CN106572884A

CN106572884A - 用于球形消融的系统和方法

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Publication number: CN106572884A
Application number: CN201580044493.1A
Authority: CN
Inventors: J·D·布兰南
Original assignee: Nellcor Puritan Bennett LLC
Current assignee: Nellcor Puritan Bennett LLC
Priority date: 2014-08-20
Filing date: 2015-08-20
Publication date: 2017-04-19
Anticipated expiration: 2035-08-20
Also published as: AU2015305374B2; AU2015305374A1; EP3182916B1; JP2017525461A; US10792100B2; CN106572884B; WO2016029022A1; CA2957814A1; EP3182916A1; EP3182916A4; JP6653318B2; US20210000540A1; US20160051327A1; US11653975B2

Abstract

一种系统，包括：导管，其能够被导航至患者体内的位置；管腔，其延伸通过导管并且在远端终止于孔口中；流体控制器，其与导管的管腔流体连通并且能够将流体供应到期望位置附近的区域或者从期望位置附近的区域移除流体。在期望位置附近的区域中的流体控制影响该期望位置附近的区域的介电常数。该系统包括微波能量源；和连接到微波能量源的微波消融探针，该微波消融探针能够被导航到患者体内的期望位置。从微波能量源向具有受影响的介电常数的期望位置附近的区域中的微波消融探针施加能量会在期望位置附近的区域中导致大体球形组织效果。

Description

用于球形消融的系统和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求在2014年8月20日提交的申请号为62/039,793的美国临时专利申请的权益和优先权，其全部内容通过引用并入本文以用于所有目的。

技术领域

本公开主要涉及微波消融，并且更特别地涉及利用微波消融施加装置和外设部件来产生球形消融的系统和方法。

背景技术

电磁场能够用于加热、改性和破坏肿瘤。例如，针对癌细胞的治疗可以包括将消融探针插入已经识别出恶性肿瘤的组织中，并且一旦消融探针被准确定位，消融探针就在消融探针周围的组织中感生电磁场以杀死肿瘤细胞。

在诸如癌症这样的疾病的治疗过程中，已经发现某些类型的肿瘤细胞会在升高的温度下变性，所述升高的温度略低于通常有害于健康细胞的温度。已知的治疗方法(例如温热疗法)将病变细胞加热到41℃以上的温度，同时保持附近的健康细胞低于会发生不可逆的细胞损坏的温度。这些方法包括施加电磁场以加热或者消融组织。

已经针对各种用途和应用研发了利用电磁场的装置。通常，用于在消融手术中使用的装置包括：能量发生源例如用作能量源的微波发生器；和手术器械(例如，具有天线组件的微波消融探针)，其用于将能量引导到目标组织。发生器和手术器械通常由电缆组件操作形地联接，所述电缆组件具有多个导体以用于将能量从发生器传送到手术器械，并且用于在器械和发生器之间交换控制、反馈和识别信号。

已有若干类型的微波探针例如单极、双极和螺旋式微波探针，它们可以用于组织消融应用。在单极和双极天线组件中，微波能量通常垂直地辐射远离导体的轴线。单极天线组件通常包括单个长形导体。典型的双极天线组件包括两个长形导体，它们线性对准并且相对于彼此端到端地定位，其中电绝缘体安置在这两个长形导体之间。螺旋式电线组件包括各种尺寸(例如直径和长度)的螺旋形导体构造。螺旋式天线组件的主要操作模式为：正常模式(边射，broadside)，其中，由螺旋结构辐射的场在垂直于螺旋结构轴线的垂直平面中最大；和轴向模式(端射，end fire)，其中，最大辐射沿着螺旋结构的轴线。

通过各种方法来实现组织的加热以用于进行热消融，所述各种方法包括从应用表面或元件进行热传导，通过从电极流至地垫的电流、光波长吸收或者在微波消融的情况下通过天线电磁场中的水分子的介电松弛引起的离子振荡(ionic agitation)。消融区域能够分解两个组成部分：主动消融区域和被动消融区域。

主动消融区域最接近消融装置并且包围这样的组织体积，所述组织体积所经历的能量吸收高到足以确保在除了流体流动非常快速的区域(例如在大血管或大气道周围以及在大血管或大气道内)之外的所有区域中都能以指定的应用时间完成组织的热破坏。通过消融装置的设计来确定主动消融区域的尺寸和形状。主动消融区域因此能够用于对指定形状和体积的组织产生可预测的消融效果。主动消融区域内的消融快速进行，通常在5分钟以内。

被动消融区域围绕主动消融区域并且包围经历低强度能量吸收的组织体积。被动消融区域内的组织可以在指定的应用时间内经历组织破坏，或者可以在指定的应用时间内不经历组织破坏。生理冷却可以应对来自低水平能量吸收的加热并且因此不允许在被动消融区域内产生足以杀死组织的加热。被动消融区域内的病变或者输注差的组织较之其它组织能够更容易加热而且还能够更易于从消融区域内的较高温区域导热。被动消融区域在这些情况下能够导致出乎意料的大消融区域。由于在目标生理结构内的空间上的这些变化的状况，因此依赖于被动消融区域而执行热消融是很有难度的，其结果无法预测。

因为能够由微波探针在一定距离处感生电磁场，所以微波消融有可能会产生大的主动消融区域，该主动消融区域的形状能够通过设计来确定和保持恒定。而且，形状和尺寸能够通过设计确定以适配具体的医疗应用。通过利用预定的主动消融区域产生可预测的消融区域，并且不依赖于未明确的被动消融区域，微波消融能够提供其它消融技术所无法提供的可预测水平以及程序相关性。

通过操作频率、天线阵列、天线的材料和天线周围的介质来确定天线周围的主动消融区域的形状。在电学性质动态变化的介质例如加热的组织中操作天线导致电磁场的形状改变，并且因此改变主动消融区域的形状。减小周围介质的电学性质对电磁场的影响程度以便保持微波天线周围的主动消融区域的形状。

通过能够从微波发生器输送到天线的能量的大小来确定天线周围的主动消融区域的尺寸。输送到天线的能量越多，能够生成的主动消融区域就越大。将从微波发生器通过波导转移到微波天线的能量转移最大化需要每一个系统部件都具有相同的阻抗或者阻抗匹配。鉴于发生器和波导的阻抗通常是固定的，因此通过操作频率、天线阵列、天线的材料和天线周围的介质来确定微波天线的阻抗。在电学性质动态变化的介质例如加热的组织中操作天线导致天线阻抗改变以及输送到天线的能量发生变化，并且由此改变主动消融区域的尺寸。为了保持微波天线周围的主动消融区域的尺寸，必须减小周围介质的电学性质对天线阻抗的影响程度。

在热消融中，主动消融区域的尺寸和形状改变的主要原因是电磁波延长。由于组织脱水，因此在加热的组织中发生波长延长。脱水减小了介电常数，使微波场的波长延长。由于各组织类型之间的介电常数变化，因此在各种组织类型上使用微波装置时也会遇到波长延长。例如，肺组织中的电磁波明显长于肝组织中的电磁波。

