本申请是2016年3月14日提交的美国申请第15/069,531号的部分继续申请，该美国申请要求2015年3月12日提交的美国临时申请第62/132,459号的优先权，其公开内容通过引用全部并入本文。
美国申请第15/069,531是2015年3月12日提交的美国申请第14/656,635的部分继续申请，该美国申请要求以下美国临时申请的优先权：2014年3月12日提交的申请号61/952,015；2014年6月25日提交的申请号62/017,148；和2014年9月12日提交的申请号62/049,980。上述申请的公开内容通过引用全部并入本文。
本申请还要求以下美国临时申请的权益，其公开内容二者通过引用并入本文：2015年9月11日提交的申请号62/217,570；和2016年9月16日提交的申请号62/219,595。
以下申请也通过引用并入本文：2016年3月15日授权的美国专利号9,283,033；和2014年11月27日公布的美国公布2014/0350401。
在本说明书中提到的所有出版物和专利申请通过引用并入本文，其通过引用并入本文的程度犹如每个单独出版物或专利申请被具体地和单独地指明通过引用并入的相同程度。
本公开内容大体上涉及通过消融一个颈动脉体、两个颈动脉体和与其相关联的神经中的至少一种治疗患有至少部分地与增强的外周化学感受器反射或增高的交感神经活化相关联的交感神经介导的疾病的患者的系统和方法。
背景
已知，自主神经系统的失衡与多种疾病状态相关联。自主平衡的恢复已成为多种医学治疗的目标，所述多种医学治疗包括诸如药学的、基于设备的、以及电刺激的形态。例如，β受体阻滞药(betablockers)是一类用于减少交感神经活动以治疗心脏心律失常和高血压的药物；gelfand和levin(us7,162,303)描述了被用于减少肾交感神经活动以治疗心力衰竭、高血压和肾衰竭的基于装置的治疗；yun和yuarn-bor(us7,149,574；us7,363,076；us7,738,952)描述了通过增加副交感神经活动恢复自主平衡以治疗与副交感神经损耗相关联的疾病的方法；kieval、burns和serdar(us8,060,206)描述了响应于高血压刺激压力感受器，增加副交感神经活动的电脉冲发生器；hlavka和elliott(us2010/0070004)描述了与颈动脉体化学感受器的传入神经路径连通以通过电神经调节控制呼吸困难的可植入的电刺激器。最近，颈动脉体消融(cba)被设想用于治疗交感神经介导的疾病。
概述
本公开内容涉及用于减少外周化学感受器和中枢神经系统之间的传入信号传导的方法、装置和系统。本公开内容包括用于颈动脉体或其相关神经的靶向能量消融的方法、装置和系统。特别是，用于用具有成像和消融工具的血管内颈动脉体消融(cba)导管消融组织诸如颈动脉体、颈动脉隔膜或与颈动脉体相关的靠近血管诸如静脉或动脉的神经的方法和装置。
可以通过以下消融颈动脉体：将定向能量发射器放置在邻近感兴趣的颈动脉体的颈内静脉或其支流之一的壁内或靠着所述壁放置，然后瞄准和激活定向能量发射器，从而升高包含颈动脉体或其神经的静脉周空间的温度，至足以消融颈动脉隔膜、颈动脉体或其神经的组织的程度和持续时间。
在示例性程序中，识别与颈动脉体相关的静脉周空间的位置，然后将定向能量发射器靠着在邻近所识别位置的颈内静脉的内壁放置或放置在所述内壁之内，然后选择定向能量消融参数并且激活定向能量发射器从而消融颈动脉体，由此定向能量发射器的定向和位置以及定向能量消融参数的选择提供了对颈动脉体的消融而无对相邻的功能结构实质性的附带损伤。
在另外的示例性程序中，识别与颈动脉体相关的血管外空间的位置，然后将定向能量发射器接近所识别位置放置，然后选择定向能量消融参数并且激活定向能量发射器从而消融颈动脉体，由此定向能量发射器的位置以及定向能量消融参数的选择提供了对颈动脉体的消融而无对相邻的功能结构实质性的附带损伤。
本公开内容的一个方面是被构造成与成像导管诸如血管内超声(“ivus”)成像导管或心脏内超声心动描记术(ice)导管相互作用的超声消融导管，所述超声消融导管包括：远端区域和近端区域；成像导管腔，用于通过其容纳从近端区域延伸到远端区域的成像导管；在远端区域的无回声室；以及无回声室内的超声消融换能器，其中成像导管腔被构造成在展开状态将成像导管定位在超声消融换能器的瞄准方向内并且在缩回状态离开瞄准方向。
本公开内容的一个方面是被构造成与具有超声成像换能器的超声成像导管相互作用的超声消融导管，所述超声消融导管包括：远端区域和近端区域；被构造成通过其容纳从近端区域延伸到远端区域的成像导管的成像导管腔；在远端区域的无回声室；以及无回声室内的超声消融换能器，其中成像导管腔被构造成将成像导管的超声成像换能器定位在超声消融换能器的远端，使得当超声成像换能器传输和接收波以提供消融时的图像时，超声消融换能器可输送消融能量。
本公开内容的一个方面是一种超声消融导管，所述超声消融导管包括：远端组件，该远端组件包括超声消融换能器、无回声壳体和消融方向基准标记器，无回声壳体至少部分地界定远端室，超声消融换能器被设置在远端室内，远端组件适于在其中容纳超声成像换能器，消融方向基准标记器相对于超声消融换能器定位并适于，当超声成像换能器在远端组件内定位并激活时，在由超声成像换能器创建的图像上创建瞄准伪影，瞄准伪影适于用于指示消融方向；以及从远端组件向近端延伸的细长鞘管。
本文本公开内容的一个方面是一种超声消融导管，所述超声消融导管包括：远端组件，该远端组件包括超声消融换能器和无回声壳体，无回声壳体至少部分地界定远端室，超声消融换能器被设置在远端室内，远端组件适于在其中容纳超声成像换能器，其中无回声壳体在消融超声换能器的第一轴向位置处具有第一厚度，并且在远离消融超声换能器的远端末端的第二轴向位置处具有比第一厚度大的第二厚度；以及从远端组件向近端延伸的细长鞘管。
本文本公开内容的一个方面是一种超声消融导管，所述超声消融导管包括：远端组件，该远端组件包括超声消融换能器和无回声壳体，无回声壳体至少部分地界定远端室，超声消融换能器被设置在远端室内，远端组件适于在其中容纳超声成像换能器；流体腔，该流体腔与超声消融换能器流体连通，流体腔还包括与消融超声换能器电连通的电连接器；以及从远端组件向近端延伸的细长鞘管。
本文本公开内容的一个方面是一种超声消融导管，所述超声消融导管包括：远端组件，该远端组件包括超声消融换能器和无回声壳体，无回声壳体至少部分地界定远端室，超声消融换能器被设置在远端室内，远端组件适于在其中容纳超声成像换能器；从远端组件向近端延伸的细长鞘管；以及被固定到细长鞘管的至少一部分并从细长鞘管的至少一部分向远端延伸的消融换能器支持件，消融超声换能器安装在消融换能器支持件上。
在本文的任何消融导管中，导管还可以包括用于冷却治疗剂或消融超声换能器的冷却流体腔，其可以被包含在无回声室中。向围绕超声换能器的空间输送流体另外提供了声耦合介质。在本文的任何消融导管中，超声消融导管的瞄准方向在展开状态时可以处于由成像导管产生的成像平面内离开导管的径向方向。在本文的任何消融导管中，导管还可以包括在近端区域的用于与成像导管耦合的配合特征件，其中配合特征件与将成像导管在展开状态和缩回状态之间过渡的致动器相关联。在本文的任何消融导管中，导管可被构造用于远端区域的可控制偏转，其中偏转平面与超声消融换能器共面。在本文的任何消融导管中，导管还可以包括被构造成容纳导丝的腔。
在本文的任何消融导管中，导管还可以包括声学绝缘体以屏蔽超声消融能量的通过，其中声学绝缘体包括嵌入环氧树脂中的空气微球。声学绝缘体可以具有约200至300微米的厚度，并且包括具有约15至25微米的范围内的直径的微球和具有约180至210微米的范围内的直径的微球。
在本文的任何消融导管中，导管还可以包括基准标记器，该基准标记器具有相对于成像换能器和消融换能器的瞄准方向的定位。基准标记器可以是充有空气的中空管。当超声成像换能器在远端组件内处于激活位置时，基准标记器可以与超声成像导管轴向对齐。基准标记器可以相对于超声消融换能器设置，使得可以基于图像上指示的位置来确定从超声消融换能器发射的消融能量的方向。基准标记器可以固定在无回声壳体上。无回声壳体可以包括第一膜和第二膜，且基准标记器可以固定在第一膜和第二膜之间。基准标记器具有弯曲的构造，诸如部分管状构件。基准标记器可以是邻近消融方向基准标记器设置的支持构件的延伸。基准标记器可以是不透回声材料诸如不锈钢、或不透射线材料诸如铂-铱。
在本文的任何消融导管中，消融导管可被构造成插入通过患者的颈静脉且其中超声消融换能器可被构造成被放置在包括颈动脉体的目标消融部位附近。
在本文的任何消融导管中，导管可以包括远端组件，该远端组件还包括在其中被构造成通过其容纳超声成像导管的腔。
在本文的任何消融导管中，消融换能器可以是扁平换能器，具有平行于处于直的构造的细长鞘管的纵向轴的轴线。扁平换能器可以被设置在导管远端区域的外径部分中。
在本文的任何消融导管中，无回声壳体可在消融超声换能器的第一轴向位置处具有第一厚度，并且在消融超声换能器远端的第二轴向位置处具有大于第一厚度的第二厚度。无回声壳体可以包括至少第一和第二膜段，所述第一和第二膜段在第二轴向位置中固定在一起。
在本文的任何消融导管中，导管还可包括流体腔，流体腔与超声消融换能器流体连通，流体腔还包括与消融超声换能器电连通的电连接器。
在本文的任何消融导管中，导管还可包括被固定到细长鞘管的至少一部分并从细长鞘管的至少一部分向远端延伸的消融换能器支持件，且消融超声换能器可被安装在消融换能器支持件上。导管还可包括被固定在消融超声换能器和消融换能器支持件之间的平板。消融换能器支持件可以包括适于在其中容纳超声成像导管的腔。消融换能器支持件还可包括与导管近端区域连通的至少一个流体排出腔。消融换能器支持件可以包括由侧边缘和背衬板界定的凹陷，凹陷适于在其中容纳超声消融换能器，其中消融换能器被固定在凹陷内，使得侧边缘相对于消融换能器径向向外延伸，以允许冷却流体在消融换能器上自由流动。消融换能器支持件可被构造成在消融换能器上引起冷却流体的紊流。
本公开内容的一个方面是一种计算机系统中的方法，所述方法包括：接收基于超声的图像作为输入，基于超声的图像来自从超声成像换能器接收的信号；确定基于超声的图像中伪影的位置，所述伪影由超声消融换能器上的基准标记器响应于由超声成像换能器产生的超声波创建；基于伪影位置，确定来自超声消融换能器的消融能量的瞄准方向；以及创建增强的基于超声的图像作为输出以显示在显示器上，所述增强的基于超声的图像包括基于超声的图像和来自超声消融换能器的消融能量的瞄准方向。
本公开内容的一个方面是计算机实现的方法，所述方法包括：接收由从超声收发器传输的超声信号创建的用于颈动脉体消融的目标消融部位的视频或基于超声的图像，该视频或基于超声的图像在超声消融换能器位于用于颈动脉体消融的目标消融部位附近时捕捉；通过一个或更多个视觉辅助、动画或消息来增强视频或基于超声的图像，其中一个或更多个视觉辅助、动画或消息包括关于来自超声消融换能器的用于颈动脉体消融的消融能量的瞄准方向的信息；以及在用户界面上显示增强的视频或基于超声的图像。
本公开内容的一个方面是计算机实现的方法，所述方法包括：接收由从超声收发器传输的超声信号创建的用于颈动脉体消融的目标消融部位的视频或基于超声的图像，该视频或基于超声的图像在超声消融换能器位于用于颈动脉体消融的目标消融部位附近时捕捉；通过一个或更多个视觉辅助、动画或消息来增强视频或基于超声的图像，其中一个或更多个视觉辅助、动画或消息包括关于位于用于颈动脉体消融的目标消融部位附近的超声消融换能器的消融区域的估计位置的信息；以及在用户界面上显示增强的视频或基于超声的图像。
本公开内容的一个方面是具有图像增强的用于成像和消融颈动脉体的系统，所述系统包括：导管，所述导管具有超声成像换能器和消融元件；消融控制台；超声成像控制台，所述超声成像控制台被构造成用于把信号输送到成像换能器和从成像换能器接收信号；计算机执行的算法，其从成像换能器接收的信号创建基于超声的图像；图像增强单元，其利用创建增强的图像的计算机算法处理基于超声的图像；以及显示增强的图像的显示器。
在可以创建和/或显示增强的视频或基于超声的图像的本文的任何方法或系统中，确定基于超声的图像中的伪影的位置可以包括识别基于超声的图像的一部分，所述基于超声的图像的一部分当基于超声的图像的取向响应于超声成像换能器的移动而变化时，基本上不改变形状。
在可以创建和/或显示增强的视频或基于超声的图像的本文的任何方法或系统中，一种或更多种视觉辅助、动画或消息可包括关于超声消融换能器的消融区域的估计位置的信息。
在可以创建和/或显示增强的视频或基于超声的图像的本文的任何方法或系统中，关于消融区域的估计位置的信息可包括超声消融换能器所面向的方向和/或超声消融换能器将输送消融能量的方向。
在可以创建和/或显示增强的视频或基于超声的图像的本文的任何方法或系统中，关于消融区域的估计位置的信息可包括超声消融换能器的消融区域的估计深度和/或宽度。
在可以创建和/或显示增强的视频或基于超声的图像的本文的任何方法或系统中，关于消融区域的估计位置的信息可包括消融区域的估计轮廓。
在可以创建和/或显示增强的视频或基于超声的图像的本文的任何方法或系统中，关于超声消融换能器的消融区域的估计位置的信息可通过考虑消融程序的用户定义的和/或自动设置的参数来确定。
在可以创建和/或显示增强的视频或基于超声的图像的本文的任何方法或系统中，超声消融换能器的消融区域的估计位置可至少部分地基于选择的消融能量谱来确定。
在可以创建和/或显示增强的视频或基于超声的图像的本文的任何方法或系统中，超声消融换能器的消融区域的估计位置可通过考虑用于消融处理的候选者的一种或更多种解剖学参数来确定。
在可以创建和/或显示增强的视频或基于超声的图像的本文的任何方法或系统中，超声消融换能器的消融区域的估计位置可通过考虑关于携带超声消融换能器的具体类型的导管的消融特性的信息来确定。
在可以创建和/或显示增强的视频或基于超声的图像的本文的任何方法或系统中，关于携带超声消融换能器的一种类型的导管的消融特性的信息可包括将估计的损伤深度和/或宽度与该具体类型的导管的消融能量和持续时间关联的信息。
在可以创建和/或显示增强的视频或基于超声的图像的本文的任何方法或系统中，一种或更多种视觉辅助、动画或消息还可包括关于来自超声消融换能器的用于颈动脉体消融的消融能量的瞄准方向的信息。
在可以创建和/或显示增强的视频或基于超声的图像的本文的任何方法或系统中，关于来自超声消融换能器的用于颈动脉体消融的消融能量的瞄准方向的信息可通过使用基准标记器的位置或视频或基于超声的图像中的瞄准伪影来确定。
在可以创建和/或显示增强的视频或基于超声的图像的本文的任何方法或系统中，基准标记器可被布置在相对于携带超声消融换能器的消融导管的瞄准方向预定的位置。
在可以创建和/或显示增强的视频或基于超声的图像的本文的任何方法或系统中，基准标记器可包括不透回声材料或结构的带或管、或当接近目标消融部位放置时与周围结构和/或周围组织相比具有明显高回声或低回声材料或结构的结构。
在可以创建和/或显示增强的视频或基于超声的图像的本文的任何方法或系统中，基准标记器可包括压电元件。
在可以创建和/或显示增强的视频或基于超声的图像的本文的任何方法或系统中，将基准标记器定位在携带超声消融换能器的消融导管上，以在基于超声的图像上指示输送消融能量的相反方向。
在可以创建和/或显示增强的视频或基于超声的图像的本文的任何方法或系统中，关于来自超声消融换能器的用于颈动脉体消融的消融能量的瞄准方向的信息可通过使用多个(multiple)基准标记器的位置或视频或基于超声的图像中的瞄准伪影来确定。
在可以创建和/或显示增强的视频或基于超声的图像的本文的任何方法或系统中，视频或基于超声的图像可用超声成像导管诸如ivus导管或ice导管创建。
在可以创建和/或显示增强的视频或基于超声的图像的本文的任何方法或系统中，超声成像导管可被放置在用于颈动脉体消融的候选者的接近颈动脉分叉的颈静脉中。
可以创建和/或显示增强的视频或基于超声的图像的本文的任何方法或系统还可包括基于导管或在视频或基于超声的图像中可见的瞄准伪影的已知尺寸来确定视频或基于超声的图像的尺度。
在可以创建和/或显示增强的视频或基于超声的图像的本文的任何方法或系统中，一种或更多种视觉辅助、动画或消息可包括目标消融部位的解剖学特征之间的一个或更多个距离的信息。
在可以创建和/或显示增强的视频或基于超声的图像的本文的任何方法或系统中，一个或更多个距离可包括以下的一种或更多种：颈内静脉、颈动脉隔膜、颈内动脉、颈外动脉、或颈动脉隔膜边界到参考点的相对位置、动脉直径、动脉直径的变化、解剖学特征的相对位置的变化、估计的消融或创建的消融的尺寸和相对位置。
可以创建和/或显示增强的视频或基于超声的图像的本文的任何方法或系统还可包括基于目标消融部位的解剖学特征之间的一个或更多个距离为用户提供消融疗法指导或建议。
本公开内容的一个方面是用于监控颈动脉消融程序的计算机系统，其被构造成执行本文中的任何方法的操作。计算机系统可以包括被构造成显示增强的视频或基于超声的图像的显示器和被构造用于接收来自超声成像设备的视频或基于超声的图像的输入界面。计算机可读介质可以包括在由计算机系统执行时让计算机系统执行本文中任何方法的操作的指令。
在可以创建和/或显示增强的视频或基于超声的图像的本文的任何方法或系统中，增强的图像可以覆盖在基于超声的图像上，并且指示消融能量的输送方向、颈动脉、估计的消融轮廓、估计的消融深度以及估计的创建的消融位置。计算机算法可以使用估计的消融位置和颈动脉的相对位置的计算来控制消融控制台。
本公开内容的一个方面是用于确定颈动脉体消融程序的参数的计算机实现的方法，该方法包括：接收表征超声颈动脉体消融程序的期望消融体积的尺寸的信息；和基于接收的信息自动确定一种或更多种超声消融输送参数；并将输送参数作为输出提供给超声消融输送系统。
本公开内容的一个方面是计算机系统中的方法，该方法包括：接收从颈静脉壁至连接颈内动脉和颈外动脉的部分的线的距离作为输入，该距离从基于超声的图像测量，该基于超声的图像由从定位于颈静脉中的超声换能器接收的信号获得；基于输入距离确定超声消融输送参数；并将输送参数作为输出提供给超声消融输送系统。
在可以确定颈动脉体消融程序的参数的本文的任何方法或系统中，一种或更多种超声消融输送参数可以包括将由消融输送系统使用的消融能量谱。
在可以确定颈动脉体消融程序的参数的本文的任何方法或系统中，消融能量谱可以指明处理程序期间输送消融能量的声功率和持续时间的量的概况。
在可以确定颈动脉体消融程序的参数的本文的任何方法或系统中，一种或更多种超声消融输送参数可通过考虑用于消融处理的候选者的一种或更多种解剖学参数来确定。
在可以确定颈动脉体消融程序的参数的本文的任何方法或系统中，一种或更多种超声消融输送参数可通过考虑关于携带超声消融换能器的具体导管的消融换能器特性的信息来确定。
在可以确定颈动脉体消融程序的参数的本文的任何方法或系统中，关于携带超声消融换能器的导管的消融换能器特性的信息可包括将估计的损伤深度和/或宽度与该具体消融导管的电功率和持续时间关联的信息。
在可以确定颈动脉体消融程序的参数的本文的任何方法或系统中，超声颈动脉体消融程序的期望的消融体积可以基于由从用于颈动脉体消融的目标消融部位的超声换能器传输的超声信号创建的视频或基于超声的图像自动地确定。
在可以确定颈动脉体消融程序的参数的本文的任何方法或系统中，自动确定可包括评估目标消融部位中一种或更多种解剖学特征的位置或尺寸。
在可以确定颈动脉体消融程序的参数的本文的任何方法或系统中，一种或更多种解剖学特征可包括颈动脉隔膜、颈动脉体、颈内动脉和颈外动脉、以及颈静脉。
在可以确定颈动脉体消融程序的参数的本文的任何方法或系统中，确定一种或更多种超声消融输送参数可包括使用从先前消融程序检索的信息和/或评估模拟程序的数字模型。
可以确定颈动脉体消融程序的参数的本文的任何方法或系统可以进一步包括自动监测患者的身体或头部的移动；鉴定满足指示患者风险的预定有效(significance)标准的移动；并且生成指示移动已经达到预定有效标准的信号。
在可以确定颈动脉体消融程序的参数的本文的任何方法或系统中，一种或更多种超声消融输送参数可包括能量输送的持续时间和声功率，其中声功率范围在2瓦和25瓦之间，且持续时间范围在3秒和25秒之间。
本公开内容的一个方面是用于监控颈动脉消融程序的计算机系统，其被构造成执行本文中的任何一种方法的操作。计算机可读介质可以包括在由计算机系统执行时让计算机系统执行本文中任何方法的操作的指令。
本公开内容的一个方面是超声消融导管，其包括接合消融换能器的至少一个表面的绝缘构件，该绝缘构件将消融换能器的至少一个极点与无回声室中的导电流体电隔离。
本公开内容的一个方面是超声消融导管，其包括消融换能器近端的冷却流体入口端口和消融换能器远端的冷却流体出口端口。
本公开内容的一个方面是超声消融导管，其包括膜(例如，在消融换能器支持件的外表面延伸，消融换能器支持件的近端末端和远端末端的至少一个)。在一个方面，超声消融导管包括膜(例如，在消融换能器支持件的外表面延伸，消融换能器支持件的近端末端和远端末端的至少一个)，其与接合消融换能器的至少一个表面的绝缘构件组合，该绝缘构件将消融换能器的至少一个极点与无回声室中的导电流体电隔离。
本公开内容的一个方面是超声消融导管，其包括消融换能器支持件。
本公开内容的一个方面是超声消融导管，其包括至少部分地围绕导管圆周设置的多于一个(apluralityof)的超声成像换能器(例如，三个或更多个超声成像换能器)。在一个方面，超声消融导管包括至少部分地围绕导管圆周设置的多于一个的超声成像换能器(例如，三个或更多个超声成像换能器)，其与接合消融换能器的至少一个表面的绝缘构件组合，该绝缘构件将消融换能器的至少一个极点与无回声室中的导电流体电隔离，和/或与膜(例如，在消融换能器支持件的外表面延伸，消融换能器支持件的近端末端和远端末端的至少一个)组合。
本公开内容的一个方面是超声消融导管，其包括超声消融导管横截面内的凹陷区域。在一个方面，其中超声消融换能器被布置在凹陷区域内且超声成像换能器不被布置在凹陷区域内。
本公开内容的一个方面是超声消融导管，其包括被导管鞘管外表面携带的超声成像换能器。
本公开内容的一个方面是超声消融导管，其包括相对于超声消融换能器在近端的超声成像换能器或多于一个的超声成像换能器。
本公开内容的一个方面是超声消融导管，其包括设置在消融换能器的后面、与消融换能器的瞄准方向相反的导丝腔。在一个方面，超声消融导管包括设置在消融换能器的后面、与消融换能器的瞄准方向相反的导丝腔，其与至少部分地围绕导管圆周设置的多于一个的超声成像换能器(例如，三个或更多个超声成像换能器)和与接合消融换能器的至少一个表面的绝缘构件组合，该绝缘构件将消融换能器的至少一个极点与无回声室中的导电流体电隔离。
本公开内容的一个方面是超声消融导管，其包括具有宽度的消融换能器，且导管具有导管直径，其中导管直径与宽度的比率不超过2.5。
本公开内容的一个方面是超声消融导管，其包括成像换能器，还包括在侧视图中覆盖成像换能器的不透射线标记物。
本公开内容的一个方面是超声消融导管和导管被设置在其中的鞘，该鞘包括在远端区域上的鞘不透射线标记物。
本公开内容的一个方面是超声消融导管，其包括在导管的远端区域上的不透射线盖。
本公开内容的一个方面是超声消融导管，其包括被构造成产生组织平面的图像的成像换能器或多于一个的换能器，该组织平面距离消融换能器的传输面的中心约1至15mm，任选地约3至12mm。
本公开内容的一个方面是超声消融导管，其适于使得其可被输送而不使用输送鞘，该导管还包括靠近超声成像换能器和超声消融换能器的可偏转部分。
本公开内容的一个方面是医学装置，其适于有限使用，其中医学装置不限于本文所描述的那些，而可以是可以从控制台接收信号的任何医学装置。医学装置可适于指示装置是否从控制台接收信号，任选地电信号。医学装置也可以适于指示自从装置停止从控制台接收信号(例如，如果医学装置被从控制台拔下或如果控制台被关闭)，指定量的时间是否已过去。作为一个实例，医学装置可以包括带有字节的非易失性记忆存储器(例如eeprom)，如果装置曾经收到过来自控制台的信号(例如，被插入控制台)，那么该字节被设置。数字记忆存储器可以包括第二字节，如果从控制台到装置的能量中断后经过了指定量的时间，则第二字节被设置。如果医学装置再次插入同一或不同的控制台(或控制台在装置仍然插入时被关闭后开启)，则控制台可以适于读取数字记忆存储器，并且如果两个字节都被设置，控制台可以防止医学装置被使用，诸如通过阻止信号从控制台发送到医学装置。医学装置也可以适于仅指示自从装置停止从控制台接收信号，指定量的时间是否已过去，即使医学装置不适于指示装置是否已从控制台接收信号。本公开内容还包括可以读取医学装置中的存储器的控制台，以确定自从医学装置接收来自控制台的信号起是否经过了指定的时间段。如果控制台确定已经经过了指定的时间段，控制台可以适于防止信号发送到医学装置，从而防止它被使用。例如，控制台可以读取医学装置上的数字记忆存储器，并确定字节是否由于在医学装置从控制台接收信号后经过了指定的时间段，而已被设置。
附图简述
图1以简化的示意图形式描绘了经由股静脉穿刺将血管内定向能量消融导管置入患者体内。
图2是显示一些特征尺寸的通过颈动脉间隔膜(intercarotidseptum)和周围组织的横截面的示意图。
图3a、3b、3c、3d和3e是超声换能器的实施方案的示意图。
图4a和4b是输送到颈内静脉的超声cba导管的示意图。
图5a、5b、6a、6b、7a、7b、7c、8a、8b、8c和8d是具有一个或更多个诊断导管的超声cba导管的示意图，所述诊断导管用于与输送到颈内静脉的血管标志对准。
图9a和9b是具有可调的聚焦距离的超声cba导管的示意图。
图10是具有可调的聚焦距离的超声cba导管的示意图。
图11是被构造成接受单独的超声成像导管的超声cba导管的示意图。
图12a、12b、12c、12d、12e、12f、12g、12h和12i是被构造成接受单独的超声成像导管的超声cba导管的示意图。
图13是被构造成接受单独的超声成像导管的超声cba导管的示意图。
图14a和14b是被构造成接受单独的超声成像导管的超声cba导管的示意图。
图15a是图15b中所示的导管的组件的示意图。
图15b是被构造成接受单独的超声成像导管的超声cba导管的示意图。
图16是在经静脉的颈动脉体消融程序中产生的超声图像的示意图。
图17是可偏转超声导管的示意图。
图18是被构造成接受单独的超声成像导管的超声cba导管的示意图。
图19是被构造成接受单独的超声成像导管的超声cba导管的示意图。
图20a和20b是被构造成接受单独的超声成像导管的超声cba导管的示意图。
图21a、21b和21c是操纵静脉位置的cba导管和可偏转护套的示意图。
图22a被构造成用于消融和成像的换能器组件的示意图。
图22b是图22a中所示的换能器组件的消融和成像模式的电极和频率构成的表。
图23是被构造成包含用于成像和消融二者的换能器组件的导管的示意图。
图24a、24b是损伤深度相对于能量的图。
图24ci、24cii、24ciii和24civ代表来自确定独特导管的剂量学的算法的实例的数据。
图25是损伤剂量学查找表。
图26是通过放置在接近颈动脉分叉的颈静脉中的导管拍摄的基于超声的视频的一帧。
图27是用于成像和消融的系统的框图。
图28、29、30和31是增强的基于超声的视频的示意图。
图32是超声图像引导的针式消融导管的示意图。
图33是超声图像引导的针式消融导管的示意图。
图34a、34b、34c、35和36是具有集成的超声成像换能器阵列的超声cba导管的示意图。
图37a是从接近颈动脉隔膜的颈静脉拍摄的基于超声的视频的示意图。
图37b是从接近颈动脉隔膜的颈静脉拍摄的基于超声的视频的示意图，显示来自消融转换器的瞄准发射。
图37c是从接近颈动脉隔膜的颈静脉拍摄的基于超声的视频的示意图，显示来自消融转换器的瞄准发射。
图38是具有集成的超声成像换能器的超声cba导管的示意图。
图39是具有被构造用于多方向偏转的多个可偏转部分的超声cba导管的示意图。
图40是具有被构造用于在沿着导管的长度的不同位置偏转的多个可偏转部分的超声cba导管的示意图。
图41a、41b和41c是具有被构造有可调节长度的被动柔性部分的超声cba导管的示意图。
图42是包含集成鞘的超声cba导管的示意图。
图43a、43b、43c和43d是具有保护盖的超声cba导管的示意图。
图44a、44b和44c是被构造成用盐水溶液冷却的消融换能器的示意图。
图45a、45b、45c、45d和45e是具有集成的成像阵列的消融导管和系统的示意图。
图46a是使用限幅器的简化电路图。
图46b和46c是使用限幅器算法的流程图。
详细描述
本文的公开内容涉及用于颈动脉体消融以治疗患有至少部分地由增强的外周化学感受器反射(例如，外周化学感受器超灵敏、外周化学传感器极度活跃)或增高的交感神经激活引起的交感神经介导的疾病(例如心脏、肾、代谢或肺部疾病诸如高血压、chf、睡眠呼吸暂停、睡眠呼吸障碍、糖尿病、胰岛素抵抗、哮喘、copd)的患者的系统、装置和方法。如本文使用的颈动脉体消融通常是指完全或部分消融一个或两个颈动脉体、颈动脉体神经、颈动脉间隔膜或外周化学感受器。主要的治疗途径是减少外周化学感受器反射或减少来自颈动脉体(cb)的传入神经信号传导，其导致中枢交感紧张的减少。对于本申请的目的，传入颈动脉体神经的高于正常的长期或间歇性活动(不管其起因如何)被认为是增强的化学感受器反射。其他的重要益处，例如副交感紧张、迷走紧张且特别是压力反射和压力感受器活动的增加，呼吸困难、换气过度和呼吸速率的减少，可在某些患者中被预期。继发于呼吸速率的减少，副交感紧张的额外的增加可在某些病例中被预期。增强的外周化学感受器反射(例如颈动脉体活化)导致交感神经系统活动的增加，这继而主要引起在目标患者人群中看到的慢性疾病的进展以及衰竭性症状和不良事件。颈动脉体包含对氧和二氧化碳敏感的细胞。颈动脉体还对血流、血液ph值、血糖水平以及可能的其他变量做出反应。因此即使化学敏感的细胞未被激活，颈动脉体消融也可成为对患者的治疗方案，例如患有高血压、心脏病或糖尿病的患者。
