用於治療慢性阻塞性肺病和肺氣腫的系統和方法與流程

2023-05-26 13:57:26 4

本公開涉及治療慢性阻塞性肺病(copd)、尤其是其兩個主要表現(肺氣腫和慢性支氣管炎)的系統和方法。更具體地，本公開涉及用於增強延長工作通道或導管以及能夠穿過其定位的一個或多個能量施加工具在肺的一個或多個分支管腔網絡中導航至在肺的患處的目標以治療copd的系統和方法。

背景技術：

由肺氣腫引起的不良氣流常常是肺組織損壞的結果。在患有肺氣腫的患者中，由於在肺泡之間的壁損壞，肺泡不再是彈性的並且能夠擴大。結果，肺泡失去它們的形狀並且變鬆弛。肺氣腫的這一損傷導致更少更大的氣室，而不是許多微小的氣室。這些大肺泡可以稱作大泡(bullae)。肺泡的該損壞的一個結果是能夠發生的氣體交換的體積減少，因為這些更少的擴大肺泡的表面積小於許多較小的肺泡的表面積。此外，虛弱的鬆弛肺泡容易在吸氣期間擴張。因為虛弱的狀況，已經進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鬆弛肺泡的內部。然而，該截留的空氣保持肺泡擴張，因而佔據了胸腔中的寶貴體積。由於佔據了胸腔體積，可用於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氧氣的需求。患有肺氣腫的患者通常顯瘦，並且進行快速的低容積呼吸。可以想像，肺容易填充而排空不良的問題導致肺逐漸膨脹過度，殘氣量增加，容量減少，呼吸力不足，並且通常使得患者狀況持續惡化，因為他們要努力吸入足量的空氣。典型的描述是，患者會出現「紅喘」，因為患者總是要努力將氧氣吸入他們過度膨脹的肺組織中。

慢性支氣管炎是粘液在細支氣管中過量積累的結果。通常這種粘液的產生是氣道受到抽菸損傷以及其它吸入拮抗劑所引起的炎症反應的一部分。粘液可能過量到超過肺內纖毛將粘液清掃並排出的能力。此外，粘液限制了空氣在肺中行進所必經的氣道的尺寸，從而限制了能夠吸入的空氣量。組合的效果導致患者一直徒勞地嘗試咳嗽來清除粘液。粘液能夠過量到使得當其在肺中被吸得越來越深(例如，吸到可能自身沒有發炎的肺泡)時，粘液限制氣體交換，因為其覆蓋了肺泡壁。到達肺泡的粘液進一步惡化了吸菸者受到的氣體傳遞挑戰，焦油和其它汙染物可能已經覆蓋了肺泡內膜，從而產生了氣體交換屏障。此外，粘液和其它汙染物是細菌生長、進一步感染和甚至更重的支氣管炎症狀的滋生地。對於患有慢性支氣管炎的人的典型描述是「紫腫」。該顏色指的是缺少從肺泡成功傳遞至血流的氧以及從血流經過肺泡排出至大氣的co2。這些患者通常因為它們受損的肺部和循環功能導致肥胖和積水而顯得浮腫。要理解，許多(如果不是大多數)患者會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並且至少部分補償由肺氣腫copd導致的肺總容量的減少。實際上，這是使用高侵入性肺減容手術(lvrs)的一個原因，在該手術中受損肺的邊緣被移除以允許剩餘組織更好地工作。該改進性能部分地通過在移除肺的受損部分時增加剩餘肺泡擴張的空間而實現。通過減少肺尺寸，剩餘的肺和周圍的肌肉(肋間肌和橫膈膜)能夠更加有效地工作。這使得呼吸更容易並且有助於患者實現更高的生活質量。

除了高侵入性lvrs之外，對於肺病(例如哮喘以及包括肺氣腫和慢性支氣管炎的copd)的護理標準已經主要集中於藥物治療方法。例如，支氣管擴張藥當前由glaxosmithklineplc.銷售，用於治療copd。可選地，數十年來已經報導了經由侵入方式(例如手術)的去肺神經可能對哮喘或肺氣腫提供有益治療。同樣，這種手術治療是侵入性的並且導致神經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，但是對於患有copd的患者的主要處方僅僅是輸氧。氧氣能夠減輕某些症狀但是對於治療潛在疾病無效。因此，需要其它的治療選擇來增加適於接受治療的患者的範圍，並且提供獲得更好結果的治療選擇。

技術實現要素：

本公開旨在一種系統和方法，該系統和方法能夠接收患者的圖像數據，識別在圖像數據中表示copd症狀的一個或多個位置，分析在識別位置附近的氣道和脈管系統，規劃通向所述一個或多個位置的路徑，將延長工作通道導航至位置之一，將微波消融導管定位在位置附近，對微波消融導管通電以治療表示copd症狀的位置。根據一個方面，該方法包括將微波消融導管設置在擴大肺泡附近。此外或者替代地，該方法可包括將微波消融導管設置在肺的一區域附近，在該區域處粘液的過量產生影響了通氣量(v)。

根據另一方面，該方法包括：暫時可逆地封閉在至少一個被識別位置附近的至少一個氣道，並使得與被封閉氣道流體連通的組織塌縮。這可以通過將真空施加至被封閉氣道使得肺泡內的空氣被移除而完成。替代地，這可以通過以下完成：將針消融探頭插入組織中，施加能量以產生凝固區域，使組織機械地塌縮。

本公開的另一方面旨在凝固肺泡的組織。該凝固可以在肺泡處於塌縮狀態的時候執行以將肺泡熱固定並且減小其體積。該凝固增加了未治療組織能夠擴張的胸腔容積，並且增加了未治療肺組織的通氣量(v)。

本公開的又一方面旨在封閉與所述肺泡相關聯的至少一個肺血管。肺血管可以向表示copd症狀的被識別位置供血。通過封閉血管，形成分流，將血流導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未治療肺組織的灌注量(q)。

