利用纹理化表面增强结合性的柔性电路/球囊组件的制作方法【专利说明】利用纹理化表面增强结合性的柔性电路/球囊组件[0001]相关申请的夺叉引用[0002]根据《美国法典》35卷§119,本申请要求于2012年11月2日提交的，美国临时申请序号第61/796,124号的优先权，其全部内容通过引用合并在此。【
背景技术：
】[0003]医生使用导管接入身体的内部组织，并通过改变身体的内部组织来产生治疗，特别是在诸如血管的体腔内或其周围。例如，球囊成形术和其他导管通常用来打开由于动脉粥样硬化疾病而变得狭窄的动脉。[0004]针对患有难治性高血压的患者，导管可用来通过射频能量治疗来执行肾去神经术。这是较新的方法，已经发现其在治疗高血压中是临床有效的。在该方法中，射频能量施加到肾动脉壁上以降低邻近肾动脉的交感神经系统的超活化（其通常是慢性高血压的原因）。这个方法在一些情况下已被发现是成功的，但还是与显著的疼痛感联系在一起，并且现有的治疗对医生来说较难准确地执行，并且是相当花费时间的。[0005]影响许多患者的另一种状况是充血性心力衰竭（"CHF"）。充血性心力衰竭是心脏受损且供给至身体器官的血流减少时出现的状况。如果血流充分减少，肾脏功能开始改变，这将导致体液滞留，激素分泌异常，以及血管收缩增加。这些结果增加了心脏的工作负荷，进一步降低了心脏通过肾脏和循环系统栗送血液的能力。[0006]人们相信，逐渐减少肾脏灌注是保持充血性心力衰竭螺旋式下降的主要非心源性原因。例如，心脏努力栗送血液时，心输出量得以维持或降低，并且肾脏保存流体和电解质以维持心脏的心博量。所造成的压力增加使心肌进一步超载，以致心肌必须更努力地栗送以对抗较高的压力。然后已经损伤的心肌由于增加的压力而进一步受压并损伤。除了加重心力衰竭之外，肾脏衰竭可导致肾脏功能螺旋式下降并进一步恶化。例如，在上述前向性心力衰竭中（收缩性心力衰竭），肾脏逐渐缺血。在后向性心力衰竭中（舒张性心力衰竭），肾脏相对于肾静脉高血压逐渐充血。因此，肾脏可导致其自身的不断恶化衰竭。[0007]肾脏的功能可总结为以下三大类：过滤血液并排泄身体新陈代谢所产生的废弃排泄物；调节盐、水、电解质和酸碱平衡；以及分泌激素以维持生命器官的血流量。肾脏没有正常运作，患者会遭受水滞留，尿量减少以及血液和身体中废物毒素累积。这些状况由肾功能降低或肾衰竭（肾脏衰竭）造成，并被认为是增加了心脏的工作负荷。在充血性心力衰竭患者中，由于肾脏运作不良，随着流体滞留及血液毒素累积，肾衰竭会导致心脏进一步恶化。所造成的高血压对脑血管疾病及中风的进展也具有巨大的影响。[0008]自主神经系统是不同程度地影响几乎每个器官和生理系统的神经网络。通常，该系统由交感神经和副交感神经组成。例如，至肾脏的交感神经在神经节链内或在腹腔神经节内沿脊柱和突触穿过交感神经链，然后经由在"肾神经"内部的神经节后纤维刺激肾脏。沿着肾门（动脉及在一定程度上的静脉）行进的肾神经是神经节后交感神经及从肾脏传入的神经。从肾脏传入的神经在背根内行进（如果它们是痛感纤维），并进入到前根中（如果它们是感觉纤维），然后进入到脊髓中，并最终进入到脑的专门区域中。传入神经，压力感受器及化学感受器经由脑将来自肾脏的信息传送返回至交感神经系统；它们的消融或抑制至少是肾神经消融或去神经或局部破坏后所看到的血压改善的部分原因。已有人提出并通过实验部分证实了，颈动脉窦水平下的压力感受器响应由肾动脉传入神经调停，以致肾动脉传入神经响应的损失减弱了颈动脉压力感受器对动脉血压变化的响应（美国期刊《PhysiologyandRenalPhysiology》279:F491_F501,2000,其全部内容通过引用合并在此）。