Aparato para la neuromodulación renal, comprendiendo el aparato:

un generador de campo eléctrico (100); y un catéter (150) que comprende al menos un electrodo (212) conectado eléctricamente al generador de campo eléctrico; en el que el catéter se configura para la colocación percutánea dentro de la vasculatura renal en un paciente para la aplicación de un campo eléctrico a los nervios renales mientras que el dispositivo se localiza proximal a la vasculatura renal en el que el catéter comprende además una sección helicoidal expandible configurada para posicionar el catéter en contacto con una superficie interior de una pared de un vaso de la vasculatura renal, en el que el al menos un electrodo está en una sección helicoidal expandible y en el que el paso de la hélice de la sección helicoidal expandible es variable para minimizar el solape circunferencial de las zonas de tratamiento adyacentes

Campo técnico

La presente invención se refiere a equipos para neuromodulación renal. Más particularmente, la presente invención se refiere a equipos para conseguir una neuromodulación renal por medio de un campo eléctrico de pulsos y/o electroporación o electrofusión.

Antecedentes

El fallo cardiaco congestivo (“CHF”) es una condición que sucede cuando el corazón se daña y reduce el flujo sanguíneo a los órganos del cuerpo. Si el flujo sanguíneo disminuye suficientemente, la función del riñón llega a quedar impedida y da como resultado la retención de fluidos, secreciones hormonales anormales y un incremento en la constricción de los vasos sanguíneos. Estos resultados aumentan la carga de trabajo cardiaca y disminuyen adicionalmente la capacidad del corazón para bombear sangre a través del riñón y del sistema circulatorio.

Esta capacidad reducida reduce adicionalmente el flujo sanguíneo al riñón, que a su vez reduce adicionalmente la capacidad del corazón. Se cree que la perfusión progresivamente decreciente del riñón es una causa principal no cardiaca que perpetúa la espiral decreciente del CHF. Más aún, la sobrecarga de fluidos y los síntomas clínicos asociados resultantes de estos cambios fisiológicos son las causas predominantes de excesivos ingresos hospitalarios, una terrible calidad de vida e incontenibles costes para el sistema de cuidados de la salud debido al CHF.

En tanto que muchas enfermedades diferentes pueden dañar inicialmente el corazón, una vez que está presente, el CHF se divide en dos tipos: CHF Crónico y CHF Agudo (o crónico descompensado). El fallo cardiaco congestivo crónico es una enfermedad a largo plazo, de progresión lenta, degenerativa. A través de los años, el fallo cardiaco congestivo crónico conduce a insuficiencia cardiaca. El CHF crónico se clasifica clínicamente por la capacidad de los pacientes para ejercitar o realizar actividades normales de la vida diaria (tal como se define por la Clase Funcional de la New York Heart Association). Los pacientes con CHF crónico se gestionan normalmente sobre la base de paciente externo, típicamente con fármacos.

Los pacientes con CHF crónicos pueden experimentar un deterioro abrupto, severo de la función cardiaca, denominada fallo cardiaco congestivo agudo, dando como resultado la incapacidad del corazón para mantener suficiente flujo sanguíneo y presión para mantener vivos los órganos vitales del cuerpo. Estos deterioros del CHF agudo pueden tener lugar cuando un estrés extra (tal como una infección o una sobrecarga excesiva de fluidos) aumenta significativamente la carga de trabajo cardiaca en un paciente con CHF crónico estable. A diferencia de la progresión paulatina en etapas del CHF crónico, un paciente que sufre un CHF agudo puede deteriorarse desde incluso las etapas más tempranas del CHF hasta un colapso hemodinámico severo. Además, el CHF Agudo puede suceder después de unas horas o días tras un Infarto Agudo de Miocardio (“AMI”), que es un daño repentino, irreversible al músculo cardíaco, denominado comúnmente como un ataque al corazón.

