本公開(kāi)涉及治療慢性阻塞性肺病(copd)、尤其是其兩個(gè)主要表現(xiàn)(肺氣腫和慢性支氣管炎)的系統(tǒng)和方法。更具體地，本公開(kāi)涉及用于增強(qiáng)延長(zhǎng)工作通道或?qū)Ч芤约澳軌虼┻^(guò)其定位的一個(gè)或多個(gè)能量施加工具在肺的一個(gè)或多個(gè)分支管腔網(wǎng)絡(luò)中導(dǎo)航至在肺的患處的目標(biāo)以治療copd的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

由肺氣腫引起的不良?xì)饬鞒３Ｊ欠谓M織損壞的結(jié)果。在患有肺氣腫的患者中，由于在肺泡之間的壁損壞，肺泡不再是彈性的并且能夠擴(kuò)大。結(jié)果，肺泡失去它們的形狀并且變松弛。肺氣腫的這一損傷導(dǎo)致更少更大的氣室，而不是許多微小的氣室。這些大肺泡可以稱(chēng)作大泡(bullae)。肺泡的該損壞的一個(gè)結(jié)果是能夠發(fā)生的氣體交換的體積減少，因?yàn)檫@些更少的擴(kuò)大肺泡的表面積小于許多較小的肺泡的表面積。此外，虛弱的松弛肺泡容易在吸氣期間擴(kuò)張。因?yàn)樘撊醯臓顩r，已經(jīng)進(jìn)入虛弱肺泡的空氣在呼氣期間不能被擠出肺。缺氧的空氣被截留在受損松弛肺泡的內(nèi)部。然而，該截留的空氣保持肺泡擴(kuò)張，因而占據(jù)了胸腔中的寶貴體積。由于占據(jù)了胸腔體積，可用于吸入含氧空氣的體積減少，從而總是有效地阻止了患者滿足他們對(duì)氧氣的需求。患有肺氣腫的患者通常顯瘦，并且進(jìn)行快速的低容積呼吸?？梢韵胂螅稳菀滋畛涠趴詹涣嫉膯?wèn)題導(dǎo)致肺逐漸膨脹過(guò)度，殘氣量增加，容量減少，呼吸力不足，并且通常使得患者狀況持續(xù)惡化，因?yàn)樗麄円ξ胱懔康目諝狻５湫偷拿枋鍪?，患者?huì)出現(xiàn)“紅喘”，因?yàn)榛颊呖偸且⒀鯕馕胨麄冞^(guò)度膨脹的肺組織中。

慢性支氣管炎是粘液在細(xì)支氣管中過(guò)量積累的結(jié)果。通常這種粘液的產(chǎn)生是氣道受到抽煙損傷以及其它吸入拮抗劑所引起的炎癥反應(yīng)的一部分。粘液可能過(guò)量到超過(guò)肺內(nèi)纖毛將粘液清掃并排出的能力。此外，粘液限制了空氣在肺中行進(jìn)所必經(jīng)的氣道的尺寸，從而限制了能夠吸入的空氣量。組合的效果導(dǎo)致患者一直徒勞地嘗試咳嗽來(lái)清除粘液。粘液能夠過(guò)量到使得當(dāng)其在肺中被吸得越來(lái)越深(例如，吸到可能自身沒(méi)有發(fā)炎的肺泡)時(shí)，粘液限制氣體交換，因?yàn)槠涓采w了肺泡壁。到達(dá)肺泡的粘液進(jìn)一步惡化了吸煙者受到的氣體傳遞挑戰(zhàn)，焦油和其它污染物可能已經(jīng)覆蓋了肺泡內(nèi)膜，從而產(chǎn)生了氣體交換屏障。此外，粘液和其它污染物是細(xì)菌生長(zhǎng)、進(jìn)一步感染和甚至更重的支氣管炎癥狀的滋生地。對(duì)于患有慢性支氣管炎的人的典型描述是“紫腫”。該顏色指的是缺少?gòu)姆闻莩晒鬟f至血流的氧以及從血流經(jīng)過(guò)肺泡排出至大氣的co2。這些患者通常因?yàn)樗鼈兪軗p的肺部和循環(huán)功能導(dǎo)致肥胖和積水而顯得浮腫。要理解，許多(如果不是大多數(shù))患者會(huì)患上肺氣腫和慢性支氣管炎這兩種病。

功能完善的肺泡常常能夠適應(yīng)并且至少部分補(bǔ)償由肺氣腫copd導(dǎo)致的肺總?cè)萘康臏p少。實(shí)際上，這是使用高侵入性肺減容手術(shù)(lvrs)的一個(gè)原因，在該手術(shù)中受損肺的邊緣被移除以允許剩余組織更好地工作。該改進(jìn)性能部分地通過(guò)在移除肺的受損部分時(shí)增加剩余肺泡擴(kuò)張的空間而實(shí)現(xiàn)。通過(guò)減少肺尺寸，剩余的肺和周?chē)募∪?肋間肌和橫膈膜)能夠更加有效地工作。這使得呼吸更容易并且有助于患者實(shí)現(xiàn)更高的生活質(zhì)量。

除了高侵入性lvrs之外，對(duì)于肺病(例如哮喘以及包括肺氣腫和慢性支氣管炎的copd)的護(hù)理標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)主要集中于藥物治療方法。例如，支氣管擴(kuò)張藥當(dāng)前由glaxosmithklineplc.銷(xiāo)售，用于治療copd?？蛇x地，數(shù)十年來(lái)已經(jīng)報(bào)道了經(jīng)由侵入方式(例如手術(shù))的去肺神經(jīng)可能對(duì)哮喘或肺氣腫提供有益治療。同樣，這種手術(shù)治療是侵入性的并且導(dǎo)致神經(jīng)的全部或者部分功能失效，這影響受損肺泡的收縮。

雖然這些治療選擇在一定程度上是有效的，但是對(duì)于患有copd的患者的主要處方僅僅是輸氧。氧氣能夠減輕某些癥狀但是對(duì)于治療潛在疾病無(wú)效。因此，需要其它的治療選擇來(lái)增加適于接受治療的患者的范圍，并且提供獲得更好結(jié)果的治療選擇。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本公開(kāi)旨在一種系統(tǒng)和方法，該系統(tǒng)和方法能夠接收患者的圖像數(shù)據(jù)，識(shí)別在圖像數(shù)據(jù)中表示copd癥狀的一個(gè)或多個(gè)位置，分析在識(shí)別位置附近的氣道和脈管系統(tǒng)，規(guī)劃通向所述一個(gè)或多個(gè)位置的路徑，將延長(zhǎng)工作通道導(dǎo)航至位置之一，將微波消融導(dǎo)管定位在位置附近，對(duì)微波消融導(dǎo)管通電以治療表示copd癥狀的位置。根據(jù)一個(gè)方面，該方法包括將微波消融導(dǎo)管設(shè)置在擴(kuò)大肺泡附近。此外或者替代地，該方法可包括將微波消融導(dǎo)管設(shè)置在肺的一區(qū)域附近，在該區(qū)域處粘液的過(guò)量產(chǎn)生影響了通氣量(v)。

根據(jù)另一方面，該方法包括：暫時(shí)可逆地封閉在至少一個(gè)被識(shí)別位置附近的至少一個(gè)氣道，并使得與被封閉氣道流體連通的組織塌縮。這可以通過(guò)將真空施加至被封閉氣道使得肺泡內(nèi)的空氣被移除而完成。替代地，這可以通過(guò)以下完成：將針消融探頭插入組織中，施加能量以產(chǎn)生凝固區(qū)域，使組織機(jī)械地塌縮。

本公開(kāi)的另一方面旨在凝固肺泡的組織。該凝固可以在肺泡處于塌縮狀態(tài)的時(shí)候執(zhí)行以將肺泡熱固定并且減小其體積。該凝固增加了未治療組織能夠擴(kuò)張的胸腔容積，并且增加了未治療肺組織的通氣量(v)。

本公開(kāi)的又一方面旨在封閉與所述肺泡相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)肺血管。肺血管可以向表示copd癥狀的被識(shí)別位置供血。通過(guò)封閉血管，形成分流，將血流導(dǎo)離被封閉的血管至肺的未治療部分。該分流的效果是增加了對(duì)未治療肺組織的灌注量(q)。

本公開(kāi)的另一方面旨在一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：存儲(chǔ)器，其存儲(chǔ)患者的一個(gè)或多個(gè)圖像以及一個(gè)或多個(gè)軟件應(yīng)用；顯示器，其呈現(xiàn)患者的所述一個(gè)或多個(gè)圖像。顯示器還呈現(xiàn)與患者的所述一個(gè)或多個(gè)圖像相結(jié)合的用戶界面，使得能夠識(shí)別表示慢性阻塞性肺病(copd)的癥狀的一個(gè)或多個(gè)圖像位置。系統(tǒng)還包括：延長(zhǎng)工作通道，其能夠?qū)Ш街粱颊邇?nèi)的與所述一個(gè)或多個(gè)圖像位置對(duì)應(yīng)的一個(gè)或多個(gè)實(shí)際位置；電磁場(chǎng)發(fā)生器；傳感器，其與所述延長(zhǎng)工作通道相關(guān)聯(lián)，所述傳感器檢測(cè)由所述電磁場(chǎng)發(fā)生器產(chǎn)生的場(chǎng)。所感測(cè)的場(chǎng)使得能夠確定所述傳感器在電磁場(chǎng)中的位置。系統(tǒng)還包括：處理器，其執(zhí)行所述一個(gè)或多個(gè)軟件應(yīng)用中的一個(gè)，以將患者的所述一個(gè)或多個(gè)圖像與確定的傳感器位置配準(zhǔn)，使得確定的傳感器位置呈現(xiàn)在用戶界面上；以及微波消融導(dǎo)管，其能夠延伸通過(guò)所述延長(zhǎng)工作通道，以治療患者內(nèi)的與表示copd癥狀的圖像位置對(duì)應(yīng)的實(shí)際位置。