本公開的另一方面旨在一種系統，該系統包括：存儲器，其存儲患者的一個或多個圖像以及一個或多個軟體應用；顯示器，其呈現患者的所述一個或多個圖像。顯示器還呈現與患者的所述一個或多個圖像相結合的用戶界面，使得能夠識別表示慢性阻塞性肺病(copd)的症狀的一個或多個圖像位置。系統還包括：延長工作通道，其能夠導航至患者內的與所述一個或多個圖像位置對應的一個或多個實際位置；電磁場發生器；傳感器，其與所述延長工作通道相關聯，所述傳感器檢測由所述電磁場發生器產生的場。所感測的場使得能夠確定所述傳感器在電磁場中的位置。系統還包括：處理器，其執行所述一個或多個軟體應用中的一個，以將患者的所述一個或多個圖像與確定的傳感器位置配準，使得確定的傳感器位置呈現在用戶界面上；以及微波消融導管，其能夠延伸通過所述延長工作通道，以治療患者內的與表示copd症狀的圖像位置對應的實際位置。

在另一方面中，系統包括遠側球囊，所述遠側球囊能夠擴張以將待治療區域與消融導管所處的氣道的遠側部分隔離。該系統可包括流體管線，所述流體管線能夠使空氣通過至在遠側球囊遠側的氣道。

在另一方面中，系統包括近側球囊，所述近側球囊能夠擴張以將待治療區域與消融導管所處的氣道的位於待治療區域近側的部分隔離。系統可包括真空埠，所述真空埠使得能夠排出待治療區域中的空氣，並且所述所述真空埠使得能夠將流體注入待治療區域中。流體可增加待治療區域的磁化率(s美國ceptibility)。

在另一方面中，系統包括微波發生器，該微波發生器與所述微波消融導管操作耦合。

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

根據本公開的另一方面，患者的圖像包括計算機斷層攝影(ct)圖像、血管造影圖像、ct血管造影圖像、正電子發射斷層掃描(pet)圖像、或pet-ct圖像中的一個或多個。表示copd症狀的圖像位置被識別為是低密度的或者代謝活動低的區域。

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

在下面的詳細描述和附圖中，詳細描述本公開的這些和其他方面。

附圖說明

圖1a是接受根據本公開的治療的氣道的內部視圖；

圖1b和1c是接受根據本公開的治療的氣道的視圖；

圖2是接受根據本公開的治療的氣道的內部視圖；

圖3是接受根據本公開的治療的氣道的內部視圖；

圖4是肺體積和容量的圖；

圖5是根據本公開的3d渲染，示出了肺中的氣道和血管，用於規劃導航軟體程序；

圖6是接受根據本公開的治療的氣道的內部視圖；

圖7是根據本公開的電磁導航(emn)系統的一個示例性實施例的透視圖；

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

圖9是根據本公開的一個實施例的微波消融裝置的透視圖；

圖10a是微波消融導管的管腔構造的實施例的正視圖；

圖10b是微波消融導管的管腔構造的另一實施例的正視圖；

圖10c是微波消融導管的管腔構造的另一實施例的正視圖；

圖10d是微波消融導管的管腔構造的另一實施例的正視圖；

圖11是根據本公開的一個實施例的微波消融導管的透視圖；

圖12是沿圖11中的線段12-12剖取的截面圖。

具體實施方式

本公開部分地涉及通過使用微波消融技術來治療copd(肺氣腫和慢性支氣管炎)。通過使用電磁導航(emn)系統能夠安置微波消融探頭。通過消融患有肺氣腫或慢性支氣管炎的肺組織，之前已經由於失去彈性、肺泡壁被破壞、粘液和其它汙染物產生屏障以及其它問題而導致氣體交換無效的組織壞死，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，並且防止新空氣進入該空間。此外，總體萎縮允許肺的正在運行的部分更有效地擴張至新的可用區域中，並且提供更多的氣體交換量。這樣增加了通氣量(v)(到達肺泡的空氣量)，從而使得更多的氧氣能夠到達供血。在lvrs中利用類似的作用機理。

消融處理的另一效果是血管的封閉。肺包括兩個供血，一個肺供血用於氣體交換並且一個系統供血用於供應肺組織，肺血管的選擇性封閉能夠有效地將供血遠離治療區域轉向至肺的運行更好的部分。這種轉向有效地增加了灌注量(q)(到達功能性肺泡的血量)。雖然對於給定的心率而言血流的總量可能實際上沒有增加，但是因為全部血量到達性能更好的組織，所以效果與增加對肺的剩餘部分的供血的情況相同，尤其是增加了氣體交換。下面詳細描述這兩個作用機理、以及實現它們的系統、裝置和方法以及本公開的其它方面。

圖1a示出了本公開的一個實施例。具體地，圖1示出了氣道10，氣道10具有從其分支的肺泡11。一類常用於導航至遠側區域(肺的支氣管鏡不能導航至該區域)的延長工作通道(ewc)12被插入氣道10中。下面更詳細地描述利用該ewc的系統。近側球囊14從ewc12側向延伸。近側球囊14封閉在ewc12的遠端的附近的氣道10。微波消融導管16從ewc12的遠端延伸。微波消融導管16可以容納微波消融天線(參見圖11和12)，例如水套微波消融天線，用於治療組織。真空埠18位於ewc12上。真空埠18通過ewc12與真空源(未示出)流體連通。球囊導管20從ewc12延伸，球囊導管20包括遠側球囊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。遠側球囊21通過經由第一流體管線24施加流體而擴張。第二流體管線穿過遠側球囊21並且將氣道10的多個部分與大氣或通風裝置(未示出)流體連接，從而允許肺遠側(例如靠近胸腔邊界)的多個部分接收和排出空氣。近側球囊14和遠側球囊21在氣道10中生成與大氣有效隔離的區域。

在肺泡11被確定因肺氣腫而擴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，微波消融導管16可插入或者接近肺泡11。一旦這樣安置，就可經由真空埠18抽吸真空。由於該真空，肺泡11內的空氣將被抽出並且肺泡有效塌縮。該塌縮也稱作誘發性肺不張。肺泡11或者受到施加真空影響的組織的塌縮導致組織圍繞微波消融導管16塌縮。應該注意，雖然參照圖1涉及到單個肺泡，但是本領域技術人員會認識到，由於正常的側支通氣，這些方法可能影響多個肺泡並且使用單數還是複數應該不限制本公開的範圍。該塌縮(即，空氣移除)使得待用微波消融導管16治療的區域的介電常數大大均勻，從而導致一致的治療效果和更加可預測的結果。可選或附加地，諸如無菌鹽水的液體也能被注入肺泡中以再次將該區域的介電常數均勻化並且增加待治療區域(例如肺軟組織)的磁化率。磁化率指的是材料將微波能量轉換成熱的能力。在這種情況下，熱用於封閉肺泡和/或肺泡中的血管(包括微血管)。通過首先將組織置於真空下並隨後注入無菌鹽水，組織可以更加善於吸收無菌鹽水，從而導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於塌縮狀態的同時進行，以將肺泡熱固定在塌縮狀態並減小其體積。組織的消融導致蛋白質變性以及細胞膜的總體損壞，導致形成凝固塊，凝固塊隨著時間可以被身體吸收，重要地是不再能夠執行任何生理功能。該過程可以稱作凝固性壞死。

