治疗肺部肿瘤的系统、装置和方法与流程

治疗肺部肿瘤的系统、装置和方法
1.相关申请本技术要求于2019年7月10日提交的美国临时专利申请62/872,598的优先权，其全部内容通过引用并入。
技术领域
2.本发明总体上涉及用于消融恶性肺肿瘤的设备和方法，更具体地涉及用通过患者气道的方法来消融肺肿瘤。


背景技术：

3.肺癌仍然是世界上癌症相关死亡的主要原因。实际上，在我国，肺癌每年造成的死亡人数比乳腺癌、结肠癌和前列腺癌的总和还要多。非小细胞肺癌（nsclc）是最常见的肺癌类型；它以癌症起源的肺内细胞类型命名。大约75%至80%的肺癌患者患有非小细胞肺癌。早期非小细胞肺癌是指尚未在其起源部位以外广泛扩散的癌症。越早检测和治疗肺癌，结果就越好。目前对早期肺癌的标准治疗包括手术切除尽可能多的癌，然后进行化疗和/或放疗。
4.手术切除肺或肺叶是治疗1期或2期非小细胞肺癌（nsclc）的金标准治疗方法。遗憾的是，每年被诊断为肺癌的患者中只有约15%至30%是手术候选者。特别地，许多并发慢性阻塞性肺病（copd）的患者被认为不适合接受外科手术。
5.在ct引导下将针状电极插入通过胸壁的经皮肺射频消融（rfa）已成为越来越多的原发性和转移性肺肿瘤的治疗选择。直接技术成功率超过95%，围手术期死亡率低，主要并发症发生率为8%至12%。气胸是最常见的并发症，但在不到10%的病例中需要胸管引流。据报道，85%至90%的靶病变有持续的完全肿瘤反应。
6.肺肿瘤的支气管镜消融被许多人视为非手术热肿瘤消融的下一个前沿技术，但受限于缺乏在目标部位产生足够大体积的破坏组织的专用设备。此外，该限制还面临以下挑战，由于需要通过支气管镜的工作通道进行操作，难以通过内窥镜将消融电极导航到目标肿瘤，肺组织的具体特性，如其被血流充分灌注，因灌注、蒸发和对流而冷却，并结合大量空气，这会增加射频路径电阻抗，并且还可使目标组织的体积与呼吸同相。后一种考虑导致研究优先考虑微波能量，因为微波能量可以很好地通过空气传播。然而，射频加热组织具有简单和高效的优点，这在本领域是公认的。
7.鉴于上述情况，仍然需要对证明适用于支气管镜输送的肺肿瘤消融的射频能量输送方法和设备进行改进。进一步期望设备是柔性的，并且相对柔软，并且适合于直径小的工作通道，优选地小于2mm，以便到达更接近肺部外围的肿瘤。


技术实现要素：

8.本发明涉及用于经支气管消融肺肿瘤的方法、设备和系统。本发明的方面包括：适用于通过支气管内消融导管将导电流体（例如hts）输送到气道中的设备和系
统，以降低组织阻抗并增加有效的射频能量输送电极尺寸。
9.封堵通向目标肿瘤的气道；用消融电极包围或穿透周围或中央的肿瘤；使用单极、多个单极、双极、多极和多相射频构造，用射频消融能量来消融肿瘤；用射频消融能量来消融肿瘤并用正常或高渗盐水或其他生物相容性导电溶液（例如氯化钙、氯化镁、碳酸钠、氯化钠、柠檬酸钠、氢氧化钠或硝酸钠）来冲洗射频电极，以及用来自温度传感器、冲洗盐水浓度、温度或流速或阻抗的反馈来控制射频消融能量；使包括肿瘤的肺的一部分塌陷、压缩、减少空气体积或部分塌陷以消融肿瘤；将消融导管放置于导丝上并更换支气管镜；使用支气管镜和电极导管的导线交换将电极放置在气道中；使用弹簧加载或推拉式导管手柄设计将针状电极放置在肿瘤中；在现场活检结果为阳性时将引导的活检工具与非引导或引导的消融工具交换，并在透视或超声引导下将其移动到相同的活检位置；在输送消融能量之前或期间，通过减少肺的目标区域中的氧气并导致局部缺氧血管收缩，来减少流向肺的目标区域的血流量。
10.支气管内导航使用ct图像数据来创建导航规划，以促进消融导管通过支气管镜和患者支气管的分支向结节推进。电磁追踪还可与ct数据结合使用，以促进将消融导管引导通过支气管分支到达结节。消融导管可以定位在分支管腔网络的气道之一内，邻近关注的结节或点，或在关注的结节或点内。一旦就位，可以使用荧光透视来观察消融导管，因为它会进一步朝向关注的结节或点移动。诸如mri、超声等其他成像技术可以与荧光透视或ct结合导航支气管镜检查结合使用或作为代替。可选地，支气管内消融导管可以配备与现场可用的导航支气管镜检查系统兼容的传感器（例如3d电磁线圈、光纤布拉格光栅形状传感器等）。
11.下面公开本发明的一个或多个方面。
12.第一方面涉及一种用于治疗肺组织的目标区域的系统，该系统包括：至少一个流量调节器，该流量调节器被配置为插入在导电流体源和导电流体出口之间，该导电流体出口可位于或靠近肺组织的目标区域，流量调节器还被配置为控制导电流体的流速或推注量，该导电流体来自流体源并且被输送到导电流体出口。
13.在第一个替代方案中，该系统还包括可与所述流量调节器以及至少一个传感器通信连接的控制器，该至少一个传感器被配置用于检测由至少一个代表物理性质的控制参数所取的值，其中物理性质是温度（t）、压力（p）、电阻抗（z）或存在于肺组织的目标区域处或附近的材料的电导率（c）中的一个；其中控制器被配置为：
‑
从所述传感器接收代表控制参数的检测值的信号；
‑
基于控制参数的一个或多个检测值来控制流量调节器，其中控制流量调节器包括执行控制循环，包括：o控制流量调节器处于高输送模式，其中在高输送模式下：
§
被输送到导电流体出口的导电流体的流速等于或高于设定的高流速，或者
§
被输送到导电流体出口的导电流体的推注量等于高于设定的高推注量，o控制流量调节器处于低输送模式，其中在低输送模式下：
§
被输送到导电流体出口的导电流体的流速等于或低于设定的低流速，该设定的低流速小于设定的高流速，或者
§
被输送到导电流体出口的导电流体的推注量等于或低于设定的低推注量，该设定的低推注量小于设定的高推注量。
14.在第二个替代方案中，该系统还包括控制器，该控制器被配置为控制流量调节器并且被配置为接收由传感器检测到的值，其中该传感器检测代表物理性质的控制参数的值，该物理性质是以下中的至少一个：温度（t）、压力（p）、电阻抗（z）或存在于肺组织的目标区域处或附近的材料的电导率（c）；其中控制器被配置为：
‑
接收控制参数的一个或多个值；
‑
基于控制参数的一个或多个值来控制流量调节器，以便将导电流体的总量优化到适合于治疗肺癌的水平，其中控制流量调节器包括执行控制循环，包括：o控制流量调节器处于高输送模式，其中被输送到导电流体出口的导电流体的流速不小于设定的高流速，或者被输送到导电流体出口的导电流体的推注量不小于设定的高推注量，以及o控制流量调节器处于低输送模式，其中被输送到导电流体出口的导电流体的流速不大于设定的低流速，该设定的低流速小于设定的高流速，或者被输送到导电流体出口的导电流体的推注量不大于设定的低推注量，该设定的低推注量小于设定的高推注量。
15.第二方面涉及根据第一方面的系统，其中在低输送模式中：被输送到导电流体出口的导电流体的流速等于或低于设定的低流速，该设定的低流速小于设定的高流速的50%，或者被输送到导电流体出口的导电流体的推注量等于或低于设定的低推注量，该设定的低推注量小于设定的高推注量的50%。
16.第三方面涉及根据第一或第二方面的系统，其中在低输送模式中，设定的低流速在0和5ml/min之间，或者其中设定的低推注量在0和10ml之间。
17.第四方面涉及根据第一或第二或第三方面的系统，其中在高输送模式中，设定的高流速在2和16ml/min之间，或者设定的高推注量在0.3和60ml之间。
18.第五方面涉及根据第一至第四方面中的任一方面的系统，其中控制流量调节器包括重复执行所述控制循环。
19.第六方面涉及根据第一至第五方面中任一方面的系统，包括至少一个消融元件，该消融元件可定位在肺组织的目标区域处并且可连接至消融源。
20.第七方面涉及根据第六方面的系统，包括至少一个挠性轴，该挠性轴被配置为推进通过肺的气道并且具有可定位在肺组织的目标区域处的活动部分并且包括至少一个消融元件。
21.第八方面涉及根据前述第一至第七方面中任一方面的系统，包括至少一个传感器，该传感器被配置为可定位在肺组织的目标区域处。
22.第九方面涉及根据第七方面结合第一至第六和第八方面中任一方面的系统，其中至少一个传感器由所述挠性轴的活动部分承载。
23.第十方面涉及根据第七方面结合第一至第六和第八方面中任一方面的系统，其中至少一个传感器被配置为对应于围绕所述挠性轴的活动部分的体积定位。
24.第十一方面涉及根据第九或第十方面的系统，其中至少一个传感器被配置用于感测由至少一个控制参数获取的值，并且其中所述物理性质是温度、压力、电阻抗或存在于围绕活动部分的体积中的材料的电导率。
25.第十二方面涉及根据前述方面中任一方面的系统，其包括导电流体出口，该导电流体出口被配置为与导电流体源流体地连通。
26.第十三方面涉及根据第七和第十二方面的系统，其中导电流体出口由挠性轴活动部分承载。
27.第十四方面涉及根据第七和第十二方面的系统，其中导电流体出口被配置为对应于围绕活动部分的所述体积来定位。
28.第十五方面涉及根据前述第六至第十四方面中任一方面的系统，其中控制器可与所述消融源连接并且被配置用于控制消融能量源以将消融能量输送至至少一个消融元件。
29.第十六方面涉及根据第十五方面的系统，其中控制器被配置用于执行所述步骤：从所述传感器接收表示控制参数的感测值的信号，基于控制参数的一个或多个感测值来控制流量调节器，以及执行、可选地重复执行所述控制循环，同时控制器命令消融能量源将消融能量输送到至少一个消融元件。
30.第十七方面涉及根据前述第七至第十六方面中任一方面的系统，包括电连接器，该电连接器由挠性轴承载并适于将至少一个消融元件电连接到消融源。
31.第十八方面涉及根据前述方面中任一方面的系统，其中控制循环包括：验证控制参数的一个或多个感测值是否低于设定的低阈值（t_低），并且其中如果控制参数的一个或多个感测值低于设定的低阈值（t_低），则执行所述控制流量调节器为低输送模式。
32.第十九方面涉及根据前述方面中任一方面的系统，其中控制循环包括：验证控制参数的一个或多个感测值是否超过设定的高阈值（t_高、z_高），并且其中如果控制参数的一个或多个感测值超过设定的高阈值（t_高、z_高），则执行所述控制流量调节器为高输送模式。
33.第二十方面涉及根据前述方面中任一方面的系统，其中控制循环包括：周期性验证控制参数的一个或多个感测值是否低于设定的低阈值（t_低），当控制参数的一个或多个感测值低于设定的低阈值（t_低）时，将流量调节器从高输送模式切换到低输送模式；可选地，其中所述周期性验证步骤每秒执行至少10次。
34.第二十一方面涉及根据前述方面中任一方面的系统，其中控制循环包括：周期性验证控制参数的一个或多个感测值是否超过设定的高阈值（t_高、z_高），当控制参数的一个或多个感测值超过设定的高阈值（t_高、z_高）时，将流量调节器从低输送模式切换到高输送模式；可选地，其中所述周期性验证步骤每秒执行至少10次。
35.第二十二方面涉及根据前述方面中的任一方面的系统，其中控制器被配置用于在同一治疗期期间多次重复控制循环。
36.第二十三方面涉及根据第二十二方面的系统，其中控制器被配置为在相应时间间隔内以高输送模式或低输送模式来控制流量调节器，并且其中所述相应时间间隔的持续时间是通过检测触发事件来预定或确定的。
37.第二十四方面涉及根据第二十三方面的系统，其中所述控制器被配置为通过检测触发事件来确定所述时间间隔的持续时间，其中检测触发事件包括以下一项或多项：
‑
检测到感测参数的一个或多个值超过设定的极高阈值（t_过热），
‑
检测到感测参数的一个或多个值超过所述设定的高阈值（t_高、z_高），
‑
检测到感测参数的一个或多个值低于设定的低阈值（t_低）。
38.第二十五方面涉及根据第二十二或第二十三或第二十四方面的系统，其中控制器被配置为执行相同的治疗期，该治疗期包括流量调节器被调节到低输送模式的多个时间间隔，插入有流量调节器被调节到高输送模式的时间间隔，从而减少在所述治疗期输送的导电流体的总量，同时维持参数的检测值处于受控状态。
39.第二十六方面涉及根据前述方面中任一方面的系统，其中将流量调节器控制为低输送模式的步骤包括：调节流量调节器以在低输送时间间隔（低流量时间）期间，特别地包括在1至10秒之间，维持导电流体到导电流体出口的流量等于或低于所述设定的低流速；或者调节流量调节器以在低输送时间间隔（低流量时间）内，特别地包括在1至10秒之间，向导电流体出口输送导电流体的推注量等于或低于所述设定的低推注量。
40.第二十七方面涉及根据第二十六方面的系统，其中循环包括可选地在所述低输送时间间隔期满后执行的子程序，所述子程序包括：
‑
进一步验证感测参数的一个或多个值是否低于或高于设定的低阈值（t_低），
‑
如果在进一步验证步骤中感测到的参数的一个或多个值低于设定的低阈值（t_低），则为设定的低流速或设定的低推注量分配减少值，以及
‑
使用设定的低流速的减少值或设定的低推注量的减少值重复将流量调节器控制为低输送模式。
41.第二十八方面涉及根据前述方面中任一方面的系统，其中将流量调节器控制为高输送模式的步骤包括：
‑
调节流量调节器以在高输送时间间隔（高流速时间）期间，特别地在1至30秒之间，维持到导电流体出口的导电流体的流速等于或高于所述设定的高流速；或者
‑
调节流量调节器以在高输送时间间隔（高流速时间）内，特别地包括在1至30秒之间，向导电流体出口输送的导电流体的推注量等于或高于所述设定的高推注量。