在另一方面中，系統(tǒng)包括遠(yuǎn)側(cè)球囊，所述遠(yuǎn)側(cè)球囊能夠擴(kuò)張以將待治療區(qū)域與消融導(dǎo)管所處的氣道的遠(yuǎn)側(cè)部分隔離。該系統(tǒng)可包括流體管線，所述流體管線能夠使空氣通過(guò)至在遠(yuǎn)側(cè)球囊遠(yuǎn)側(cè)的氣道。

在另一方面中，系統(tǒng)包括近側(cè)球囊，所述近側(cè)球囊能夠擴(kuò)張以將待治療區(qū)域與消融導(dǎo)管所處的氣道的位于待治療區(qū)域近側(cè)的部分隔離。系統(tǒng)可包括真空端口，所述真空端口使得能夠排出待治療區(qū)域中的空氣，并且所述所述真空端口使得能夠?qū)⒘黧w注入待治療區(qū)域中。流體可增加待治療區(qū)域的磁化率(s美國(guó)ceptibility)。

在另一方面中，系統(tǒng)包括微波發(fā)生器，該微波發(fā)生器與所述微波消融導(dǎo)管操作耦合。

此外，所述用戶界面使得能夠評(píng)估在待治療區(qū)域附近的脈管系統(tǒng)，并且能夠確定要經(jīng)由微波消融導(dǎo)管施加至待治療區(qū)域的微波能量的功率或時(shí)長(zhǎng)。選擇微波能量的功率或時(shí)長(zhǎng)，以能夠選擇性治療待治療區(qū)域中的脈管系統(tǒng)。這可以包括選擇性地封閉包括肺血管的脈管系統(tǒng)。可以選擇微波能量的功率或時(shí)長(zhǎng)，以能夠在待治療區(qū)域中進(jìn)行選擇性凝固壞死。選擇性治療可包括增加患者未治療區(qū)域的通氣量(v)或者增加對(duì)患者未治療區(qū)域的供血的灌注量。

根據(jù)本公開(kāi)的另一方面，患者的圖像包括計(jì)算機(jī)斷層攝影(ct)圖像、血管造影圖像、ct血管造影圖像、正電子發(fā)射斷層掃描(pet)圖像、或pet-ct圖像中的一個(gè)或多個(gè)。表示copd癥狀的圖像位置被識(shí)別為是低密度的或者代謝活動(dòng)低的區(qū)域。

在另一方面中，系統(tǒng)包括能夠插入待治療區(qū)域中的可收回的針消融探頭，其中針消融探頭的通電產(chǎn)生凝固區(qū)域，使得待治療區(qū)域能夠經(jīng)由針消融探頭的收回而塌縮。

在下面的詳細(xì)描述和附圖中，詳細(xì)描述本公開(kāi)的這些和其他方面。

附圖說(shuō)明

圖1a是接受根據(jù)本公開(kāi)的治療的氣道的內(nèi)部視圖；

圖1b和1c是接受根據(jù)本公開(kāi)的治療的氣道的視圖；

圖2是接受根據(jù)本公開(kāi)的治療的氣道的內(nèi)部視圖；

圖3是接受根據(jù)本公開(kāi)的治療的氣道的內(nèi)部視圖；

圖4是肺體積和容量的圖；

圖5是根據(jù)本公開(kāi)的3d渲染，示出了肺中的氣道和血管，用于規(guī)劃導(dǎo)航軟件程序；

圖6是接受根據(jù)本公開(kāi)的治療的氣道的內(nèi)部視圖；

圖7是根據(jù)本公開(kāi)的電磁導(dǎo)航(emn)系統(tǒng)的一個(gè)示例性實(shí)施例的透視圖；

圖8是治療肺的受損部分的延長(zhǎng)工作通道和微波消融探頭的一個(gè)示例性實(shí)施例的透視圖；

圖9是根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的微波消融裝置的透視圖；

圖10a是微波消融導(dǎo)管的管腔構(gòu)造的實(shí)施例的正視圖；

圖10b是微波消融導(dǎo)管的管腔構(gòu)造的另一實(shí)施例的正視圖；

圖10c是微波消融導(dǎo)管的管腔構(gòu)造的另一實(shí)施例的正視圖；

圖10d是微波消融導(dǎo)管的管腔構(gòu)造的另一實(shí)施例的正視圖；

圖11是根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的微波消融導(dǎo)管的透視圖；

圖12是沿圖11中的線段12-12剖取的截面圖。

具體實(shí)施方式

本公開(kāi)部分地涉及通過(guò)使用微波消融技術(shù)來(lái)治療copd(肺氣腫和慢性支氣管炎)。通過(guò)使用電磁導(dǎo)航(emn)系統(tǒng)能夠安置微波消融探頭。通過(guò)消融患有肺氣腫或慢性支氣管炎的肺組織，之前已經(jīng)由于失去彈性、肺泡壁被破壞、粘液和其它污染物產(chǎn)生屏障以及其它問(wèn)題而導(dǎo)致氣體交換無(wú)效的組織壞死，從而使組織收縮和萎縮。萎縮迫使之前截留在受損肺泡中的空氣被排出，并且防止新空氣進(jìn)入該空間。此外，總體萎縮允許肺的正在運(yùn)行的部分更有效地?cái)U(kuò)張至新的可用區(qū)域中，并且提供更多的氣體交換量。這樣增加了通氣量(v)(到達(dá)肺泡的空氣量)，從而使得更多的氧氣能夠到達(dá)供血。在lvrs中利用類(lèi)似的作用機(jī)理。

消融處理的另一效果是血管的封閉。肺包括兩個(gè)供血，一個(gè)肺供血用于氣體交換并且一個(gè)系統(tǒng)供血用于供應(yīng)肺組織，肺血管的選擇性封閉能夠有效地將供血遠(yuǎn)離治療區(qū)域轉(zhuǎn)向至肺的運(yùn)行更好的部分。這種轉(zhuǎn)向有效地增加了灌注量(q)(到達(dá)功能性肺泡的血量)。雖然對(duì)于給定的心率而言血流的總量可能實(shí)際上沒(méi)有增加，但是因?yàn)槿垦康竭_(dá)性能更好的組織，所以效果與增加對(duì)肺的剩余部分的供血的情況相同，尤其是增加了氣體交換。下面詳細(xì)描述這兩個(gè)作用機(jī)理、以及實(shí)現(xiàn)它們的系統(tǒng)、裝置和方法以及本公開(kāi)的其它方面。

圖1a示出了本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例。具體地，圖1示出了氣道10，氣道10具有從其分支的肺泡11。一類(lèi)常用于導(dǎo)航至遠(yuǎn)側(cè)區(qū)域(肺的支氣管鏡不能導(dǎo)航至該區(qū)域)的延長(zhǎng)工作通道(ewc)12被插入氣道10中。下面更詳細(xì)地描述利用該ewc的系統(tǒng)。近側(cè)球囊14從ewc12側(cè)向延伸。近側(cè)球囊14封閉在ewc12的遠(yuǎn)端的附近的氣道10。微波消融導(dǎo)管16從ewc12的遠(yuǎn)端延伸。微波消融導(dǎo)管16可以容納微波消融天線(參見(jiàn)圖11和12)，例如水套微波消融天線，用于治療組織。真空端口18位于ewc12上。真空端口18通過(guò)ewc12與真空源(未示出)流體連通。球囊導(dǎo)管20從ewc12延伸，球囊導(dǎo)管20包括遠(yuǎn)側(cè)球囊21和雙列流體管線22，雙列流體管線22具有第一流體管線24和第二流體管線26。遠(yuǎn)側(cè)球囊21通過(guò)經(jīng)由第一流體管線24施加流體而擴(kuò)張。第二流體管線穿過(guò)遠(yuǎn)側(cè)球囊21并且將氣道10的多個(gè)部分與大氣或通風(fēng)裝置(未示出)流體連接，從而允許肺遠(yuǎn)側(cè)(例如靠近胸腔邊界)的多個(gè)部分接收和排出空氣。近側(cè)球囊14和遠(yuǎn)側(cè)球囊21在氣道10中生成與大氣有效隔離的區(qū)域。

在肺泡11被確定因肺氣腫而擴(kuò)大或者被確定受到慢性支氣管炎或其他限制氣體傳遞的疾病折磨的情況下，微波消融導(dǎo)管16可插入或者接近肺泡11。一旦這樣安置，就可經(jīng)由真空端口18抽吸真空。由于該真空，肺泡11內(nèi)的空氣將被抽出并且肺泡有效塌縮。該塌縮也稱(chēng)作誘發(fā)性肺不張。肺泡11或者受到施加真空影響的組織的塌縮導(dǎo)致組織圍繞微波消融導(dǎo)管16塌縮。應(yīng)該注意，雖然參照?qǐng)D1涉及到單個(gè)肺泡，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)認(rèn)識(shí)到，由于正常的側(cè)支通氣，這些方法可能影響多個(gè)肺泡并且使用單數(shù)還是復(fù)數(shù)應(yīng)該不限制本公開(kāi)的范圍。該塌縮(即，空氣移除)使得待用微波消融導(dǎo)管16治療的區(qū)域的介電常數(shù)大大均勻，從而導(dǎo)致一致的治療效果和更加可預(yù)測(cè)的結(jié)果?？蛇x或附加地，諸如無(wú)菌鹽水的液體也能被注入肺泡中以再次將該區(qū)域的介電常數(shù)均勻化并且增加待治療區(qū)域(例如肺軟組織)的磁化率。磁化率指的是材料將微波能量轉(zhuǎn)換成熱的能力。在這種情況下，熱用于封閉肺泡和/或肺泡中的血管(包括微血管)。通過(guò)首先將組織置于真空下并隨后注入無(wú)菌鹽水，組織可以更加善于吸收無(wú)菌鹽水，從而導(dǎo)致組織更大的磁化率。微波能量的施加將肺泡11或接近肺泡的組織消融。該消融或凝固可以在肺泡處于塌縮狀態(tài)的同時(shí)進(jìn)行，以將肺泡熱固定在塌縮狀態(tài)并減小其體積。組織的消融導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性以及細(xì)胞膜的總體損壞，導(dǎo)致形成凝固塊，凝固塊隨著時(shí)間可以被身體吸收，重要地是不再能夠執(zhí)行任何生理功能。該過(guò)程可以稱(chēng)作凝固性壞死。