波长延长不利于将微波能量集中在目标组织上。在大体积消融的情况下，大体球形的主动消融区域对于将能量集中在大体球形的组织目标上是优选的。波长延长促使电磁场一直沿着装置的长度朝向发生器伸展，导致大体彗星形或者“热狗”形的主动消融区域。

能够通过利用具有不变介电常数的材料介电缓冲天线阵列而在医疗微波天线中显著减小波长延长，正如公开号为2014/0276033和2014/0046174的美国专利申请中所描述的那样，通过引用将其公开的内容并入本文。介电常数不变的材料围绕天线，减小组织的电学性质对天线波长的影响。通过经由介电缓冲来控制波长延长，能够保持天线的阻抗匹配和场形状，从而实现具有预定和稳固的形状的大主动消融区域。

通过利用循环流体(例如生理盐水或者水)提供介电缓冲，这些材料的高介电常数能够在天线阵列设计中进行权衡，而且能够使用循环流体以同时冷却包括同轴馈线和天线在内的微波部件。冷却微波部件还能实现对部件的更高功率的使用，这样就能用于将更多的能量输送到天线以产生更大的主动消融区域。

如上所述，部分地由天线阵列确定天线周围的主动消融区域的形状。普通的消融天线没有采用将天线阵列与波长缓冲相结合来有效控制微波场的形状。这些天线既不能产生球形的主动消融区域形状，主动消融区域也不够稳固并且在各种组织类型之间或者在组织加热期间会有所变化。这些天线允许微波能量沿着装置的外部导体从装置末端朝向发生器传播。微波能量沿着轴的传播导致彗星形或者“热狗”形的主动消融区域。

微波天线能够装备有转换器或者扼流圈，这是天线阵列中的改进阻抗匹配并且还能够有助于将微波能量集中到预定形状中的部件。当与波长缓冲相结合时，转换器或者扼流圈能够在各种组织类型之间以及在组织加热期间有效地阻止电磁场波沿着外部导体朝向发生器回传，从而将能量集中到稳固的球形主动消融区域中。

一种转换器的实施方式包括：转换器绝缘体，其布置在同轴电缆的外部导体上；和外部转换器导体，其布置在转换器绝缘体上。转换器形成在同轴电缆的外部导体是转换器的内部导体的部位处布置在内部同轴电缆周围的同轴波导的短区段。转换器在天线的馈线附近围绕同轴电缆布置并且在一个实施方式中具有λ/4的长度，其中，λ是转换器内的电磁波的波长。转换器的外部导体和内部导体在近端处短接在一起以形成λ/4短路转换器。

描述λ/4短路转换器的一种方式如下：电磁波沿着天线辐射区段向近侧传播，进入转换器，由转换器的短路近端反射，向前传播到转换器的远端，然后离开转换器回传到天线辐射区段。利用这种转换器长度的布置方案，当电磁波抵达转换器的远端并且行进返回到天线辐射区段上时，电磁波已经积累了全λ相变。这是由于在转换器内向前行进λ/4距离、在转换器内向后行进λ/4距离以及通过在转换器的短路近端反射而产生的λ/2相变。结果是电磁波不再是沿着电缆的外表面朝向发生器传播，而是以与天线辐射区段上的其它波的相干相位被改变方向朝向天线的远侧末端返回的波。

然而，转换器显著增大了微波天线的直径以及微波天线所穿过的针的直径。针的尺寸可以限制微波天线在微创性手术中的应用，尤其是在进行重复治疗的情况下。

尽管在注入Emprint^TM这样的微波消融系统中已经证实球形消融的产生是可行的，但是一直希望对这种系统进行改进。

发明内容

一种系统，其包括：导管，所述导管能够被导航至患者体内的期望位置；管腔，所述管腔延伸通过导管并且在所述导管的远端终止于孔口中；和流体控制器，所述流体控制器与导管的管腔流体连通并且能够将流体供应到期望位置附近的区域或者从期望位置附近的区域移除流体，其中，在期望位置附近的所述区域中的流体控制影响期望位置附近的所述区域的介电常数。该系统包括微波能量源和微波消融探针，所述微波消融探针连接到微波能量源，所述微波消融探针能够被导航到患者体内的期望位置，其中，从所述微波能量源向具有受影响的介电常数的期望位置附近的区域中的所述微波消融探针施加能量会在期望位置附近的所述区域中导致大体球形组织效果。

根据另一方面，该系统包括电磁导航系统，以便于将导管和微波消融探针导航至期望位置，并且导管或者微波消融探针可以包括电磁传感器，所述电磁传感器与电磁导航系统相关联，以识别其在电磁场中的位置。

根据另一方面，流体控制器是真空源并且真空源可以经由导管向期望位置附近的所述区域施加抽吸，以影响期望位置附近的所述区域的介电常数。抽吸可以移除空气、血液或者粘液中的一种或多种。此外，抽吸可以使期望位置附近的所述区域中的组织收缩。而且，该系统可以包括单向阀，所述单向阀在患者体内的期望位置附近插入，其中，单向阀防止流体流入被施加抽吸的期望位置附近的区域中。替代地或者附加地，该系统可以包括在期望位置附近充胀的压塞，其中，压塞防止流体流入被施加抽吸的期望位置附近的区域中。

根据本公开的另一方面，流体控制器是流体供应装置。流体供应装置可以将流体注入期望位置附近的区域中，以影响期望位置附近的该区域的介电常数。流体可以是生理盐水。替代地，流体可以包括亲水性组分，以将体液吸引到期望位置附近的区域。亲水性组分可以是盐。替代地，流体可以包括疏水性组分，以驱逐体液离开期望位置附近的区域。

该系统还可以包括单向阀，所述单向阀在患者体内的期望位置附近插入，其中，单向阀防止流体从被供应流体的期望位置附近的所述区域流动。替代地或者附加地，该系统可以包括在期望位置附近充胀的压塞，其中，压塞防止流体从被供应流体的期望位置附近的所述区域流出。

根据本公开的另一方面，供应到期望位置附近的区域的流体的介电常数与循环通过微波消融探针的冷却流体的介电常数基本相同。

根据本公开的又一方面，微波消融探针的远端被暴露并且用于微波消融探针的冷却流体被用作注入期望位置附近的所述区域中的流体，以影响期望位置附近的所述区域的介电常数。

在本公开的再一方面中，该系统包括转换器，所述转换器形成在微波消融探针上以控制源自所述微波消融探针的电磁场。

附图说明

对于本领域普通技术人员而言，当参照附图阅读本公开的各种实施例的描述时，本公开的采用微波消融施加装置和外设部件以产生球形消融的系统和方法的目的和特征将变得显而易见，在附图中：

