微波消融導管及其使用方法
【專利摘要】提供了一種微波消融系統,其被配置為用在管腔網絡中。該微波消融系統包括微波能量源和用于處理組織的工具。延伸的工作通道被配置為提供工具的通路。能夠平移穿過延伸的工作通道的可定位的引導件被配置為將延伸的工作通道導航到與目標相鄰。
【專利說明】微波消融導管及其使用方法
[0001] 相關申請的交叉引用
[0002] 本申請要求以下專利申請的利益和優先權,并且通過引用將它們全部結合在這 里:由Brannan等人在2012年8月7日遞交的美國臨時專利申請No. 61/680, 555 ;由 Ladtkow等人在2013年3月14日遞交的美國臨時專利申請No. 61/783, 921 ;由Ladtkow等 人在2013年3月14日遞交的美國臨時專利申請No. 61/784,048 ;由Ladtkow等人在2013 年3月14日遞交的美國臨時專利申請No. 61/784, 176 ;由Ladtkow等人在2013年3月14 日遞交的美國臨時專利申請No. 61/784, 297 ;以及由Ladtkow等人在2013年3月14日遞 交的美國臨時專利申請No. 61/784, 407。
【技術領域】
[0003] 本公開涉及微波消融導管及其使用方法。更具體地,本公開涉及能夠穿過病人的 一個或多個分支的管腔網絡(luminal network)定位來處理組織的微波消融導管。
【背景技術】
[0004] 微波消融(ablation)可以被用來處理各種疾病,例如,類似于肝臟、大腦、心臟、 肺和腎臟的不同器官的結節。當例如在肺部內發現結節時,在進行診斷的過程中考慮多個 因素。例如,可以在CT引導下使用活檢工具來取得結節的活檢。如果活檢揭示結節是惡性 的,可能證明對結節進行消融是有用的。在這種情況下,微波消融,其通常包括向經皮穿刺 針傳送微波能量,可以被用來消融結節。在某些手術場景下,微波消融術的某些當前經皮方 法可能導致氣胸(氣體泄漏)以及空氣聚集在肺周圍的空間中,而這如果沒有被外科醫生 認識到,可能最終導致肺部或其一部分坍塌。
[0005] 支氣管導航(Endobronchial navigation)使用CT圖像數據來產生導航計劃,以 有助于使得導航導管(或者其他合適的設備)行進通過支氣管鏡以及病人的支氣管的分 支,到達結節。電磁跟蹤也可以被結合CT數據使用,以有助于引導導航導管穿過支氣管的 分支到達結節。在某些情況下,導航導管可以被定位為與感興趣的點或結節相鄰或在其之 內的分支的管腔網絡的一個氣道內。一旦導航導管到達位置,隨著活檢工具穿過導航導管 并進入肺部、到達結節或感興趣的點,熒光透視法可以被用來將活檢工具(諸如例如活檢 刷、針刷和活檢鉗)可視化。
【發明內容】
[0006] 如可以理解的,能夠穿過病人的一個或多個分支的管腔網絡定位來處理組織的微 波消融導管可以證明在外科領域中有用。
[0007] 本公開的方面被參照附圖具體描述,其中相似的附圖標記指示相似或相同的要 素。如這里所使用的,術語"遠側"指的是被描述的部分遠離用戶,而術語"近側"指的是被 描述的部分更接近用戶。
[0008] 本公開的方面提供的一種微波消融系統,其被配置為用在管腔網絡中。該微波消 融系統包括微波能量源和用于處理組織的工具。延伸的工作通道被配置為提供工具的通 路。能夠平移穿過延伸的工作通道的可定位的引導件被配置為將延伸的工作通道導航到與 目標相鄰。微波消融系統可以包括支氣管鏡,其被配置為接收延伸的工作通道,并用于提供 到管腔網絡的訪問。
[0009] 工具可以是微波消融導管。該微波消融導管包括同軸線纜,該同軸線纜在其近側 端連接到微波能量源并且在其遠側端連接到遠側輻射部。該同軸線纜包括內導體和外導體 以及布置在內導體與外導體之間的電介質。內導體向遠側延伸超過外導體并且與遠側輻射 部密封接合。平衡-不平衡變換器部分地由與同軸線纜的外導體電連接并沿著同軸線纜的 至少一部分延伸的導電材料形成。該導電材料具有編織的構造并且由至少一個絕緣材料覆 蓋。
[0010] 延伸的工作通道可以包括封閉的遠側端和被配置為接收消融導管的多管腔構造。 延伸的工作通道還可以包括在其近側端處的中樞部。該中樞部可以包括流體進入端口和流 體返回端口,它們被配置為分別提供冷卻劑進出延伸的工作通道的入口和出口,以冷卻消 融導管。
[0011] 可擴張構件可以被設置在延伸的工作通道的外部。該可擴張構件在微波消融導管 定位在管腔網絡內時能夠移動到膨脹狀態,以產生填塞。可擴張構件可以被配置為控制管 腔網絡的局部特性。可擴張構件可以被配置為在延伸的工作通道定位在管腔網絡內時錨定 延伸的工作通道,以防止在可定位的引導件或微波消融導管在延伸的工作通道內移動時延 伸的工作通道移動離開其位置。可擴張構件可以具有氣球的形式。
[0012] 或者,平衡-不平衡變換器可以在微波消融導管定位在管腔網絡內時能夠移動到 膨脹狀態,以產生填塞。平衡-不平衡變換器可以被配置為在微波消融導管定位在管腔網 絡內時錨定微波消融導管,以將微波消融導管保持在相對固定的構造。
[0013] 微波消融導管的遠側輻射部和延伸的工作通道的遠側末端中的一個能夠被選擇 性地供電,以穿入組織。此外,微波消融導管的遠側輻射部可以由溫度敏感蠟狀物覆蓋,該 蠟狀物被配置為在微波消融導管被激活時融化。此外,包括針的活塞可以能夠操作地耦合 到延伸的工作通道的至少一個流體端口,并且能夠從延伸的工作通道的遠側端延伸以刺入 組織。
[0014] 延伸的工作通道的遠側端可以能夠被供能以穿入目標組織。延伸的工作通道的遠 側端可以包括至少部分地沿著延伸的工作通道的外圍表面延伸的至少一個電極。一個或多 個電極能夠以單極工作模式工作。
[0015] 微波消融系統可以包括導航系統,其被配置為用于引導工具、延伸的工作通道或 者可定位的引導件中的至少一個遵循預定的確定路徑穿過管腔網絡。預定路徑可以是基于 管腔網絡的計算機斷層掃描(CT)數據產生的,并且可以以所產生的模型來顯示。預定路徑 可以是根據CT數據產生的,以識別到達由用戶在CT數據中識別的目標的路徑,并且該路徑 可以被產生以在被用在導航系統中之前由用戶認可。導航系統可以包括抬頭顯示。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016] 在下文中參照附圖描述了本公開的各種實施例,其中:
[0017] 圖1是包括根據本公開的實施例的被配置為用于微波消融系統的微波消融導管 組件的微波消融系統的立體圖;
[0018] 圖2是被配置為用于圖1中示出的微波導管組件的管腔構造的實施例的正視圖;
[0019] 圖3A是被配置為用于圖1中示出的微波導管組件的管腔構造的另一個實施例的 正視圖;
[0020] 圖3B是被配置為用于圖1中示出的微波導管組件的管腔構造的另一個實施例的 正視圖;
[0021] 圖3C是被配置為用于圖1中示出的微波導管組件的管腔構造的另一個實施例的 正視圖,由此支撐同軸微波結構的管腔也與流入或流出端口交流冷卻流體;
[0022] 圖4是被配置為用于圖1中示出的微波消融組件的微波消融導管的遠側端的立體 圖;
[0023] 圖5是沿著圖4的線段5-5取得的截面圖;
[0024] 圖6是根據本公開的實施例的基于CT的管腔導航系統的屏幕截圖;
[0025] 圖7是根據本公開的實施例的被配置為用于圖1中示出的微波消融導管組件和圖 2中示出的微波消融導管的微波消融系統和管腔導航系統的立體圖;
[0026] 圖8是根據本公開的實施例的包括延伸的工作通道和可定位的引導導管的管腔 導管輸送組件的側視圖;
[0027] 圖9是圖8中示出的可定位的引導導管的遠側端的局部立體圖;
[0028] 圖10是微波消融導管從其遠側端延伸出的圖8中示出的延伸的工作通道的側視 圖;
[0029] 圖11是根據本公開的實施例的基于CT的管腔導航系統的屏幕截圖;
[0030] 圖12A是在被定位在病人的氣管內之前、被定位在支氣管鏡內的延伸的工作通道 的示意性平面圖;
[0031] 圖12B是在延伸的工作通道從其向遠側延伸的狀態下,被定位在病人的氣管內的 圖12A中示出的支氣管鏡的示意性平面圖;
[0032] 圖12C是定位在支氣管鏡內的延伸的工作通道和可定位的引導件的部分截面圖;
[0033] 圖13A是在延伸的工作通道從其向遠側延伸的狀態下,被定位在病人的氣管內的 支氣管鏡的示意平面圖;
[0034] 圖13B是定位在支氣管鏡內的延伸的工作通道和活檢工具的部分截面圖;
[0035] 圖14是在延伸的工作通道被從支氣管鏡移除的狀態下,定位在病人的氣管內的 支氣管鏡的示意平面圖;
[0036] 圖15A是在根據替換實施例的延伸的工作通道從其向遠側延伸的狀態下,定位在 病人的氣管內的支氣管鏡的示意平面圖;
[0037] 圖15B是定位在支氣管鏡內的圖15A中示出的延伸的工作通道的部分截面圖;
[0038] 圖16A是在圖15A中示出的延伸的工作通道從其向遠側延伸的狀態下,定位在病 人的氣管內的支氣管鏡的示意平面圖;
[0039] 圖16B是在圖15A中示出的延伸的工作通道從其向遠側延伸并與目標組織相鄰的 狀態下,定位在病人的氣管內的支氣管鏡的示意平面圖;
[0040] 圖16C是彼此耦合并定位在支氣管鏡內的延伸的工作通道和圖2中示出的微波消 融導管的局部截面圖;
[0041] 圖16D是沿著圖16C中的線段16D-16D取得的截面圖;