通常認(rèn)為當(dāng)組織溫度達(dá)到大約45℃時(shí)開(kāi)始凝固，當(dāng)溫度增加到50和55℃之間時(shí)能量施加時(shí)長(zhǎng)明顯減少，并且大約在60-100℃立即發(fā)生壞死，在100℃以上組織實(shí)際上汽化和碳化。對(duì)于來(lái)自微波發(fā)生器(下述)的功率和能量施加時(shí)長(zhǎng)的控制使得能夠有效地控制熱吸收輪廓并進(jìn)行組織的選擇性治療。

凝固性壞死當(dāng)特別瞄準(zhǔn)在肺中時(shí)具有兩個(gè)有益效果。在患者患有肺氣腫的情況下，患病肺泡11或者甚至肺的更大部分能夠有效地熔合，從而導(dǎo)致胸腔中的死氣室的體積減小。其次，凝固性壞死能夠有效地封閉血管，尤其是肺血管，這些血管將血流引向由于肺氣腫或慢性支氣管炎或其他疾病而變得無(wú)效的肺部分。如果適當(dāng)瞄準(zhǔn)，就可以保持系統(tǒng)血管，使得在從肺的呼吸功能移除時(shí)，肺組織不會(huì)由于缺少系統(tǒng)血流而退化，尤其是在治療區(qū)域遠(yuǎn)側(cè)的肺組織。此外，流到治療區(qū)域遠(yuǎn)側(cè)區(qū)域的肺血液被保持。另外，在一些情況中，可能期望封閉或者以其他方式退化系統(tǒng)血管(例如僅僅在被治療肺泡內(nèi)的系統(tǒng)血管)，從而促進(jìn)肺泡或其他治療區(qū)域的組織破壞。

根據(jù)本公開(kāi)，通過(guò)瞄準(zhǔn)待治療區(qū)域的微血管(例如小于1mm的血管)，可以有效地使得流向肺特定區(qū)域的血液骨架化(skeletonzie)，如將參照?qǐng)D2在一些細(xì)節(jié)上描述的那樣。通過(guò)骨架化，本公開(kāi)旨在部分地描述封閉較小血管而不封閉較大血管的系統(tǒng)和方法。這樣使得這些較大的血管能夠繼續(xù)將供血到肺中的更遠(yuǎn)側(cè)，而更可能將血液直接供應(yīng)到患病區(qū)域并且在氣體交換上無(wú)效的較小血管能夠被封閉。如下更詳細(xì)概述的那樣，該骨架化通過(guò)緊密控制治療裝置的安置、治療功率和時(shí)長(zhǎng)、以及幫助治療并且緊密瞄準(zhǔn)期望治療區(qū)域的其他因素而實(shí)現(xiàn)。在本文描述的規(guī)劃過(guò)程的一部分是確定是否完全凝固和封閉肺泡，如上所述，確定是治療區(qū)域使得該區(qū)域中低于特定尺寸的所有脈管系統(tǒng)被封閉，有效地將其骨架化，還是對(duì)于給定環(huán)境而言另一治療選項(xiàng)或組合最佳。

結(jié)果，上述程序不僅治療通氣量(v)，而且治療灌注量(q)。通過(guò)減小對(duì)于呼吸無(wú)效的肺體積(例如擴(kuò)大肺泡)以允許肺的其他部分?jǐn)U張而填充增加的體積，來(lái)增加通氣量。其次，由于用于肺功能的凝固血管的轉(zhuǎn)向效果而增加了灌注量。否則會(huì)被引向肺的這些無(wú)效部分的血流現(xiàn)在被分流到效率更高的區(qū)域。與有助于v增加的體積增加非常相似，肺具有大大擴(kuò)張的血流量q而不明顯增加血壓的能力。在一些情況下，量可以增加四倍而不明顯增加肺內(nèi)的壓力(例如在快跑時(shí))。因此，血液從肺的無(wú)效部分轉(zhuǎn)向至肺的有效部分在恒定的流量下產(chǎn)生了更多的氣體傳遞，而沒(méi)有增加血壓。

可用在微波消融導(dǎo)管16中的示例性微波消融天線結(jié)構(gòu)例如在以下文獻(xiàn)中描述:2013年3月15日提交的題為”微波消融導(dǎo)管及其利用方法”的共同未決的美國(guó)公開(kāi)申請(qǐng)no.2014/0046315、2013年3月15日提交的題為”微波能量輸送裝置和系統(tǒng)”的美國(guó)公開(kāi)專(zhuān)利申請(qǐng)no.2014/0276739、2014年3月28日提交的題為”降壓同軸微波消融施加器及其制造方法”的美國(guó)公開(kāi)專(zhuān)利申請(qǐng)no.2014/0290830、以及2015年8月20日提交的題為”用于球形消融的系統(tǒng)和方法”的美國(guó)申請(qǐng)no.14/831,467，每篇文獻(xiàn)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用結(jié)合與此。下面詳細(xì)描述示例性微波消融天線的其它細(xì)節(jié)。

圖1b示出了圖1a中的實(shí)施例的變型，其中，不是僅僅依賴(lài)于真空來(lái)減小肺泡11的尺寸，而是能夠采取更加機(jī)械的方法。如圖1b所示，ewc12導(dǎo)航至所關(guān)注的肺泡11附近，但是，不是延長(zhǎng)具有單個(gè)能量輻射器的單個(gè)微波消融導(dǎo)管16，而是能夠?qū)⒍鄠€(gè)小的針狀消融探頭17容納在消融導(dǎo)管16中并且釋放到肺泡11內(nèi)，如圖1b所示。消融探頭17可以是針狀，或者可以具有小的鉤或倒鉤以嚙合組織。如上所述，肺泡11是特別沒(méi)有彈性的，而且結(jié)構(gòu)脆弱。通過(guò)對(duì)消融探頭17通電，能夠在肺泡的壁中形成小的凝固區(qū)域。凝固區(qū)域可以比未治療區(qū)域具有更強(qiáng)的結(jié)構(gòu)性能。倒鉤或鉤、或者組織的局部碳化以及與消融探頭17的粘附允許機(jī)械力在治療組織中施加到該新的彈性凝固物。通過(guò)將消融探頭17退回到消融導(dǎo)管16中，能夠在進(jìn)一步治療之前大大減小肺泡的尺寸，如圖1c所示。這可以機(jī)械地執(zhí)行或者與從真空部分18施加真空相結(jié)合地執(zhí)行。一旦一起抽回，就可以拔出圖1b所示的消融探頭。肺泡11應(yīng)該通過(guò)借助真空端口18施加抽吸而留在收縮狀態(tài)。然后可插入第二微波消融導(dǎo)管16以進(jìn)行進(jìn)一步治療，如上結(jié)合圖1a所述。本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)認(rèn)識(shí)到，在該實(shí)施例中，消融探頭17可以是微波消融探頭或射頻(rf)消融探頭，而不脫離本公開(kāi)的范圍。rf消融探頭能夠進(jìn)行基于電流的熱消融并且需要連接到rf發(fā)生器(未示出)。

與圖1a的實(shí)施例一樣，在圖1b的實(shí)施例中，可以將無(wú)菌鹽水或另一流體注入治療區(qū)域，從而增加待治療區(qū)域中的磁化率。如果使用rf消融，那么注入鹽水還會(huì)減小組織的阻抗屏障，從而改進(jìn)熱消融效率?？梢岳玫夹g(shù)，由此在抽吸空氣之后，將無(wú)菌鹽水注入肺泡，使其再擴(kuò)張。此時(shí)，可將消融探頭17插入肺泡的組織并通電。鹽水減小了阻抗并且促進(jìn)了有效的熱消融。在通電之后，消融探頭17可退回并且重復(fù)以下循環(huán)：抽吸、注入鹽水、插入消融探頭17和通電。通過(guò)這樣執(zhí)行多次，能夠改變肺泡的結(jié)構(gòu)以增加其韌性并且減小過(guò)度膨脹的肺泡的松弛。此外，重復(fù)瞄準(zhǔn)消融能夠?qū)崿F(xiàn)與本文其它地方描述相同的血管封閉和體積減小。盡管在這里參照rf進(jìn)行描述，但也可以使用微波消融探頭。

類(lèi)似地，在更多腹腔鏡手術(shù)方法中，能夠在肺的部分的外表面上形成點(diǎn)消融，點(diǎn)消融用于生成用于肺的機(jī)械變形的點(diǎn)。在肺的很大部分需要機(jī)械變形的情況下，該方法特別有用。此外，能夠以三角方式使用組合的內(nèi)部方法和外部方法，從而產(chǎn)生期望的結(jié)果。

圖2示出了ewc12的不同設(shè)置，其中微波消融導(dǎo)管16在近側(cè)球囊14和遠(yuǎn)側(cè)球囊21之間引出，而不是在ewc12的遠(yuǎn)端引出。ewc在其中保持充足的空間以允許空氣流到肺中更遠(yuǎn)的區(qū)域。近側(cè)球囊14和遠(yuǎn)側(cè)球囊21擴(kuò)張以有效地將氣道10a與氣道10的其它部分隔離。微波消融導(dǎo)管16延伸到氣道中，與ewc12相距一定距離。抽吸(可能與無(wú)菌鹽水相結(jié)合)可以經(jīng)由真空端口18選擇性施加。然而，如所示，圖2的示例主要與血管28的選擇性治療相關(guān)，而不影響相關(guān)的下游血管分支30。通過(guò)將治療區(qū)32移動(dòng)到從血管30充分移除的位置，并且確認(rèn)適當(dāng)?shù)闹委煿β屎蜁r(shí)長(zhǎng)，能夠有效地封閉血管28而不損壞血管30。結(jié)果，通過(guò)將血液僅僅送到被確認(rèn)為能夠有效工作的區(qū)域，起初會(huì)流過(guò)血管28的血液現(xiàn)在會(huì)流過(guò)血管30和血管32(以及其它血管)，從而導(dǎo)致q有效增加，這會(huì)促進(jìn)氣體交換。