目标：
为了抑制或压制外周感受器化学感受器反射，待消融的解剖学目标(也称为目标组织、目标消融部位或目标部位)可以包括以下的至少一部分：至少一个颈动脉体、主动脉体、与外周化学感受器相关联的神经(例如，颈动脉体神经、颈动脉窦神经、颈动脉神经丛)、供养外周化学感受器的小的血管、颈动脉体实质、化学敏感的细胞(例如，血管球细胞)、在颈动脉体被怀疑驻留的位点(例如基于术前成像或解剖学可能性的位点)中的组织、颈动脉间隔膜、颈动脉间隔膜的一部分、颈动脉间隔膜的相当大的一部分(asubstantialpart)或其组合。如本文使用的，颈动脉体的消融可以是指对这些目标消融部位中的任一个部位的消融。
颈动脉间隔膜，在本文还称为颈动脉隔膜，在本文中被定义为组织的具有以下边界的楔形或三角形的区段：颈动脉分叉的鞍座(saddle)界定颈动脉隔膜的尾部形貌(即顶点)；颈内动脉和颈外动脉的面对面的壁界定颈动脉隔膜的两侧；颈动脉隔膜的颅侧边界在这些动脉之间延伸并且可被定义为颈动脉体的颅侧，但在可能在该区域中的任何重要的非目标神经结构(例如舌下神经)的尾侧，例如颅侧边界可以是距颈动脉分叉的鞍座约10mm至约15mm；颈动脉隔膜的内侧壁和外侧壁(medialandlateralwalls)大体上被近似地切向于颈内动脉和颈外动脉的平面界定；该平面中的一个切向于颈内动脉和颈外动脉的外侧壁并且另一个平面切向于这些动脉的内侧壁。颈动脉间隔膜布置在内侧壁和外侧壁之间。颈动脉间隔膜可以完全或部分地包含颈动脉体，并且可以不存在重要的非目标结构，例如迷走神经或交感神经或舌下神经。颈动脉间隔膜可以包括某些压力感受器或压力感受器神经。颈动脉间隔膜还可包括颈动脉间神经丛神经、小血管和脂肪。颈动脉间隔膜可以是消融的目标。即使颈动脉体或颈动脉体神经不能容易地被可视地识别以特异性地靶向，颈动脉间隔膜可被靶向，具有消融颈动脉体并安全地避开非目标神经的高概率。可以在颈动脉隔膜内产生多个消融以覆盖增加体积的组织以增加颈动脉体的消融概率。多个消融可以重叠或在颈动脉隔膜内不连续。
颈动脉体神经在解剖学上在本文中被定义为颈动脉丛神经和颈动脉窦神经。颈动脉体神经在功能上在本文中被定义为把信息从颈动脉体传导至中枢神经系统的神经。颈动脉体神经在本文中可以称为与颈动脉体相关联的一个或更多个神经。
消融可排他地集中在目标组织上，或集中于目标组织同时安全地消融接近目标组织的组织(例如，以确保目标组织被消融或作为获得向目标组织的通路的途径)。消融区域可与外周化学感受器(例如颈动脉体或主动脉体)本身一样大，稍微更小，或更大并且可包括围绕化学感受器的一个或更多个组织，例如血管、动脉外膜、筋膜、灌注化学感受器的小的血管、和连接于血管球细胞并且使血管球细胞受神经支配的神经。理解了某些压力感受器神经将与颈动脉体神经被共同地消融，则颈动脉间丛或颈动脉窦神经可以是消融的目标。压力感受器分布在人类动脉中并具有高程度的冗余。
组织可以被消融以抑制或压制患者的两个颈动脉体的仅一个的化学感受器反射。其他实施方案包括消融组织以抑制或压制患者的两个颈动脉体的化学感受器反射。在一些实施方案中，对第一颈动脉体进行消融，然后进行评估以确定是否应该消融另一颈动脉体。例如，治疗方法可以包括对一个颈动脉体消融，测量所得到的化学敏感性、交感神经活性、呼吸或与颈动脉体极度活跃相关的其他参数，以及在单侧消融之后如果期望进一步减少化学敏感性则可以进行第二颈动脉体的消融。
治疗的实施方案可以实质上减少化学感受器反射而不过度地减少患者的压力反射。所提议的消融手术可以是靶向的以基本上避开颈动脉窦、分布在颈动脉特别是颈内动脉的壁中的压力感受器、以及传导来自所述压力感受器的信号的至少某些颈动脉窦神经。例如，压力反射可以通过靶向以下而基本上避开：有限体积的可能包围颈动脉体的被消融的组织、包含很大数量的颈动脉体神经的组织、位于颈动脉分叉处的内侧节段的动脉外膜周空间(periadventitialspace)中的组织、或位于颈动脉体与动脉的附接部位处的组织。所述靶向的消融通过将该区域或颈动脉体自身可视化实现，例如通过ct、ct血管造影术、mri、超声波扫描术、荧光透视法、将血液流动可视化或造影剂的注射、以及将仪器定位在颈动脉体中或紧邻颈动脉体定位，同时避免对颈动脉、压力感受器、颈动脉窦神经或其他的重要的非目标神经例如主要位于颈动脉隔膜外侧的迷走神经或交感神经的过度损害(例如穿孔、狭窄、血栓形成)。因此，在消融之前对颈动脉体成像在以下方面可能是有帮助的：(a)选择候选者，如果存在颈动脉体、足够大并且被识别到的话，以及(b)引导治疗，通过为操作者提供标志图谱以把消融仪器引导至颈动脉隔膜、颈动脉隔膜的中心、颈动脉体神经、血管紧邻于颈动脉体的区域、或可以预见颈动脉体自身或颈动脉体神经的区域。其还可以帮助排除其中颈动脉体基本上位于颈动脉隔膜外侧、在位置上靠近迷走神经、舌下神经、颈静脉或某些其他的可被消融危及到的结构的患者。在一个实施方案中，只有颈动脉体基本上位于颈动脉间隔膜内的患者被选择用于消融疗法。
治疗方法的一个实施方案可以包括仅消融右颈动脉体和左颈动脉体之一。与消融两个颈动脉体相比，这可以减少程序时间和成本以及安全性风险，同时产生期望的治疗效果。此外，由于例如血管疾病或异常仅具有一个可及的颈动脉体的患者，可以是程序的候选者。在进行单侧治疗时，消融右侧颈动脉体比左侧可以是有利的。例如，右侧可以比左侧更容易、更快或更安全地接近，或者可具有更大的治疗效果。
一旦颈动脉体被消融、去除或去神经，那么颈动脉体功能(例如颈动脉体化学感受器反射)基本上无法在人类中恢复，部分地由于在人类中主动脉化学感受器被认为是未充分发育的。相反地，一旦颈动脉窦压力反射被除去，那么其通常在几周或几月之后被主动脉或其他动脉的压力感受器压力反射补偿。因此，如果颈动脉化学感受器反射和压力反射二者都被除去或大幅地减少，例如通过切断颈动脉窦神经或颈动脉间神经丛神经，压力反射可以最终被恢复，而化学感受器反射却不可以。压力反射的暂时性移除或减少的后果在某些情况下可能是相对严重的并且需要住院和使用药物控制，但是它们通常不是危及生命的、不治的或永久的。因此，应理解，虽然颈动脉体化学感受器反射的选择性去除和压力反射的保留可能是期望的，但在某些情况下可能不是绝对必要的。
消融：
术语“消融”可以指改变组织以永久地或持续延长的时间段(例如大于3周、大于6个月、大于一年、持续几年、或持续患者余生)压制或抑制其响应于刺激的生物功能或活性。选择性的去神经支配可涉及，例如，中断来自颈动脉体的传入神经同时基本上保留传导压力感受器信号的来自颈动脉窦的神经和其他相邻的神经诸如舌下神经、喉神经和迷走神经。选择性的去神经支配的另一个实例可涉及中断颈动脉窦神经、或与颈动脉体和某些压力感受器二者连通的颈动脉间丛，其中来自颈动脉体的化学感受器反射被永久地或持续延长的时间段(例如数年)被减少并且压力反射在短的时间段(例如数日或数周)内基本上恢复。如本文使用的，术语“消融”或其派生词是指压制或抑制自然的化学感受器或传入神经功能的介入性操作，这与电神经调节或可逆地失活和再激活化学感受器功能形成对比。
本文使用的颈动脉体消融(“cba”)是指这样的目标组织消融，其中期望的效果是减少或除去来自化学传感器(例如颈动脉体)的传入神经信号传导或减少化学感受器反射。由于化学感受器反射或传入神经活动不能以切实可行的方式直接测量，因此有时可转而使用化学感受器反射的指标例如化学敏感性。化学感受器反射减少通常由血压的降低、换气增加和每单位血液气体浓度的换气努力的减少、饱和压力或分压改变所指示或由可间接测量的中枢交感神经活动的减少指示。交感神经活性可以通过血压、通向肌肉的外周神经(msna)的测量活性、心率(hr)、心率变异性(hrv)、激素例如肾素、肾上腺素和血管紧缩素的产生、以及外周血管阻力的减少评估。所有的这些参数是可测量的并且可以直接通往健康改善。在chf患者的情况下，血液ph、血液pco2、换气过度的程度和代谢运动测试参数例如峰值vo2和ve/vco2斜率也是重要的。据信，作为例如呼吸急促和低血液co2的结果，具有升高的化学感受器反射的患者具有低vo2和高ve/vco2斜率(呼吸效率的指标)。这些参数也与运动限制有关，这些运动限制进一步加速患者朝向发病和死亡的方向的状态恶化。应理解，所有的这些指标是间接的且不完美的，并且意图指导对最有可能受益或获得消融的技术成功的指示的患者的治疗，而不是意图证明对效果的精确测量或保证成功。已经观察到，心脏患者中的某些快速性心律失常是交感神经介导的。因此，颈动脉体消融在治疗可逆的心房颤动和心室性心搏过速中可能是有帮助的。
颈动脉体消融可以包括通过热学加热机理(thermalheatingmechanism)用于热消融组织的方法和系统。由于热应力诱导的对组织和结构的直接作用，热消融可被实现。另外地或可选择地，热学破坏可能至少部分地是由于血管或血管周围的结构(例如动脉、小动脉、毛细管或静脉)的改变引起的，这些结构灌注颈动脉体和围绕颈动脉体并使颈动脉体受神经支配的神经纤维(例如把传入信息从颈动脉体化学感受器传输至大脑的神经)。另外地或可选择地，热学破坏可以是由于愈合过程、纤维化、或组织在热损伤之后的结疤引起的，特别是当期望阻止活性组织的再生长和再生时。如本文使用的，用于消融的热学机理可以包括热坏死和热损伤或损害二者(例如，通过持续加热、对流加热、电阻加热或其任何组合)。热学加热机制可以包括将目标组织，例如神经纤维、化学敏感细胞、全部或大量的颈动脉体细胞、以及灌注颈动脉体或其神经的小血管的温度提高到高于期望的阈值，例如，高于约37℃的体温，例如，以实现热损伤或损害，或提高到高于约45℃的温度(例如高于约60℃)，持续已知在所得温度下引起基本上不可逆的消融的时间以实现热坏死。
除了在热消融期间升高温度之外，对热刺激暴露的时间长度可被指定成影响热消融的疗效的程度或度。在一些实施方案中，暴露于热刺激的时间长度为约1秒和约60秒之间，例如约5秒和约30秒之间。在一些实施方案中，对热刺激暴露的时间长度可以长于或等于约30秒或甚至长于或等于约2分钟。此外，暴露的时间长度可以小于或等于约10分钟，但是这不应当被解释为暴露时间段的上限。温度阈值或热剂量可以作为对热刺激暴露的持续时间的函数被确定。另外地或可选择地，暴露的时间长度可以作为期望的温度阈值的函数被确定。这些和其他的参数可以被指定或计算以实现和控制期望的热消融。热诱导的消融可以通过向目标组织，例如神经纤维、化学敏感细胞、以及全部或大量的颈动脉体细胞间接产生或施加热能来实现，例如通过向目标神经纤维应用高强度聚焦超声(hifu)、部分聚焦超声或高强度定向超声。
颈动脉体消融可以包括全身输送药剂并将能量诸如超声能量引导到颈动脉体或相关神经以激活该药剂，导致颈动脉体或相关神经受损。
另外的和可选择的方法和设备可用于实现消融。
定向能量实施方案
图1以简化的示意图形式描绘了用股静脉穿刺器17通过血管内途径将血管内定向能量消融导管13置入患者1体内的可选实施方案。血管内定向能量消融导管13的远端(以虚线示出)被描绘在左颈内静脉12(以虚线示出)中，在左颈动脉分叉2的水平面处，被布置为便于颈动脉的定向能量消融。如所示的，将血管内定向能量消融导管13在腹股沟附近的插入位置17处插入患者体内，进入股静脉16并且向前穿过下腔静脉15、上腔静脉14、左颈总静脉11并进入左颈内静脉12。可选地，可以选择插入部位以获得穿过肱静脉、锁骨下静脉、颈总静脉11或任何合适的外周静脉的静脉通路。此外，取决于患者1的具体的血管和神经解剖学，血管内定向能量消融导管13的远端可以被定位用于颈动脉体消融，但不定位在颈内静脉12或其支流中的一个(例如，面静脉，未示出)中。还描绘了位于颈总动脉3中的任选的血管造影导管97，用于产生颈动脉分叉2的区域的动脉血管造影图像，以允许该区域的可视化并且用于引导从颈内静脉12对颈动脉体的定向能量消融。如所示的，使用标准血管造影技术将血管造影导管97通过腹股沟中的插入位置9插入股动脉8中，然后向前穿过腹主动脉7、主动脉弓6并进入左颈总动脉3。血管内干预技术领域的技术人员将理解，这意味着颈动脉血管造影术以外的手段可用于引导颈动脉体的经静脉定向能量消融。例如，可以单独或组合使用颈部的体外超声成像，以及血管内超声、计算机断层摄影血管造影术和其他已知的方式。还应当理解，虽然图1示出了左侧颈动脉体消融，但是在本文的实施方案中可以进行右侧颈动脉消融或双侧颈动脉消融。
超声检查可有助于指导经皮和血管内手术。可以从皮肤表面(例如颈部)，从脉管系统内部，从脉管系统内部经由位于消融导管中或其上的成像换能器，或从诸如食道的天然腔道进行超声波扫描术。
本文所用的定向能量装置是指，具有被配置为发射能量的能量发射器的细长装置，并且其中该装置构造成将定向的能量输送到目标组织。在一些实施方案中，该装置包括治疗性超声换能器(本文中也称为能量发射器)，其可位于装置的远端区域中。在使用方法中，该装置可以定位于患者身体中，靠近患者的颈动脉体或相关神经。然后激活治疗性超声换能器，并且将能够热消融组织的声能输送到目标组织，消融目标组织例如颈动脉体。通常可以预期定向能量以在能量被发射的方向引起对一个体积的组织的体积加热的方式穿透组织。预计随着距发射体的距离增加，定向能量被沉积，转化为热且组织变形，并从而被减弱。由于组织中的衰减，存在定向能量将不会以生物学上显著的方式穿透的边界或距离。当使用如本文所述的治疗性超声消融能量时发生的目标组织的体积加热(volumicheating)，不同于组织的导电加热，组织的传导加热需要从接触点加热，穿过介于中间的组织并到达目标组织。然而，伴随体积加热可以存在一定程度的传导加热。然而，使用定向能量，期望体积加热是目标组织被加热的主要手段。此外，定向能量诸如治疗性超声能量不需要与目标的紧密接触以有效地输送。超声可以通过血液传播，比在颈动脉体区域中的吸收低约十倍，例如允许能量在不紧密接触血管壁(例如颈动脉或颈静脉)的情况下输送，或者甚至不认真考虑从发射器到该壁的距离。当血管壁不规则或易受损时，这可能是重要的。
超声声能由超声换能器通过电激发设置在细长装置(例如导管)上或其周围的超声波发射器产生。在一些实施方案中，可以对超声换能器进行供能，以在约10mhz至约30mhz的范围中从换能器表面产生定向声能。换能器可以在例如在约10％至约100％的范围内的占空比下供能。聚焦超声可具有定位到小的聚焦体积的高得多的能量密度，但通常将使用更短的曝光时间或占空比。在加热组织的情况下，换能器通常在使组织中的温度升高至大于约45摄氏度的组织温度的条件下被供能。在这种情况下，冷却细长装置被定位于其中的腔面可能是期望的，以减少损伤的风险。
本文描述了用于超声消融颈动脉体的放置在患者体内的超声换能器的实施方案。这种超声换能器可用于本文描述的任何颈动脉体超声消融装置中。例如，本文中的任何超声换能器可以被并入颈动脉体消融导管中，该导管具有可展开或可扩展的结构(例如，球囊、笼、篮、网或线圈)，以定位、对准和保持换能器在血管诸如颈外动脉或颈内静脉中的稳定位置。
图3a示出了超声换能器的示例性实施方案。如图3a所示，超声换能器可以是非聚焦的、平坦单元件换能器，其两个主表面大致彼此平行。换能器孔形状可以是矩形的，或者可替代地其可以是圆形、椭圆形或设计成适合消融装置(例如，导管或探测器(probe))的任何其它形状。换能器孔的宽度可以由消融装置的尺寸(例如，直径)限制，例如到2f、3f、4f、5f、6f、7f、8f、9f、10f、11f。通过增加装置远端组件的长度,换能器孔的长度可以大于其宽度。已经提出4至6mm的长度作为所需表面积和导管弯曲并导航穿过解剖结构的能力之间的合理折衷。为了确保发射的超声能量束的会聚，矩形的基本上平坦的换能器表面可以制成稍微凸起。
通常期望将发射器面表面朝向目标来放置换能器。如通过使用通过感测颈内动脉内的血流的低强度超声多普勒引导，包含消融装置的超声换能器元件的远端组件可以被引导到例如颈外动脉中的适当位置。沿着超声束轴，可以在长度和位置上进行调节脉冲波多普勒的采样体积。沿着声束轴的样品体积的位置优选地被设置为覆盖距离换能器面大约2至15mm(例如，约2mm至9mm)的范围。可以借助于多普勒对准超声束以覆盖待消融的颈动脉体。一旦确定换能器正确对准，则可以使用高强度连续波或高占空比(优选大于30％)脉冲波超声来消融颈动脉体和其它期望的目标结构。脉冲超声具有通过血流冷却换能器和血管，同时更远离颈动脉血流的颈动脉隔膜继续被加热的优点。超声多普勒引导和超声消融可以使用相同的换能器元件，或者可替代地使用单独的换能器元件来执行。可选地，超声换能器可以由环形阵列组成，例如具有用于高强度消融的中心盘和用于低强度多普勒使用的外圈的双元件阵列。
本文的换能器可以被配置为实现热消融，其中最大加热区域集中于沿着超声束轴距离换能器面约2mm至9mm的组织中。在一些实施方案中，换能器被配置为实现热消融，其中最大加热区域集中于距离换能器面约5mm至8mm的组织中。如本文其他地方所述，远离换能器如此远的组织中的消融可以允许选择性颈动脉体消融，同时最小化与消融其他非目标组织相关的风险。通过血管内超声加热组织受血液冷却和组织中超声束的机械能耗散的影响。最大加热区域的位置取决于换能器设计，具体来说，孔径尺寸和操作频率，其定义了伴随距离的衰减和超声波束形状。通常，较高频率的超声波在其通过组织行进并被吸收时在更短的距离内衰减。最大加热区位置可以用单元件换能器固定。可替代地，可以使用相控阵技术(phasedarraytechnology)、声透镜或几何聚焦的换能器将超声波束转向所需的最大加热区位置。该装置可以设计成实现约8mm3至300mm3(例如，约154+/-146mm3)的消融组织的体积。输送的能量、超声波束的形状、方向和施加时间顺序的组合可以决定消融组织的体积。可以使用能量输送，例如功率设置和操作模式(例如，脉冲波对连续应用时间顺序)来增强目标位置或区域中的加热并且实现随时间可重复的目标组织温度。在示例实施方案中，对于具有宽度为约2mm且长度为约4mm的换能器，可以将超声操作频率选择为约10mhz至约30mhz(例如，15mhz至25mhz)。在一些实施方案中，以约10-25mhz之间的频率输送超声。在一些实施方案中，以约10-20mhz之间的频率输送超声。在一些实施方案中，以约10-15mhz之间的频率输送超声。在一些实施方案中，以约15-30mhz之间的频率输送超声。在一些实施方案中，以约15-25mhz之间的频率输送超声。在一些实施方案中，以约15-20mhz之间的频率输送超声。在一些实施方案中，以约20-30mhz之间的频率输送超声。在一些实施方案中，以约20-25mhz之间的频率输送超声。在一些实施方案中，以约25-30mhz之间的频率输送超声。
超声换能器可以以厚度谐振模式操作，即，操作频率基本上由压电换能器元件的半波长厚度决定。换能器元件可以由pzt-4(navyi)或pzt-8(navyiii)型压电陶瓷材料或在高功率驱动条件下表现出低损耗的等效物制成，并且可被并入在压电复合结构中。高强度、高占空比、工作模式可以导致换能器元件和周围结构元件的自加热。因此，可以用温度传感器(例如，热电偶)监测换能器或相邻元件的温度。如果温度被认为太高，则可以通过在使用期间减少占空比或输出到换能器中的电功率，或冲洗或循环流体冷却，将换能器冷却下来。可选地，可以通过电阻抗和声阻抗匹配来增强换能器效率以减少换能器自发热。例如，可以通过电感调谐(inductivetuning)来消除或减少电换能器阻抗的容抗。如果换能器执行成像或多普勒感测功能，通常使用的压电材料的声阻抗(被定义为声速和密度的乘积)远高于软组织的声阻抗(例如约20x)。因此，来自换能器元件的声能与软组织的耦合不理想。改善声能耦合的手段可以是在换能器元件和组织之间的换能器表面上使用在工作频率下约四分之一波长厚度的匹配层或多个匹配层。理论上，匹配层的声阻抗应接近源，压电换能器元件(约30mrayl)和负载物，软组织(约1.5mrayl)的几何平均值。应当理解，提高声效的一些方法可能更多地与高能量输送相关，且一些更多地与成像和多普勒感测相关。
在一些实施方案中，可以通过包括由声阻抗低于软组织或水的声阻抗(约1.5mayal)除以换能器机械品质因数(在水中测量为0和100之间)的材料制成的匹配层来优化在谐振频率处或接近谐振频率下以连续模式工作的治疗性高能量模式换能器的有效性。通过插入四分之一波长匹配层来改善水和声学上硬质的陶瓷之间的功率输送的常用方法不可适用于在谐振时经历大位移的平面换能器的情况。可以例如通过将聚酯、聚氨酯或聚酰亚胺聚合物的薄层直接粘合到陶瓷换能器的发射表面来构建薄的治疗匹配层。可选地，治疗匹配层可以由聚偏二氟乙烯(pvdf)构建，pvdf可以用作直接连接到治疗换能器表面的成像元件或多元件成像阵列。pvdf是具有低声阻抗的压电聚合物，非常适用于超声成像。pvdf在高阻抗硬质治疗陶瓷的发射表面上的沉积可有助于小型化设计并优化治疗模式下的功率传输，并在同叠换能器中获得超声成像功能。
图3a示出了具有顶部(或前部)电极151和底部(或后部)电极152的示例性压电换能器元件150。换能器元件150可以由pzt-4(navyi)或pzt-8(navyiii)型压电陶瓷材料制成。pzt-4和pzt-8型材料被称为“硬pzt”，其具有相对较高的机械品质因数(例如约500至约1000)和高居里温度(例如，大于300℃)，并且因此非常适合高强度和高占空比应用。换能器元件的顶部151和底部152电极可以是可焊接的，以向换能器表面提供可靠的电连接。具有负极性的电极优选地位于换能器的外辐射表面上，面向组织目标。在该实施方案中其为顶部电极151。
图3b示出了示例性压电换能器元件153,在该元件背面上具有尺寸较一般为小的电极154。尺寸较一般为小的电极的目的是避免不期望地电连接到换能器壳体组件(即短路)的可能性。顶部(或前部)电极155可以大致覆盖换能器元件153的整个面。
图3c示出了将换能器元件150安装到壳体组件157中的示例，其中仅示出了用于说明的目的的局部视图。换能器元件150可以大致位于或接近消融装置(例如，导管或探测器)的鞘管的轴线处，以允许最大换能器宽度。换能器元件150搁在声学绝缘体159上的背衬空腔158上，该声学绝缘体例如为由软的顺从性材料制成的o形环或框架。绝缘体的目的是将换能器元件的声振动与壳体组件隔离开来。换能器元件150的侧面可以用提供气密密封的填料164密封。在换能器元件的背面，背衬空腔158可以用低声阻抗的气态或泡沫材料填充。低声阻抗可以定义为声音速度和材料密度的乘积。背衬空腔被气密密封与环境(未示出)隔离，以防止任何液体与换能器元件150的背面接触。电连接可以包括连接到前换能器电极162的负极160，以及连接到后换能器电极163的正极161。电连接可以是例如焊接或熔接。
可选地，可以使用具有高声阻抗的材料来防止能量在除目标之外的方向上扩散。背衬可以由致密和高声速材料制成，所述材料例如反射声能的金属，例如不锈钢。通常具有显著不同的声学特性(例如，声速)的材料之间的过渡处(transition)或界面将反射声能。
图3d示出了换能器远端组件的俯视图或前表面。线管腔165可以提供用于到换能器的电线路径，该路径在装置的近端连接到可包含用于消融的脉冲波多普勒电路和rf信号源的控制器。相同的线管腔165可以用于将热电偶线连接到位于换能器元件或装置的远端组件上的热电偶166。
图3e示出了超声消融导管的远端部分的实施方案，其包括定位在导管鞘管167的轴线处或其附近的矩形超声换能器150(如图3a、3c和3d所示)。导管可以被配置为通过施加张力来可控制地偏转，以用手柄中的致动器拉动线。拉线可以穿过鞘管并且锚定在导管的远端部分附近。
从位于静脉内的血管内导管超声消融颈动脉体
本文的公开内容包括其中血管内超声消融导管被输送到颈内静脉或其支流之一以将消融能量引导到颈动脉隔膜的实施方案。与经动脉器械相比,经静脉器械可能具有优势，因为它们具有较低的脑栓塞风险。另外，更大的器械可以用于经静脉的方法。
本公开内容的一个方面是颈动脉体消融的方法，其包括将诸如导管的细长装置引入患者的静脉系统中，将导管的远端推进颈动脉隔膜附近的颈内静脉或其支流之一，其中远端区域包括能够输送消融声能的高能超声的定向发射器，将发射器与颈动脉隔膜对准，并将能量引导到隔膜中以消融目标组织(例如颈动脉体、颈动脉隔膜中的组织、颈动脉体神经)。
图4a和4b示出了经颈静脉超声消融导管的示例性实施方案。如图4a可见，颈静脉与颈动脉隔膜和颈动脉体的接近提供了用位于颈静脉中的装置消融颈动脉体的机会。如图4a和4b所示，导管313包括超声波发射器230和任选的接收器。发射器能够在所选方向(例如，定向的高能量未聚焦的超声波束)上传送高能量超声波。反射背衬231(例如，由例如空气、泡沫或致密金属制成的声学绝缘体)反射超声波232或确保它们大部分被引导成期望的方向。计算或经实验确定频率、功率、持续时间和孔径(其考虑因素在上面详细描述)以消融颈动脉隔膜205内的组织，但是防止消融能量穿透和超过隔膜，例如超过颈动脉隔膜的中间边界233。例如，发射器可以被配置成使得所传送的消融能量可以从发射器230沉积到组织中不超过约12mm、11mm、10mm、9mm、8mm、7mm、6mm、5mm、4mm或3mm。在一些实施方案中，发射器被配置为使得高能量消融超声波在穿透进入软组织约3mm至约12mm，例如进入软组织约3mm，进入软组织约4mm，进入软组织约5mm，进入软组织约6mm，进入软组织约7mm，进入软组织约8mm，进入软组织约9mm，进入软组织约10mm，进入软组织约11mm，或进入软组织约12mm之后将丧失消融功率。隔膜的尺寸可能存在一定的因患者而异的变异性，且因此在消融之前获得隔膜的可视化，获得隔膜的估计尺寸，并且基于估计的尺寸使用输送参数可以是有益的。
可以预期在约10至约30mhz范围内的激发频率(例如约10mhz至约20mhz)产生期望的效果，包括足够的消融能量穿透深度和同时节制所需的消融区。来自颈内动脉90和颈外动脉91内的血流的冷却可有助于将消融性热能或消融区限制在颈动脉隔膜中。因此，来自消融超声波束的热分布可以另外通过区域的不均匀热传导而成形，不均匀热传导受颈内动脉90和颈外动脉91之间的目标空间(即颈动脉隔膜205)中的冷却的血流和超声引起的加热相关生物效应影响。由于高血流量和随之而来的对血管的有效的散热(thermalcooling)，所选频率范围内的超声能量通过血管壁和血液而没有显著的生物学作用，因此仅隔膜将被选择性加热。本公开内容的一个方面是向颈动脉隔膜输送高强度消融超声，同时利用颈内动脉和颈外动脉中的血液的冷却效果来选择性地仅消融隔膜组织的方法。可以预期某些通过散射的衰减减少之后的超声效应并保护动脉后面的非目标结构。该原理可以分类为通过成形在三维血管空间中的超声波束使用加热(thermalheating)形成损伤。在一些实施方案中，所发射的超声能量通过将隔膜组织的温度升高至大约45摄氏度而消融隔膜组织，然而隔膜外部的组织保持小于约45℃，因此不被消融。消融是温度和时间的函数，且更长地暴露于较低的能量和温度也可以消融组织。本公开内容主要关注温度，并包括持续约5至约60秒的处理。然而，本文提到的温度不应被解释为严格的限制。
超声治疗参数例如功率、频率、时间和方式(例如脉冲的(pulsed)或连续的)的选择可以确保超声波束对组织的消融不会比距颈静脉约15mm更深(例如，不超过约9mm深)。对于肌肉组织中1db/cm/mhz的典型超声衰减，组织中的未聚焦超声穿透的特征深度是衰减系数除以频率的倒数。例如，在10mhz时，特征穿透深度为7.7mm，而在20mhz时，特征穿透深度为3.8mm，其大致对应于跨颈静脉导管构造中目标距离范围的一个示例。
图4b示出了从下方(例如，经由股静脉通路)引入的导管313。下文的血管内途径可以包括穿过患者腹股沟中的股静脉并将导管穿过腔静脉进入期望的颈静脉，例如图1所示。例如从颈静脉和颈静脉的分支和身体的其他静脉如锁骨下静脉的其他替代方法也是可能的，并且在一些临床情况中可能具有优势。
将声束从颈静脉12引导到两个颈动脉分支之间的隔膜中有利于通过颈动脉的冷却效果使损伤成形。如图4a所示，能量束232被限制在两个颈动脉分支之间，这些分支被高血流量保护免受热损伤。因此，该区域的解剖结构提供了内在的优点，在于，如果声束略微不对准并且指向稍微错误的角度，则其将遇到颈内动脉或颈外动脉，其将通过冷却效应抵抗周围紧邻组织的加热。被导向分支之间的声束或声束的部分将经受较少的冷却，并且将导致组织的消融，预期目标器官例如颈动脉体89和相关联的神经位于所述组织中(即，在颈动脉隔膜中)。结果，颈动脉隔膜被选择性地加热和热消融，这是本公开内容的方面之一。如上所述，本公开内容还包括选择性地消融目标组织的方法，通过将高强度超声能量输送到解剖结构的区域中，使得血液流动将提供冷却效果并因此促进将消融的组织限制到期望的区域。在本实施方案的情况下，消融的组织被包含在颈动脉隔膜中。
通过使用诊断超声诸如多普勒超声检测脉管系统诸如颈总动脉3、颈内动脉90和颈外动脉91以及颈动脉分叉2，可以帮助从颈静脉内引导和靶向超声消融束232到目标部位诸如颈动脉隔膜205处。这种诊断超声可以通过在操纵(例如，旋转和平移操作)包括至少一个超声换能器的导管的同时检测血液速度、流动方向、脉动流(pulsationsofflow)和湍流(turbulence)来提供脉管系统的指示(例如，视觉图像、声学或电信号)。
