[發明專利]通過施加電場促進利尿和尿鈉排泄

有效

• 申請號: 201080004520.X
• 申請日: 2010-01-07
• 公開（公告）號: CN102281916A
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發明（設計）人: 拉姆什·瓦里亞
• 申請（專利權）人: 心臟起搏器股份公司
• 主分類號: A61N1/30
• 分類號: A61N1/30;A61N1/05;A61N1/32
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 吳小明

要求優先權

在此要求于2009年1月14日提交的美國臨時申請系列號61/144,500的優先權，該申請通過引用合并于此。

背景

心力衰竭是由于心臟不能泵出足以滿足機體需要的血液所導致的一種復雜的綜合征。心力衰竭是老年人中最常見的一種進行性疾病，其通常由逐漸損害心臟的其他疾病/病癥引起，所述疾病/病癥諸如冠狀動脈心臟病、受損的心臟瓣膜、心臟周圍的外部壓力和心肌疾病。腎臟在代償心臟泵血功能不全中具有重要作用。正常情況下，健康腎臟負責多種功能諸如：去除液體和廢物；維持血壓；維持鹽、水、電解質和酸-堿平衡；刺激產生紅細胞(通過釋放紅細胞生成素)；和促進鈣吸收。在心力衰竭患者中，腎臟通過增加循環血量(通過增加鈉和水重吸收，從而減少尿排出量)來代償心輸出量不足，并且維持血壓。短期內這些代償機制的作用是增加心臟功能。然而它們不適于長期發揮作用。心力衰竭可以導致進行性腎功能不全(稱為“心腎綜合征”)，其與增加的發病率和死亡率相關。總之，心臟和腎臟功能不全導致體液超負荷(fluid?overload)，后者經常表現為過多的肺部液體(肺水腫)和呼吸困難。

腎臟的基本功能單位稱為“腎單位(nephron)”。每個腎由大約100萬個腎單位組成。在每個腎單位中，稱為腎小球的一組互連毛細血管袢過濾血液并且產生稱為濾液的液體。所述濾液類似于血漿但包含的總蛋白非常少。與大蛋白(例如，白蛋白)不一樣，無機離子和低分子量有機溶質被腎小球自由地過濾至濾液中。由于無機離子和低分子量有機溶質被自由地過濾，因此它們在濾液中的濃度非常類似于它們在血漿中的濃度。

離開腎小球的濾液包含需要從身體中去除的廢物，其他溶質(例如，電解質)和水的組合，所述其他溶質中的一些需要從身體中去除且一些需要潴留在身體中，而大部分水需要潴留在身體中。為了影響這些物質的去除和保留，離開腎小球的濾液流入至稱為腎小管的微小管中。在腎小管內發生數個過程，包括過濾、重吸收和排泄。這些過程影響多種溶質和水的適當去除和保留。

當濾液移動通過腎小管時大多數水和其他溶質(例如，葡萄糖，電解質，碳酸氫鹽)被重吸收。重吸收的過程至關重要，因為沒有該過程，身體將迅速脫水并且遭受電解質和pH失調。重吸收在鈉水潴留/排泄的過程中特別重要。當濾液移動通過腎小管腔時，一些帶正電的鈉離子被動地進入周圍腎小管細胞中，因為相對于管腔腎小管細胞的內部是帶負電的。在進入腎小管細胞后，鈉離子被主動轉運出去，進入至間質液中，最后被重吸收回血液中。繼發于鈉的重吸收，水的重吸收通過滲透作用發生。沒有被腎小管細胞重吸收的鈉和水連同其他溶質(諸如，尿素)經過腎小管，從而產生尿。

在心力衰竭患者中，降低的心輸出量導致血管收縮和多種神經激素信號，兩者均指揮腎臟重吸收更多的鈉和水。如上所述，這又導致體液超負荷。為了對抗增加的鈉和水潴留，可以使用諸如利尿藥的藥物來阻斷鈉轉運或阻斷導致鈉重吸收增加的激素信號。然而，許多心力衰竭患者隨著時間推移對利尿藥的反應性變得越來越小，并且利尿藥可能產生不需要的副作用，諸如過多的鉀排泄。因此，鑒定一種不會發生現有藥物利尿藥的不需要的作用的利尿方法將是有價值的。通過這樣的替代方法促進利尿可以有益于遭受體液超負荷的心力衰竭患者，以及由于其他病因(即，腎衰竭)導致遭受體液超負荷的患者。

概述

本文特別地描述了向受試者的腎臟施加電場的系統和方法，所述系統和方法可以通過電泳的過程減少腎臟鹽和水潴留。該系統包括第一電極和第二電極，它們中的至少一個可被植入地與腎臟相聯系。可以控制電場以影響第一成分(例如，鈉)從腎臟中的去除，同時將第二成分(例如，鉀)的水平保持在正常生理范圍內。

實施例1描述了一個系統。在此實施例中，該系統包括第一電極和第二電極，其中所述第一電極或第二電極中的至少一個可被植入地與受試者的腎臟相聯系；電場發生器電路，所述電場發生器電路與所述第一電極和第二電極耦合并且被配置為產生電場；和控制器電路，所述控制器電路與所述電場發生器電路耦合并且被配置為控制所述電場使得，通過電泳的過程，將第一成分從腎臟中去除，并且將第二成分保持在正常生理范圍內。

在實施例2中，實施例1的系統任選地包括監測電路，所述監測電路被配置為監測腎臟中所述第一成分的水平和腎臟中所述第二成分的水平。

在實施例3中，實施例1-2中的一個或多個的系統任選地包括位于腎小囊(Bowman’s?capsule)、致密斑、腎小管、集合管、腎盂、輸尿管或膀胱中的至少一個之內或附近的包括陰極的第一電極。