圖2示出了微波消融導(dǎo)管16的使用，其中微波能量的投射和控制能夠?qū)е卵?8的加熱和封閉，而不會(huì)對(duì)氣道10a的壁產(chǎn)生不可逆的損壞。這可以伴隨使用施加到氣道10a的一種或多種冷卻劑?？梢允褂谜婵斩丝?8作為進(jìn)入路徑用這些冷卻劑沖洗氣道10a并在治療之后隨后移除冷卻劑。這類(lèi)病灶消融的技術(shù)例如在授予brannan的題為“包括超聲換能器陣列和相控天線陣列的能量輸送裝置、以及使用該能量輸送裝置調(diào)節(jié)輻射到組織中的消融場(chǎng)的方法”的美國(guó)專(zhuān)利no.8,636,664中描述，其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用結(jié)合于此。這類(lèi)病灶消融的技術(shù)能夠在具有或沒(méi)有局部超聲成像系統(tǒng)的情況下執(zhí)行，以確保適當(dāng)?shù)姆胖貌⒂^察治療效果。

利用加熱至45℃和60℃之間以實(shí)現(xiàn)凝固的上述效果，可以以100w的功率在大約5分鐘內(nèi)實(shí)現(xiàn)直徑達(dá)到3mm的血管的有效凝固和堵塞。結(jié)果，能夠在患者內(nèi)相對(duì)快速地治療多個(gè)部位，并且患者應(yīng)當(dāng)經(jīng)歷v和q的近似即刻變化，從而改進(jìn)肺功能并且減輕肺氣腫和慢性支氣管炎的癥狀。

圖3示出了本公開(kāi)的另一實(shí)施例，其中定向微波消融導(dǎo)管16a從ewc12引出。ewc12的遠(yuǎn)端用作真空端口18。在該系統(tǒng)中，ewc12導(dǎo)航接近期望的位置，在這里靠近肺泡11。一旦近似定位并且近側(cè)球囊14擴(kuò)張，可形成為球囊導(dǎo)管20的一部分的微波消融導(dǎo)管16a就能從ewc12延伸。球囊導(dǎo)管20可以旋轉(zhuǎn)以適當(dāng)?shù)胤胖枚ㄏ蛭⒉ㄏ谔炀€16a，使其指向治療組織。一旦旋轉(zhuǎn)完成，遠(yuǎn)側(cè)球囊21就可膨脹以將定向微波消融天線16a固定在適當(dāng)位置，并且可進(jìn)行治療?？蓮恼婵赵?未示出)通過(guò)在ewc遠(yuǎn)端中的真空端口18再次施加抽吸，以通過(guò)拉動(dòng)在微波消融導(dǎo)管16a附近的待治療組織而實(shí)現(xiàn)肺泡的塌縮和介電常數(shù)的均勻化。在某些情況下，均勻化導(dǎo)致治療區(qū)域的介電常數(shù)增加，這又導(dǎo)致微波波長(zhǎng)較短并且病灶的能量輸送改進(jìn)。此外，單獨(dú)的塌縮或者與諸如無(wú)菌鹽水的流體的注入相結(jié)合的塌縮增加了待治療區(qū)域的磁化率，從而促進(jìn)微波能量轉(zhuǎn)換成熱的效率更大。在整個(gè)設(shè)定和治療期間，超出遠(yuǎn)側(cè)球囊21的遠(yuǎn)側(cè)區(qū)域仍然可通過(guò)球囊導(dǎo)管20的開(kāi)口遠(yuǎn)端接收氣流。

回頭參照?qǐng)D2，盡管微波消融導(dǎo)管16被描述為從ewc12引出，但是本公開(kāi)不受此限制。微波消融導(dǎo)管16可諸如圖3所示從球囊導(dǎo)管20之類(lèi)的中間導(dǎo)管引出，其中真空端口如圖3所示定位。這樣的設(shè)置可以在供治療的氣道內(nèi)適當(dāng)?shù)胤胖煤托D(zhuǎn)微波消融導(dǎo)管，如圖2所示。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員清楚的對(duì)于本公開(kāi)的機(jī)械方面的這些和其他改善應(yīng)當(dāng)認(rèn)為落入本公開(kāi)的范圍內(nèi)。

由于肺泡11或其他組織塌縮、移除空氣以使治療區(qū)域中的介電常數(shù)均勻化、并且使用一個(gè)或多個(gè)本文所述的微波消融天線結(jié)構(gòu)，能夠形成高度可控的球形消融。這些消融的可重復(fù)性使它們自身適合于為了能夠準(zhǔn)確放置微波消融導(dǎo)管16以實(shí)現(xiàn)本文所述的期望治療而規(guī)劃的預(yù)程序。

本公開(kāi)的另一方面旨在一種用于識(shí)別治療位置并測(cè)量治療效果的系統(tǒng)和方法。該系統(tǒng)中的第一步驟是執(zhí)行肺功能測(cè)試(pft)。pft可包括物理檢查、胸部x光和肺功能測(cè)試。這些肺功能測(cè)試包括測(cè)試肺的機(jī)理和能力的肺活量測(cè)定?？梢允褂闷渌麥y(cè)試來(lái)確定四肺容積和四肺容量。這八個(gè)容積和要素的曲線圖連同呼吸表在圖4中示出。能夠測(cè)量最大的吸氣和呼氣壓力，能夠使用六分鐘走路測(cè)試來(lái)測(cè)量氧減飽和度，并且能夠進(jìn)行動(dòng)脈血?dú)怏w分析。利用該信息，能夠確定對(duì)狀況影響的理解和患者正面臨的挑戰(zhàn)。

在pft之后，能夠進(jìn)行肺的計(jì)算機(jī)斷層攝影(ct)掃描。該ct掃描可以使錐束ct掃描，能夠用于幾個(gè)用途。首先，能夠分析從ct掃描產(chǎn)生的圖像的結(jié)果以識(shí)別低密度區(qū)域。低密度區(qū)域是組織密度小于周?chē)M織密度的區(qū)域。這對(duì)于患有肺氣腫的患者可特別有用，因?yàn)閿U(kuò)張的松弛肺泡或大泡提供的圖像會(huì)具有明顯黑的區(qū)域，從而表示它們主要是空氣，幾乎沒(méi)有組織將這些擴(kuò)大的肺泡分開(kāi)。由于該低密度，使用3d圖像處理的圖像分析特別有用，因?yàn)閷D像密度(以亨氏單位或hu測(cè)量)低于某個(gè)閾值(例如-950hu)的區(qū)域識(shí)別為近似與空氣相同。該3d渲染相對(duì)直接，即使粗糙的閾值也能用于將擴(kuò)大的肺泡與組織區(qū)分開(kāi)，并且識(shí)別它們?cè)赾t圖像中的位置。這些粗糙的閾值然后能夠被渲染成肺的患病區(qū)域的3d模型。

單獨(dú)地，可處理ct圖像數(shù)據(jù)以識(shí)別肺中的所有脈管系統(tǒng)。能夠再次生成該脈管系統(tǒng)的3d模型。來(lái)自ct圖像的脈管系統(tǒng)的3d映射的示例在圖5中示出，圖5示出了右肺的脈管系統(tǒng)、以及左肺的體積和表面渲染。用于生成3d體積渲染的技術(shù)在2015年8月10日提交的題為“治療程序規(guī)劃系統(tǒng)和方法”的美國(guó)專(zhuān)利序列no.14/821,950中描述，其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用結(jié)合于此。應(yīng)理解，脈管系統(tǒng)的3d圖的生成可能比低密度區(qū)域的生成更具挑戰(zhàn)性。作為從ct掃描生成脈管系統(tǒng)3d圖的替代，可以單獨(dú)地進(jìn)行血管造影或ct血管造影。在血管造影中，射線照相流體被注入患者并且用于識(shí)別圖像中脈管系統(tǒng)的精確位置。通過(guò)添加這些射線照相流體而更容易識(shí)別脈管系統(tǒng)，因?yàn)樗鼈冊(cè)趚射線圖像和ct圖像中的分辨率要清楚得多。在進(jìn)行ct血管造影的情況下，脈管系統(tǒng)的圖像能夠配準(zhǔn)到映射肺中低密度的圖像，以產(chǎn)生揭示脈管系統(tǒng)與低密度區(qū)域的交互作用的復(fù)合圖像組。

本公開(kāi)的另一替換實(shí)施例利用諸如正電子發(fā)射斷層掃描(pet)的代謝成像技術(shù)。pet使用吞下或注入的放射性材料，對(duì)代謝活動(dòng)成像。高代謝活動(dòng)區(qū)域具有高發(fā)射性，低代謝活動(dòng)區(qū)域具有低發(fā)射性。許多裝置執(zhí)行組合的pet/ct成像技術(shù)，這被證明是相當(dāng)準(zhǔn)確的。與本公開(kāi)相關(guān)，pet/ct掃描能夠初始用于識(shí)別肺中的顯示代謝活動(dòng)很少的區(qū)域。這些區(qū)域應(yīng)該緊密對(duì)應(yīng)于過(guò)度膨脹肺泡的區(qū)域。在這些區(qū)域中的代謝活動(dòng)很少，因?yàn)樗鼈儙缀醵加煽諝鈽?gòu)成。這樣，能夠利用pet/ct圖像組來(lái)識(shí)別導(dǎo)航和治療所應(yīng)該導(dǎo)向的低密度區(qū)域。