通常認為當組織溫度達到大約45℃時開始凝固，當溫度增加到50和55℃之間時能量施加時長明顯減少，並且大約在60-100℃立即發生壞死，在100℃以上組織實際上汽化和碳化。對於來自微波發生器(下述)的功率和能量施加時長的控制使得能夠有效地控制熱吸收輪廓並進行組織的選擇性治療。

凝固性壞死當特別瞄準在肺中時具有兩個有益效果。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於肺氣腫或慢性支氣管炎或其他疾病而變得無效的肺部分。如果適當瞄準，就可以保持系統血管，使得在從肺的呼吸功能移除時，肺組織不會由於缺少系統血流而退化，尤其是在治療區域遠側的肺組織。此外，流到治療區域遠側區域的肺血液被保持。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血管(例如僅僅在被治療肺泡內的系統血管)，從而促進肺泡或其他治療區域的組織破壞。

根據本公開，通過瞄準待治療區域的微血管(例如小於1mm的血管)，可以有效地使得流向肺特定區域的血液骨架化(skeletonzie)，如將參照圖2在一些細節上描述的那樣。通過骨架化，本公開旨在部分地描述封閉較小血管而不封閉較大血管的系統和方法。這樣使得這些較大的血管能夠繼續將供血到肺中的更遠側，而更可能將血液直接供應到患病區域並且在氣體交換上無效的較小血管能夠被封閉。如下更詳細概述的那樣，該骨架化通過緊密控制治療裝置的安置、治療功率和時長、以及幫助治療並且緊密瞄準期望治療區域的其他因素而實現。在本文描述的規划過程的一部分是確定是否完全凝固和封閉肺泡，如上所述，確定是治療區域使得該區域中低於特定尺寸的所有脈管系統被封閉，有效地將其骨架化，還是對於給定環境而言另一治療選項或組合最佳。

結果，上述程序不僅治療通氣量(v)，而且治療灌注量(q)。通過減小對於呼吸無效的肺體積(例如擴大肺泡)以允許肺的其他部分擴張而填充增加的體積，來增加通氣量。其次，由於用於肺功能的凝固血管的轉向效果而增加了灌注量。否則會被引向肺的這些無效部分的血流現在被分流到效率更高的區域。與有助於v增加的體積增加非常相似，肺具有大大擴張的血流量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的壓力(例如在快跑時)。因此，血液從肺的無效部分轉向至肺的有效部分在恆定的流量下產生了更多的氣體傳遞，而沒有增加血壓。

可用在微波消融導管16中的示例性微波消融天線結構例如在以下文獻中描述:2013年3月15日提交的題為」微波消融導管及其利用方法」的共同未決的美國公開申請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」的美國公開專利申請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製造方法」的美國公開專利申請no.2014/0290830、以及2015年8月20日提交的題為」用於球形消融的系統和方法」的美國申請no.14/831,467，每篇文獻的全部內容通過引用結合與此。下面詳細描述示例性微波消融天線的其它細節。

圖1b示出了圖1a中的實施例的變型，其中，不是僅僅依賴於真空來減小肺泡11的尺寸，而是能夠採取更加機械的方法。如圖1b所示，ewc12導航至所關注的肺泡11附近，但是，不是延長具有單個能量輻射器的單個微波消融導管16，而是能夠將多個小的針狀消融探頭17容納在消融導管16中並且釋放到肺泡11內，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是特別沒有彈性的，而且結構脆弱。通過對消融探頭17通電，能夠在肺泡的壁中形成小的凝固區域。凝固區域可以比未治療區域具有更強的結構性能。倒鉤或鉤、或者組織的局部碳化以及與消融探頭17的粘附允許機械力在治療組織中施加到該新的彈性凝固物。通過將消融探頭17退回到消融導管16中，能夠在進一步治療之前大大減小肺泡的尺寸，如圖1c所示。這可以機械地執行或者與從真空部分18施加真空相結合地執行。一旦一起抽回，就可以拔出圖1b所示的消融探頭。肺泡11應該通過藉助真空埠18施加抽吸而留在收縮狀態。然後可插入第二微波消融導管16以進行進一步治療，如上結合圖1a所述。本領域技術人員會認識到，在該實施例中，消融探頭17可以是微波消融探頭或射頻(rf)消融探頭，而不脫離本公開的範圍。rf消融探頭能夠進行基於電流的熱消融並且需要連接到rf發生器(未示出)。

與圖1a的實施例一樣，在圖1b的實施例中，可以將無菌鹽水或另一流體注入治療區域，從而增加待治療區域中的磁化率。如果使用rf消融，那麼注入鹽水還會減小組織的阻抗屏障，從而改進熱消融效率。可以利用迭代技術，由此在抽吸空氣之後，將無菌鹽水注入肺泡，使其再擴張。此時，可將消融探頭17插入肺泡的組織並通電。鹽水減小了阻抗並且促進了有效的熱消融。在通電之後，消融探頭17可退回並且重複以下循環：抽吸、注入鹽水、插入消融探頭17和通電。通過這樣執行多次，能夠改變肺泡的結構以增加其韌性並且減小過度膨脹的肺泡的鬆弛。此外，重複瞄準消融能夠實現與本文其它地方描述相同的血管封閉和體積減小。儘管在這裡參照rf進行描述，但也可以使用微波消融探頭。

類似地，在更多腹腔鏡手術方法中，能夠在肺的部分的外表面上形成點消融，點消融用於生成用於肺的機械變形的點。在肺的很大部分需要機械變形的情況下，該方法特別有用。此外，能夠以三角方式使用組合的內部方法和外部方法，從而產生期望的結果。