[0009]心力衰竭状况导致肾脏异常高的交感神经活化已在动物模型中得到证实。肾交感神经活动增加导致从身体排出的水和钠减少，以及肾素分泌增加，肾素分泌刺激肾上腺分泌醛固酮。肾素分泌增加可导致血管紧张素II水平增加，其导致供给肾脏的血管收缩及全身血管收缩，以上所有导致了肾血流减少及高血压。交感肾神经活动降低，例如，经由去神经分布，可反转这些过程，事实上已在临床上得到证实。[0010]就高血压来说，交感神经超速有助于充血性心力衰竭的形成与发展。与那些患有原发性高血压的患者相比，充血性高血压患者从肾脏和心脏溢流至静脉血浆的去甲肾上腺素更高。慢性交感神经刺激使心脏直接或间接工作过度，直接是因为心脏增加了输出，间接是因为收缩脉管系统对心脏的栗送呈现出较高的阻力。当心脏努力栗送更多血液时，左心室质量增加，于是心脏重建发生。心脏重建导致心脏异源的交感神经激活，其进一步破坏了心脏收缩的同步。这样，重建最初有助于增加心脏的栗送，但最终降低了心脏的效率。左心室功能降低进一步激活了交感神经系统（SNS)和肾素-血管紧张素-醛固酮系统（RAAS)，驱使从高血压导致充血性心力衰竭的恶性循坏。【
发明内容】[0011]本发明大体涉及医疗器械，系统，和施加（或另外使用）能量的方法，以及其他领域，其中准确控制电能是有利的。在示例性实施方式中，本发明针对高血压，充血性心力衰竭和腔内疾病（诸如粥样斑块，易损或"热"斑块等）提供了在基于导管的治疗过程中有选择地输送能量剂量的能量发生和控制装置。【附图说明】[0012]图1A是根据本发明一实施方式用于重建组织的系统的简化示意图。[0013]图1B是根据本发明一实施方式的导管的可膨胀装置的立体图。[0014]图1C是图1B中可膨胀装置处于展开形态的顶视图。[0015]图1D和1E是根据本发明实施方式的可膨胀装置的立体图。[0016]图1F是根据本发明一实施方式的可膨胀装置的立体图。[0017]图2A是根据本发明一实施方式的电极组件的顶视图。[0018]图2B是图2A的局部剖面图A-A。[0019]图2C是图2A的局部剖面图B-B。[0020]图3A-3D是根据本发明实施方式具有多个电极极板的各种电极组件的顶视图。[0021]图4A-4C是根据本发明实施方式具有单个远侧电极极板的各种电极组件的顶视图。[0022]图5A-5F是根据本发明实施方式具有单个近侧电极极板的各种电极组件的顶视图。[0023]图5G-5I是根据本发明实施方式的各种单极电极组件的顶视图。[0024]图6是根据本发明一替代实施方式用于重建身体通道的图1A系统的剖视图。[0025]图7-10示出根据本发明一些实施方式的温度曲线的各种非限制性示例。[0026]图11和12示出温度曲线某些非限制性示例对比的实验结果。[0027]图13和14示出与本发明实施方式一起使用的控制回路的一个实施方式。[0028]图13A示出与本发明实施方式一起使用的控制回路的另一个实施方式。[0029]图15示出电极温度随时间变化的一个非限制性示例。[0030]图16-23示出治疗期间与八个电极有关的各种属性的一个非限制性示例。[0031]图24A-24F是治疗的一个实施方式中的示例性抓屏。[0032]图25-30示出一个评估肾去神经的示例性系统有效性和安全性的实验。[0033]图31和32示意地示出根据本发明一些实施方式与两个电极相关联的治疗区域。[0034]图33示出包括定位在身体通道中的电极阵列的可膨胀球囊。[0035]图34-38示出除了别的之外评估在接近肾动脉的组织中由电外科方法产生的治疗区域范围的实验。[0036]图39-41示出射频治疗过程中治疗区域重叠的示例。[0037]图42和43示意示出导管的可膨胀装置，该导管包括用于刺激和测量神经信号的电极。