通過(guò)仔細(xì)分析脈管系統(tǒng)及其與低密度區(qū)域的交互，能夠確定可能受到利用微波消融的治療影響的脈管系統(tǒng)的身份。該分析能夠識(shí)別要封閉血管以產(chǎn)生防止血液繼續(xù)通過(guò)該血管循環(huán)的分流的位置。該分析能夠識(shí)別這樣的血管，該血管盡管靠近待治療區(qū)域但是太大，并且會(huì)由于血流受到消融影響而經(jīng)歷過(guò)大的熱沉效應(yīng)。結(jié)果，盡管靠近消融區(qū)域，這些血管也不會(huì)有被封閉或凝固以及有效地對(duì)通過(guò)該血管的血液的所有遠(yuǎn)側(cè)區(qū)域供給不足的危險(xiǎn)。再舉例來(lái)說(shuō)，只有小于3mm的血管可能被作為目標(biāo)并且治療限于大約100w、5分鐘，以控制消融區(qū)域的尺寸。

另外如上所述，因?yàn)楸竟_(kāi)構(gòu)思的微波消融導(dǎo)管16能夠被準(zhǔn)確控制，并且在許多情況下生成球形消融區(qū)域，所以能夠生成交叉消融的完整消融規(guī)劃，以在最小化治療對(duì)健康組織的影響的同時(shí)確保所有期望治療的組織能夠被治療。

圖6示出了根據(jù)結(jié)合圖1-3所示的方法正在治療的肺的脈管系統(tǒng)區(qū)域。在圖6中，示出了低密度區(qū)域11跨越多個(gè)血管10a、10b、10c。血管10a和10c的直徑小于3mm。血管10和10b大于3mm。結(jié)果，當(dāng)圖1-3所示的微波消融導(dǎo)管16進(jìn)入血管附近的氣道使得在激活時(shí)產(chǎn)生消融區(qū)域13的時(shí)候，生成的凝固區(qū)域包圍血管10a和10c，但是不封閉血管10或10b。然而，通過(guò)凝固血管10a和10c，生成擴(kuò)大的治療區(qū)域15。該治療區(qū)域包圍的區(qū)域在這種情況下與低密度區(qū)域11未精確同延，但是治療為低密度區(qū)域給養(yǎng)的脈管系統(tǒng)。此外，因?yàn)檠?0和10b的尺寸，對(duì)于低密度區(qū)域之外的健康組織的影響最小化，血液繼續(xù)流動(dòng)通過(guò)包括10b的這些血管，盡管直接流過(guò)消融區(qū)域。本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)認(rèn)識(shí)到，雖然示出為2d圖示，但是這些治療區(qū)域和低密度區(qū)域?qū)嶋H上是3d空間，并且能夠示出為類(lèi)似于圖5所示的3d體積，而不脫離本公開(kāi)的范圍。此外，盡管以簡(jiǎn)化形式示出，但是諸如醫(yī)師的本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠識(shí)別可能與肺的肺形態(tài)相關(guān)的血管、以及與用于維持組織的肺的系統(tǒng)供血相關(guān)的血管，使得關(guān)于圖6所述的治療集中于治療肺血管。

本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)理解，本文已經(jīng)分開(kāi)描述了體積減小和脈管封閉或堵塞，然而它們都是微波消融的自然結(jié)果，因此例如盡管僅僅參照體積減小描述了圖1，但是在正治療組織附近的血管、尤其是發(fā)生氣體交換的微脈管也將被治療和封閉。結(jié)果，在進(jìn)行用于體積減小的治療的同時(shí)，也會(huì)發(fā)生血液流分流的治療，類(lèi)似地，在進(jìn)行用于血液流分流的治療時(shí)，也會(huì)經(jīng)歷一定量的體積減小。對(duì)于早期患者，該體積減小可能沒(méi)有對(duì)于晚期患者那么重要，但是不管怎樣至少在一定程度上起作用。

本公開(kāi)的另一方面是軟件應(yīng)用，其中在圖像(2d或3d)或模型中示出消融區(qū)域13，并且醫(yī)師能夠調(diào)節(jié)和修改期望的消融區(qū)域以最大程度限制對(duì)健康組織的損壞，并且最大程度地治療患病組織。在選擇更大功率或時(shí)長(zhǎng)時(shí)，消融區(qū)域13可能改變，軟件應(yīng)用能夠分析脈管系統(tǒng)并且識(shí)別可能的治療區(qū)域15。這會(huì)使得醫(yī)師能夠最優(yōu)化消融區(qū)域13并且最優(yōu)化對(duì)健康組織的不期望影響，尤其是沿著脈管系統(tǒng)比消融區(qū)域13更靠遠(yuǎn)側(cè)的組織。此外，上述軟件應(yīng)用可包括諸如滑尺的用戶輸入，這允許醫(yī)師在特定消融區(qū)域中基于對(duì)體積減小或脈管堵塞的偏好來(lái)修改治療區(qū)域。在某些情況下，可以向醫(yī)師呈現(xiàn)必須選擇執(zhí)行一種或另一種的圖示，以最好地保存健康組織，并且軟件應(yīng)用能夠基于治療所影響的患病組織與健康組織的預(yù)定最小比率來(lái)提供確定最佳做法的引導(dǎo)。附加的量度可包括治療的患病體積與治療組織的總體積的比率。例如，最小切除可設(shè)定在50％，由此將建議的消融規(guī)劃僅限于多于一半治療組織患病的情況。

圖7示出了電磁導(dǎo)航(emn)系統(tǒng)10，其配置用于核查ct圖像數(shù)據(jù)(例如關(guān)于低密度和脈管樹(shù)識(shí)別的上述圖像數(shù)據(jù))以識(shí)別一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)、規(guī)劃通向被識(shí)別目標(biāo)的路徑(規(guī)劃階段)、將延長(zhǎng)工作通道(ewc)12導(dǎo)航至目標(biāo)(導(dǎo)航階段)、并且確認(rèn)ewc12在目標(biāo)內(nèi)的放置。一個(gè)這類(lèi)emn系統(tǒng)是目前由medtronic出售的electromagneticnavigation系統(tǒng)。

如圖7所示，延長(zhǎng)工作通道12是導(dǎo)管引導(dǎo)組件31的一部分。在實(shí)踐中，延長(zhǎng)工作通道12被插入用于進(jìn)入患者“p”的管腔網(wǎng)絡(luò)的支氣管鏡30。具體地，導(dǎo)管引導(dǎo)組件31的ewc12可插入用于導(dǎo)航通過(guò)患者管腔網(wǎng)絡(luò)的支氣管鏡30的工作通道。包括傳感器34的可定位引導(dǎo)件(lg)32被插入延長(zhǎng)工作通道12并且鎖定就位，使得傳感器34超出延長(zhǎng)工作通道12的遠(yuǎn)側(cè)末端延長(zhǎng)期望距離。能夠?qū)С鲈诖艌?chǎng)內(nèi)傳感器34相對(duì)于基準(zhǔn)坐標(biāo)系以及因此相對(duì)于延長(zhǎng)工作通道12的遠(yuǎn)端的位置和取向(6dof)。導(dǎo)管引導(dǎo)組件31當(dāng)前由medtronic以手術(shù)套件或者edge^tm手術(shù)套件的名稱(chēng)推銷(xiāo)和出售，并且能夠用于本公開(kāi)。對(duì)于導(dǎo)管引導(dǎo)組件40的更詳細(xì)的描述，參照由ladtkow等人2013年3月15日提交的共同所有的美國(guó)公開(kāi)專(zhuān)利申請(qǐng)no.2014/0046315、以及美國(guó)專(zhuān)利no.7,233,820，其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用結(jié)合于此。

系統(tǒng)100大致包括：配置成支撐患者“p”的手術(shù)臺(tái)36；配置成穿過(guò)患者“p”的嘴插入患者“p”的氣道中的支氣管鏡30；耦接到支氣管鏡30的監(jiān)控設(shè)備38(例如，視頻顯示器，用于顯示從支氣管鏡30的視頻成像系統(tǒng)接收的視頻圖像)；跟蹤系統(tǒng)40，包括跟蹤模塊42、多個(gè)參考傳感器44和發(fā)射墊46(也稱(chēng)作em場(chǎng)發(fā)生器)；以及計(jì)算裝置48，其包括用于輔助路徑規(guī)劃、識(shí)別目標(biāo)組織、導(dǎo)航至目標(biāo)組織、確認(rèn)延長(zhǎng)工作通道12或者穿過(guò)其中的適當(dāng)裝置(例如微波消融導(dǎo)管16)相對(duì)于目標(biāo)50(圖6和8)的放置、以及監(jiān)控微波能量施加到目標(biāo)50的軟件和/或硬件。

繼續(xù)參照?qǐng)D7，系統(tǒng)100還包括能夠插入延長(zhǎng)工作通道12以接近目標(biāo)50的微波消融導(dǎo)管16。微波消融導(dǎo)管16耦接到微波發(fā)生器52。在一個(gè)實(shí)施例中，微波消融導(dǎo)管16還耦接到輻射計(jì)54，輻射計(jì)54能夠用于檢測(cè)組織狀況的改變，如2015年8月21日提交的共同所有且共同未決的題為“用于規(guī)劃、監(jiān)控和確認(rèn)治療的系統(tǒng)和方法”的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)no.14/831,983中更詳細(xì)描述的那樣，該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用結(jié)合于此。雖然輻射計(jì)54示出為與微波消融裝置16分離的部件，但是在實(shí)施例中，輻射計(jì)54可結(jié)合至微波消融導(dǎo)管16或者微波發(fā)生器52中。微波發(fā)生器52配置成將微波能量供應(yīng)到微波消融導(dǎo)管16以消融目標(biāo)50。一個(gè)示例性微波發(fā)生器52是目前由medtronic出售的emprint^tm微波消融系統(tǒng)。下面將參照?qǐng)D8和9更詳細(xì)地描述關(guān)于微波消融導(dǎo)管16的其他細(xì)節(jié)。