在一些实施方案中，可以通过检测颈动脉分叉鞍座2并相对于颈动脉分叉鞍座将超声治疗换能器(本文中也称为超声消融换能器或超声消融发射器)瞄准目标部位来实现平移瞄准(在一些情况下与之对准)。在一些实施方案中，超声治疗换能器瞄准距分叉鞍座的颅端大约5至大约15mm，在一些实施方案中距分叉鞍座的颅端大约10至大约15mm，在一些实施方案中距分叉鞍座的颅端大约10至大约12mm，并且在一些实施方案中距分叉鞍座的颅端大约5至大约10mm。颈动脉分叉鞍座可以从沿着颈静脉12的长度的位置，在代表颈总动脉3的一个强血液速度信号突然分离到两个动脉(颈内动脉90和颈外动脉91)中的位置处被检测到。通过推进或缩回导管，超声消融束可以瞄准在分叉鞍座的水平面上方约5mm至约15mm的位置。将声束瞄准在分叉鞍座尾端约5至约15mm的位置将声束瞄准进入颈动脉隔膜以便于颈动脉体的消融。
在一些实施方案中，消融的方法包括检测颈内动脉和颈外动脉中的一个或两个。它们可以通过旋转诊断换能器来检测，诊断换能器可以与导管或球囊一起存在，或在导管或球囊内。治疗换能器然后可以相对于颈内动脉和颈外动脉瞄准目标部位。在一些实施方案中，检测颈外动脉和颈内动脉，并且治疗换能器旋转地大致瞄准在颈内动脉和颈外动脉之间。以相对于两种动脉的该取向，超声治疗换能器旨在消融隔膜组织并由此消融颈动脉体。在其他实施方案中，通过诸如mri、cta或荧光透视检查的其他可视化技术来辅助瞄准声束。超声换能器可以任选地还能够输送和接收可用于颈动脉成像、多普勒成像或脉冲多普勒成像的低功率超声。本文描述了按这方面构造的换能器的示例。对控制能量输送的操作者或计算机的多普勒信号反馈不一定是图像。它可以是例如曲线、数字、声音信号、led条或指示灯的颜色或强度的指示。
可选地或另外，超声成像可以从放置在患者颈部皮肤上的外部换能器应用并用于引导治疗。外部施加的超声成像可以并入双平面成像和多普勒流动增强成像。可选地，可以在导管设计中并入另外的超声发射器和接收器。
可选地或另外，单个或多个超声换能器可以定位在经颈静脉导管的远端部分上，使得以电阻抗或通过超声波成像感测颈部表面的外部与超声换能器之间的超声混响，从而允许导管相对于颈部的侧向标志对准，有效地将治疗换能器指向朝向颈内隔膜的内侧方向。横向反射为导管超声换能器提供声学引导，当导管超声成像换能器变得与外颈部表面基本上共平面(这可以与相对于颈动脉分叉的期望旋转位置重合)时，其效应最大化。可选地，可以通过将基本平坦的回声反射器或有源低功率超声换能器放置在颈部的表面上来实现类似的侧向引导。
在本文的一些实施方案中，消融导管可以从腹股沟、从锁骨下、从肱静脉或使用与用于活检或中央通路导管放置的那些方法略微类似的方法通过直接穿刺行进进入颈内静脉。在一些情况下，面部静脉或从颈内静脉分支的其他静脉可以提供更靠近颈动脉隔膜以便导管的能量输送元件的放置。因此，对于导管的静脉位置的颈静脉仅仅是说明性的。
如本文的方法所述，导管可以在颈静脉上下移动，直到清楚地检测到其正上方的颈总动脉分叉和颈动脉隔膜。如果使用外部超声，则可通过添加回声涂层使导管变得超声可见。这可以通过多普勒脉冲速度信号或超声成像来确认。在两个具有高搏动血流量的大血管之间，应可容易检测出指示颈动脉隔膜的空间。可以选择在3至10mm(例如3至5mm)的预选深度的脉冲多普勒以避免对静脉血流的干扰。
在一些实施方案中，定位在颈静脉中的导管可以围绕其轴线旋转，直到消融换能器或治疗换能器的孔面向指向内部和外部动脉之间的间隙的颈动脉隔膜。可选地，具有定向发射器的换能器可以在导管内旋转。如果多普勒发射器和接收器位于放置在颈静脉中的导管的远端部分中，则可以实现某些优点。低能量多普勒声束可以面向与高能量消融声束相同的方向。然后可以将多普勒信号用于靶向并引导消融束进入隔膜。隔膜可以位于两个峰或高速区域之间的低速区域的谷底。可选地，可以将若干个多普勒换能器并入到远尖端中，使声束静默地瞄准与高能束的孔面方向成一定角度处，以便通过两个颈动脉的高速度流动来检测两个颈动脉。静脉可以被扩张，并且导管尖端可以被操纵到合适的位置，使得高能量发射器瞄准代表颈内动脉和颈外动脉的两个强多普勒信号之间的间隙的中间。计算机算法可以帮助或自动化这种瞄准。
在消融期间，超声能量发射器可能会变热，并可能需要冷却。导管可以被配置为将换能器定位在颈内静脉中，使得其不会接触颈静脉的壁，同时为消融目的输送高能量。例如，如图4a和4b所示，导管可以包括诸如球囊145的保护膜。球囊145将换能器146与血管壁147分开，同时为能量束和换能器的冷却、静脉12中的血液以及颈静脉的壁的组织提供管道。球囊145可以由薄的聚合物膜制成，其可以是柔顺的或非柔顺的，但是能够承受一些压力，提供与血管壁的牢固接触并在选定的频率范围内传导超声波而没有显著的衰减、反射或加热。球囊可以填充有循环流体148，例如无菌水或盐水，其是生物相容性的并良好地传导超声波而不吸收显著的能量。流体可以被外部冷却，通过外部泵(未示出)再循环穿过导管鞘管，或者可以仅以相对少的、足以将流体和浸没在流体中的发射器保持期望的低温度的量注入并释放到血流中。
保护膜可以完全包围导管的远端，围绕超声换能器形成球囊，或者如图9a和9b所示，保护膜250可以部分地包围所选择的超声换能器251。保护膜可以围绕治疗性换能器形成为凸形、凹形或菲涅尔声透镜的形状，并且填充有液体冷却液252，例如具有与血液基本不同的声学特性的fluorinert。超声波束可以通过保护性膜透镜成形为预定的聚焦或散焦图案，以便在多普勒成像中获得选定区域的灵敏性或在消融区域中获得输送的治疗剂量。可选地，具有预定义的薄壁可扩展保护膜的换能器可以形成定向发射器，定向发射器可被操纵以形成可靶向到不同深度的定向束。多普勒发射器和接收器的目标深度可以被配置为使得当面对颈静脉和颈动脉复合体中的基本不同的解剖结构时实现超声波束成形和聚焦的优点。
消融深度控制可以通过将导管放置在颈静脉中并且操纵透镜内部流体压力来实现，以便以预定的可重复形状扩展保护膜，该形状对超声波束产生声学收敛或发散透镜效应，并将超声波束优先靶向到颈动脉的分叉中和颈动脉隔膜的特定目标深度。例如，如图9a所示，用冷却剂252使膜250扩展，产生将超声波束253聚焦在目标区域254上的透镜形状。相比之下，如图9b所示，可以用不同压力的冷却剂252使膜250扩展，以改变透镜形状，以将超声波束253聚焦在不同距离的目标区域上。可膨胀膜可以由各种柔顺的聚合物材料形成，例如kraton(苯乙烯共混物)、聚乙烯、聚丙烯、pebax或latex。可选地，可膨胀膜可以用于相对于到颈动脉复合体的距离来控制导管在颈静脉内的定位。
如图10所示，颈动脉体消融导管的一个实施方案的远端包括位于导管鞘管258的远端附近的超声波换能器255和pvdf成像阵列256。可以将诸如不锈钢的声学绝缘体257定位在换能器255的背面上，以确保成像或消融声束被引导在正交于换能器255的前表面的方向259上。可膨胀膜250包围换能器前面的空腔。诸如冷却剂的液体可被注射到膜的空腔中，穿过膨胀腔或管260使膜250膨胀成可以聚焦或引导超声波束的期望形状。
在替代实施方案中，包括超声消融换能器和可膨胀膜(诸如图9a，9b或10中的那些)的任何导管还可以包括安装至导管的本文所述的任何诊断换能器(诸如图5a-b、6a-b、7a-c中的那些)，其可以用于帮助定位消融换能器并将其对准一个或更多个血管标志，例如颈动脉分叉、颈内动脉、颈外动脉或其组合，以将消融超声波束引向目标组织体积，例如颈动脉隔膜或颈动脉隔膜内的位置。
消融导管可以包括超声消融换能器和可膨胀膜，例如图9a、9b或10所示的膜250，其中超声消融换能器也可以用于诊断超声诸如多普勒。这些导管可以定位在颈外动脉中并且在评估诊断信号的同时旋转，这可用于找到诸如颈内动脉或颈内静脉的血管。在荧光镜成像的帮助下，换能器可以放置在颈外动脉中距颈动脉分叉颅侧期望的距离，例如约5至约15mm，或约5至约10mm处。例如，导管可以具有放置在靠近换能器的期望距离(例如约5mm至约15mm，或约5mm至约10mm)处的不透射线标记物；可以将造影剂输送到颈总动脉(例如，从输送鞘管)，可以取得颈动脉和导管的远端部分的放射照相图像，并且不透射线的标记物可以与颈动脉分叉对准。当诊断换能器瞄准在颈内动脉或大致在颈内动脉的中心且换能器位于距颈动脉分叉颅侧期望距离处时，可以预计换能器瞄准穿过颈动脉隔膜。消融超声波束可以被引导到颈动脉隔膜中的目标组织中。可选地，导管还可以包括靠近换能器的可偏转部分(例如，在换能器附近的约5mm和约30mm之间)，可偏转部分可用于引导超声波束相对于颈外动脉的角度，这可用于对各种颈动脉脉管系统的几何形状例如窄或宽的分叉角度的调整。任选地，导管还可以包括位于导管上远离换能器的可展开的结构，例如球囊、笼、网或螺旋，其可用于接合并稳定导管在颈外动脉中的远端部分。可展开的结构可以展开成适于接合颈外动脉的尺寸，例如具有约4至约6mm的直径。可展开的结构可以缩回，使得其可以装配在输送鞘管中，所述输送鞘管例如具有小于约3mm(例如，在约2mm和约2.4mm之间)的直径。
本文的公开内容还包括用于消融目标部位的方法、装置和系统：通过将消融针定位在与目标部位相邻的静脉的管腔内，将针插入穿过静脉并进入包含目标部位的血管周围空间中，通过使用针将消融剂输送进入血管周围空间，并将针从血管周围空间抽回到静脉中。与经动脉方法相比，颈动脉身体消融程序通过经静脉法定位装置可能存在潜在的益处。例如，与颈动脉相比，颈静脉具有更薄的壁，该壁可以更容易使消融针穿过；颈静脉是可扩张的和柔性的，并且可以通过从血管内部或外部施力来实现构造变化，这可能有利于促进导管的放置或接近目标消融部位；颈静脉没有动脉粥样硬化或动脉硬化疾病，且血液从脑部流出，消除引起脑栓塞的风险(这可能是颈动脉程序的一个问题)；经颈静脉途径可以从侧面接近颈动脉间隔膜；与颈动脉相比，由于静脉血管的可压缩性，穿过静脉(例如，颈静脉、面部静脉)壁穿针或导管，具有更低的并发症例如血肿的风险；与颈内动脉的流量减少相比，颈静脉中的血流量的可能减少具有更小的限制向脑的流动的风险。
具有示例性特征尺寸包括aa-颈动脉之间的距离(例如，在约3至5mm的范围内)，bb-颈静脉与颈动脉隔膜中心之间的距离(例如，在约5至15mm的范围内)，cc-颈动脉隔膜中心与颈动脉隔膜内侧上的重要非目标结构之间的距离(例如，在约5至10mm的范围内)的代表性示例性解剖结构在图2中示出。本文所描述的实施方案可以被配置为安全和有效地将消融能量从诸如颈静脉或面部静脉的近围静脉向目标组织例如颈动脉体或颈动脉隔膜输送。
带有成像换能器的超声消融导管
在一些实施方案中，颈动脉体超声消融导管包括至少一个诊断超声换能器和超声治疗换能器，其中这些换能器相对于彼此定位在导管上，使得当诊断超声换能器与脉管系统标志对准时，治疗换能器与目标消融部位(例如颈动脉隔膜)对准。本文使用的颈动脉血管标志包括颈内动脉、颈外动脉、颈动脉分叉和颈总动脉。该配置允许诊断换能器和标志的对准，以指示治疗换能器和目标组织的对准。在一些实施方案中，当诊断换能器与标志对准时，治疗换能器将处于待被激活的适当位置而无需额外的移动以成功地消融目标组织。在图5a、5b、6a和6b中，诊断超声换能器125可以位于导管上邻近治疗超声换能器的预定距离，例如约5至约15mm，使得当诊断换能器125与标志2(在这种情况下为颈动脉分叉)对准时，治疗换能器126距离分叉预定距离127(例如约5至约15mm)，并与颈动脉隔膜中的消融目标128对准。诊断换能器125可以提供信号作为对反射换能器的捕获区域129中的超声波的材料(例如组织、血流)的反馈。可以通过旋转或平移移动导管或通过电动或机械地操纵换能器来创建扫描运动以搜索标志例如颈总动脉或颈动脉分叉。来自诊断转换器125的反馈可以被加工为如图6b所示的图像130、声音、波形或电信号。
图7a-c示出了包括第一和第二诊断超声换能器的示例性消融导管。如图7a所示，导管还可包括被配置为检测颈内动脉90和颈外动脉91的第一诊断超声换能器132和第二诊断超声换能器133。换能器可以被配置为捕获如图7b和7c所示的图像134、声信号或电信号。图7b和7c示出了两个动脉的横截面。第二诊断超声换能器133定位于导管上，因此其瞄准与治疗换能器137相同的方向。当如图7b所示，导管旋转到其中第二诊断换能器在颈内动脉和颈外动脉之间的中心的位置136时，并且如图7c所示，第一诊断换能器132瞄准在颈动脉分叉2时，超声治疗换能器137与大致在颈内动脉和颈外动脉之间的中心的隔膜中并且高于分叉预定距离的目标位置128对准，所述预定距离例如约5至约15mm，约5至约10mm，约8至约10mm，或约10mm至约15mm。
图8a-d示出了具有三个诊断超声换能器和一个治疗超声换能器的示例性消融导管。如图8a-d所示，导管包括设置在导管上与颈动脉分叉2对准的第一诊断换能器140、设置在导管上以与颈内动脉90对准的第二诊断换能器141和与颈外动脉91对准的第三诊断换能器142。导管还包括超声治疗换能器143，其相对于三个诊断换能器定位在导管上以当诊断换能器对准时，将消融束瞄准在颈内动脉和颈外动脉之间并距颈动脉分叉颅侧预定距离，诸如约5至约15mm、约5至约10mm、约8至约10mm、或约10至约15mm的目标部位。或者，一个或更多个诊断换能器可以是相对于导管鞘管可移动的。例如，图8a所示的诊断换能器141和142可以机械地移动(例如，利用传动机构)来调整两个换能器之间的角度，同时将治疗换能器143保持在两个移动的诊断换能器之间的中心。这可以允许对准来适应不同的隔膜宽度。在使用中，图4a-8d所示的所有导管和方法产生基本上被包含在颈动脉隔膜中的损伤，并从而避免非目标组织。此外，静脉血流冷却和超声治疗方案的选择的组合可帮助冷却在操作期间可能变热的静脉和发射体，同时增强颈动脉隔膜的超声加热。
配置为接纳单独的成像导管的超声消融导管
用于颈动脉体消融的血管内导管可以被配置为使用治疗性超声波消融目标组织和为了靶向目的对组织成像。导管可以包括超声消融换能器(也称为治疗换能器或治疗性换能器)，其被配置和调整为接纳成像导管；适于根据由成像导管产生的图像识别治疗换能器的瞄准方向，并且适于将能量从治疗换能器引导到由成像换能器识别的目标。
市场上有许多用于从患者体内成像的超声成像导管，包括血管内超声(ivus)导管和心脏内超声心动描记术(ice)导管。例如，volcano的
成像换能器前面的消融换能器
如图11所示，为了超声成像调整和配置的超声消融导管305的一个实施方案配置有位于成像导管腔301前面的消融换能器300。在这种情况下，位置指代，在前面，可以被定义为朝向从消融换能器或导管瞄准目标的一侧传送超声消融能量的方向302。可以将现有的超声成像导管(例如，ivus或ice导管)303插入穿过成像导管腔以将一个或更多个成像换能器304远离消融换能器定位，其中成像导管腔位于消融换能器之后。消融导管305可以具有约11fr至13fr范围内(例如约12f)的直径并通过可偏转鞘管输送。例如，兼容的鞘管可以是12f兼容的，具有约16f的外径，可在至少一个方向上偏转并且与扩张器(dilator)一起使用。消融导管可以包括超声消融换能器300，例如本文所述的消融换能器，例如消融换能器可以是基本平坦的，宽度约为2mm，长度为约6mm。换能器可以被配置为以约15mhz至约25mhz范围中(例如，约20mhz)的频率谐振。消融换能器可以安装到背衬材料306上，背衬材料306反射或屏蔽超声波，因此消融能量仅被导向期望的输送方向。背衬材料可以按本文对类似实施方案描述的制成，例如由诸如不锈钢的致密材料或空气或填充有空气微球的环氧树脂的吸附性材料制成。如所示的，成像导管腔可以穿过背衬材料，或者可选地，如果背衬材料薄并且安装到消融换能器支持部件，则成像导管腔可以穿过消融换能器支持部件。成像导管腔301可以穿过消融导管的鞘管307到达导管的近端区域，鞘管307可以是诸如pebax的挤压聚合物。超声成像导管可以通过成像导管腔输送，以将一个或更多个成像换能器304定位在远离消融换能器的无回声室308中。例如，一个或更多个成像换能器可以以约0mm至5mm(例如约2mm、约1mm、约.5mm)的成像至消融换能器距离309放置。该配置将成像平面对准成大致平行于消融能量的输送方向，并且可以用于在同时或连续成像时输送消融能量，而不需要移动成像换能器或消融换能器。无回声室308可以是无回声壳体312内的空间，其允许成像或消融超声波通过而不产生显著回声。无回声壳体可以由诸如尼龙的薄聚合物制成，并且还可以是视觉上透明或半透明的，以允许使用者观察无回声室的性质例如以定位成像换能器或确保冷却剂正确流动或者去除气泡。无回声室可以气密地密封以容纳流动的冷却剂。在这个实施方案中，冷却剂可以通过冷却剂输送管腔314输送，在该室中循环以冷却消融换能器300并沿着成像导管腔301离开该室。消融导管还可以包括如所示的瞄准伪影(aimingartifact)310，其可以定位在成像导管腔301的后面或在指示消融能量的输送的相对方向的位置。例如，瞄准伪影构件可以是包含空气并在两端密封的海波管(hypotube)，或者是超声波可区分的替代设计例如本文所述的实施方案。如图11所示，瞄准伪影构件可以支撑远尖端构件311，远尖端构件311可以是例如由聚合物或金属制成并且粘附到瞄准伪影构件或无回声壳体312的半球形件。远尖端构件可以是当压靠在血管壁上并允许插入并穿过鞘管时防止创伤的。用户可以通过获得基于超声的视频并在理解了消融能量将被输送到靠近成像平面的预定距离的情况下放置包含成像导管的消融导管，而将该导管放置在例如在目标颈动脉体附近的颈静脉或面部静脉中。例如，消融能量可以在大约始于接近成像平面的成像至消融换能器距离309开始的范围内输送，并且高度大约为消融换能器的高度313。例如，如果成像至消融换能器的距离为0.5mm，并且消融换能器高度为6mm，则可以理解，消融能量将在成像平面附近的0.5至6.5mm之间并且在与瞄准伪影相对的方向(例如，相反方向)输送。导管可以包括电导体315，以将电流输送到消融换能器或输送来自传感器诸如温度或压力传感器的信号。
可选地，类似的配置可以包括作为消融导管的一部分制造的成像换能器或换能器组，而不是作为单独的装置插入到消融导管的成像导管管腔中。
在替代实施方案中，导管可被配置为将成像导管的成像换能器靠近消融换能器定位。
与成像导管一起使用的消融导管的实施方案
构造成接纳超声成像导管的消融导管可以具有如图12a至12f所示的远端组件510。远端组件可以连接到成为导管鞘管的细长管511，例如挤压的pebax管。远端组件包括连接到鞘管的消融换能器支持部件512、安装到消融换能器支持部件的消融换能器513、限定室515并连接到消融换能器支持件的无回声壳体514、基准标记器516(其被定位成提供对消融换能器的瞄准方向517的指示)、和不透射线的尖端518。
图12e示出了该实施方案的导管鞘管的横截面。挤压管(例如，pebax挤压件)520包含增加强度并提高扭转能力(torqueability)的线编织物521和腔。线编织物可以例如共挤压或层压到挤压管。将两个ptfe衬里插入到挤压件520的腔中以形成两个独立的腔。可选地，pebax挤压件可以被挤压为带有两个或更多个腔。第一ptfe衬里523界定专用于容纳线525和输送冷却剂的腔542。用于冷却消融换能器的冷却剂穿过包含线的腔的输送可具有冷却线的附加益处。线可以是例如将高频电流从控制台传送到消融换能器，并将与消融换能器热连通的温度传感器(例如，热电偶)连接到控制台的导体。在该图中，三条导线包括产生焊接到消融换能器的t型热电偶的康铜线和铜线，和将电流输送到换能器的铜线。一根铜线可以是完成热电偶回路和消融能量回路的常用导体。可以在容器(例如袋、瓶)中提供诸如无菌水或盐水的冷却剂流体，并通过蠕动泵经管道泵送到消融导管的近端区域上的冷却剂入口端口，所述冷却剂入口端口与第一衬里或流体输送腔542流体连通。可将压力释放阀(未示出)定位成与冷却剂入口管线一致，如果沿着冷却剂通道的某处堵塞无意中阻止冷却剂流动，则释放冷却剂。当管道中的压力例如为约30psi时，减压阀可以打开。任选地，可以将压力传感器并入到导管或管道组中以监测冷却剂压力并向控制台发出信号以调节或停止冷却剂流动或提供警告。第二ptfe衬里524限定专用于输送超声成像导管526的第二腔543和冷却剂出口。第二腔可以具有足以允许成像导管526和冷却剂通过的形状和直径(例如，如所示的)(其可以为例如约8fr至10fr(例如约8.5fr至9fr))，同时使冷却剂流的阻力最小。可选地，成像导管腔可以是椭圆形，具有足以可滑动地配合成像导管的小直径。可选地，导管鞘管可以包括单独的冷却剂返回腔。在导管鞘管的近末端，成像导管可以通过止血阀进入第二腔，以阻止冷却剂从腔泄漏，并且冷却剂出口端口可以与第二腔连通，以将冷却剂从导管释放到排液容器或将其返回到冷却剂供应容器。鞘管可以具有在约11fr至14fr(例如约12.5fr)的范围内的直径和足以从脉管系统引入区域到达目标组织的长度。例如，构造成被引入患者的股静脉并被输送到靠近颈动脉隔膜的右颈内静脉或左颈内静脉的导管可以具有在约90cm至130cm范围内(例如，约110cm)的长度。
如图12c和12d所示，第一和第二腔衬里523和524从挤压管延伸到与消融换能器支持部件512相接合。第一衬里将线525和冷却剂输送腔542输送到消融换能器支持部件的专用于容纳528消融换能器513的一部分，包括线管理架527、用于安装消融换能器组件的凹入壳体528、焊剂释放孔529和保护脊530。第二衬里524与消融换能器支持部件的成像导管腔531和消融换能器支持部件的冷却剂返回槽532连通。输送穿过第二衬里524的腔543的成像导管可以穿过消融换能器支持部件的成像导管腔531并进入室515。室中的冷却剂可以通过腔531或冷却剂返回槽532离开并穿过第二衬里524的腔543，以在导管的近端区域从导管移除。
消融换能器支持部件512连接到导管鞘管511并且被配置为将超声消融换能器513保持在相对于成像换能器533的合适位置，并且引导停止消融换能器过热的冷却剂流体的流动。随着消融换能器振动产生热量。冷却剂通过消融换能器去除热量并将温度保持在预定的最大值(例如约90℃)以下。消融换能器温度太高可能导致对换能器或导管的其他部件的损坏或对血液、血管或其他组织的不受控制的热传导。温度传感器可以监测换能器温度，以确保冷却液正常流动。如果温度升高到预定最大值以上，则控制台可以通过发出错误消息，停止消融能量的输送或调整消融能量的输送来响应。
如图12b所示，消融换能器支持部件512和消融换能器组件的分解图示所示，线525可以焊接到换能器513。例如，高频电流电路的两条导线可以焊接到换能器的相对侧，并且可以将康铜线焊接到换能器的向内的侧面，以与铜线之一创建热电偶。消融换能器可以例如用氰基丙烯酸酯535粘附到换能器背衬534上，并且背衬可以例如用氰基丙烯酸酯536粘附到消融换能器支持部件的消融换能器壳体。uv粘合剂537可以施加到换能器组件的边缘以进一步加强其与消融换能器支持部件的接合。一旦将换能器组件粘附到消融换能器支持部件以装入焊接接头，则焊剂释放孔529接纳突出的焊接接头，并且可以例如用uv粘合剂538填充，产生电绝缘并且机械地加强焊接接头。保护脊530界定了用于冷却剂流过消融换能器到回声成像室515的通道，并且保持消融换能器与无回声壳体层539之间的空间。如果导管被压靠血管的内壁，例如通过偏转可转向的输送鞘管，则保护脊通过阻止无回声壳体的柔软的薄层塌陷来保持空间。消融换能器可以是平坦的、矩形压电换能器(例如，约0.004”厚、2mm宽、6mm长)。消融换能器的替代实施方案在本文中例示，例如弯曲的换能器或换能器阵列。消融换能器背衬可以由厚度为约0.008”的不锈钢制成。替代的背衬设计在本文中例示，例如以填充有空气的玻璃微球填充的环氧树脂。消融换能器和背衬之间的粘合剂可以具有与消融换能器的波长一致的厚度，并且可以是一致的厚度，以允许可重复的换能器组件性能，例如换能器与背衬的去耦合。例如，对于具有约20mhz至21mhz范围内的谐振频率的换能器，换能器和背衬之间的空间可以大于约0.0013”(例如约0.002”)。该空间可以用粘合剂填充。在替代实施方案中，比背衬密度低的材料(例如聚酰亚胺)薄层可以放置在消融换能器和背衬之间，以保持一致的间隔，以确保消融换能器的振动不会被背衬材料显著地遏制。
在替代实施方案中，消融换能器支持部件可以被配置为在消融换能器上和其周围产生冷却剂的紊流。例如，消融换能器支持件可以具有与图12b所示的消融换能器支持部件512相似的特征，但是其还可以在冷却剂流动区域中，例如在保护边缘530的侧面上包括脊或凸起(未示出)，或在保护边缘的侧部包括腔(未示出)，以促使冷却剂在消融换能器的侧面区域中更多地流动。
图12a所示的无回声壳体部分地界定了气密密封的室，并被配置为允许超声波以最小的干扰通过它。无回声壳体可以包括多个层，例如内层540可以是具有约0.005”厚度的尼龙挤压物，这可以为远端组件提供足够的强度。内层可以粘附到消融换能器支持部件的架541。第二外层539可以是例如厚度在约0.00025”至0.0008”范围内的薄pet或尼龙套筒。在包括由尼龙制成的内层和外层的实施方案中，这些层可以熔在一起，这可以消除层之间的空气或者对粘合剂的需要。可用于无回声壳体的第一层或第二层的其它材料包括pet或ldpe或具有较低声阻抗的其它生物相容性材料。如图12a所示，外层在消融换能器支持部件上延伸并且用粘合剂粘合到鞘管511。在该配置中，超声成像波通过内层和外层，并且超声消融波只通过外层。远尖端518连接到无回声壳体的远端，并且可以具有圆形末端以便于传送通过鞘管和血管以及便于连接到壳体的直径减小的架，允许外表面上的平齐过渡。远尖端可以由柔软的不透射线的pebax制成，当使用x射线或荧光检查时，它可以被可视化。
在如图12h所示的替代实施方案中，外层550可以是具有位于消融换能器552前面的凸起551的球囊(例如尼龙)，与无凸起的壳体相比，其可以允许消融换能器和血管壁之间的更大的固定距离和更好的冷却。凸起可以偏移约1mm。
在如图12i所示的替代实施方案中，无回声壳体可以包括外层566，外层566可以是可以小于0.001”(例如，约0.008”)的基本上无回声的材料(例如，尼龙、pet、ldpe)的薄层，并且内层可以包括夹着基准标记器569的两个层567和568。两个层567和568可以是约0.0025”厚，并且可以由诸如尼龙的材料制成，与可以对成像导管526的成像换能器发射的超声波是基本上无回声的外层566组合。
在替代实施方案中，无回声室可以包含超声消融换能器，但不包含成像换能器。成像导管腔可以被配置成将成像导管的超声成像换能器放置在消融换能器附近，但与血流接触。基准标记器可以位于成像换能器的视野内，并且可以是例如导丝。
可以将基准标记器516放置在相对于消融能量的瞄准方向517的预定位置，使得在基于超声的图像或视频上产生伪影，指示消融能量相对于成像的解剖结构的相对瞄准方向。如图12a和12f所示，基准标记器516可以是不透回声材料的薄带(例如，大约0.080”宽、0.002”厚和0.5”长的弯曲条，并且从不锈钢管激光切割)，其被夹在无回声壳体的内层540和外层539之间并且定位成与消融能量的瞄准方向径向相反。一种替代设计包括约0.0025”厚的两个尼龙内层，其中一个基准标记器位于两个内层之间，且两个内层熔化在一起，嵌入了基准标记器。这可以防止基准标记损坏较薄的外层。本文公开了基准标记器的替代实施方案。
在消融导管的近端区域，鞘管可以连接到近端消融换能器支持件，该近端消融换能器支持件也可以用作如图12g所示的手柄544。手柄可以具有将用于消融换能器和传感器(例如，温度传感器)的电线通过互连缆547连接到消融控制台546的电连接器545、具有止血阀的成像导管端口548、冷却剂输入端口549和连接到冷却剂管组556的冷却剂输出端口555。管组可以通过泵(例如蠕动泵)562连接到冷却剂供应源561和冷却剂丢弃容器563。可以将超声成像导管(例如ivus导管)526插入到成像导管端口548中并连接到成像控制台559，成像控制台559可以任选地连接到成像增强算法和显示器560或消融控制台546。手柄544可以促进消融导管的旋转操作。非易失性存储器存储元件557(例如包含具有时间和功率设置的独特损伤深度表的eeprom)可以在手柄中并连接到电连接器以与消融控制台通信。手柄可以包括用于管理电连接并且包含eeprom和诸如连接的设备检测、使用限制(例如，再利用防止、有限的使用持续时间、有限数量的使用)和将使系统中的反射能量最小化的电匹配电路的电路板558。消融导管544可以插入到可偏转的输送鞘管564中。
任选地，消融导管还可以配置有用于通过导丝进行偏转或输送的装置，如通过本文公开的实施方案所例示的。
与消融束对准的成像束
颈动脉体超声消融导管的实施方案可以包括被输送到患者的脉管系统的远端区域和保留在身体外部的近端区域。远端区域适于从超声消融换能器传送消融超声能量和从超声成像导管传送超声成像信号。该导管被构造成提供靠近远端区域的组织图像，该远端区域与消融换能器的瞄准方向对准并定向。用户可以对远端区域周围的组织成像以搜索并识别目标消融区域(例如，颈动脉间隔膜)，定向导管，使得消融换能器瞄准目标消融区域，并将消融超声能量输送到目标消融区域。在图13中，远端区域320包括无回声壳体321，其可以是例如薄聚合物或球囊。壳体内的空腔界定了可以用冷却剂(例如循环盐水或无菌水)填充的无回声室322。例如，冷却剂可以经由冷却剂输送腔332输送并经由冷却剂排出腔333排出。在无回声室内有安装到背衬324的超声消融换能器323，背衬324是超声阻挡材料，例如不锈钢或含有空气微球的环氧树脂。超声消融换能器在大体径向的方向上瞄准，使得当消融超声能量被发射时，它被沿着瞄准方向325传送。超声消融换能器或背衬可以安装到鞘管326上，例如如所示的安装到插入到消融导管鞘管中的腔中的杆(例如海波管)上或安装在消融换能器支持部件(未示出)上。