圖2示出了ewc12的不同設置，其中微波消融導管16在近側球囊14和遠側球囊21之間引出，而不是在ewc12的遠端引出。ewc在其中保持充足的空間以允許空氣流到肺中更遠的區域。近側球囊14和遠側球囊21擴張以有效地將氣道10a與氣道10的其它部分隔離。微波消融導管16延伸到氣道中，與ewc12相距一定距離。抽吸(可能與無菌鹽水相結合)可以經由真空埠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，而不影響相關的下遊血管分支30。通過將治療區32移動到從血管30充分移除的位置，並且確認適當的治療功率和時長，能夠有效地封閉血管28而不損壞血管30。結果，通過將血液僅僅送到被確認為能夠有效工作的區域，起初會流過血管28的血液現在會流過血管30和血管32(以及其它血管)，從而導致q有效增加，這會促進氣體交換。

圖2示出了微波消融導管16的使用，其中微波能量的投射和控制能夠導致血管28的加熱和封閉，而不會對氣道10a的壁產生不可逆的損壞。這可以伴隨使用施加到氣道10a的一種或多種冷卻劑。可以使用真空埠18作為進入路徑用這些冷卻劑衝洗氣道10a並在治療之後隨後移除冷卻劑。這類病灶消融的技術例如在授予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節輻射到組織中的消融場的方法」的美國專利no.8,636,664中描述，其全部內容通過引用結合於此。這類病灶消融的技術能夠在具有或沒有局部超聲成像系統的情況下執行，以確保適當的放置並觀察治療效果。

利用加熱至45℃和60℃之間以實現凝固的上述效果，可以以100w的功率在大約5分鐘內實現直徑達到3mm的血管的有效凝固和堵塞。結果，能夠在患者內相對快速地治療多個部位，並且患者應當經歷v和q的近似即刻變化，從而改進肺功能並且減輕肺氣腫和慢性支氣管炎的症狀。

圖3示出了本公開的另一實施例，其中定向微波消融導管16a從ewc12引出。ewc12的遠端用作真空埠18。在該系統中，ewc12導航接近期望的位置，在這裡靠近肺泡11。一旦近似定位並且近側球囊14擴張，可形成為球囊導管20的一部分的微波消融導管16a就能從ewc12延伸。球囊導管20可以旋轉以適當地放置定向微波消融天線16a，使其指向治療組織。一旦旋轉完成，遠側球囊21就可膨脹以將定向微波消融天線16a固定在適當位置，並且可進行治療。可從真空源(未示出)通過在ewc遠端中的真空埠18再次施加抽吸，以通過拉動在微波消融導管16a附近的待治療組織而實現肺泡的塌縮和介電常數的均勻化。在某些情況下，均勻化導致治療區域的介電常數增加，這又導致微波波長較短並且病灶的能量輸送改進。此外，單獨的塌縮或者與諸如無菌鹽水的流體的注入相結合的塌縮增加了待治療區域的磁化率，從而促進微波能量轉換成熱的效率更大。在整個設定和治療期間，超出遠側球囊21的遠側區域仍然可通過球囊導管20的開口遠端接收氣流。

回頭參照圖2，儘管微波消融導管16被描述為從ewc12引出，但是本公開不受此限制。微波消融導管16可諸如圖3所示從球囊導管20之類的中間導管引出，其中真空埠如圖3所示定位。這樣的設置可以在供治療的氣道內適當地放置和旋轉微波消融導管，如圖2所示。本領域普通技術人員清楚的對於本公開的機械方面的這些和其他改善應當認為落入本公開的範圍內。

由於肺泡11或其他組織塌縮、移除空氣以使治療區域中的介電常數均勻化、並且使用一個或多個本文所述的微波消融天線結構，能夠形成高度可控的球形消融。這些消融的可重複性使它們自身適合於為了能夠準確放置微波消融導管16以實現本文所述的期望治療而規劃的預程序。

本公開的另一方面旨在一種用於識別治療位置並測量治療效果的系統和方法。該系統中的第一步驟是執行肺功能測試(pft)。pft可包括物理檢查、胸部x光和肺功能測試。這些肺功能測試包括測試肺的機理和能力的肺活量測定。可以使用其他測試來確定四肺容積和四肺容量。這八個容積和要素的曲線圖連同呼吸表在圖4中示出。能夠測量最大的吸氣和呼氣壓力，能夠使用六分鐘走路測試來測量氧減飽和度，並且能夠進行動脈血氣體分析。利用該信息，能夠確定對狀況影響的理解和患者正面臨的挑戰。

在pft之後，能夠進行肺的計算機斷層攝影(ct)掃描。該ct掃描可以使錐束ct掃描，能夠用於幾個用途。首先，能夠分析從ct掃描產生的圖像的結果以識別低密度區域。低密度區域是組織密度小於周圍組織密度的區域。這對於患有肺氣腫的患者可特別有用，因為擴張的鬆弛肺泡或大泡提供的圖像會具有明顯黑的區域，從而表示它們主要是空氣，幾乎沒有組織將這些擴大的肺泡分開。由於該低密度，使用3d圖像處理的圖像分析特別有用，因為將圖像密度(以亨氏單位或hu測量)低於某個閾值(例如-950hu)的區域識別為近似與空氣相同。該3d渲染相對直接，即使粗糙的閾值也能用於將擴大的肺泡與組織區分開，並且識別它們在ct圖像中的位置。這些粗糙的閾值然後能夠被渲染成肺的患病區域的3d模型。

單獨地，可處理ct圖像數據以識別肺中的所有脈管系統。能夠再次生成該脈管系統的3d模型。來自ct圖像的脈管系統的3d映射的示例在圖5中示出，圖5示出了右肺的脈管系統、以及左肺的體積和表面渲染。用於生成3d體積渲染的技術在2015年8月10日提交的題為「治療程序規劃系統和方法」的美國專利序列no.14/821,950中描述，其全部內容通過引用結合於此。應理解，脈管系統的3d圖的生成可能比低密度區域的生成更具挑戰性。作為從ct掃描生成脈管系統3d圖的替代，可以單獨地進行血管造影或ct血管造影。在血管造影中，射線照相流體被注入患者並且用於識別圖像中脈管系統的精確位置。通過添加這些射線照相流體而更容易識別脈管系統，因為它們在x射線圖像和ct圖像中的解析度要清楚得多。在進行ct血管造影的情況下，脈管系統的圖像能夠配準到映射肺中低密度的圖像，以產生揭示脈管系統與低密度區域的交互作用的複合圖像組。