42.第二十九方面涉及根据第二十八方面的系统，其中循环包括可选地在所述高输送时间间隔期满后执行的子程序，所述子程序包括：
‑
进一步验证感测参数的一个或多个值是否低于或高于设定的低阈值（t_低），
‑
如果在进一步验证步骤中感测到的参数的一个或多个值维持高于设定的低阈值（t_低），则为设定的高流速或设定的高推注量分配增加值，以及
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使用设定的高流速的增加值或设定的高推注量的增加值重复将流量调节器控制到高输送模式。
43.第三十方面涉及根据第二十九方面的系统，其中所述循环规定重复第二十九方面的子程序，直到验证所感测的一个或多个值是否低于设定的低阈值（t_低）的进一步步骤被肯定地通过时。
44.第三十一方面涉及根据第十六和第三十方面的系统，其中控制器被配置为：如果确定在第二十九方面的子例程重复预定次数之后，验证所感测的一个或多个值是否低于设定的低阈值（t_低）的步骤没有被肯定地通过，则中断或减少将消融能量的输送到至少一个消融元件。
45.第三十二方面涉及根据前述方面中任一方面的系统，其中循环包括：
‑
如果一个或多个参数值高于设定的过高阈值（t_过高；z_过高），该过高阈值大于所述高阈值（t_高；z_高），则确定发生安全相关事件；
‑
如果确定了安全相关事件，则：o暂时降低被供应至消融能量源的功率和/或o将流量调节器控制到极高输送模式，其中在极高输送模式下，被输送到导电流体出口的导电流体的流速等于或高于设定的极高流速，该设定的极高流速大于设定的高流速，或者被输送到导电流体出口的导电流体的推注量等于或高于设定的极高推注量，该极高推注量大于高推注量。
46.第三十三方面涉及根据前述第六至第三十二方面中任一方面的系统，其中控制器被配置用于在治疗期的主要部分、可选地在整个治疗期将消融能量源供应的功率维持在20和200w之间的范围内。
47.第三十四方面涉及根据前述第六至第三十三方面中任一方面的系统，其中控制器被配置为在所述治疗期的初始部分、可选地持续整个治疗期的10%至30%将消融能量源供应的功率从初始值增加到方案值。
48.第三十五方面涉及根据第三十四方面的系统，其中控制器被配置为在治疗期的所述初始部分之后的治疗期的主要部分期间将消融能量源供应的功率维持在方案值。
49.第三十六方面涉及根据第三十五方面的系统，其中初始值在20w和80w之间，并且其中方案值在40w和200w之间，进一步其中初始值小于方案值的80%，可选地小于方案值的50%。
50.第三十七方面涉及根据前述第二十二至第三十六方面中任一方面的系统，其中治疗期的总治疗持续时间在30秒和30分钟之间。
51.第三十八方面涉及根据前述第六至第三十七方面中任一方面的系统，其中控制器被配置为当治疗持续时间已结束时自动停止输送来自消融能量源的功率并自动命令流量调节器停止输送导电流体。
52.第三十九方面涉及根据前述第二十二至第三十八方面中任一方面的系统，其中控制器被配置为控制流量调节器以实行：在治疗期期间输送的导电流体的最大体积在0.3ml和60ml之间，和/或在治疗期期间维持的导电流体的平均流速为0.1至15ml/min，特别地其中控制器被配置为自动停止输送来自消融能量源的功率，和/或当已达到所输送的导电流体的所述最大体积时自动命令流量调节器停止输送导电流体。
53.第四十方面涉及根据前述第一至第三十九方面中的任一方面结合第十八至二十一方面中的一个方面的系统，其中设定的高阈值（t_高）大于设定的低阈值（t_低）。
54.第四十一方面涉及根据第四十方面结合第二十四方面的系统，其中设定的极高阈值（t_过热）大于设定的高阈值（t_高）。
55.第四十二方面涉及根据前述方面中任一方面的系统，其中物理性质是存在于目标区域的材料的温度，特别地当该方面还取决于第十一方面时，物理性质是存在于活动部分周围的体积中的材料的温度。
56.第四十三方面涉及根据第四十和第四十二方面的系统，其中所述设定的低阈值（t_低）是60℃至95℃。
57.第四十四方面涉及根据第四十方面结合第四十二或第四十三方面中的一个方面的系统，其中设定的高阈值（t_高）是从高于75℃至105℃。
58.第四十五方面根据第四十一方面结合第四十二或第四十三或第四十四方面中的一个方面，其中所述设定的极高阈值（t_过热）在85℃至115℃之间。
59.第四十六方面涉及根据前述第一至第四十五方面中任一方面的系统，其中消融能量源是射频发生器，并且其中控制器被配置为控制射频发生器以输送射频，该射频的功率在1至200 w的范围内，特别地在20至200 w之间，持续30秒至30分钟的持续时间。
60.第四十七方面涉及根据前述第一至第四十六方面中任一方面的系统，其中流量调节器包括：泵（可选地注入泵或蠕动泵或输液泵）或阀。
61.第四十八方面涉及根据前述第七至第四十七方面中任一方面的系统，包括：导电流体源，其被配置为输送高渗盐水溶液；流体端口，其可连接到导电流体源并与导电流体出口流体地连通，可选地，其中高渗盐水溶液包括反相转变聚合物和水，当从低于体温转变到体温时，其可以转变为更高的粘度。
62.第四十九方面涉及根据第四十八方面的系统，其中高渗盐水溶液包括一种或多种生理上可接受的溶质并且具有根据下式计算的介于0.8和15 osm/l 之间的理论渗透压其中n是从每个溶质分子中解离的粒子数；可选地，其中高渗盐水溶液是根据第一百二十三至第一百四十六方面中任一方面的溶液。
63.第五十方面涉及根据第四十八或第四十九方面的系统，其中高渗盐水溶液包括浓度在3％至30％（w/v）之间的氯化钠（nacl）。
64.第五十一方面涉及根据前述第七至第五十方面中任一方面的系统，其中挠性轴是消融导管的挠性轴。
65.第五十二方面涉及根据第五十一方面的系统，其中消融导管具有流体端口，该流体端口位于挠性轴的近端并且与位于挠性轴的活动部分处的导电流体出口流体地连通。
66.第五十三方面涉及根据前述第七至第五十二方面中任一方面的系统，其中活动部分是挠性轴的远端部分。
67.第五十四方面涉及根据前述第七至第五十三方面中任一方面的系统，包括至少一个空间封堵器，该空间封堵器在挠性轴活动部分处或附近操作，特别地在挠性轴远端部分处或附近操作。
68.第五十五方面涉及根据第五十四方面的系统，其中空间封堵器是锥形轴部、可部署的球囊、可部署的阀、可部署的支架中的一种。
69.第五十六方面涉及根据第五十四或第五十五方面的系统，其中封堵器包括可部署的封堵球囊，该可部署的封堵球囊的第一横截面宽度在1至30 mm、长度在5至30 mm的范围内，并且其中封堵球囊被配置为扩张以封堵气道的一部分。
70.第五十七方面涉及根据第五十六方面的系统，其中第一横截面宽度在可部署的封堵球囊的近侧区域处，第二横截面宽度在1至30 mm范围内并且在球囊的远侧区域处，并且第一横截面宽度和第二横截面宽度之间的横截面宽度小于第一横截面宽度和第二横截面
宽度。
71.第五十八方面涉及根据第五十六方面的系统，其中第一横截面宽度在可部署的封堵球囊的近侧区域处，第二横截面宽度在1至20 mm的范围内并且小于第一横截面宽度并且在球囊的远侧区域。
72.第五十九方面涉及根据前述第七至第五十八方面中任一方面的系统，包括接纳所述挠性轴的管状鞘或支气管镜，其中至少挠性轴的活动部分、特别地远端部分被配置为从管状鞘或支气管镜中露出。
73.第六十方面涉及根据第五十九方面结合第五十四至第五十八方面中的任一方面的系统，其中空间封堵器由管状鞘或支气管镜承载。
74.第六十一方面涉及根据第五十四至第五十八方面中任一方面的系统，其中至少一个空间封堵器由挠性轴或由另一轴直接承载。
75.第六十二方面涉及根据第五十四至第六十一方面中任一方面的系统，还包括膨胀内腔，该膨胀内腔延伸穿过挠性轴并且具有可连接至流体源的近端以及与球囊内部流体地连通的远端，流体源可选地为液体源或气体源。
76.第六十三方面涉及根据前述第七至第六十二方面中任一方面的系统，其中挠性轴包括至少在近侧区域的5cm和远侧区域的5cm上的深度标记。
77.第六十四方面涉及根据前述第七至第六十二方面中任一方面的系统，包括在挠性轴远端部分处的至少一个抽吸开口，该抽吸开口被配置为与真空源流体地连通以从围绕轴的远端部分的肺容积中抽吸空气。
78.第六十五方面根据第六十四方面结合第五十四至第六十三方面中任一方面，其中至少一个抽吸开口关于空间封堵器位于远侧。
79.第六十六方面涉及根据第六十四方面结合第五十四至第六十三方面中任一方面的系统，包括在轴远端部分处或附近操作的附加空间封堵器，特别地其中附加空间封堵器是可部署的球囊、可部署的阀、可部署的支架中的一种，并且其中至少一个抽吸开口位于空间封堵器和附加空间封堵器之间。
80.第六十七方面涉及根据第六十五或第六十六方面的系统，其中至少一个导电流体出口关于空间封堵器位于远侧或位于空间封堵器与附加空间封堵器之间。
81.第六十八方面涉及根据第五十四至第六十七方面中任一方面的系统，其中至少一个传感器位于空间封堵器的远侧或位于空间封堵器与附加空间封堵器之间。
82.第六十九方面涉及根据第六十七方面的系统，其中至少一个传感器由挠性轴远端部分承载，并且其中物理性质是围绕挠性轴的远端部分的材料的温度、压力、电阻抗或电导率中的一个。
83.第七十方面涉及根据第六十八或第六十九方面的系统，其中至少一个传感器包括位于消融元件近侧的第一传感器以及位于消融元件远侧的第二传感器。
84.第七十一方面涉及根据前述第七至第七十方面中任一方面的系统，其中至少一个消融元件包括消融元件，该消融元件具有位于挠性轴的远侧尖端处的圆形远侧尖端。
85.第七十二方面涉及根据第六十四方面结合第五十四至第六十三和第六十五至第七十一方面中任一方面的系统，包括：公共内腔，该公共内腔延伸穿过挠性轴并具有近端和远端，该近端可选择性地连接到至少一个导电流体源和真空源，形成公共开口，限定所述至
少一个出口和所述至少一个抽吸开口；或者专用冲洗内腔和专用吸气内腔，冲洗内腔连接到至少一个出口并延伸穿过导管挠性轴，冲洗内腔具有入口，该入口被配置为连接至导电流体源，吸气内腔连接到至少一个吸气开口并延伸穿过导管挠性轴，吸气内腔具有抽吸端口，该抽吸端口用于连接真空源。
86.第七十三方面涉及根据前述第七至第七十二方面中任一方面的系统，其中挠性轴的外径小于或等于2mm。
87.第七十四方面涉及根据前述第七至第七十三方面中任一方面的系统，其中挠性轴的至少一部分能够转动，使得轴中的弯曲部的曲率半径为至少为7mm。
88.第七十五方面涉及根据前述第七至第七十四方面中任一方面的系统，其中挠性轴的长度为至少50cm。
89.第七十六方面涉及根据前述第七至第七十五方面中任一方面的系统，其中细长轴在远端部分中具有导丝内腔，该导丝内腔被配置为接收导丝。
90.第七十七方面根据第七十二和第七十六方面，其中抽吸内腔和导丝内腔由公共内腔形成。
91.第七十八方面涉及根据前述第六至第七十七方面中任一方面的系统，其中消融元件包括至少一个电极，该至少一个电极的特征在于以下特征中的一个或多个：总表面积不大于120mm2；直径在0.5至2mm的范围内；长度在3至20mm的范围内。
92.第七十九方面涉及根据前述第六至第七十八方面中任一方面的系统，其中至少一个消融元件包括至少两个电极，并且其中电极之间的间隔在5至15mm之间。
93.第八十方面涉及根据前述方面中任一方面的系统，包括接口组件，该接口组件可与所述至少一个传感器连接并且至少可与控制器通信连接以将传感器检测到的所述至少一个控制参数的检测值传送到控制器。
94.第八十一方面涉及根据前述方面中任一方面的系统，其中控制器被配置为：
‑
处理所述感测值，以及
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基于一个或多个所述感测值，生成至少一个输出信号，该输出信号包括以下一项或多项：o用户可识别输出，可选地，用户可识别输出包括向用户发出信号的声音信号、视觉信号或振动信号，以部署在轴远端部分处或附近操作的至少一个空间封堵器，o状态输出，其指示位于导管远端部分的肺部分的空气体积减少的程度，o输出命令，其自动部署至少一个在轴远端部分处或附近操作的空间封堵器，o温度输出，其提供围绕挠性轴的远端部分的材料的温度的指示，o电特性输出，其提供围绕轴的远端部分的材料的阻抗或电导率的指示，o压力输出，其提供围绕挠性轴的远端部分的材料的压力的指示。
95.第八十二方面涉及根据前述方面中任一方面的系统，其中控制器被配置为：从至少一个传感器接收信号，所述传感器是温度传感器，其被配置为：监测所述目标区域处的温度，以及基于监测到的温度来控制被输送通过所述至少一个出口的导电流体的电导率或组成，以将温度传感器检测到的温度值维持在确定的温度范围内或高于特定温度阈值。
96.第八十三方面涉及前述方面中任一方面的系统，其中控制器被配置为：
从至少一个传感器接收信号，该传感器是温度传感器，特别地当该方面取决于第七方面时，所述传感器被配置用于检测围绕挠性轴的远端部分的材料的温度值，监测目标区域处的温度，以及调整能量源输出的消融能量功率，以将温度传感器检测到的温度值维持在确定的温度范围内或高于特定温度阈值。
