasing heat so that the temperature difference is maintained. And a method comprising steps.
前記温度差が、一定温度差または時間変化する温度差である、請求項34に記載の方法。   35. The method of claim 34, wherein the temperature difference is a constant temperature difference or a time-varying temperature difference. 前記温度差が一定温度差であり、前記一定温度差が、約1.5℃、約2.0℃、約2.5℃、約3.0℃、約3.5℃、約4.0℃または約4.5℃である、請求項35に記載の方法。   The temperature difference is a constant temperature difference, and the constant temperature difference is about 1.5 ° C, about 2.0 ° C, about 2.5 ° C, about 3.0 ° C, about 3.5 ° C, about 4.0. 36. The method of claim 35, which is at or about 4.5 ° C. 前記制御モジュールが、比例−積分−微分(PID)コントローラまたは流体速度計を備える、請求項34に記載の方法。   35. The method of claim 34, wherein the control module comprises a proportional-integral-derivative (PID) controller or a fluid velocimeter. 前記制御モジュールが、PIDコントローラを備え、前記方法が、
前記PIDコントローラを適用するステップであって、
前記基準温度センサの前記温度測定値の前記値を少なくとも1つの流量センサの前記温度センサの前記温度測定値と比較し、および
前記比較に基づいて第2信号を求める、ステップと、
前記制御モジュールを用いて、前記第2信号に基づいて前記少なくとも1つの加熱素子に対する前記第1信号を求めるステップと
をさらに含む、請求項37に記載の方法。
The control module comprises a PID controller, the method comprising:
Applying the PID controller, comprising:
Comparing the value of the temperature measurement of the reference temperature sensor with the temperature measurement of the temperature sensor of at least one flow sensor, and determining a second signal based on the comparison;
38. The method of claim 37, further comprising: using the control module to determine the first signal for the at least one heating element based on the second signal.
前記装置が、前記組織の一部に対してアブレーション処置を行う少なくとも1つの構成要素をさらに備える、請求項34に記載の方法。   35. The method of claim 34, wherein the device further comprises at least one component that performs an ablation procedure on a portion of the tissue. 前記組織の前記一部に前記アブレーション処置を適用するステップと、
前記制御モジュールを用いて、少なくとも1つの流量センサの前記温度センサの温度測定値をモニタリングし、それにより前記組織の一部に近接する流体の流量をモニタリングするステップと、
前記制御モジュールを用いて、前記温度差が維持されるように、前記少なくとも1つの加熱素子に対して熱を放出させるかまたは熱の放出を中止させるように、前記少なくとも1つの加熱素子に対する前記第1信号を制御するステップと
をさらに含む、請求項39に記載の方法。
Applying the ablation procedure to the portion of the tissue;
Using the control module to monitor a temperature measurement of the temperature sensor of at least one flow sensor, thereby monitoring a flow rate of fluid proximate to a portion of the tissue;
Using the control module, the first to the at least one heating element is caused to release heat or to stop releasing heat so that the temperature difference is maintained. 40. The method of claim 39, further comprising controlling one signal.