[0042] 圖17是在延伸的工作通道定位在病人的肺部并具有與其耦合的處于收縮構造的 氣球的狀態下,圖9和圖15A中示出的延伸的工作通道的另一個實施例的示意性平面圖; [0043] 圖18是圖17的細節的放大區域并且示出了處于膨脹構造的氣球;
[0044] 圖19A是在平衡-不平衡變換器示出為擴張構造的狀態下,配置為用于圖2中示 出的微波消融導管的平衡-不平衡變換器的可選實施例的示意平面圖;
[0045] 圖19B是處于非擴張構造的圖19A中示出的氣球的示意平面圖;
[0046] 圖20是可以用于圖1中示出的微波消融導管組件、圖2中的微波消融導管或圖 15A中示出的延伸的工作通道的遠側尖端構造的示意平面圖;
[0047] 圖21是圖15A中示出的延伸的工作通道的可選實施例的示意平面圖;
[0048] 圖22是圖15A中示出的延伸的工作通道的另一個實施例的示意平面圖;
[0049] 圖23是圖7中示出的管腔導航系統的可選實施例的立體圖;
[0050] 圖24是圖1中示出的微波消融導管的另一個實施例的局部截面圖;
[0051] 圖25是沿著圖24中的線段25-25取得的截面圖;
[0052] 圖26是沿著圖24中的線段26-26取得的截面圖;
[0053] 圖27是圖1中示出的微波消融導管的另一個實施例的局部截面圖;
[0054] 圖28是圖1中示出的微波消融導管的再另一個實施例的局部截面圖;
[0055] 圖29是被配置為用于圖15A、17和21中示出的延伸的工作通道以及圖1、24和 27-28中示出的微波消融導管的循環反饋環路的示意性平面圖;
[0056] 圖30是圖15A中示出的延伸的工作通道的在另一個實施例的示意平面圖;
[0057] 圖31是在圖2中示出的微波消融導管處于縮回構造的狀態下,圖15A中示出的延 伸的工作通道的再另一個實施例的示意平面圖;
[0058] 圖32是在微波消融導管示出為伸出構造的狀態下,在圖31中示出的延伸的工作 通道的示意平面圖;
[0059] 圖33是圖15A中示出的延伸的工作通道的再另一個實施例的示意平面圖;
[0060] 圖34是在延伸的工作通道示出為非擴張構造的狀態下,圖15A中示出延伸的工作 通道的再另一個實施例的示意平面圖;
[0061] 圖35是圖34中示出的處于擴張構造的延伸的工作通道的示意平面圖;
[0062] 圖36A是圖2中示出的微波消融導管的替換實施例的正視圖,其包括與其耦合并 示出為收縮構造的傳導性氣球;
[0063] 圖36B是在傳導性氣球示出為處于膨脹構造的狀態下,圖36A中示出的微波導管 的正視圖;
[0064] 圖37A是圖2中示出的微波消融導管的替換實施例的正視圖,其包括與其耦合并 示出為非展開構造的多個熱傳導性翅片;
[0065] 圖37B是在多個熱傳導性翅片示出為展開構造的狀態下,圖37A中示出的微波消 融導管的正視圖;
[0066] 圖38是圖15A中示出的延伸的工作通道的再另一個實施例的示意平面圖;
[0067] 圖39A是圖2中示出的微波消融導管的可選實施例的示意平面圖,其包括與其耦 合并示出為收縮構造的氣球;
[0068] 圖39B是在氣球示出為處于膨脹構造的狀態下,圖39A中示出的微波導管的示意 平面圖;
[0069] 圖40A是被配置為用于圖7中示出的微波消融系統的各種基準標記的示意平面 圖,其中基準標記被示出為與沒有被消融的目標組織相鄰;
[0070] 圖40B是圖40A中示出的基準標記的示意平面圖,其中基準標記被示出為與已經 被消融的目標組織相鄰;
[0071] 圖41是包括被配置為用于圖7中示出的微波消融系統的多個熱耦的引導線的示 意平面圖;
[0072] 圖42是被配置為用于圖7中示出的微波消融系統的電測量系統的立體圖;
[0073] 圖43是被配置為用于圖7中示出的微波消融系統的反饋構造的示意平面圖;
[0074] 圖44是被配置為用于圖7中示出的微波消融系統的反饋構造的另一個實施例的 示意平面圖;
[0075] 圖45是被配置為用于圖7中示出的微波消融系統的反饋構造的再另一個實施例 的示意平面圖;
[0076] 圖46A是在導管被置于其中的狀態下的病人的熒光透視圖像;和
[0077] 圖46B是描繪目標的病人的虛擬熒光透視圖像。
【具體實施方式】
[0078] 這里公開了本公開的【具體實施方式】;然而,所公開的實施例僅僅是本公開的示例, 本公開可以以各種方式來實施。因此,這里公開的具體結構和功能不被理解為限制性的,而 僅僅是作為權利要求的基礎以及作為教導本領域技術人員來在幾乎任何合適的具體結構 中以各種方式利用本公開的代表性基礎。
[0079] 如可以理解的,能夠通過病人的一個或多個分支的管腔網絡定位以處理組織的能 量裝置(諸如微波消融導管)可以被證明在外科領域有用,并且本公開涉及這種設備、系統 和方法。對管腔網絡的訪問可以是經皮的或者是通過自然開口的。在自然開口的情況下, 支氣管方法可能在肺部疾病處理中特別有用。目標、導航、訪問和處理可以被使用成像和/ 或計劃軟件的結合來以前置程序的方式計劃。根據本公開的這些方面,計劃軟件可以提供 使用前置程序圖像的定制引導。管腔網絡的導航可以使用圖像引導來完成。這些圖像引 導系統可以與能量裝置或分離的訪問工具分離或結合,并且可以包括MRI、CT、熒光透視法、 超聲法、電阻抗斷層掃描法、光學法、以及裝置跟蹤系統。用于定位分離的或結合的能量裝 置或分離的訪問工具的方法包括EM、IR、回聲定位法、光學法和其他方法。跟蹤系統可以被 結合到成像裝置,其中跟蹤是在虛擬空間中完成的或者被與手術前或實時圖像結合。在一 些情況下,處理目標可以從管腔內直接訪問,諸如用于針對C0PD、哮喘、肺癌等處理支氣管 壁。在其他情況下,可能需要能量裝置和/或附加訪問工具來刺入管腔并延伸到其他組織 以到達目標,諸如用來處理主質(parenchyma)內的疾病。能量裝置放置的最終定位和確認 可以由使用以上列出的模式的成像和/或導航引導來執行。能量裝置具有遞送能量場(包 括但不局限于電磁場)來進行處理的能力,并且具有在能量施加期間監視處理的能力。處 理的監視可以包括溫度測量法、電阻抗法、放射性測量法、密度測量法、光學吸收法、水合作 用法、超聲波法等。附加的或另外的,可以在管腔內或在體外使用附加裝置或上述圖像引導 模式來監視處理。在處理之后,通過采用上述關于處理監視的技術,能量裝置和/或附加裝 置可以具有確認執行了足夠處理的能力。此外,處理確認可以來自于管腔內或來自于體外。 長期處理執行可以由能夠結合到定期復查軟件應用中的成像來執行。
[0080] 本公開的一個實施例部分地涉及能夠通過病人的一個或多個分支的管腔網絡定 位以處理組織的微波消融導管。微波消融導管是消融系統的一部分,其包括微波能量源和 用于將導管放置在管腔網絡內的期望位置的計劃和導航系統。此外,系統包括成像模式,其 能夠被用來確認導管的放置和施加能量的效果。微波導管本身可以包括輔助確認放置在要 被處理的組織內的能力,或者附加裝置可以被結合微波導管使用來確認放置在要被處理的 組織內。另外,在微波導管上的一個或多個熱耦或溫度傳感器檢測微波導管或者導管周圍 的組織的溫度,并且使得能夠在處理期間及處理之后,為了安全目的、為了劑量和處理方式 監視目的,監視微波導管溫度和組織溫度。微波導管也可以輔助到管腔內或管腔外的目標 組織的訪問。除了來自于其他監視和確認裝置的輔助之外,微波導管也可以通過各種測量 技術輔助處理的監視,并且也可以被用于處理確認。
[0081] 圖1-5描繪了微波消融系統10 (系統10)的各個方面。如圖1所示,系統10包括 微波消融導管組件12 (組件12),其被配置為容納微波消融導管14 (消融導管14)(如圖4 所示)。組件12和消融導管14被配置為耦合到微波能量源(能量源16),其被配置為將微 波能量傳送到導管14以處理例如肺部組織的目標組織。
[0082] 圖1中示出的組件12被配置為接收消融導管14并提供用于冷卻介質在組件12 內循環并在消融導管14被供能時冷卻消融導管14的路徑。考慮到這些目的,組件12通過 以下方式來形成:通過對塑料二次成型來形成基本縱長的殼體23,其具有外護套18 (圖2) 和從近側端20延伸到遠側端22的多個管腔19a、19b和19c,該遠側端22包括相對尖銳或 近似圓形的遠側末端21。中樞部分24(hub portion)設置在近側端20并且包括耦合到連 接管28a、28b、28c的相應遠側端(未具體示出)的端口 26a、26b、26c。連接管28a、28c包 括各自的近側端30a、30c,它們被配置為能夠釋放地直接或間接地耦合到流體源32,該流 體源包括向消融導管14提供一個或多個合適的冷卻介質(例如,水、鹽水、空氣或其組合) 的管道31a、31b。在實施例中,流體源32可以是在代理人案卷號為No. H-IL-00083的美國 專利申請No. XX/XXX,XXX中公開的冷卻系統的組件,通過應用將其全部結合在這里。連接 管28b的近側端30b被配置為直接或間接地耦合到能量源16,以給消融導管14供能。一對 可選的翅部34a、34b可以從近側端20的相應的左側和右側橫向延伸,并且可以被配置為抵 靠在病人上或者由臨床醫生抓握以操作組件12。
[0083] 組件12的端口 26a、26c與設置在組件12內的多個管腔18的相應管腔19a、19c 流體連通(圖2),并且被配置為向組件12提供前述冷卻介質中的一個。在實施例中,諸如 圖2中示出的實施例,端口 26a是流出端口并且提供冷卻介質離開流出管腔19a的出口點, 端口 26c是流入端口并且提供冷卻介質進入流入管腔19c的進入點。