97.第八十四方面涉及根据第八十二或第八十三方面的系统，其中确定的温度范围在60℃和115℃之间并且特定温度阈值是至少80℃。
98.第八十五方面涉及根据前述第一至第八十四方面中任一方面的系统，还包括至少在远侧区域的导航传感器（诸如三维导航传感器）或形状传感器（诸如光纤布拉格光栅传感器），特别地其中导航传感器是电磁传感器、3d电磁传感器、形状传感器、fbg传感器、3d超声传感器以及用于3d导航的阻抗追踪中的一种或多种。
99.第八十六方面涉及根据前述第七至第八十五方面中任一方面的系统，还包括在挠性轴的远侧尖端处的穿孔元件，该穿孔元件被配置为推进穿过肿瘤，其中穿孔元件选自包括以下内容的列表：针、可部署的针和射频穿孔电极。
100.第八十七方面涉及根据前述第六至第八十七方面中任一方面结合第五十四方面的系统，其中空间封堵器与消融元件之间的距离在1 mm至40 mm的范围内。
101.第八十八方面涉及一种消融导管，包括：挠性轴，其被配置为推进穿过肺的气道通道的挠性轴；至少一个消融元件，其位于挠性轴的远端部分并且可电连接到消融能量源；可连接到导电流体源的流体端口；和至少一个用于导电流体的出口，该出口位于所述远端部分并与流体端口流体地连通。
102.第八十九方面涉及根据第八十八方面的导管，还包括至少一个在轴远端部分处或附近操作的空间封堵器，特别地其中空间封堵器是锥形轴部分、可部署的球囊、可部署的阀或可部署的支架中的一种。
103.第九十方面涉及根据第八十九方面所述的导管，其中封堵器包括可部署的封堵球囊，该可部署的封堵球囊的第一横截面宽度为1至30 mm、长度在5至30 mm范围内，并且其中封堵球囊被配置为扩张以封堵气道的一部分。
104.第九十一方面涉及根据第九十方面的导管，其中第一横截面宽度在可部署的封堵球囊的近侧区域处，第二横截面宽度在1至30 mm范围内并且在球囊的远侧区域处，并且第一横截面宽度和第二横截面宽度之间的横截面宽度小于第一横截面宽度和第二横截面宽度。
105.第九十二方面涉及根据第九十方面的导管，其中第一横截面宽度在可部署的封堵球囊的近侧区域处，第二横截面宽度在1至20 mm的范围内并且小于第一横截面宽度并且在球囊的远侧区域处。
106.第九十三方面涉及根据第八十八至第九十二方面的导管，包括接收所述轴的管状鞘或支气管镜，其中至少挠性轴的远端部分被配置为从管状鞘或支气管镜露出。
107.第九十四方面涉及根据第九十三方面结合第九十方面的导管，其中空间封堵器由管状鞘或支气管镜承载，或者其中至少一个空间封堵器由轴或由不同的轴直接承载。
108.第九十五方面涉及根据第八十八至第九十四方面中的任一方面结合第九十方面的导管，还包括膨胀内腔，该膨胀内腔延伸穿过挠性轴并且具有可连接至流体源的近端以及与球囊内部流体地连通的远端，流体源可选地为液体源或气体源。
109.第九十六方面涉及根据第八十八至第九十五方面中任一方面的导管，其中挠性轴包括至少在近侧区域的5 cm和远侧区域的5 cm上的深度标记。
110.第九十七方面涉及根据第八十八至第九十六方面中任一方面的导管，包括在轴远端部分处的至少一个抽吸开口，该抽吸开口被配置为与真空源流体地连通以从围绕轴的远端部分的肺容积中抽吸空气。
111.第九十八方面涉及根据第九十七方面结合第九十方面的导管，其中至少一个抽吸开口关于空间封堵器位于远侧。
112.第九十九方面涉及根据第九十八方面的导管，其包括在轴远端部分处或附近操作的附加空间封堵器，特别地其中附加空间封堵器是可部署的球囊、可部署的阀、可部署的支架、锥形轴部分中的一种，并且其中至少一个抽吸开口位于空间封堵器和附加空间封堵器之间。
113.第一百方面涉及根据第八十八至第九十九方面中任一方面的导管，其中至少一个导电流体出口位于关于空间封堵器的远侧或位于空间封堵器与附加空间封堵器之间。
114.第一百零一方面涉及根据第八十八至第一百方面中任一方面的导管，还包括至少一个传感器，该传感器位于空间封堵器的远侧或位于空间封堵器和附加空间封堵器之间。
115.第一百零二方面涉及根据第一百零一方面的导管，其中至少一个传感器由挠性轴的远端部分承载，并且其中物理性质是围绕挠性轴的远端部分的材料的温度、压力、电阻抗或电导率中的一个。
116.第一百零三方面涉及根据第一百零一或第一百零二方面中任一方面的导管，其中至少一个传感器包括位于消融元件近侧的第一传感器以及位于消融元件远侧的第二传感器。
117.第一百零四方面涉及根据第八十八至第一百零二方面中任一方面的导管，其中至少一个消融元件包括消融元件，该消融元件具有位于挠性轴的远侧尖端处的圆形远侧尖端。
118.第一百零五方面涉及根据第九十七方面结合第八十八至第一百零三方面中任一方面的导管，包括：公共内腔，该公共内腔延伸穿过挠性轴并具有近端和远端，该近端可选择性地连接到至少一个导电流体源和真空源，形成公共开口，限定所述至少一个出口和所述至少一个抽吸开口；或者专用冲洗内腔和专用吸气内腔，冲洗内腔连接到至少一个出口并延伸穿过导管轴，冲洗内腔具有入口，该入口被配置为连接至导电流体源，吸气内腔连接到至少一个吸气开口并延伸穿过导管轴，吸气内腔具有抽吸端口，该抽吸端口用于连接真空源。
119.第一百零六方面涉及根据第八十八至第一百零五方面中任一方面的导管，其中挠性轴的外径小于2 mm。
120.第一百零七方面涉及根据第八十八至第一百零六方面中任一方面的导管，其中挠性轴的至少一部分能够转动，使得轴中的弯曲的曲率半径为至少7 mm。
121.第一百零八方面涉及根据第八十八至第一百零七方面中任一方面的导管，其中挠性轴的长度为至少50cm。
122.第一百零九方面涉及根据第八十八至第一百零八方面中任一方面的导管，其中细长轴在远端部分中具有导丝内腔，该导丝内腔被配置为接收导丝。
123.第一百一十方面涉及根据第一百零五和第一百零九方面中任一方面的导管，其中抽吸内腔和导丝内腔由公共内腔形成。
124.第一百一十一方面涉及根据第八十八至第一百一十方面中任一方面的导管，其中消融元件包括至少一个电极，该至少一个电极的特征在于以下特征中的一个或多个：总表面积不大于120mm2；直径在0.5至2mm的范围内；长度在3至20mm的范围内。
125.第一百一十二方面涉及根据第八十八至第一百一十一方面中任一方面的导管，其中至少一个消融元件包括至少两个电极，并且其中电极之间的间隔在5至15mm之间。
126.第一百一十三方面涉及根据第八十八至第一百一十二方面中任一方面结合第一百零一方面的导管，包括接口组件，该接口组件可与所述至少一个传感器连接并且至少可与控制器通信连接以将传感器检测到的所述至少一个控制参数的检测值传送到控制器。
127.第一百一十四方面涉及根据第八十八至第一百一十三方面中任一方面结合第一百零一方面的导管，包括控制器，该控制器被配置用于：
‑
处理所述感测值，以及
‑
基于一个或多个所述感测值，生成至少一个输出信号，该输出信号包括以下一项或多项：o用户可识别输出，可选地，用户可识别输出包括向用户发出信号的声音信号、视觉信号或振动信号，以部署在轴远端部分处或附近操作的至少一个空间封堵器，o状态输出，其指示位于挠性轴的远端部分处的肺部分的空气体积减少的程度，o输出命令，其自动部署至少一个在挠性轴的远端部分处或附近操作的空间封堵器，o温度输出，其提供围绕挠性轴的远端部分的材料的温度的指示，o电特性输出，其提供围绕轴的远端部分的材料的阻抗或电导率的指示，o压力输出，其提供围绕挠性轴的远端部分的材料的压力的指示。
128.第一百一十五方面涉及根据第八十八至第一百一十四方面中任一方面结合第一百零一方面的导管，包括控制器，该控制器被配置为：从至少一个传感器接收信号，所述传感器是温度传感器，其被配置为监测所述目标区域处的温度；以及基于监测到的温度来控制被输送通过所述至少一个出口的导电流体的电导率或组成，以将温度传感器检测到的温度值维持在确定的温度范围内或高于特定温度阈值。
129.第一百一十六方面涉及根据前述第八十八至第一百一十五方面中任一方面的导管，其中控制器被配置为：从至少一个传感器接收信号，该传感器是温度传感器，特别地当该方面取决于第七方面时，所述传感器被配置用于检测围绕挠性轴的远端部分的材料的温度值；监测目标区域处的温度；以及调整能量源输出的消融能量功率，以将温度传感器检测到的温度值维持在确定的温度范围内或高于特定温度阈值。
130.第一百一十七方面涉及根据第一百一十五或第一百一十六方面中任一方面的导管，其中确定的温度范围在60℃和115℃之间并且特定温度阈值是至少80℃。
131.第一百一十八方面涉及根据前述第八十八至第一百一十七方面中任一方面的导管，还包括至少在远端区域的导航传感器（诸如三维导航传感器）或形状传感器（诸如光纤布拉格光栅传感器），特别地其中导航传感器是电磁传感器、3d电磁传感器、形状传感器、fbg传感器、3d超声传感器以及用于3d导航的阻抗追踪中的一种或多种。
132.第一百一十九方面涉及根据第八十八至第一百一十八方面中任一方面的导管，还包括在挠性轴的远侧尖端处的穿孔元件，该穿孔元件被配置为推进穿过肿瘤，其中穿孔元件选自包括以下内容的列表：针、可部署的针和射频穿孔电极。
133.第一百二十方面涉及根据第八十九至第一百一十九方面中任一方面的导管，其中空间封堵器与消融元件之间的距离在1mm至40mm的范围内。
134.第一百二十一方面涉及根据第八十八至第一百二十方面中任一方面的导管，包括锥形远端、从近侧区域穿过轴到远侧区域的内腔，其中内腔在锥形远端的最窄部分处离开远侧区域。
135.第一百二十二方面涉及一种系统，该系统包括第一百二十一方面的导管和肿瘤穿孔线，该肿瘤穿孔线适于推进穿过内腔，该内腔穿过轴从近侧区域到远侧区域并超出远侧区域，该肿瘤穿孔线包括尖锐的远侧尖端、可选地在近侧区域上的深度标记以及可选地在远侧区域上的不透射线标记。
136.第一百二十三个方面涉及用于治疗肺气道目标区域中的肺癌特别是非小细胞肺癌（nsclc）的溶液，其中：
‑
该溶液包括一种或多种生理上可接受的溶质，并且理论渗透压在0.8到15osm/l之间，根据公式计算其中n是从每个溶质分子中解离的粒子数，和/或氯化钠（nacl）的浓度在3%至30%（w/v）之间，
‑
所述溶液在肺气道的目标区域中的温度达到60℃至115℃的范围内，
‑
经由气道将所述溶液局部输送至目标区域，
‑
以非恒定流速将所述溶液输送至目标区域，以及
‑
将所述溶液输送至目标区域的总治疗时间在30秒至30分钟之间。
137.第一百二十四方面涉及根据第一百二十三方面的溶液，其中所述溶液是高渗盐水溶液。
138.第一百二十五方面涉及根据第一百二十三或第一百二十四方面中任一方面的溶液，其中所述溶液在海平面和20℃下的电导率至少30ms/cm，优选地在70ms/cm和225ms/cm之间。
139.第一百二十六方面涉及根据第一百二十三至第一百二十五方面中任一方面的溶
液，其中在所述总治疗时间期间输送的溶液的总体积在0.3 ml和60 ml之间。
140.第 一百二十七方面涉及根据第一百二十三至第一百二十六方面中任一方面的溶液，其中以非恒定流速将所述溶液输送至目标区域包括交替的低输送模式间隔和高输送模式间隔，其中在低输送模式间隔期间，流速维持在0和10 ml/min之间或输送的推注量在0和10 ml之间，并且其中在高输送模式间隔期间，流速维持在2和16 ml/min 之间或输送的推注量在0.3和60 ml之间。
141.第一百二十八方面涉及根据第一百二十三至第一百二十七方面中任一方面的溶液，其中以非恒定流速将所述溶液输送至目标区域包括在所述处理时间期间维持导电流体的平均流速在0.1和15 ml/min之间。
142.第一百二十九方面涉及根据第一百二十三至第一百二十八方面中任一方面的溶液，其中经由气道将所述溶液局部输送至目标区域，可选地高渗盐水溶液，同时输送射频消融能量，功率为1至200 w，特别地在20至200 w之间。
143.第一百三十方面涉及根据第一百二十三至第一百二十九方面中任一方面的溶液，其中所述盐水溶液包括反相转变聚合物和水，当从低于体温转变到体温时，其可以转变为更高的粘度。
144.第一百三十一方面涉及根据第一百二十三至第一百三十方面中任一方面的溶液，其中将所述溶液组合物输送至目标区域，通过在通向目标区域的自然气道中膨胀第一封堵球囊来隔离肺的目标区域，其中球囊接近肺的目标区域。
145.第一百三十二方面涉及根据第一百二十三至第一百三十一方面中任一方面的溶液，其中将所述溶液输送至目标区域，其中通过在所述自然气道中膨胀第二封堵球囊来隔离肺的目标区域，该第二封堵球囊位于第一封堵球囊远侧和目标区域的远侧。
146.第一百三十三方面涉及根据第一百三十一或第一百三十二方面中任一方面的溶液，其中将所述溶液输送至目标区域，同时一个或两个球囊封堵自然气道并形成其中所述溶液被注入的气道的一部分并抑制该气道的一部分之外的液体流动。
147.第一百三十四方面涉及根据第一百二十三至第一百三十三方面中任一方面的溶液，其中所述溶液的理论渗透压摩尔浓度在0.8和15 osm/l之间、优选在5和9 osm/l之间。
148.第一百三十五方面涉及根据第一百二十三或第一百二十五至第一百三十四方面中任一方面的溶液，其中所述一种或多种溶质选自生理上可接受的盐和无机氢氧化物，优选选自以下任何水溶液或它们的组合：氯化钙、氯化镁、碳酸钠、氯化钠、柠檬酸钠、氢氧化钠或硝酸钠。