本公開的另一替換實施例利用諸如正電子發射斷層掃描(pet)的代謝成像技術。pet使用吞下或注入的放射性材料，對代謝活動成像。高代謝活動區域具有高發射性，低代謝活動區域具有低發射性。許多裝置執行組合的pet/ct成像技術，這被證明是相當準確的。與本公開相關，pet/ct掃描能夠初始用於識別肺中的顯示代謝活動很少的區域。這些區域應該緊密對應於過度膨脹肺泡的區域。在這些區域中的代謝活動很少，因為它們幾乎都由空氣構成。這樣，能夠利用pet/ct圖像組來識別導航和治療所應該導向的低密度區域。

通過仔細分析脈管系統及其與低密度區域的交互，能夠確定可能受到利用微波消融的治療影響的脈管系統的身份。該分析能夠識別要封閉血管以產生防止血液繼續通過該血管循環的分流的位置。該分析能夠識別這樣的血管，該血管儘管靠近待治療區域但是太大，並且會由於血流受到消融影響而經歷過大的熱沉效應。結果，儘管靠近消融區域，這些血管也不會有被封閉或凝固以及有效地對通過該血管的血液的所有遠側區域供給不足的危險。再舉例來說，只有小於3mm的血管可能被作為目標並且治療限於大約100w、5分鐘，以控制消融區域的尺寸。

另外如上所述，因為本公開構思的微波消融導管16能夠被準確控制，並且在許多情況下生成球形消融區域，所以能夠生成交叉消融的完整消融規劃，以在最小化治療對健康組織的影響的同時確保所有期望治療的組織能夠被治療。

圖6示出了根據結合圖1-3所示的方法正在治療的肺的脈管系統區域。在圖6中，示出了低密度區域11跨越多個血管10a、10b、10c。血管10a和10c的直徑小於3mm。血管10和10b大於3mm。結果，當圖1-3所示的微波消融導管16進入血管附近的氣道使得在激活時產生消融區域13的時候，生成的凝固區域包圍血管10a和10c，但是不封閉血管10或10b。然而，通過凝固血管10a和10c，生成擴大的治療區域15。該治療區域包圍的區域在這種情況下與低密度區域11未精確同延，但是治療為低密度區域給養的脈管系統。此外，因為血管10和10b的尺寸，對於低密度區域之外的健康組織的影響最小化，血液繼續流動通過包括10b的這些血管，儘管直接流過消融區域。本領域技術人員會認識到，雖然示出為2d圖示，但是這些治療區域和低密度區域實際上是3d空間，並且能夠示出為類似於圖5所示的3d體積，而不脫離本公開的範圍。此外，儘管以簡化形式示出，但是諸如醫師的本領域技術人員能夠識別可能與肺的肺形態相關的血管、以及與用於維持組織的肺的系統供血相關的血管，使得關於圖6所述的治療集中於治療肺血管。

本領域技術人員會理解，本文已經分開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果，因此例如儘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、尤其是發生氣體交換的微脈管也將被治療和封閉。結果，在進行用於體積減小的治療的同時，也會發生血液流分流的治療，類似地，在進行用於血液流分流的治療時，也會經歷一定量的體積減小。對於早期患者，該體積減小可能沒有對於晚期患者那麼重要，但是不管怎樣至少在一定程度上起作用。

本公開的另一方面是軟體應用，其中在圖像(2d或3d)或模型中示出消融區域13，並且醫師能夠調節和修改期望的消融區域以最大程度限制對健康組織的損壞，並且最大程度地治療患病組織。在選擇更大功率或時長時，消融區域13可能改變，軟體應用能夠分析脈管系統並且識別可能的治療區域15。這會使得醫師能夠最優化消融區域13並且最優化對健康組織的不期望影響，尤其是沿著脈管系統比消融區域13更靠遠側的組織。此外，上述軟體應用可包括諸如滑尺的用戶輸入，這允許醫師在特定消融區域中基於對體積減小或脈管堵塞的偏好來修改治療區域。在某些情況下，可以向醫師呈現必須選擇執行一種或另一種的圖示，以最好地保存健康組織，並且軟體應用能夠基於治療所影響的患病組織與健康組織的預定最小比率來提供確定最佳做法的引導。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，最小切除可設定在50％，由此將建議的消融規劃僅限於多於一半治療組織患病的情況。

圖7示出了電磁導航(emn)系統10，其配置用於核查ct圖像數據(例如關於低密度和脈管樹識別的上述圖像數據)以識別一個或多個目標、規劃通向被識別目標的路徑(規劃階段)、將延長工作通道(ewc)12導航至目標(導航階段)、並且確認ewc12在目標內的放置。一個這類emn系統是目前由medtronic出售的electromagneticnavigation系統。

如圖7所示，延長工作通道12是導管引導組件31的一部分。在實踐中，延長工作通道12被插入用於進入患者「p」的管腔網絡的支氣管鏡30。具體地，導管引導組件31的ewc12可插入用於導航通過患者管腔網絡的支氣管鏡30的工作通道。包括傳感器34的可定位引導件(lg)32被插入延長工作通道12並且鎖定就位，使得傳感器34超出延長工作通道12的遠側末端延長期望距離。能夠導出在磁場內傳感器34相對於基準坐標系以及因此相對於延長工作通道12的遠端的位置和取向(6dof)。導管引導組件31當前由medtronic以手術套件或者edgetm手術套件的名稱推銷和出售，並且能夠用於本公開。對於導管引導組件40的更詳細的描述，參照由ladtkow等人2013年3月15日提交的共同所有的美國公開專利申請no.2014/0046315、以及美國專利no.7,233,820，其全部內容通過引用結合於此。

系統100大致包括：配置成支撐患者「p」的手術臺36；配置成穿過患者「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的監控設備38(例如，視頻顯示器，用於顯示從支氣管鏡30的視頻成像系統接收的視頻圖像)；跟蹤系統40，包括跟蹤模塊42、多個參考傳感器44和發射墊46(也稱作em場發生器)；以及計算裝置48，其包括用於輔助路徑規劃、識別目標組織、導航至目標組織、確認延長工作通道12或者穿過其中的適當裝置(例如微波消融導管16)相對於目標50(圖6和8)的放置、以及監控微波能量施加到目標50的軟體和/或硬體。