[0084] 圖3A描繪了可以由組件12使用的可選管腔構造。在該實施例中,兩個流出管腔 19a'和一個流入管腔19c'被提供并且與相應端口 26a、26c流體連通。
[0085] 圖3B描繪了可以由組件12使用的可選管腔構造。在該實施例中,兩個流出管腔 19a'和一個流入管腔19c'被提供并且與相應端口 26a、26c流體連通。此外,支撐同軸微波 結構的管腔也被用于流體流入或流出。
[0086] 圖3C描繪了與圖3a和3b類似的可選管腔構造,其可以由組件12使用。在該實 施例中,兩個流出管腔19a'和兩個流入管腔19c'被提供并且與相應端口 26a、26c流體連 通。
[0087] 第三管腔19b被設置在組件12內,并且被配置為在消融導管14耦合到組件12時 支撐消融導管14。在圖2中示出的實施例中,流出和流入管腔19a、19c形成在管腔19b上 方。在圖3A中示出的實施例中,管腔19b在流出管腔19a和流入管腔19c之間居中,以提 供繞管腔19b的兩個相反的流出管腔19a和兩個相反的流入管腔19c。在圖3A和圖3B中 示出的實施例中,管腔19b在流出管腔19a和流入管腔19c之間居中,以提供繞管腔19b的 兩個相反的流出管腔19a和一個相反的流入管腔19c。圖2和3A-3C中示出的管腔構造為 組件12提供具有所需可彎曲性,以在支氣管的分支中相對細的傳導氣道(和/或血管)內 移動。
[0088] 在實施例中,組件12可以包括四管腔構造(未示出)。在該實施例中,三(3)個外 管腔(例如,分別是流出和流入管腔19a、19c的組合)可以繞中央管腔(例如,管腔19b)相 等地間隔開,該中央管腔被配置為在消融導管14被耦合到組件12時支撐消融導管14。在 一個具體實施例中,三(3)個外管腔可以被配置為包括兩(2)個流入管腔19c和一(1)個 流出管腔19a(或者反之亦然)。
[0089] 流入和流出管腔19a、19c在組件12內延伸預定距離,并且可以具有各種冷卻劑反 饋協議(coolant feedback protocol)的功能(例如,開或閉反饋協議)。在圖2和3A-3C 中示出的實施例中,流入管腔19c延伸到流出管腔19a的遠側,以允許足夠量的冷卻介質繞 消融導管14循環。應當理解,無論管腔的數目或構造如何,支撐同軸線纜和輻射部的管腔 內的未被填充的空間可以被用于附加流體入口或出口,以改善流體流動并且通過緊密流體 接觸同軸微波結構來直接冷卻。除了支撐消融導管之外,導管19b也可以支持冷卻劑的附 加流入或流出,由此管腔19b可以耦合到連接管28a、28c和它們相應的近側端30a、30c。
[0090] 現在參照圖4和圖5,消融導管14被示出。消融導管14包括同軸線纜36。同軸 線纜36包括近側端38,其耦合到向同軸線纜36的內導體40和外導體48以及能量源16提 供電連接的端口 26b (圖1中示出)。
[0091] 遠側輻射部42設置在同軸線纜36的遠側端44并且被配置為接收內導體40,如在 圖5中可以最佳看到的。遠側輻射部42可以由任何合適的材料制成。在實施例中,遠側輻 射部42可以由陶瓷或金屬(例如,銅、金、銀等)制成。遠側輻射部42可以包括任何合適的 配置,包括但不局限于:鈍的構造、平坦的構造、半球的構造、尖的構造、杠鈴構造、組織穿刺 構造等。遠側輻射部42可以經由錫焊、超聲焊接、粘合等耦合到同軸線纜的遠側端44。在 一個實施例中,遠側輻射部42被密封到內導體40和電介質50,以防止流體接觸內導體40。 作為替換,密封可以僅僅在內導體40與電介質50之間。
[0092] 外導體48是編織的并且沿著分別定位在內、外導體40、48(圖5)之間的電介質50 延伸。如這里所限定的,編織凡是是通過將三股以上的線纏繞在一起而形成的,并且雖然被 描述為編織,但是實際構造不被局限于此,并且如本領域技術人員可以理解的,可以包括同 軸線纜的外導體的其他形式。外導體48的編織構造的一個優點是給消融導管14提供了可 彎曲性,以在諸如病人的肺部的氣道的相對狹窄的管腔結構內移動。此外,通過使用扁線編 織以及隨后以合適尺寸的模子進行編織物壓縮,編織的導體的截面尺寸可以相比于其他導 體結構(諸如拉制銅管)顯著地縮小,同時保持可接受的電性能。
[0093] 扼流圈或平衡-不平衡變換器52部分地由沿著同軸線纜36的一部分延伸的導體 層51制成。導體層51可以是與外導體48類似構造的編織材料,并且連接到外導體48。具 體地,外導體48的一部分被短路(shorted)到(例如,焊接到、相互交織到或以其他方式固 定到)導體層51的近側部分54。
[0094] 平衡-不平衡變換器52也包括絕緣層56,其可以由聚四氟乙烯(PTFE)制成。絕 緣層56-般形成在導電材料52與外導體48之間。絕緣層56向遠側延伸超過導電材料52 的遠側端。絕緣層56及其延伸超過導電層的取向可以在制造過程中調整,以控制同軸線纜 36的整體相位、能量場輪廓和溫度響應。
[0095] 外導體48向遠側延伸超過絕緣層56。外導體48的一部分被移除以暴露同軸線纜 36的電介質50并形成饋送間隙58。饋送間隙58位于平衡-不平衡變換器52的遠側和遠 側輻射部42的近側并與遠側輻射部42直接相鄰。饋送間隙58和遠側輻射部42被定位和 確定尺寸以實現對于消融導管14的具體輻射圖案。
[0096] 消融導管14可以可選地包括外護套62,其延伸到平衡-不平衡變換器52的近側 端54。可選地,不采用任何外護套62并且可以僅將絕緣材料60 (例如,聚對苯二甲酸乙二 醇酯(PET)的層)的薄層用來覆蓋外導體48的一部分以及平衡-不平衡變換器52,直到絕 緣層56延伸超過平衡-不平衡變換器52的導體層51的點(圖5)。在另一個實施例中, PET 60的層可以被配置為沿著同軸線纜36的長度向近側延伸,以幫助保持外導體48和導 體層51的編織構造。如本領域技術人員可以理解的,外護套62被移除并被沿著同軸線纜 36的長度或者僅在平衡-不平衡變換器52處替換為薄材料,增加了消融導管14的可彎曲 性。增加的可彎曲性有益于能夠在消融導管14被用在具有小直徑并具有多個急轉彎的分 支結構的管腔網絡中時獲得更大的移動范圍,如將在下文中更具體地理解的。
[0097] 消融導管14的可彎曲性可以被改變以適應具體的手術流程、具體的管腔結構、具 體的目標組織、臨床醫生的偏好等。例如,在實施例中,使得消融導管14非常易彎曲以移動 通過病人的肺部的相對狹窄的氣道可以提供優點。可選地,例如,在消融導管14需要刺入 或穿入目標組織的情況下,使得消融導管14僅具有輕微彎曲性可以提供優點。此外,為了 實現期望量的可彎曲性,可以期望以與標題為"Microwave Energy-Delivery Device and System"的美國專利申請序列號No. XX/XXX, XXX(代理人卷號No. H-IL-00077 (1988-77))中 公開的內容一致的方式形成平衡-不平衡變換器52,通過應用將其全部結合在這里。另外, 雖然這里描述的微波消融導管可以是具體的,但是本領域技術人員應當理解可以采用結構 細節上簡化或更復雜的其他微波消融導管實施例,而不背離本公開的范圍。
[0098] 在實施例中,溫度監視系統3(圖1),例如微波測溫法,可以被用于消融導管14,來 觀察/監視消融區域中或附近的組織溫度。在實施例中,例如,一個或多個溫度傳感器"TS" 可以被設置在消融導管14上,例如,與遠側輻射部42相鄰(如圖5所示),并且可以被配置 為測量消融區域中或附近的組織溫度。溫度監視系統3可以例如是輻射測量系統、基于熱 耦的系統或者本領域中已知的任何其他組織溫度監視系統。溫度監視系統3可以被結合到 能量源16中,以向能量源提供反饋,或者可選地被容納在分離的盒子中,從而在消融導管 14的使用期間向臨床醫生提供聽覺或視覺反饋。在任一實施例中,溫度監視系統3可以被 配置為向能量源16(或其他合適的控制系統)提供組織溫度和消融區域溫度信息。在實施 例中,溫度傳感器3可以被包括為沿著同軸線纜36或者沿著(參照圖1描述的)組件12 或者沿著EWC 90,以提供溫度數據收集點的更大的陣列以及在施加能量之后關于組織溫度 的更多的細節。
[0099] 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具體的已知消融 區域尺寸或配置相關聯,該消融區域尺寸或配置已經通過經驗性測試收集并存儲在一個或 多個數據查找表中并且存儲在溫度傳感監視系統3和/或能量源16的存儲器中。數據查 找表可以能夠由溫度傳感監視系統3和/或能量源16的處理器訪問,并且在遠側輻射部42 被供能并處理目標組織的同時被處理器訪問。在該實施例中,溫度傳感器" TS "將組織溫度 和/或消融區域溫度提供給微處理器,該微處理器之后將組織溫度和/或消融區域溫度與 存儲在數據查找表中的已知消融區域尺寸相比較。微處理器之后可以將命令信號發送到溫 度傳感監視系統3和/或能量源16的一個或多個模塊,以自動地調整輸出到遠側輻射部42 的微波能量。或者,手動調整協議可以被用來控制到遠側輻射部42微波能量輸出。在該實 施例中,微處理器可以被配置為在具體的組織溫度和/或消融區域溫度匹配預定消融區域 直徑或配置時,向用戶提供一個或多個指示(例如,視覺、聽覺和/或觸覺指示)。