Como se ha mencionado, los riñones juegan un papel significativo en la progresión del CHF, así como en el Fallo Renal Crónico (“CRF”), la Etapa Final de la Enfermedad Renal (“ESRD”), la hipertensión (patológicamente hipertensión sanguínea) y otras enfermedades cardio-renales. Las funciones del riñón se pueden resumir en tres grandes categorías: filtrado de la sangre y excreción de los productos de desecho generados por el metabolismo del cuerpo; regulación del equilibrio sódico o de sodio, agua, electrolitos y equilibrio ácido-base; y secreción de hormonas para mantener el flujo sanguíneo de los órganos vitales. Sin la función adecuada de los riñones, un paciente sufrirá retención de agua, flujo urinario reducido y acumulación de toxinas de desecho en la sangre del cuerpo. Estas condiciones resultantes de la función renal reducida o del fallo renal (fallo del riñón) se cree que aumentan el trabajo del corazón. En un paciente con CHF, el fallo renal hará que el corazón se deteriore adicionalmente según aumenta la acumulación de agua y de las toxinas en la sangre debido a unos riñones que funcionan defectuosamente y, a su vez, producen un daño adicional al corazón.

La unidad funcional principal de los riñones que está involucrada en la formación de la orina se denominan las “nefronas”. Cada riñón consiste en aproximadamente un millón de nefronas. La nefrona está compuesta por glomérulos y sus túbulos, que se pueden separar en un número de secciones: túbulo proximal, bucle medular (asa de Henle) y el túbulo distal. Cada nefrona se rodea por diferentes tipos de células que tienen la capacidad de secretar diversas sustancias y hormonas (tales como renina y eritropoyetina). La orina se forma como resultado de un proceso complejo que comienza con el filtrado del agua del plasma de la sangre en los glomérulos. Las paredes de los glomérulos son permeables libremente al agua y a las pequeñas moléculas pero casi impermeables a las proteínas y moléculas grandes. Por ello, en un riñón sano, el filtrado está virtualmente libre de proteínas y no tiene elementos celulares. El fluido filtrado que eventualmente se convierte en orina fluye a través de los túbulos. La composición química final de la orina se determina por la secreción en, y la reabsorción de sustancias desde, la orina requerida para mantener la homeostasis.

Recibiendo aproximadamente el 20% de la producción cardiaca, los dos riñones filtran aproximadamente 125 ml de agua del plasma por minuto. El filtrado tiene lugar debido a un gradiente de presión a través de la membrana glomerular. La presión en las arterias del riñón empuja el agua del plasma dentro de los glomérulos produciendo la filtración. Para mantener la tasa de filtración glomerular (“GFR”) relativamente constante, se mantiene constante la presión en los glomérulos por la constricción o dilatación de las arteriolas aferentes y eferentes, los vasos con paredes musculares que conducen a y desde cada glomérulo.

En un paciente con CHF, el corazón fallará progresivamente y el flujo sanguíneo y la presión caerán en el sistema circulatorio del paciente. Durante un fallo cardiaco agudo, las compensaciones a corto plazo sirven para mantener la perfusión a los órganos críticos, principalmente el cerebro y el corazón que no pueden sobrevivir a una reducción prolongada en el flujo sanguíneo. Sin embargo, estas mismas respuestas que inicialmente ayudan a sobrevivir durante el fallo cardiaco agudo se convierten en perjudiciales durante el fallo cardiaco crónico.

Una combinación de complejos mecanismos contribuye a una sobrecarga de fluidos perjudicial en el CHF. Cuando falla el corazón y cae la presión sanguínea, los riñones no pueden funcionar y quedan afectados debido a la insuficiente presión sanguínea para la perfusión. Esta afectación en la función renal conduce finalmente a la disminución en la producción de orina. Sin suficiente producción de orina, el cuerpo retiene fluidos y la sobrecarga de fluidos resultante produce edemas periféricos (tumefacción de las piernas), dificultad respiratoria (debida a fluidos en los pulmones) y retención de fluidos en el abdomen, entre otras condiciones no deseables en el paciente.

Además, la disminución en la producción cardiaca conduce a un flujo sanguíneo renal reducido, un estímulo neurohormonal incrementado y una liberación de la hormona renina desde el aparato yuxtaglomerular del riñón. Eso da como resultado una ávida retención de sodio y, por ello, expansión de volumen. El aumento en la renina da como resultado la formación de angiotensina, un potente vasoconstrictor. El fallo cardiaco y la reducción resultante en la presión sanguínea también reducen el flujo sanguíneo y la presión de perfusión a través de otros órganos del cuerpo distintos de los riñones. Cuando sufren una presión sanguínea reducida, estos órganos pueden convertirse en hipóxicos, dando como resultado una acidosis metabólica que reduce la efectividad de la terapia farmacológica y aumenta un riesgo de muerte súbita.