149.第一百三十六方面涉及根据第一百二十三至第一百三十四方面中任一方面的溶液，其中所述溶液是高渗盐水溶液，该高渗盐水溶液包括浓度为3%至30%（w/v）的氯化钠（nacl）和水。
150.第一百三十七方面涉及根据第一百三十六方面的溶液，其中所述溶液是高渗盐水溶液，该高渗盐水溶液包括浓度为5％至25％（w/v）之间的氯化钠（nacl）。
151.第一百三十八方面涉及根据第一百三十六或第一百三十七方面中任一方面的溶液，其中所述溶液包括重量/体积浓度低于1％的不同于水和氯化钠的组分。
152.第一百三十九方面涉及根据第一百二十三至第一百三十八方面中任一方面的溶液，其中目标区域由癌组织形成并且体积在0.1至30 cm3之间，特别地在0.5至15 cm3之间。
153.第一百四十方面涉及根据第一百二十三至第一百三十九方面中任一方面的溶液，其中在具有总治疗时间的手术期间使用所述溶液，所述总治疗时间是目标区域的体积的函数。
154.第一百四十一方面涉及根据第一百二十三至第一百四十一方面中任一方面的溶液，其中在总治疗时间小于7分钟的手术期间使用所述溶液，并且其中所述溶液用于治疗约小于2 cm直径的目标区域。
155.第一百四十二方面涉及根据第一百二十三至第一百四十方面中任一方面的溶液，其中在总治疗时间小于10分钟的手术期间使用所述溶液，并且其中所述溶液用于治疗约2 cm直径的目标区域。
156.第一百四十三方面涉及根据第一百二十三至第一百四十方面中任一方面的溶液，其中在总治疗时间小于15分钟的手术期间使用所述溶液，并且其中所述溶液用于治疗至少2 cm直径的目标区域。
157.第一百四十四方面涉及根据第一百二十三至第一百四十方面中任一方面的溶液，其中在总治疗时间小于30分钟的手术期间使用所述溶液，并且其中所述溶液用于治疗大于3 cm直径的目标区域。
158.第一百四十五方面涉及根据第一百二十三至第一百四十四方面中任一方面的溶液，其中所述溶液直接接触目标区域。
159.第146方面涉及根据第一百二十三至第一百四十五方面中任一方面的溶液，其中使用前述第一至第八十七方面中任一方面的系统或使用前述第八十八至第一百二十一方面中任一方面的导管或使用根据第一百二十二方面的系统，将所述溶液输送至气道目标区域。
160.第一百四十七方面涉及一种用于治疗肺组织的目标区域的系统，该系统包括：流量调节器，该流量调节器被配置为插入在导电流体源和导电流体出口之间，该导电流体出口可位于或接近肺组织的目标区域，流量调节器还被配置为控制导电流体的流速或推注量，该导电流体来自流体源并且被输送到导电流体出口；控制器，其被配置为控制流量调节器并且被配置为接收由传感器检测到的值，其中该传感器检测代表物理性质的控制参数的值，该物理性质是以下中的至少一个：温度（t）、压力（p）、电阻抗（z）或存在于肺组织的目标区域处或附近的材料的电导率（c）；其中控制器被配置为：接收控制参数的一个或多个值；基于控制参数的一个或多个值来控制流量调节器，其中控制流量调节器包括执行控制循环，包括：控制流量调节器处于高输送模式，其中被输送到导电流体出口的导电流体的流速不小于设定的高流速，或者被输送到导电流体出口的导电流体的推注量不小于设定的高推注量，以及控制流量调节器处于低输送模式，其中被输送到导电流体出口的导电流体的流速不大于设定的高流速，该设定的低流速小于设定的高流速，或者被输送到导电流体出口的导电流体的推注量不大于设定的低推注量，该设定的低推注量小于设定的高推注量。
161.第一百四十八方面涉及根据第一百四十七方面的系统，其中设定的低流速小于设定的高流速的一半，或者设定的低推注量小于设定的高推注量的一半。
162.第一百四十九方面涉及根据第一百四十七或第一百四十八方面的系统，其中设定的低流速在0至5 ml/min的范围内，或者设定的低推注量在0至10 ml的范围内。
163.第一百五十方面涉及根据第一百四十七至第一百四十九方面中任一方面的系统，
其中设定的高流速在2至16 ml/min的范围内，或者设定的高推注量在0.3至60 ml的范围内。
164.第一百五十一方面涉及根据第一百四十七至第一百五十方面中任一方面的系统，其中控制流量调节器还包括重复执行所述控制循环。
165.第一百五十二方面涉及根据第一百四十七至第一百五十一方面中的任一方面的系统，其中传感器被配置为可位于肺组织的目标区域处。
166.第一百五十三方面涉及根据第一百四十七至第一百五十二方面中任一方面的系统，还包括至少一个消融元件，该消融元件可位于肺组织的目标区域并且可连接至消融源，并且控制器被配置为控制消融源将消融能量输送到至少一个消融元件。
167.第一百五十四方面涉及根据第一百五十三方面的系统，其中控制器被配置为控制消融源输送20至200瓦范围内的消融能量。
168.第一百五十五方面涉及根据第一百五十三或第一百五十四方面的系统，其中控制器被配置为控制消融源在30至1800秒的时间段内输送消融能量。
169.第一百五十六方面涉及根据第一百四十七至第一百五十五方面中任一方面的系统，其中控制循环包括验证控制参数的一个或多个感测值是否低于设定的低阈值，并且其中如果控制参数的一个或多个感测值低于设定的低阈值，则执行所述控制流量调节器为低输送模式。
170.第一百五十七方面涉及根据第一百四十七至第一百五十六方面中任一方面的系统，其中控制循环包括验证控制参数的一个或多个感测值是否超过设定的高阈值，并且其中如果控制参数的一个或多个感测值超过设定的高阈值，则执行所述控制流量调节器为高输送模式。
171.第一百五十八方面涉及根据第一百四十七至第一百五十七方面中任一方面的系统，其中控制循环包括：周期性地验证控制参数的一个或多个感测值是否低于设定的低阈值，响应于控制参数的一个或多个感测值低于设定的低阈值，将流量调节器从高输送模式切换到低输送模式。
172.第一百五十九方面涉及根据第一百四十七至第一百五十八方面中任一方面的系统，其中控制循环包括：周期性地验证控制参数的一个或多个感测值是否超过设定的高阈值，当控制参数的一个或多个感测值超过设定的高阈值时，将流量调节器从低输送模式切换到高输送模式。
173.第一百六十方面涉及根据从第一百四十七至第一百五十九方面中任一方面的系统，其中控制器被配置为在同一治疗期期间重复控制循环至少两次。
174.第一百六十一方面涉及根据第一百六十方面的系统，其中控制器被配置为在相应时间间隔内以高输送模式或低输送模式来控制流量调节器，并且其中所述相应时间间隔的持续时间是通过检测触发事件来预定或确定的。
175.第一百六十二方面涉及根据第一百六十一方面的系统，其中控制器被配置为通过检测触发事件来确定各个时间间隔的持续时间，其中检测触发事件包括以下一项或多项：检测到感测参数的一个或多个值超过设定的极高阈值，检测到感测参数的一个或多个值超过所述设定的高阈值，并且检测到感测参数的一个或多个值低于设定的低阈值。
176.第一百六十三方面涉及根据第一百五十八至第一百六十二方面中任一方面的系
统，还包括：在验证感测参数的一个或多个值是否低于或高于设定的低阈值时，如果感测参数的一个或多个值在零至五秒的预设时间间隔内低于设定的低阈值，为设定的高流速或设定的高推注量分配一个减少值，以及使用设定的高流速的减少值或设定的高推注量的减少值重复将流量调节器控制为高输送模式。
177.第一百六十四方面涉及根据第一百五十八至第一百六十三方面任一方面的系统，还包括：在验证感测参数的一个或多个值是否低于或高于设定的低阈值时，如果感测参数的一个或多个值在1至30秒、优选在1至5之间的预设时间间隔内维持高于设定的低阈值，为设定的高流速或设定的高推注量分配一个增加值，以及使用设定的高流速的增加值或设定的高推注量的增加值重复将流量调节器控制为高输送模式。
178.第一百六十五方面涉及根据第一百四十七至第一百六十四方面中任一方面的系统，其中控制器命令流量调节器循环以将感测温度维持在60℃至115℃之间的间隔内，优选地在80℃至105℃之间。
179.第一百六十六方面涉及根据第一百四十七至第一百六十七方面中任一方面的系统，其中循环包括：如果一个或多个参数值高于设定的过高阈值，该过高阈值是大于所述高阈值，则确定发生安全相关事件；如果确定了安全相关条件，则：暂时降低被供应至消融能量源的功率和/或将流量调节器控制为极高输送模式，其中被输送到导电流体出口的导电流体的流速至少为设定的极高流速，该设定的极高流速大于设定的高流速，或者被输送到导电流体出口的导电流体的推注量至少为设定的极高推注量，该极高推注量大于高推注量。
180.第一百六十七方面涉及根据第一百四十七至第一百六十六方面中任一方面的系统，其中适于治疗肺癌的量的优化的导电流体流速在0.2至5 ml/min的范围内，优选地在1.5至2.5 ml/min的范围内。
181.第一百六十八方面涉及根据第一百四十七至第一百六十六方面中任一方面的系统，其中适于治疗肺癌的量的优化的平均导电流体流速在0.1至15 ml/min的范围内。
182.第一百六十九方面涉及根据第一百四十七方面的系统，包括第二至第八十七方面中的任一方面的系统。
183.第一百七十方面涉及一种治疗肺组织的目标区域的方法，包括：向目标区域输送消融能量；在输送消融能量期间将导电流体输送到目标区域；控制参数的感测值，该控制参数是接近目标区域的温度（t）、压力（p）、电阻抗（z）和电导率（c）中的至少一个，以及通过以下方式控制导电流体的输送：（i）基于控制参数的感测值来控制导电流体的流速或推注量；（ii）在高输送模式下运行时，控制流速高于设定的高流速，或控制推注量高于设定的高推注量，以及（iii）在低输送模式下运行时，控制流量低于设定的低流速，或控制推注量低于设定的低推注量，其中设定的低流速低于设定的高流速，或设定的低推注量小于设定的高推注量。
184.第一百七十一方面涉及第一百七十方面的方法，其中该方法使用根据第一至第八
十七方面中任一方面的系统或第八十八至第一百二十一方面中任一方面的导管或第一百二十二方面的系统或第一百二十三至第一百四十六方面中任一方面的溶液或第一百四十七至第一百六十九方面中任一方面的系统。
附图说明
185.图1是人体呼吸系统的一部分的示意图。
186.图2是图1的部分的近视图。
187.图3是消融设备的远侧区域的示意图，构造有一个位于电极近侧的封堵球囊。
188.图4a是图3的设备原位的示意图。
189.图4b是具有肿瘤穿孔线和孔扩张器的替代实施例的示意图。
190.图4c是具有锥形轴部分的替代实施例的示意图。
191.图5a是消融设备的远侧区域的示意图，在同一轴上构造有两个封堵球囊，其中一个位于电极近侧而另一个位于电极远侧。
192.图5b是消融设备的远侧区域的示意图，构造有两个封堵球囊，其中一个位于电极近侧并位于第一轴上，另一个位于电极远侧并位于从第一轴延伸出来的第二轴上。
193.图6a是图5a的设备原位的示意图。
194.图6b是图5b的设备原位的示意图。
195.图7是具有针状电极的消融设备的远侧区域的示意图。
196.图8是图7的设备原位的示意图。
197.图9是位于患者气道中的多个导管的示意图，用于将能量输送电极放置在与目标肿瘤相关的不同位置。
198.图10a是图9的横截面的示意图。
199.图10b是多相波形图。
200.图10c是多相射频系统的示意图。
201.图10d是被分频以生成多相射频配置的数字时钟的图。
202.图11是用于操作支气管内肺肿瘤消融设备的系统的示意图。
203.图12是实验过程中肺部分塌陷前、肺部分塌陷后以及注入高渗盐水后期间的阻抗和相位图。
204.图13是使用高渗盐水冲洗射频输送期间电极温度、功率、相位和阻抗的图。
205.图14a、图14b、图14c和图14d是消融导管的封堵器的各种实施例的示意图。
206.图15是在原位的两个阻抗监测电极之间具有消融电极的消融导管的示意图。
207.图16a、图16b、图16c、图16d和图16e是代表泵控制算法的实施例的流程图。
208.图17a是输送60 w射频期间温度和流量对时间的曲线图，图示了图16a至图16e描述的泵控制算法的结果行为。
209.图17b是在输送斜坡功率期间温度、功率和流量对时间的曲线图。
210.图18a是导管放置的ct图像的图示，在目标气道中具有低水平的空气体积减少，如小面积白色混浊所证明的那样。
211.图18b是导管放置的ct图像的图示，在目标气道中具有更高水平的空气体积减少，如更大的白色混浊区域所证明的那样。
212.图19a是通过左下叶的横截面的大体病理学视图，显示了在输注高渗盐水后1个月时的非常小的坏死组织区域。没有施加射频能量。
213.图19b是通过右下叶的横截面的大体病理学视图，显示了治疗后1个月时更大的坏死组织区域，治疗包括高渗盐水的联合输注和90 s射频输送。
具体实施方式
214.本发明总体上涉及用于消融恶性肺肿瘤的设备和方法，更具体地涉及利用通过患者气道的方法来消融肺肿瘤。通过患者气道的方法也可称为经支气管或支气管内方法，包括将医疗器械输送通过通道，空气通过这些通道穿过鼻子或嘴到达肺泡。术语气道是指空气穿过的呼吸系统的任何解剖腔，包括气管、支气管和细支气管。