图1示出了根据本公开的至少一个方面的消融探针的截面图；

图2A示出了根据本公开的至少一个方面的消融探针的远端的详细截面图；

图2B示出了根据本公开的至少一个方面的微波消融系统；

图2C示出了根据本公开的至少一个方面的微波消融探针的远端的详细视图；

图3A示出了根据本公开至少一个方面的电磁导航系统的示意图；

图4示出了根据本公开的至少一个方面经受治疗的肺的截面图；

图5示出了根据本公开的至少一个方面经受治疗的肺的截面图；

图6示出了根据本公开的至少一个方面经受治疗的肺的截面图；

图7示出了根据本公开的至少一个方面从气管镜延伸的、多管腔的延伸工作通道；

图8示出了根据本公开的至少一个方面从气管镜延伸的延伸工作通道以及侧接布置(sidecar arrangement)的导管；

图9示出了根据本公开的至少一个方面从气管镜延伸的、多管腔的延伸工作通道；

图10A示出了根据本公开的至少一个方面将组织收集在第一位置中的工具和方法；

图10B示出了根据本公开的至少一个方面将图10A中的组织收集在第二位置中的工具和方法。

具体实施方式

本公开涉及改进的系统和方法，所述系统和方法利用热控制(例如天线冷却)、场控制(例如使用转换器)、以及波长控制(例如影响介电常数)来产生球形消融、最大化主动消融区域、并且提供可预测的治疗结果。

先前已经实现了上述三种控制类型中的两种类型，并且已经通过研发EMPRINT^TM消融系统而部分地实现了第三种类型。如图1所示，示出了水套微波消融探针100，其包括毂套101和馈线102，所述馈线102具有形成在其上的近侧辐射区段104和远侧辐射区段106。在图2A中更详细地示出了近侧辐射区段104和远侧辐射区段106的细节。

如图1所示，围绕馈线102、远侧辐射区段104和近侧辐射区段106的是内冷却套管108和外冷却套管110。冷却流体流经入流端口112并且流入到入流腔室114中。入流腔室114流体连接到内冷却套管108并且允许冷却流体在内冷却套管108和馈线102之间的间隙116中流动。冷却流体沿着馈线102、近侧辐射区段106和远侧辐射区段104流动并且在消融探针100的远侧末端118附近离开间隙116。冷却流体离开间隙116，在腔室120周围循环以冷却远侧辐射区段104，随后进入到形成于内冷却套管108和外冷却套管110之间的第二间隙122中。外冷却套管110还形成消融探针100的轴并且提供刚性和支撑以用于将消融探针100插入患者体内。冷却流体继续向近侧流动通过第二间隙122并且离开远侧末端118，直到其排出到出流腔室124中并且从出流端口126流出。此外，能够在发明名称为“MICROWAVE ENERGYDELIVERY DEVICE AND SYSTEM(微波能量输送装置和系统)”且公开号为2014/0276739的美国专利申请中找到如图1所示的微波消融探针的更多结构细节，其全部内容通过引用而并入本文。

图2A示出了远侧末端118附近的微波消融探针100的结构的详细视图。如图2A所示，馈线102由内部导体128、外部导体130和绝缘体132构成，所述绝缘体132形成在内部导体128和外部导体130之间。在近侧辐射区段106和远侧辐射区段104之间，馈线102的外部导体130的一部分被移除以暴露出绝缘体132并且形成馈入间隙134。内部导体128延伸穿过馈入间隙134中的绝缘体132并且连接到辐射体136以形成远侧辐射区段104。

转换器或者扼流圈138形成在近侧辐射区段106近侧。转换器138由绝缘体140和转换器短接件142形成，所述绝缘体140围绕外部导体130，所述转换器短接件142也围绕外部导体130并且形成在绝缘体140近侧。导电薄膜144和非导电薄膜146(例如热缩管)围绕绝缘体140和转换器短接件142。非导电薄膜146简单地保持绝缘体140、转换器短接件142和导电薄膜在馈线102上就位。导电薄膜144和非导电薄膜146安置成使得绝缘体140的远侧部分向远侧延伸朝过它们的相应远端。尽管参照图1和图2A在此描述了消融探针100的一个实施例，但是在不背离本公开的范围的条件下，其它的取向和构造也是可行的。在发明名称为“MICROWAVE ABLATION CATHETER AND METHOD OF UTILIZING THE SAME(微波消融导管和使用微波消融导管的方法)”的美国专利US9,044,254中更加详细地描述了一个这样的替代方案，其全部内容通过引用而并入本文。在'254专利中描述的一个区别点在于使用编织导体来替代导电薄膜144和转换器短接件142。编织导体围绕绝缘体140并且电短接至同轴电缆的外部导体130。另一个区别点在于不再使用入流和出流的冷却套管108、110，，而是使用具有单独的入流和出流管腔的导管并且这些管腔具有位于辐射区段104、106附近的孔口。入流和出流管腔执行与冷却套管108、110基本相同的功能，但是可以具有径向围绕馈线102、转换器138和辐射区段104、106的位置的各种布置方案中的一种。

微波消融探针100能够连接到能量源170和冷却流体源172，如图2B所示。流体源172连接到导管174、176，以将流体输送到微波消融探针100和从微波消融探针100输送流体。导管174和176连接到入流和出流端口112和126。微波消融探针100的毂套101将微波消融探针100经由同轴电缆178连接到能量源170。作为示例，能量源可以是EMPRINT^TM微波消融发生器。

如上所述，图1和图2A的消融探针100实现了热控制和场控制并且部分地实现了波长控制。使用转换器138基本消除了电磁波沿着外部导体130的回传并且因此给出了场控制的示例。水套有效地设置用于进行热控制并且有助于防止组织炭化以及防止消融探针100粘附到该消融探针所插入的组织。最后，水套管部分地实现了波长控制。即，通过使水循环通过天线，场介电常数的一部分实际上在治疗过程中始终保持基本恒定。然而，本领域技术人员会立刻意识到近场(能够通过场控制对主动消融进行最佳控制的区域)延伸成远超消融探针100的区域并且延伸到被治疗的组织中。因此，为了在整个近场中或者至少在近场的要接受治疗的部分中有效地提供波长控制，需要该场内的介电常数调节成更加稳定和可预测的值。

需要调节近场或其一部分的介电常数在肺以及其它的组织中尤为重要，其中，消融区域上的介电常数可以显著不同。对于肺而言，介电常数的差异源于如下事实：与身体的其它区域不同，在肺中存在大量的介电常数非常高的空气。此外，肺富含血液并且具有大量血管。而且，在肺中产生有大量粘液，这也提供了另一种具有另外的介电常数的物质。而且，空气、组织、血液、粘液等之间的每一处边界都会产生边界效应，在此能够观测到介电常数的更多变化。

大部分微波消融探针都由于它们的构造并且由于它们主要在近场中治疗组织而在由空气围绕的区域中效果相对欠佳。这部分地是因为克服介电常数所必需的功率在近场和远场中导致不理想的辐射图。

