生。腎叢RP(也被成為腎神經)主要由交感神經組件構成。不存在(或至少非常少)腎臟的副交感神經支配。
[0068]節前神經元細胞體位于脊髓的中間外側細胞柱中。節前軸突穿過椎旁神經節(它們不突觸)成為內臟小神經、內臟最小神經、第一腰內臟神經、第二腰內臟神經，并且它們傳播到腹腔神經節、腸系膜上神經節和主動脈腎神經節。節后神經元細胞體退出腹腔神經節、腸系膜上神經節、和主動脈腎神經節到腎叢RP并且被分配給腎血管系統。
3.腎交感神經活動
[0069]消息通過SNS以雙向流傳播。傳出消息可同時觸發身體的不同部位的變化。例如，交感神經系統可加快心率；擴大支氣管通道；減少大腸的蠕動(運動)；收縮血管；增加食管蠕動；引起瞳孔擴張；立毛(雞皮疙瘩)和汗水(出汗)、和升高血壓。傳入消息將信息從體內的各個器官和感覺受體攜載至其它器官，尤其是大腦。
[0070]高血壓、心臟衰竭、和慢性腎臟疾病是導致SNS (特別是腎交感神經系統)慢性激活的許多疾病狀態中的一些。然而，SNS的慢性激活是推動這些疾病狀態的演進的不適應反應。腎素-血管緊張素-醛固酮系統(RAAS)的藥物管理已長期存在的用于減少SNS的過度活躍的方法，但有些效率低。
[0071]如上所述，腎交感神經系統已通過實驗和在人類中被標識為對高血壓的復雜病理生理學、容量超負荷(諸如，心臟衰竭)的狀態、和進行性腎臟疾病的主要的貢獻者。采用放射性示蹤劑稀釋方法來測量從腎臟流出到血漿的去甲腎上腺素(NE)的研究顯示患有原發性高血壓的患者(尤其是在年輕的高血壓患者中)的腎NE溢出率增加，從而與從心臟的NE溢出一致、與通常見于早期高血壓的血液動力學分布一致并且通過心率增加、心輸出量和腎性表征。現已知原發性高血壓通常是神經性的，常伴有明顯的交感神經系統過度活躍。
[0072]如由在該患者群中的從心臟和腎臟到血漿的NE溢出的夸大的增加所證實的心腎交感神經活動的激活在心臟衰竭中甚至更明顯。符合這個概念是最近證實的有關患有充血性心臟衰竭的患者中的全因死亡率和心臟移植的腎交感神經激活的強陰性預測值，該腎交感神經激活的強陰性預測值獨立于整體交感神經活動、腎小球濾過率、和左室射血分數。這些發現結果支持設計成減少腎交感神經刺激的治療方案具有提高患有心臟衰竭的患者生存的可能性的概念。
[0073]慢性和終末期腎臟疾病表征為交感神經激活增加。在患有慢性和終末期腎臟疾病的患者中，高于中值的去甲腎上腺素的血漿水平已被證實為由于心血管疾病全因死亡和死亡的前兆。這對患有糖尿病或對比劑腎病的患者也是正確的。有令人信服的證據表明，源于病變的腎臟的感覺傳入信號是啟動和維持該組患者的中樞交感神經流出升高的主要貢獻者；這便于熟知的慢性交感神經過度活躍的不利后果的發生(諸如，高血壓、左心室肥大、室性心律失常、心源性猝死、胰島素抗性、糖尿病和代謝綜合征)。
(i)腎交感神經傳出活動