颈动脉体超声消融导管可以包括细长鞘管326，细长鞘管326可以由挤压的聚合物制成，并且可以足够长(例如，约100至120cm)，以当通过腔静脉输送到颈内静脉12时从股静脉以到达患者的颈部。人类的颈内静脉通常直径为约8至20mm。鞘管可以被配置成适合于颈静脉，例如具有小于或等于约18french(例如，约9和11french之间)的直径。导管可以通过输送鞘管327、可转向的输送鞘管或通过导丝328输送。鞘管可以包括成像导管腔329，成像导管腔329可滑动地接纳成像导管330。腔可以从导管的近端区域延伸到远端区域处的无回声室。成像导管可以在消融导管的近端区域(例如，在手柄中)插入到成像导管腔中，并且通过成像导管腔推进到远端区域。成像导管腔可以在无回声壳体室中定向成使得成像导管的成像换能器331沿着消融换能器的瞄准方向定位。
如图14a所示，在导管334的近端处，成像导管腔329可以被成像导管330例如利用包含止血阀的端口335进入，并且可以包括与在成像导管的近端上的配合特征件337配合的配合特征件336，使得当成像导管完全插入时，配合特征件配合且成像导管的远端适当地定位在超声消融导管的远端区域338中。成像导管上的配合特征件可以附接到导管上，或者它可以是放置在成像导管的鞘管上并且紧固在期望的位置上以用作深度止动器的单独的适配器。消融导管的配合特征件可以在图14a所示的伸展位置和图14b所示的缩回位置之间移动，使得在伸展位置，成像换能器与消融换能器对齐并准备对目标成像；并且在缩回位置，成像换能器被足以将成像导管的远端移出消融导管的瞄准方向地拉向消融导管的近端。手柄上的致动器339可用于推进或缩回成像导管。可选地，成像导管可以手动推进和缩回。
超声消融导管还可以包括将冷却剂例如盐水或无菌水输送到远端区域的无回声室322的装置。例如，鞘管可以包括冷却剂输送腔332和冷却剂返回腔333。冷却剂输送腔和返回腔可以连接到在消融导管的近端区域处的冷却剂输送端口339和冷却剂返回端口340。冷却剂可以通过包括冷却剂源诸如盐水或无菌水的容器、管路诸如管道和泵诸如蠕动泵的冷却剂系统提供给导管。冷却剂系统还可以包括流动脉动阻尼器或流量计。冷却剂系统可以由用户控制，或者可以由控制台341自动控制，控制台341协调冷却剂的输送与超声能量的输送。例如，冷却剂可以在消融能量输送之前开始循环，其速度和时间足以确保冷却剂在消融能量被传送之前在无回声室中循环，并且至少持续直到消融能量停止。其他信号也可用于控制冷却剂，例如超声消融换能器或无回声室的温度。
超声消融导管还可以包括将消融换能器连接到导管的近端区域处(例如，在手柄上)的电连接器的电导体。导体可以被保持在鞘管的腔或海波管(未示出)的腔中。可以存在其它导体，例如传感器导体。温度传感器可以定位在无回声室中(例如，在无回声壳体表面上、在消融换能器表面上)，其可以测量温度。温度测量可用于指示足够的功率、过大的功率或过热。温度信号可用于控制向消融换能器的功率输送。
如图15b所示的替代实施方案可以包括机械加工的消融换能器支持部件345(图15a所示)，其可以由诸如不锈钢的致密材料制成以用作消融换能器背衬，或者消融换能器支持部件可以由塑料例如peek制成，且可以添加薄的换能器背衬。消融换能器支持部件可以是具有切除部分的圆柱形，其与无回声壳体346组合界定无回声室。将无回声壳体(例如厚度在约0.0002”至0.009”范围内的聚合物套管、膜或球囊)放置在切除部分周围，以形成无回声室并容纳循环冷却剂。消融换能器支持部件具有诸如凸缘347的粘合到聚合物鞘管的装置，凸缘347可以具有结合到鞘管348或孔的倒钩或开窗以接纳鞘管材料的回流。消融换能器支持部件包括与鞘管中的成像导管腔连通的成像导管腔349。如所示的，消融换能器350可以安装到消融换能器支持部件345，并且消融换能器支持部件可以具有凹入的壳体351或轮廓，消融换能器在其中放置以便于制造。消融换能器支持部件还可以包括当连接消融换能器支持部件时与鞘管中的冷却剂腔连通的冷却剂输送腔352和返回腔353。消融换能器支持部件还可以具有腔以承载电导体(例如，以连接到消融换能器或诸如温度传感器的传感器导体)。消融换能器支持部件的远端末端354可以是圆形的。成像导管腔可以定位在机械加工件上，使得腔的中心位于消融换能器的瞄准方向上，该方向可以被认为是从消融换能器面的中心发出的垂直于消融换能器面的线。在伸展状态下，成像导管358的成像换能器355的高度可与消融换能器的瞄准方向对齐，如图15b所示的。
任选地，超声消融导管可包括将通过导丝356传送的装置。如图13、15a或15b所示，导管可以包括可以在鞘管的侧面上或可选地在鞘管内的导丝腔357。
图16中示出了部署在超声消融导管中的超声成像导管提供的图像的示例。划线阴影区域表示超声图像的暗区，包括由消融换能器或背衬材料投射的楔形阴影360，容纳导管的血管361(例如，颈内静脉、面部静脉)、颈内动脉90和颈外动脉91。消融换能器的瞄准方向362与由消融换能器投射的阴影相反并穿过超声成像导管363的伪影的中心。如所示的，消融导管的取向将消融换能器的瞄准方向362置于朝向颈动脉隔膜205，颈动脉隔膜205在颈内动脉和颈内动脉之间并且可以在颈动脉分叉上方约7或10mm内。当导管行进穿过血管(例如，颈内静脉、面部静脉)且颈内动脉和颈外动脉会合时可以识别到颈动脉分叉。距颈动脉分叉的距离可以例如通过将导管推进大约7mm内来确定，该距离可以通过颈动脉体超声消融导管的鞘管上与输送鞘管(未示出)关联的深度标记来测量。一旦消融导管的取向和位置按照消融换能器被导向目标区域的瞄准方向所期望地放置，则超声成像导管可缩回，从而使超声成像导管的远端末端从无回声室移出，或至少不阻挡消融信号，并且超声消融能量可以从消融换能器传送到目标区域。
超声消融导管还可以适于使远端区域关节式移动。关节式移动可以促进消融换能器与目标对齐的定位或通过产生与多个关节式移动位置相关的多个消融部位来扩展消融区。例如，消融导管可以包括可控制的偏转，其中可偏转长度366(例如，约1至3cm)从一侧弯曲至另一侧，多达可偏转距离367(例如，约0.5至3cm)。如图17所示，偏转可以在与消融换能器共面的平面中。可以通过连接到远端区域368(例如，到消融换能器支持部件)的拉线来实现可控的偏转，所述拉线穿过鞘管中的腔到近端区域，在该处它们可连接到手柄370上的偏转致动器369，偏转致动器369对拉线施加张力以偏转远端区域。可偏转导管可以包括旋转导管鞘管的装置，例如旋转致动器371。
偏转可以被配置在与消融换能器的平面基本上正交的平面中，或者可以被配置在可能有助于治疗换能器的放置、多次消融的产生、产生更大的消融、或操纵或变形包含导管的血管(例如，静脉、颈静脉、面部静脉)的任何其他方向上，以将超声消融换能器放置在适当位置以将能量输送到目标或将超声成像换能器放置在适当位置以识别目标或该目标区域中的组织。
带角度的消融换能器
如图18所示，配置用于超声成像和治疗的消融导管375的替代实施方案可以包括被配置为接纳单独的超声成像导管(例如，ivus或ice导管)377的成像导管腔376，在其中成像换能器378推进到在消融导管的远端区域中的无回声室379；以及消融换能器380，其定位于远离成像换能器的无回声室中并且成使得所发射的超声消融能量被引导穿过成像平面381的角度。成像平面可以是大致垂直于成像导管的轴线的圆盘。可替代地，成像导管可以被配置为使成像换能器稍微(例如，离成像导管轴线大约85度而不是垂直于轴线)成角度，产生稍微圆锥形的成像断面(slice)。在图18中，消融换能器380定位在成像换能器的远端并且成使得所产生的消融区382被引导成与成像平面或断面相交的角度。可选地，消融换能器可以定位在成像换能器的近端并且成使得消融区被引导成与成像平面或断面相交的角度。消融换能器可以是矩形的，具有圆角，或是卵形或圆形。例如，在被配置为消融颈动脉体或颈动脉隔膜的实施方案中，消融区可与距成像导管的表面大约3至8mm(例如约5mm)的成像平面相交，该距离可以是从在颈静脉12或面部静脉中的导管到目标区域205的合适距离。示例性配置可以包括4mm长和2mm宽的消融换能器。消融换能器可以被放置为与轴成约40°至50°之间(例如约45°)的角度383并且成像平面远端相距约3至10mm(例如约5mm)的距离384。可以产生具有基本上垂直于消融换能器的表面延伸的细长形状的消融区域。该实施方案的优点可包括,在传送消融能量的同时对目标区域成像的能力，或者先对目标区域成像然后传送消融能量而不必移动成像导管，这可以通过降低移动消融能量离开目标的风险来改善安全性和功效。此外，目标区域中的成角度的消融可以包围目标区域的更大体积同时不延伸超出目标区域。放置在成像换能器远端的成角度的消融换能器可以允许减少的导管直径。在类似的实施方案中，成像换能器可以集成到消融导管中，而不是作为单独导管推进到消融导管中。
在所示的实施方案中，消融导管375包括由加压聚合物制成的鞘管(例如具有约11f的外径)，带有柔性的硬度(softdurometer)，具有用于改善扭转反应(torqueresponse)的编织护套层。鞘管包括用于容纳超声成像377导管的成像导管腔376(例如，约9.5f)。该管腔也可用于冷却剂通过。消融导管还可以包括用于线上导管输送的导丝腔385(例如，具有可滑动地容纳0.018”导丝的管腔直径)。导丝腔可以是管(例如，聚酰亚胺管)中的管腔，穿过鞘管中的腔并通过无回声室至导管的远端。消融导管可以包括冷却剂输送腔，其可以是冷却剂输送管中的腔，将诸如盐水或无菌水的冷却剂存放在无回声室(例如，远离消融换能器)中。冷却剂可以在无回声室内并流动并流出冷却剂排出腔，所述冷却剂排出腔可以是成像导管输送腔。温度传感器(例如，热电偶、热敏电阻)可以放置在无回声室内(例如，在消融换能器上、在室壁上)，以监测温度并确保足够的冷却剂被输送以避免过热。瞄准标记386可以定位于成像平面中，与成像导管输送腔相邻，并且与消融能量输送的方向相反。瞄准标记器可以由与成像超声波相互作用的材料制成，以在基于超声的视频上产生独特的图像。例如，瞄准标记器可以由吸收超声波的材料或者为超声波的强反射物的材料制成。基于超声的视频上显示的展示瞄准标记器的独特图像或伪影可以是指示消融换能器朝相反方向瞄准的阴影或高光。可以设想创建对瞄准方向的明确识别的其他配置。
使用方法的一个示例可以包括将鞘管387推进到靠近目标的区域；将消融导管375推进到鞘管的腔内；将成像导管推进到消融导管的腔中，直到成像换能器定位在无回声室中；从护套的远端部署含有成像导管的消融导管；利用成像导管成像的同时，使用将鞘管与包含成像导管的消融导管一起推进和缩回的组合，并偏转和扭转护套以获得相对于消融目标的合适位置；在成像的同时扭转消融导管，以将消融换能器瞄准目标。可选地，可以使用导丝。例如，可以先传送导丝，并且鞘管和导管可以在导丝上传送。
带角度的成像换能器
替代实施方案包括与消融导管鞘管391成角度定位的成像换能器390。单独的消融换能器392可以平行于消融导管鞘管或成如图19所示的角度。消融换能器和成像换能器沿着导管轴线彼此间隔一定距离放置，并且它们彼此成角度，使得消融区域393和成像区域394在径向于消融导管的一个距离上重叠，该距离适合从血管12消融395目标(例如，从静脉诸如颈静脉或面部静脉消融颈动脉体目标)。在所示的实施方案中，成像导管396推进穿过消融导管中的腔。在导管的远端区域中，腔在导管侧弯曲并通过导管该侧的端口397穿出。成像导管通出该端口，并且成像导管上的成像换能器390定位成与消融导管的鞘管成一角度。重叠的成像和消融区域允许同时对目标成像和消融。成像换能器和消融换能器之间的角度可以由消融导管直径、消融换能器和成像换能器之间的距离以及预期的消融尺寸决定。该角度可以例如在约90°和150°之间。该实施方案可以允许消融导管具有比具有消融换能器和成像换能器彼此相邻定位并且在基本上相同的轴向位置的设计更小的直径。该实施方案还可以允许使用成像导管，该成像导管具有远离其成像换能器的长部分，抑制成像换能器和消融换能器的适当对齐。长的远端部分可以突出于管腔排出口。
由于静脉和目标区域之间的距离可能改变，可以如本文所述来操纵静脉以实现适当的位置和距离。可选地，消融导管可以被配置成使消融换能器倾斜以在适当距离处实现消融。例如，可以提供多个导管，其配置成用于以与消融导管的不同距离和角度产生消融。
枢转消融换能器
被配置为接纳成像导管358的超声消融导管400的实施方案可以具有可以枢转以改变相对于轴线的角度402的消融换能器401，如图20a和20b所示。用户可以通过导管近末端上的致动器(例如，手柄上的杠杆、拨盘、按钮或旋钮)来控制枢轴(pivot)，其例如将张力施加到使换能器从一个角度枢转到另一个角度或到其间的多个位置的拉线。如图20a所示，消融换能器401位于伸展的成像换能器355旁边。在这种布置中，根据解剖结构和导管的位置，装置可以以多种方式使用。可选地，如图20b所示，消融换能器可以位于伸展的成像换能器的远端。枢转机构可以包括在换能器背衬的近端处的铰链或枢转铰链403。弹簧可以将换能器推动到第一位置(例如，以与轴线大约45度的角度)。可滑动地保持在导管的腔中并连接到导管近端上的致动器的导线可以被推动以接合和拉直枢转换能器或被拉动以解除与换能器的接合，允许其弹到其成角度的构型。可以调整消融换能器的角度或消融换能器和成像换能器的相对位置以移动消融束404与成像平面405的交点。
成像导管兼容性
消融导管可被构造成与单独的成像导管结合使用，成像导管可以帮助用户识别目标消融区的组织和围绕目标消融区的组织，从而将消融能量安全和有效地输送到消融目标。单独的成像导管可以是例如超声成像导管诸如血管内超声(ivus)导管或心脏内超声心动描记术(ice)导管。成像导管可包括增强技术，诸如光声或热声成像。其他医学成像技术可以是合适的。
市场上有多种可用的ivus和ice导管。被配置为接纳超声成像导管的消融导管可以特别地被配置成接纳市场上可用的成像导管，例如volcano的
visionspv.035ivus导管在其远端区域具有成像换能器。成像平面距离该远端约13.5mm。换能器的口径为8.2fr且长度为约6.5mm。从换能器的近端到导管的该远端的距离为约18.5mm。导管鞘管为7.0fr，且工作长度为约90cm。成像换能器由64元圆柱阵列制成。导管具有从其远尖端延伸到近端的导丝腔。被配置成接纳visionspv.035ivus导管的消融导管可以包括具有最小直径约8.5fr的成像导管腔，并且优选地在ivus导管周围的相同腔中具有用于冷却剂返回的额外空间。无回声室中的空间可以足够长以容纳成像换能器和导管远离换能器的部分。例如，从消融换能器支持部件的远端边缘到端部件的距离可以为至少18.5mm(例如，约19mm)。消融导管的长度可以允许成像换能器定位在无回声室中，同时ivus导管的近端上的y形连接器从消融导管的近端(例如，从近端区域上的手柄)延伸。例如，消融导管从远端到近端上的ivus端口的长度可以不超过约90cm但足够长以从引入部位(例如，股静脉)到达目标区域(例如，在颈动脉体附近的颈静脉中)，同时被插入穿过可偏转的输送鞘管。在消融导管的ivus端口上的阀门诸如止血阀应被配置成允许8.5fr换能器通过，同时围绕7fr轴密封以阻止在例如高达约30psi的压力下冷却剂泄漏。ivus导管的导丝腔可以用冷却剂灌注，并在近端用鲁尔帽密封以阻止冷却剂泄漏或空气进入。
ultraicetm导管具有安装在旋转驱动鞘管上的单个9mhz成像换能器，该旋转驱动鞘管穿过导管的鞘管到其近端区域，在该处其连接到电动机以旋转换能器。换能器成稍微朝向远端的角度。成像平面距离该远端约5.5mm。然而，由于换能器成角度，所以图像是略微远端的锥体而不是横向平面。换能器的口径为9fr且长度为约2mm。从换能器的近端到导管的该远端的距离为约9.5mm。导管鞘管为9fr且工作长度为约110cm。被配置成接纳ultraicetm导管的消融导管可以具有约9fr的最小内径的成像导管腔，并且优选地在ice导管周围的相同腔中具有用于冷却剂返回的额外空间。无回声室中的空间可以足够长以容纳成像换能器和导管远离换能器的部分。例如，从消融换能器支持部件的远端边缘到端部件的距离可以为至少9.5mm(例如，约10mm)。应考虑成像换能器的角度如何相对于图像改变目标的位置。消融导管的长度可以允许成像换能器定位在无回声室中，同时ice导管的近端上的连接器从消融导管的近端(例如，从近端区域上的手柄)延伸。例如，消融导管从远端到近端上的成像导管端口的长度可以不超过约110cm(例如约104.5cm+/-2cm)但足够长以在被插入穿过可偏转的输送鞘管(例如，具有约93.5cm+/-2cm的可用长度)时从引入部位(例如，股静脉)到达目标区域(例如，在颈动脉体附近的颈静脉中)。在消融导管的成像导管端口上的阀门诸如止血阀应被配置成允许9fr鞘管通过，同时围绕其密封以阻止在例如高达约30psi的压力下冷却剂泄漏。由于成像换能器在驱动轴上旋转，因此应注意避免夹持驱动轴或阻止其旋转。例如，消融导管可被配置为具有最小的弯曲半径或弯曲度。相对于消融导管的近端区域，可以提供包含电动机(motordrive)和ice导管的近端区域的部件以避免扭结。
系统
支撑消融导管的系统可以包括互连缆、输送鞘管、冷却剂管组、冷却剂泵和消融控制台。对于被配置为接纳单独的成像导管的实施方案，该系统可以包括成像导管和成像控制台，或者这些可以单独提供。对于配置为带有集成的成像换能器的实施方案，成像控制台可以与消融控制台或单独的单元集成。在程序中使用的其他组件，例如冷却剂(例如iv袋或瓶中的无菌水或盐水)、引入器、现场准备供应品(sitepreparationsupplies)和敷料，可以在试剂盒中提供或者从程序设备的供应源获得。系统还可以包括用于相对于躯干持住患者的头部和颈部的支架。对于配置为与导丝一起使用的实施方案，系统可以包括一条导丝或一组导丝(例如，具有0.018”直径或0.035”直径的导丝、具有预成型弯曲的导丝、可偏转的导丝)。
互连缆可以被配置为将消融导管连接到消融控制台，例如用配合快速连接连接器和合适的导体。互连缆可以是合适的长度(例如约8’)，以将消融控制台与无菌区分离，并且在程序期间不妨碍导管可操作性。
输送护套可以在至少一个方向上偏转。它可以具有柔软(例如，大约35d硬度)的、防损伤的尖端、具有适于可滑动地配合消融导管的直径(例如约0.174”)的管腔、相应的外径(例如，约.210”)、以及允许消融导管通过的阀(例如，tuohy-borst阀)。
冷却剂管组可以与冷却剂泵相兼容，例如具有通过蠕动泵进行供料并且与蠕动泵一起起作用的部分。冷却剂管组可以包括鲁尔锁定连接，其与市售的iv溶液管理套组和扩展套组兼容。管组可包括将冷却剂从泵管部分输送到消融导管手柄的冷却剂输送端口的管。管的该部分还可以包括压力释放阀，以在例如无意由导管堵塞引起的高压的情况下打开。该部分还可以包括脉动阻尼器。冷却剂管组还包括将要连接到消融导管手柄的冷却剂返回端口的冷却剂返回管。冷却剂返回管可将冷却剂返回冷却剂储存容器或将其丢弃。在一个实施方案中，冷却剂储存容器仅包含足以用于有限量的消融的足够的冷却剂，并且返回冷却剂被丢弃，因此在导管泄漏的情况下，只有有限量的冷却剂被输送到患者的血流中。
消融控制台可以是计算机化的电信号发生器，其向超声消融换能器传送高频(例如，在约10至25mhz的范围内，约20mhz)交流电。传送能量的参数可以由用户选择或者可以自动确定。例如，控制台可以从导管中的存储器中读取数据，并相应地输送能量或者与期望的参数如损伤深度组合。控制台还可以协调冷却剂泵送或成像能力。控制台可以识别指示导管故障或不期望的程序的条件并提醒用户或调整能量输送以减轻问题。控制台可以被配置为把神经刺激信号输送至导管。例如，机械或热刺激神经的超声信号可在不消融组织的情况下传送，以确定消融换能器在输送消融能量之前的有效或安全的瞄准并在消融后确认成功消融。可选地，导管可以包括一个或更多个刺激电极，并且控制台可以输送电神经刺激信号以评估与神经的接近度。
操纵静脉以获得合适的消融位置
目标部位附近的静脉的构型可以因不同患者而异，也可以因患者的不同侧而异。诸如本文公开的超声消融导管的任何实施方案的消融导管411可以被输送到靠近目标部位205并且在用于颈动脉体消融手术的合适位置中的静脉12。例如，合适位置的条件可以包括从静脉壁的内表面到目标部位例如颈动脉间隔膜的边界的距离410在约0至5mm内，并且静脉12与目标对齐以允许消融能量输送而无障碍或不安全的干扰。合适位置的替代条件可取决于消融导管的构造。在一些患者中，在合适的位置中可能没有静脉，然而，消融导管可以被输送到可以被操纵到合适位置的静脉。将静脉或静脉内的导管操纵到合适的位置可以包括诸如以下的技术：触知颈部，旋转头部，偏转可偏转的消融导管，展开来自消融导管的结构例如可展开的线，偏转可偏转的鞘管，或这些的组合。
如图21a至21b所示，可偏转鞘管412可被构造成用于在至少一个方向上偏转，具有约9fr至16fr的外径，并且具有内腔以可滑动地接合消融导管411。鞘管可以具有细长部分413和具有中央管腔穿过的可偏转部分414。编织夹套可以围绕细长部分以改善扭转反应。主动偏转可以通过拉线实现，所述拉线穿过鞘管中的拉线管腔从近端的手柄到达可偏转部分的远端处的锚固件。张力可以通过手柄上的致动器施加到拉线。手柄还可以促进扭动操作，并且包括腔以用诸如tuohy-borst连接器的夹紧适配器接纳消融导管。鞘管可以在鞘管的远端区域附近或在其远端区域处包括可偏转部分414。可偏转部分可以例如约1至5cm之间长(例如，约3cm长)，并且如图21a和21b所示位于鞘管的远端。
图21a示出了通过非偏转状态的可偏转鞘管412输送到颈静脉12的消融导管411，其中目标组织205不足够靠近消融换能器415。图21b示出了处于偏转状态的可偏转鞘管412，其将消融导管411压靠静脉壁并操纵可延展的静脉以获得目标组织和消融换能器之间合适的距离410。在这种构造中，消融导管411可以具有可弯曲部分416，该可弯曲部分416弯曲以允许远离可弯曲部分416的导管与血管壁对齐，但足够坚硬以向静脉施加力以操纵其位置。例如，可弯曲部分416可以具有约40d至55d范围内(例如，约50d)的硬度。可选地，可弯曲部分可被表征为当横跨50mm并且偏转到-2.5mm(跨度长度的5％)时，具有约1.25n+/-0.38n的弯曲刚度，而没有在适当位置的成像导管。在使用期间，可以通过使导管411从输送鞘414推进或缩回来调节可弯曲部分的长度。通过减少可弯曲部分的长度，可以增加弯曲刚度，允许对容器壁施加更大的压力，或者允许调整包含消融换能器415和成像换能器的刚性部分的倾斜。
可选地，如图21c所示，可偏转部分421可以在可偏转鞘管420的远端区域附近，并且软的被动可偏转部分422可以在鞘管的远端处。软的、被动柔性部分可以提供与静脉壁的无创伤接触，同时鞘管被偏转压靠壁以将静脉操纵到用于颈动脉体消融的适当位置。软的被动柔性部分还可以允许鞘管的远端开口与静脉对齐，使得通过鞘管输送的消融导管如所示地足够平行于静脉壁地离开鞘管。软的被动柔性部分可以由比细长部分(例如，约63d硬度)和可偏转部分(例如，约50d硬度)硬度更软的(例如约35d硬度)聚合物制成。被动柔性部分的长度可以在约1至3cm的范围内(例如，约2cm)。可偏转部分421的长度可以在约2至5cm的范围内(例如，约3cm)。
使用具有消融导管的可偏转鞘管的方法可以包括，将鞘管从诸如股静脉的入口静脉输送到靠近目标的静脉，例如在颈内静脉、面部静脉或连接到位于颈动脉体附近的颈静脉的其他静脉。导管诸如本文所述的消融导管的实施方案或被构造成与成像导管一起使用的消融导管可以通过可偏转鞘管输送。成像模具(imagingmodality)诸如定位在消融导管中的超声成像导管、或与消融导管集成的成像换能器、或被配置为成像和消融二者的换能器可用于对消融导管周围的组织进行成像，并识别目标的相对位置。如果需要操纵静脉以达到用于目标消融的合适位置，可以进行以下步骤或步骤的组合：鞘管的可偏转部分可以通过控制致动器而偏转；鞘管可以在近端或手柄处被扭转以扭转远端可偏转端；消融导管可以在鞘管中被推进或缩回以获得从护套的可偏转部分到消融换能器的合适距离；消融导管可在其近端或手柄处被扭转以旋转消融的瞄准方向；并且如果消融导管被构造为可偏转的，则其可以被偏转。可以在操纵静脉时继续成像，或者可以间歇地执行成像，直到获得令人满意的位置。可以在静脉被令人满意地操纵期间或之后进行对消融的位置和瞄准方向的调整。例如，消融导管可以被旋转、推进、缩回或偏转，以在成像时将消融能量瞄准目标。
被配置为成像和消融二者的换能器部件
超声消融导管可以包括被配置用于成像和消融二者的换能器组件。如图22a所示，被配置成允许成像和消融能力的换能器组件可以包括第一换能器425、第二换能器426、背衬构件427和连接到第一和第二换能器的如所示的电导体a、b和c。如图22b所示，可以通过以与1/a成比例的频率(例如，约v/2a)向电极a和b施加rf信号来实现第一换能器的高功率消融振动，其中v是第一换能器中的声速且a是第一换能器的厚度。可以是一个或更多个换能器的第二换能器被夹在第一换能器和背衬构件之间，背衬构件提供安装第一换能器的功能和成像能力。与1/(a+b)成比例的较低频率(例如，约v/2(a+b)或v/2b)的成像通过分别经由电极对ac或bc感测换能器组件的振动来实现，其中b是第二换能器的厚度。厚度c的背衬构件(其中c大于a或b)主要用作消融模式中的反射器和作为成像模式中的吸收体。背衬构件的外表面具有散射和重定向输入信号远离成像换能器区域的表面特征(例如纹理、成角度的脊)，从而减少背衬构件内部的振铃效应。背衬构件的内表面可以是平坦的并且被镜面抛光以增强在约v/2a的消融操作频率处的反射率。背衬构件(不以其他方式被第二换能器所容纳)与第一换能器之间的可选的间隙可以用空气或液体填充。
例如，具有集成的成像换能器的超声消融导管的实施方案如图5a、5b、6a、6b、7a、7b、7c、8a、8b、8c、8d、34a、34b、34c、35、36、38、39、40、41a、41b、41c、42、43a、43b、43c、43d、44a、44b、44c、45a、45b、45c、45d或45e所示的那些，可以包括如所示的一组成像换能器，但是代替消融换能器，该导管可以具有能够进行成像和消融二者的换能器组件。这可以允许换能器组件精确地在消融将被引导的地方产生组织的图像。被配置为接纳单独的超声成像导管的超声消融导管(例如图11、12a至20所示的那些)的类似实施方案可以包括被配置用于消融和成像两者的换能器组件。
可选地，如图23所示，消融导管430可以不存在一组成像换能器或用于接纳单独的超声成像导管的装置并且仅具有被配置用于成像和消融二者的换能器组件(图22b)424。在这种配置中，与具有单独的成像能力的实施方案相比，可能更难观察到围绕目标的组织，但是这样的配置可以在成本和易用性方面具有优势。由于与具有周围成像能力的实施方案相比，单个换能器组件具有产生振幅模式线性图像(amplitudemodelineimage)的能力，因此用户可以操纵导管例如通过扭转导管来将换能器组件从一侧到另一侧地摆动或推进或缩回导管来获得周围组织的多个线图像。可选地，导管可以被配置为保持静止，同时具有成像和消融功能的换能器组件瞄准来自导管内的不同方向。例如，换能器组件可以安装到穿过导管鞘管的杆，其可以旋转360度，或者在预定孔内，例如在90度角内倾斜。可选地，换能器组件可以在来自导管内的多个平面中移动(例如倾斜、偏转、旋转)。这种移动可以用于捕获围绕目标的组织的图像，或者将换能器组件瞄准目标，或者移动换能器组件以进行多重消融，或摆动换能器组件以扩大消融。图23中所示的具有进行成像和消融二者的换能器的实施方案可任选地被构造成沿着导丝或通过可偏转的输送鞘输送；被构造成操纵血管(例如，颈静脉或面部静脉)的位置，如图21a和21b所示的；被构造成用无菌水或盐水冷却，其中换能器可以是电绝缘的，如在本文描述和图44a、44b和44c所示的；被构造成无输送鞘地使用，例如具有多重偏转或旋转能力，用于相对于目标区域操纵血管位置和将成像和消融换能器与界标或目标对齐，如图39、40、41a、41b、41c和42所示的，或例如包括可缩回的换能器保护器，如图43a、43b、43c和43d所示的；被构造带有可扩展的无回声膜，如图35所示的；被构造带有下垂膜，如图36所示的。
超声消融剂量测定法和深度控制
作者已经进行了实验室和动物研究，以使用尺寸为约2mm宽和4mm至6mm长的换能器来评估超声消融能量的剂量测定。3至8声瓦之间的功率、约10mhz至25mhz的范围中的频率和5秒至20秒之间的时间范围可以允许在2mm至9mm之间的合理的可控损伤深度和由换能器宽度和长度决定的适合于从颈静脉靶向颈动脉隔膜(例如，位于距颈静脉内壁约2-9mm的组织)的横向尺寸。
控制消融深度的能力对于临床手术的功效和安全性至关重要。鉴于颈动脉、颈动脉体和颈静脉的相对位置的显著解剖学变化，消融深度控制对于有效消融目标组织(例如颈动脉隔膜)，同时安全地限制消融区域以避免对重要非目标神经或组织的医源性损伤是重要的。根据损伤形成理论，通过超声加热引起的热凝固区域被定义为温度指数随时间的积分[saparetos.a.,deweyw.c.thermaldosedeterminationincancertherapyint.j.radiat.oncol.biol.phys.1984.v.10.№bip.787–800]。由平坦的矩形元件产生的损伤开始最靠近换能器并随时间沿着超声束深度传播到距换能器更远的更深的组织。使用热剂量定义，理论损伤深度可以通过随时间的积分粗略估计：