本公开的一个实施例涉及能够用于在需要治疗的区域中从两方面影响介电常数的方法和装置。在影响组织的介电常数时要考虑的两个因素是空气和水合性。正如预期的那样，空气仅仅是用于治疗肺的主要问题。

为了实现这种更加一致的介电常数，对于肺尤为有效的一种方法是在肺的需要进行治疗的部分中移除空气。这能够通过将导管在患者的肺中插入到位于待治疗区域附近的期望位置来执行。压塞能够用以将治疗区域与肺的其余部分隔开。压塞可以是能够用于在气道中形成基本不透气的密封的可充胀卷带(cuff)或者其它的可膨胀构件。然后将真空施加到导管。因为肺的组织通常是很有挠性的，所以组织会沿着导管的方向收缩。结果是移除空气，从而消除待治疗区域中对介电常数的一个主要影响。此时，在手术中，微波消融探针可以经皮或者经支气管插入到现已收缩的区域，以用于治疗并且能够施加能量。下文给出了这种系统的细节。

借助真空从肺移除空气的替代方案是使关注区域周围的组织机械变形以压缩目标区域。在一个实施例中，例如，一个或多个球囊插入到气道中或者插入到胸腔中，使得它们在被充胀时迫使被治疗区域中的组织压缩。这样的方法部分地依赖于患者的生理结构(例如胸腔、健康的肺组织和膈膜)来抵抗由一个或多个球囊施加的力，以迫使待治疗组织沿着期望方向压缩，驱逐在其中包含的空气并且由此在该区域中实现更加均一的介电常数。替代球囊，也可以注入流体以实现期望压缩。而且，可以从导管部署例如一个或多个机械抓持件这样的纯纯机械装置以抓持和压缩所关注的组织。

控制治疗区域中以及治疗区域周围的组织的介电常数的另一方法为控制治疗区域的水合度。这能够通过多种手段实现。第一种手段为仅用例如生理盐水这样的流体输注待治疗区域，该输注的结果为在例如肺中的空气被置换并且生理盐水、血液和组织的介电常数彼此更加接近，从而能够计算平均或均值介电常数，所述平均或均值介电常数更加接近地代表平均或均值的组成部分。该值能够用作用于功率确定的基础，以用于治疗乃至用于天线设计。在下文更加详细地描述了输注治疗区域的方法。

替代地，各种疏水性或者亲水性材料可以施加到关注区域，以将水(体液)抽吸到关注区域或者从关注区域排出水。例如，将盐施加到待治疗区域具有从盐化区域抽出水以实现盐化区域中的均匀介电常数的效果。可以在治疗之前一天或更多天实施这些方法，以使得盐或者其它材料能够有时间作用于组织。正如能够理解的那样，这样的技术不仅在肺组织中可行、而且在身体的其它部分中也是可行的。

图3A示出了根据本公开提供的电磁导航(EMN)系统200。一种这样的EMN系统是ELECTROMAGNETIC NAVIGATION系统。可以使用EMN系统200执行的各种任务包括：规划通向目标组织的路径、将定位组件导航至目标组织、将工具导航至目标组织以使用活检工具从目标组织获取组织样本、数字标记获得组织样本的位置、将一个或多个回声标记物安置在目标处或者目标周围、以及治疗目标组织(例如，使用挠性微波消融探针)。

EMN系统200通常包括：操作台202，所述操作台202构造成支撑患者；气管镜204，所述气管镜204构造成用于通过患者的嘴和/或鼻插入到患者的气道中；监测装置206，所述监测装置206联接到气管镜204，以用于显示从气管镜204接收的视频图像；追踪系统208，所述追踪系统208包括追踪模块210、多个基准传感器212和电磁场发生器214；工作站216，所述工作站216包括用于辅助路径规划、目标组织的识别、向目标组织的导航、以及数字标记活检位置的软件和/或硬件。

图3A还示出了两种类型的导管引导组件218、220。这两种导管引导组件218、220都能够与EMN系统200一起使用并且共用多个公共部件。每个导管引导组件218、220均包括手柄222，所述手柄222连接到延伸的工作通道(EWC)224。EWC 224的尺寸构造成用于将其安置到气管镜204的工作管道中。在一个实施例的操作中，包括电磁(EM)传感器228的可定位引导件(LG)226被插入EWC 224中并且被锁定就位，使得EM传感器228延伸超出EWC 224的远侧末端230一定的期望距离。能够通过追踪模块210和工作站210获得EM传感器228、并且由此获得EWC 224的远端在由电磁场发生器214产生的电磁场内的位置。导管引导组件218、220具有不同的操作机构，但是均包括手柄222，能够通过旋转和压缩来操纵手柄222以使LG226的远侧末端230和EWC 224转向。导管引导组件218目前以商标名为的手术套件进行营销和销售。类似地，导管引导组件220目前以商标名为EDGE^TM的手术套件进行营销和销售。两种套件均包括手柄222、EWC 224和LG226。关于导管引导组件218、220的更加详细的描述，可以参考美国专利US9,044,254，其全部内容通过引用而并入本文。

如图3A所示，患者被示出为平躺在操作台202上，其中，气管镜204通过患者的嘴插入到患者的气道中。气管镜204包括照明源和视频成像系统(未明确示出)并且联接到监测装置206例如视频显示装置，以用于显示从气管镜204的视频成像系统接收的视频图像。

包括LG 226和EWC 224的导管引导组件218、220构造成用于通过气管镜204的工作管道插入到患者的气道中(不过可以改为在没有气管镜204的条件下使用导管引导组件218、220)。LG 226和EWC 224能够经由锁定机构234选择性地相对于彼此锁定。利用六自由度电磁追踪系统208(例如，与美国专利US6,188,355以及公开号为WO00/10456和WO 01/67035的的PCT申请中所公开的六自由度电磁追踪系统相类似，它们的全部内容通过引用而并入本文)或者任何其它合适的定位测量系统来执行导航，不过也可以设想其它的构造。追踪系统208构造成与导管引导组件218、220一起使用以在EM传感器228结合EWC 224一起移动通过患者的气道时追踪EM传感器228的位置，正如下文详细所述。

如图3A所示，电磁场发生器214定位在患者下方。电磁场发生器214和多个基准传感器212与追踪模块210互连，所述追踪模块210获得每个基准传感器212的位置。基准传感器212中的一个或多个附接到患者的胸部。基准传感器212的坐标被发送到工作站216，所述工作站216包括应用程序，所述应用程序使用由传感器212收集的数据来计算患者的基准坐标系。

图3A还示出了工具234(图示出为活检工具，不过可以是任何工具例如微波消融探针等)，所述工具234能够在导航到目标以及移除LG 226之后插入到导管引导组件218、220中。如下文详细所述，工具234还构造成用于与追踪系统208一起使用以便于将工具234导航到目标组织、在相对于目标组织操纵工具234以获取组织样本和/或治疗目标组织时追踪工具234、和/或标记获取组织样本的位置。