繼續參照圖7，系統100還包括能夠插入延長工作通道12以接近目標50的微波消融導管16。微波消融導管16耦接到微波發生器52。在一個實施例中，微波消融導管16還耦接到輻射計54，輻射計54能夠用於檢測組織狀況的改變，如2015年8月21日提交的共同所有且共同未決的題為「用於規劃、監控和確認治療的系統和方法」的美國專利申請no.14/831,983中更詳細描述的那樣，該申請的全部內容通過引用結合於此。雖然輻射計54示出為與微波消融裝置16分離的部件，但是在實施例中，輻射計54可結合至微波消融導管16或者微波發生器52中。微波發生器52配置成將微波能量供應到微波消融導管16以消融目標50。一個示例性微波發生器52是目前由medtronic出售的emprinttm微波消融系統。下面將參照圖8和9更詳細地描述關於微波消融導管16的其他細節。

計算裝置48可以是包括處理器和存儲介質的任何適當的計算裝置，其中處理器能夠執行存儲在存儲介質上的指令。計算裝置48還可包括資料庫，資料庫配置成存儲患者數據、包括ct圖像的ct數據組、導航規劃和任何其他這類數據。儘管未清楚示出，但是計算裝置48可包括輸入部，或者還可配置成接收ct數據組和本文所述的其他數據。此外，計算裝置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。計算裝置48可連接到一個或多個網絡，通過這些網絡可訪問一個或多個資料庫。

對於路徑規劃階段，計算裝置48利用計算機斷層攝影(ct)圖像數據，用於生成和瀏覽患者「p」的氣道的三維模型，使得能夠在三維模型上識別目標50(自動、半自動或手動)，並且允許確定經過患者「p」的氣道到達目標50的路徑。更具體地，對ct掃描進行處理併集合成三維ct體積，然後利用該三維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算裝置48相關的顯示器上，或者以任何其他適當方式顯示。使用計算裝置48，呈現三維模型或從三維模型生成的二維圖像的各個視圖。可以操作三維模型以有利於在三維模型或二維圖像上識別目標50，並且選擇經過患者「p」的氣道以接近目標50的適當路徑。一旦被選擇，路徑規劃、3d模型和從其導出的圖像就能保存並輸出到導航系統以供在導航階段期間使用。一個這類規劃軟體是目前由medtronic出售的規劃套件。這類規劃軟體的細節在2013年3月15日提交的題為「路徑規劃系統和方法」的共同所有且共同未決的美國公開專利申請no.2014/027044中描述。

對於目標識別，與目前出售的軟體不同，根據本公開，除了核查ct圖像以識別代表病變或腫瘤的鈣化的能力以外，ct圖像數據、用於分析ct圖像數據的軟體應用還能夠檢測和識別在ct圖像中的低密度區域、以及脈管系統(根據3d圖像分析或者通過結合血管造影、ct血管造影數據或pet/ct圖像分析)。這些不同的數據組可從多個不同圖像組生成，能夠被融合、層疊或者以其他方式配準在一起，使得來自每個數據組的相關數據能夠以可用的形式呈現，從而能夠識別待治療區域(例如低密度區域)、圍繞該待治療區域的脈管系統、以及通向該目標的氣道。這樣，根據本公開，規劃軟體允許醫師識別低密度區域、圍繞該低密度區域的脈管系統以瞄準封閉和凝固，或者避免微波消融設定的功率和時長以及其他參數的調節，從而識別預測消融區域會如何影響組織(直接治療的組織和治療位置遠側的組織)，並且最終結合上述的路徑規劃和下述的導航特性。

本公開的另一方面是預測結果應用。對於本文所述的所有程序，接著會進行ct成像並且很可能進行肺功能測試。這些數據(尤其是ct圖像數據並且尤其是對比劑增強的ct成像或pet/ct成像)能夠被收集以試圖識別與本文所述治療相關的實際結果，並且最少確定是否需要後續程序。通過將實際結果與治療參數相比較，能夠向醫師提供更好的指導。更重要地，在給定多種因子的情況下，規劃軟體(上述)能夠依賴該數據來調節期望的治療區域，所述因子包括治療的肺泡11的尺寸、在治療區域中的血管尺寸、在肺中的位置(例如哪個分支)、消融的功率和時長等等。結果，隨著時間推移，規劃軟體中的預測被改善以提供更高的準確性。

上述pet/ct成像可以特別用於確定消融效果。pet/ct成像通過將消融區域中的血管清楚地識別為代謝活動很少或沒有的區域，而提供了在消融區域中的血管封閉的準確的詳細結果。實際上，pet/ct成像具有將血管解析度降為1mm的能力。這種清晰度在顯示微脈管系統的封閉和凝固-壞死邊界時是特別有用的。相比之下，傳統的ct和ct血管造影不可以清楚地分辨在以其他方式可識別的消融區域中的血管封閉。這種清晰度可用於確保完全治療患病區域。

本文所述的規劃軟體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、時長、是否也需要栓塞、以及其他參數，參數包括用無菌鹽水或具有高磁化率的另一流體對軟組織的磁化率修正，這些參數被認為與成功的結果相關。因而，例如參照在用戶界面上的滑塊(該滑塊關於程序更集中於體積減小還是更集中於血流分流)，當醫師滑動該滑塊時，建議方案、所需工具等可都改變為到達醫師心裡偏好的期望結果。

對於導航階段，利用六自由度的電磁跟蹤系統40來執行圖像、路徑和導航的配準，不過也可構思其他配置，所述電磁跟蹤系統例如類似於brown等人的題為「用於在肺內導航的系統和方法」的美國專利申請no.14/753,288以及公開pct申請no.wo00/10456和no.wo01/67035中公開的電磁跟蹤系統或者其他合適的定位測量系統，以上專利申請的全部內容均通過引用結合於此。如上所述，可定位引導件32和傳感器34配置用於通過延長工作通道12插入患者「p」的氣道中(利用或不利用支氣管鏡30)，並且可經由鎖定機構選擇性地相對彼此鎖定。儘管本文大致關於使用位於可定位引導件上的傳感器34進行了描述，但本領域技術人員會理解傳感器可位於ewc12上或者插入穿過ewc12的器械上，例如微波消融導管16或者尺寸和形狀定為利用或者不利用ewc12在肺內導航的其他診斷和治療器件。