其中d是损伤的深度，t是组织温度，t是时间。基于有限元模拟，随着时间变化的组织温度大致与施加的声功率和消融时间的乘积成比例：
t～ptβ(2)
其中β是组织和换能器依赖的无因次系数，小于或等于1。在最简单的β＝1(适用于具有可忽略的体积热传导的主动超声功率沉积(activeultrasoundpowerdeposition))的情况下组合方程(1)和(2)，损伤深度作为施加的声功率和消融时间的函数给出：
假设β偏离1，可以推导出更复杂形式的损伤深度随着时间的增长，这对应于由较长时间和较低功率组成的消融,其中热传导效应是不可忽视的。损伤形成的有限元建模提供了理论数据来评估不同的β系数，并推导出施加的声能与损伤深度之间的趋势。发现损伤深度和施加的声能最好由双曲余弦函数描述：
其中损伤增长参数α是启动损伤成核所需的最小声能，且γ是取决于换能器几何形状、频率和周围组织解剖学的特征性损伤逆深度(lesioninverseddepth)参数。
作者已经通过解剖学研究确定，约2mm至9mm之间的目标消融深度范围可以适合于将消融能量从放置在颈静脉中的导管输送到颈动脉隔膜。基于上述理论、实验室和动物研究，作者已经证明，在与等式(3)一致的第一近似中，从具有约21+/-2mhz的谐振频率的超声消融换能器输送消融能量的导管对于每10声学焦耳的能量获得大约1mm的损伤深度大。能量是声功率和持续时间的乘积，因此可以使用控制能量输送参数的多种方案来控制消融深度。例如，可以选择能量输送参数来优化多个变量，例如：最小化持续时间以减少患者移动的风险；利用其中损伤宽度或高度相当一致的持续时间-功率范围；为了安全原因，利用对于用户或控制台对需要调整能量递送的时间做出反应不是太快的持续时间；使用不是太高而具有增加的过热发生率的功率；使用导致能够由冷却剂流量控制的合理的换能器温度升高的功率；最小化持续时间以最小化对相邻组织的传导加热；利用允许将损伤深度控制到约0.5mm精度的参数。
用户可以例如通过评估来自由可以具有参考尺寸的成像换能器创建的基于超声的视频的图像来确定期望的消融深度，并且在消融控制台上选择期望的消融深度。可选地，计算机化算法可以例如基于基于超声的视频数据自动地评估期望的消融深度，并将期望的消融深度传达到消融控制台的消融控制算法。可选地，计算机化算法可以评估解剖特征诸如颈内动脉和颈外动脉和颈静脉与消融换能器的相对位置，并向可以确认或调整要输入到消融控制算法的期望消融深度的用户建议该期望的消融深度。消融控制算法可以使用适于产生期望消融深度的能量输送参数来输送消融能量。
使用计算机有限元建模，作者已经计算了多组消融时间(例如，能量输送的持续时间)和施加的声功率的动态温度曲线。计算的损伤参数与实验结果和方程(4)表示的理论趋势一致。图24a显示了损伤深度与能量的有限元建模的结果571。线570显示了具有损伤增长参数α＝3焦耳且γ＝0.5mm-1的方程(4)的理论趋势。
温度的累积效果是来源于沉积的能量的量的热剂量，这与损伤形成动力学有关。主要由换能器尺寸确定，损伤侧面的维度(例如长度和宽度)相对快速地增加并且当损伤深度增加得较慢时平稳化。在用于控制损伤深度的多组功率和时间中考虑的消融持续时间的范围(例如，约5秒至25秒的范围内)内，可以认为损伤宽度和长度是基本上恒定的。2mm深的损伤被认为是具有期望的横向尺寸的最小可控损伤深度，所述期望的横向尺寸与换能器横向尺寸(例如2mm宽和4-6mm长)一致。对于每组消融时间和功率，对损伤深度进行建模，创建表示损伤深度和施加的声能之间的关系的图和方程(4)，如图24b所示。
使用产生对于多组功率-时间的损伤深度的数据点的聚丙烯酰胺凝胶仿真(phantom)使用实验室研究证实了损伤深度和声能之间的通用理论关系，所述数据点被用于产生损伤深度作为能量的函数的关系，所述关系非常类似于理论关系。总体而言，由方程(4)表示的理论关系提供了对模拟(虚线573)和实验(圆圈574和实线572)数据二者的精确拟合。计算机模拟预测成核能α＝3j和特征深度常数倒数γ＝0.5mm-1，而实验数据产生较大的α＝17j和较小的γ＝0.3mm-1。推导的损伤生长参数的差异反映了模拟中假定的热剂量相对于聚丙烯酰胺凝胶中能够可视化地检测到的损伤形成的差异。凝胶在稍高的70℃温度下变得不透明，并且与模拟中假定的非零灌注的生物组织中的典型的42℃开始的蛋白质变性温度发生相比，具有零灌注。每个导管可以具有略微不同的消融换能器对电功率输送的响应，并且可以使用声学测量来校准，以识别其特定的电功率与总声功率的关系。基于消融深度与多组声功率和时间的关系以及每个导管的电功率对声功率的校准，可以创建每个导管独有的剂量测定表，所述剂量测定表将期望的深度与一组消融时间和电功率相匹配。
图24ci、24cii、24ciii和24civ中示出了剂量测定表-加工算法的示例。该算法假设病变深度与施加的声能的多项式相关性(polynomialdependence)。在图24ci的图块(panel)575上示出了声功率-消融时间空间中不同损伤深度的方程(4)得到的参考轮廓。右侧的图块包括导管576的总声功率测量值(图24cii)、推导的对照功率指数和消融时间577(图24ciii)、和目标深度578的深度残差(depthresidue)(图24civ)。经验导出的声学功率-时间空间的消融轨迹由线579表示。白色菱形580显示了一组离散的、导管特异性的功率和时间值。声功率和时间的离散设置起因于发生器系统控制电功率和消融时间的能力有限。当消融时间的分辨力(resolution)受限于一秒间隔时，声功率的离散化取决于导管特异性的声功率性能和发生器在放大之前将电能控制到1db的能力。该算法涉及在导管特异性、发生器的离散化功率和适合最佳声功率-时间轨迹的时间值之中找到与期望深度最接近的匹配。最佳轨迹被定义为具有点a处的原点和点b处的切线的抛物线，其中点a对应于在3秒处2瓦以上的最低声功率，并且点b对应于在25秒处低于6瓦的最高声功率。该算法使用两个输入：第一，实验和理论推导的通用损伤深度声能依赖值，第二，导管特异性声功率对发生器系统控制指数的依赖值。该算法通过最小化函数f来找到符合所选择的消融轨迹的每个期望深度的最优发生器功率指数和时间对：
其中δp和δt是距最佳轨迹的声功率偏差和时间偏差，并且δd是与最佳深度的偏差，α＝4,β＝1,γ＝1是常数。
图25中示出了对于特定导管的剂量测定表的示例。剂量测定表的第一列组成目标损伤深度，第二列列出了输送给换能器的电功率被发生器系统软件转换的相应的电功率控制指数，第三列是一组相应消融时间(持续时间)。另外的列列出了用于验证和质量控制目的的辅助信息。独特的消融剂量测定表可以编程在特定导管中的存储器存储部件诸如eeprom中。在使用中，在特定导管电连接到消融控制台时，控制台中的计算机化算法从存储器存储部件读取该导管独特的消融深度表，并且当自动或手动选择消融深度时，该算法选择相应的功率-消融时间设置并且使用所述设置将能量输送到导管以产生期望的消融深度。
增加消融尺寸
消融宽度通常与消融深度相关。可控地创建更宽的消融可以导致更深的消融。从定位在静脉(例如，颈静脉)中的导管输送并瞄准颈动脉隔膜的消融能量可以具有从颈动脉隔膜的外侧(lateral)向内侧边界取向的深度尺寸。可以优化消融的深度以覆盖这些边界之间的距离，并且可以期望避免消融超出内侧边界以降低消融重要非目标结构的风险。利用优化的消融深度，取决于患者的解剖结构，宽度可以仅覆盖颈动脉隔膜宽度的一部分。可以期望消融更大百分比的颈动脉隔膜以增加疗效。消融尺寸(例如，宽度或高度)可以通过移动消融换能器和任选地与消融换能器一起移动成像换能器而增加，而不增加消融深度。例如，消融换能器的移动可以通过以下来实现：消融导管的远端区域的侧对侧偏转(side-to-sidedeflection)，旋转导管或导管内的换能器，或沿着血管的长度平移移动导管或换能器。可以执行移动以产生多个独立的消融或在能量输送期间以在更大的体积上扩展所产生的消融。移动可以在成像时进行，其中用户可以识别期望的目标区域的边界，或消融可以通过检测目标区域边界并且仅在边界内施加消融能量来计算机控制。边界可以包括例如解剖结构，例如颈动脉隔膜的边界。换能器在导管中的移动可以由用户手动地实现，或者由连接到可旋转换能器安装座的伺服电动机(servomotor)自动实现，所述伺服电动机被计算机控制为具有所需速度和距离，并且可以包括诸如边缘检测信息的反馈信号以识别目标区域。增加消融尺寸的替代方法可以是将消融能量引导通过透镜以扩散或衍射能量。透镜可以用液体如水或盐水充入以调整所需的扩散或衍射。用于产生更宽消融的另一替代方案可包括从具有凸曲面的换能器输送超声消融能量。根据患者的解剖结构，用户可以选择对于期望的消融宽度具有合适的弯曲换能器的导管。可选地，导管可以具有凸曲面的换能器和具有可被调整以定制消融宽度的孔的罩。
气泡消除
本文描述的包含具有流动的冷却剂的无回声室的实施方案可以适于减少或消除冷却剂中的气泡。气泡可能被无意地包含在液体冷却剂(例如盐水或水)的供应源中。通过表面张力，气泡可能保持被捕获在无回声室或形成在超声换能器附近或在超声换能器上的能量输送期间形成。这可能对消融或成像性能产生负面影响。在导管的制造中，携带表面活性剂的溶液(例如异丙醇)可以循环通过冷却剂输送通道和无回声室，溶液可被排出并且导管被静置干燥。表面活性剂可以保留在流体接触表面上，使得所有表面都可润湿，即具有降低的表面张力，有利于除去气泡。
造影增强的超声成像以查看颈动脉体
本文的任何使用方法可以包括超声造影增强的成像，其可以提高对颈动脉体的成像能力。超声造影剂例如商购的sonovue可能含有微泡。差异图像分析可以通过以下来进行：在注射超声造影剂之前和之后使用超声成像换能器(例如，在成像导管上或外部超声换能器上)拍摄目标区域的图像，并比较图像以突出造影与未造影的组织。造影剂可以通过注射穿过鞘管而注射到患者的血管系统中，鞘管可以具有在近端处的围绕消融导管密封的垫圈密封，注射端口例如具有旋塞阀的鲁尔锁，通过该注射端口可以将造影剂或其它注射剂注射到围绕消融导管的空间中的鞘管的腔中以沉积在鞘管的远端之外。含有造影剂的区域通常是具有血流的区域，包括颈动脉体。如果颈动脉体的精确位置可以用成像技术诸如造影增强超声成像、ct或mri来识别，则目标消融区域可以集中到颈动脉体。如果未识别到颈动脉体的精确位置，则目标消融区域可以包括较大的区域，例如颈动脉间隔膜。
消融换能器背衬
消融导管可以包括消融换能器声绝缘体或背衬组件。消融换能器可以在多个方向上传输超声波。例如，平板形换能器无论是基本上是平坦的或弯曲的，都可以从换能器的两个面输送超声能量。背衬组件可用于屏蔽消融能量的传播，因此消融能量仅从消融换能器的一个面被引导，并且背衬组件还可用于减少声学损失。
背衬可以是吸声性或反射性的。背衬元件可以是包含厚度为至少约1mm的诸如空气或二氧化碳的薄层气体的组件。声学绝缘体可以是例如具有至少约0.006”(例如约0.008”)的厚度的致密材料，例如不锈钢。
包含气体的声学绝缘体的实施方案包括嵌入诸如环氧树脂的基质中的空气微球。当换能器与声绝缘体接触时，与由黄铜或不锈钢制成的声学绝缘体相比，由嵌入充气微球的环氧树脂制成的声绝缘体可具有较小的机械耦合效应。换句话说，当换能器放置成与微球绝缘体接触时，换能器的振动可能被抑制得比当其与诸如不锈钢或黄铜的致密的刚性绝缘体放置接触时显著更小。因此，在换能器定位成与声绝缘体接触的实施方案中，充气微球声绝缘体可能更合适。这种设计可能具有诸如易于制造，较不易碎的换能器，更小的导管直径或在换能器前面更多的冷却剂流动空间的益处。具有各种直径的微球的组合可以增加绝缘体中的空气体积。例如，较小的微球可以占据较大微球之间的空间。声绝缘体可以具有在约200至300微米范围内(例如，约250微米)的厚度，并且可以包含具有直径在约15至25微米范围内(例如，约20微米)的微球和具有直径例如在约180至210微米的范围内(例如，约200微米)的微球的组合。
创建瞄准伪影的基准标记器
对于本文所描述的包括一个或更多个成像换能器的实施方案，可以将基准标记器定位在消融导管中以与成像超声波相互作用以在基于超声的视频上提供可区分的瞄准伪影，瞄准伪影识别相对于消融能量的输送方向的位置。由于成像导管在消融导管内的旋转定位可以是可变的，这可以对被构造成容纳单独的成像导管的消融导管特别有用。基准标记器可以具有例如显著不同于周围组织的声学特性，所以回声比周围组织更大(高回声)或更小(低回声)。基准标记器的材料或表面相对于被成像的周围组织可以是声波高反射或高吸收的。与被成像的周围组织相比，基准标记器可具有更一致的回声。可以将基准标记器定位成在基于超声的视频上指示消融能量输送的反方向。在该配置中，瞄准伪影的图像(例如，阴影)将不会干扰目标区域和周围组织的图像。基于超声的视频上的瞄准伪影的图像可以是可区分的形状，例如楔形或在一个方向从基于超声的视频的中心发出的黑色或白色的线条，并且用户可以理解消融能量瞄准相反的方向。
可以设想基准标记器的其他相对方向或布置。例如，两个基准标记器可以位于消融换能器的任一侧上，以指示消融能量被输送在两个产生的瞄准伪影之间。可选地，两个薄的基准标记器可以彼此靠近地定位，以产生类似于两个亮条带挨着一个窄条带的图像，该图像可能是更精确的且可检测到的瞄准伪影。或者，只要明了基准标记器与消融能量的瞄准方向的相对位置，可以将基准标记器放置在围绕导管的圆周的其他位置。
与目标区域中的典型组织相比，基准标记器可以包括与成像超声波相互作用、以与目标区域中的典型组织可区分的方式吸收或反射超声波的材料。例如，该材料可以是致密材料，例如不锈钢或抑制超声传播的充气部件。在一些实施方案中，基准标记器可以是还用作消融换能器的背衬材料的组件，该背衬材料也抑制消融能量的输送。在其他实施方案中，基准标记器可以是单独的部件，或者可以提供其他功能，例如对于远端部件、导丝腔或无回声壳体支撑件的结构支撑。
基准标记器的一个实施方案包括具有含空气或环氧树脂中容纳充气微球管腔的不锈钢海波管。海波管可以在两端用粘合剂密封以容纳空气或微球。海波管可以具有例如约0.028”至0.038”的外径。
基准标记器的另一实施方案包括线诸如圆形线(例如，具有约为0.028”至0.038”的直径)，或扁平带状线(例如，具有约0.005”乘0.030”的剖面)。线可以是不锈钢的。任选地，线可以被与超声波成像波进一步相互作用的部件围封，例如，金属线圈可以缠绕在线上，或者线可以包被在含空气微球的环氧树脂中。
基准标记器可以具有与周围组织相比增加的回声反射性，以增加其独特特征。例如，基准标记器可以包括提高超声波的反射率的粗糙表面或线性图案的凹槽或具有纹理的表面。当成像换能器不平行于基准标记时，这可以是特别有用的。一些超声成像导管包括与导管的轴线成微小角度定位的换能器。虽然角度可以很小，其可以以入射角使波反射出基准标记，降低换能器捕获回声的能力。
基准标记器可以包括当施加高频电流时振动的压电元件，发射可由成像换能器检测的声信号以提供基准标记器的鲁棒图像。
图像增强
用于对目标区域进行成像并消融目标区域中的组织的系统可以提供数字视频或基于超声的视频，所述数字视频或基于超声的视频从超声成像换能器发射的被反射出组织并被成像换能器接收的超声信号产生。在图30中示出了放置在颈动脉分叉附近的颈静脉中的ivus导管产生的基于超声的视频的帧的示例。
可以通过视觉辅助、动画或消息来进一步增强基于超声的视频，以向用户提供可能有助于理解基于超声的视频，规划或进行颈动脉体消融程序的信息。
具有图像增强的用于成像和消融颈动脉体的系统的实施方案可以包括导管，所述导管具有超声成像换能器和消融装置；消融控制台；超声成像控制台，所述超声成像控制台具有用于把信号输送到成像换能器和从成像换能器接收信号的装置；和计算机执行的算法，其从成像换能器接收的信号创建基于超声的视频；图像增强单元，其利用创建增强的图像的计算机算法处理基于超声的视频；以及显示增强的图像的显示器。在图27中示出了系统的示意图。图像增强单元硬件可以包括图像或帧抓取器、ram、cpu、存储器诸如硬盘驱动器和图形卡。成像控制台可以(a)将超声成像信号发送到成像换能器435，(b)从换能器接收回声信号，以及(c)将基于超声的视频信号发送到图像增强单元。消融控制台可以(d)将消融能量发送到消融元件436(例如，超声消融换能器)，(e)从导管中的传感器诸如温度传感器接收反馈，(f)发送信息(例如，消融状态、能量输送参数、用户界面控制、将要显示在显示器上的信息)到图像增强单元，以及(g)从图像增强单元接收信息(例如，以控制消融状态，以控制能量输送参数)。图像增强单元还可以(h)将视频发送到显示器。
导管可以是本文描述的消融导管的一个实施方案，该消融导管配置成容纳超声成像导管或与成像换能器集成，并且还可以包括瞄准伪影以识别基于超声的视频上的消融能量的传送方向。消融装置可以包括超声消融换能器或穿过血管壁以将rf能量或化学药剂输送至消融目标组织的其它消融能量输送装置例如针。该系统还可以包括适合消融装置例如超声发生器或rf发生器的消融能量控制台。
成像换能器或换能器可以是例如位于消融元件(例如，超声消融换能器、rf针、用于注射化学药剂的针、rf电极、激光发射器)附近的消融导管的远端区域或其上的压电或电容换能器。成像换能器可以将声波传播到导管的远端区域周围的空间，并接收该空间中从组织反射的回声波。
超声成像控制台可以产生电信号并控制待转换成声波的信号到成像换能器的传送。由成像换能器接收的回声可以被转换成电信号，该信号被传送回到成像控制台。一些实施方案可以使用单独的发射机和接收机组件或控制台。在一些实施方案中，成像换能器可以定位在超声成像导管(例如，volcanocorporation的
由撞击换能器回声产生并被回传到成像控制台的电信号可用于创建可显示在显示器上的图像或视频(即基于超声的视频)。例如，信号可以由计算机执行的算法处理并输出到超声成像控制台上的显示器或视频输出端口。
用于捕获图像或视频的图像抓取硬件是本领域已知的，并且可以由捕获单帧视频，将模拟值转换为数字并将结果馈送到计算机的硬件接口组成。例如，图像抓取器可以连接到超声成像控制台上的视频输出端口，并且可以将视频的数字解释发送到图像增强计算机，图像增强计算机可以并入超声消融控制台或者是单独的单元。
图像增强计算机可以运行用于增强视频的算法。该算法可以实时处理每个视频帧，所述视频帧使用图像中的基准标记或瞄准伪影追踪消融导管的取向。该算法可以通过寻找当取向改变时不改变形状的任何独特的标记来识别瞄准伪影。对算法的输入可以由基于超声的视频、消融控制台(例如，控制台状态、能量输送状态、深度参数)或用户界面(例如，解剖特征的识别、设置、缩放、平移、对比度、要显示的特征)提供。输出可以是到显示器(例如，增强的图像、基于超声的原始视频、叠加在基于超声的视频上的增强的图像)或到消融控制台(例如，控制能量输送的信号、控制能量输送参数如功率和时间的信号)。
除了捕获的视频之外，用户可以控制对算法的输入。例如，用户可以选择期望的消融深度或识别解剖结构的一部分，例如颈内动脉或颈内动脉。用户输入可以由可以在包含图像增强计算机的单元(例如，消融控制台)上的用户界面(例如，旋钮、拨盘、触摸屏、鼠标、语音控制)来控制。在输送消融能量之前，用户可以在消融控制台上调整消融深度，例如，如果估计的消融的叠加图像呈现得过长并且延伸超过颈动脉隔膜的边界，或者过短而没有充分地填充颈动脉隔膜，并且估计的消融的叠加图像可以反映调整的深度。在消融元件是超声消融换能器的实施方案中，消融深度可以通过自动调节给定频率的参数诸如功率和时间来控制。
图像增强算法可以输出信号到显示器。例如，如果算法在物理上包含在消融控制台中的计算机上，输出可以是到输出端口(例如，vga、s视频、dvi、hdmi端口)或到连接到外部显示器的电缆或到连接消融控制台上的显示器。外部显示器可以与系统一起提供，或者作为导管实验室设备的一部分单独提供。除了具有强的图像叠加的基于超声的视频之外，显示器还可以显示其它信息诸如荧光学或x射线、患者信息或生理参数。
增强的视频帧的实施方案的黑白版本在图28至31中示出。该算法可以鉴定成像导管的预期图像(该图像通常可以是图像中心的黑色圆圈440)和瞄准伪影(其通常可以是从图像中心位置辐射的独特(例如，黑色或白色)楔形物441。例如由基准标记器或同步瞄准发射器产生的瞄准伪影在将单独的成像导管插入到消融导管的成像导管腔中的实施方案中可以是特别有用的。可选地，对于其中成像换能器与消融导管集成的实施方案，可以由基准标记器、同步瞄准发射器或通过在与消融能量的瞄准方向的相对的方向上省略成像换能器来产生瞄准伪影，或者代替瞄准伪影地，瞄准方向可以被编程到成像算法中并显示在基于超声的视频上。用户可以使用荧光透视成像引导将含有成像换能器的导管传送通过脉管系统到接近颈动脉分叉的区域。在图28至图31所示的例子中，导管通过静脉途径输送到颈动脉分叉附近的区域。可以将算法编程为基于导管输送方法来预期解剖结构。在所示的示例中，算法可以预期到，在图像中心的成像导管周围的黑色圆形形状442是颈内静脉12，且在约3至8mm的尺寸范围内的区域中的两个黑色圆圈443和444可能是颈动脉。如果成像系统能够对其它解剖学特征诸如颈动脉体或颈动脉神经或非目标神经成像，那么它们也可以被识别。如图所示，增强的图像可以包括基于超声的视频上的叠加的图像，例如颈动脉(例如，颈总动脉、颈内动脉445、颈外动脉446)的轮廓，消融导管的轮廓447，指示消融能量的传送方向或消融元件面向的或将输送消融能量的方向的箭头448。在所示的实施方案中，消融元件可以是超声消融换能器，并且增强的图像包括指示在消融能量输送方向上投射的估计损伤宽度的线449。增强的图像还在预期估计消融部位450被创建的位置包括的估计消融部位450的轮廓。如果估计的消融轮廓位于不合适的区域中(例如，如果它不在颈动脉隔膜的边界内，如果它接触或太接近颈动脉，或者如果它处于先前已经进行消融的位置)，其可以是可被辨识的451(例如，红色，在图31中以虚线轮廓示出)。如果估计的消融轮廓位于理想的产生消融的位置，例如在颈动脉之间在颈动脉间隔膜中，其可被辨识到(例如，绿色，如图28中的虚线轮廓450所示)。
为了确认颈内动脉和颈内动脉的识别，可能会要求使用者将导管慢慢地滑动进出几厘米，这可能创建两个颈动脉随着导管被拔出而会聚于颈总动脉并且随着导管被推进而分叉成颈内动脉和颈外动脉的视频。
如图30所示，当消融能量被传送时，增强的图像可以显示动画以指示能量输送，例如跳动的彩色光(图30中示为线452)。可以显示指示贯穿消融持续时间的时间进程的动画，例如增长的彩色条(在图30中示出为线453)可以填充估计的消融轮廓，其中没有轮廓指示时间＝0s且完整轮廓指示完整的持续时间。
在已经产生消融之后，可以显示针对颈动脉的消融453的图像，例如具有独特的颜色如图33所示的例如白色，其显示完成的消融和正在进行的第二消融。
由图像增强算法计算的信息可以反馈到能量输送控制台。如果在消融能量输送期间存在无意的移动，则增强的图像算法可以向消融控制台发送信号以暂停或中断消融能量的输送，并且增强的图像可以以诸如红色的颜色显示部分填充的消融轮廓，以指示可能没有达到产生期望的消融深度的合适时间，并且用户可以选择在相同位置进行另一消融。
如果导管向前推或拉回，图像增强算法可以使用颈内动脉和颈外动脉之间的距离的变化来计算平移移动。
来自其他成像源诸如荧光镜检查、mri、ct或第二超声成像换能器的信息可以输入到图像增强算法中，并且可以用于创建颈动脉体或神经的位置的图像，以计算分叉角，以创建3d图像，或以计算高于颈动脉分叉的超声成像平面的高度。
可以使用另一个基准器来识别距颈动脉分叉的距离(例如，在通向颈动脉分叉更有利的方向上的距离)。例如，基准标记器可以是在导管的腔内可滑动的线。线基准器可以具有可以与颈动脉分叉对齐的可区分的回声标记。当导管被推进时，线基准器可被保持在适当的位置。线基准器可以在距第一标记预定距离(例如距第一标记约6mm)处具有另一个可区别的标记。当导管被推进直到看到第二标记时，可以理解成像平面距离分叉预定距离(例如6mm)。线基准器可以具有指示增量的多个标记(例如，每2mm)。线基准器也可以具有不透射线的标记，其可在荧光透视上显现。
算法可以控制图像的旋转，使得例如可以显示增强的图像，其中瞄准方向一直向上。
图像增强算法可以使用已知尺寸诸如导管的直径或瞄准伪影的宽度作为刻度，并且计算解剖特征之间的距离，例如颈内静脉、颈动脉隔膜、颈内动脉、颈外动脉，颈动脉隔膜边界的相对位置，动脉直径，动脉直径的变化，解剖特征的相对位置的变化，估计的消融或所产生的消融的尺寸和相对位置。计算的距离可以显示在增强的叠加图像上，例如，作为列表或标签。算法可以基于计算的距离为用户提供指令或建议，例如，如何扭转或偏转导管以操纵容纳导管的血管(例如，颈静脉)，扭转导管多少距离以及以何方向扭转导管以调整消融元件的瞄准，对消融深度或影响消融深度的参数的调整，如何将导管移入或移出血管以实现合适的位置。
图像增强算法可以向消融控制台输入信息。例如，通过图像增强算法计算的测量值和相对位置可以用于自动调整参数(例如，功率和时间)以控制消融深度，从而估计的消融尺寸最佳地在颈动脉隔膜的内侧和外侧边界之间的空间内并填充该空间。图像增强算法可以检测消融期间的明显移动，其可以向消融控制台发送信号以暂停或终止消融能量的输送。可以以摆动模式进行消融，其中消融能量在移动目标例如旋转超声消融换能器以摆动穿过颈动脉隔膜从一个颈动脉到另一颈动脉的同时被传送。图像增强算法可以向用户指示何时移动或者多快地移动瞄准，并且当大量的能量传送到位置时，可以对消融控制台发信号以暂停能量输送，然后当图像增强算法检测到移动到适当位置时继续输送能量。可选地，消融瞄准的移动可以由机构诸如伺服电动机来控制，所述机构通过基于计算的测量值和相对位置的对从图像增强算法的输入控制。
移动检测
消融能量，特别是超声消融能量可以被传送持续时间小于约30秒(例如小于约25秒、小于约20秒、约7至23秒之间)。当消融能量被传送时，消融能量的瞄准方向可能无意地从期望的目标方向移动。这可导致在期望的目标组织中产生无效消融或损伤非目标组织的风险。披露了一些减轻这些风险的方法。
定向消融能量从目标组织的移动可以例如由患者移动(例如，移动头部、咳嗽、打喷嚏、退缩而引起的突然或缓慢的移动)或导管或患者外部的连接到导管的部件的移动引起。
检测定向消融能量从目标组织的可能移动可以包括以下：由用户手动或者自动地利用图像追踪或诸如加速度计的传感器来监测患者身体或头部的移动；可以编程成像算法或图像增强算法来识别对于增加风险重要的移动；可以将诸如加速度计或多个加速度计的传感器放置在诸如本文公开的消融导管的消融导管中；可以使用例如使用磁场或电场来检测定位在消融导管中的磁线圈或电极的3d取向和追踪系统来追踪患者体内的装置。
降低移动风险可包括以下方法：如果检测到移动，用户可以手动地切断能量输送；可以要求用户将致动器保持在接通位置以输送能量并且可以通过释放致动器而快速地对移动做出反应；自动患者移动检测可以输入到能量输送控制台以停止或调整能量输送；检测显著移动的成像或图像增强算法可以向能量输送控制台发送信号，使其停止或调整能量输送。
在停止或调整能量输送时，能量输送控制台可以向用户显示由于潜在的移动风险而将能量的输送切断的消息。该消息可以进一步显示进程的多少被完成。
超声成像引导的间质消融针
本文公开的许多实施方案包括高能量超声波作为消融能量。具有成像能力的血管内导管的替代实施方案可以包括其他形式的消融能量以消融血管(例如颈静脉)附近的目标组织(例如，颈动脉隔膜中的组织)。超声成像引导的针式消融导管可以组合用于检测目标和将消融针导向目标的血管内超声成像换能器。消融针可以传送消融剂或其他消融能量，例如射频或冷却射频。如图32所示，超声成像引导的间质消融针式导管460可以包括超声成像换能器和可展开的针。成像换能器461可以在单独的导管(例如，ivus导管)上，其通过消融导管中的腔462推进到消融导管的远端区域。成像换能器可以位于任选的无回声室463中，无回声室463包含用于瞄准的基准标记器464，基准标记器464反射或吸收超声波，以在基于超声的视频上产生可区分的伪影，该伪影代表可展开的针465将被推进的相对方向。可展开的针可以具有尖端466以推进通过血管壁(例如，颈静脉12)。如图所示，钝头探针467可以从尖锐的针头推出以穿过目标组织。钝头探针可以穿过目标区域中的诸如脂肪的组织，并且减少穿刺动脉(例如颈动脉)或损伤非目标神经的风险。探针467可以被配置为输送消融能量。例如，其可以包括rf电极468、冷却的rf电极或用于输送消融剂的腔。探针可以包含传感器469例如温度传感器(例如热电偶)，以监测或控制能量输送。可展开的尖针或探针可以具有回声涂层以改善超声成像。导管可以是可偏转的或通过可偏转的鞘管输送以帮助定位或操纵静脉以获得合适的消融位置。在双极配置中可以部署多个针以例如通过传送射频来产生较大的消融。颈动脉体刺激剂(例如腺苷)可以在消融之前和之后通过注射腔470或可展开的针或探针输送到目标区域，以确认颈动脉体是否已失活。
如图33所示，超声成像引导的针式消融导管471的替代实施方案可以包括与消融导管集成的成像换能器472。与图32所示的实施方案相比，该实施方案可以具有较窄的直径(例如在约8至10fr的范围内，约9fr)，并且成像导管腔的缺少为针腔473提供更多的空间。一组集成的成像换能器472可以允许针展开的相对方向被编程到基于超声的视频生成软件中，从而可以在基于超声的视频上指示针展开的方向。可选地，该组集成的成像换能器可以包括换能器间距中的间隙或基准标记器，以产生识别相对于针展开方向的相对方向的可辨识的图像。