尽管以上针对被包括在LG 226中的EM传感器228详细描述了导航，但是也可以设想EM传感器228能够被嵌入或者包含在工具234中。在这样的情况下，工具234可以替代地用于导航，而不需要LG 226或者必要地更换使用LG 226所需的工具。在发明名称均为“DEVICES,SYSTEMS,AND METHODS FOR NAVIGATING A BIOPSY TOOL TO A TARGETLOCATION AND OBTAINING A TISSUE SAMPLE USING THE SAME(用于将活检工具导航至目标位置以及使用活检工具获得组织样本的装置、系统和方法)”的公开号为2015/0141869和2015/0141809的美国专利申请以及具有相同的发明名称并且在2014年12月9日提交的申请号为14/564,779的美国专利申请中描述了多种可用工具，它们的全部内容都通过引用而并入本文并且能够与在此描述的EMN系统200一起使用。

在手术计划期间，工作台216利用计算机断层扫描(CT)图像数据来生成并且观察患者气道的三维模型(“3D模型”)，使得能够(自动、半自动或者手动地)识别三维模型上的目标组织，并且允许选择通过患者的气道到达目标组织的路径。更加具体，CT扫描被处理和整合到三维体积中，然后利用所述三维体积生成患者气道的三维模型。三维模型可以呈现在与工作站216相关联的显示器上或者以任何其它适当的方式呈现。通过使用工作站216，可以呈现并且/或可以由临床医生操纵三维体积的各个切片和三维模型的各种视图，以帮助识别目标以及选择通过患者气道接近目标的适当路径。三维模型还可以显示先前执行活检的部位的标记，所述标记包括日期、时间以及关于所获得的组织样本的其它识别信息。这些标记也可以被选择作为能够规划路径抵达的目标。一旦被选择，便保存路径以用于在导航程序期间使用。在Baker于2014年3月15日提交的发明名称均为“PATHWAY PLANNINGSYSTEM AND METHOD(路径规划系统和方法)”的公开号为2014/0281961、2014/027441和2014/0282216的美国专利申请中描述了适用的路径规划系统和方法的示例，它们的全部内容都通过引用而并入本文。

在导航期间，EM传感器228与追踪系统208相配合以在EM传感器228和/或工具234行进通过患者的气道时实现EM传感器228和/或工具234的追踪。

正如本领域技术人员理解的那样，已经导航至目标组织附近的位置的EWC 224能够用于供应例如水这样的流体，以输注目标区域并且因此影响区域中的介电常数。例如，如图2C所示，挠性微波消融探针100被示出为从EWC 224的远端延伸。挠性微波消融探针100与图1和2A示出的挠性微波消融探针相比具有相同或者略有修改的结构。微波消融探针100被示出为已经插入到目标区域240中。流体被示出为从EWC 224流出以输注目标区域240。如上所述，该流体的这种效果是改变微波消融导管周围的近场的介电常数，导致更加均匀的能量分布和形成更加均匀的球形消融。如图2C所示，用虚线表示外冷却套管110，所述外冷却套管110是微波消融探针100的可选部件。通过移除外冷却套管110，允许送出用于冷却微波消融探针100的流体并且输注目标区域240。附加地或者替代地，根据尺寸限制，还能够通过EWC 224直接供应流体。在这样的替代方案中，内冷却套管108(图2B中未示出)可以被保留但是用作流体回收，以用于在馈线102和微波消融探针100的其它部分上保持冷却流动，从而限制目标区域240中的流体加热并且解决介电常数随着流体加热而变化的问题。本实施例的另一个方面是作为形成于消融探针100上的转换器的替代或补充，转换器138可以安置在EWC 224的外部。该转换器138也可以短接至消融探针100的馈线102。EWC 224上的扼流圈130有助于进一步保护EWC 224、气管镜204(图3A)和患者。与参照图1和图2A在上文描述的构造相类似的构造可以用于形成在EWC 224上的转换器138。

本公开设想的另一种变型方案是将EM传感器228安置在微波消融探针100的外冷却套管110内。如参照图3A在上文示出的那样，必须从EWC 224移除LG 226以用于安置工具234(例如微波消融探针100)从中通过。结果是在移除LG之后，医生尚未完全确定EWC 224或者消融探针100的位置。通过将EM传感器228安置在微波消融探针100内，可以确定微波消融探针100的精确位置。然而，实验已经证实EM传感器228有些脆弱并且在导航通过例如肺的气道这样的曲折路径时可能会损坏。因此，将传感器228牢固地安置在消融探针100内将导致如果传感器228破损则消融探针100和传感器228都无法正常工作。为了解决该问题，将可移除传感器228设想为经由接线连接到微波消融探针100的近端并且能够从外套管110移除。在一个实施例中，传感器228位于馈入间隙134附近，但是径向远离辐射区段104和106。这允许准确识别传感器并且将传感器安置在治疗区域240的中部。在消融探针100的近端，可以使用鲁尔锁定件或者其它的接合件以允许在必要时移除和插入传感器228。这样就提供了在与消融探针100一起被导航至目标区域240时如果传感器228损坏则能够更换传感器228的能力。尽管在此描述为安置在消融探针100内，但是这样的传感器228也可以安置成侧接布置并且跟随EWC 224且在EWC 224外侧行进，正如参照图8在下文更加详细描述的那样。

EWC 224还可以用于将盐或者其它的(疏水性或亲水性)物质注入到目标区域240中，以产生水合性相当稳定的区域242，由此所述区域具有可确定的介电常数，其能够用于执行波长控制并且产生了一致的球形消融，如上所述。在需要穿刺特定组织以用于如图4所示进行注入的情况下，这可以结合针导管236或者其它的机构来执行。

此外，EWC 224可以用于在肺内的期望位置施加真空以及移除空气。这可以使用压塞244在EWC 224周围执行，或者在安置一个或多个单向阀246之后执行。在图5中示出了压塞244和阀246。随着通过EWC 224施加真空，通过移除空气使目标区域240周围的区域收缩并且减小目标区域240的介电常数。

如上所述的另一实施例是使用一个或多个球囊254将机械压力施加到肺的组织。图6示出了两个这样的替代方案。根据一个替代方案，端口250被插入到患者体内并且套管针252被插入通过其中。球囊254被插入到胸腔中、位于肺的外部并且被充胀。球囊254的充胀对球囊254附近的组织产生压力并且限制肺组织膨胀的空间大小。这与由膈膜256和肺258限定的胸腔中的空间相结合以用于有效地压缩肺组织。如果适当安置，则这样的球囊254能够用于压缩目标区域240中的组织，从肺的该部分中将空气压出，并且使目标区域240的介电常数均匀化。作为替代方案，EWC 224可以用于将一个或多个球囊254暂时插入到肺的处于气道或者目标区域240附近的组织内的部分中，以产生与上述相同的效果。作为经由套管针252插入球囊254的用法的另一种替代方案是使用压缩装置，所述压缩装置装配在肺的肺叶或者子肺叶区域上并且压缩肺叶或者子肺叶区域，以在治疗之前从该区域压出空气。