[0074]到腎臟的交感神經終止于血管、腎小球旁器、和腎小管。對腎臟交感神經的刺激導致腎素釋放增加、鈉(Na+)重新吸收增加、和腎血流量的減少。腎功能的神經調制的這些組件在通過交感緊張提高表征的疾病狀態下被大大刺激并且清楚地有助于高血壓患者的血壓升高。由腎交感神經傳出刺激引起的腎血流量和腎小球濾過率的減少可能是心腎綜合征中的腎功能的喪失的基礎，這是由于慢性心臟衰竭的進行性并發癥引起的腎功能不全，具有通常隨患者的臨床狀和治療而波動的臨床過程。用于阻礙腎傳出交感神經刺激的結果的藥理學策略包括中樞性交感神經藥物、β阻斷劑(旨在減少腎素釋放)、血管緊張素轉換酶抑制劑和受體阻斷劑(旨在阻止由腎素釋放引起的血管緊張素II和醛固酮激活)和利尿劑(旨在對抗腎交感神經介導的鈉和水潴留)。然而，目前的藥理學策略有顯著限制，包括有限的療效、依從性問題、副作用及其他。
(ii)腎感覺傳入神經活動
[0075]腎臟經由腎感覺傳入神經與中樞神經系統中的整個結構通信。幾種形式的腎創口摂可誘導感覺傳入信號的激活。例如，腎缺血、每搏輸出量或腎血流量的減少、或大量的腺苷酶可觸發傳入神經通信的激活。如圖1OB和1B所示，該傳入通信可從腎臟到大腦或可從一個腎臟到另一腎臟(經由中樞神經系統)。這些傳入信號都集中整合，并可能導致增加的交感神經流出。該交感神經沖動引向腎臟，藉此激活RAAS并誘導增加的腎素分泌、鈉潴留、體積潴留和血管收縮。中樞交感神經過度活躍也影響由交感神經支配的其他器官和身體結構(諸如，心臟和外周血管)，從而導致所述的交感神經激活的不良影響，該不良影響的幾個方面還有助于血壓上升。
[0076]因此，生理學建議(i )對具有傳出交感神經的組織的調制會減少不適當的腎素釋放、鈉潴留、并減少腎血流量，以及(ii)對具有傳入感覺神經的組織的調制通過其對下丘腦后部以及對側腎臟的直接作用來減少對高血壓和與中樞交感神經緊張相關聯的其他疾病狀態的全身性貢獻。除了對傳入腎臟去神經支配的中樞降壓作用，預期到各種其他交感神經支配的器官(諸如，心臟和血管)的中樞交感神經流出的期望減少。
B.腎臟去神經支配的附加臨床效益
[0077]如上所述，腎臟去神經支配可能在通過增加的整體和特定腎交感神經活動表征的若干臨床病癥(諸如，高血壓、代謝綜合征、胰島素抗性、糖尿病、左心室肥大、慢性和終末期腎臟疾病、心臟衰竭中的不適當液體潴留、心腎綜合征和猝死)的治療中是有價值的。因為傳入神經信號的減少有助于交感神經緊張/沖動的全身性減少，因此腎臟去交感支配也可能有利于治療與全身交感神經極度活躍相關聯的其它情況。因此，腎臟去神經支配還可有益于由交感神經(包括圖8中所標出的那些)神經支配的其他器官和身體結構。例如，如先前所討論的，中樞交感神經沖動的減少可減少折磨患有代謝綜合征和II型糖尿病的人的胰島素抗性。此外，患有骨質疏松癥的患者也被交感神經激活，并且也可能受益于伴隨著腎臟去神經支配的交感神經沖動的下調。
C.實現在血管內進入腎動脈
[0078]根據本技術，可通過血管內進入實現與左側和/或右側腎動脈緊密相關的左側和/或右側腎叢RP的神經調制。如IlA所示，通過心臟的收縮移動的血液從心臟的左心室通過主動脈輸送。主動脈通過胸腔下降且分支成左和右腎動脈。在腎動脈之下，主動脈在左和右髂總動脈處分支。左和右髂總動脈分別通過左和右腿下降并且連接左和右股動脈。
[0079]如圖1lB所示，血液收集在靜脈中，并通過股靜脈進入髂靜脈并進入下腔靜脈返回到心臟。下腔靜脈分支成左和右腎靜脈。在腎靜脈之上，下腔靜脈上升以將血液輸送到心臟的右心房。血液從右心房通過右心室栗入肺部，血液在肺部處被氧化。含氧血被從肺中輸送到左心房。含氧血被從左心房通過左心室輸送回主動脈。