[0100] 如圖1所示的系統1〇被配置為處理組織,并且如圖7中進一步所示的,使得利用 計算機斷層掃描(CT)圖像來識別目標組織(下文中簡稱做"目標")的方法成為可能,并且 一旦識別出目標組織,該系統進一步使得使用導航或引導系統將導管組件12或其它工具 放置在目標處成為可能。CT數據有助于計劃向所識別的目標的路徑以及提供導航通過身體 到達目標位置的能力,這包括了術前和手術成分(即,路徑計劃和路徑導航)。
[0101] 路徑計劃階段包括三個基本步驟。第一步驟涉及使用用于產生和觀看支氣管氣道 樹("BT")的三維模型并觀看CT數據以識別對象的軟件。第二步驟涉及使用用于在BT上 自動地、半自動地或手動地(如果需要的話)選擇路徑的軟件。第三步驟涉及將(一個或 多個)氣道自動分段為沿著可以在顯示器上可視化的路徑的一組路徑點。可以理解氣道可 以被在這里用作分支的管腔網絡的示例。因此,術語"BT"被用來這里以一般含義使用,以 表示任何這種管腔網絡(例如,血液循環系統或者胃腸道等)。
[0102] 使用如圖6所示的軟件圖形界面64來產生并觀察BT開始于將病人的肺部的CT 掃描圖像導入軟件中。軟件處理CT掃描并通過將掃描以它們被拍攝的順序布置并將它們 按照在它們被拍攝時對CT的設置來間隔開,將它們組裝為三維CT體積。軟件使用新構造 的CT體積來產生氣道的三維地圖或者BT。軟件之后將三維地圖66的表示顯示在軟件圖形 界面64上。用戶可以之后被呈現各種視圖,以識別醫療專家希望對其活檢或處理的塊或腫 瘤和醫療專家希望使用系統10來導航到的塊或腫瘤。
[0103] 之后,軟件選擇到目標(例如,由醫療專家識別的目標68)的路徑。在一個實施例 中,軟件包括通過開始于選擇的目標并遵循管腔返回到入口點的算法來進行該選擇。軟件 之后選擇氣道中最接近目標的點。到目標的路徑可以使用氣道直徑來確定。
[0104] 在路徑已經被確定之后,或者在路徑確定的同時,建議的路徑被顯示以給用戶審 核。該路徑是軟件已經確定的從氣管到目標的線路,醫療專家將會遵循該路徑以處理病人。 該路徑可以被醫療專家接受、拒絕或改變。通過在BT中識別連接CT圖像中的氣管與目標 的路徑,該路徑被導出以由系統10使用,以將導管和工具放置目標處,以對目標進行活檢, 并且如果需要的話,最終處理目標。從CT圖像確定路徑的附加方法被在標題為"Pathway Planning system and Method"、代理人卷號為 No. H-IL-00087 (1998-00087)的共同受讓的 美國專利申請No. XX/XXX,XXX中描述,通過引用將其全部結合到這里。
[0105] 圖7示出了病人"P"躺在手術臺70上并連接到能夠沿著管腔網絡內的預定路徑 進行導航以實現到所識別的目標的訪問的系統。支氣管鏡72被插入到病人的肺部。支氣 管鏡72被連接到監視設備74,并且通常包括照明源和視頻成像系統。在某些情況下,如下 文中描述的,本公開的裝置可以在不具有支氣管鏡的情況下被使用。系統10監視病人"P" 的位置,由此限定一組參考坐標。具體地,系統10利用根據美國專利No. 6, 188, 355以及公 開的PCT申請No. WO 00/10456和WO 01/67035的教導的六自由度電磁位置測量系統,通過 引用將其全部結合到這里。發射器裝置76被實施為定位在病人"P"下方的板或墊。多個 傳感器78與跟蹤模塊80相互連接,該跟蹤模塊得出每個傳感器78的6 DOF(自由度)的 位置。一個或多個參考傳感器78(例如,3個傳感器78)被安裝到病人"P"的胸口,并且它 們的6 DOF坐標被發送到計算機82 (其包括軟件),并且這些坐標被在計算機處用來計算病 人的參照坐標系。
[0106] 圖8描繪了其根據本公開的教導構造和操作的定位組件84。定位組件84包括具 有可操縱的遠側末端88的可定位的引導件86、可延伸的工作通道90以及在其近側端處的 控制手柄92。
[0107] 存在多種操縱延伸的工作通道90的方法。在第一方法中,可以利用單個偏轉方 向。或者,具有手動方向選擇器的多方向操縱機構可以被利用,以允許執業醫生在不需要旋 轉導管體的狀態下選擇操縱方向。通過多方向操縱,四個細長的張緊元件("操縱線")98a 被實施為由從手柄92延伸到遠側末端88的單根長線制成的線的對。操縱線98a被繞基底 98b的一部分彎曲并且返回到手柄92。操縱線98a被部署為使得每根線上的張力將獨立地 朝向預定橫向方向操縱遠側末端88。在四根操縱線98a的情況下,方向被選擇為沿著兩個 垂直軸的相反方向。換言之,四根操縱線98a被部署為使得每根線在被單獨致動時使得遠 側末端98沿著基本分開90度的倍數的四個預定方向中的不同一個偏轉。
[0108] 可定位的引導件86被插入到延伸的工作通道90中,在該延伸的工作通道內,該可 定位的引導件被鎖止機構94鎖定在位。系統10的位置傳感器元件96被與可定位的引導 件86的遠側末端88結合,并且允許監視末端相對于參考坐標系統的位置和朝向(6 D0F)。
[0109] 在實施例中,可定位的引導件86可以具有如圖10所示的彎曲的或彎成鉤狀的構 造。該可選實施方式當前由Covidien LP以EDGE?的名字銷售。在這種系統中,延伸 的工作通道90由彎曲的末端91構成。可以在延伸的工作通道90中實施不同量的預彎曲, 然而,公共曲率包括45、90和180度。180度延伸的工作通道90已經被發現對于將可定位 的引導件86指引到肺部的上肺葉的后部特別有用,該位置可能特別難以被導航到。可定位 的引導件86被插入到延伸的工作通道90中,使得位置傳感器96從延伸的工作通道90的 遠側末端88突出。延伸的工作通道90和可定位的引導件86被一同鎖定,使得它們一同前 進到病人"P"的肺部通道中。在該實施例中,延伸的工作通道90可以包括與上文中已經描 述的那個操縱機構類似的操縱機構。如可以理解的,可能需要對延伸的工作通道90進行特 定修改,以使得延伸的工作通道按照需要來發揮功能。
[0110] 在實施例中,集成的徑向超聲波探頭"US"(圖10)可以設置在延伸的工作通道90、 可定位的引導件86、導管組件12和/或消融導管14上。為了示意性目的,超聲探頭"US" 被示出為布置在延伸的工作通道90和可定位的引導件86上。超聲探頭"US"可以被配置 為在消融導管14的導航和插入期間向系統10的一個或多個模塊提供超聲反饋,以有助于 將消融導管14定位為與目標組織相鄰。如可以理解的,US探頭也可以在不具有延伸的工 作通道的狀態下使用,而是與內窺鏡結合使用,用于對內窺鏡將能夠訪問的中樞神經系統 損傷進行成像。此外,US探頭可以被用來監視處理進展和/或確認處理完成。
[0111] 如上所述,本公開采用了 CT數據(圖像)用于路徑計劃階段。CT數據也被用于導 航階段。具體地,CT的坐標系與病人的坐標系匹配;這被公知為對齊(registration)。對 齊通常是通過識別CT和身體上或身體內二者中的位置并測量在這兩個系統中它們的坐標 來執行。手動的、半自動的或自動的對齊可以被用于系統10。為了這里的目的,系統10被 關于自動對齊而言被描述。參照共同受讓的美國專利申請No. 12/780, 678來獲得自動對齊 技術的更具體的描述,通過引用將其全部結合在這里。
[0112] 自動對齊方法包括在病人"P"的分支結構內移動包括位置傳感器96的可定位的 引導件86。在位置傳感器96移動通過分支的結構的同時,與位置傳感器96的位置相關的 數據被使用發射器裝置80記錄。根據該數據得到的形狀被與分支結構的三維模型的通路 的內部幾何形狀相比較。并且,基于該比較確定形狀與三維模型之間的位置相關性。
[0113] 除了以上內容之外,系統10的軟件識別了在三維模型中的非組織空間(例如,空 氣填充的腔)。之后,隨著可定位的引導件86移動通過分支的結構的一個或多個管腔,軟件 記錄可定位的引導件86的位置傳感器96的位置數據。此外,基于記錄的位置信息和可定 位的引導件86保持定位在分支結構中的非組織空間中的假設,軟件將表示可定位的引導 件86的位置的圖像與三維模型的圖像對準。
[0114] -旦在病人"P"中固定到位,屏幕93將會由軟件顯示在監視設備74上(圖11)。 右側圖像是由氣管鏡72產生的實際支氣管圖像。最初,沒有被顯示在左側圖像97中的圖 像,這將會是一旦登錄完成從CT圖像數據產生的虛擬支氣管鏡。
[0115] 如通過支氣管鏡72看到的,從可定位的引導件86 (具體地,位置傳感器96)在主 隆凸上方3-4cm開始,支氣管鏡72前進到左、右肺部中例如到達第四代(generation)肺部 通路。通過穿過肺的這些片段,如上所述獲得了足夠的數據,使得可以完成對齊。
[0116] 現在已經識別了目標、計劃了路徑、將包括可定位的引導件86的支氣管鏡72插入 病人"P"、并且將虛擬支氣管鏡圖像與支氣管鏡72的圖像數據對齊,系統10準備好將位置 傳感器96導航到病人的肺部內的目標68。計算機80提供與圖11中示出的顯示類似的顯 示,從而識別目標68并描繪虛擬支氣管鏡圖像99。顯示中的每個圖像看起來是從位置傳感 器96的當前位置到目標68的路徑。這是在上文討論的路徑計劃階段已經建立的路徑。路 徑可以例如由彩色線條表示。同樣,每個圖像看起來是可定位的引導件86的遠側末端88和 位置傳感器96的表示。一旦建立了路徑,臨床醫生可以利用系統10來處理目標組織68。