作为另一实施例，除了用水或者其它流体输注目标区域240之外，可以输注目标区域240附近的组织，以用于压抵目标区域240并且从目标区域240压出空气和粘液。这可以结合将一个或多个单向阀安置在目标区域240周围的气道中来实施，以便限制水或者其它流体回流离开肺。

尽管以上在治疗肺中的肿瘤和其它病变的背景下(尤其是针对罹患癌症的患者)大体描述了这些技术，但是也可以使用类似的方法来治疗其它疾病例如慢性阻塞性肺病(COPD)。COPD的一方面表现为破坏肺中的肺泡(充气袋)的结构而导致产生少量的明显增大的肺泡(也称作肺气肿)以及气道炎症和产生过多的粘液(也称作慢性支气管炎)。这些病症尤其是肺气肿的结果是用于与血液进行空气交换的表面积减小。另外，因为破坏了肺泡，所以肺泡不再富有弹性并且能够过度充胀，并且随着时间的流逝开始只能保持吸入空气，原因是不能向该组织施加足够的作用力以从肺泡中压出空气。这实际上导致在肺中形成了死空间。然而，肺是相当有弹性的，并且如果能够治疗肺的受损部分，以使得它们不再占据胸腔中的空间，则其余的较为健康的组织将膨胀以补偿损失的肺体积。当前在外科的缩减肺容积的手术中使用这种方法，其中，整个肺叶被移除以为其余的肺叶提供发挥作用的空间。

正如应意识到的那样，本公开的系统和方法可以用于治疗COPD，尤其是肺气肿。在一种方法中，单向阀安置成使空气能够流出肺泡但是不能再回流进入。使用球囊、流体或者将压力施加到受影响的肺泡外部的其它方法能够将捕获在其中的空气压出，从而增加肺的健康部分在胸腔中所占据的空间。已经在之前建议了这样的方法，但是长期将阀等插入在例如肺这样的持续吸入刺激性物质和传染性物质的环境中使得这样的阀可能成为传染源或者至少会给患者造成炎症和不适。

本公开提供一种使用在本文所述的系统和方法的替代途径。如上所述，EWC能够导航至目标位置240并且能够将真空施加在目标位置处，以使得组织收缩并且移除空气。正如应意识到的那样，还能够在不背离本公开的范围的前提下使用流体或者球囊收缩的方法。微波消融探针100随后能够经皮或者经支气管插入到收缩的目标区域中，但不再是消融组织，而是将组织加热至半致死温度。吸收的能量不需要多到足以使组织变性和凝固成胶原蛋白基质。使用这种处理的结果是能够识别单个肺泡并将其作为目标，而且能够凝固肺泡组织。这样的凝固有效地从肺系统移除肺泡并且允许健康的肺泡进行补偿，这与例如在缩减肺容积的手术中发生的情况类似。实际上，以上所述内容就是一种经常选择的缩减肺容积的手术。

为了实现凝固单个或者一小组肺泡所必须的特定程度，需要一种或多种控制算法以用于预测和控制能量源170(例如，微波发生器)。发明名称为“SYSTEM FOR MONITORINGABLATION SIZE(用于监测消融尺寸的系统)”的美国专利US8,568,401教导了多种这样的控制算法，其全部内容通过引用而并入本文。具体地，控制算法可以采用与特定的微波天线例如微波消融探针100相关联的相关复数阻抗(例如，复数阻抗的实数部分和虚数部分)的概念，其中，具有特定半径的目标区域240可以用于表示组织死亡或者坏死。更特别地，与微波消融探针100相关联的复数阻抗因温度升高导致组织复数电容率变化而在消融周期的过程中变化。可以限定复数阻抗作为时间函数的关系式。当微波消融探针100将组织加热至可达到的最高温度时，就已经实现了具有对应半径的目标区域240。在该最高温度下，与消融组织相关的介电常数和导电性达到了稳态条件(在对应于与微波消融探针100相关的稳态复数阻抗(Zss)的时刻(tss)产生该稳态条件)。即，因为消融组织位于消融探针100的“近场”中，所以消融组织实际上成为微波消融探针100的一部分。因此，当与消融组织相关的介电常数和导电性达到稳态条件时，微波消融探针100处的复数阻抗也达到稳态条件例如Zss，其中Zss包括实数部分Zrss和虚数部分Ziss。

应当注意的是，Zss可以针对指定的微波天线有所变化。可以影响针对指定微波天线的具体Zss的因素包括但不局限于：与微波天线相关的尺寸(例如，长度、宽度等)；用于制造微波天线(或者与其相关的部分例如辐射区段)的材料类型，例如铜、银等；以及辐射区段的构造(例如，双极、单极等)和/或与微波天线相关的导电末端(例如尖锐、钝、弯曲等)。

控制算法实施一个或多个模型公式以在不超过tss的特定时间范围(例如，t1-tss)内即消融组织处于稳态条件下的时段内计算与消融探针100有关的Zss。更特别地，可以经由监测和/或测量由能量源170产生的信号(或者脉冲)来分别计算消融探针100的Zss的实数部分Zrss和虚数部分Ziss。更特别地，可以取样并且监测在消融手术期间与由能量源170产生的信号(或者脉冲)有关的相位(用于计算复数阻抗的虚数阻抗Ziss)和幅值(用于计算复数阻抗的实数阻抗Zrss)。例如，可以取样并且监测与由能量源170产生的信号(或者脉冲)有关的一种或多种电学性质(例如，电压、电流、功率、阻抗等)。例如，在一个特定实施例中，由能量源170中的控制器分别测量用于消融组织的信号的前向和反射功率Pfwd和Pref。此后，使用公式计算功率驻波比(PSWR)：

PSWR＝Pfwd+Pref Pfwd－P ref (1)

其中，Pfwd是与产生的信号(例如，前向信号)有关的功率，而Pref是与反射信号有关的功率。相关领域技术人员能够理解的是PSWR、Pfwd和Pref能够用于计算微波消融探针100的稳态条件下的复数阻抗例如Zss。具体地，可以使用前向功率和反射功率之间的相位差来计算复数阻抗的虚数部分Ziss并且可以使用前向功率和反射功率之间的幅值差来计算复数阻抗的实数部分Zrss。在已知Zrss和Ziss的条件下，可以计算出Zss并且随后将其传送和/或中转至能量源170中的控制器，从而确定是否已经满足对应于期望消融尺寸的预定阈值Zss。

在特定情况下，可以采用在图2B中示出的与系统的同轴电缆178或者其它部件相关的已知特征阻抗来确定Zss。更特别地，可以使用以下公式确定Zss的测量值：

Zss－ZoZss+Zo＝PSWR－1PSWR+1 (2)