在其中化学消融剂被输送到目标组织的实施方案中，化学剂可以在低粘度的介质诸如凝胶中输送，因此它保持对目标组织是局部的。
带有集成的成像换能器的消融导管
图34a、34b、34c、35和36示出了消融导管的实施方案，其包括位于消融换能器远端的集成的成像换能器。这些实施方案可以通鞘管过诸如图25a至25c所示的可转向鞘管输送到靠近目标颈动脉隔膜的静脉(例如，颈内静脉)中。可转向鞘管可用于操纵静脉相对于目标颈动脉隔膜的位置，或有助于定位和瞄准消融换能器。这些实施方案可以具有约8.5fr至9fr的直径。
图34a示出了超声导管的远端组件480，其包括安装到背衬材料482(例如本文所述的那些)的消融换能器481，背衬材料482被安装到消融换能器支持件483。消融换能器支持件被机械加工成包括空腔484，其与薄聚合物壳体485(例如约0.0008”厚的pet或约0.0003”厚的尼龙)组合界定无回声室。聚合物壳体围绕无回声室并且密封到消融换能器支持件以气密地密封该室。冷却剂可以通过导管鞘管中的冷却剂输送腔输送到无回声室，在那里它从冷却剂输送端口487离开腔。导管被构造成使冷却剂于消融换能器上通过以保持合适的换能器温度，因此其不会过热。过热可能会损坏换能器、导管或血管组织，或导致血液凝结。冷却剂可以经由冷却剂排出端口486离开室，冷却剂出口端口486与流体排出腔488流体连通，流体排出腔488使冷却剂沿导管鞘管传递，将其释放到患者体外。通过包含沿鞘管和消融换能器支持件的导丝腔490(参见图34b和34c)或以在导管远端区域的快速交换导丝端口(例如，快速交换导丝端口可定位于超声换能器远端，未示出)，导管可以任选地被构造成在导丝489上输送。导管包括一系列成像换能器491。如图34c的横截面b-b所示，成像换能器可以围绕导管的圆周定位，除了圆周上与消融换能器的瞄准方向493相反的位置492。从该系列的成像换能器产生的基于超声的视频可以显示来自该缺失的换能器的伪影，其提供消融换能器的瞄准方向的指示。可选地，成像换能器可以围绕导管的整个圆周定位，且可以禁用该阵列的程序段以提供图像伪影，该图像伪影提供消融换能器的瞄准方向的指示。可选地，成像换能器可以围绕导管的整个圆周定位，且阻挡成像超声的成像伪影可以被定位在例如与消融换能器的瞄准方向相反的方向，以在基于超声的视频上识别消融换能器的瞄准方向。可选地，消融换能器相对于一系列成像换能器的瞄准方向可以被编程到产生基于超声的视频的软件中，从而可以在基于超声的视频上指示瞄准方向。
图35所示的实施方案包括围绕消融换能器496的流体填充球囊495，以容纳诸如无菌水或盐水的流动冷却剂。球囊可以以未被展开的状态在鞘管中输送，并且当被从鞘管推出时，冷却剂可以通过冷却剂输送管腔输送到球囊中的空腔以增加压力并将球囊展开到如图所示的具有增加的直径展开状态。展开状态可以允许更大的冷却剂体积包围消融换能器，或可以允许消融换能器比图34所示实施方案的换能器大。
图36所示的实施方案包括具有允许冷却剂(例如盐水)502从室渗漏的微小穿孔501的渗漏性聚合物壳体500。渗漏性壳体可以阻止血液升温或凝结到治疗超声能量被传递的导管。
图35和36中所示的实施方案可以任选地包括图34a、34b和34c描述的其他特征，例如导管腔和用于指示消融换能器的瞄准方向的装置。
图38所示的实施方案包括消融换能器585，其被定位成从导管大致侧向地发射消融超声能量。消融换能器的远端是被安装到驱动轴588的旋转成像换能器587，驱动轴588可以通过导管鞘管到达导管的近端，在该近端处驱动轴588被电机旋转。基准标记器589可以位于成像换能器的视野中，提供相对于消融换能器的瞄准方向586的相对方向。旋转型成像换能器可以产生近似平面的基于超声波的图像或视频，所述平面横切远离(例如，远离约2mm、远离约1mm和3mm之间、远离小于约4mm)消融换能器的导管。基准标记器可以是不锈钢带、或具有多个功能的部件诸如导丝、或本文所述的基准标记器的其它实施方案。
可选的实施方案可具有定位于消融换能器近端、或定位于消融换能器近端和远端二者的一个或更多个成像换能器，诸如在本文图6a、6b、7a、7b、7c、8a、8b、8c和8d中所示的。这些图显示了具有成像换能器125、133、132、140、141和142的导管，这些成像换能器产生代表围绕导管的组织横断面的一部分的楔形图像。在其他实施方案中，成像换能器可以被布置为多个换能器或旋转换能器(例如参见图34a、34b、34c、35、36、38、45a-e中所示的实施方案)以产生代表围绕导管的组织的完全横断面或横断面的较大部分(例如，大于75％、大于85％)的图像。多个换能器或旋转换能器的这种布置可以定位在导管上的消融换能器的远端、近端、或远端和近端二者。一种使用包括消融换能器近端的成像换能器或一组成像换能器的导管的示例性方法可包括：移动导管直到成像换能器被相对于目标消融部位(例如，颈动脉隔膜)定位以提供目标部位的图像或与目标部位相关的解剖学标志(例如，颈内动脉、颈外动脉、颈动脉分叉)，和调整导管的位置以将成像换能器移动到目标消融部位近端的位置，以便将消融换能器与目标消融部位对齐定位。例如，成像换能器或多于一个的换能器可以产生组织平面的图像，该组织平面距离消融换能器的传输面组织的中心约1至15mm(例如，约5mm、约10mm、约3至12mm)。可以移动导管直到获得解剖学标志诸如颈动脉分叉隆凸的图像，这可以表明消融换能器被定位在期望位置以将消融能量输送到距离图像已知距离(例如，约1至15mm、约5mm、约10mm、约3至12mm)，该图像可以进一步与目标组织对齐以安全和有效地消融目标组织。也可以执行上面关于图6a-8d描述的其他示例性使用方法。导管可以进一步被构造成提供消融换能器的瞄准方向的指示，诸如本文描述的那些(例如，基准标记器，其提供消融换能器在由成像换能器生成的超声图像上的相对瞄准方向的指示，或者成像换能器的组可被构造成创建与消融换能器的瞄准方向一致的伪影)。
图45a、45b、45c、45d和45e中示出了包括定位于消融换能器703近端的集成的成像换能器阵列702的消融导管的实施方案的远端末端700。上文关于图34a-34c中的实施方案的任何适当的公开内容，包括相关的使用方法，可以类似地并入图45a-45e中所示的实施方案中。
制造成像换能器或阵列的方法是本领域已知的。例如，成像换能器阵列702可以根据转让给volcanotherapeuticinc.的us6776763b2中公开的方法制造，并且其通过引用并入本文。
如所示的，在本实施方案中，消融导管包括导丝腔718，其被构造使得导丝腔718可以通过导丝705被输送。导丝可以便于将导管输送到特别是直径小的血管或跨急转的弯曲输送，诸如当将导管输送到颈静脉的支流诸如面部静脉时。导管也可以通过输送鞘706输送。图45b显示图45a的实施方案的侧视图，并阐明导丝腔的构造。导管鞘管706可由具有约40d至55d硬度的
如图45b所示，管715可以被设置并延伸穿过鞘管的中心腔708，通过成像阵列中的中心腔，并延伸到消融换能器支持件710的近端末端。管715可包括可携带连接到换能器并传递到导管的近端末端的电线(为清楚起见未示出)的腔、用于温度传感器(未示出)的电线以测量消融换能器温度以及界定导丝腔的导丝管716。导丝管716可以是具有内直径(例如，约0.020”)的柔性聚合物管诸如聚酰亚胺，导丝(例如，具有约0.0181”的直径)可以通过该导丝管插入。如所示的，导丝管716穿过管715并通过消融换能器后面的通道717(相对于消融换能器的瞄准方向)中的消融换能器支持件710，然后到达末端盖714的中心腔718。其中导丝腔与导管的中心轴(其在本文也可以称为纵轴)不同轴的这种构造允许消融换能器被定位在靠近或位于导管的中心轴处。通过在靠近或位于中心轴处定位消融换能器，而不是靠近导管外周，可以使导管直径与消融换能器宽度的比率更小。例如，消融换能器宽度可以是2mm且导管可以是8.5fr。在一些实施方案中，导管直径与消融换能器宽度的比率不超过2.5。在这一实施方案中，导丝腔任选地在消融换能器近端和远端的位置大体上不与导丝腔对齐。
图45a和45b所示的示例性消融导管的实施方案被构造用于使用盐水作为换能器冷却剂。如流线719所示，盐水可以流过管715的腔并进入无回声室712，然后通过末端盖714的中心腔718离开导管进入血流，携带多余的热量从消融换能器离开。可选地，盐水冷却剂可以通过膜711中的孔(未示出)离开无回声室，该孔可以在无回声室712的表面上或在室内的远端区域中均匀地间隔开。通过膜离开的冷却剂可以提供血管壁的热保护。可选地，盐水冷却剂可以通过导管中无回声室的远端、但不与导丝管716共用腔718的端口(未示出)离开。消融换能器可以例如用parylene(未示出)电绝缘，以防止盐水短路。本文公开了绝缘的、盐水相容的换能器构造的实例。
在这一实施方案中，膜711在消融换能器支持件的近端和远端末端处在消融换能器支持件的外表面上延伸，但是在一些实施方案中，它可以仅在支持件的一个末端上延伸或任选地不在消融换能器支持件的外表面上延伸。在这一实施方案中，膜被布置成使得无回声室基本上符合无回声室的近端和远端的导管的外表面。在这一实施方案中，膜711具有这样的构造：通常遵循室的近端和远端的导管的外表面的至少一部分的构造。在这一实施方案中，膜711不适于在流体输送到室时向外扩展，但在其他实施方案中可适于这种方式。通过不适于径向向外扩展，膜711一般可以认为具有固定的构造。在一些实施方案中，膜711具有在0.0002”和0.009”之间的厚度。
成像阵列702可被构造成显示图像伪影，其识别消融束的相对瞄准方向，例如如本文所述和图34c所示。图像伪影可以由成像阵列中的空间、该阵列的禁用部分(例如，如果一种或更多种成像换能器可以单独失效和激活)、基准标记器创建，或编入从阵列产生图像的软件。成像阵列可被构造成呈现与消融束的瞄准方向相反的图像伪影。
图45a中所示的实施方案可以包括不透射线标记物，用于促进导管相对于目标部位的放置和取向。如图45c所示，成像换能器阵列702可以在与成像平面721相关的水平上包括不透射线标记物720。例如，成像平面721和不透射线标记物720的中心可以距消融换能器703的中心726预定距离724(例如，6mm、7mm、8mm、9mm、10mm、或1至15mm范围内的距离)。导管700可被放置在具有不透射线标记物723的可偏转输送鞘722中，使得成像阵列标记物720距离鞘标记物723是距离725，其中距离724和725大致相同(例如，8mm或在1至15mm范围内的距离)。在一些实施方案中，大致相同意味着距离724和725中的一个在另一个的10％内，或在另一个的5％内。
消融导管的远端区域700可包括用于定位鞘722中的导管的鞘对齐线701，以确认鞘的标记物723距离成像平面标记物720是期望距离725。对齐线701可以在导管鞘管上印刷或蚀刻，或者作为热收缩带应用，或者可以是使用导管制造领域已知的方法应用到导管上的视觉上可区分的线。对齐线701的厚度可以在例如0.1mm至1mm的范围内。将导管定位在鞘中的方法可以包括以下：在将导管插入患者的脉管系统之前将导管插入鞘中；在视觉上将输送鞘722的远端末端与鞘对齐线701对齐；定位可移动的深度计739诸如弹簧夹在导管鞘管近端末端的，紧靠输送鞘的近端端口741，如图45e所示；将消融导管从输送鞘722上取下，使深度计739定位在导管鞘管上。然后可以通过首先将鞘输送入脉管系统，然后将消融导管插入鞘中，直到深度计739抵靠鞘的近端端口741，将带有定位的深度计739的导管插入患者的脉管系统中，如图45e所示。相对于目标组织定位该导管和鞘和识别消融深度的方法可以包括通过对齐成像标记物720与解剖学标志l诸如颈动脉分叉和将成像标志l与超声成像阵列702成像将导管700和鞘722推进到第一位置，如图45c所示。当在超声图像上观察到标志l时，距离724将消融换能器722的中心与目标组织t(例如，颈动脉隔膜)的中心对齐。可以拍摄x射线图像来捕获该第一位置并突出显示不透射线标记物720和723。然后如图45d所示，导管700和鞘722可被推进到第二位置，其中鞘的标记物723被移动到成像标记物720的第一位置并与标记l对齐。标记物的第二位置可以在荧光透视图上看到并且与第一位置的捕获图像的幻像相比较。在该第二位置中，成像平面721现在(消融换能器中心726所在)在位置1处，并且可以拍摄包括目标组织t的中心和周围组织的目标区域的超声图像。从这个图像可以测量导管和目标t之间的距离727并用于调整剂量学和控制消融深度。然后可将导管700和鞘722复位回到位置1，其中成像平面721与标志l对齐。通过旋转导管以相对于标志瞄准图像伪影，将消融换能器的瞄准方向指向目标t。在这一定位中，消融束将被瞄准到目标t。消融深度可被输入消融控制台来设定能量输送参数(例如，功率和时间)，并且可以输送消融能量。
如图45e所示，与图45a中所示的实施方案和具有集成的成像换能器或换能器阵列并被构造用于开环盐水冷却的其他实施方案一起使用的系统的组件可以包括以下：可偏转输送鞘722(例如，8.5fr兼容的)、具有集成的成像的消融导管700(示出包括手柄730的导管的近端末端)、盐水冷却剂供应731、冷却剂泵732、冷却剂管733，其可连接至冷却剂供应731和手柄730上的冷却剂输入端口734，计算机化超声消融控制台735，其通过连接器电缆737电连接至手柄730的电连接器736并与泵732通信、超声成像控制台738，其与消融控制台通信、以及导丝740。计算机化消融控制台735可任选地包括图像增强算法，诸如由图27、28、29、30和31阐释的。
被构造成无输送鞘地使用的导管
输送鞘可以为经血管消融导管，特别是被构造用于从颈静脉消融颈动脉体的导管，提供几种有用的功能。例如，输送鞘可以为输送包括消融导管的多个装置提供通道；它可以保护消融导管在插入期间免受物理损坏；它可以在其远端区域附近提供偏转或转矩，以便于操纵颈静脉来相对于目标消融部位(例如，颈动脉隔膜、颈动脉体、颈动脉分叉、颈动脉)定位成像或消融导管；它可以允许成像或消融导管相对于鞘的偏转区域延伸或缩回或旋转，以允许适于操纵载体静脉(例如，颈静脉)的形状或对齐或实现其成像或消融换能器或元件相对于目标消融部位的理想定位的一系列构造。例如，在颈动脉体消融程序期间成像换能器的最佳定位可以在颈动脉隔膜或颈动脉分叉或解剖学标志诸如颈动脉远端或近端的约5mm内(例如约3mm内、约2mm内、约1mm内)。在颈动脉体消融程序期间成像换能器的最佳定位可以可选地或另外地在解剖学标志的一定距离内并与它们对齐，使得消融换能器相对于所获得的超声图像的瞄准方向可以瞄准目标消融部位，同时避免通过非目标组织诸如颈动脉或可干扰消融能量输送到目标部位的其他血管或组织。例如，消融换能器的瞄准方向可以被定向通过含有导管的静脉(例如，颈静脉)的壁，通过有限量的间质组织(例如，小于约5mm、小于约4mm、小于约3mm、小于约2mm、小于约1mm)，并进入目标组织体积(例如，颈动脉隔膜)。
在一些实施方案中，用于经静脉成像和消融的导管可以被构造成提供输送鞘的功能，并因此可以无输送鞘地使用。例如，导管可以被构造用于通过导丝输送。导管可以包含沿其全长或在远端区域的一部分长度的导丝腔。导丝可以便于通过脉管系统的曲折部分输送导管，并且如果需要也可以用于输送其他装置。
在一些实施方案中，导管可以在其远端区域中，诸如例如在成像或消融换能器或元件的近端，具有可偏转部分，以提供扭曲或操纵导管的至少一部分被定位在其中的载体血管(例如，颈静脉)的位置或形状的功能。导管可以是在多于一个方向(例如，2、3或4个方向)可偏转的。导管可具有多于一个可偏转部分，其可以在不同的平面上偏转。例如，如图38所示，第一可偏转部分600可以在与消融换能器的瞄准方向601对齐的一个平面上偏转以在该平面中操纵静脉，并且导管可以还包括第二可偏转部分602，第二可偏转部分602可在第一可偏转部分的平面以外的一个或更多个平面(例如，2个平面)(例如，在第一可偏转部分的平面右侧45至90度和左侧45至90度的平面)可偏转。第二可偏转部分602可在第一可偏转部分600的远端。如图39所示，实线图代表的可偏转部分600和602二者处于未偏转状态的导管。划线代表第一可偏转部分600处于在第一平面偏转的偏转状态的导管。第一可偏转部分600可具有约2至4cm长的长度并且在其完全偏转状态具有约2至4cm的曲率半径。划点划线代表在第二平面偏转的第二可偏转部分。划点点划线代表在第三平面偏转的第二可偏转部分。图39的示意图显示了不受血管限制的未偏转和偏转状态的导管。第二可偏转部分可提供对导管位置的另外的调整或微调的功能。连接到单独的致动器的单独的拉线可以用来独立地控制第一和第二偏转部分或在不同方向的偏转。导管还可包括可偏转部分600和602与成像和消融部分604之间的被动柔性部分603。
如图40所示，导管可被构造成在距成像和消融部分的不同距离处提供偏转。例如，导管可包括从成像和消融部分以不同长度或距离设置的多条拉线。这可以补偿导管相对于输送鞘推进或缩回的能力。导管偏转特征诸如尺寸和曲率可以与本文对可偏转鞘描述的类似。图40的示意图显示了不受血管限制的未偏转和偏转状态的导管。图40示出被构造成与消融的瞄准方向610大致相同方向偏转的导管，且偏转被构造成在距成像和消融部分612的第一距离611或第二距离613开始。实线图代表未偏转状态的导管。划线代表在距成像和消融部分612的第一距离611处偏转的导管。划点划线代表在第二距离613偏转的导管。单独的拉线可连接到单独的致动器以独立地控制不同的偏转部分。
在一些实施方案中，导管的消融和成像部分可以相对于可偏转部分固定，或者可选地可具有可调节的相对位置。如图41a至41c所示，导管620可包括被动柔性部分621，该被动柔性部分621足够柔性以允许导管的远端区域上的成像和消融部分622在其被压入血管壁623的内表面中时倾斜，当可偏转部分624被偏转时，其仍然足够刚性以将成像和消融部分施加到血管壁上的压力转化为足以操纵血管壁或血管壁。可以期望倾斜成像和消融部分，使得其轴625与处于成像换能器的成像区域中的颈总动脉3的纵轴627大致平行。当颈总动脉的超声图像显示为椭圆形时，其可以是成像和消融部分的轴不与颈总动脉的轴平行的指示。同样，当颈总动脉的图像显示为圆形时，其可指示轴是平行的。包含距可偏转部分的距离可调节的消融和成像部分的导管可以被构造成具有长度可调节的被动柔性部分。图41a示出具有相对较短(例如，约10mm)的被动可偏转部分621的导管620。较短的被动可偏转部分可比较长的被动可偏转部分更刚性，这可允许更多的力施加到血管壁623，可导致成像和消融部分622相对较小的倾斜，或者可允许血管壁623被移动更大的距离626。图41b示出具有相对中等长度(例如，约25mm)的被动可偏转部分621的导管620。增加被动可偏转部分的长度可以与较短长度相比增加柔性，但比较长的被动可偏转部分更刚性。与较短的被动可偏转部分相比，这一布置可允许更少的力施加到血管壁623，可导致成像和消融部分622相对较大的倾斜，或者可允许血管壁623被移动更小的距离626。图41c示出具有相对较长(例如，约50mm)的被动可偏转部分621的导管620。增加被动可偏转部分的长度可以进一步增加与较短长度相比的柔性。与较短的被动可偏转部分相比，这一布置可允许更少的力施加到血管壁623，可导致成像和消融部分622相对较大的倾斜，或者可允许血管壁623被移动更小的距离626。
例如，导管的消融和成像部分可以相对于可偏转部分可伸缩地调节。例如，成像和消融部分与可偏转部分之间的距离可以在约0mm到50mm之间(例如，在5mm和30mm之间、在5mm和20mm之间、在5mm和15mm之间、在5mm和10mm之间)可调整。导管的成像和消融部分可以相对于可偏转部分可旋转调节。可旋转调节性可以由从导管的近端区域(例如，手柄中)延伸到成像和消融部分的转矩线使得在近端末端转动转矩线使成像和消融部分旋转来提供。可选地，可旋转调节性可以由扭矩线圈提供，该扭矩线圈可具有沿着其轴的腔，该腔可以是用于导线或冷却剂的管道。可选地，如图42中所示，导管可以包括具有轴向腔631的集成鞘630，并且成像和消融部分632可以连接到定位在腔内并与手柄634的一部分连接的细长管633。内管可以在集成的鞘管内可移动以允许纵向平移635，这允许成像和消融部分的位置相对于集成的鞘管是可调整的。具有位置相对于可偏转部分可调节的成像和消融部分的导管可还包括锁定机构636或耦合器以维持该相对位置，该锁定机构636或耦合器可适于被解锁以调整相对位置。
在导管被构造成无单独的输送鞘地使用的可选的实施方案中，导管可以包括为导管的一部分并且不意图被单独去除或使用的集成鞘，如图42所示。在这一构造中，集成鞘在远端区域包含可偏转部分637。偏转部分可例如通过连接到手柄640上的致动器639的拉线638来致动。集成鞘可以包括沿着其长度的腔631，细长管633可以穿过该腔。细长管可以在其远端区域641上连接成像和消融部分632，并且可以还包括操作换能器所需的全部或部分导线和冷却剂腔(例如，用于成像换能器的功率输送线、用于消融换能器的功率输送线、诸如温度传感器线的传感器线、冷却剂输送腔、冷却剂返回腔、导丝腔)，未示出。细长管可以是在集成鞘630内是可旋转的641，因此可以相对于集成鞘的偏转方向643调整消融能量的瞄准方向642。任选地，细长管633可以在集成鞘内可移动以沿着其轴平移635，例如在多达约20mm的范围内，以允许调整集成鞘的可偏转部分与消融换能器之间的纵向距离644。在这一构造中，成像和消融部分632可以具有比集成鞘的腔631的直径更大的外直径，因为换能器部分不需要在使用期间通过腔推进或缩回。在图42中，划线代表处于偏转状态的导管，且成像和消融部分632压在血管645(例如，颈静脉)的内壁上。从集成鞘637的远端末端突出的细长管633的一部分可以用作被动柔性部分646并且可以具有约1至5cm范围内的长度，或者任选地具有可调节的长度，如图42所示。当可偏转部分637被偏转并且成像和消融部分632被压向血管壁645时，被动柔性部分646可以具有足够的柔性以允许成像和消融部分632倾斜但足够刚性以向血管壁645施加力来操纵其位置。
被构造用于无输送鞘地使用的导管可被构造为在输送期间保护导管的成像和消融部分。在一些实施方案中，导管可以包括薄膜，其界定无回声室或在输送期间易碎和易受损的其他组件。如图43a和43b所示，易碎组件的保护可以是，例如，以可缩回的套环650的形式或者盖，该盖在输送期间可以覆盖诸如成像和消融部分651的易碎组件并且可以在工作场所(例如，靠近颈动脉分叉或目标消融部位)附近定位后打开或移动。保护盖也可被构造成在输送期间保护患者的脉管系统。例如，盖可以是平滑的并且没有尖锐的边缘并且具有允许在脉管系统中通过弯曲的长度652(例如，小于约20mm长、小于约15mm长)。保护盖可以是可展开结构，其被构造成具有导管输送期间的未展开状态和用于输送消融能量的展开状态。例如如图43c和43d所示，保护盖可以包括两个花键(splines)655和无回声膜材料656。花键可以定位在覆盖易碎组件诸如消融换能器组件657的导管的一侧上。在未展开状态，图43c，花键655和膜656可紧贴地保持在导管的侧面。在展开状态图43d中，花键可以弯曲，以便它们从消融能量658的输送路径移出，并且膜材料可以保持在花键之间并且通过拉伸或展开来扩展。花键可以通过用户可及的致动器(例如，在导管的手柄上)从未展开状态过渡到展开状态。例如，致动器可以对拉线施加张力，使花键的端部朝向彼此移动，使它们弯曲。
适于和被构造成用盐水溶液冷却的消融换能器
消融导管可包括消融换能器，特别是被构造成用无菌盐水溶液冷却的消融换能器。输送无菌盐水溶液(例如，生理盐水)到血流中可以是安全的，因为nacl在血液中的克分子渗透压浓度相似，不同于将水输送到血流中，这可能具有不希望的效果。本文描述的几个实施方案被构造具有闭环冷却剂流，其中冷却剂不预期进入血流。然而，如果冷却剂无意中泄漏到患者的血流中，则装置或程序可减轻造成不当损害的任何风险。例如，导管或系统可被构造为监控冷却剂流速或压力，并如果检测到泄漏则发出警告或停止冷却剂流。另一种减轻冷却剂进入血流的风险的方法是使用无菌且生物相容性的冷却剂。输送到血流的少量水在某些患者中可以是安全的。然而，使用无菌盐水溶液作为冷却剂可以甚至进一步降低风险效果。本文所述的一些实施方案，诸如图36所示的导管，有意允许冷却剂进入血流。对于此类实施方案使用盐水溶液作为冷却剂可能特别重要。
盐水溶液含有离子且是导电的。消融换能器可包括连接到压电板的相对面的电路的相对极。被构造成用盐水溶液冷却的消融换能器可以包括解决盐水导致两个电极之间短路的影响的措施。
被构造成用盐水冷却的消融换能器可以包括防止盐水在两个电极之间引起短路的电绝缘体。电绝缘体可被应用于换能器的所有导电表面。可选地，如图44a所示，电绝缘体可以仅被应用到换能器的与电极671和672之一电连通的导电表面。例如，电绝缘件665可以被应用到消融换能器666的侧面667和背面668，而消融换能器的朝向目标组织传输超声消融能量670的面669可以没有绝缘件。可选地，如果消融换能器的背面被安装在背衬材料上而不与冷却剂连通，则换能器的侧面和背衬材料可以与盐水冷却剂电绝缘。其中将电绝缘应用到消融换能器的至少一部分、将电流输送到消融换能器的电连接或者与电连接电连通的导电部件以防止盐水在电连接之间传导电流，导致短路或妨碍消融换能器的功能的其他构造可以是可能的。
电绝缘材料的实例可包括parylene、聚氨酯、硅树脂、尼龙、peek、聚酰胺、聚酰亚胺或在薄层中具有合适的电绝缘性质的其他材料。可以选择电绝缘件来防止电流通过以及允许热传导，因此可以通过冷却剂从换能器去除热量，并且允许换能器振动而没有明显的衰减。应用绝缘材料的方法可以包括掩蔽消融换能器的一部分(例如，传输面)，应用绝缘材料(例如，蒸汽沉积、热固、粘合剂或其他涂层方法)，和去除掩蔽物以暴露所述部分。
消融换能器可被安装或嵌入在弯曲电路或电路板中，这可以促进可制造性以及提供电绝缘以防止盐水冷却剂使消融换能器短路。
消融导管可以被构造成在引导盐水冷却剂直接流过消融换能器，因此它只与两个电极中的一个接触。例如，盐水冷却剂可只与消能换能器的传输面接触，不与换能器的侧面或背面接触。通过将换能器定位在防止流体流接触侧面或背面的消融换能器支持部件中(例如，使用密封或粘合剂)，可防止冷却剂与消融换能器的侧面和背面接触。
如图44b所示，彼此物理和电分离的单独的冷却剂流680和681可以通过消融换能器面682和背衬683，这可以提供高冷却效果，同时防止短路。例如，消融换能器可以用粘合剂685保持在消融换能器支持件684中，该粘合剂也使换能器的侧面绝缘并防止冷却剂从前部682、换能器的传输侧通过，到换能器的背侧或背衬材料686。一个冷却剂流680可以被输送到换能器的前部，并且第二冷却剂流681可以被输送到换能器的背部上，或者被输送到换能器被安装的背衬材料上。每个冷却剂流可以通过具有单独的源、单独的输送腔和单独的排出腔彼此分开。
如图44c所示，具有开环换能器冷却系统的消融导管的实施方案可以被构造成没有围绕消融换能器创建室的膜或气囊。冷却剂690的流可以经过消融换能器的传输面691并进入血流。与含有冷却剂并使其通过返回腔的导管相比，这种构造可允许大得多的冷却剂流速，因为流动阻力降低。此外，当此类构造不受由包括围绕室的膜的导管中创建的压力限制时(这可能导致膜密封的失效模式)，在其中更大的流速可以是允许的。没有围绕消融换能器的封闭室的一个实施方案可以包括电绝缘件以防止如图44c所示的覆盖侧面和背面而不是传输面的短路。可选地，电绝缘件可围绕整个消融换能器。例如，与盐水冷却剂兼容的换能器可在与盐水接触的每个导电表面上涂覆parylene-c，parylene-c可具有10至30微米的厚度(例如，10至25微米、20至25微米、22微米)。
对来自消融换能器的发射进行成像
替代或除了集成基准标记器以在基于超声的视频上产生瞄准伪影之外，血管内成像和消融系统可以被配置为生成来自从消融换能器输送的信号产生超声回声的图像，以提供对消融换能器的瞄准方向的准确指示。消融换能器可以产生与成像换能器同步的超声信号，并且成像换能器可以检测信号。这些超声信号不一定起到消融组织的作用，而是主要起与成像换能器通信的作用。然而，超声信号将从导管消融换能器发出，并以与超声消融信号在消融期间传播的方向相同的方向传播到组织中。例如，由于消融换能器可以具有约20mhz的谐振频率，并且成像换能器可以具有约9mhz的谐振频率。成像脉冲(例如，具有频率为9mhz的电流)可以从控制台传送到成像换能器，成像换能器振动将超声波发送到周围组织中。如图37a所示，来自反弹出组织的成像波的回声返回到成像换能器，以由成像系统检测和转换成展示周围组织的基于超声的视频。消融换能器可以感测并发回同步成像脉冲，或通过放大相同成像脉冲被直接激活。例如，系统控制台可以向成像换能器和消融换能器二者发送同步的信号以对消融换能器的瞄准方向503成像，以帮助消融换能器瞄准期望的目标504。虽然消融换能器具有更高的谐振频率，已经证明当9mhz的成像脉冲被传送到具有20mhz谐振频率的换能器组件时，换能器具有足够的带宽和灵敏度，这导致在9mhz的范围内该消融换能器发射足够的可被成像换能器检测并可导致图像增强的超声。这些瞄准发射以与消融超声发射将被输送的方向相同的方向输送到组织。暴露于瞄准发射的组织的区域产生额外的回声，所述额外的回声由成像换能器检测并且在如图37b所示的基于超声波的视频上被示为突出显示的扇区或楔形物505的增强回声区域。可选地，可以引入或改变供给成像换能器能量的成像信号和供给治疗换能器能量的成像信号之间的任意相位延迟，导致来自超声成像信号和治疗信号的反射回声之间的有助益的相消干涉。例如，180度的相位延迟可以在成像和消融换能器回声之间产生相消干涉并且导致基于超声的视频上减少的回声反射的区域，类似于图37c所示，其中瞄准方向将比周围的图像更暗。用户可以通过操纵消融导管或输送鞘管来调整消融换能器的瞄准方向，直到基于超声的视频显示令人满意地朝向目标组织(例如，颈动脉隔膜)的瞄准发射。