前記少なくとも1つの加熱素子に対する前記第1信号を記録するステップをさらに含む、請求項34に記載の方法。   35. The method of claim 34, further comprising recording the first signal for the at least one heating element. 前記少なくとも1つの加熱素子に対する前記第1信号が、時間変化する電圧信号である、請求項34に記載の方法。   35. The method of claim 34, wherein the first signal for the at least one heating element is a time varying voltage signal. 前記少なくとも1つの加熱素子の少なくとも一部が空洞を形成し、前記少なくとも1つの温度センサの少なくとも一部が前記空洞の一部に収容される、請求項34に記載の方法。   35. The method of claim 34, wherein at least a portion of the at least one heating element forms a cavity and at least a portion of the at least one temperature sensor is received in a portion of the cavity. 前記医療治療処置が、除神経処置または神経刺激処置を含む、請求項34に記載の方法。   35. The method of claim 34, wherein the medical treatment procedure comprises a denervation treatment or a nerve stimulation treatment. 前記医療治療処置が、頸動脈洞除神経、頸動脈小体破壊、迷走神経刺激、肺動脈除神経、腹腔神経節破壊、***アブレーションまたは腎除神経である、請求項34に記載の方法。   35. The method of claim 34, wherein the medical treatment procedure is carotid sinus denervation, carotid body destruction, vagus nerve stimulation, pulmonary artery denervation, celiac ganglion destruction, bladder triangulation or renal denervation. 前記温度センサがサーミスタまたは熱電対である、請求項34に記載の方法。   35. The method of claim 34, wherein the temperature sensor is a thermistor or a thermocouple. 前記長尺部材がカテーテルまたはガイドワイヤである、請求項34に記載の方法。   35. The method of claim 34, wherein the elongate member is a catheter or guidewire. 前記少なくとも1つの流量センサが複数の流量センサである、請求項34に記載の方法。   35. The method of claim 34, wherein the at least one flow sensor is a plurality of flow sensors. 組織に対して行われる医療治療処置の有効性を確定する方法であって、
A)前記組織に近接して装置を配置するステップであって、前記装置が、
近位部および遠位部を有する長尺部材と、
前記長尺部材の前記遠位部に近接して配置された少なくとも1つの流量センサと、
前記長尺部材に近接する前記組織の一部に対して治療処置を行う、前記長尺部材に結合された少なくとも1つの構成要素と
を備える、ステップと、
B)前記組織の前記一部に対して前記治療処置を行うように前記少なくとも1つの構成要素を作動させるステップと、
C)前記少なくとも1つの流量センサを用いて、少なくとも1つの流量測定を行うステップであって、前記少なくとも1つの流量測定により、前記装置に近接する流体の前記治療処置の後の流量の変化を示すデータが提供される、ステップと、
D)前記流体の前記流量を示す前記データを分析して、前記データに関連する少なくとも1つの時定数を求めるステップと、
E)前記治療処置を行う前に、前記データに関連する前記少なくとも1つの時定数を、前記流体の前記流量を示す時定数と比較するステップと
を含み、
差によって、前記治療処置の前記有効性の指標が提供される、方法。
A method of determining the effectiveness of a medical treatment procedure performed on a tissue,
A) placing a device in proximity to the tissue, the device comprising:
An elongate member having a proximal portion and a distal portion;
At least one flow sensor disposed proximate to the distal portion of the elongate member;
Providing at least one component coupled to the elongate member for performing a therapeutic treatment on a portion of the tissue proximate to the elongate member;
B) activating the at least one component to perform the therapeutic treatment on the portion of the tissue;
C) making at least one flow measurement using the at least one flow sensor, wherein the at least one flow measurement indicates a change in flow after the therapeutic treatment of fluid proximate the device Data is provided, steps,
D) analyzing the data indicative of the flow rate of the fluid to determine at least one time constant associated with the data;
E) comparing the at least one time constant associated with the data with a time constant indicative of the flow rate of the fluid prior to performing the therapeutic procedure;
The method wherein a difference provides an indication of the effectiveness of the therapeutic treatment.