[0117] 參照圖12A-16C描述系統10處理目標組織的操作。假設已經經由以上方法確定 到目標68的路徑。之后,將包括延伸的工作通道90和可定位的引導件86的支氣管鏡72 前進到插入(wedged)管腔網絡中的點,延伸的工作通道和可定位的引導件進一步沿著所 識別的路徑到達目標68(見圖12A-12C)。
[0118] 在一些情況下,目標組織可以從管腔內直接訪問(諸如針對C0PD、哮喘、肺癌等處 理支氣管的壁),然而,在其他情況下,目標不能與BT直接接觸并且單獨使用可定位的引導 件不能實現對目標的訪問。可能需要附加的訪問工具來穿過管腔并到達目標組織(諸如, 用于處理主質(parenchyma)內的疾病)。
[0119] 具有延伸的工作通道的可定位引導件或訪問工具的最終定位和確認可以由成像 和/或導航引導(其可以包括上文中列出的成像和導航技術的相同或不同的組合)來執 行。
[0120] -旦可定位的引導件86或附加訪問工具已經被成功地導航到目標68位置,可定 位的引導件86或訪問工具可以被移除,從而將延伸的工作通道90留在原位作為活檢工具 84到達目標68位置的引導通道(圖13A-13B)。醫療工具可以是能夠被用來對目標68采 樣的活檢工具。該系統的細節被包括在美國專利No. 7, 233, 820中,該文件已經通過引用結 合在這里。
[0121] 一旦可定位的引導件86已經被成功地導航到目標68位置,那么可定位的引導件 86可以被移除,從而將延伸的工作通道90留在原位作為將工具84送到目標68位置的引導 通道(圖13A-13B)。醫療工具可以是能夠被用來對目標68采樣的活檢工具。這些樣本被 取回并送給病理學專家,以進行分析來確定目標的處理是否必要。活檢分析可以在活檢操 作之后實時進行,使得可以立即執行消融,或者在進行活檢的時間與進行消融操作的時間 之間存在一段時間,例如,數小時、數天、數周。
[0122] 如果確定目標68需要處理(例如,消融),包括消融導管14的導管組件12可以通 過支氣管鏡72和延伸的工作通道90定位,以使得能夠進行處理。組件的放置可以在延伸 的工作通道90已經被導航到目標68之后進行,或者延伸的工作通道90可以與導管組件12 一同被導航,以到達目標68。第二個選項可能需要在延伸的工作通道90或導管組件12內 的提供6 DOF定位的傳感器。如上所述,外導體48和平衡-不平衡變換器52的導體層51 的編織構造與圖2-3中描繪的管腔構造結合,給導管組件12提供了在相對狹窄的氣道內移 動所需的可彎曲性。
[0123] 在實施例中,目標組織"T"可以被刺入或穿入,以允許將遠側輻射部42放置在目 標68內(例如,在要被處理的塊內居中)。例如,引導線、穿刺工具、活檢工具84或者導管 組件12的遠側端21 (參照圖1描述)可以被用來刺入或穿入目標68。在引導線或穿刺工 具被用來穿入或刺入組織的情況下,引導線或刺入工具可以通過延伸的工作通道90,以穿 入目標68。一旦刺入之后,延伸的工作通道90可以被保持在位,并且引導線或穿刺工具被 移除,以允許容納消融導管14的導管組件12被插入到由工具或引導線在目標68中產生的 開口中。或者,在引導線或穿刺工具在目標68中的同時,延伸的工作通道90可以被伸長以 將延伸的工作通道90的遠側端放置在目標68中產生的開口中。在將延伸的工作通道90 放置在目標68內之后,引導線或穿刺工具可以被移除以允許插入包括消融導管14的導管 組件12。該第二種方法有助于確保將容納在導管組件12內的消融導管14適當放置在目標 68中。
[0124] -個或多個成像模式可以被用來確認消融導管14已經被適當地定位(例如,在目 標68內)。例如,計算機斷層掃描(CT)法、超聲法、熒光透視法和其他成像模式可以被獨立 地或彼此結合地使用,以確認消融導管14已經被適當地定位在目標68內。采用CT和熒光 透視成像模式二者的一種方法在題為"CT-Enhanced Fluoroscopy"的共同受讓美國申請序 列號No. 12/056, 123中描述,通過引用將其全部結合在這里。
[0125] 這里公開了消融導管14放置確認的另一種可選方法。圖46A表示描繪了在執行 這里描述的一個導航操作之后,延伸的工作通道90和從其延伸出來的導管組件12或活檢 工具84的放置的實時熒光透視圖。圖46B是描繪了相同的病人并顯示器病人上的目標68 的虛擬熒光透視圖。虛擬熒光透視圖是根據用在上述計劃和導航方法二者中的相同的CT 數據產生的。CT數據被處理以產生病人的熒光圖像的計算機模型。目標68是在計劃階段 識別的相同的目標68,并且目標68在虛擬熒光圖像中的位置對應于由臨床醫生在計劃階 段識別的目標的位置。
[0126] 虛擬熒光透視圖像和實時熒光透視圖像可以被彼此對齊。這可以例如使用在CT 掃描之前放置并且也將在熒光透視圖像上出現的一個或多個基準標記來完成,或者通過識 別生理學內可以作為基準標記的地標來完成(例如,胸腔的曲率和間隔)。兩個圖像,即,實 時熒光透視圖像和靜態虛擬熒光透視圖像,給臨床醫生提供了將延伸的工作通道90和導 管組件12的放置與目標68的位置相比較的能力。這可以通過如圖46A和46B所示的任何 并排比較模式來完成。例如,在圖46A中,S卩,實時熒光透視圖像中,在計劃階段已經被識別 為目標68的塊67可能在熒光透視下僅略微可見,因為通常軟組織難以在熒光透視圖像中 被辨認出來,但是,通過將如圖46A中所示的延伸的工作通道90和導管組件12的位置與圖 46B中示出的目標68的位置相比較,可以容易地確定為了適當消融而對定位進行的必要調 整。
[0127] 或者,當實時和虛擬熒光透視圖像被彼此對齊時,可以通過將虛擬圖像(圖46B) 重疊在實時圖像(圖46A)上以使得產生合成圖像來進行比較。這種合成圖像因而描繪了 目標68與導管組件12和延伸的工作通道90的放置的相對位置。通過連續的熒光透視,使 得能夠對延伸的工作通道90和/或導管組件12或者活檢工具84進入目標68中的放置進 行可視化,因此使得臨床醫生能夠使用實時熒光透視圖像和重疊的虛擬熒光透視圖像實際 上實時地看到向目標68中的適當放置。一旦確認消融導管14被放置在目標68內,可以將 微波能量傳遞到消融導管14以處理目標68。
[0128] 在目標68的處理之后,前述成像模式之一可以被用來確認已經繞目標68形成了 合適的消融區域并確定是否需要附加的能量施加。處理和成像的這些步驟可以被迭代地重 復,知道確定目標已經被成功地消融為止。此外,以上描述的使用成像模式來確認處理的程 度以及確定是否需要附加的能量施加的方法可以與上文描述的輻射測量和溫度傳感技術 結合,以既確認由成像模式描繪的內容,又輔助確定處理中止點。
[0129] 在實施例中,例如,當目標68相對接近支氣管鏡72的遠側端時,延伸的工作通道 90可以被移除(圖14)或者根本不被使用,并且支氣管鏡72被保持在位以視覺地引導訪問 工具和包括消融導管14的導管組件12到達目標68。或者,可以在不使用支氣管鏡72的狀 態下放置延伸的工作通道90和伴隨的訪問工具,或者,支氣管鏡72可以在將延伸的工作通 道90連同訪問工具放置在目標68處并保持在位之后被移除,并且包括消融導管14的導管 組件12可以延伸通過延伸的工作通道90以處理目標68。
[0130] 如上所述,溫度監視系統3可以被用來確定和監視目標68的溫度、消融區域尺寸 等。在實施例中,溫度監視系統3可以被結合到被配置為用于系統10的一個或多個組件 (例如軟件圖形界面64)中。
[0131] 在實施例中,將延伸的工作通道90和/或消融導管14放置在管腔網絡內可以在 不使用前述路徑計劃和路徑導航方法的狀態下完成。在這種情況下,計算機斷層掃描、超聲 和/或熒光透視墊可以被用來幫助在管腔網絡內定位延伸的工作通道90,和/或訪問工具 和/或消融導管14。
[0132] 在實施例中,遠側輻射部42可以由在能量被施加到內導體20時熔化的溫度敏感 "蠟狀物"材料"W"覆蓋,由此通過相變來從遠側輻射部42吸收熱。
[0133] 此外,代替流體冷卻,遠側輻射部42可以被冷凍以引起在其周圍的冰形成。當遠 側輻射部被供能時,冰變為氣體,這可以導致高的熱消散,這轉而冷卻遠側輻射部42。
[0134] 此外,根據本公開,不具有導管組件12的狀態下利用消融導管14可以具有優點。 在該具體實施例中,延伸的工作通道90可以被修改以為消融導管14的流體冷卻提供例如 前述管腔和端口構造中的一個以及封閉的遠側末端。如可以理解的,也可以對于延伸的工 作通道90進行一個或多個其他修改,以使得延伸的工作通道90按照本發明的意圖來工作。
[0135] 圖15A-15B示出了具有封閉的遠側端以及插入其中的修改的導管組件12的延伸 的工作通道190。代替圖1中示出的封閉遠側端,導管組件12具有開放的遠側端。延伸的 工作通道190的內表面與導管組件12之間的空間建立了流體流入管腔119a。流體流出管 腔119c由導管組件12的遠側端的開口暴露。管腔119a和119c允許冷卻流體流入延伸的 工作通道190和導管組件12,以冷卻位于導管組件12內的消融導管14。具有修改的導管組 件12的延伸的工作通道190的截面在圖16D中示出。導管組件12可以可選地包括位置傳 感器96,使得導管組件12作為可定位的引導件86 (圖12),以幫助將延伸的工作通道定位 在目標68。延伸的工作通道190可以被形成為滿足上文描述的可彎曲性標準。或者,延伸 的工作通道可以被如上所述地使用可定位的引導件86放置。之后,可定位的引導件86可 以被移除并且延伸的工作通道190被保持在位。在可定位的引導件86被移除的狀態下,修 改的導管組件12和消融導管14可以被定位在延伸的工作通道190內(圖16A)并且被供 能以形成適合于處理目標68的消融區域"AB"(圖16B)。圖16C示出了另一個可選構造, 其中,消融導管14被放置在延伸的工作通道190中,之后不需要放置可延伸的工作通道和 移除可定位的引導件86的任何裝配。水可以在延伸的工作通道190內循環,來以上述方式 冷卻遠側輻射部。