[0080]如稍后將要更詳細描述的，股動脈可僅在低于腹股溝韌帶的中點的股三角處進入并插管。導管可通過該進入點經皮插入股動脈、穿過髂動脈和主動脈、并放置到左側或右側腎動脈中。這包括向相應的腎動脈和/或其他腎血管提供微創通路的血管內路徑。
[0081]手腕、上臂、和肩部區域提供用于將導管引入動脈系統的其它位置。例如，可以選擇情況下使用徑向、臂狀或腋動脈的導管插入。經由這些進入點引入的導管可利用標準血管造影技術穿過左側上的鎖骨下動脈(或經由右側上的鎖骨下和頭臂動脈)、通過主動脈弓、沿著降主動脈向下并進入腎動脈。
P-腎血■管的屬性和特性
[0082]由于可根據本技術通過血管內進入實現左側和/或右側腎叢RP的神經調制，腎血管的性質和特性可在用于實現這種腎神經調制的裝置、系統和方法的設計上施加約束和/或通知用于實現這種腎神經調制的裝置、系統和方法的設計。這些性質和特性可跨人群和/或隨時間在特定患者中變化，以及對諸如高血壓、慢性腎臟疾病、血管疾病、終末期腎臟疾病、胰島素抗性、糖尿病、代謝綜合征等的疾病狀態作出響應。如本文所解釋的，這些性質和特性可與手術的療效和血管內設備的特定設計有關。感興趣的性質可包括，例如，材料/機械、空間、流體動力/血流量動力學、和/或熱力學性質。
[0083]如上所討論的，導管可以經由微創血管內路徑經皮前進到左側或右側腎動脈中。然而，微創腎動脈進入可能具有挑戰性的，例如，因為與使用導管常規進入的一些其它動脈相比，腎動脈往往極其曲折、可以是相對小直徑、和/或可以是相對短長度。此外，腎動脈粥樣硬化是在許多患者中常見的，特別是那些患有心血管疾病的患者。腎動脈解剖也可以從患者到患者顯著不同，這進一步使微創進入復雜化。例如，可在相對曲折度、直徑、長度和/或動脈粥樣硬化斑塊負荷、以及腎動脈從主動脈分支處的射出角度中看到顯著的患者間變化。用于經由血管內進入實現腎神經調制的裝置、系統和方法在最小侵入性進入腎動脈時應考慮腎動脈解剖的這些和其它方面以及其在整個患者群體上的變化。
[0084]除了使腎動脈進入復雜化，腎解剖的細節還使建立神經調制裝置和腎動脈的內腔表面或壁之間的穩定接觸復雜化。當神經調制裝置包括能量遞送元件(諸如，電極)時，一致的定位和通過能量遞送元件施加至血管壁的合適的接觸力對可預測性是重要的。然而，導航可受到腎動脈內的狹小空間以及動脈的曲折度的阻礙。此外，可通過患者移動、呼吸和/或心臟周期使建立一致的接觸復雜化，因為這些因素可導致腎動脈相對于主動脈的顯著移動，并且心動周期可瞬時擴張腎動脈(即，導致動脈的壁跳動)。
[0085]即使在進入腎動脈并促進神經調制裝置和動脈的內腔表面之間的穩定接觸之后，動脈的外膜中和周圍的神經應當經由神經調制裝置安全地調制。將熱治療有效地施加到腎動脈內不平凡地引起與此類治療相關聯的潛在臨床并發癥。例如，腎動脈的內膜和介質很容易受到熱創口的侵害。如以下更詳細討論的，將血管腔與其動脈外膜分離的內膜中層厚度表示目標腎神經可以距離動脈的內腔表面幾毫米。