前記差が値の指定された範囲内になるまで、(B)、(C)、(D)および(E)が繰り返される、請求項49に記載の方法。   50. The method of claim 49, wherein (B), (C), (D) and (E) are repeated until the difference is within a specified range of values. 前記差が前記値の指定された範囲内になると、前記治療処置のエンドポイントの指標を生成するステップをさらに含む、請求項50に記載の方法。   51. The method of claim 50, further comprising generating an indication of the therapeutic treatment endpoint when the difference falls within a specified range of the values. 前記治療処置の前記エンドポイントの前記指標をディスプレイに表示するステップをさらに含む、請求項51に記載の方法。   52. The method of claim 51, further comprising displaying the indication of the endpoint of the therapeutic procedure on a display. 前記医療治療処置が、頸動脈洞除神経、頸動脈小体破壊、迷走神経刺激、肺動脈除神経、腹腔神経節破壊、***アブレーションまたは腎除神経である、請求項49に記載の方法。   50. The method of claim 49, wherein the medical treatment procedure is carotid sinus denervation, carotid body destruction, vagus nerve stimulation, pulmonary artery denervation, celiac ganglion destruction, bladder triangulation or renal denervation. 前記時定数が、前記治療処置に続く最高値から、後の時点での定常状態値までの前記流量の変化率の基準を提供する、請求項49に記載の方法。   50. The method of claim 49, wherein the time constant provides a measure of the rate of change of the flow rate from the highest value following the therapeutic treatment to a steady state value at a later time. 前記少なくとも1つの時定数の時間的な一次変化率および/または前記少なくとも1つの時定数の時間的な二次変化率を求めるステップをさらに含む、請求項49に記載の方法。   50. The method of claim 49, further comprising: determining a temporal primary rate of change of the at least one time constant and / or a temporal secondary rate of change of the at least one time constant. 前記少なくとも1つの時定数の前記時間的な一次変化率を、前記一次変化率に対する標準と比較するステップをさらに含み、前記比較により、前記医療治療処置の前記有効性の第2指標が提供される、請求項55に記載の方法。   Comparing the temporal primary rate of change of the at least one time constant with a standard for the primary rate of change, the comparison providing a second indicator of the effectiveness of the medical treatment procedure. 56. The method of claim 55. 前記少なくとも1つの時定数の前記時間的な二次変化率を、前記二次変化率に対する標準と比較するステップをさらに含み、前記比較により、前記医療治療処置の前記有効性の第3指標が提供される、請求項55に記載の方法。   Comparing the temporal second rate of change of the at least one time constant with a standard for the second rate of change, the comparison providing a third indicator of the effectiveness of the medical treatment procedure. 56. The method of claim 55, wherein: 前記少なくとも1つの構成要素がアブレーション構成要素であり、前記医療治療処置が除神経処置である、請求項49に記載の方法。   50. The method of claim 49, wherein the at least one component is an ablation component and the medical treatment procedure is a denervation procedure. 血管組織に対して行われる医療治療処置中に血行動態効果をモニタリングする方法であって、
A)前記組織に近接して装置を配置するステップであって、前記装置が、
近位部および遠位部を有する長尺部材と、
前記長尺部材の前記遠位部に近接して配置された少なくとも1つの流量センサと、
前記長尺部材に近接する前記組織の一部に対して医療治療処置を行う、前記長尺部材に結合された少なくとも1つの構成要素と
を備える、ステップと、
B)前記組織の前記一部に対して前記医療治療処置を行うように前記少なくとも1つの構成要素を作動させるステップと、
C)前記血管組織の寸法の変化をもたらす物質を投与するステップと、
D)前記少なくとも1つの流量センサを用いて、少なくとも1つの流量測定を行うステップであって、前記少なくとも1つの流量測定により、前記装置に近接する流体の前記医療治療処置の後の前記流量の変化を示すデータが提供される、ステップと、
E)前記流体の前記流量を示す前記データを分析して、前記流体の血行動態の変化を示す少なくとも1つのパラメータを求めるステップと
を含み、
前記流体の前記血行動態の前記変化の低下により、前記医療治療処置の前記有効性の指標が提供される、方法。
A method of monitoring hemodynamic effects during a medical treatment procedure performed on vascular tissue, comprising:
A) placing a device in proximity to the tissue, the device comprising:
An elongate member having a proximal portion and a distal portion;
At least one flow sensor disposed proximate to the distal portion of the elongate member;
At least one component coupled to the elongate member for performing a medical treatment procedure on a portion of the tissue proximate to the elongate member;
B) activating the at least one component to perform the medical treatment procedure on the portion of the tissue;
C) administering a substance that causes a change in the size of the vascular tissue;
D) making at least one flow measurement using the at least one flow sensor, wherein the at least one flow measurement changes the flow after the medical treatment procedure of fluid proximate the device Data indicating is provided, and
E) analyzing the data indicative of the flow rate of the fluid to determine at least one parameter indicative of a change in hemodynamics of the fluid;
The method wherein the decrease in the hemodynamic change of the fluid provides an indication of the effectiveness of the medical treatment procedure.