[0136] 如可以理解的,包括消融導管14的導管組件12被插入支氣管內的結果是通過導 航穿過肺部的管腔分支而極大地減小了氣胸發生的可能性。此外,系統10產生到達目標組 織的路徑的能力排除了定位可定位的引導件、延伸的工作通道和包括消融導管14的導管 組件12中的猜測。
[0137] 根據前述內容并參照各個附圖,本領域技術人員將會明白可以對于本公開進行某 些修改而不超出本公開的范圍。例如,修改可以以以下方式來進行:裝置運送和放置;裝置 冷卻和天線緩沖;以及傳感器反饋。下文是在本公開的范圍內考慮的這種修改方式的各種 非限制性示例。
[0138] I.裝置運送和放置
[0139] 根據本公開,各種方法都可以被用來將消融導管14和/或延伸的工作通道90/190 運送到目標組織68中的期望位置。
[0140] 例如,為了解決由于活檢或消融而在病人內發生出血的問題,支氣管鏡可以被用 來產生填塞;即,支氣管鏡可以被插入支氣管,以停止在支氣管鏡可以到達的點處的出血。 然而,根據本公開,延伸的工作通道90/190可以被導航到目標68,并且一個或多個可擴張 的構件可以被設置在延伸的工作通道90/190上,以產生填塞。可擴張的構件,例如氣球,可 以膨脹以在這些遠程位置停止出血。
[0141] 具體地,圖17和18示出了延伸的工作通道90/190,其包括定位在延伸的工作通 道90/190的外表面上的氣球"B"。氣球"B"最初處于收縮構造(圖17),以導航延伸的工 作通道90/190通過傳導氣道以及將延伸的工作通道90/190定位為與目標68相鄰。隨后, 氣球膨脹以將延伸的工作通道90/190錨定在位并產生填塞(圖18)。
[0142] 在氣球"B"設置在延伸的工作通道90上的實施例中,一個或多個管腔可以被設置 在延伸的工作通道90上并且可以與氣球"B"流體連通,以提供從流體源32到氣球"B"的 一個或多個合適的流體,以將氣球"B"從收縮構造移動到膨脹構造(或者反之亦然)。此 夕卜,在該實施例中,氣球"B"可以被配置為控制隨著呼吸改變的局部肺部特性。例如,收縮 的肺部組織的相對介電常數在2450MHz下為48,而收縮的肺部組織的相對介電常數在相同 頻率下為20 ;該大的介電常數范圍使得難以將天線調諧到單個頻率。已經發現通過增加氣 球"B"、通過經驗性測試,肺部可以在膨脹或收縮狀態期間被局部隔離,以產生一個或多個 期望的特性,例如,電的和熱的特性。具體地,熱傳導性隨著肺部的膨脹和收縮而改變。例 如,如果局部呼吸在肺部膨脹的狀態下被停止并且消融導管14被匹配到具有45的相對介 電常數的目標68,加熱可以被熱地和電地聚焦到目標68。類似地,如果肺部被固定到收縮 構造,那么更多的肺部組織可以被熱處理,以產生圍繞目標68的附加的余量。
[0143] 圖19A-19B示出了根據本公開的另一個實施例的消融導管214。消融導管214類 似于消融導管14。因此,僅具體描述對于消融導管214來說獨特的那些特征。可擴張的平 衡-不平衡變換器252被設置在同軸線纜236上。平衡-不平衡變換器252按照與上文參 照平衡-不平衡變換器52描述的方式類似的方式工作。然而,與平衡-不平衡變換器52不 同,平衡-不平衡變換器252能夠擴張(氣壓/液壓)并且別配置為提供上述氣球"B"的 功能。
[0144] 一個或多個管腔(未示出)可以被設置在消融導管214上并且被配置為從流體源 32接收一個或多個合適的流體,以將平衡-不平衡變換器252在收縮和膨脹構造之間移動, 見圖19A-19B。或者,導管組件12的管腔19a、19c可以與平衡-不平衡變換器252流體連 通并被配置為從流體源32向平衡-不平衡變換器252提供一個或多個合適的流體,以將平 衡-不平衡變換器252在收縮和膨脹構造之間移動。如可以理解的,其他方法和/或裝置 可以被用來將平衡-不平衡變換器252在收縮和膨脹構造之間移動。
[0145] 圖20示出了根據本公開的另一個實施例的延伸的工作通道290。在該實施例中, 封閉遠側末端291被供能以穿入組織"T"。具體地,電極292可以被耦合到延伸的工作通道 290的遠側末端291。電極291可以與能量源16經由在延伸的工作通道290內延伸的一個 或多個引線或電線293電連通。電極292可以被配置為單極操作。返回墊(未示出)可以 被定位在病人上并用作為返回電極。或者,第二電極(未示出)可以被設置在延伸的工作 通道290上,以產生雙極電極構造。在使用過程中,當電極291被供能時,遠側末端291可 以被用來穿入組織,以幫助將延伸的工作通道290定位為與目標組織相鄰。
[0146] 圖21示出了根據本公開的另一個實施例的延伸的工作通道390。延伸的工作通道 390包括封閉的遠側端以及至少一個水填充的管腔或室(例如,用來冷卻遠側輻射部42的 冷卻水回路的管腔319a),其包括具有基部323和針325的活塞組件321,該針從基部向遠 側延伸并穿過在管腔319a的遠側端處的孔(未示出)。密封件(未示出)可以被設置在管 腔319a的孔內,以保持管腔內的壓力。可選密封件327可以被設置在延伸的工作通道390 的遠側末端處并且可以被配置為保持液密密封。活塞組件321能夠在管腔319a內移動,以 將針325從縮回構造穿過密封件327移動到伸出構造(圖21中以虛線示出)。在伸出構造 中,針325可以被用來將延伸的工作通道390錨定到組織和/或穿入組織。
[0147] 在使用過程中,水可以被提供給延伸的工作通道390以將針325移動到伸出構造, 以穿入組織;這可以在對遠側輻射部42供能之前完成,和/或在遠側輻射部42被供能時完 成。因此,冷卻水回路具有雙重目的(遠側輻射部的冷卻以及針325的伸出),并且可以使 針免除獨立的推/拉構件或外護套。
[0148] 圖22示出了根據本公開的另一個實施例的延伸的工作通道490。延伸的工作通 道490包括開放遠側端和能夠操作地與其耦合的電極492。電極492類似于圖20中示出 的電極292。但是,與電極292不同,電極492可以沿著延伸的工作通道490的外周表面延 伸。此外,一對直立電極延伸部494a、494b可以被設置在電極492上并被配置為具有單極 筆(pencil)以處理組織的功能。
[0149] 電極492可以與能量源16經由在延伸的工作通道490內延伸的一個或多個引線 或導線493電連通。電極492可以被配置為用于單極操作。返回墊(未示出)可以被定位 在病人上并用作為返回電極。或者,第二電極(未示出)可以被設置在延伸的工作通道490 上,以產生雙極電極構造。在使用過程中,在組織已經被消融之后,直立延伸部494a、494b 可以被用來將微波能量(或者RF)傳遞到相鄰組織。在組織已經被處理之后,直立延伸部 494a、494b可以被用來刮擦被電手術處理的組織。如可以理解的,通過使得電極492在延伸 的工作通道490上,允許用戶用電極492處理組織,同時將消融導管14在延伸的工作通道 490內保持在位。
[0150] 圖23示出了與引導系統通信的用于向臨床醫生提供虛擬內部圖像的抬頭顯示器 81 (例如,谷歌眼鏡)。虛擬內部圖像包括與計劃到目標68的路徑有關的信息,以及用于將 前述工具、延伸的工作通道和可定位的引導件中的一個引導和導航穿過病人"P"的肺部的 信息。抬頭顯示器81可以包括一個或多個電磁傳感器83,用于提供抬頭顯示器81相對于 病人"P"的位置,以將虛擬內部圖像以適當的朝向投射到臨床醫生對病人"P"的視野中。
[0151] II.裝置冷卻和天線緩沖
[0152] 以下的實施例被配置為保護病人使其免受來自同軸線纜36和/或遠側輻射部42 的意外的熱量,以及/或者被配置為向遠側輻射部42提供電介質緩沖。
[0153] 圖24-26示出了根據本公開的實施例的組件512。組件512與組件12類似。因 此,僅具體描述對于組件導管組件512獨特的那些特征。
[0154] 隔離物511被設置在殼體523內與組件512的遠側端相鄰,以提供被配置為將遠 側輻射部542從同軸線纜536的其余部分隔離的室514。電介質(例如,陶瓷、水凝膠等)513 被設置在室514內,以覆蓋遠側輻射部542,并被配置為在接觸傳輸通過管腔519a、519c的 流體并與隔離物511接觸時冷卻遠側輻射部542和內導體540。根據本公開,電介質513能 夠承受熱而不會改變特性,以對遠側輻射部542提供緩沖并且繞同軸線纜536產生獨立的 主動冷卻系統。這減小了(如果沒有消除的話)在遠側輻射部被激活期間遠側輻射部542 周圍的相變,并且可以減小同軸線纜536上的主動冷卻需要。
[0155] 圖27示出了根據本公開的實施例的組件612。多個陶瓷元件613至少部分地沿 著同軸線纜636延伸,并且形成嵌套結構。陶瓷元件613作為散熱器,用于冷卻遠側輻射部 642和內導體640。陶瓷元件613可以能夠被致動以從松弛構造移動到壓縮構造,在松弛構 造中,多個陶瓷元件613被彼此間隔開(如圖27所示),以允許同軸線纜636松弛,在收縮 構造中,陶瓷元件613被朝向彼此移動,以增加遠側輻射部642和內導體640的冷卻,并且 確保組件的定位位置。一對牽引線617能夠操作地耦合到陶瓷元件613并且被配置為將陶 瓷元件613移動到壓縮構造。