使用限幅器：
本文公开的包括控制台的医学装置或系统诸如导管和系统可以被构造成限制装置的使用，该使用意图是一次性的。医学装置可以被设计为在有限的参数例如能量被输送的持续时间内安全和有效且有功能或仅在一个患者中使用。在一个实施方案中，本文公开的一次性医学装置诸如任何导管可以意图用于仅一个患者，以及用于该患者中的一次或更多次消融。此外，在同一患者中尝试另一次消融前，可允许用户将装置与控制台断开或关闭控制台的电源。为防止装置被使用超出其预期使用参数，一次性医学装置可被构造成提供信息给控制台，允许控制台确定一次性装置是否已经超过其预期使用许可。例如，提供给控制台的信息可以包括一次性装置以前是否曾经使用过的指示(例如，消融能量是否已经向其输送)和自从一次性装置的上次使用或初次使用以来是否已经过去了预定持续时间的指示。将一次性装置的使用限制在其上次使用或初次使用后的预定持续时间，可导致在另一位患者使用该装置不可实现，但仍然提供足够的时间以在同一患者多次使用该装置。预定持续时间可以是例如1、2、3、4、5或6小时，或者小于患者之间(例如消毒医学装置)通常需要的时间量。
在如图46a所示的一个实施方案中，一次性医学装置800(例如，手柄或一次性医学装置)包括诸如eeprom的非易失性记忆存储器802、以及诸如定时电路的定时器804。控制台803的软件801可以读取记忆存储器802并写入它。记忆存储器802除了使用限制信息之外还可以包含其他信息，例如，确认装置为真实的标识符或装置表征信息。控制台的软件可以读取记忆存储器802以确定装置800是新的还是之前已被使用。如果装置800以前从未使用过，则控制台的软件可以在定时器启动事件之后(例如当第一次激活消融能量时)设置定时器804。
记忆存储器802内包括两个通用输入/输出(i/o)信号。第一i/o806被构造为输出并连接到直流(dc)电压调节器810。当定时器启动事件(例如，消融能量被激活或者一次性医学装置被激活)时，电压调节器810将启动其输出以将固定电压输送到电阻器/电容器(rc)定时电路804。dc电压通过充电电阻器812，并在数秒内为定时电容器814充电达到完全电压。在这一实施方案中，只有使用新的一次性医学装置才能将定时器设置为满(例如，将定时电容器充至完全充满)。定时电容器提供高电容，这允许长持续时间定时选项，并提供快速充满时间(例如，数秒)。
如果将先前使用的一次性医学装置连接或重新连接到控制台803或另一控制台，则存储器装置的输出不打开，并且dc调节器810将不向rc定时电路804供应任何电压，因此不会改变定时电容器814上存在的电荷。当控制台803断电或一次性医学装置800从控制台803断开时，所有dc电源从一次性医学装置800移去。现在允许跨定时电容器814的电压通过放电电阻器816放电。放电电阻器816的值决定了可以在其内重新使用一次性医学装置800的持续时间(例如，分钟数、小时数或天数)。为了控制定时电容器814的任何不希望的放电，在定时电容器814的信号路径中使用超低泄漏二极管818和高电阻隔离电阻器820。这两项允许该电路804在没有电力施加到电路时准确地起作用。
当一次性医学装置被连接或重新连接到控制台或当控制台重新通电时，控制台通过串行通信向存储器装置802发送命令以检查第二i/o信号808(它被设置为输入)。该信号被连接到电压比较器822，电压比较器822将跨定时电容器814的电压与精确的内部参考电压水平进行比较。如果定时电容器电压高于这一参考电压，则比较器的输出将被设置为1，表示允许使用的时间剩余。如果电压低于这一参考电压，则比较器输出将被设置为0，表示允许使用的时间不再剩余。存储器装置802将电压比较器的状态反馈给控制台软件801。
如图46b的流程图和图46a的示意电路图所示，当一次性医学装置被检测为连接830时，控制台软件801将与存储器装置802通信以通过读取存储器装置802中存储的第一字节来检查一次性医学装置800之前是否已被使用过832。如果一次性医学装置使用字节被设置为未使用(例如，第一字节为0)，则控制台软件801启动一次性医学装置800的使用并通过例如经由输出806打开存储器装置输出信号对rc定时电路804充电来将定时器设置为100％834。然后将一次性医学装置800用于其预期的程序836。然而，如果一次性医学装置使用字节被设置为使用过(例如，第一字节为1)，则发生器不向rc定时电路充电(例如通过关闭存储器装置输出信号806)并读取定时器状态838，定时器状态838通过例如读取存储器装置输入信号808指示允许使用时间是否剩余或剩余多少允许使用时间。如果一次性医学装置的可用时间剩余(例如，rc定时电路状态为高)，则控制台软件801启动使用一次性医学装置的使用并将定时器重置为100％(例如，通过打开存储器装置输出信号806来向rc定时电路充电)834。如果一次性医学装置的可用时间不再剩余(例如，rc定时电路状态为低)，则控制台软件801禁用一次性医学装置840或显示错误消息。当系统完成医学程序时，可以设置使用字节(例如，如果以前未设置)835。这允许装置被连接但从未使用，如果装置800连接到待测试的控制台801或在制造过程期间被连接这可以是有用的。在医学程序之后，只要装置800没有从控制台断开或者控制台没有断电842，装置800可以无限次地用于另一医学程序。如果装置800从控制台断开或者控制台断电并且导管被重新连接或连接到另一个控制台844，则控制台软件801将运行通过验证检查以查看允许任何使用时间是否剩余838。
在如图46c的流程图所示的另一实施方案中，算法类似，然而在医学程序之后，或者当连接新的一次性医学装置800时，或者当连接已使用过的一次性医学装置时，控制台软件801进行验证检查853和858。当已使用过的装置800连接到控制台软件801时，检查是否剩余任何时间858，并且如果时间剩余则启动装置866但定时器不被重置为100％854，如图46b所示的实施方案。在该实施方案中，定时器只在装置第一次连接时设置一次，且在定时器耗尽时间后禁用装置860。当系统完成医学程序时，可以设置使用字节(例如，如果以前未设置)855。对于这一实施方案，在设置定时器持续时间时可以考虑系统在医学程序856中使用的时间长度(例如，典型的长度、平均值、范围、最大值)、或预期的程序数量(例如，典型的长度、平均值、范围、最大值)、或者装置800连接到通电控制台803并且不活动的时间长度。例如，定时器804可以被构造，使得持续时间的100％至少是程序的时间长度乘以程序数量加上装置被连接但不活动的时间长度。此外，定时器持续时间可考虑在导管与控制台断开时可能发生的许可事件。例如，以下可以是可接受的：如果医生将装置800从控制台断开，同时重新定位装置以在同一患者的新位置处重复程序；或评估先前治疗的功效；或解决患者问题诸如麻醉、安全或舒适；或更换系统部分的设备。可接受事件的合理时间量可以被考虑在定时器持续时间内。
任选地，控制台软件801可以在允许使用时间到期后在存储器装置802中设置第二字节。该第二字节可被保护以防止重写，以防止某人接通电路并向定时电路充电以重置一次性医学装置的定时器。
任选地，当在图46b的836或图46c的856医学程序中使用控制台803和一次性医学装置800(即系统)时，控制台软件801可与存储器装置802通信并设置一次性医学装置使用字节为使用过(即将第一字节设置为1)。第一字节可以用一次写入多次读取构造来保护。这意味着，一旦字节被第一次改变，它不能被重置为0。或者换言之，当应用该保护方法时，一旦一次性医学装置被设置为使用过，它不能被重置为未使用。可以再次使用使用字节被设置为使用过的一次性医学装置的唯一时间是，如果定时器804没有如上所述完全放电。
任选地，系统可被构造为具有有限数目的许可使用，例如，在使用(例如，输送消融能量)后，控制台软件801可以增加存储在eeprom中的值，该值可在写入一次保护之下。
适于从控制台接收信号的任何医学装置可以包括使用限幅器，诸如适于与能量输送控制台耦合的任何医学装置。
治疗方法：
用于治疗性超声的诸如高频电流发生器的消融能量源可以位于患者的外部。发生器可以包括计算机控制部以自动地或手动地调整被施加于导管的能量的频率和强度，施加能量的时机和时间段，以及施加能量的安全性极限。应当理解，本文描述的能量输送电极的实施方案可以被电连接于发生器，即使发生器未被每个实施方案明确地示出或描述。
构造成将超声能量瞄准颈动脉隔膜的血管内超声消融导管可以包括超声可视化能力。超声可视化可以包括多普勒以对血流成像。可以使用多普勒在颈外动脉内旋转导管，以确定何时导管穿过颈动脉隔膜瞄准颈内动脉。超声消融可以朝向颈内动脉的方向瞄准并沉积在目标颈动脉隔膜中。
可以通过施加来自邻近在颈动脉体消融装置的远端的消融元件的消融能量在颈动脉体处或邻近颈动脉体产生消融的组织破损。消融的组织破损可以使颈动脉体失能或可以抑制颈动脉体的活动或中断传入神经信号从颈动脉体至交感神经系统的传导。颈动脉体的失能或抑制减少血管球细胞对血液气体组成的改变的响应性并且有效地减少传入颈动脉体神经的活动或患者的化学感受器反射获得。
根据一个具体的实施方案的方法包括至少部分地基于确认患者具有交感神经介导的疾病来消融患者的至少一个颈动脉体，所述交感神经介导的疾病例如心脏的、代谢的或肺的疾病，例如高血压、胰岛素抗性、糖尿病、肺动脉高压、抗药性高血压(例如难治性高血压)、充血性心力衰竭(chf)、或出于心力衰竭或肺的疾病原因的呼吸困难。
程序可以包括诊断，基于诊断的选择，进一步的筛选(例如化学敏感性的基线评估)，至少部分地基于诊断或进一步的筛选经由化学感受器(例如颈动脉体)消融程序例如所公开的实施方案中的一个来治疗患者。此外，在消融之后，治疗的方法可以包括进行消融后评估以与基线评估比较并且基于该评估做出决定(例如药物疗法的调整，在新的位置中或使用不同的参数再治疗，或如果之前仅消融了一个化学感受器的话，消融第二化学感受器)。
颈动脉体消融程序可以包括以下的步骤或其组合：患者镇静，定位目标外周化学感受器，可视化目标外周化学感受器(例如颈动脉体)，确认目标消融部位是外周化学感受器或紧邻于外周化学感受器，确认目标消融部位安全地远离优选地被保护的重要的结构(例如舌下神经、交感神经和迷走神经)，在消融步骤之前、期间或之后把刺激(例如电的、机械的、化学的)提供至目标部位或目标外周化学感受器，监测对所述刺激的生理响应，在消融步骤之前向目标部位提供暂时的神经阻滞，监测对所述暂时的神经阻滞的生理响应，麻醉目标部位，保护大脑不受潜在的栓塞，热保护动脉或静脉壁(例如颈动脉、颈静脉)或颈动脉间隔膜或重要的神经结构的内侧方向，消融目标部位或外周化学感受器，监测消融参数(例如温度、压力、持续时间、颈动脉中的血流)，在消融期间监测生理响应并且，如果不安全的或不想要的生理响应在侧支神经损伤成为永久的之前发生则停止消融，在消融步骤期间或之后确认化学感受器活动(例如化学敏感性、hr、血压、换气、交感神经活动)的减少，移除消融装置，进行消融后评估，对患者中的另一个外周化学感受器重复化学感受器消融程序的任何步骤。
患者筛选以及消融后评估可以包括生理测试或信息的采集，例如，化学感受器反射灵敏度、中枢交感神经活动、心率、心率变异性、血压、换气、激素的产生、外周血管阻力、血液ph、血液pco2、换气过度的程度、峰值vo2、ve/vco2斜率。被直接地测量的最大摄氧量(在心力衰竭患者中更正确地是pvo2)和呼吸效率的指标ve/vco2斜率已经被示出为是心力衰竭中运动耐量的可再现的标志并且提供客观的和另外的关于患者的临床状态和预后的信息。
治疗方法可以包括使用刺激电极对目标区进行电刺激以确认靠近颈动脉体。例如，产生正向颈动脉体刺激效应的在约20至40hz和50至500微秒(μs)的脉冲持续时间下具有1-10毫安(ma)脉冲串的刺激信号可以指示，刺激电极在足够靠近颈动脉体或颈动脉体的神经的范围内以有效地对其消融。正向颈动脉体刺激效应可以是与刺激的施加同时的增加的血压、心率或换气。这些变量可以被监测、记录或显示以帮助评估确认靠近颈动脉体。例如，基于导管的技术可以具有紧邻于用于消融的消融元件的刺激电极。可选择地，消融元件本身可以也被用作刺激电极。可选择地，输送非电形式的消融能量的能量输送元件，例如低温消融施加器，可以被配置为也输送如上文描述的电刺激信号。又另一个可选择的实施方案包括不同于消融元件的刺激电极。例如，在外科手术期间可使刺激探针与通过手术被暴露的疑似的颈动脉体接触。正向颈动脉体刺激效应可以确认被怀疑的结构是颈动脉体并且消融可以开始。生理监视器(例如心率监视器、血压监视器、血流监视器、msna监视器)可以与计算机化的刺激发生器(其可以也是消融发生器)通信以提供响应于刺激的反馈信息。如果生理响应与提供的刺激相关，那么计算机化的发生器可以提供正向确认的指示。
可选择地或另外地，已知激发颈动脉体的化学敏感细胞的药物可以被直接地注射入颈动脉中或全身给予到患者静脉或动脉中以引发血液动力学的或呼吸的响应。可以激发化学感受器的药物的实例包括尼古丁、阿托品、多沙普仑、阿米三嗪、高钾血、茶碱、腺苷、硫化物、洛贝林、乙酰胆碱、氯化铵、甲胺、氯化钾、新烟碱、毒芹碱、胞嘧啶、乙醛、l-甲基胆碱的乙酰基酯和乙基醚(acetylesterandtheethyletherof1-methylcholine)、琥珀酰胆碱、哌啶、同-异-毒蝇碱和乙酰基水杨酰胺的单酚酯、藜芦属的生物碱、柠檬酸钠、三磷酸腺苷、二硝基苯酚、咖啡因、可可碱、乙醇、乙醚(ether)、氯仿、苯二胍(phenyldiguanide)、司巴丁、可拉明(尼可刹米)、卡地阿唑(戊四唑)、二甲基氨基亚甲基二氧基丙烷的甲基碘化物(iodomethylateofdimethylaminomethylenedioxypropane)、乙基三甲基铵丙烷(ethyltrimethylammoniumpropane)、三甲基铵、羟色胺、罂粟碱、新斯的明、酸性。
描述的方法可以包括向颈动脉复合体的超声激活的药物递送。药物可以被掺入能够超声激活的颗粒中。包含此类药物组合物的微泡、纳米颗粒、脂质体和包封在聚合物中的生物活性剂的静脉内或直接肿瘤内注射在经受超声波束时经历物理变化。组合物包括微乳液，其可以在注射过程中产生微泡作为空化核，并增强颈动脉复合体中的细胞内药物输送。将超声束施用到用包封的药物灌注的颈动脉复合体可以刺激治疗剂释放到受超声应用影响的选定体积。除了治疗剂的释放之外，在超声照射程序期间原位产生的微泡可以对超声成像产生另外指导。
治疗方法还可以包括在消融之后把电的或化学的刺激施加于目标区域或全身地施加，以确认成功的消融。可以监视心率、血压或换气的改变或将心率、血压或换气与在消融之前对刺激的反应比较以评估靶向的颈动脉体是否被消融。消融后刺激可以使用用于进行消融前刺激的同一个设备进行。生理监视器(例如心率监视器、血压监视器、血流监视器、msna监视器)可以与计算机化的刺激发生器(其可以也是消融发生器)通信以提供响应于刺激的反馈信息。如果与消融之前的生理响应相比，在消融之后与给定刺激相关的生理响应减少，那么计算机化的发生器可以提供指示消融效力或可能的程序建议，例如重复消融、调整消融参数、改变位置、消融另一个颈动脉体或化学传感器、或终结程序。
本文描述的装置可以也被用于通过电神经阻滞来暂时地击昏或阻断神经传导。暂时的神经阻滞可用于在消融之前确认消融元件的位置。例如，暂时的神经阻滞可以封阻与颈动脉体相关联的神经，这可以导致确认该位置可能是对于消融有效的生理效应。此外，暂时的神经阻滞可以封阻优选地被避开导致生理效应(例如生理效应可以通过观察患者的眼睛、舌头、喉部或面部肌肉或通过监测患者的心率和呼吸而被注意到)的重要的神经，例如迷走神经、舌下神经或交感神经。这可以警告使用者该位置不在安全部位中。同样地，不存在指示这些重要神经的暂时性神经阻滞的生理效应与指示颈动脉体神经的暂时神经阻滞的生理效应的组合可能指示该位置处于对于颈动脉体消融安全并且有效的部位中。
重要的神经可能紧邻目标部位定位并且可以被非故意地并且无意地损伤。神经刺激或阻滞可以帮助在不可逆的消融发生之前确定这些神经在消融区域中。这些神经可以包括以下：
迷走神经束—迷走神经是承载不同功能的神经的束，例如a)鳃运动神经元(特殊内脏传出(efferentspecialvisceral))，其负责吞咽和发声并且被分布至咽支、喉上神经和喉下神经；b)内脏运动神经元(普通内脏传出)，其负责无意识肌肉和腺体控制并且被分布至心脏的、肺的、食管的、胃的、腹腔神经丛，以及肌肉和消化道的腺体；c)内脏传感神经元(普通内脏传入)，其负责内脏敏感性(visceralsensibility)并且被分布至宫颈的、胸部的、腹部的纤维，以及颈动脉体和主动脉体；d)内脏传感神经元(特殊内脏传入)，其负责味觉并且被分布至会厌和味蕾；e)普通传感神经元(普通躯体传入)，其负责皮肤敏感性(cutaneoussensibility)并且被分布至外耳、耳道和鼓膜的耳支。迷走神经的机能障碍可以通过以下来检测：a)神经损伤导致的声音改变(迷走神经的损伤可以导致讲话时舌头的运动故障，或语音的嘶哑，如果引导至喉头的分支被破坏的话)；b)由神经损伤导致的吞咽困难(迷走神经控制上颚和舌头中的许多肌肉，其如果被破环的话可导致吞咽的困难)；c)咽反射的改变(咽反射被迷走神经控制并且损伤可以使这种反射丢失，这可以增加被唾液或食品哽住的风险)；d)由神经损伤导致的听力损失(听力损失可因对神经支配耳朵的外耳的迷走神经的分支的损伤导致)：e)由神经损伤导致的心血管的问题(迷走神经的损伤可以导致心血管的副作用，包括不规律心跳和心律失常)；或f)由神经损伤导致的消化问题(迷走神经的损伤可以导致胃和肠的收缩的问题，这可以导致便秘)。
喉上神经—喉上神经是迷走神经束的分支。在功能上，喉上神经功能可以被分割为传感性和运动性组成部分。传感性功能提供来自声门上喉头的多种传入信号。运动性功能涉及向身体同侧环甲肌的动力供应。环甲肌的收缩使环状软骨板在环甲关节处向后倾斜，导致声襞的延长、拉紧和内收(adduction)，导致产生的音高增加。喉上神经的机能障碍可以改变音高并且导致不能够发出爆破声。双侧的麻痹展示为疲倦的并且嘶哑的语音。
颈交感神经—颈交感神经向颈内动脉神经、颈外动脉神经和颈上心神经提供传出纤维。其提供头部、颈部和心脏的交感神经支配。被交感神经支配的器官包括眼睛、泪腺和唾液腺。颈交感神经的机能障碍包括霍纳氏综合征，其是可充分识别的并且可以包括以下的反应：a)部分上睑下垂(上眼睑的下垂，由于上睑板肌，也被称为苗勒氏肌(müller'smuscle)的交感神经支配的损失)；b)倒置的上睑下垂(upsidedownptosis，下眼睑略微升高)；c)无汗症(面部被影响的一侧上出汗减少)；d)瞳孔缩小(小的瞳孔，例如相对于将被瞳孔接收的光量预期的小的或瞳孔收缩至小于二毫米的直径，或瞳孔的不对称的一侧的收缩)；e)眼球内陷(眼睛下沉的印记)；f)睫脊反射(睫脊反射或瞳孔皮肤反射，由身体同侧的瞳孔响应于施加于颈部、面部和上躯干的疼痛的扩大组成)的损失。如果颈部的右侧部经受疼痛刺激，那么右瞳孔从基线扩大约1-2mm。这种反射在霍纳氏综合征和涉及颈交感神经纤维的破损中是不存在的。)
概要：
已经设想在患有交感神经介导的疾病和增强的化学感受器反射(例如从颈动脉体至中枢神经系统的高的传入神经信号传导，如在某些情形中由高的外周化学敏感性指示的)的患者中通过定向能量消融目标消融部位(例如外周化学感受器、颈动脉体)，以减少外周化学敏感性并且减少从外周化学感受器至中枢神经系统的传入信号传导。另外，已经设想在患有交感神经介导的疾病和增强的化学感受器反射(例如从颈动脉体至中枢神经系统的高的传入神经信号发送，如在某些情形中由高的外周化学敏感性指示的)的患者中通过经静脉血管内途径消融目标消融部位(例如外周化学感受器、颈动脉体)，以减少外周化学敏感性并且减少从外周化学感受器至中枢神经系统的传入信号传导。化学感受器反射活性和对低氧和其他的刺激例如血液流动、血液co2、葡萄糖浓度或血液ph的敏感性的预期的减少可以直接地减少来自化学感受器的传入信号并且产生至少一种有益的效果，例如中枢交感神经活化的减少、呼吸急促(呼吸困难)的感觉的减少、血管舒张、锻炼能力的增加、血压的降低、钠和水潴留的减少、血液体积向骨骼肌的再分配、胰岛素抗性的减少、换气过度的减少、呼吸急促的减少、低碳酸血的减少、压力感受器的压力反射和压力敏感性的增加、迷走紧张的增加，或改善交感神经介导的疾病的症状，并且可以最终地减缓疾病进展和延长寿命。应理解，可以使用颈动脉体消融治疗的交感神经介导的疾病可以包括升高的交感紧张、升高的交感神经/副交感神经活动比率、主要可归因于中枢交感紧张异常地或不期望地高的自主神经失调、或至少部分地可归因于可追踪至外周化学感受器(例如颈动脉体)的超敏感或极度活跃的传入激发的增高的交感紧张。在其中存在基线低碳酸血或呼吸急促的某些重要的临床病例中，换气过度和呼吸速率的减少可以被预期。应理解，在本文的上下文中的换气过度意指超出个体代谢需要的呼吸，其通常导致略微的但是显著的低碳酸血(hypocapnea)(血液co2分压低于约40mmhg的正常值，例如在33至38mmhg的范围内)。
患有与升高的外周化学感受器反射活性和敏感性并发的chf或高血压的患者经常如同他们的系统是高碳酸血(虽然并不是)的那样反应。该反应通常是对于换气过度的，从系统除去co2的不适应尝试，从而过度补偿并且产生低碳酸血和碱中毒的系统。某些研究者把颈动脉体的这种超敏感性/活动过度归因于儿茶酚胺类的直接作用，儿茶酚胺类是在chf患者的血流中过量循环的激素。该程序可能对于治疗这些患者是有用的，所述患者因来自颈动脉体的高紧张输出而产生低碳酸血且可能碱中毒。这些患者特别地倾向于发生周期性呼吸和中枢性呼吸暂停低通气型事件，这些事件导致觉醒、睡眠干扰、导致间歇性低氧并且是本身有害并且难以治疗。
应认识到，施氏(cheynestokes)型周期性呼吸作为对co2的中枢超敏反应、对o2和co2的外周化学敏感性和延长的循环延迟的组合发生于睡眠、锻炼和甚至休息期间的患者。所有的这些参数经常地在处于高死亡风险的chf患者中存在。因此，患有低碳酸血、chf、高的化学敏感性和延长的循环延迟的患者，并且特别地呈现在休息(rest)时或在锻炼期间或被低氧诱导的周期性呼吸的患者，可能是所提议的治疗的受益者。
换气过度被定义为超出人在给定时间和活动水平的代谢需要的呼吸。换气过度更具体地被定义为超出把co2从血液除去以把血液co2保持在正常范围(例如约40mmhg分压)内所需要的每分钟换气量的每分钟换气量。例如，具有在32-37mmhg的范围内的动脉血pco2的患者可以被认为是低碳酸血的并且处于换气过度中。
为了本公开内容的目的，换气过度等效于由换气过度导致的血液中二氧化碳的异常低的水平(例如低碳酸血(hypocapnia)、低碳酸血(hypocapnea)或低碳酸血(hypocarbia))。换气过度与换气不足(例如肺换气不足)相反，换气不足经常在患有肺脏疾病的患者中发生并且导致血液中的二氧化碳的水平高(例如高碳酸血(hypercapnia)或高碳酸血(hypercarbia))。
血液中的低二氧化碳分压导致碱中毒，因为co2在溶液中是酸性的并且减少的co2使血液ph更为碱性，导致降低的血浆钙离子和神经和肌肉兴奋性。该情况在心脏患者中是不期望的，因为其可以增加心脏心律失常的概率。
碱血(alkalemia)可以被定义为血液的碱度异常或增加的ph。呼吸性碱中毒是由于身体过度损失二氧化碳导致的状态，通常是换气过度的结果。补偿的碱中毒是其中补偿机理已经把ph朝向正常恢复的形式。例如，补偿可以通过肾脏增加排泄碳酸氢盐实现。
在休息时补偿的碱中毒在锻炼期间或作为代谢平衡的其他改变的结果可能变成未补偿的。因此，所发明的方法可适用于未补偿的和补偿的呼吸性碱中毒二者的治疗。
呼吸急促意指快速的呼吸。为了本公开内容的目的，在休息时每分钟约6至16次呼吸的呼吸速率被认为是正常的，但是心脏患者中降低的呼吸速率具有已知的益处。呼吸急促的减少可以被预期减少呼吸死腔，增加呼吸效率，并且增加副交感紧张。
治疗实施例：化学感受器反射和中枢交感神经活动在chf中的作用
交感神经活动(sna)的慢性的升高与某些类型的高血压的发展和进展相关并且促成充血性心力衰竭(chf)的进展。还已知的是，交感神经的兴奋性的心脏的、躯体的和中枢/外周化学感受器反射在chf和高血压中被异常地增强(ponikowski，2011和giannoni，2008和2009)。
动脉化学感受器在肺泡换气的控制中起重要的调控作用。它们还对心血管功能施加有力的影响。
在人体中氧气(o2)的输送和二氧化碳(co2)的除去被两个控制体系，行为控制和代谢控制调节。代谢换气控制体系在休息时驱动我们的呼吸并且确保关于ph、二氧化碳的分压(pco2)和氧气的分压(po2)的最佳细胞内稳态。代谢控制使用提供精细调节功能的两组化学感受器：位于大脑的延髓腹侧中的中枢化学感受器以及外周化学感受器例如主动脉化学感受器和颈动脉体化学感受器。颈动脉体，一个小的卵形的(经常地被描述为米粒(grainofrice))并且高度血管化的器官，位于颈动脉分叉处中或其附近，在颈动脉分叉处颈总动脉分支为颈内动脉(ic)和颈外动脉(ec)。中枢化学感受器对高碳酸血(高的pco2)敏感，并且外周化学感受器是对高碳酸血和低氧(低的血液po2)敏感。在正常的条件下，传感器被它们各自的刺激的激活导致旨在恢复细胞内稳态的迅速的换气响应。
早在1868年，pflüger意识到低氧刺激换气，这激发了对于氧敏感的受体在大脑内以及在外周循环中的各个部位处的定位的研究。当corneilleheymans和他的同事观察到,当流动经过颈总动脉的分叉的血液的氧含量减少时换气增加(为他在1938年赢得诺贝尔奖)时，负责对低氧的换气响应的氧化学传感器的寻找很大程度上被认为已经完成。
在颈动脉化学感受器(例如颈动脉体)的不存在(在外科手术除去之后)下低氧的刺激效应的持久性导致其他的研究者(他们之中包括juliuscomroe)把缺氧性的化学敏感性归因于其他的部位，包括外周部位(例如主动脉体)和中枢大脑部位(例如下丘脑、脑桥和延髓头端腹外侧)二者。位于主动脉体中的主动脉化学感受器可能也是人类的重要的化学感受器，对血管紧张度和心脏功能具有重要影响。
颈动脉体化学感受器反射：
颈动脉体是一小簇化学感受器(也被称为血管球细胞)和位于颈动脉的分叉(叉)的内侧面附近的并且在大多数情况下直接地位于颈动脉的分叉(叉)的内侧面的支撑细胞，颈动脉的分叉(叉)沿着喉部两侧延伸。
这些器官用作探测来自动脉血的不同的化学刺激并且在传入纤维中触发把这种信息通信至中枢神经系统(cns)的动作电位的传感器。作为应答，cns激活控制心率(hr)、肾功能和外周血液循环的反射，以保持血液气体o2和co2和血液ph的期望的体内平衡。这种涉及血液气体化学感受器的闭环控制功能被称为颈动脉体化学感受器反射(cbc)。颈动脉体化学感受器反射与保持动脉血压的颈动脉窦压力反射(csb)一起集成在cns中。在健康的生物体中，这两种反射把血压和血液气体保持在窄的生理范围内。主动脉弓中的化学传感器和压力传感器把为闭环化学感受器反射和压力反射贡献冗余(redundancy)和精细调节功能。除了感测血液气体之外，颈动脉体现在被理解为是对于血液流动和速度、血液ph和葡萄糖浓度敏感的。因此，应理解，在诸如高血压、chf、胰岛素抗性、糖尿病和其他代谢扰乱的病症中，颈动脉体神经的传入信号传导可以被升高。颈动脉体极度活跃甚至可能存在于不存在可检测的对低氧和高碳酸血的超敏反应时，低氧和高碳酸血传统地被用于指示颈动脉体功能。因此所提议的治疗的目的是除去或减少来自颈动脉体的传入神经信号并且减少颈动脉体对中枢交感神经紧张的贡献。
颈动脉窦压力反射通过并入了感测动脉血压的压力传感器(例如压力感受器)的负反馈系统实现。压力感受器也存在于其他的位置，例如主动脉和冠状动脉。重要的动脉压力感受器位于颈动脉窦中，颈动脉窦是颈内动脉201在其来自颈总动脉的原点处的略微扩张结构。颈动脉窦压力感受器靠近于颈动脉体但是在解剖结构上与颈动脉体分离。压力感受器响应于动脉壁的伸展并且把血压信息通信至cns。压力感受器分布在颈动脉窦的动脉壁中，并且化学感受器(血管球细胞)簇集在颈动脉体内。这使得选择性减少本申请中描述的化学感受器反射成为可能，同时基本上赦免压力反射。
颈动脉体展示对低氧的大的敏感性(低阈值和高收获)。在慢性的充血性心力衰竭(chf)中，目的是在chf的初始阶段减弱全身低灌注的交感神经系统激活可以最终加剧心脏机能障碍的进展，心脏机能障碍的进展随后增加额外的心脏异常、渐进性恶化的正反馈循环、具有不利后果的恶性循环。认为，chf中交感神经活动(sna)的增加的大部分是基于cns水平的交感神经流动的增加和基于动脉压力反射功能的抑制。在过去几年中，已经表明，外周化学感受器的活性和敏感性的增加(升高的化学感受器反射功能)也在chf中发生的增强的sna中起重要作用。
被改变的化学感受器反射在chf中的作用：