215.图1是患者呼吸系统的一部分的示意图，包括气管50、气管隆突51、左主支气管52、右主支气管53、细支气管54、肺泡（未示出，成束位于细支气管末端）、左肺55、右肺56。右主支气管细分为三个次级支气管62（也称为大叶支气管），其将氧气输送到右肺的三个叶——上叶57、中叶58和下叶59。左主支气管分成两个次级支气管66或大叶支气管，其将空气输送到左肺的两个叶——上叶60和下叶61。次级支气管进一步分为三级支气管69（也称为肺段支气管），每个三级支气管供应一个支气管肺段。支气管肺段是被结缔组织的隔膜（未示出）与肺的其余部分隔开的肺的一部分。如图2所示，三级支气管69分为许多初级细支气管70，初级细支气管70又分为终末细支气管71，每个终末细支气管71又产生数个呼吸性细支气管72，继而分成2至11个肺泡管73。有五个或六个肺泡囊75与每个肺泡管相关联。肺泡囊由几个肺泡74组成。肺泡74是肺中气体交换的基本解剖单位。图2还示出了位于细支气管外部和细支气管之间的空间中的位于外周的肿瘤80。目标肿瘤80可位于肺或纵隔的外周、中央或淋巴结或气道壁内。
216.肺癌有两种主要类型，非小细胞肺癌（nsclc）和小细胞肺癌（sclc）。非小细胞肺癌约占肺癌的85%，包括：肺癌是美国男性和女性最常见的肺癌形式，由上皮组织中的腺体结构形成，通常形成于肺的外周区域；鳞状细胞癌，占所有肺癌的25%，更常见于中央位置；大细胞癌，约占nsclc肿瘤的10%。本发明的重点是治疗nsclc，其可能发生在细支气管之间、支气管中央或淋巴结中。然而，本文公开的设备、系统和方法也可用于消融或治疗其他肺部疾病。
217.本发明的一个方面提供了一种治疗患者肺部肿瘤的方法。生成到患者肺部中关注点的路径。预计在大多数具有孤立性结节的患者中，可以在ct上识别通向目标的气道，该目标适合将消融能量输送元件定位在接近目标，例如在1 cm内。使用预先获得的ct作为地图，支气管镜医师可以使用已知和现有的工具将挠性仪器穿过气道。在一个实施例中，延伸的工作通道被推进通过气道进入肺中并沿着路径到达关注点。延伸的工作通道以基本固定的方向定位在关注点处。锚固机构可用于确保通道的稳定性。导管可以被推进通过延伸的工作通道到达肺的目标区域。工作通道可以是例如穿过输送鞘或穿过支气管镜的内腔，两者都可以是可操纵的或结合有导丝内腔。可选地，输送鞘可以是支气管内超声输送鞘，其生成鞘远端周围组织的超声图像。含有目标区域的肺的一部分可以被封堵并且至少使其相应的空气体积减少，例如通过封堵供给该部分的气道（例如，使用至少封堵元件，诸如导管或输送鞘上的球囊）并向肺部分施加负压或用于使本文公开的肺的一部分塌陷的其他方式。为
了确认肺部分的空气体积减少，导管上的电极可用于测量组织阻抗或相位。目标肺部分不需要完全塌陷。实验观察表明，目标肺部分的空气体积减少，导致相应双极阻抗降低5%至20%，足以促进有效的消融能量输送。通过注入高渗盐水或其他类型的生物相容性导电盐或溶液（例如氯化钙、氯化镁、碳酸钠、氯化钠、柠檬酸钠、氢氧化钠、或硝酸钠等），通过导管进入目标肺部分，并从导管上的一个或多个电极施加射频能量。可选地，可以将多于一个消融导管输送到肺的目标区域，并且可以在第一导管上的电极到第二导管上的电极之间形成射频电路。在本发明的所呈现的实施例中，使用射频电极来输送消融能量。
218.延伸的工作通道可以位于患者体内，可选地通过支气管镜或作为支气管镜的一部分。可定位引导件可位于延伸工作通道内，用于将延伸工作通道定位到关注点。活检工具可以被推进到关注点。在将活检工具推进通过延伸工作通道之前，可从延伸工作通道移除可定位引导件。可替代地，导航引导的延伸工作通道可以与3d导航系统结合使用，诸如veranmedical或superdimension
tm
（medtronic）提供的那些，或者可以使用机器人输送的支气管镜工作通道，诸如intuitive surgical或auris health提供的那些。例如，导航仪器（例如本发明的导管）可以装配有形状传感器，诸如光纤布拉格光栅（fbg）传感器。ho等人在“用于接触水平监测和心脏消融穿孔预测的fbg传感器”（《传感器》2012，12，1002
‑
1013）中描述了在消融导管内使用此类形状传感器，通过引用并入本文。可以对肺组织进行活检。如果活检证实为阳性，则可以消融肺组织。活检工具缩回并替换为消融导管或包括至少一个能量输送元件的工具。该方法可有助于将消融导管或工具的能量输送元件定位在进行活检的相同位置处。在治疗肺组织之前，可以确认消融导管在关注点处的放置，例如视觉上使用支气管镜并识别关于气道元件的关注点。可以在关注点处穿透肺组织或肿瘤。可以例如通过获得消融后活检或使用消融导管上的电极或传感器评估所治疗组织的阻抗或相位来确认肺组织的有效治疗。
219.以当前ct扫描仪的分辨率，至少可以对几代气道进行成像和评估，甚至更多。有理由相信成像分辨率将进一步迅速提高。如果气管是起点并且如果肺实质结节是目标终点，则适当的软件可以询问三维图像数据集并提供通过相邻气道到达目标的一条或多条通路。支气管镜检查师可以在实际或导航支气管镜检查过程中遵循该路径，并且可以使用导线、支气管镜和薄壁聚合物管或通道或感测/导航支气管镜检查仪器快速插入通向结节的正确气道路径。
220.一旦进入通道就位，就可以放置多个探头以进行活检或消融已识别的肿瘤。可以以类似的方式使用超薄支气管镜。结合导航支气管镜检查工具，使用这些方法，可以破坏大部分外周肺病变。
221.当前可用的光纤支气管镜（fob）具有照明光纤束和成像光纤或相机。除了极少数“超薄”支气管镜外，还有一个用于抽吸分泌物和血液的通道，用于通过局部药物和用于冲洗的液体，以及用于通过各种用于诊断性组织提取或治疗程序的仪器。典型的诊断支气管镜外径为5.0至5.5 mm，操作通道为2.0至2.2 mm。该口径通道可容纳大多数细胞学刷、支气管活检钳和鞘外径在1.8至2.0 mm之间的经支气管抽吸针。较小支气管镜的外径在3.0至4.0 mm范围内并且通道相应较小，通常带有“p”标志（用于儿科），但它们可用于成人气道。新一代超薄视频和纤维支气管镜具有2.0 mm操作通道和4.0 mm外径。这些支气管镜的一个缺点是由于光束较少而牺牲了较小的图像区域。超薄支气管镜的外径通常小于3 mm。例如，
奥林巴斯型号bf
‑
xp40和bf
‑
xp160f（奥林巴斯美国，宾夕法尼亚州中心谷）的外径为2.8 mm，操作通道为1.2 mm。适当口径的特殊仪器（例如，可重复使用的细胞学刷和镊子）可用于组织取样。当前几代视频支气管镜的工作长度均为60 cm。这些支气管镜适用于进入远端气道以放置导丝，在导丝上可以更换输送通道或能量输送导管。
222.导航支气管镜检查（nb）包括两个主要阶段：规划和导航。在规划阶段，先前获得的ct扫描用于标记和规划通向肺内目标的路径。在导航阶段，显示这些先前规划的目标和路径，并可用于导航和进入肺部深处。到达目标 nb后，在同一过程中启用多个应用程序。患者胸部的ct扫描被加载到专有软件中，该软件在多个3d图像中重建患者的气道。医生利用这些图像来标记目标位置并规划通向肺部内这些目标位置的路径。使用在规划阶段创建的规划路径和实时指导，医生将感测探头和延伸工作通道导航到所期望的目标位置。一旦到达所期望的位置，医生将延伸工作通道锁定到位，并移除感测探头。延伸工作通道为支气管镜工具或导管提供进入目标结节的通道。
223.减少部分目标肺组织中的空气体积肺分为五个叶，如图1所示，包括右上叶57、右中叶58、右下叶59、左上叶60和左下叶61。肺叶依次分为多个肺段。每个叶或肺段通常是自主的，并接收自己的支气管和肺动脉分支。如果供应肺叶或肺段的气道被单向阀封堵或被封堵器封堵并且空气被吸出，它将塌陷或体积减少，从而在肺其余部分施加的压力下导致局部组织受压。与身体中对肿瘤敏感的大多数组织不同，肺组织本质上是高度顺应的、可压缩的并且最终可塌陷的。肺不张是指肺、肺叶或肺的一部分的完全或部分塌陷。当气道封堵时，没有或降低了被输送到肺的该目标部分的负压。因此，相邻的部分或肺段会压缩它并去除夹带的空气。可替代地或附加地，可以通过封堵设备（例如球囊）中的内腔施加真空抽吸。真空可用于进一步从目标肺部分去除空气。由此，可以实现进一步或更有效的折叠。出于本发明的目的，短语“使肺的一部分塌陷”是指压缩或减少相应的空气体积或缩小肺的一部分并且完全塌陷不一定是意图。没有更多的空气，囊会收缩。可以理解，在某些情况下，辅助通气可能会使塌陷的肺段重新膨胀，但预计因积聚热量和持续抽吸而收缩的组织可以至少部分地克服目标区域的重新膨胀。当膨胀时，球囊可用于密封目标气道的入口。穿过球囊的内腔可用于提供附加的真空抽吸。
224.肺顺应性是肺的一个重要特征。不同的病理会影响顺应性。与癌症消融特别相关的观察结果是：纤维化与肺顺应性降低有关；由于肺泡和弹性组织的丧失，肺气肿/copd可能与肺顺应性增加有关；肺表面活性物质通过降低水的表面张力来增加顺应性。肺泡的内表面覆盖着一层薄薄的液体。这种液体中的水具有高表面张力，并提供可能使肺泡塌陷的力。这种液体中表面活性物质的存在打破了水的表面张力，使肺泡向内塌陷的可能性降低。如果肺泡塌陷，需要很大的力才能打开它，这意味着顺应性会急剧下降。肺不张，临床定义为在x射线上可见的肺区域塌陷，通常是不期望的。然而，局部肺塌陷可能有益于肺气肿的治疗，并且正如作者所建议的那样，有利于肺癌的目标消融。在肿瘤消融期间塌陷或减少含有目标肿瘤的目标肺部分的空气体积的优点可包括以下：位于肿瘤周围气道中的电极可被拉得更接近肿瘤，从而提高消融能量的浓度或增加消融肿瘤的功效；空气将从气道提供的塌陷或收缩的肺组织中排出，从而使消融能量的输送和热传播更加有效；肺段塌陷可能导致缺氧，引起局部缺氧性肺血管收缩和肺段缺血，降低代谢冷却，提高热能的有效利用；冲洗流体（例如高渗盐水）的扩散可能仅限于目标区域，从而主要向目标区域提供虚拟电极消
融结果。然而，对于本发明的目的而言，完全的肺、肺叶或肺段塌陷不是必需的。通过对导管施加真空来减少支气管空气体积通常足以改善射频电极和支气管壁之间的电接触。这反过来又增加了安全性并减少了能量输送的无效性，该能量输送的无效性可能是由于冲洗流体蒸发（由过热引起）或无意中扩散到邻近组织而引起的；并且电极与组织的接触可能更一致或具有更大的接触表面积。此外，诸如射频电能之类的消融能量可以由计算机控制的消融控制台提供，并且使肺的一部分塌陷可以通过增加组织和电极之间的接触稳定性和压力来改善温度控制的消融性能。例如，在塌陷或收缩的气道中，位于电极中或电极上的温度传感器可以向计算机控制的消融控制台提供更准确的温度反馈，用于控制能量输送参数，诸如射频功率、射频功率斜率或持续时间，而增加的接触稳定性和压力可以增加热传导和电传导的稳定性，从而使得温度传感器更准确地表示电极周围组织的温度。因此，可以优化被输送至目标肺组织和肿瘤的消融能量，并且可以以有效且安全的方式将目标组织的温度加热至预期温度设定点。
225.由气道形态和气道供气限定的肺的一个肺叶或肺段或其他部分的空气体积减少可能会受到侧支小叶间通气的阻碍，这在不完全叶间裂和部分受损和破坏的肺的患者中很常见。肺段或肺叶塌陷的替代方法可以通过加热肺组织或将化学品、泡沫或热蒸汽注入目标肺段或目标肺叶来采用。例如，将热蒸汽注入封闭空间（如肺叶或肺段）会导致空间坍塌。肺的性质是这样的，当一个肺段塌陷时，加压的相邻肺段会压缩它并填充塌陷空间腾出的体积。例如在美国专利us7412977 b2中描述了用于使用支气管镜和支气管镜输送工具来使肺的具有侧支空气通路的部分塌陷或部分塌陷的技术。先前提议部分肺塌陷（尤其是上叶）模仿晚期肺气肿肺缩小手术的结果，但并未建议增强肿瘤的热消融（例如射频）。提议的技术包括：封堵器和阀、蒸汽（例如，热）、泡沫和胶水注入气道。还提出了使用弹簧或线圈对肺部分进行机械压缩。所有这些方法都可以被设想为被改良并用于癌症治疗的任何肺叶或肺段，其中肿瘤在ct上定位并被确定为恶性。如上所述，成功实施本发明不需要部分肺或肺区域塌陷。目标是减少支气管空气体积，以增强电极与组织的接触。
226.最终，使用独立肺通气技术可以使整个肺暂时塌陷。通过具有两个主支气管封堵器的单独气管插管，对肺进行插管和通气。一个健康到足以耐受它的患者可以在对侧肺塌陷和手术时仅使用一个肺的机械通气来呼吸。可以在收缩和塌陷肺之前放置电极。在这种情况下，侧支通气不会对操作者使肺塌陷的能力产生太大影响。
227.减少目标肺的一部分的空气体积可以提供其他优点，通过增强射频消融病灶尺寸来促进肿瘤消融。肺气道中的空气是非常差的热导体和电导体。使气道塌陷（例如，通过封堵气流或使用本文所述的其他方法）使它们收缩，这增强了射频通过先前膨胀组织的渗透性。因此，我们建议减少目标肺部分中的空气体积，作为促进通过与诸如支气管内导管之类的设备相结合的电极来改善能量输送的手段。球囊（例如，充满液体或空气）、另一个空间封堵器、可部署的阀、注入的蒸汽、扇形物、胶水注入或支架可用于封堵气道以减少包含或靠近目标肿瘤的具体肺部分的空气体积。例如，球囊可用于封堵气道的一部分，并且当气道被封堵时，血液会吸收肺泡内的气体，从而减少空气体积。可替代地，可以使用真空压力通过导管中的内腔将截留的空气吸出。抽吸可持续30秒至10分钟，具体取决于所期望的收缩或塌陷程度。如果气道没有空气，肺泡就会缩小。在一些情况下，血液、体液和粘液可能会至少部分地填充先前膨胀的空间，从而使该空间能够更有效地传导射频能量和热量。