Esta espiral de deterioro que observan los médicos en los pacientes con fallo cardíaco se cree que está mediada, al menos en parte, por la activación de una ligera interacción entre la función cardiaca y la función renal, conocida como el sistema renina-angiotensina. Las perturbaciones en la función de bombeo del corazón dan como resultado una producción cardiaca... [Seguir leyendo]

1. Aparato para la neuromodulación renal, comprendiendo el aparato:

un generador de campo eléctrico (100); y

un catéter (150) que comprende al menos un electrodo (212) conectado eléctricamente al generador de campo eléctrico;

en el que el catéter se configura para la colocación percutánea dentro de la vasculatura renal en un paciente para la aplicación de un campo eléctrico a los nervios renales mientras que el dispositivo se localiza proximal a la vasculatura renal

en el que el catéter comprende además una sección helicoidal expandible configurada para posicionar el catéter en contacto con una superficie interior de una pared de un vaso de la vasculatura renal,

en el que el al menos un electrodo está en una sección helicoidal expandible y

en el que el paso de la hélice de la sección helicoidal expandible es variable para minimizar el solape circunferencial de las zonas de tratamiento adyacentes.

2. El aparato de la reivindicación 1, en el que

al menos un electrodo se configura para aplicar un campo eléctrico al nervio renal mientras que el dispositivo está al menos parcialmente localizado dentro de la vasculatura renal.

3. El aparato de la reivindicación 1, en el que el al menos un electrodo se configura para aplicar un campo eléctrico a un nervio renal mientras que el dispositivo se localiza al menos parcialmente dentro de la vasculatura renal para reducir la señalización neural.

4. El aparato de la reivindicación 1, en el que el generador de campo eléctrico comprende un generador de campo eléctrico pulsante configurado para producir un campo eléctrico pulsante que induce electroporación irreversible en un nervio renal.

5. El aparato de la reivindicación 3, en el que el catéter se configura para quedar dispuesto en una configuración de aplicación reducida para el movimiento dentro de la vasculatura renal.

6. El aparato de la reivindicación 3, en el que el electrodo se configura para hacer contacto físicamente con una pared de la vasculatura renal.

7. El aparato de la reivindicación 6, en el que el al menos un electrodo se elige de entre el grupo que consiste en electrodos helicoidales expandibles, electrodos de anillo expandibles, electrodos de punta de contacto expandibles y combinaciones de los mismos.

8. El aparato de la reivindicación 3, en el que el catéter comprende además un elemento de centrado expandible configurado para hacer contacto físicamente con la pared de la vasculatura renal.

9. El aparato de la reivindicación 8, en el que el elemento de centrado expandible comprende un balón inflable.

10. El aparato de la reivindicación 8, en el que el al menos un electrodo se localiza en el elemento de centrado expandible y se configura para hacer contacto físicamente con la pared de la vasculatura renal.

11. El aparato de la reivindicación 8, en el que el catéter comprende además un eje y el electrodo se localiza a lo largo del eje del dispositivo.

12. El aparato de la reivindicación 11, en el que el catéter comprende además un eje alineado longitudinalmente con el elemento de centrado y el electrodo se localiza sobre el eje.

13. El aparato de la reivindicación 8, en el que el al menos un electrodo comprende un primer electrodo localizado proximal al elemento de centrado y un segundo electrodo localizado distal al elemento de centrado y en el que el primer y el segundo electrodos son un par de electrodos bipolares.

14. El aparato de la reivindicación 8, en el que el elemento de centrado se configura para aislar eléctricamente un segmento de la vasculatura renal y dirigir el campo eléctrico hacia el nervio renal.

15. El aparato de la reivindicación 3, en el que el catéter comprende un lumen de alambre guía y en el que el al menos un electrodo es un primer electrodo y un segundo electrodo configurados para el movimiento a través del lumen del alambre guía del catéter.

16. El aparato de la reivindicación 15, en el que el segundo electrodo se conecta eléctricamente al generador de

campo eléctrico y se configura para su uso en una forma bipolar con el primer electrodo.