[0156] 圖28示出了根據本公開的實施例的延伸的工作通道790。延伸的工作通道790具 有結構散熱器的功能,其被配置為通過其本身散熱或者與冷卻流體結合散熱。在圖28中示 出的實施例中,延伸的工作通道790由作為良好熱導體的材料制成,以從遠側輻射部742移 走熱量。散熱器791可操作地耦合到延伸的工作通道790的近側端793。例如,管腔719a、 719c (以虛線示出)延伸到平衡-不平衡變換器752的近側端,以冷卻延伸的工作通道790 的近側端793。在該具體實施例中,流體可以流動到平衡-不平衡變換器752的近側端并且 回轉;這將會在近側端793處將延伸的工作通道790保持涼爽。傳導被用來將冷的空氣通 過在平衡-不平衡變換器752遠側的延伸的工作通道790的遠側端移動到在平衡-不平衡 變換器752近側的延伸的工作通道790的冷卻的近側端793。附加地或替換地,陶瓷糊漿 "CP"可以至少部分地覆蓋遠側輻射部742,并且可以作為電介質緩沖部,以提供遠側輻射部 742的靜態冷卻。陶瓷糊漿"CP"的使用可以允許在不具有管腔719a、719c的狀態下形成延 伸的工作通道790,這轉而將會允許延伸的工作通道790在提供靜態冷卻和/或緩沖的同時 保持可彎曲性。
[0157] 圖29示出了根據本公開的實施例的延伸的工作通道890。通過使用真空泵將水 牽拉通過延伸的工作通道890,可以降低循環通過延伸的工作通道890的水的沸點。在該 壓力下,水在約體溫下沸騰,并且沸騰的水將會迅速地汽化,并且相變導致流體以及與其相 鄰的組件的冷卻,并且對于消融導管814產生了額外的冷卻效果。為此,真空泵33可操作 地耦合到延伸的工作通道上的流體返回端口(未示出),以對循環通過管腔819c的流體加 壓,降低循環通過管腔819c的流體的沸點。在實施例中,氣-霧混合物可以被用做冷卻介 質并循環通過管腔819a、819c ;該實施例利用了即使在溫度保持恒定的情況下從液體向蒸 氣的相變所需的大量能量。
[0158] 圖30示出了延伸的工作通道990。延伸的工作通道990可以包括雙管腔構造(未 清楚示出)。在該實施例中,一個管腔專用于與延伸的工作通道990的流體進入端口(未 示出)連通,一個管腔專用于支持消融導管914。與在先公開的管腔構造不同,流體進入端 口和管腔被配置為開環冷卻協議。開環冷卻協議可以改善延伸的工作通道990內的流體流 動。此外,能量傳遞和微波能量吸收可以通過使目標水合來改善。此外,開環冷卻協議可以 與可擴張的氣球"B"和/或可擴張的平衡-不平衡變換器252結合,以將延伸的工作通道 990鎖定在位,這轉而可以增加繞遠側輻射部942的電解質緩沖。
[0159] 在實施例中,延伸的工作通道990可以包括流體返回端口和相應的第三管腔,該 第三管腔被配置為提供用于抽吸從延伸的工作通道990分配的冷卻流體的抽吸;這可以向 用戶提供在微波消融操作的結束處執行支氣管肺泡灌洗(Bronchoalveolar Lavage, BAL) 的能力,即,通過停止流體流動并將流體抽吸回來,以取回一個或多個組織樣本。
[0160] 圖31-32示出了根據本公開的另一個實施例的延伸的工作通道1090。在該實施例 中,通過將遠側輻射部1042延伸通過設置在延伸的工作通道1090的遠側端處的密封結構 1091,延伸的工作通道1090可以被用做熱和電控件。密封結構1091被配置為與遠側輻射 部1042密封接合,以當遠側輻射部1042從該密封結構延伸通過以處理組織時保持液密密 封。
[0161] 圖33示出了根據本公開的另一個實施例的延伸的工作通道1190。在該實施例中, 沒有流動流體緩沖部被用來冷卻遠側輻射部1142。考慮到該目的,室1191被設置在延伸 的工作通道1190的遠側端,并且不與管腔1119a、1119c流體連通。室1191圍繞遠側輻射 部11142并被配置為在其中接收高沸點液體(例如,水、鹽水等),以冷卻遠側輻射部1142。 在該實施例中,密封構件1121a、1121b可以被可操作地設置在管腔1119a、1119c的遠側端 處,并且被配置為將高沸點液體保持在室1191內。室1191中的更高沸點液體吸收由遠側 輻射部1142產生的熱并且將其傳遞到循環通過管腔1119a和1119c的流體。
[0162] 圖34和35示出了根據本公開的另一個實施例的延伸的工作通道1290。在該實施 例中,具有折疊構造的散熱器1291被耦合到延伸的工作通道1290的遠側端。散熱器1291 被配置為當遠側輻射部1242延伸通過延伸的工作通道1290時經由一個或多個合適的耦合 方法耦合到遠側輻射部1242。在圖示實施例中,例如,密封件(未示出)可以被設置在延 伸的工作通道1290的遠側端,并且可以被配置為隨著遠側輻射部從延伸的工作通道1290 延伸(圖34)而能夠釋放地接合(經由按壓或摩擦配合)遠側輻射部1242。隨著散熱器 變熱,其開始從延伸的工作通道1290向遠側延伸出去,從而攜帶著與其耦合的遠側輻射部 1242。在伸展的構造中,遠側輻射部1242將會已經被從周圍組織移除,這轉而可以減小對 于周圍組織的間接損傷(圖35)。
[0163] 圖36A和36B示出了根據本公開的實施例的消融導管1314。在圖36A和36B示出 的實施例中,散熱器由肺部的壁"LW"產生,其通常包括在約37°C的范圍中的溫度。為此,熱 傳導性氣球1321被定位為與消融導管1314的遠側輻射部(未清楚示出)相鄰并且能夠擴 張(經由一個或多個上述管腔構造),以將熱量從遠側輻射部散失到病人的肺部的壁"LW" 中。具體地,當遠側輻射部被供能時,傳導性氣球1321膨脹并擴張為與肺部的壁"LW"接觸, 這轉而吸收由熱傳導性氣球1321吸收的熱。
[0164] 或者,多個熱傳導性翅片1323(圖37A-37B)可以被定位為與遠側輻射部相鄰。在 該實施例中,當遠側輻射部被供能時,翅片1323能夠擴張以吸收并消散來自遠側輻射部的 熱。在圖37A-37B中示出的實施例中,翅片1323由形狀記憶金屬制成,其被配置為在由于 遠側輻射部被供能而被加熱時移動到擴張構造。一旦被擴張,氣流可以被引入支氣管并穿 過多個熱傳導性翅片1323,以冷卻傳導性翅片1323,其轉而將會冷卻遠側輻射部。
[0165] 圖38示出了根據本公開的另一個實施例的延伸的工作通道1490。在該實施例中, 延伸的工作通道1490包括具有直徑"D1"的近側端1491,其大于具有直徑"D2"的漸細的遠 側端1492。對給定長度的延伸的工作通道1490,近側端1491的直徑Dl允許更多的冷卻。 根據本公開,近側端1491的直徑"D1"應當足夠大以將冷卻劑壓力降最小化,但是該直徑應 當足夠小以配合到氣道中。
[0166] 圖39A-39B示出了根據本公開的另一個實施例的消融導管1514。具體地,氣球 1515可以被定位為與遠側輻射部1542 (和/或未示出的平衡-不平衡變換器)相鄰,并且 可以與消融導管1514內的管腔(未示出)流體連通。氣球1515能夠從用于將消融導管 1514延伸通過延伸的工作通道1590的收縮構造(圖39A)移動到膨脹構造(圖39B)。在 膨脹構造中,氣球1515可以用來擴張緩沖容積,S卩,存在更多容積來加熱。此外,氣球1515 可以被配置為將遠側輻射部1542錨定在肺部的氣道中。此外,氣球1515可以被配置為增 加繞消融導管1514的平衡-不平衡變換器的流速。
[0167] III?傳感器反饋
[0168] 以下實施例被配置為向系統10或醫生提供傳感器和/或視覺反饋,其關于裝置放 置(例如,延伸的工作通道90/190、導管組件12和/或消融導管14)、組織環境、消融過程、 裝置性能、安全性等。
[0169] 根據本公開,一個或多個反饋機構可以被用于本公開。例如,圖40A-40B示出了可 以由系統10檢測的各種基準標記。包括開放遠側端的上述延伸的工作通道(例如,延伸的 工作通道90)中的任何一個可以被用作為在移除可定位的引導件86之后將一個或多個基 準標記放置在病人內的管道。這些標記可以被用于各種目的,包括識別腫瘤和損傷以進行 后續分析和監視,識別已經取得活檢樣本的位置,以及識別腫瘤或損傷的邊界或中心以施 加處理。本領域技術人員將會理解其他用途可以落入本公開的范圍內。
[0170] 在實施例中,基準標記可以由形狀記憶合金"SM"制成。在該實施例中,基準標記 "SM"被配置為在被加熱到預定溫度時改變形狀。附加地或可選地,基準標記可以由泊洛沙 姆(poloxamer) "PM"制成。泊洛沙姆可以使用來自于消融導管的遠側輻射部分(例如,遠 側輻射部42)的能量從液體轉換為固體。一旦進入身體中,基準標記"PM"被冷卻到體溫并 且轉換回液體,并且溶解在血流中。在固態形式下,基準標記"PM"可以在CT、超聲和其他成 像模式下可見,以展示消融區域"AZ"的實時生長。
[0171] 圖41示出了可以用于系統10的另一個反饋機構。在該實施例中,能夠定位在前 述延伸的工作通道之一(例如,延伸的工作通道90)內并且能夠從其部署的引導線73可以 被用來測量前述遠側輻射部(例如,遠側輻射部42)的溫度。引導線73包括在其遠側端處 的至少一個熱耦75。熱耦75可以被配置為在被從延伸的工作通道部署時獲得溫度測量結 果。熱耦75可以與能量源16的微處理器通信,以監視遠側輻射部42或其周圍的溫度的改 變速率;改變速率可以被分析以與具體消融區域相關聯。在實施例中,引導線73可以被用 來從延伸的工作通道90部署消融導管14。