如圖7所示，發射墊46定為在患者「p」下方。發射墊46也可設置為固定到杆(未示出)的平面安裝的床邊裝置。發射墊46產生圍繞患者「p」的至少一部分的電磁場，在該電磁場內能夠利用跟蹤模塊42確定多個基準傳感器44和傳感器元件34的位置。一個或多個基準傳感器44附接到患者「p」的胸部。基準傳感器54的六自由度坐標被發送到計算裝置48(其包括合適軟體)，在計算裝置48處用於計算患者的基準坐標系。如下所述，通常執行配準以將來自規劃階段的三維模型和二維圖像的位置與通過支氣管鏡30觀察的患者「p」的氣道相協調，並且允許在準確獲知傳感器34的位置的情況下進行導航階段，即使是在支氣管鏡30不能到達的氣道部分中。該配準技術及其在管腔導航中實施的其他細節能夠在題為「自動配準技術」的美國專利申請no.2011/0085720中找到(其全部內容通過引用結合於此)，不過也可構思其他適當的技術。

通過移動lg32通過患者「p」的氣道，來執行患者「p」在發射墊46上的位置配準。更具體地，在可定位引導件32移動通過氣道的同時，利用發射墊46、基準傳感器44和跟蹤模塊42記錄與傳感器元件34位置相關的數據。將源自該位置數據的形狀與在規劃階段中生成的三維模型通道的內部幾何形狀相比較，並且例如利用計算裝置48上的軟體基於該比較確定在形狀和三維模型之間的位置相關性。此外，軟體識別三維模型中的非組織空間(例如，空氣填充腔)。軟體將代表傳感器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準或配準，其中三維模型和從三維模型生成的二維圖像是基於記錄的位置數據以及可定位引導件32保持定位在患者「p」氣道的非組織空間中的假設。可選地，可通過將具有傳感器34的支氣管鏡30導航至患者「p」的肺中的預定位置，並且將來自支氣管鏡的圖像與3d模型的模型數據手動相關，而採用手動配準技術。

在將患者「p」與圖像數據和路徑規劃配準之後，在導航軟體中顯示用戶界面，該導航軟體設定醫師到達目標50所要遵循的路徑。一種該導航軟體是目前由medtronic出售的導航套件。該導航軟體的細節在共同擁有且共同未決的美國專利申請no.14/753,288中描述，該申請已經通過引用結合於此。

一旦延長工作通道12已經成功導航到目標50附近，可定位引導件32就可以從延長工作通道12解鎖並且移除，將延長工作通道12留在適當位置作為用於引導手術器械的引導通道，手術器械包括而不限於光學系統、超聲探頭、活檢工具、消融工具(即微波消融導管10)、雷射探頭、低溫探頭、傳感器探頭、吸液針、以及對目標50執行洗胃或磁化率調製技術的工具。

圖2示出了上述導航程序的結果。在圖2中，延長工作通道12已經到達目標50。這一設置可通過使用標記56和螢光透視法或其他成像方法來輔助，其他成像方法例如在2015年10月12日提交的題為「計算機斷層攝影增強的螢光透視系統、裝置、及其利用方法」的美國專利申請no.14/880,338中描述，其全部內容通過引用結合於此。其他成像方法包括超聲、磁共振成像、計算機斷層攝影、錐束計算機斷層攝影、血管造影、ct血管造影、pet/ct等等。微波消融導管16被示出為從延長工作通道12延伸並且接合目標50。在到達該位置後，微波消融導管16可以通電以用微波能量治療組織，如上所述。

如上所述，本文描述的系統的一個特徵是使用規劃和程序工具來識別脈管系統的部分以及對特定區域(例如低密度區域或鈣化、病變或已經識別為癌的腫瘤)的供血。雖然以上描述集中於使用本文所述的系統利用微波消融技術進行治療，但是本公開不受此限制。通過如上所述映射脈管系統(例如血管造影片)和氣道，能夠創建治療規劃來將栓塞材料(化療或非化療)注入脈管系統中。這種方法可利用類似於活檢針的針來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，栓塞導致防止血液流過被栓塞血管的分流，將血流引導至其他組織，類似於上述使用微波消融能量生成分流的過程。

如果期望使用栓塞,那麼系統還可包括尺寸適於裝配在ewc12中並且設計成刺入血管壁的栓塞針。可以採用多種設計使得能夠刺入氣道壁和血管而不刺穿血管。此外，已知用於這類針的尖頭防護的方法，使得針或在針上滑動的防護導管允許前進至血管中而對血管沒有進一步損傷。栓塞針可包括em傳感器(如上所述)，以能夠經由emn系統100跟蹤栓塞針。該栓塞針然後能夠在血管內導航而到達用於釋放栓塞物的期望位置，並在特定血管中實現期望的栓塞。

在其他實施例中，可利用氣道壁刺入裝置來接近支氣管內腫瘤或者在氣道外部的其它待治療區域。在這些實施例中，在ewc12導航至期望位置並且移除可定位引導件32或者使用配備有em傳感器的氣道壁刺入裝置之後，部署氣道刺入裝置以形成穿過氣道朝向目標組織的通道。例如，在一些情況下，可能更方便的是離開氣道以治療過度膨脹肺泡，而不是經由更複雜的路徑來導航。氣道刺入裝置可包括擴張器來增加開口尺寸並允許ewc12經過氣道。一旦通向待治療區域的通道已經被打開，氣道壁刺入裝置就可以移除，而用本文描述的一個或多個治療或診斷工具取代。

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

圖9所示的微波消融導管16配置成接收消融導管16a並且提供用於冷卻介質在微波消融導管16內循環並在消融導管16通電時冷卻微波天線16a的路徑。與冷卻一樣重要的是，水循環在微波天線附近產生均勻介電常數區域，這樣使得能量傳遞有效並且促進形成一致的球形消融區域。微波消融導管16可以通過以下形成：將塑料包覆成型以形成大致細長的殼體123，殼體123具有外鞘套118(圖10a-10d)以及從近端120延伸到遠端122的多個管腔119a、119b和119c，遠端122包括較尖的遠側末端121。集線器124接收殼體123的近端120並且包括用於接收微波饋線130、入口流體管線131a和出口流體管線131b的埠126a、126b、126c。微波饋線130直接或間接連接到微波發生器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冷卻介質(例如，水、鹽水、空氣或其組合)提供到微波消融天線16a。

微波消融導管16的埠126b和126c與護套118內的對應管腔119a、119c(圖10a)流體連通，並且配置成將一種上述冷卻介質提供到微波天線16a。在一實施例中，例如圖9所示的實施例中，埠126b是流出埠，提供了供冷卻介質從流出管腔119a流出的地點，埠126c是流入埠，提供了供冷卻介質進入流入管腔119c的地點。