足夠的能量應當被輸送到目標腎神經或將熱量從目標腎神經去除以在不將血管壁冷卻或加熱至壁凍結、干燥的程度，或以其他方式不潛在影響到不期望的程度的情況下調制目標腎神經。與過度加熱相關聯的潛在的臨床并發癥是由凝固通過動脈流動的血液引起的血栓形成。假定這種血栓可能導致腎梗塞，從而引起對腎臟的不可逆的創口，則應當謹慎應用在腎動脈內的熱治療。因此，在治療期間在腎動脈中存在復雜的流體力學和熱力學條件(特別是那些可能影響熱傳遞動力學的條件)，對施加能量(例如，加熱的熱能)和/或從腎動脈內的組織去除熱量(例如，冷卻散熱條件)可能是重要的。
[0086]由于治療的位置也可能影響臨床療效，神經調制裝置還應當被配置為允許在腎動脈內可調節地定位和重定位能量遞送元件(多個)。例如，假定腎神經可圍繞腎動脈軸向地間隔開，在腎動脈內施加全周治療可能是吸引人的。在一些情況下，可能由連續圓周治療造成的完整的圓創口可能與腎動脈狹窄潛在相關。因此，經由本文所描述的網格結構沿著腎動脈的縱向維度形成更復雜的創口和/或將神經調制裝置重定位到多個治療位置可能是滿足需要的。然而，應當注意，產生圓周消融的益處可能勝過腎動脈狹窄的風險，或可通過某些實施例或在某些患者中減輕風險，并且產生圓周消融可能是目標。此外，可變的放置和重新放置神經調制裝置可證明在腎動脈特別曲折或存在近端分支血管從腎動脈脫離、在某些具有挑戰的位置中進行治療的情況下是有用的。在腎動脈中的設備的操縱可應當考慮由設備在腎動脈上施加的機械損傷。例如通過插入、操縱、疏通彎曲等等的設備在動脈中的運動可導致夾層，穿孔，內膜剝脫，或破壞內部彈性薄層。
[0087]通過腎動脈的血流量可被暫時堵塞一段很短時間，并且具有最小或無并發癥。然而，應當避免顯著量的時間的堵塞，以防止對腎臟的損傷，諸如，局部缺血。避免完全阻塞可能是有利的，或如果堵塞是對實施例有利的，則限制阻塞的持續時間(例如，2-5分鐘)是有利的。
[0088]基于以上所描述的挑戰:(I)腎動脈介入，(2)治療元件相對于血管壁一致且穩定的定位，(3)在血管壁上的治療的有效的應用，(4)定位和可能重定位治療裝置以允許用于多個治療位置，以及(5)避免或限制血流堵塞的持續時間，可能感興趣的腎血管各種獨立和從屬屬性包括，例如，(a)血管直徑、血管長度、動脈內膜中層厚度、摩擦系數和曲折度；(b)擴張性、剛度和血管壁的彈性模量；(c)收縮期峰值、舒張末期血流速度、以及平均收縮壓一舒張壓峰值血流速度、和平均/最大體積的血液流速；(d)血液和/或血管壁的比熱容、血液和/或容器壁的導熱性、和/或流過血管壁治療部位的血流和/或輻射傳熱的導熱性；(e)通過呼吸、患者運動、和/或血流脈動性誘導的相對于主動脈的腎動脈運動；及(f)腎動脈相對于主動脈的射出角度。將關于腎動脈更詳細地討論這些性質。然而，取決于用于實現腎神經調制的裝置、系統和方法，腎動脈的此類屬性還可指導和/或約束設計性質。
[0089]如上所述，放置在主動脈內的裝置應當符合動脈的幾何形狀。腎動脈血管直徑Dra通常在約2-10mm的范圍內，并且大多數患者群具有約4mm到約8mm的Dra和約6mm的D [^的平均值。在主動脈/腎動脈連接部處的它的口和它的遠端分支之間的腎動脈血管長度Lra一般是約5-70mm的