其中，Zo是例如与同轴电缆178相关的特征阻抗。特征阻抗Zo是同轴电缆178的阻抗的准确测量值并且考虑了与任何连接件等相关的线路损失。Zss的测量值是在靠近消融区域的微波天线100处的稳态阻抗Zss的准确表达。

前述算法和/或公式是可以用于计算与微波消融探针100有关的Zss从而能够实现实时监测消融区域的多种算法和/或公式中的两种。例如，可以结合上述公式(或者单独地)使用代表Zss、Ziss、Zrss、PSWR、Pref或者其它属性的模型曲线的一个或多个模型函数f(t)来以获得与Zss有关的其它信息。例如，同轴电缆178的模型阻抗曲线的导数(dz/dt)可以提供附加信息，例如复数阻抗关于时间的变化率。复数阻抗关于时间的该变化率可以用来例如确定完成消融手术所用的时间。将在下文描述控制消融尺寸的另外的方面。

在上文描述了将流体注入到治疗区域240中的方法。修改的EWC(例如在图7至图9中示出的那些)可以保证能够易于实现该方法并且能够同时治疗组织。图7示出了具有从其延伸的EWC 224的气管镜204。与当前市场出售的EWC不同，在图7中示出的EWC 224具有两个管腔。底部管腔260提供了流体和/或真空的接入点，以便通过EWC 224注入或者回收，而顶部管腔262提供了用于LG 226和工具234的单独路径。

图8示出了替代实施例，其中采用了侧接布置。除了顺着气管镜204的工作通道向下推动具有两个减小直径管腔的EWC 224之外，在设置期间第二导管264滑动附接在气管镜204的外侧并且固定地附接在EWC 224的外侧。一旦气管镜204嵌入到患者的气道中，EWC224就开始其导航并且带动第二导管264，所述第二导管264固定地附接到EWC 224但仅仅滑动地附接到气管镜204。在EWC向目标区域240导航时，这就允许将第二导管264连同(侧接布置的)EWC 224一起牵拉，如上所述。在一个布置方案中，第二导管264用于针对指定手术根据需要供应流体、亲水性或疏水性物质、盐和/或真空。然后，EWC 224自由地用于部署LG226和工具234例如活检和微波消融工具。

利用参照图7至图9描述的两个管腔或者两个导管的系统的另一些实施例包括使用一个或多个抓持工具，所述一个或多个抓持工具可以用于抓持或者穿刺组织并且将组织朝向EWC牵拉以用于进行治疗。在图10A中，抓持/穿刺工具266从EWC 224的管腔262延伸出来并且包括多个带倒钩的金属丝268。这些带倒钩的金属丝268在气道504的远端处扩张到肺泡502中并且穿刺或固定到肺泡502中的组织。抓持工具266随后被收回到EWC 224的管腔262中，如图10B所示。结果是使肺泡502收缩，产生的目标区域240大幅减少了空气量并且主要由肺泡502的组织构成。微波消融探针100(在此情况下为挠性微波消融探针)可以插入到第二管腔260中并安置在由现已收缩的肺泡502形成的目标区域240中并且通电以治疗肺泡502。本领域技术人员应理解的是，尽管在单个肺泡502的背景中图示，但是能够采用相同的方法以在单个手术中抓持多个肺泡或者肺组织的较大部分并且使之收缩。此外，除了利用微波能量治疗之外，图10B的收缩肺泡502能够通过施加一种或多种胶水或者密封剂来治疗，所述胶水和密封剂能够用于防止肺泡502恢复成其原始形状并且再次影响患者肺部体积的减小。

在上文描述的是影响治疗区域240的介电常数以用于在形成球形消融的过程中产生更加确定的可预测性的各种装置和方法。特别地，如上所述，已经详细描述了热控制、场控制和波长控制的概念。为了进一步改进这些控制区域，必须要提供反馈机构。正如在微波消融领域中已知的那样，众所周知的是将一个或多个温度传感器安置在微波消融探针100内的各位置处。例如，图1示出了一个这样的温度传感器148，所述温度传感器148定位成与转换器短接件142接触。这样的温度传感器148提供了转换器短接件142的温度的准确读数。类似地，温度传感器152位于外冷却套管110内以提供外冷却套管110的温度的准确指示以及提供外冷却套管110附近的组织的温度指示。温度传感器152和148可以是热电偶并且可以回接到能量源170(图2B)以提供对能量源的控制。

作为感测温度的附加方案，感测组织辐射的辐射测定也是用于探询被治疗组织以确定被治疗组织的温度、组织状态、含水量和其他方面的已知技术。通常，将辐射计定位在能量源170内(图2B)或者定位在从馈线102到能量源170(图2B)的串接部件中。即使是未经治疗的组织也具有能够由辐射计检测的特定辐射。这些辐射能够用作基准线并且仅由微波消融探针100接收并且由辐射计进行滤波、检测和放大，以提供识别组织性质的有效反馈信号。附加地或者替代地，可以使用非治疗问询信号，所述非治疗问询信号经由微波消融探针100传输到组织。由组织吸收该信号并且改变组织的辐射。当停止传输问询信号时，天线接收辐射并且这些辐射再次被用于建立关于组织性能的基准线。在从微波消融探针100施加微波能量之后，该基准线能够与组织的辐射进行比较。能够将辐射的检测变化与目标区域的组织和/或介电常数的变化进行关联。这种关联还可以包括上述的检测温度。提供给能量源170(图2B)的辐射和温度反馈的检测变化能够用以控制能量源170(图2B)、用于调节介电常数的流体的流速、识别将亲水性或者疏水性材料施加到目标区域的需求、或者确定已经治疗了整个目标区域并且应当停止传送微波能量。在公开号为2013/034569的美国专利申请中描述了温度测定和辐射测定的更多方面，其全部内容通过引用而并入本文。

以类似方式，可以根据电压驻波比(VSWR)确定反射功率，所述电压驻波比描述了从天线反射的功率。VSWR越小，则天线越匹配传输线并且输送到天线和天线周围的组织的能量越多。正如能够理解的那样，天线周围的介电常数或者在此情况下的微波消融探针100的介电常数是阻抗匹配以及将能量有效传输到组织的重要方面。因此，通过检测反射功率的变化，能够对介电常数进行确定。该信息能够单独使用或者与检测到的温度和辐射测定信息结合使用以调节能量源的各种参数、用于调节介电常数的流体的流速、识别将亲水性或者疏水性材料进一步施加到目标区域的需求、或者确定已经治疗了整个目标区域并且应当停止传送微波能量。这些反馈机构的解读目的是确定用于特定目标区域240的近似介电常数并且在治疗期间调节系统参数。这些反馈测量值可以提供给向量网络分析装置例如用于分析微波天线系统的各部件以现场确定组织、流体和其它物质在目标区域240处的特定效果。