[0172] 圖42-43示出了可以用于系統10的另一個反饋機構。在圖42中示出的實施例中, 系統10能夠探測遠側輻射部1642被相對于腫瘤組織放置在健康組織中,或者探測是否沿 著遠側輻射部1642發生出血。考慮到該目的,一個或多個電極1641 (圖42中示出兩個電 極1641)被設置為與遠側輻射部1642相鄰,并且被配置為在遠側輻射部1642被激活之前、 期間或之后檢測與目標組織相關的數據。與組織相關的數據可以包括組織的電特性,例如, RF阻抗。
[0173] 在實施例中,電極1641可以被用來獲得周圍組織的電介質測量結果,以確保放置 在腫瘤組織中。遠側輻射部1642的緩沖部的量和類型將會對于電極1641能夠多么良好地 獲得這些測量結果發揮作用。對于RF或電介質測量結果類型,將會需要連接到消融導管 1614的控制器17 (或者另一個系統23,例如,膝上計算機),以獲得和分析數據,來向用戶解 釋。在數據被分析之后,控制器17向用戶例如在顯示器37上提供相關信息。
[0174] 在實施例中,控制器17可以被配置為在微波能量源的輸入和輸出端口之間執行S 參數(圖34)分析。在該實施例中,S參數分析被用來確定消融尺寸"AZ",以實時控制能量 源16的操作和/或探測對于遠側輻射部1642的損傷。
[0175] 在實施例中,一個或多個傳感器配置可以被用于系統10。例如,水合傳感器 "HS"(例如見圖43)可以被用來測量距遠側輻射部42某一距離處的組織的含水量,以監視 消融過程和/或完成。在這種情況下,延伸的工作通道90可以被用來將"HS"定位在離開 遠側輻射部42將會定位的位置的預定點處。隨著水分被從組織排出,傳感器"HS"跟蹤改 變速率并且可以告知用戶消融何時完成。電介質特性可能與組織的水合水平(hydration level)直接關聯。
[0176] 此外,一個或多個光纖線纜"FC"可以穿過延伸的工作通道90以被定位為與目標 組織相鄰,用于向臨床醫生提供目標組織的視覺觀察。或者,光纖線纜"FC"可以被設置為 與遠側輻射部42相鄰(例如見圖5)。在該實施例中,一個或多個透鏡(未示出)可以被設 置為與遠側輻射部42相鄰并且耦合到光纖線纜"FC"的遠側端。此外,一個或多個力傳感 器"FS"被配置為提供關于由遠側輻射部42施加的、穿入組織的力的反饋。在這種情況下, 力傳感器"FS"可以被可操作地耦合為與遠側輻射部相鄰(例如見圖5)。
[0177] 在實施例中,一個或多個化學傳感器"CS"(例如見圖5)可以被配置為在遠側輻射 部42被激活之前、期間或之后檢測組織的一個或多個化學物質(chemical)。在該實施例 中,化學傳感器"CS"可以與微控制器17可操作地通信,該微控制器被配置為檢測與目標組 織相關聯的化學物質,例如,酸和蛋白質。所檢測的化學物質可以被與熱消融生長的進展相 關聯并被存儲在能夠由微控制器17訪問的一個或多個數據查找表(未不出)中。
[0178] 圖44示出了各個傳感器構造的放置配置的方法。具體地,可選的氣道可以被用來 部署傳感器(例如,聲學、熱耦、電學傳感器等)。在一個具體實施例中,消融導管14可以延 伸通過延伸的工作通道90并被定位在兩個相對的傳感器(例如定位在相對的氣道中的聲 學傳感器"AS")之間。在遠側輻射部42工作期間,可以產生跨氣道的回響(ping),以測量 組織特性,例如,測量阻抗、電介質性質或溫度。
[0179] 圖45示出了可以用于系統10的另一個反饋機構。在該實施例中,提供了用于消融 監視(例如,過程/完成)的兩個天線,即,傳感器貼片1840和消融導管1814的遠側輻射 部1842(為了清楚,示出為沒有被定位在延伸的工作通道內)。傳感器貼片1840能夠被定 位在病人上并且被配置為在處理組織之前校準消融導管1814并且確定組織何時已經被充 分消融。傳感器貼片1840能夠與控制器17可操作地通信,該控制器被配置為監視在遠側 輻射部1842被供能時由傳感器貼片1840接收到的功率的量。圖示指示了在校準循環(點 A-B)和消融循環(點C-D)二者期間在傳感器貼片1840處接收到的功率。校準循環給傳輸 路徑提供基線。隨著消融進行,由于干燥作用導致接收到的功率增加,遠側輻射部1842與 傳感器貼片1840之間的傳輸路徑變得具有更少損耗。通過所接收到的增加的功率量高于 校準來確定消融完成。例如,I. 5cm消融區域"AZ"將到達傳感器貼片1840的功率增加約 15%。在實施例中,當在傳感器貼片1840處的功率到達校準水平或超過校準水平時,微控 制器17自動地關閉向消融導管1814的電源。
[0180] 雖然已經在附圖中示出了本公開的若干個實施例,但是本公開并不局限于此,因 為預期是本公開在范圍上與本領域所允許的范圍那樣寬并且說明書也被類似地理解。因 此,以上說明不應當被理解為限制,而僅僅是具體實施例的示例。本領域技術人員可以預見 在所附權利要求的范圍和精神內的其他修改形式。
【權利要求】
1. 一種微波消融系統,其被配置為用在管腔網絡中,該系統包括: 微波能量源; 用于處理組織的工具; 延伸的工作通道,被配置為提供工具的通路;以及 可定位的引導件,其能夠平移穿過延伸的工作通道并且被配置為將延伸的工作通道導 航到與目標相鄰。
2. 根據權利要求1所述的微波消融系統,還包括支氣管鏡,其被配置為接收延伸的工 作通道,并用于提供到管腔網絡的訪問。
3. 根據權利要求1所述的微波消融系統,其中,所述工具是微波消融導管,包括: 同軸線纜,該同軸線纜在其近側端連接到微波能量源并且在其遠側端連接到遠側輻射 部,該同軸線纜包括內導體和外導體以及布置在內導體與外導體之間的電介質,內導體向 遠側延伸超過外導體并且與遠側輻射部密封接合;以及 平衡-不平衡變換器,其部分地由與同軸線纜的外導體電連接并沿著同軸線纜的至少 一部分延伸的導電材料形成,該導電材料具有編織的構造并且由至少一個絕緣材料覆蓋。
4. 根據權利要求3所述的微波消融系統,其中,延伸的工作通道包括封閉的遠側端和 被配置為接收消融導管的多管腔構造,延伸的工作通道還包括在其近側端處的中樞部,該 中樞部包括流體進入端口和流體返回端口,它們被配置為分別提供冷卻劑進出延伸的工作 通道的入口和出口,以冷卻消融導管。
5. 根據權利要求4所述的微波消融系統,還包括在延伸的工作通道的外部的可擴張構 件,該可擴張構件在微波消融導管定位在管腔網絡內時能夠移動到膨脹狀態,以產生填塞。
6. 根據權利要求5所述的微波消融系統,其中,可擴張構件被配置為控制管腔網絡的 局部特性。
7. 根據權利要求5所述的微波消融系統,其中,可擴張構件被配置為在延伸的工作通 道定位在管腔網絡內時錨定延伸的工作通道,以防止在可定位的引導件或微波消融導管在 延伸的工作通道內移動時延伸的工作通道移動離開其位置。
8. 根據權利要求5所述的微波消融系統,其中,可擴張構件具有氣球的形式。
9. 根據權利要求3所述的微波消融系統,其中,平衡-不平衡變換器在微波消融導管定 位在管腔網絡內時能夠移動到膨脹狀態,以產生填塞。
10. 根據權利要求9所述的微波消融系統,其中,平衡-不平衡變換器被配置為在微波 消融導管定位在管腔網絡內時錨定微波消融導管,以將微波消融導管保持在相對固定的構 造。
11. 根據權利要求3所述的微波消融系統,其中,微波消融導管的遠側輻射部和延伸的 工作通道的遠側末端中的一個能夠被選擇性地供電,以穿入組織。
12. 根據權利要求3所述的微波消融系統,其中,微波消融導管的遠側輻射部由溫度敏 感蠟狀物覆蓋,該蠟狀物被配置為在微波消融導管被激活時融化。
13. 根據權利要求3所述的微波消融系統,其中,包括針的活塞能夠操作地耦合到延伸 的工作通道的至少一個流體端口,并且能夠從延伸的工作通道的遠側端延伸以刺入組織。
14. 根據權利要求1所述的微波消融系統,其中,延伸的工作通道的遠側端能夠被供能 以穿入目標組織。
15. 根據權利要求14所述的微波消融系統,其中,延伸的工作通道的遠側端包括至少 部分地沿著延伸的工作通道的外圍表面延伸的至少一個電極。
16. 根據權利要求14所述的微波消融系統,其中,所述至少一個電極能夠以單極工作 模式工作。
17. 根據權利要求1所述的微波消融系統,還包括導航系統,用于引導工具、延伸的工 作通道或者可定位的引導件中的至少一個遵循預定的確定路徑穿過管腔網絡。
18. 根據權利要求17所述的微波消融系統,其中,預定路徑是基于管腔網絡的計算機 斷層掃描(CT)數據產生的,并且以所產生的模型來顯示。
19. 根據權利要求18所述的微波消融系統,其中,所述預定路徑是根據CT數據產生的, 以識別到達由用戶在CT數據中識別的目標的路徑,并且該路徑被產生以在被用在導航系 統中之前由用戶認可。
20. 根據權利要求19所述的微波消融系統,其中,導航系統還包括抬頭顯示。
【文檔編號】A61B18/00GK104519941SQ201380041783
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2013年7月26日 優先權日:2012年8月7日
【發明者】C·M·拉德特寇, J·D·布蘭南, D·R·彼得森, E·W·拉森, K·黑利, W·J·迪克漢斯, J·A·卡塞 申請人:柯惠有限合伙公司