[0038]图44和45分别示出治疗前和接受至少一些治疗之后的神经响应信号。[0039]图46示出可膨胀球囊的实施方式。[0040]图47-50B示出肾去神经治疗方法的实施方式。[0041]图51示出非纹理化球囊的示例。[0042]图52是纹理化球囊外表面的示例的高倍放大光学图像。[0043]图53是纹理化球囊外表面的示例的扫描电子显微镜图像。[0044]图54示出纹理化球囊的示例。[0045]图55示出具有非纹理化聚酚亚胺背板的柔性电路的示例。[0046]图56是在纹理化之前柔性电路聚酚亚胺表面的示例的高倍放大光学图像。[0047]图57示出了纹理化柔性电路聚酚亚胺表面的示例。【具体实施方式】[0048]本发明的实施方式涉及通常用于治疗靶组织以实现治疗效果的功率发生和控制装置。在一些实施方式中，靶组织是包含或邻近神经的组织（包括肾动脉及相关联的肾神经）。在其他实施方式中，靶组织是腔组织，其可进一步包括诸如在动脉疾病中发现的病变组织。[0049]在本发明又另一个示例性实施方式中，按目标剂量输送能量的能力可用于神经组织以实现有利的生物反应。例如，已知慢性疼痛、泌尿道障碍、高血压及多种其它的持续性状况可通过操作神经组织来影响。例如，众所周知，对药物治疗无响应的慢性高血压可通过使邻近肾动脉的过多神经活动停止而得到改善或消除。还众所周知的，神经组织不是生来具有再生特性。因此，可通过破坏神经组织的传导路径来有利地影响过多的神经活动。当破坏神经传导路径时，避免损伤邻近的神经或器官组织是特别有益的。指导并控制能量剂量的能力适合于神经组织的治疗。无论是加热或消融能量剂量，如本文所述并公开的精确控制的能量输送可指向神经组织。此外，定向应用的能量可足以瞄准神经，而无须密切接触，在使用典型的消融探针时会需要密切接触。例如，可施加温度足够高的偏心加热以使神经组织变性，而不会造成消融，且不需要刺穿腔组织。然而，将本发明的能量输送表面配置成通过功率控制和发生装置控制用准确的能量剂量刺穿组织并输送消融能量类似于消融探针也是可取的。[0050]在一些实施方式中，去神经治疗的有效性可通过治疗前，治疗期间，和/或治疗后的测量来评估以定制一个或多个针对特定患者的治疗参数或者识别额外治疗的需要。例如，去神经系统可包括用于评估治疗是否已造成或正在造成靶组织或近侧组织中神经活动减少的功能性，这可为调节治疗参数提供反馈或指出额外治疗的必要性。[0051]虽然本公开聚焦于在脉管系统中使用该技术，但是该技术对其他腔组织也是有用的。本发明可能使用的其他解剖学结构是食道、口腔、鼻咽腔、耳咽管和鼓室、脑窦、动脉系统、静脉系统、心、脏、喉、气管、支气管、胃、十二指肠、回肠、结肠、直肠、膀胱、输尿管、射精管、输精管、尿道、子宫腔、阴道腔、以及子宫颈管。[0052]系统概览[0053]图1A示出用于在身体通道中执行治疗的系统100。系统100包括控制单元110。控制单元110可包括用于向导管装置120输送射频能量的射频发生器。可与本文公开的实施方式一起使用的示例性控制单元及相关的能量输送方法在共同转让的名为《PowerGeneratingandControlApparatusfortheTreatmentofTissue〉〉的美国专利申请第13/066,347号中公开，其全部内容通过引用合并在此。可与本文公开的实施方式一起使用的更多不例在共同转让的名为《TunedRFEnergyforSelectiveTreatmentofAtheromaandOtherTargetTissuesand/orStructures》的美国专利第7,742,795号，名为《SelectableEccentricRemodelingand/orAblationofAtheroscleroticMaterial》的美国专利第7,291，146号，以及名为《SystemforInducingDesirableTemperatureEffectsonBodyTissue》的美国公告第2008/0188912号中公开，其全部内容通过引用合并在此。