228.此外，肺段的塌陷导致缺氧，从而导致肺的局部缺氧血管收缩。流向肺部目标区域的血流量减少会导致血流速度降低和代谢冷却以及更有效利用热能。
229.一种消融肺肿瘤的手术方法，包括用配置为封堵气道和消融组织的导管使目标肺部分塌陷，可以包括以下步骤：识别肺中目标肿瘤的位置（例如，使用诸如ct的医学成像技术）；将医学影像与导航技术进行配准，生成3d导航地图；输送支气管镜通过患者的气道，将远端放置在目标肺部分附近，可选地使用3d导航或电磁导航辅助；进行活检以确认肿瘤位置；润滑支气管镜、封堵消融导管和气管导内腔；放置封堵消融导管通过支气管镜工作通道；将导管的远侧区域引导到目标部位，导航（例如，通过标准、虚拟或导航支气管镜检查）消融电极尽可能接近肿瘤，可选地包括通过导丝输送导管；可选地使用从电极、成像或em导航测量的阻抗来确认电极位置或接触；可选地将封堵球囊定位在消融部位近侧的气道中；在用支气管镜的镜头观察的同时使封堵球囊膨胀；可选地，当空气被吸收时允许目标肺部分中的空气体积减少或应用本文公开的其他支气管空气体积减少步骤（例如，应用抽吸以从目标肺部分去除空气）；可选地监测组织的电阻抗（例如，在一个或多个射频电极和接地垫之间，或在多个双极射频电极之间），其中稳定、一致的阻抗表明支气管空气体积已经减少，从而使组织与电极接触更多（例如，在作者进行的一项研究中，当支气管空气体积减少时，阻抗下降了约24%至38%）；冲洗电极或将导电流体注入目标肺部分；通过电极将计算机控制的消融能量输送到目标组织；可选地通过导管或通过支气管镜去除留在肺部分中的流体；使封堵球囊收缩并从患者体内去除导管；观察治疗后的气道是否有出血或起泡的迹象，如果需要，可以对其进行治疗。可选地，可以通过将消融电极移动到后续位置而在不同位置进行后续消融。如果先前塌陷，如果在肺部分塌陷时难以重新定位电极，则可能需要在移动消融电极之前让肺部分膨胀。在一些情况下，可以在重新定位电极的同时维持肺部分收缩并可选地注入导电流体。可选地，可以将基准标记放置在肿瘤中或肿瘤周围，以便稍后使用ct定位肿瘤以确定其是否成功消融或应用后续消融。
230.图18a和图18b是动物研究期间肺部ct图像的图示，并显示了不同程度的支气管空气体积减少情况的实例。在图18a中，真空抽吸在相对减少支气管空气体积方面效率较低。因此，白色不透明区域800（表示受支气管空气去除影响的肺组织体积）的大小有限，仅集中在射频电极234周围的空间中。该观察结果与导管双极阻抗的相对下降（在近侧电极237和射频电极234之间测量——参见图4a）密切相关。在基线处，在应用导管真空抽吸之前，双极阻抗为590ω。应用真空抽吸后，双极阻抗没有变化，维持在590ω。相反，图18b显示了导管真空抽吸更成功地减少支气管空气体积的情况。由此，白色不透明区域800被扩展，涵盖导管射频电极234周围的更大区域。该观察也与导管双极阻抗中测量的变化密切相关。在基线处，在抽吸之前，双极阻抗读数为670ω。施加真空后，双极阻抗下降到400ω，这表示从基线下降了40%。从基线下降5%至50%的双极阻抗通常足以支持改善支气管壁和射频电极234之间的电接触。为了进一步提高射频电极和目标支气管壁之间的电接触质量，在射频输送之前释放少量高渗盐水。例如，在图18a和图18b所示的情况下，以5ml/min的速率释放23.4%高渗盐水持续5秒使导管双极阻抗分别降低至140ω和130ω。优选地，在不限制本发明的范围的情况下，在输送射频能量之前，双极阻抗应该降低到小于300ω。如表1所示，较大的支气管空气体积减少（图18b）导致射频电极接触的改善，产生了更大的消融体积（在表1中列为宽度_1、宽度_2和长度）。增加的消融量并非较大的支气管空气体积减少的唯一结果。增加
的高渗盐水流速，可能是局部血液和空气流动条件的结果，产生了更大的虚拟射频电极。正如所预期的那样，更大的虚拟射频电极有助于形成更大的消融区。
231.表1： 功率[w]阻抗[ω]温度[c]hs平均流速（ml/min）射频持续时间（min）宽度1[mm]宽度2[mm]长度[mm]图18a6792840.56242315图18b6779902.56443139
将导电流体输送到目标肺部分可将导电流体输送（例如，通过消融导管的内腔）到目标肺部分中的气道以增强射频消融。导电流体的输送可以是大量输注高渗盐水（例如，浓度在5%至30%范围内的高渗盐水）以通过消融更大体积的组织（例如，消融大于或等于直径1.5 cm）来增强支气管内肺肿瘤消融。可以使用其他导电流体。例如，可以使用几种生物相容的水性导电溶液（例如，本身对活体没有致命性或毒性的导电溶液），诸如氯化钙、氯化镁或氢氧化钠。此类溶液的体积浓度为10%或更高时的电阻率范围为2
‑
35ω
·
cm，优选范围为4
‑
14ω
·
cm（如果以电导率表示，则为70
‑
225 ms/cm）、足够低以支持射频电流的有效传导。渗透压是此类水溶液的一个重要特征，可以计算为：其中n是从每个溶质分子中解离的粒子数。例如，可以如下确定各种溶液的渗透压：1）对于按体积计23.4%的氯化钠（分子量为58.44 g/mol）溶液，摩尔浓度为：23.4 g/100 ml/58,44 g/mol=0.4 mol/100 ml=4 mol/l考虑到nacl解离为na

和cl
‑
，结果n=2。因此，渗透压等于osm=4 mol/l*2=8 osm/l2）对于按体积计10%的cacl2（分子量为110.98 g/mol）的溶液，摩尔浓度为：10 g/100 ml/110.98 g/mol=0.09 mol/100 ml=0.9 mol/l考虑到cacl2离解成ca
2
和2cl
‑
，结果n=3。因此，渗透压等于osm=0.9 mol/l*3=2.7 osm/l可以优选更高渗透压的溶液。在计算盐水溶液的理论渗透压时，渗透系数φ=1。
[0232]
可选地，导电流体可以具有高粘度或者可以以低粘度状态注入到目标区域并且在身体的目标区域中转变为更高粘度状态。例如，诸如nacl或其他（诸如上文所列出的那些）的离子盐可以与反相转变聚合物和水混合，当从低于体温转变到体温时，其可以转变为更高的粘度。具有适当特性的聚合物可以是例如由聚乙二醇组成的嵌段共聚物plga
‑
peg
‑
plga，其在两端被fda批准的聚乳酸
‑
共
‑
乙醇酸共价酯化。聚合物的其他实例可以基于聚乙二醇、白蛋白、丝、羊毛、壳聚糖、藻酸盐、果胶、dna、纤维素、聚唾液酸、树枝状聚赖氨酸、聚乳酸
‑
羟基乙酸共聚物（plga）、结冷胶、多糖和聚天冬氨酸及其组合。混合物可以被设计成维持高渗盐水碱的高导电性，同时增加聚合物的较高粘度特性。这样，可以对导电流体的扩散进行更好的控制。聚合物可以是生物可降解的、生物相容的或生物可吸收的。离子组分可以包括例如m

x
‑
或m
2
y2‑
，其中m属于碱金属或碱土金属，如li、na、k、rb，cs，x代表卤素、乙酸盐以及其他与m

等效的平衡物，y可以是x2或混合卤素、乙酸盐、碳酸盐、硫酸盐、磷酸盐以及其他与m
2
等效的平衡物，以及甲酸、乙醇酸、乳酸、丙酸、己酸、草酸、苹果酸、柠檬酸、苯甲
酸、尿酸及其相应的共轭碱。导电流体还可包括诸如药剂（例如抗癌剂或抗生素）之类的成分以帮助组织愈合或进一步治疗癌细胞，或不透射线造影剂。输注的体积可能足以输注超出目标气道并进入肺泡和肺实质。这是通过将输送的消融能量（例如，射频或微波）传导到比电极触点表面更多的组织来实现的，因此，实际上，增加了有效电极尺寸（即产生了虚拟电极）并产生了更稳定且一致的与组织的电接触。导电流体，诸如高渗盐水或上面列出的其他流体，也可以使消融能量输送更有效，因为盐水中损失的能量更少并且更多地输送到组织。与生理盐水相比，高渗盐水中的能量损失更少，因为高渗盐水具有显著增加的电导率，因此接触阻抗更低。由于损失到高渗盐水中的能量较少，因此不太可能达到沸点。因此，在支气管空气体积减少的肺部分用高渗盐水进行的消融往往不会形成炭化，但会产生更大的病变。可以使用如本文所述的用于注入和可选地使伴随的流体回缩以及可选地使电极周围的目标肺部分塌陷的方法和设备，来完成导电流体的注入。图4a中示出了设备220的实例，该设备220被配置为封堵目标肺部分以使肺部分塌陷并用冲洗电极来消融，并且包括具有至少一个冲洗端口235的至少一个电极234。如表1中所示，图18b中所述的6分钟射频输送期间更高的高渗盐水流速导致更大的消融体积。如图17和相关文字所示，由本发明的算法方面控制射频输送期间高渗盐水的流量。虽然该算法旨在优化高渗盐水的总量，但需要最小量才能产生适于治疗肺癌的消融体积。例如，不限于本发明的范围，来自图18a中描述的情况的0.5 ml/min的低流速导致较小的消融体积。优选地，在射频输送期间实现超过0.2至0.5 ml/min的流速。高于最大值（例如，最大约15 ml/min）的高渗盐水流速可能不会导致更大的消融体积，因为当盐水无效地消散射频能量时，它将达到一个点。因此，图17a的算法将优化高渗盐水流速以维持其总体积低于最大值，但大于上述最小值。预计在0.2至5 ml/min范围内、优选在1.5至2.5 ml/min范围内的高渗盐水流速可有效产生足够大的消融体积。在治疗期间维持的导电流体的平均流速可以在0.1至15 ml/min的范围内。
[0233]
动物实验表明，将高渗盐水注入气道并通过射频向气道输送热能的组合具有令人印象深刻的杀死组织的效果，如手术后2周进行的ct扫描所见。之前的一些研究表明，高渗盐水可以通过抑制粘附分子和层粘连蛋白的表达来显著减弱肿瘤细胞对内皮的粘附。（shields cj1，winter dc，wang jh，andrews e，laug we，redmond hp. 科克大学医院和爱尔兰国立大学学术外科部，威尔顿. 高渗盐水通过减少粘附分子和层粘连蛋白阻碍肿瘤细胞
ꢀ‑
内皮细胞相互作用表达.《外科手术（surgery）》.2004年7月；136（1）:76
‑
83。）这可能会阻止手术中脱落的肿瘤细胞的转移行为。其他研究已经报道了使用盐水触发细胞凋亡的类似研究。研究人员进行了一项使用盐杀死癌细胞的研究。他们创造了一种技术，可以通过向癌细胞注入盐来使癌细胞自我摧毁。（busschaert, n.，park, s.，baek, k.，choi, y.，park, j.，howe, e.，hiscock, j.，karagiannidis, l.，marques, i.，felix, v. 等人（2017）. 一种通过扰乱细胞氯化物浓度来破坏自噬和诱导细胞凋亡的合成离子转运蛋白。《自然化学（nature chemistry）》，9（7），667
‑
675.）（ko, s.，kim, s.，share, a.，lynch, v.，park, j.，namkung, w.，van rossom, w.，busschaert, n.，gale, p.等人（2014）. 合成离子转运蛋白可以通过促进氯阴离子转运进入细胞来诱导细胞凋亡. 《自然化学（nature chemistry）》，6（10），885
‑
892。）遗憾的是，当细胞发生癌变时，它会改变其通过细胞膜运输离子的方式，从而阻止细胞凋亡。然而，应该预期升高温度会增加高渗盐水（hts）的扩散性，从而增加将hts输送到细胞中的能力，并且输注加热的hts或其他盐水可能具有
杀死肿瘤细胞的有益效果，这是一个非常有潜力的方向。如上所述，可以使用其他生物相容的、导电的、水溶液。更高的渗透压将支持离子跨细胞膜更好地扩散。
[0234]
热高渗盐水（hts）或以上讨论的任何其他热溶液在渗透或扩散方面具有更好的性能，以将hts输送到细胞，并且可以增加细胞脱水的促进作用。细胞外盐度的增加导致相邻细胞内的水分流失。因此，热hts加强了由射频能量输送产生的细胞干燥效应。相比之下，使用标准的、现成的消融导管（thermocool）进行的研究，功率为50 w，并用室温盐水冲洗，高冲洗速率（30 ml/min），导致细胞死亡少得多。浓度高于5%（例如10%）的hts可以被输注入目标空间，然后通过位于导管远侧区域的电极随着射频电流通过它进入组织，达到特定温度，例如在60℃至115℃的范围内℃。可替代地，可以直接从导管上的冲洗端口用加热的hts冲洗肺的隔离部分。隔离部分可暴露于热和hts至少2分钟的持续时间，或相应地持续时间在30秒至30分钟的范围内，之后可以通过关闭电极、冲洗或更换为常温生理盐水、或直接从冲洗口排空，来冷却hts和局部区域。该过程可以重复，直到达到所需的消融结果。应当预期，升高温度可以增加hts的扩散性，从而增加hts转运到细胞中的能力，并且输注加热的hts或其他盐水可能具有杀死肿瘤细胞的有益作用，这可能是一个非常有潜力的方向。
[0235]