圖10b示出了可用於微波消融裝置導管16的可選管腔結構。在該實施例中，設置兩個流出管腔119a』和一個流入管腔119c』並且它們與相應的埠126b、126c流體連通。圖10c示出了具有與相應埠126b、126c流體連通的兩個流出管腔119a』和兩個流入管腔119c』的可選管腔結構。

圖10d示出了可用於消融裝置60的可選管腔結構。在該實施例中，設置兩個流出管腔119a』和一個流入管腔119c』並且它們與相應的埠126b、126c流體連通。此外，支撐同軸微波線纜136的管腔也用於流體流入或流體流出。

在每個實施例10a-10d中，管腔119b設置在微波消融導管16中，並且配置成支撐微波天線16a，在每個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周圍提供相對的流出管腔119a和相對的流入管腔119c。在圖10a-10c中示出的管腔結構為微波消融導管16提供了在肺中的較薄傳導氣道(和/或血管)中移動所需的柔性。

流入管腔119b和流出管腔119c在微波消融導管裝置16中延伸預定的距離，並且能夠以各種製冷劑反饋協議(例如打開或關閉反饋協議)運行。在圖10a-10d所示的實施例中，流入管腔119c向流出管腔19b的遠側延伸，以允許足量的冷卻介質圍繞微波天線16a的遠側部分循環。

現在參照圖11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包括通過埠126a(圖9中示出)耦合到微波饋線130並隨之耦合到發生器52的近端138。

遠側輻射段142設置在同軸線纜136的遠端144處，並配置成接收內導體140，如圖6最佳所示。遠側輻射段142可由任何適當導電材料形成。在實施例中，遠側輻射段142可由陶瓷或金屬(例如銅、金、銀等)形成。遠側輻射段142可包括任何適當結構，包括但不限於鈍結構、平坦結構、半球形結構、尖結構。遠側輻射段142經由釺焊、超聲焊、粘合等耦合到同軸線纜136的遠端144。在一個實施例中，遠側輻射段142密封到內導體140和電介質150，以防止流體在內導體140和電介質150之間直接接觸內導體140。在遠側輻射段142浸入流體中的同時，內導體的其餘部分與流體隔離。

外導體148可以是編織的，沿著電介質150延伸。電介質150位於內導體140和外導體148之間(圖6)。在本文中限定時，編織意味著通過纏結三個以上的線束進行，儘管描述為編織的，實際結構並不受此限制並且可以包括本領域普通技術人員會理解的同軸線纜的外導體的其它形式。外導體148的編織結構的一個優點是其為消融天線16a提供了在較窄的管腔結構(例如患者肺的氣道)中移動的柔性。

扼流器或平衡轉換器152形成在導電層151的一部分中，導電層151沿著同軸線纜136的一部分延伸。導電層151可以是與外導體148構造類似的編織材料，並且電連接到外導體148。具體地，外導體148的一部分縮短(例如釺焊、交織或者以其它方式固定)到導電層151的近側部分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通常形成在導電材料152和外導體148之間。絕緣層156向遠側延伸經過導電層151的遠端。絕緣層156及其延伸超出導電層151的取向能夠在製造期間調節，以控制平衡轉換器152的總體相移，從而更好地控制消融區域的尺寸和形狀。

外導體148向遠側延伸超過絕緣層156。外導體148的一部分被移除，以露出同軸線纜136的電介質150，並形成饋電間隙158。饋電間隙158位於扼流器152的遠側，位於遠側輻射段142的近側並緊鄰遠側輻射段142。饋電間隙158的位置和尺寸定為實現用於微波消融天線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的外護套162。在又一實施例中，護套162可以是pet層，pet層沿著同軸線纜136的長度向近側延伸，以輔助保持外導體148的編織結構和導電層151的至少一部分。本領域技術人員會理解，沿著同軸線纜136的長度或者僅僅在扼流器152處移除外護套162並用薄絕緣材料替代，增加了天線16a的柔性。該增加的柔性有益於在微波消融天線16a用於具有小直徑並具有多個急轉彎分支結構的管腔網絡時能夠進行更大的範圍移動。

在實施例中，溫度監控系統(例如微波測溫)可以與微波消融天線16a一起使用，以觀察/監控在消融區域中或附近的組織溫度。在一實施例中，例如一個或多個溫度傳感器「ts」可設置在微波消融天線16a上，例如在遠側輻射段142(如圖12所示)附近，並且可配置成測量消融區域中或附近的組織溫度。溫度監控系統能夠例如是輻射計54、基於熱電偶的系統、或者本領域已知的任何其它組織溫度監控系統。溫度監控系統可以結合至發生器52中或者向發生器52提供反饋，並且可在微波消融天線16a的使用期間向醫師提供聽覺或視覺反饋。在實施例中，溫度傳感器可沿著同軸線纜136設置，或沿著微波消融天線16a或沿著延長工作通道12設置，以在施加能量後提供更大的溫度數據收集點陣列以及關於組織溫度的更多細節。

在至少一個實施例中，組織溫度和/或消融區域溫度信息可以與特定的已知消融區域尺寸或結構相關，該已知消融區域尺寸或結構已經通過經驗測試收集，存儲在一個或多個數據查詢表中，並存儲在發生器52或計算裝置48的存儲器中，與溫度感測監控系統或輻射計54相關聯。數據查詢表可以通過發生器52或輻射計54的處理器訪問，並且在遠側輻射段142通電並治療目標組織的同時通過處理器訪問。在該實施例中，溫度傳感器「ts」向微處理器提供組織溫度和/或消融區域溫度，微處理器然後將組織溫度和/或消融區域溫度與存儲在數據查詢表中的已知的消融區域尺寸比較。然後微處理器可將命令信號發送至發生器52或輻射計54或溫度感測監控系統的一個或多個模塊，以自動調節對遠側輻射段142的微波能量輸出。可選地，可以利用手動調節協議來控制對遠側輻射段142的微波能量輸出。在該實施例中，微處理器可配置成在具體組織溫度和/或消融區域溫度與對應的消融區域直徑或結構匹配時向用戶提供一個或多個指示(例如視覺、音頻和/或觸覺指示)。通常本公開的裝置、部件和系統可以優化，以產生球形消融區域。

雖然已經參照某些方面和實施例詳細描述了本公開，但是本領域技術人員會認識到，可以在不脫離本公開範圍的情況下利用可選的設置和部件。