在一些实施方式中，特别是在一些利用单极能量输送的实施方式中，该系统还可包括与导管装置相关联的接地/共用电极，电连接至控制单元100的单独极板，或以其他方式与系统100相关联。[0054]在一些实施方式中，控制单元110可包括处理器或另外连接至处理器以控制或记录治疗。处理器典型地包括计算机硬件和/或软件，通常包括一个或多个可编程处理器单元，其运行机器可读程序指令或代码以执行本文公开的一个或多个实施方式和方法中的一些或全部。代码通常包含在诸如存储器（可选择地只读存储器、随机存取存储器、非易失性存储器等）和/或记录介质（诸如，软盘、硬盘驱动器、CD、DVD、非易失性固态存储卡等）的有形介质中。代码和/或相关的数据以及信号也可经由网络连接（诸如无线网络、以太网、互联网、内部网络等）传送到处理器或者传送来自处理器的代码和/或相关数据以及信号，代码中的一些或全部也可经由一个或多个总线在导管系统的构件之间及处理器内传送，并且合适标准或专有的通讯卡、连接器、线缆等通常包括在处理器中。处理器通常可配置成至少部分通过用软件代码编程处理器来执行本文描述的计算及信号传输步骤，其可写成单个程序、一系列单独的子程序或相关程序等。处理器可包括标准或专有数字和/或模拟信号处理硬件、软件和/或固件，并可优选地具有充分的处理能力以在患者治疗过程中执行本文描述的计算，处理器可选择地包括个人电脑、笔记本电脑、平板电脑、专有处理单元或其组合。还可包括与现代计算机系统相关联的标准或专有的输入设备（诸如鼠标、键盘、触摸屏、控制杆等）和输出设备（诸如打印机、扬声器、显示器等），并且具有多个处理单元（或甚至是分开的计算机）的处理器可用在大范围集中或分布的数据处理架构中。[0055]在最优选的实施方式中，系统100的控制软件可使用客户端-服务器方案来进一步提高系统的易用性、灵活性及可靠性。"客户端"是系统控制逻辑；"服务器"是控制硬件。通讯管理器将系统状态的变化转发至预定的客户端和服务器。客户端"知道"当前的系统状态是什么，以及基于状态的具体变化执行什么命令或决定。服务器基于客户端命令来执行系统功能。由于通讯管理器是集中式信息管理器，优选地，新的系统硬件可不需要对现有的客户端服务器关系进行改变；然后新的系统硬件及相关的控制逻辑可仅仅变成为通过通讯管理器管理的信息的附加"预定者"。优选地，这个控制方案提供了具有固定基本例程的稳健中央操作程序的好处；优选地，基本例程无变化可能是必须的以便操作设计成与系统一起操作的新的电路构件。[0056]可膨胀装詈及电极组件[0057]返回图1A，导管装置120可包括可膨胀装置130,其可以是顺应性、非顺应性、或半顺应性的球囊。可膨胀装置130包括多个电连接至控制单元110的电极组件。这种电极组件可电配置成单极或双极的，并且还具有热感测能力。[0058]如图1B所示，根据多个柱状治疗区域A-D，电极组件可设置在可膨胀装置130上，这里以膨胀的状态示出。在其它实施方式中，其中一些实施方式在下面进一步描述，可膨胀装置130或治疗系统的其他构件可包括附加的电极组件，其不在治疗区域中或者另外不用于或配置成传输治疗能量。[0059]治疗区域A-D及相关联的电极组件140a_d进一步在图1C中示出，其是图1B中可膨胀装置130的"展开"描绘。在一些实施方式中，可膨胀当前第1页1 2 3 4 5 6