17. El aparato de la reivindicación 1, en el que el al menos un electrodo comprende un primer electrodo y el catéter comprende además un segundo electrodo para definir un par de electrodos bipolares.

18. El aparato de la reivindicación 1, en el que el al menos un electrodo comprende un primer electrodo controlable dinámicamente y el catéter comprende además una pluralidad de electrodos adicionales controlables dinámicamente que se conectan eléctricamente al generador de campo eléctrico.

19. El aparato de la reivindicación 1, en el que el al menos un electrodo y el generador del campo eléctrico se configuran además para aplicar un campo eléctrico de estimulación.

20. El aparato de la reivindicación 1, en el que el catéter se configura para mover de modo controlable radialmente el electrodo con relación a una pared de la vasculatura renal.

21. El aparato de la reivindicación 1, en el que el generador de campo eléctrico se configura para producir un campo eléctrico pulsante que induce electrofusión en un nervio renal.

22. El aparato de la reivindicación 3, en el que el al menos un electrodo se configura para su paso parcial o completo a través de una pared de la vasculatura renal.

23. El aparato de la reivindicación 22, en el que el al menos un electrodo se configura para rodear al menos parcialmente una arteria renal del paciente a continuación de su paso a través de una pared de la vasculatura renal.

24. El aparato de la reivindicación 1 que comprende además un elemento de infusión configurado para infundir agentes a través de la pared de la musculatura renal.

25. El aparato de la reivindicación 24, en el que el elemento de infusión comprende un catéter de balón difusor.

26. El aparato de la reivindicación 1, en el que el al menos un electrodo comprende un electrodo activo y un electrodo de retorno que conjuntamente definen un par bipolar de electrodos, en el que al menos uno de entre el electrodo activo y el electrodo de retorno se configura para su movimiento dinámico y variar una distancia de separación longitudinal entre los electrodos activo y de retorno del par bipolar de electrodos.

27. El aparato de la reivindicación 1, en el que el catéter se configura para infusión o aspiración.

28. El aparato de la reivindicación 1, en el que el catéter comprende un elemento para la supervisión de la respuesta de al menos un parámetro fisiológico al tratamiento térmico de un nervio renal.

29. El aparato de la reivindicación 28, en el que el elemento se elige de entre el grupo que consiste en sensores ultrasónicos Doppler, termopares, sensores de presión y combinaciones de los mismos.

30. El aparato de la reivindicación 1, en el que el catéter se configura para orientar una parte longitudinal del campo eléctrico con una dimensión longitudinal de al menos uno de los nervios renales y de la vasculatura renal.

31. El aparato de la reivindicación 1, en el que el al menos un electrodo comprende un electrodo activo y un electrodo de puesta tierra configurado para la fijación exterior al paciente, de modo que el electrodo activo se configura para aplicar el campo eléctrico al nervio renal en una forma monopolar.

32. El aparato de la reivindicación 15, en el que en el que el segundo electrodo comprende un alambre guía.

33. El aparato de la reivindicación 1, en el que el generador de campo eléctrico se configura para generar un campo eléctrico térmico.

34. El aparato de la reivindicación 33, en el que el campo eléctrico térmico produce al menos una denervación renal parcial.

35. El aparato de la reivindicación 33, en el que el campo eléctrico térmico produce al menos una extirpación parcial de al menos un nervio renal.

36. El aparato de la reivindicación 1, en el que el generador de campo eléctrico se configura para generar un campo de RF térmico que produce al menos parcialmente la denervación renal.

37. El aparato de la reivindicación 1, en el que el generador de campo eléctrico se configura para generar un campo eléctrico que produce la ablación de al menos un nervio renal.

38. El aparato de la reivindicación 1 que comprende además un controlador para el mando del generador del campo eléctrico para aplicar la energía eléctrica al menos a un electrodo, en el que el controlador se programa con instrucciones para el mando del generador de campo eléctrico.

39. El aparato de la reivindicación 3, en el que el catéter comprende una sección proximal y una sección distal, en la que el generador de campo eléctrico se conecta eléctricamente a la sección proximal y al menos un electrodo se conecta a la sección distal.

40. El aparato de la reivindicación 39, en el que el catéter comprende además un termopar para la supervisión de la temperatura.