如经常地在慢性疾病状态中发生的，在正常的条件下专用于保持体内平衡和纠正低氧的化学感受器反射贡献于增加chf患者中的交感紧张，甚至在含氧量正常的条件下。已经从多项动物研究中获得对外周化学传感器特别是颈动脉体的异常增强的敏感性如何贡献于在chf患者中sna的紧张性升高(tonicelevation)的理解。根据一个理论，局部血管紧张素受体系统对chf中被增强的颈动脉体化学感受器敏感性起根本作用。此外，在chf患者和chf的动物模型二者中的证据已经清楚地确立，颈动脉体化学感受器反射在chf患者中经常是超敏感的并且贡献于交感神经功能的紧张性升高。这种错乱来源于在反射弧的传入和中枢路径二者的水平上被改变的功能。造成chf中来自颈动脉体的升高的传入活性的机理尚未被完全地理解。
不管颈动脉体超敏感背后的精确机理如何，从颈动脉体和其他的自主路径驱动的慢性交感神经激活导致正反馈循环中心脏功能的进一步恶化。当chf接着发生时，增加心脏机能障碍的严重性导致颈动脉体化学感受器反射功能的这些改变渐进性逐步上升而进一步升高交感神经活性和心脏恶化。发生在chf的发展中引起该级联事件发动的触发或病因因素以及所述级联事件发生的时程仍然是不清楚的。然而，病因因素最终被捆绑于心脏泵功能衰竭和减少的心输出量。根据一个理论，在颈动脉体内，血流的渐进性和慢性减少可能是引发chf中颈动脉体化学感受器反射功能发生不适应的变化的关键。
有足够的证据表明,在心力衰竭中具有增加的外周和中枢化学感受器反射敏感性，其可能与疾病的严重性相关。还有一些证据表明中枢化学感受器反射被外周化学感受器反射调节。根据当前的理论，颈动脉体是人类中的外周化学感受器反射的主要贡献者；主动脉体具有小的贡献。
虽然造成改变的中枢化学感受器反射敏感性的机理仍然是不清楚的，但是增强的外周化学感受器反射敏感性可能与颈动脉体中影响传入敏感性的一氧化氮产生被抑制以及影响化学感受器输入的中枢集成的中枢血管紧张素ii的升高有关联。增强的化学感受器反射可以部分地造成增强的对锻炼的换气响应、呼吸困难、施氏呼吸、以及在慢性心力衰竭患者中观察到的交感神经激活。增强的化学感受器反射可以还造成休息和锻炼时的换气过度和呼吸急促(例如快速的呼吸)、在锻炼、休息和睡眠期间的周期性的呼吸、低碳酸血、血管收缩、减少的外周器官灌注和高血压。
呼吸困难：
呼吸短促或呼吸困难是与患者的身体活动水平不成比例的呼吸困难或费力的感觉。其是多种不同的疾病或紊乱的症状并且可以是急性的或慢性的。呼吸困难是患有心肺疾病的患者最普遍的抱怨。
呼吸困难被认为起因于神经信号传导、呼吸力学以及中枢神经系统的相关响应之间的复杂的相互作用。已经在中脑中识别到可能影响呼吸困难性的感知的特定区域。
呼吸困难的体验取决于其严重性和潜在的原因。该感觉本身起因于从肺、胸腔、胸肌或隔膜中的神经末梢中继(relay)至大脑的脉冲，与患者对该感觉的感知和解释结合在一起的组合。在某些病例中，患者的呼吸急促的感觉被关于其原因的焦虑强化。患者把呼吸困难多样性地描述为，使人不舒服的呼吸短促、在使胸肌运动时增加的努力或劳累的感受、正在窒息的恐慌感、或胸壁中的收紧或痉挛的感觉。
呼吸困难的四个被一般公认的类别是基于其原因：心脏的、肺的、混合的心脏的或肺的、以及非心脏的或非肺的。最普遍的产生呼吸困难的心脏病和肺病是哮喘、肺炎、copd和心肌的局部缺血或心脏病发作(心肌梗死)。异物吸入、有毒的对气道的损伤、肺栓塞、充血性心力衰竭(chf)、具有换气过度的焦虑(恐慌症)、贫血、和因为久坐的生活方式的身体的去适应作用或肥胖症可以产生呼吸困难。在大多数病例中，呼吸困难伴随潜在的疾病加重而发生。呼吸困难还可以来源于胸壁或胸肌的薄弱或损伤、减少的肺脏弹性、气道的阻碍、增加的需氧量、或导致在肺脏中的增加的压力和流体，例如在chf中差的心脏泵送动作。
突然发作的急性呼吸困难是急诊的常见原因。急性呼吸困难的大多数病例涉及肺的(肺脏和呼吸)紊乱、心血管疾病或胸部创伤。呼吸困难的突然发作(急性呼吸困难)最典型地与以下相关联：气道的窄化或气流阻碍(支气管痉挛)、肺脏的一个动脉中的封阻(肺栓塞)、急性心力衰竭或心肌梗死、肺炎、或恐慌症。
慢性呼吸困难是不同的。长期存在的呼吸困难(慢性呼吸困难)最经常地是肺脏或心脏的慢性的或渐进性疾病的表现，例如copd，其包括慢性支气管炎和肺气肿。慢性呼吸困难的治疗取决于潜在的紊乱。哮喘经常可以使用减少气道痉挛的药物治疗和从患者环境除去过敏原的组合被管理。copd需要药物治疗、生活方式改变和长期身体康复。焦虑紊乱通常使用药物治疗和心理治疗的组合被治疗。
虽然呼吸困难在不同的疾病状态中的精确机理有争议，但是没有疑问的是cbc在这种症状的大多数的表现中起一定作用。呼吸困难似乎最普遍地发生在来自外周感受器的传入输入被增强时或当呼吸工作的皮质感知过度时。
血管球的外科手术除去和颈动脉体神经的切除：
用于哮喘的外科手术治疗，颈动脉体或血管球的除去(球切除术)，被日本外科医生komeinakayama在20世纪40年代描述。根据nakayama，在他对4,000位患有哮喘的患者的研究中，约80％在手术之后六个月被治愈或改善并且58％声称在五年之后保持良好的结果。komeinakayama在第二次世界大战期间在chiba大学时进行了他的大多数手术。在20世纪50年代后期，美国外科医生overholt博士对160位美国患者进行了nakayama手术。他感到仅在三个病例中除去两个颈动脉体是必需的。他报道，某些患者在当颈动脉体被除去的瞬间或甚至更早地，当颈动脉体被普鲁卡因(奴佛卡因)的注射阻止活动时，感受到减轻。
overholt在他于1961年在chest发表的论文glomectomyforasthma中描述了以下的方式的外科手术球切除术：“在颈部中的折线中，在下颌角和锁骨之间的三分之一距离处进行一个二英寸切口。颈阔肌被分割并且胸锁乳突肌被横向地缩回。解剖被向下进行至颈动脉鞘管，暴露分叉。甲状腺上动脉被结扎并且在其边缘(take-off)附近分割以帮助颈动脉球的旋转并且暴露分叉的内侧。颈动脉体是约米粒的大小并且被隐藏在血管的动脉外膜内并且具有相同的颜色。除去高于分叉一厘米至低于分叉一厘米处的血管周的动脉外膜。这切断围绕颈动脉体的神经丛的连接。动脉外膜的解剖是必需的以定位和识别颈动脉体。其通常精确地位于分叉在其内侧点处。罕见地，其可在丫叉(crotch)的中心中或在外侧壁上被发现。夹持、分割和结扎进入颈动脉体的小动脉。然后夹持、分割和结扎颈动脉体上方的组织的上柄。”
在1965年1月，newenglandjournalofmedicine发表了15个病例的报道，其中为了治疗支气管哮喘已经单侧除去颈部血管球(颈动脉体)，但没有目标有益效果。这有效地停止了在美国用于治疗哮喘的球切除术的实践。
winter开发了分离神经的技术，该技术有助于将颈动脉窦神经分成两束，颈动脉窦(压力反射)和颈动脉体(化学感受器反射)，并且选择性地切除后者。winter技术是基于他的这一发现，颈动脉窦(压力反射)神经主要在颈动脉分叉处的外侧面并且颈动脉体(化学感受器反射)神经主要在内侧面。
颈动脉体化学感受器反射的神经调节：
hlavaka在2009年8月7日提交的美国专利申请公布2010/0070004中描述了植入电刺激器以施加电信号，所述电信号阻断或抑制患有呼吸困难的患者中的化学感受器信号。hlavaka教导，“某些患者可以受益于再激活或调节化学感受器功能的能力。”hlavaka集中于通过选择性地阻断把颈动脉体连接于cns的神经的传导来对化学感受器反射进行神经调节。hlavaka描述了使用不改动或改变颈动脉体组织或化学感受器的可植入电脉冲发生器的神经调节的传统方法。
中枢化学感受器位于大脑中并且难以接近。外周化学感受器反射主要地被较容易接近的颈动脉体调节。在20世纪40年代和20世纪60年代，之前的关于手术去颈动脉体治疗哮喘的临床实践具有非常有限的临床成功。
肾去神经支配：
本文公开的系统或装置的实施方案可用于通过以下消融在体腔(例如，动脉、静脉、血管、呼吸腔、食道、细支气管、消化腔)附近的目标组织：将具有集成的成像元件或被构造成与单独的成像导管(例如超声成像)一起使用的消融导管放置在腔中，使用成像元件提供组织(例如，解剖学标志或目标组织)的图像以便于引导消融能量朝向目标组织，并向目标组织输送消融能量(例如，超声消融能量、化学剂、射频电流)。目标组织可以在距腔壁0mm至2cm的范围内(例如，0至1cm、0至1.5cm、0至.5cm)。肾去神经支配可以是可以使用公开的装置或系统的对颈动脉体消融的可选程序。采纳公开的装置和系统的肾去神经支配程序可包括将消融导管输送到肾静脉并将消融能量从导管引导到肾神经。目标肾神经可在肾动脉外膜中或其附近，在肾动脉分叉之间的组织中，在围绕与来自主动脉的肾动脉口相邻的肾动脉的组织中。其他肾去神经支配程序通常涉及将不透射线造影剂输送到肾动脉用于射线成像。然而，一些患者的肾脏不能耐受造影剂。提议的程序可以执行而不输送造影剂或装置到肾动脉。成像可用于识别肾动脉分叉，且消融能量可被输送到分叉动脉之间的组织。该体积的组织可以被称为肾动脉分叉隔膜，并且含有高浓度的肾神经。此外或可选地，成像可以用来识别目标区域中小血管的位置，目标区域中小血管可能通过作为散热器去除热能量来阻碍有效消融。可以将消融能量输送到目标区域中不包含小血管散热器的区域。
实施方案
1.一种超声消融导管，其被构造成与超声成像导管相互作用，所述超声消融导管包括：
远端区域和近端区域；
成像导管腔，所述成像导管腔通过其容纳从近端区域延伸到远端区域的成像导管；
在远端区域的无回声室；以及
无回声室内的超声消融换能器，
其中成像导管腔被构造成在展开状态将成像导管定位在超声消融换能器的瞄准方向内并且在缩回状态离开瞄准方向。
2.实施方案1的导管，还包括用于冷却无回声室的冷却流体腔。
3.实施方案1的导管，其中超声消融导管的瞄准方向在展开状态时处于由成像导管产生的成像平面内离开导管的径向方向。
4.实施方案1的导管，还包括在近端区域的用于与成像导管耦合的配合特征件，其中配合特征件与将成像导管在展开状态和缩回状态之间过渡的致动器相关联。
5.实施方案1的导管，其中所述导管被构造用于远端区域的可控制偏转，其中偏转平面与超声消融换能器共面。
6.实施方案1的导管，还包括被构造成容纳导丝的腔。
7.一种超声消融导管，其被构造成与具有超声成像换能器的超声成像导管相互作用，所述超声消融导管包括：
远端区域和近端区域；
成像导管腔，所述成像导管腔被构造成通过其容纳从近端区域延伸到远端区域的成像导管；
在远端区域的无回声室；以及
无回声室内的超声消融换能器，
其中成像导管腔被构造成将超声成像导管的超声成像换能器远离超声消融换能器定位，使得当超声成像换能器传输和接收波以提供消融时的图像时，超声消融换能器可输送消融能量。
8.实施方案1或7的超声消融导管，包括声学绝缘体以屏蔽超声消融能量的通过，其中声学绝缘体包括嵌入环氧树脂中的空气微球。
9.实施方案8的超声消融导管，其中声学绝缘体具有约200至300微米的厚度，并且包括具有约15至25微米的直径的微球和具有约180至210微米的范围中的直径的微球。
10.实施方案1或7的超声消融导管，包括基准标记器，该基准标记器具有相对于成像换能器和消融换能器的瞄准方向的定位。
11.实施方案10的超声消融导管，其中基准标记器是充有空气的中空管。
12.一种超声消融导管，包括：
远端组件，所述远端组件包括超声消融换能器、无回声壳体和消融方向基准标记器，无回声壳体至少部分地界定远端室，超声消融换能器被设置在远端室内，远端组件适于在其中容纳超声成像换能器，
消融方向基准标记器相对于超声消融换能器定位并适于，当超声成像换能器在远端组件内定位并激活时，在由超声成像换能器创建的图像上创建瞄准伪影，瞄准伪影适于用于指示消融方向；以及
从远端组件向近端延伸的细长鞘管。
13.实施方案12的导管，其中当超声成像换能器在远端组件内处于激活位置时，消融方向基准标记器与超声成像导管轴向对齐。
14.实施方案12的导管，其中消融方向基准标记器相对于超声消融换能器设置，使得可以基于图像上指示的位置来确定从超声消融换能器发射的消融能量的方向。
15.实施方案14的导管，其中消融方向基准标记器被固定于无回声壳体。
16.实施方案15的导管，其中无回声壳体包括第一膜和第二膜，消融方向基准标记器被固定在第一膜和第二膜之间。
17.实施方案16的导管，其中消融方向基准标记器具有弯曲的构造。
18.实施方案12的导管，其中消融方向基准标记器具有弯曲的构造。
19.实施方案12的导管，其中消融方向基准标记器具有为部分管状构件的构造。
20.实施方案12的导管，其中消融方向基准标记器是邻近消融方向基准标记器设置的支持构件的延伸。
21.实施方案12的导管，其中消融方向基准标记器是不透回声材料。
22.实施方案21的导管，其中消融方向基准标记器包括不锈钢。
23.实施方案12的导管，其中超声消融导管被构造成插入通过患者的颈静脉且其中超声消融换能器被构造成被放置在包括颈动脉体的目标消融部位附近。
24.实施方案12的导管，其中远端组件还包括在其中被构造成通过其容纳超声成像导管的腔。
25.实施方案12的导管，其中超声消融换能器是扁平换能器，具有平行于处于直的构造的细长鞘管的纵向轴的轴线。
26.实施方案25的导管，其中扁平换能器被设置在远端区域的外径部分中。
27.实施方案12的导管，其中无回声壳体在消融超声换能器的第一轴向位置处具有第一厚度，并且在消融超声换能器远端的第二轴向位置处具有大于第一厚度的第二厚度。
28.实施方案12的导管，其中无回声壳体包括至少第一和第二膜段，所述第一和第二膜段在第二轴向位置中固定在一起。
29.实施方案12的导管，还包括流体腔，流体腔与超声消融换能器流体连通，流体腔还包括与消融超声换能器电连通的电连接器。
30.实施方案12的导管，还包括被固定到细长鞘管的至少一部分并从细长鞘管的至少一部分向远端延伸的消融换能器支持件，消融超声换能器被安装在消融换能器支持件上。
31.实施方案30的导管，还包括被固定在消融超声换能器和消融换能器支持件之间的平板。
32.实施方案30的导管，其中消融换能器支持件还包括适于在其中容纳超声成像导管的腔。
33.实施方案30的导管，其中消融换能器支持件包括与导管近端区域连通的至少一个流体排出腔。
34.实施方案30的导管，其中消融换能器支持件包括由侧边缘和背衬板界定的凹陷，凹陷适于在其中容纳超声消融换能器，其中消融换能器被固定在凹陷内，使得侧边缘相对于消融换能器径向向外延伸，以允许冷却流体在消融换能器上自由流动。
35.实施方案34的导管，其中消融换能器支持件被构造成在消融换能器上引起冷却流体的紊流。
36.一种计算机系统中的方法，包括：
接收基于超声的图像作为输入，基于超声的图像来自从超声成像换能器接收的信号；
确定基于超声的图像中伪影的位置，所述伪影由超声消融换能器上的基准标记器响应于由超声成像换能器产生的超声波创建；
基于伪影位置，确定来自超声消融换能器的消融能量的瞄准方向；以及
创建增强的基于超声的图像作为输出以显示在显示器上，所述增强的基于超声的图像包括基于超声的图像和来自超声消融换能器的消融能量的瞄准方向。
37.实施方案36的方法，其中确定基于超声的图像中的伪影的位置包括识别基于超声的图像的一部分，所述基于超声的图像的一部分当基于超声的图像的取向响应于超声成像换能器的移动而变化时，基本上不改变形状。
38.一种计算机实现的方法，所述方法包括：
接收由从超声收发器传输的超声信号创建的用于颈动脉体消融的目标消融部位的视频或基于超声的图像，该视频或基于超声的图像在超声消融换能器位于用于颈动脉体消融的目标消融部位附近时捕捉；
通过一种或更多种视觉辅助、动画或消息增强视频或基于超声的图像，其中一种或更多种视觉辅助、动画或消息包括关于来自超声消融换能器的用于颈动脉体消融的消融能量的瞄准方向的信息；和
在用户界面上显示增强的视频或基于超声的图像。
39.一种计算机实现的方法，所述方法包括：
接收由从超声收发器传输的超声信号创建的用于颈动脉体消融的目标消融部位的视频或基于超声的图像，该视频或基于超声的图像在超声消融换能器位于用于颈动脉体消融的目标消融部位附近时捕捉；
通过一个或更多个视觉辅助、动画或消息来增强视频或基于超声的图像，其中一个或更多个视觉辅助、动画或消息包括关于位于用于颈动脉体消融的目标消融部位附近的超声消融换能器的消融区域的估计位置的信息；以及
在用户界面上显示增强的视频或基于超声的图像。
40.实施方案38的计算机实现的方法，其中一种或更多种视觉辅助、动画或消息包括关于超声消融换能器的消融区域的估计位置的信息。
41.实施方案39或40的计算机实现的方法，其中关于消融区域的估计位置的信息包括超声消融换能器所面向的方向和/或超声消融换能器将输送消融能量的方向。
42.实施方案39、40或41的计算机实现的方法，其中关于消融区域的估计位置的信息包括超声消融换能器的消融区域的估计深度和/或宽度。
43.实施方案39或实施方案40至42的任一项的计算机实现的方法，其中关于消融区域的估计位置的信息包括消融区域的估计轮廓。
44.实施方案39或实施方案40至43的任一项的计算机实现的方法，其中关于超声消融换能器的消融区域的估计位置的信息通过考虑消融程序的用户定义的和/或自动设置的参数来确定。
45.实施方案39或实施方案40至44的任一项的计算机实现的方法，其中超声消融换能器的消融区域的估计位置至少部分地基于选择的消融能量谱来确定。
46.实施方案39或实施方案40至45的任一项的计算机实现的方法，其中超声消融换能器的消融区域的估计位置通过考虑用于消融处理的候选者的一种或更多种解剖学参数来确定。
47.实施方案39或实施方案41至47的任一项的计算机实现的方法，其中超声消融换能器的消融区域的估计位置通过考虑关于携带超声消融换能器的具体类型的导管的消融特性的信息来确定。
48.实施方案47的计算机实现的方法，其中关于携带超声消融换能器的一种类型的导管的消融特性的信息包括将估计的损伤深度和/或宽度与该具体类型的导管的消融能量和持续时间关联的信息。
49.实施方案39或实施方案41至47的任一项的计算机实现的方法，其中一种或更多种视觉辅助、动画或消息还包括关于来自超声消融换能器的用于颈动脉体消融的消融能量的瞄准方向的信息。
50.实施方案38或49的计算机实现的方法，其中关于来自超声消融换能器的用于颈动脉体消融的消融能量的瞄准方向的信息通过使用基准标记器的位置或视频或基于超声的图像中的瞄准伪影来确定。
51.实施方案50的计算机实现的方法，其中基准标记器被布置在相对于携带超声消融换能器的消融导管的瞄准方向预定的位置。
52.实施方案51的计算机实现的方法，其中基准标记器包括当接近目标消融部位放置时与周围结构和/或周围组织相比具有明显高回声或低回声材料或结构的带或管。
53.实施方案50或51的计算机实现的方法，其中基准标记器包括压电元件。
54.实施方案50的计算机实现的方法，其中将瞄准伪影定位在携带超声消融换能器的消融导管上，以在基于超声的图像上指示输送消融能量的相反方向。
55.实施方案50的计算机实现的方法，其中关于来自超声消融换能器的用于颈动脉体消融的消融能量的瞄准方向的信息通过使用多个基准标记器的位置或视频或基于超声的图像中的瞄准伪影来确定。
56.实施方案39和40至55任一项的计算机实现的方法，其中视频或基于超声的图像用超声成像导管创建。
57.实施方案56的计算机实现的方法，其中超声成像导管被放置在用于颈动脉体消融的候选者的接近颈动脉分叉的颈静脉中。
58.实施方案39和40至57的任一项的计算机实现的方法，还包括：
基于导管或在视频或基于超声的图像中可见的瞄准伪影的已知尺寸来确定视频或基于超声的图像的尺度。
59.实施方案39和40至58的任一项的计算机实现的方法，其中一种或更多种视觉辅助、动画或消息包括目标消融部位的解剖学特征之间的一个或更多个距离的信息。
60.实施方案59的计算机实现的方法，其中一个或更多个距离包括以下的一种或更多种：颈内静脉、颈动脉隔膜、颈内动脉、颈外动脉、或颈动脉隔膜边界到参考点的相对位置、动脉直径、动脉直径的变化、解剖学特征的相对位置的变化、估计的消融或创建的消融的尺寸和相对位置。
61.实施方案59和62的任一项的计算机实现的方法，还包括基于目标消融部位的解剖学特征之间的一个或更多个距离为用户提供消融疗法指导或建议。
62.一种用于监控颈动脉消融程序的计算机系统，被构造成执行实施方案38、39和40至61的任一项的操作。
63.实施方案62的计算机系统，包括被构造成显示增强的视频或基于超声的图像的显示器和被构造用于接收来自超声成像设备的视频或基于超声的图像的输入界面。
64.一种计算机可读介质，包括在由计算机系统执行时让计算机系统执行实施方案38、39和40至61的任一项的操作的指令。
65.具有图像增强的用于成像和消融颈动脉体的系统，包括：
导管，所述导管具有超声成像换能器和消融元件；
消融控制台；
超声成像控制台，所述超声成像控制台被构造用于把信号输送到成像换能器和从成像换能器接收信号；
计算机执行的算法，其从成像换能器接收的信号创建基于超声的视频；
图像增强单元，其利用创建增强的图像的计算机算法处理基于超声的视频；以及
显示增强的图像的显示器。
66.实施方案65的系统，其中增强的图像覆盖在基于超声的图像上，并且指示消融能量的输送方向、颈动脉、估计的消融轮廓、估计的消融深度以及估计的创建的消融位置。
67.实施方案65的系统，其中计算机算法使用估计的消融位置和颈动脉的相对位置的计算来控制消融控制台。
68.用于确定颈动脉体消融程序的参数的计算机实现的方法，该方法包括：
接收表征超声颈动脉体消融程序的期望消融体积的尺寸的信息；和
基于接收的信息自动确定一种或更多种超声消融输送参数；并
将输送参数作为输出提供给超声消融输送系统。
69.实施方案68的计算机实现的方法，其中一种或更多种超声消融输送参数包括将由消融输送系统使用的消融能量谱。
70.实施方案69的计算机实现的方法，其中消融能量谱指明处理程序期间输送消融能量的声功率和持续时间的量的概况。
71.实施方案68或70的计算机实现的方法，其中一种或更多种超声消融输送参数通过考虑用于消融处理的候选者的一种或更多种解剖学参数来确定。
72.实施方案68至71的任一项的实施方案的计算机实现的方法，其中一种或更多种超声消融输送参数通过考虑关于携带超声消融换能器的具体导管的消融换能器特性的信息来确定。
73.实施方案72的计算机实现的方法，其中关于携带超声消融换能器的导管的消融换能器特性的信息包括将估计的损伤深度和/或宽度与该具体消融导管的电功率和持续时间关联的信息。
74.实施方案68至73的任一项的计算机实现的方法，其中超声颈动脉体消融程序的期望的消融体积基于由从用于颈动脉体消融的目标消融部位的超声换能器传输的超声信号创建的视频或基于超声的图像自动地确定。
75.实施方案74的计算机实现的方法，其中自动确定包括评估目标消融部位中一种或更多种解剖学特征的位置或尺寸。
76.实施方案75的计算机实现的方法，其中一种或更多种解剖学特征包括颈动脉隔膜、颈动脉体、颈内动脉和颈外动脉、以及颈静脉。
77.实施方案68和69至76的任一项的计算机实现的方法，其中自动确定一种或更多种超声消融输送参数包括使用从先前消融程序检索的信息和/或评估模拟程序的数字模型。
78.实施方案68和69至76的任一项的计算机实现的方法，还包括：
自动监测患者的身体或头部的移动；
鉴定满足指示患者风险的预定有效标准的移动；并且
生成指示移动已经达到预定有效标准的信号。
79.一种用于监控颈动脉消融程序的计算机系统，被构造成执行实施方案82、68和69至78的任一项的操作。
80.一种计算机可读介质，包括在由计算机系统执行时让计算机系统执行实施方案82、68和69至78的任一项的操作的指令。
81.实施方案68的计算机实现的方法，其中一种或更多种超声消融输送参数包括能量输送的持续时间和声功率，其中声功率范围在2瓦和25瓦之间，且持续时间范围在3秒和25秒之间。
82.一种计算机系统中的方法，包括：
接收从颈静脉壁至连接颈内动脉和颈外动脉的部分的线的距离作为输入，该距离从基于超声的图像测量，该基于超声的图像由从定位于颈静脉中的超声换能器接收的信号获得；
基于输入距离确定超声消融输送参数；
将输送参数作为输出提供给超声消融输送系统。
83.一种适于用于成像和消融组织的超声导管，包括：
在成像和消融部分近端的可偏转部分。
84.实施方案83的导管，还包括多个可偏转部分，其任一个可任选地在不同的平面上偏转。
85.实施方案83的导管，其中该导管包括超声消融换能器，且可偏转部分适于在与消融换能器的瞄准方向对齐的平面偏转。
86.实施方案83的导管，其中导管包括成像和消融部分，且导管适于使得可修改成像和消融部分相对于可偏转位置的位置。
87.实施方案86的导管，其中成像和消融部分的位置可相对于可偏转部分可伸缩地修改和/或相对于可偏转部分旋转地修改。
88.实施方案86的导管，其中导管还包括锁定机构以维持成像和消融部分与可偏转部分的相对位置。
89.一种超声导管，被构造成在距导管的成像和消融部分多个距离偏转。
90.一种适于用于成像和消融组织的超声导管，包括：
细长构件，其任选地包括细长管，该细长构件包括在其远端末端或靠近其远端末端的成像和消融区域；和
与细长构件集成的集成鞘，该集成鞘围绕细长构件的一部分延伸。
91.实施方案90的导管，其中细长构件适于为相对于集成鞘旋转的和轴向可移动的中的至少一种。
92.实施方案90的导管，其中集成鞘包括沿其长度的至少一部分的腔，细长构件在其中延伸。
93.实施方案92的导管，其中细长构件的远端区域(任选地包括成像和消融部分)的宽度(诸如直径)大于腔的直径。
94.一种适于用于成像和消融组织的超声导管，包括：
在导管的远端末端或靠近导管的远端末端的成像和超声消融部分；和与成像和超声消融部分相关的可移动的保护机构。
95.实施方案94的导管，其中可移动的保护机构适于相对于成像和超声消融部分移动和构造改变的至少一种。
96.实施方案94的导管，其中可移动的保护机构具有未展开状态或用于输送的构造和展开状态或用于消融的构造。
97.实施方案94的导管，其中可移动的保护机构适于相对于成像和超声消融部分轴向移动。
98.实施方案94的导管，其中可移动的保护机构适于被移出用于消融的消融能量路径。
99.实施方案94的导管，其中可移动的保护机构适于为了消融改变构造。
100.实施方案98的导管，其中可移动的保护机构包括至少一个花键，该至少一个花键的至少一部分适于在消融构造中比输送构造变得更弯曲。
101.实施方案100的导管，其中可移动的保护机构包括与膜材料耦合的至少两个花键，所述膜材料至少部分地界定导管的成像和消融室。
102.实施方案101的导管，其中膜适于当花键从输送构造移动到消融构造时展开或伸展的至少一种。
103.实施方案94的导管，其中可移动的保护机构适于由致动器移动，致动器任选地为手柄的一部分。
104.实施方案103的导管，其中可移动的保护机构适于通过使用与致动器和可移动的保护机构可操作连接的拉线致动而移动。
105.一种适于用于成像和消融组织的超声导管，适于有意允许冷却剂离开导管进入周围环境。
106.实施方案105的导管，其中导管适于有意允许冷却剂离开导管的远端工作区域进入周围环境。
107.一种在患者中使用超声导管的方法，包括将盐水冷却剂输送通过导管并离开导管进入患者。
108.一种适于用于成像和消融组织的超声导管，包括：
超声消融换能器，其至少一部分与冷却剂诸如盐水冷却剂电绝缘。
109.实施方案108的导管，其中超声消融换能器的至少一部分涂布有电绝缘体，任选地超声消融换能器的侧面和/或背面。
110.实施方案108的导管，其中超声消融换能器的至少一部分通过被安装在背衬上并且不与冷却剂连通来与冷却流体电绝缘。
110.实施方案108的导管，其中与超声消融换能器处于电连通的至少一个组件与冷却剂电绝缘。
111.一种制造超声消融换能器的方法，包括掩蔽超声消融换能器的一部分；向超声消融换能器应用绝缘材料；和去除掩蔽物。
112.一种超声消融导管，其中超声消融换能器被安装于或嵌入柔性电路或电路板。
113.一种超声消融导管，包括超声消融换能器和冷却剂流径，其中导管被构造使得超声消融换能器的仅一部分被暴露于冷却剂。
114.实施方案113的导管，其中超声消融换能器被设置在消融换能器支持件凹陷内，所述凹陷被构造成防止冷却剂暴露于超声消融换能器的侧面和背面的至少一个。
115.一种超声消融导管，包括超声消融换能器、第一冷却剂流径和第二冷却剂流径，该第一和第二冷却剂流径彼此物理分离。
116.实施方案115的超声消融导管，其中超声消融换能器的前侧被暴露于第一冷却剂流径(但不暴露于第二冷却剂流径)，且换能器的背侧或消融换能器被安装于其上的消融换能器支持件的背被暴露于第二流径(但不暴露于第一冷却剂流径)。
117.实施方案115的超声消融导管，其中超声消融换能器被安装至消融换能器支持件。
118.实施方案115的超声消融导管，还包括与第一冷却剂流径流体连通的第一冷却剂源、以及与第二冷却剂流径流体连通的第二冷却剂源，两种流体源不流体连通。
119.实施方案115的超声导管，其中第一和第二冷却剂流径在包括超声消融换能器的导管的远端区域中。
120.实施方案115的超声导管，其中第一和第二冷却剂流径在接近包括超声消融换能器的导管远端区域的区域中。
121.实施方案115的超声导管，还包括不流体连通的第一和第二流体出口。
122.一种包括超声消融换能器的超声消融导管，该导管不包括围绕超声消融换能器的室外罩，该室外罩防止血液与消融换能器接触。
123.一种包括超声消融换能器的超声消融导管，导管被构造成至少当冷却剂不被朝向消融换能器输送时将消融换能器暴露于周围环境诸如血液。
124.一种包括超声消融换能器的超声消融导管，该导管不包括界定围绕消融换能器的室的膜或气囊。