前記流体の前記血行動態の前記変化の低下の割合が指定された値未満になるまで、(B)、(C)、(D)および(E)が繰り返される、請求項59に記載の方法。   60. The method of claim 59, wherein (B), (C), (D) and (E) are repeated until the rate of decrease in the hemodynamic change of the fluid is less than a specified value. 前記流体の前記血行動態の前記変化の前記低下の割合が指定された値未満になると、前記医療治療処置のエンドポイントの指標を生成するステップをさらに含む、請求項60に記載の方法。   61. The method of claim 60, further comprising generating an indication of the endpoint of the medical treatment procedure when the rate of the decrease in the hemodynamic change of the fluid falls below a specified value. 前記医療治療処置の前記エンドポイントの前記指標をディスプレイに表示するステップをさらに含む、請求項61に記載の方法。   62. The method of claim 61, further comprising displaying the indication of the endpoint of the medical treatment procedure on a display. 前記物質が内因性物質または外因性物質を含む、請求項59に記載の方法。   60. The method of claim 59, wherein the substance comprises an endogenous substance or an exogenous substance. 前記物質が、カルシウム拮抗薬、cAMP媒介刺激剤またはニトロ系血管拡張薬を含む、請求項63に記載の方法。   64. The method of claim 63, wherein the substance comprises a calcium antagonist, cAMP mediated stimulant or nitro vasodilator. 前記物質が、ドーパミン、アデノシン、プロスタサイクリン、生理食塩水または一酸化炭素を含む、請求項63に記載の方法。   64. The method of claim 63, wherein the substance comprises dopamine, adenosine, prostacyclin, saline or carbon monoxide. 前記物質が、血管拡張物質または血管収縮物質を含む、請求項59に記載の方法。   60. The method of claim 59, wherein the substance comprises a vasodilator or a vasoconstrictor. 前記少なくとも1つの構成要素がアブレーション構成要素であり、前記医療治療処置が除神経処置である、請求項59に記載の方法。   60. The method of claim 59, wherein the at least one component is an ablation component and the medical treatment procedure is a denervation procedure. 前記長尺部材が膨張式および/または拡張式本体を備え、前記膨張式および/または拡張式本体が、前記長尺部材の前記遠位部に近接して配置される、請求項59に記載の方法。   60. The elongate member comprises an inflatable and / or expandable body, and the inflatable and / or expandable body is disposed proximate to the distal portion of the elongate member. Method. 前記膨張式および/または拡張式本体が、バルーン、拡張式らせんコイル、拡張式メッシュまたは展開式ネットである、請求項68に記載の方法。   69. The method of claim 68, wherein the inflatable and / or expandable body is a balloon, an expandable helical coil, an expandable mesh, or a deployable net. 前記膨張式および/または拡張式本体が、前記膨張式および/または拡張式本体の一部に結合された電子回路を備え、前記電子回路が少なくとも1つの伸縮性相互接続を備え、前記電子回路が、前記膨張式および/または拡張式本体の拡張に対応するように伸縮性かつコンフォーマブルである、請求項68に記載の方法。   The inflatable and / or expandable body comprises an electronic circuit coupled to a portion of the inflatable and / or expandable body, the electronic circuit comprising at least one stretchable interconnect; 69. The method of claim 68, wherein the method is stretchable and conformable to accommodate expansion of the inflatable and / or expandable body.
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