图19a和图19b是来自动物研究的解剖肺组织的图像，显示了由于高渗盐水输注和射频能量应用而导致肺组织坏死发展的实例。图19a显示了23.4%高渗盐水以3 ml/min的速率输注10分钟的情况。没有施加射频能量。将高渗盐水输送入动物的左下肺。动物存活了1个月。随后进行组织病理学检查。图19a中所示的大体病理学视图揭示了约0.5 mm大小的坏死斑805。坏死斑805可能在输注后急剧变大，但随后在一个月的过程中逐渐被动物身体重新吸收。在这只动物中没有注意到相关的安全问题。血液电解质（如na水平）相对于术前基线没有变化。血压和其他生命体征均正常。在高倍组织病理学中未观察到细菌菌落。然而，小坏死斑的存在表明高渗盐水的潜在治疗效果。当与射频能量的输送相结合时，高渗盐水的治疗效果会增加。例如，如图19b所示，射频能量和高渗盐水的组合效应导致约5 mm的坏死区806，是图19a中的大小的约十倍。在图19b的情况下，与图19a的情况相同量的23.4%高渗盐水被输送到右下肺。使用相同的流速3 ml/min，持续10分钟。此外，在生理盐水输送期间施加10w的射频功率90秒。与图19a的情况一样处理相同的动物。因此，当消融肺中的组织（诸如肿瘤）时，射频能量和高渗盐水输注的组合效应可导致坏死区增加并因此增加治疗结果。
[0236]
导电流体例如hts的成分可以是可调节的，从而可以调节hts的电导率或热导率或粘度。例如，导电流体源可以包括多个源，可以组合这些源以调整注入肺的目标区域的导电流体的特性。可以对软件驱动的控制器进行编程以在将组合的流体注入到待消融的目标区域处的肺的自然气道中之前或期间以预定或自动确定的比率混合多个源。例如，可以以受控的速率和持续时间启动单独的泵以选择性地获取多个源中的每一个的期望量。在将组合的流体通过设备输送到目标区域之前，可以将多种流体泵送到混合室，或者可以将它们同时或依次直接输送到目标区域。可以由控制器使用来自传感器的输入来计算多个源的比率的自动确定，该传感器例如位于设备的远侧区域上。
[0237]
可选地，控制器可以基于导电流体的变化特性（诸如电导率、粘度、温度或压力）来调整消融能量输送参数（例如，导电流体的流速、消融能量功率、设定温度、斜率、持续时间）。例如，调节导电流体的流速或电导率中的至少一者可包括调节流速或电导率中的至少
一者以将温度传感器检测到的值维持在确定的温度范围内，可选地其中确定的温度范围在60℃和115℃之间，或高于某个温度阈值，可选地，其中优选的温度阈值是75℃
‑
105℃，例如在85℃
‑
99℃之间。在另一个实例中，系统被配置为在25℃的参考流体温度下在10 ms/cm和450 ms/cm之间的范围内调节导电流体的电导率。
[0238]
例如，如表1所示，平均67 w的6分钟射频功率输送导致平均组织温度为90℃，消融体积为4.4 cm
×ꢀ
3.1 cm
×
3.9 cm，大约为27 cm3。此外，已知高渗盐水或来自上述那些的任何其他水溶液（例如氯化钙、氯化镁、氢氧化钠等）对癌细胞有毒并且可以可替代地或附加地化学消融肿瘤细胞。肺实质中渗透的生理盐水可替代肺泡内的空气，并通过kohn's孔和lambert's导管扩散到周围的肺泡。灌注的高渗盐水可以掺杂非离子碘造影剂，使其在计算机断层扫描（ct）上可见。可以想象其他导电冲洗液，诸如硫酸铝。在消融期间使用抽吸产生导电流体的流动以连续补充位于消融区的冲洗可以通过去除流体中产生的热量而进一步促进肿瘤消融。
[0239]
可以在计算机控制下混合不同的液体，以产生可控、可编程且可预测的导电离子浓度。可替代地，聚集在目标肺组织中的非流动导电流体可以促进足以消融目标肺肿瘤的病灶的产生。所期望的消融体积可以是例如肿瘤大小、目标肿瘤和射频电极之间的距离或与易受伤害的非目标结构的接近度的函数，可以确定导电流体的输注是流动的还是停滞的，其中停滞输注可以用于较小的消融，流动输注可以用于较大的消融，并且可选地更大的流速或注入液体的冷却可以用于甚至更大的消融。
[0240]
可以在消融开始前输注导电流体，以准备肺用于消融并允许流体流入组织。输送诸如高渗盐水的导电流体可以允许消融能量控制台在实现治疗目标所必需的更宽范围的功率水平下运行。
[0241]
图13示出了通过以1 ml/min的速率输注高渗盐水实现的近侧电极温度303、冲洗远侧电极温度304、功率305、阻抗306和相位307范围的实例。可以在高于60℃但低于115℃（例如，低于105℃、低于100℃）的范围内调节温度，尽管它可以在该范围之外波动有限的时间段（例如，少于1秒、少于2秒、少于3秒）。
[0242]
可选地，可以通过位于气道中的针状导管将导电流体注入到实质或肿瘤中，这可以更有效或更选择性地将导电流体输送到目标部位。针还可包括具有相关联的温度和阻抗传感器的射频电极，其可用于将射频能量直接输送至肿瘤附近或肿瘤内部的实质。
[0243]
可选地，可以滴定诸如高渗盐水溶液输注的导电流体以调整消融的大小。如上所述，预计0.2至5 ml/min的高渗盐水流速有助于形成足够大的消融体积，同时将患者的电解质、血压和液体负荷维持在正常和安全范围内。可以通过调节盐水浓度、输注的高渗盐水的体积或通过调节封堵结构的位置来封堵不同大小的肺部分，来完成滴定。较高的盐水浓度更具有导电性，并可能产生更大的病变。更大体积的输注盐水可能会扩散到更大体积的组织，从而形成更大的病变。被封堵的肺的更大部分可接受更大量的输注的高渗盐水，这可能导致更大的病变。可以根据高渗盐水滴定来调整射频输送参数。例如，响应于阻抗值的不期望的波动，可以增加冲洗流体的盐度。
[0244]
实施例1（用于放置在气道中的单个轴上的消融电极）图3示出了设备220，该设备220被配置为通过工作通道输送、封堵目标肺部分、减少目标肺部分中的空气体积、将导电溶液输送到目标肺部分、监测组织特性和消融肿瘤。图
4a中原位示出了图3的设备。
[0245]
设备220具有细长轴229，其具有近侧区域和远侧区域215，近侧区域旨在维持在患者体外，远侧区域215旨在被输送通过工作通道至接近目标肺肿瘤的肺的目标区域。远侧区域215被配置为输送通过工作通道（例如，支气管镜221的工作通道225，或可被输送通过支气管镜的工作通道的鞘213的内腔）。例如，公共支气管镜工作通道的内径可能为2.8 mm，长度为60 cm。适于输送通过2.8 mm支气管镜工作通道的输送鞘213的外径可小于2.8 mm，优选约1.95 mm /
‑
0.05 mm，内径比外径小约0.45 mm，优选约1.5 mm /
‑
0.05 mm，并且长度大于支气管镜的长度（例如，大于60 cm，优选地约105 cm）。其他尺寸可能适用于适合通过不同尺寸支气管镜工作通道的类似导管。在其输送状态中，设备220的最大直径可以小于其被输送通过的鞘213的内径，例如小于或等于2 mm（例如，小于或等于1.5 mm，优选地1.4 mm /
‑
0.05 mm）。设备220的长度可大于输送鞘的长度，例如大于或等于50 cm（例如，大于或等于60 cm、大于或等于105 cm，优选地约127 cm）。设备220的轴229可由例如外径约1.35 mm的pebax的细长管720制成。轴可以是能够穿过弯曲部的挠性轴，使得轴中的弯曲部具有小至7 mm的曲率半径。轴可以含有金属丝编织物以提供灵活、可推动、抗扭结和可扭转的功能。
[0246]
可选地，设备220可具有导丝内腔236（例如，内径为0.015”的聚酰亚胺管穿过轴229中的内腔），从而可通过导丝227或诸如硬化线或肿瘤穿孔线或光纤线的组件来输送设备，或者可输送其他设备通过内腔。
[0247]
可替代地，如图4b所示，具有尖锐的远侧尖端249的肿瘤穿孔线248可推进穿过导丝内腔236以从导管220的远端突出，以促进刺穿封堵或侵入气道的诸如肿瘤80的组织。图4b中所示的设备220与图4a的设备相同，不同之处在于它具有锥形远端247，内腔236离开锥形远端247的点。锥形远端247可用作扩张器，其可以进入由肿瘤穿孔线248产生的组织中的孔并扩张大孔，因此消融电极234可以被推进到孔中或穿过孔。可选地，肿瘤穿孔线248可在其近侧区域具有深度标记，以指示尖锐的远侧尖端249何时接近导管247的远端。可选地，肿瘤穿孔线248由不透射线的材料制成或在其尖锐远端尖端249附近具有不透射线的标记物。在使用方法中，导管220可以在没有肿瘤穿孔线248的情况下推进通过患者的气道，这使得导管220更灵活，便于通过急转弯部。可选地，可以使用导丝来促进导管的输送。如果目标肿瘤至少部分地在气道中阻止导管进一步推进，则肿瘤穿孔线248可以推进穿过内腔236直到尖锐的远侧尖端247接近开口，可选地如深度标记所指示的那样。然后尖锐的远侧尖端247推进进入或穿过肿瘤，可选地在荧光镜引导或其他医学成像或机器人引导下，以监测推进并避免刺破胸膜或其他非目标组织的风险。可选地，肿瘤穿孔线248可以被配置为仅从导管220的远端推进预定距离（例如，最多约3 cm、最多约2 cm、最多约1 cm、最多约5 mm）。导管220可以被推进，使得锥形尖端247扩张由肿瘤穿孔线248形成的肿瘤中的孔，并且消融电极234进入肿瘤80。可以在提供消融能量之前移除肿瘤穿孔线248。
[0248]
可替代地，轴硬化线可以推进穿过轴中的内腔，例如导丝内腔236，以在定位期间增加导管的刚度。导管轴可以非常灵活，因此它可以通过曲率半径低至7 mm的气道弯曲部，但有时在推进时可能需要更大的刚度以避免扭结。
[0249]
可选地，鞘213可具有深度标记415，该深度标记415沿鞘213的长度或其长度的一部分定位（例如，至少在鞘长度的近侧5 cm和远侧5 cm上）并且以规则的间隔隔开（例如，中
心到中心隔开1cm，宽度为约1mm）。可选地，图4a中所示的实施例的轴229或图5a或图5b中所示的其他实施例的轴429、529可具有深度标记416，该深度标记416沿其长度或其长度的一部分定位（例如，至少在轴长度的近侧5cm和远侧5cm）并以规则的间隔间隔开（例如，中心到中心隔开1cm，宽度为约1mm）。可以使用本领域已知的方法（诸如移印或激光蚀刻）将深度标记添加到鞘或轴。在使用中，医生可以将工作通道（例如，支气管镜工作通道）定位在患者的肺中，并使用鞘或轴上相对于工作通道的深度标记来确定消融电极或封堵器相对于工作通道的位置。
[0250]
设备220被配置为暂时至少部分地封堵供给目标肺部分的气道。如图3和图4a所示，设备220具有封堵元件，诸如可膨胀的球囊或封堵器231。细长轴229包括内腔222（例如，内径为0.015''的聚酰亚胺管，穿过轴229中的内腔），其具有定位在封堵器231中的端口232，用于使封堵器膨胀和收缩。封堵器231可以是尺寸设计成封堵气道或一定范围的气道直径（例如，在3mm至10mm范围内的直径）的球囊（例如，顺应性球囊）。可以通过注入流体（例如，气体如空气，或液体如水或盐水，或造影剂溶液）通过内腔222进入到封堵器231中，来使封堵器231膨胀。可选地，可以使用连接到设备220的近侧区域的注射器手动注入流体，并且可以通过关闭锁止阀来控制流体压力。通过打开锁止阀并使用注射器从球囊中拉出膨胀流体，可以使封堵器收缩以便移除。可替代地，用于操作该设备的系统可包括泵以注入或去除流体以使球囊膨胀或收缩。可选地，与第二内腔流体地连通的第二端口可定位在封堵器中，以允许在注入时将膨胀流体从封堵器中排出，从而维持膨胀压力但允许流体在封堵器中循环，这可能有助于维持封堵器的温度低于消融温度并避免热损坏封堵器的风险。
[0251]
图3和图4中所示的封堵器231或图5a中所示的类似封堵器431、481、图5b中所示的531、581、图7中所示的231可以是顺应性、半顺应性或非顺应性的可膨胀的球囊，优选地顺应性球囊由能够在至少120℃的温度下至少30分钟避免损坏的材料制成，并能承受1cc空气膨胀至少30分钟。顺应性球囊材料的合适实例是硅树脂，其可以安全地承受高达约140℃的体温操作范围内的温度。例如，球囊材料可以是壁厚为0.0015” /
‑
0.001”的40a硅树脂，在0.1”直径处形成，用于可靠地低压膨胀至12mm宽。球囊封堵器可以以拉伸构造（例如，拉伸松弛长度的2倍）附接到轴229并且在两端用诸如氰基丙烯酸酯的粘合剂粘合。可选地热缩环（例如，pet）可以添加到球囊的粘合端以增加强度。本文公开的任何实施例的可膨胀球囊封堵器可以在一定程度上类似图14a中所示的球囊402，例如长度400在5mm至30mm的范围内（例如，12mm），直径401尺寸相似，在膨胀的离体状态下在1mm至30mm的范围内（例如，12mm）。可替代地，可膨胀的球囊可以像例如图14b中所示的球囊403那样是细长的或香肠状的，长度404在5mm至30mm的范围内（例如，在10至20mm的范围内），在膨胀的离体状态下，较小尺寸的直径405在1mm至30mm的范围内（例如，在4mm至20mm的范围内、约12mm）。与球形球囊402相比，细长球囊403可以提供更好的气道流体密封并且可以在使用期间更好地维持位置。然而，随着球囊长度增加，球囊和鞘之间的摩擦也会增加，使其更难输送通过鞘或增加输送过程中损坏球囊的风险。因此，可能优选的是球囊不长于30mm（例如，不长于25mm，不长于20mm）。
[0252]
可替代地，本文公开的任何实施例的可膨胀的球囊封堵器可以在一定程度上类似图14c中所示的球囊408那样为锥形，例如长度409在5mm至30mm的范围内，第一直径410在1mm至30mm的范围内（例如，12mm），在膨胀的离体状态下，逐渐减小到在0mm至20mm范
围内（例如，约 2 mm）的第二直径411，其中第一直径（即，锥形球囊408的较大端）比第二直径更远离消融电极。当在使用中对气道施加真空时，这种锥形球囊形状可以提高气道和肺组织向消融电极塌陷的能力，同时允许气道的功能性密封。
[0253]