上述方法的替代方案是利用以上收集的关于温度、辐射测定和反射功率的数据来设计微波消融探针100和/或用指定的微波消融探针100来规划消融手术。即，利用已知的期望消融尺寸例如2-3cm的直径、目标区域240(例如，肺(中央或者外围)、肝、肾等)的近似位置以及该区域中的组织的介电常数可以建立表达该区域的介电常数的映射。然后可以通过抽取空气、注入流体、使组织收缩、以及施加疏水性或者亲水性材料来影响该映射，从而确定或者至少估算更加接近于目标区域240的介电常数的近似值。利用该信息，能够设计微波消融探针100(即，阻抗匹配)并且具体确定功率水平，以用于治疗肺或肝或其它身体部分，从而实现有效、可重复并且一致的球形消融。

作为确定指定目标区域240的介电常数的另一方面，能够在消融手术分析期间使用例如实时CT成像这样的技术来评估目标区域240的水合性。利用该信息，能够如上所述地控制水合度，以保持水合度并且利用水合度保持目标区域240的介电常数。

在图3A的背景中在上文描述的规划消融手术是尤其在肺中实施的有效治疗的整体部分。根据本公开，设想的是介电常数和水合度的期望调整能够构成手术规划应用程序的一部分。对于大治疗区域而言，通过能够一致和可重复地产生球形消融，规划工具能够识别重叠球的位置、功率设置和水合要求，以确保完整和有效地消融目标区域240。此外，这样的规划工具能够应对目标区域中的主要血管的热效应。而且，通过识别组织、气道、血管等，在目标区域中，能够对有效治疗组织所要求的功率和时间的效果做出更加准确的判定。而且，规划能够提供关于影响目标区域240的介电常数的信息，以实现每一次的期望消融。正如将理解的那样，这样的规划可能需要进行调整，原因在于在手术期间会出现尚未考虑到的特征。例如，基于反射功率或者辐射测定，可以确定血管具有高于预期或者低于预期的效果并且可以因此调节治疗计划。这样的规划系统的目的是利用可接受的安全边界来有效治疗目标区域中的所有组织，并且不会过度治疗任何部分或者不会使治疗扩展到目标区域240的边界以外。

规划应用程序的另一方面是单根消融探针100不能有效治疗某些目标并且这些目标最好可以由平行插入到组织中的两根探针进行治疗。这种情况在肝以及需要大消融区域的部位出现得更频繁。在这样的情况下，理想地可以是在微波发生器中包括功率分配器，以从单个电源为两根天线提供动力。这两根天线还能够联接到开关以使天线中的一根能够相对于另一根移相90°。结果是得到形状大不相同的消融区域。在同相时，消融为大体球形并且以消融探针的端部为中心。在异相时，消融区域将沿着消融探针拉长。这样的构造使得能够有效地治疗大不相同的目标区域240。这样的效果在微波消融探针相互非常靠近例如相互间隔10mm以下的时候体现地特别明显。

本文已经描述了装置、包含该装置的系统以及使用该装置和系统的方法的详细实施例。然而，这些详细实施例仅为本公开的能够以各种形式实施的示例。因此，本文公开的具体结构和功能细节不应解读为限制性的，而仅仅是作为权利要求的基础并且作为允许本领域技术人员在实际上任何适当的详细结构中以不同方式使用本公开的代表性基础。尽管用患者气道的气管镜描述了先前的实施例，但是本领域技术人员应当意识到，相同或者类似的装置、系统和方法也可以应用到其它的管腔网络(例如血管、淋巴和/或胃肠道网络)中。

Claims

1.一种系统，其包括：

导管，所述导管能够被导航至患者体内的期望位置；

管腔，所述管腔延伸通过所述导管并且在所述导管的远端终止于孔口中；

流体控制器，所述流体控制器与所述导管的管腔流体连通并且能够将流体供应到期望位置附近的区域或者从期望位置附近的区域移除流体，其中，在期望位置附近的所述区域中的流体控制影响期望位置附近的所述区域的介电常数；

微波能量源；

可操作地连接到所述微波能量源的微波消融探针，所述微波消融探针能够被导航到患者体内的期望位置，其中，从所述微波能量源向具有受影响的介电常数的期望位置附近的区域中的所述微波消融探针施加能量会在期望位置附近的所述区域中导致大体球形组织效果。

2.根据权利要求1所述的系统，所述系统还包括电磁导航系统，以便于将所述导管和所述微波消融探针导航至期望位置。

3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述导管或者所述微波消融探针包括电磁传感器，所述电磁传感器与所述电磁导航系统相关联，以识别其在电磁场中的位置。

4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述流体控制器是真空源。

5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述真空源经由所述导管向期望位置附近的所述区域施加抽吸，以影响期望位置附近的所述区域的介电常数。

6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述抽吸移除空气、血液或者粘液中的一种或多种。

7.根据权利要求5所述的系统，其中，所述抽吸使期望位置附近的所述区域中的组织收缩。

8.根据权利要求5所述的系统，所述系统还包括单向阀，所述单向阀在患者体内的期望位置附近插入，其中，所述单向阀防止流体流入被施加抽吸的期望位置附近的所述区域中。

9.根据权利要求5所述的系统，所述系统还包括在期望位置附近充胀的压塞，其中，所述压塞防止流体流入被施加抽吸的期望位置附近的所述区域中。

10.根据权利要求1所述的系统，其中，所述流体控制器是流体供应装置。

11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述流体供应装置将流体注入期望位置附近的所述区域中，以影响期望位置附近的所述区域的介电常数。

12.根据权利要求11所述的系统，其中，所述流体是生理盐水。

13.根据权利要求10所述的系统，其中，所述流体包括亲水性组分，以将体液吸引到期望位置附近的所述区域。

14.根据权利要求13所述的系统，其中，所述亲水性组分是盐。

15.根据权利要求10所述的系统，其中，所述流体包括疏水性组分，以驱逐体液离开期望位置附近的所述区域。

16.根据权利要求10所述的系统，所述系统还包括单向阀，所述单向阀在患者体内的期望位置附近插入，其中，所述单向阀防止流体从被供应流体的期望位置附近的所述区域流动。

17.根据权利要求10所述的系统，所述系统还包括在期望位置附近充胀的压塞，其中，所述压塞防止流体从被供应流体的期望位置附近的所述区域流出。

18.根据权利要求10所述的系统，其中，供应到期望位置附近的所述区域的流体的介电常数与循环通过所述微波消融探针的冷却流体的介电常数基本相同。

19.根据权利要求18所述的系统，其中，所述微波消融探针的远端被暴露并且用于所述微波消融探针的冷却流体被用作注入期望位置附近的所述区域中的流体，以影响期望位置附近的所述区域的介电常数。

20.根据权利要求1所述的系统，所述系统还包括转换器，所述转换器形成在所述微波消融探针上以控制源自所述微波消融探针的电磁场。