計(jì)算裝置48可以是包括處理器和存儲(chǔ)介質(zhì)的任何適當(dāng)?shù)挠?jì)算裝置，其中處理器能夠執(zhí)行存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)上的指令。計(jì)算裝置48還可包括數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)庫(kù)配置成存儲(chǔ)患者數(shù)據(jù)、包括ct圖像的ct數(shù)據(jù)組、導(dǎo)航規(guī)劃和任何其他這類(lèi)數(shù)據(jù)。盡管未清楚示出，但是計(jì)算裝置48可包括輸入部，或者還可配置成接收ct數(shù)據(jù)組和本文所述的其他數(shù)據(jù)。此外，計(jì)算裝置48包括顯示器，顯示器配置成顯示例如下面描述的圖形用戶界面。計(jì)算裝置48可連接到一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)這些網(wǎng)絡(luò)可訪問(wèn)一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)。

對(duì)于路徑規(guī)劃階段，計(jì)算裝置48利用計(jì)算機(jī)斷層攝影(ct)圖像數(shù)據(jù)，用于生成和瀏覽患者“p”的氣道的三維模型，使得能夠在三維模型上識(shí)別目標(biāo)50(自動(dòng)、半自動(dòng)或手動(dòng))，并且允許確定經(jīng)過(guò)患者“p”的氣道到達(dá)目標(biāo)50的路徑。更具體地，對(duì)ct掃描進(jìn)行處理并集合成三維ct體積，然后利用該三維ct體積生成患者“p”的氣道的三維模型。三維模型可顯示在與計(jì)算裝置48相關(guān)的顯示器上，或者以任何其他適當(dāng)方式顯示。使用計(jì)算裝置48，呈現(xiàn)三維模型或從三維模型生成的二維圖像的各個(gè)視圖?？梢圆僮魅S模型以有利于在三維模型或二維圖像上識(shí)別目標(biāo)50，并且選擇經(jīng)過(guò)患者“p”的氣道以接近目標(biāo)50的適當(dāng)路徑。一旦被選擇，路徑規(guī)劃、3d模型和從其導(dǎo)出的圖像就能保存并輸出到導(dǎo)航系統(tǒng)以供在導(dǎo)航階段期間使用。一個(gè)這類(lèi)規(guī)劃軟件是目前由medtronic出售的規(guī)劃套件。這類(lèi)規(guī)劃軟件的細(xì)節(jié)在2013年3月15日提交的題為“路徑規(guī)劃系統(tǒng)和方法”的共同所有且共同未決的美國(guó)公開(kāi)專(zhuān)利申請(qǐng)no.2014/027044中描述。

對(duì)于目標(biāo)識(shí)別，與目前出售的軟件不同，根據(jù)本公開(kāi)，除了核查ct圖像以識(shí)別代表病變或腫瘤的鈣化的能力以外，ct圖像數(shù)據(jù)、用于分析ct圖像數(shù)據(jù)的軟件應(yīng)用還能夠檢測(cè)和識(shí)別在ct圖像中的低密度區(qū)域、以及脈管系統(tǒng)(根據(jù)3d圖像分析或者通過(guò)結(jié)合血管造影、ct血管造影數(shù)據(jù)或pet/ct圖像分析)。這些不同的數(shù)據(jù)組可從多個(gè)不同圖像組生成，能夠被融合、層疊或者以其他方式配準(zhǔn)在一起，使得來(lái)自每個(gè)數(shù)據(jù)組的相關(guān)數(shù)據(jù)能夠以可用的形式呈現(xiàn)，從而能夠識(shí)別待治療區(qū)域(例如低密度區(qū)域)、圍繞該待治療區(qū)域的脈管系統(tǒng)、以及通向該目標(biāo)的氣道。這樣，根據(jù)本公開(kāi)，規(guī)劃軟件允許醫(yī)師識(shí)別低密度區(qū)域、圍繞該低密度區(qū)域的脈管系統(tǒng)以瞄準(zhǔn)封閉和凝固，或者避免微波消融設(shè)定的功率和時(shí)長(zhǎng)以及其他參數(shù)的調(diào)節(jié)，從而識(shí)別預(yù)測(cè)消融區(qū)域會(huì)如何影響組織(直接治療的組織和治療位置遠(yuǎn)側(cè)的組織)，并且最終結(jié)合上述的路徑規(guī)劃和下述的導(dǎo)航特性。

本公開(kāi)的另一方面是預(yù)測(cè)結(jié)果應(yīng)用。對(duì)于本文所述的所有程序，接著會(huì)進(jìn)行ct成像并且很可能進(jìn)行肺功能測(cè)試。這些數(shù)據(jù)(尤其是ct圖像數(shù)據(jù)并且尤其是對(duì)比劑增強(qiáng)的ct成像或pet/ct成像)能夠被收集以試圖識(shí)別與本文所述治療相關(guān)的實(shí)際結(jié)果，并且最少確定是否需要后續(xù)程序。通過(guò)將實(shí)際結(jié)果與治療參數(shù)相比較，能夠向醫(yī)師提供更好的指導(dǎo)。更重要地，在給定多種因子的情況下，規(guī)劃軟件(上述)能夠依賴(lài)該數(shù)據(jù)來(lái)調(diào)節(jié)期望的治療區(qū)域，所述因子包括治療的肺泡11的尺寸、在治療區(qū)域中的血管尺寸、在肺中的位置(例如哪個(gè)分支)、消融的功率和時(shí)長(zhǎng)等等。結(jié)果，隨著時(shí)間推移，規(guī)劃軟件中的預(yù)測(cè)被改善以提供更高的準(zhǔn)確性。

上述pet/ct成像可以特別用于確定消融效果。pet/ct成像通過(guò)將消融區(qū)域中的血管清楚地識(shí)別為代謝活動(dòng)很少或沒(méi)有的區(qū)域，而提供了在消融區(qū)域中的血管封閉的準(zhǔn)確的詳細(xì)結(jié)果。實(shí)際上，pet/ct成像具有將血管分辨率降為1mm的能力。這種清晰度在顯示微脈管系統(tǒng)的封閉和凝固-壞死邊界時(shí)是特別有用的。相比之下，傳統(tǒng)的ct和ct血管造影不可以清楚地分辨在以其他方式可識(shí)別的消融區(qū)域中的血管封閉。這種清晰度可用于確保完全治療患病區(qū)域。

本文所述的規(guī)劃軟件的另一方面是從本文所述的若干方面建議方案的能力，這些方面包括所需工具、功率、時(shí)長(zhǎng)、是否也需要栓塞、以及其他參數(shù)，參數(shù)包括用無(wú)菌鹽水或具有高磁化率的另一流體對(duì)軟組織的磁化率修正，這些參數(shù)被認(rèn)為與成功的結(jié)果相關(guān)。因而，例如參照在用戶界面上的滑塊(該滑塊關(guān)于程序更集中于體積減小還是更集中于血流分流)，當(dāng)醫(yī)師滑動(dòng)該滑塊時(shí)，建議方案、所需工具等可都改變?yōu)榈竭_(dá)醫(yī)師心里偏好的期望結(jié)果。

對(duì)于導(dǎo)航階段，利用六自由度的電磁跟蹤系統(tǒng)40來(lái)執(zhí)行圖像、路徑和導(dǎo)航的配準(zhǔn)，不過(guò)也可構(gòu)思其他配置，所述電磁跟蹤系統(tǒng)例如類(lèi)似于brown等人的題為“用于在肺內(nèi)導(dǎo)航的系統(tǒng)和方法”的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)no.14/753,288以及公開(kāi)pct申請(qǐng)no.wo00/10456和no.wo01/67035中公開(kāi)的電磁跟蹤系統(tǒng)或者其他合適的定位測(cè)量系統(tǒng)，以上專(zhuān)利申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容均通過(guò)引用結(jié)合于此。如上所述，可定位引導(dǎo)件32和傳感器34配置用于通過(guò)延長(zhǎng)工作通道12插入患者“p”的氣道中(利用或不利用支氣管鏡30)，并且可經(jīng)由鎖定機(jī)構(gòu)選擇性地相對(duì)彼此鎖定。盡管本文大致關(guān)于使用位于可定位引導(dǎo)件上的傳感器34進(jìn)行了描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)理解傳感器可位于ewc12上或者插入穿過(guò)ewc12的器械上，例如微波消融導(dǎo)管16或者尺寸和形狀定為利用或者不利用ewc12在肺內(nèi)導(dǎo)航的其他診斷和治療器件。

如圖7所示，發(fā)射墊46定為在患者“p”下方。發(fā)射墊46也可設(shè)置為固定到桿(未示出)的平面安裝的床邊裝置。發(fā)射墊46產(chǎn)生圍繞患者“p”的至少一部分的電磁場(chǎng)，在該電磁場(chǎng)內(nèi)能夠利用跟蹤模塊42確定多個(gè)基準(zhǔn)傳感器44和傳感器元件34的位置。一個(gè)或多個(gè)基準(zhǔn)傳感器44附接到患者“p”的胸部?；鶞?zhǔn)傳感器54的六自由度坐標(biāo)被發(fā)送到計(jì)算裝置48(其包括合適軟件)，在計(jì)算裝置48處用于計(jì)算患者的基準(zhǔn)坐標(biāo)系。如下所述，通常執(zhí)行配準(zhǔn)以將來(lái)自規(guī)劃階段的三維模型和二維圖像的位置與通過(guò)支氣管鏡30觀察的患者“p”的氣道相協(xié)調(diào)，并且允許在準(zhǔn)確獲知傳感器34的位置的情況下進(jìn)行導(dǎo)航階段，即使是在支氣管鏡30不能到達(dá)的氣道部分中。該配準(zhǔn)技術(shù)及其在管腔導(dǎo)航中實(shí)施的其他細(xì)節(jié)能夠在題為“自動(dòng)配準(zhǔn)技術(shù)”的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)no.2011/0085720中找到(其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用結(jié)合于此)，不過(guò)也可構(gòu)思其他適當(dāng)?shù)募夹g(shù)。

通過(guò)移動(dòng)lg32通過(guò)患者“p”的氣道，來(lái)執(zhí)行患者“p”在發(fā)射墊46上的位置配準(zhǔn)。更具體地，在可定位引導(dǎo)件32移動(dòng)通過(guò)氣道的同時(shí)，利用發(fā)射墊46、基準(zhǔn)傳感器44和跟蹤模塊42記錄與傳感器元件34位置相關(guān)的數(shù)據(jù)。將源自該位置數(shù)據(jù)的形狀與在規(guī)劃階段中生成的三維模型通道的內(nèi)部幾何形狀相比較，并且例如利用計(jì)算裝置48上的軟件基于該比較確定在形狀和三維模型之間的位置相關(guān)性。此外，軟件識(shí)別三維模型中的非組織空間(例如，空氣填充腔)。軟件將代表傳感器34的位置的圖像與三維模型和從三維模型生成的二維圖像對(duì)準(zhǔn)或配準(zhǔn)，其中三維模型和從三維模型生成的二維圖像是基于記錄的位置數(shù)據(jù)以及可定位引導(dǎo)件32保持定位在患者“p”氣道的非組織空間中的假設(shè)?？蛇x地，可通過(guò)將具有傳感器34的支氣管鏡30導(dǎo)航至患者“p”的肺中的預(yù)定位置，并且將來(lái)自支氣管鏡的圖像與3d模型的模型數(shù)據(jù)手動(dòng)相關(guān)，而采用手動(dòng)配準(zhǔn)技術(shù)。

在將患者“p”與圖像數(shù)據(jù)和路徑規(guī)劃配準(zhǔn)之后，在導(dǎo)航軟件中顯示用戶界面，該導(dǎo)航軟件設(shè)定醫(yī)師到達(dá)目標(biāo)50所要遵循的路徑。一種該導(dǎo)航軟件是目前由medtronic出售的導(dǎo)航套件。該導(dǎo)航軟件的細(xì)節(jié)在共同擁有且共同未決的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)no.14/753,288中描述，該申請(qǐng)已經(jīng)通過(guò)引用結(jié)合于此。

一旦延長(zhǎng)工作通道12已經(jīng)成功導(dǎo)航到目標(biāo)50附近，可定位引導(dǎo)件32就可以從延長(zhǎng)工作通道12解鎖并且移除，將延長(zhǎng)工作通道12留在適當(dāng)位置作為用于引導(dǎo)手術(shù)器械的引導(dǎo)通道，手術(shù)器械包括而不限于光學(xué)系統(tǒng)、超聲探頭、活檢工具、消融工具(即微波消融導(dǎo)管10)、激光探頭、低溫探頭、傳感器探頭、吸液針、以及對(duì)目標(biāo)50執(zhí)行洗胃或磁化率調(diào)制技術(shù)的工具。

圖2示出了上述導(dǎo)航程序的結(jié)果。在圖2中，延長(zhǎng)工作通道12已經(jīng)到達(dá)目標(biāo)50。這一設(shè)置可通過(guò)使用標(biāo)記56和熒光透視法或其他成像方法來(lái)輔助，其他成像方法例如在2015年10月12日提交的題為“計(jì)算機(jī)斷層攝影增強(qiáng)的熒光透視系統(tǒng)、裝置、及其利用方法”的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)no.14/880,338中描述，其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用結(jié)合于此。其他成像方法包括超聲、磁共振成像、計(jì)算機(jī)斷層攝影、錐束計(jì)算機(jī)斷層攝影、血管造影、ct血管造影、pet/ct等等。微波消融導(dǎo)管16被示出為從延長(zhǎng)工作通道12延伸并且接合目標(biāo)50。在到達(dá)該位置后，微波消融導(dǎo)管16可以通電以用微波能量治療組織，如上所述。

如上所述，本文描述的系統(tǒng)的一個(gè)特征是使用規(guī)劃和程序工具來(lái)識(shí)別脈管系統(tǒng)的部分以及對(duì)特定區(qū)域(例如低密度區(qū)域或鈣化、病變或已經(jīng)識(shí)別為癌的腫瘤)的供血。雖然以上描述集中于使用本文所述的系統(tǒng)利用微波消融技術(shù)進(jìn)行治療，但是本公開(kāi)不受此限制。通過(guò)如上所述映射脈管系統(tǒng)(例如血管造影片)和氣道，能夠創(chuàng)建治療規(guī)劃來(lái)將栓塞材料(化療或非化療)注入脈管系統(tǒng)中。這種方法可利用類(lèi)似于活檢針的針來(lái)刺入栓塞物所要注入的氣道壁和血管。栓塞材料的效果是高度局部化的栓塞，栓塞導(dǎo)致防止血液流過(guò)被栓塞血管的分流，將血流引導(dǎo)至其他組織，類(lèi)似于上述使用微波消融能量生成分流的過(guò)程。

如果期望使用栓塞,那么系統(tǒng)還可包括尺寸適于裝配在ewc12中并且設(shè)計(jì)成刺入血管壁的栓塞針?？梢圆捎枚喾N設(shè)計(jì)使得能夠刺入氣道壁和血管而不刺穿血管。此外，已知用于這類(lèi)針的尖頭防護(hù)的方法，使得針或在針上滑動(dòng)的防護(hù)導(dǎo)管允許前進(jìn)至血管中而對(duì)血管沒(méi)有進(jìn)一步損傷。栓塞針可包括em傳感器(如上所述)，以能夠經(jīng)由emn系統(tǒng)100跟蹤栓塞針。該栓塞針然后能夠在血管內(nèi)導(dǎo)航而到達(dá)用于釋放栓塞物的期望位置，并在特定血管中實(shí)現(xiàn)期望的栓塞。

在其他實(shí)施例中，可利用氣道壁刺入裝置來(lái)接近支氣管內(nèi)腫瘤或者在氣道外部的其它待治療區(qū)域。在這些實(shí)施例中，在ewc12導(dǎo)航至期望位置并且移除可定位引導(dǎo)件32或者使用配備有em傳感器的氣道壁刺入裝置之后，部署氣道刺入裝置以形成穿過(guò)氣道朝向目標(biāo)組織的通道。例如，在一些情況下，可能更方便的是離開(kāi)氣道以治療過(guò)度膨脹肺泡，而不是經(jīng)由更復(fù)雜的路徑來(lái)導(dǎo)航。氣道刺入裝置可包括擴(kuò)張器來(lái)增加開(kāi)口尺寸并允許ewc12經(jīng)過(guò)氣道。一旦通向待治療區(qū)域的通道已經(jīng)被打開(kāi)，氣道壁刺入裝置就可以移除，而用本文描述的一個(gè)或多個(gè)治療或診斷工具取代。

圖9-12示出了微波消融導(dǎo)管16的各個(gè)方面。微波消融導(dǎo)管16配置成容納微波天線160(在圖4中示出)。微波消融導(dǎo)管16以及特別地消融導(dǎo)管16配置成耦合到微波能量發(fā)生器52(圖7)，微波能量發(fā)生器52配置成發(fā)射微波能量以治療目標(biāo)組織，例如肺組織。

圖9所示的微波消融導(dǎo)管16配置成接收消融導(dǎo)管16a并且提供用于冷卻介質(zhì)在微波消融導(dǎo)管16內(nèi)循環(huán)并在消融導(dǎo)管16通電時(shí)冷卻微波天線16a的路徑。與冷卻一樣重要的是，水循環(huán)在微波天線附近產(chǎn)生均勻介電常數(shù)區(qū)域，這樣使得能量傳遞有效并且促進(jìn)形成一致的球形消融區(qū)域。微波消融導(dǎo)管16可以通過(guò)以下形成：將塑料包覆成型以形成大致細(xì)長(zhǎng)的殼體123，殼體123具有外鞘套118(圖10a-10d)以及從近端120延伸到遠(yuǎn)端122的多個(gè)管腔119a、119b和119c，遠(yuǎn)端122包括較尖的遠(yuǎn)側(cè)末端121。集線器124接收殼體123的近端120并且包括用于接收微波饋線130、入口流體管線131a和出口流體管線131b的端口126a、126b、126c。微波饋線130直接或間接連接到微波發(fā)生器52。流體管線131a和131b配置成直接或間接耦合到流體源(未示出)，流體源將一種或多種適當(dāng)冷卻介質(zhì)(例如，水、鹽水、空氣或其組合)提供到微波消融天線16a。

微波消融導(dǎo)管16的端口126b和126c與護(hù)套118內(nèi)的對(duì)應(yīng)管腔119a、119c(圖10a)流體連通，并且配置成將一種上述冷卻介質(zhì)提供到微波天線16a。在一實(shí)施例中，例如圖9所示的實(shí)施例中，端口126b是流出端口，提供了供冷卻介質(zhì)從流出管腔119a流出的地點(diǎn)，端口126c是流入端口，提供了供冷卻介質(zhì)進(jìn)入流入管腔119c的地點(diǎn)。

圖10b示出了可用于微波消融裝置導(dǎo)管16的可選管腔結(jié)構(gòu)。在該實(shí)施例中，設(shè)置兩個(gè)流出管腔119a’和一個(gè)流入管腔119c’并且它們與相應(yīng)的端口126b、126c流體連通。圖10c示出了具有與相應(yīng)端口126b、126c流體連通的兩個(gè)流出管腔119a’和兩個(gè)流入管腔119c’的可選管腔結(jié)構(gòu)。

圖10d示出了可用于消融裝置60的可選管腔結(jié)構(gòu)。在該實(shí)施例中，設(shè)置兩個(gè)流出管腔119a’和一個(gè)流入管腔119c’并且它們與相應(yīng)的端口126b、126c流體連通。此外，支撐同軸微波線纜136的管腔也用于流體流入或流體流出。

在每個(gè)實(shí)施例10a-10d中，管腔119b設(shè)置在微波消融導(dǎo)管16中，并且配置成支撐微波天線16a，在每個(gè)圖中示出了微波天線16a的同軸線纜136的一部分。在圖4a所示的實(shí)施例中，流出管腔119a和流入管腔119c形成在管腔119b上方。在圖4b和4c所示的實(shí)施例中，管腔119b定中在流出管腔119a和流入管腔119c之間，以在管腔119b周?chē)峁┫鄬?duì)的流出管腔119a和相對(duì)的流入管腔119c。在圖10a-10c中示出的管腔結(jié)構(gòu)為微波消融導(dǎo)管16提供了在肺中的較薄傳導(dǎo)氣道(和/或血管)中移動(dòng)所需的柔性。

流入管腔119b和流出管腔119c在微波消融導(dǎo)管裝置16中延伸預(yù)定的距離，并且能夠以各種制冷劑反饋協(xié)議(例如打開(kāi)或關(guān)閉反饋協(xié)議)運(yùn)行。在圖10a-10d所示的實(shí)施例中，流入管腔119c向流出管腔19b的遠(yuǎn)側(cè)延伸，以允許足量的冷卻介質(zhì)圍繞微波天線16a的遠(yuǎn)側(cè)部分循環(huán)。

現(xiàn)在參照?qǐng)D11和12，示出了微波天線16a。微波天線16a包括同軸線纜136。同軸線纜136包括通過(guò)端口126a(圖9中示出)耦合到微波饋線130并隨之耦合到發(fā)生器52的近端138。

遠(yuǎn)側(cè)輻射段142設(shè)置在同軸線纜136的遠(yuǎn)端144處，并配置成接收內(nèi)導(dǎo)體140，如圖6最佳所示。遠(yuǎn)側(cè)輻射段142可由任何適當(dāng)導(dǎo)電材料形成。在實(shí)施例中，遠(yuǎn)側(cè)輻射段142可由陶瓷或金屬(例如銅、金、銀等)形成。遠(yuǎn)側(cè)輻射段142可包括任何適當(dāng)結(jié)構(gòu)，包括但不限于鈍結(jié)構(gòu)、平坦結(jié)構(gòu)、半球形結(jié)構(gòu)、尖結(jié)構(gòu)。遠(yuǎn)側(cè)輻射段142經(jīng)由釬焊、超聲焊、粘合等耦合到同軸線纜136的遠(yuǎn)端144。在一個(gè)實(shí)施例中，遠(yuǎn)側(cè)輻射段142密封到內(nèi)導(dǎo)體140和電介質(zhì)150，以防止流體在內(nèi)導(dǎo)體140和電介質(zhì)150之間直接接觸內(nèi)導(dǎo)體140。在遠(yuǎn)側(cè)輻射段142浸入流體中的同時(shí)，內(nèi)導(dǎo)體的其余部分與流體隔離。

外導(dǎo)體148可以是編織的，沿著電介質(zhì)150延伸。電介質(zhì)150位于內(nèi)導(dǎo)體140和外導(dǎo)體148之間(圖6)。在本文中限定時(shí)，編織意味著通過(guò)纏結(jié)三個(gè)以上的線束進(jìn)行，盡管描述為編織的，實(shí)際結(jié)構(gòu)并不受此限制并且可以包括本領(lǐng)域普通技術(shù)人員會(huì)理解的同軸線纜的外導(dǎo)體的其它形式。外導(dǎo)體148的編織結(jié)構(gòu)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是其為消融天線16a提供了在較窄的管腔結(jié)構(gòu)(例如患者肺的氣道)中移動(dòng)的柔性。

扼流器或平衡轉(zhuǎn)換器152形成在導(dǎo)電層151的一部分中，導(dǎo)電層151沿著同軸線纜136的一部分延伸。導(dǎo)電層151可以是與外導(dǎo)體148構(gòu)造類(lèi)似的編織材料，并且電連接到外導(dǎo)體148。具體地，外導(dǎo)體148的一部分縮短(例如釬焊、交織或者以其它方式固定)到導(dǎo)電層151的近側(cè)部分154。

扼流器152還包括絕緣層156，絕緣層156可由聚四氟乙烯(ptfe)形成。絕緣層156通常形成在導(dǎo)電材料152和外導(dǎo)體148之間。絕緣層156向遠(yuǎn)側(cè)延伸經(jīng)過(guò)導(dǎo)電層151的遠(yuǎn)端。絕緣層156及其延伸超出導(dǎo)電層151的取向能夠在制造期間調(diào)節(jié)，以控制平衡轉(zhuǎn)換器152的總體相移，從而更好地控制消融區(qū)域的尺寸和形狀。

外導(dǎo)體148向遠(yuǎn)側(cè)延伸超過(guò)絕緣層156。外導(dǎo)體148的一部分被移除，以露出同軸線纜136的電介質(zhì)150，并形成饋電間隙158。饋電間隙158位于扼流器152的遠(yuǎn)側(cè)，位于遠(yuǎn)側(cè)輻射段142的近側(cè)并緊鄰遠(yuǎn)側(cè)輻射段142。饋電間隙158的位置和尺寸定為實(shí)現(xiàn)用于微波消融天線16a的特定輻射圖案。

微波消融天線16a可以任選地包括延伸到扼流器152的近端154的外護(hù)套162。在又一實(shí)施例中，護(hù)套162可以是pet層，pet層沿著同軸線纜136的長(zhǎng)度向近側(cè)延伸，以輔助保持外導(dǎo)體148的編織結(jié)構(gòu)和導(dǎo)電層151的至少一部分。本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)理解，沿著同軸線纜136的長(zhǎng)度或者僅僅在扼流器152處移除外護(hù)套162并用薄絕緣材料替代，增加了天線16a的柔性。該增加的柔性有益于在微波消融天線16a用于具有小直徑并具有多個(gè)急轉(zhuǎn)彎分支結(jié)構(gòu)的管腔網(wǎng)絡(luò)時(shí)能夠進(jìn)行更大的范圍移動(dòng)。

在實(shí)施例中，溫度監(jiān)控系統(tǒng)(例如微波測(cè)溫)可以與微波消融天線16a一起使用，以觀察/監(jiān)控在消融區(qū)域中或附近的組織溫度。在一實(shí)施例中，例如一個(gè)或多個(gè)溫度傳感器“ts”可設(shè)置在微波消融天線16a上，例如在遠(yuǎn)側(cè)輻射段142(如圖12所示)附近，并且可配置成測(cè)量消融區(qū)域中或附近的組織溫度。溫度監(jiān)控系統(tǒng)能夠例如是輻射計(jì)54、基于熱電偶的系統(tǒng)、或者本領(lǐng)域已知的任何其它組織溫度監(jiān)控系統(tǒng)。溫度監(jiān)控系統(tǒng)可以結(jié)合至發(fā)生器52中或者向發(fā)生器52提供反饋，并且可在微波消融天線16a的使用期間向醫(yī)師提供聽(tīng)覺(jué)或視覺(jué)反饋。在實(shí)施例中，溫度傳感器可沿著同軸線纜136設(shè)置，或沿著微波消融天線16a或沿著延長(zhǎng)工作通道12設(shè)置，以在施加能量后提供更大的溫度數(shù)據(jù)收集點(diǎn)陣列以及關(guān)于組織溫度的更多細(xì)節(jié)。

在至少一個(gè)實(shí)施例中，組織溫度和/或消融區(qū)域溫度信息可以與特定的已知消融區(qū)域尺寸或結(jié)構(gòu)相關(guān)，該已知消融區(qū)域尺寸或結(jié)構(gòu)已經(jīng)通過(guò)經(jīng)驗(yàn)測(cè)試收集，存儲(chǔ)在一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)查詢表中，并存儲(chǔ)在發(fā)生器52或計(jì)算裝置48的存儲(chǔ)器中，與溫度感測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)或輻射計(jì)54相關(guān)聯(lián)。數(shù)據(jù)查詢表可以通過(guò)發(fā)生器52或輻射計(jì)54的處理器訪問(wèn)，并且在遠(yuǎn)側(cè)輻射段142通電并治療目標(biāo)組織的同時(shí)通過(guò)處理器訪問(wèn)。在該實(shí)施例中，溫度傳感器“ts”向微處理器提供組織溫度和/或消融區(qū)域溫度，微處理器然后將組織溫度和/或消融區(qū)域溫度與存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)查詢表中的已知的消融區(qū)域尺寸比較。然后微處理器可將命令信號(hào)發(fā)送至發(fā)生器52或輻射計(jì)54或溫度感測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)模塊，以自動(dòng)調(diào)節(jié)對(duì)遠(yuǎn)側(cè)輻射段142的微波能量輸出?？蛇x地，可以利用手動(dòng)調(diào)節(jié)協(xié)議來(lái)控制對(duì)遠(yuǎn)側(cè)輻射段142的微波能量輸出。在該實(shí)施例中，微處理器可配置成在具體組織溫度和/或消融區(qū)域溫度與對(duì)應(yīng)的消融區(qū)域直徑或結(jié)構(gòu)匹配時(shí)向用戶提供一個(gè)或多個(gè)指示(例如視覺(jué)、音頻和/或觸覺(jué)指示)。通常本公開(kāi)的裝置、部件和系統(tǒng)可以優(yōu)化，以產(chǎn)生球形消融區(qū)域。

雖然已經(jīng)參照某些方面和實(shí)施例詳細(xì)描述了本公開(kāi)，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)認(rèn)識(shí)到，可以在不脫離本公開(kāi)范圍的情況下利用可選的設(shè)置和部件。