如图14d所示的封堵球囊423的另一替代实施例可具有细长形状，具有近侧部分412、远侧部分413和其间的腰部414。例如，在膨胀的离体状态下，球囊423的近侧部分412的宽度418可在1 mm至30 mm的范围内（例如，约12 mm）；远侧部分413的宽度419可在1 mm至20 mm（例如，约10mm）的范围内；并且腰部414的宽度421可小于宽度418和419，例如在1 mm至19 mm的范围内（例如，约8 mm）。可选地，远侧部分宽度419可以小于近侧部分宽度418。产生这种形状的球囊的一种方式是使腰部区域414中的球囊材料稍微更厚。这种球囊构造可以封堵气道并且如果位于目标支气管的开口附近是特别有益的，其中远侧部分413可以放置在目标支气管中，而近侧部分412被放置以密封目标支气管的开口。
[0254]
可替代地，封堵球囊231可以是不同形式的封堵结构，诸如可部署的阀或可部署的支架，其具有诸如ptfe之类的封堵材料。
[0255]
图4a示出了图3所示的消融设备220被引入选定的气道151，该气道151包括细长轴229、位于轴的远侧区域上以封堵气道的空间封堵器（例如，封堵器）231、流体地连通内腔（未示出）的至少一个空气去除端口235，该内腔可在导管的近侧区域处连接到抽吸设备（例如，真空泵）以从封堵器231远侧的气道151去除空气以使目标部分、肺段或肺叶塌陷。在示例实施例中，设备220具有四个空气去除端口235，每个空气去除端口235的直径为0.017
’’
。可以通过向与空气去除端口235连通的内腔施加负压（例如，使用抽吸设备），从目标肺部分去除空气，该内腔将空气从肺部分通过内腔拉到患者体外的设备的近侧区域。。如图所示，空气去除端口235与导电流体（例如，高渗盐水）可通过其输送的端口相同。可替代地，可以通过对不同的内腔（诸如导丝内腔236或在轴229上具有出口在封堵器231远侧的附加内腔（未示出））施加抽吸来从目标肺部分去除空气。本文描述了至少部分地塌陷目标肺部分的替代方法。
[0256]
图3和图4a中所示的设备220还包括远侧电极234，该远侧电极234位于设备220的远侧区域215上并连接到导体238（例如，铜线32awg），该导体238穿过设备的轴229延伸至可连接到能量传输控制台的近侧区域，用于传输射频消融能量。应当提供足够的电绝缘以绝缘和避免导体和电极之间的介电应力。在消融能量输送期间，可以施加频率在300 khz至1 mhz范围内的300v射频电压。最小介电强度可以是约2000 v/mm。例如，可以通过导体和轴材料上的绝缘来提供电绝缘。此外，诸如uv固化粘合剂的介电材料可以注入轴229中的内腔中，该内腔至少在接近远侧电极234的设备的远侧区域中承载导体以增加远侧电极234与近侧电极237之间的介电强度。远侧电极234可以是圆柱形的，并且直径在0.5 mm至2 mm的范围内（例如，约1.35 mm），长度在3 mm至20 mm的范围内（例如，在3 mm至10 mm的范围内，约5 mm）。可选的近侧电极237位于轴229上，在封堵器231的远侧（例如，距离239在1 mm至8 mm范围内，约5 mm）并且在远侧电极234的近侧（例如，距离240在5至15 mm的范围内，约10 mm）。可选的近侧电极237的长度可在0.5 mm至5 mm的范围内，优选1 mm /
‑
0.25 mm，外径在0.5 mm至2 mm的范围内（例如，约1.35 mm）。远侧电极234和封堵器231之间的总距离245可以在1 mm至40 mm的范围内（例如，在5 mm至30 mm的范围内，在10 mm至20 mm的范围内，约16 mm /
‑
2 mm），这可以允许远侧电极234加热邻近组织和导电流体而不会有对封堵器231造成热
损伤的风险，或者可以避免封堵器对在消融电极234周围产生相当大的消融区244的能力产生负面影响的风险。近侧电极237连接到导体241（例如，32awg铜导体），导体241穿过轴229到达导管的近侧区域，在那里它可连接到能量输送控制台。可选地，远侧电极234和近侧电极237可以一起使用以测量或监测接近两个电极的组织的电阻抗或相位的电路。阻抗或相位可用于评估在肺部分的空气体积减少步骤期间或在消融能量输送期间支气管空气体积减少的状态，或评估导电流体注入目标肺部分的程度，或评估电极附近组织的消融程度。例如，在由远侧电极234和近侧电极237之间测量的双极阻抗进行的台架测试中，下降约5至20％（例如，从约400ω至约350ω）。相应地，相位将从大约
‑
20
°
至
‑
60
°
的预塌陷范围增加到
‑
10
°
至
‑
30
°
的后塌陷范围。图12示出了在480 khz下在各种组织接触情形下阻抗300和相位301的代表性值，这些组织接触情形包括“正常组织接触”、目标肺部分塌陷后的“强组织接触”、以及将高渗盐水注入目标气道后的“盐水”。此外，当用高渗盐水填充塌陷气道中的空间时，电阻抗在射频应用的第一部分期间显示出稳定且一致的降低。电阻抗的一致且稳定的行为可用于向用户指示目标气道已经塌陷，提供更大的组织接触。
[0257]
如图3和图4a所示，消融导管具有消融电极234，并且在消融电极的远侧是具有导丝端口236的轴的短段。可替代地，消融导管可以没有导丝内腔。此外，在消融电极234远侧的轴的短段中可以不存在消融导管，并且导管可以终止于消融电极，该消融电极可以具有半球形远侧尖端。
[0258]
高渗盐水（hts）是指氯化钠（nacl）浓度高于生理浓度（0.9%）的任何盐水溶液。常用制剂包括2%、3%、5%、7%和23% nacl，通常可通过医院药房以无菌袋或瓶的形式提供。它用于医疗实践是因为它具有渗透性，而非导电性（例如以减少水肿）。如上所述，可以使用其他水溶液（例如氯化钙、氯化镁、氢氧化钠等）。
[0259]
可通过电极234中的冲洗端口235，或附加地或可替代地通过离开设备220的输注内腔（未示出），位于可能会或可能不会通过电极中的端口离开的封堵球囊231远侧，将导电流体（例如，3%至30%的高渗盐水）输送到目标肺部分。输注内腔从冲洗端口（例如，235）穿过轴229到达设备的近侧区域，在该区域它可连接到导电流体源和可选的泵。可替代地，导丝内腔236可用于输注导电流体。
[0260]
可替代地或附加地与塌陷目标肺部分相结合，先前膨胀的空间可以注入导电流体，诸如高渗。使用高渗盐水可以基于虚拟电极效应增强射频传输。
[0261]
当目标肺部分用封堵器231封堵、可选地塌陷并注入导电液体时，射频消融能量可以从能量输送控制台输送到远侧电极234。温度传感器242（例如，t型热电偶）可以定位在远侧电极234上或远侧电极234中并且连接到热电偶线243，热电偶线243穿过轴229延伸到设备220的近侧区域，在那里它可连接到能量输送控制台。温度传感器242可用于在能量输送期间监测电极234的温度，其中它用作控制能量输送的参数（例如，温度控制的功率输送以满足在45℃至115℃范围内的设定点温度，优选在50℃和95℃之间，或恒定功率控制的功率输送，最高温度在45℃至115℃的范围内，优选在50℃至95℃之间，这取决于特定的局部条件以避免过热）。
[0262]
如图4a所示，消融244的程度受导电流体输注到目标肺部分高度影响。
[0263]
用于完成电路的返回电极可以是位于患者皮肤上的分散电极，其中射频能量传导通过远侧电极234和分散电极之间的组织。可选地或可替代地，近侧电极237还可用于输送
消融能量或完成电路（例如，双极模式）。
[0264]
如图4a所示，具有透镜224和灯223的支气管镜221定位在患者的气道中，并且被配置用于气道封堵和肿瘤消融的导管220通过支气管镜的工作通道225输送到肺226（例如，肺部分、肺叶或肺段）。导丝227可以包括导航传感器228，或者消融导管的远端可以包括导航传感器246（见图3）（例如，虚拟支气管镜检查、电磁、3d电磁、超声），其可以定位在目标位置使用3d导航系统，并且导管220可以经由导丝内腔236在导丝上推进。可选地，导管220可以是伸缩式的，其中与封堵器231及远侧电极的距离是可调节的，并且可以包括带有封堵球囊231第一细长轴229，该封堵球囊231安装到轴229的远侧区域，通过与位于球囊内部的球囊膨胀端口232流体地连通的第一轴中的内腔注入流体（例如，空气、无菌水、盐水）而膨胀。第一轴229包括内腔233，包括至少一个消融电极234的第二轴230可以通过该内腔伸缩推进。可替代地，消融电极可定位在封堵球囊远侧的第一轴上，球囊与电极之间的距离为固定或可调节，如图3所示。球囊与电极之间的可伸缩或可调节距离可有利地允许将电极放置在肿瘤旁边并将封堵球囊放置在所期望的位置，这可能取决于气道的几何形状、目标肺部分的大小或肿瘤的大小。可选地，第二轴230可以相对于第一轴229偏转或旋转。消融电极234可以可选地包括用于冲洗电极的至少一个冲洗端口235。
[0265]
可替代地或附加地，光纤透镜可定位在封堵结构远侧的细长轴229上，其可用于使封堵结构远侧的气道可视化。这可以有助于例如在部署封堵结构时确认气道收缩、电极的位置或对气道的损伤。
[0266]
可选地，如果通过注入流体穿过端口235来冲洗电极，则可以通过对导丝内腔236施加抽吸以产生流体流来收回流体。
[0267]
诸如图4a中所示的封堵球囊231的可扩张封堵元件可以通过扩张封堵元件直到其封堵气道而允许导管在气道尺寸范围内使用。可替代地，如果目标肿瘤位于狭窄的气道，则可扩张封堵元件如果可以楔入狭窄的气道足以封堵它，则可以维持未扩张。在如图4c所示的消融导管的替代实施例中，导管600可以省略可扩张封堵元件并且轴601可以用于楔入气道以封堵它。可选地，消融导管600可以具有锥形轴部254，其是导管远侧区域的一部分并且接近电极237和234。锥形轴部254可以帮助密封气道，因为它被推进到气道中具有小于或等于轴直径602的内腔直径603。
[0268]
可替代地，如图5a和图6a所示，设备420可具有两个封堵元件，例如可膨胀的球囊或封堵器431、481。一个封堵元件位于消融电极的近侧，而另一个位于电极的远侧。细长轴429包括两个内腔422、483（例如，内径为0.015”的聚酰亚胺管穿过轴429中的内腔），相应的端口432、482位于封堵器431、481中，用于使封堵器膨胀和收缩。封堵器431或481可以是尺寸设计成封堵气道或一定范围的气道直径（例如，3 mm至10 mm范围内的直径）的球囊（例如，顺应性球囊）。在该实施例中，远侧封堵器和近侧封堵器之间的距离是前提。例如，球囊之间的距离可以在20 mm至40 mm的范围内。封堵器431、481可以通过将流体（例如，气体如空气，或液体如水或盐水，或造影剂）通过内腔422、483注入相应的封堵器431、481中而膨胀。可选地，可以用连接到设备420的近侧区域的注射器手动注入流体，并且可以通过关闭锁止阀来控制流体压力。通过打开锁止阀并使用注射器从球囊中拉出膨胀流体，可以使封堵器收缩以移除。可替代地，用于操作该设备的系统可包括泵以同时或单独地注入或去除流体以使球囊膨胀或收缩。
[0269]
可替代地，封堵球囊431或481可以是不同形式的封堵结构，诸如可部署的阀，或具有诸如ptfe的封堵材料的可部署的支架。
[0270]
图6a示出了图5a中所示的消融设备420被引入选定的气道151，包括细长轴429、分别在电极的近侧和远侧的近侧封堵器431和远侧封堵器481（它们都定位在轴的远侧区域上以封堵气道）、与内腔（未示出）流体地连通的空气去除端口435，该内腔在设备的近侧区域可连接到抽吸设备（例如，真空泵），以从封堵器431、481之间的气道段去除空气，以使目标肺部分、肺段或肺叶塌陷。可以通过向与空气去除端口435连通的内腔施加负压（例如，使用抽吸设备）从目标肺部分去除空气，该空气去除端口435将空气从肺部分通过内腔拉到患者体外的设备的近侧区域。如图所示，空气去除端口435与导电流体（例如，高渗盐水）可通过其输送的端口相同。可替代地，可以通过对不同的内腔诸如导丝内腔436或在轴429上在封堵器431、481之间具有出口端口的附加内腔（未示出）施加抽吸作用，来从目标肺部分去除空气。本文描述了使目标肺部分至少部分地塌陷的替代方法。
[0271]
可通过电极434中的冲洗端口435，或附加地或可替代地通过离开设备420的输注内腔（未示出），位于可能会或可能不会通过电极中的端口离开的封堵球囊231远侧，将导电流体（例如，5%至30%的高渗盐水）输送到目标肺部分。输注内腔从冲洗端口（例如，435）穿过轴429到达设备的近侧区域，在该区域它可连接到导电流体源和可选的泵。
[0272]
如图6a所示，具有透镜224和灯223的支气管镜221定位在患者的气道中，并且被配置用于气道封堵和肿瘤消融的导管420通过支气管镜的工作通道225输送到肺226（例如，肺部分、肺叶或肺段）。导丝227可以包括导航传感器228，或者消融导管的远端可以包括导航传感器446（在图5a中）（例如，虚拟支气管镜检查、电磁、3d电磁、超声），其可以定位在目标位置使用3d导航系统，并且导管420可以经由导丝内腔436在导丝上推进。
[0273]
可选地，如图5b所示，导管520可以是可伸缩的，其中与近侧封堵器531和远侧电极的距离是可调节的（例如，从20至40 mm范围内的第一距离直至30 mm至70 mm范围内的第二距离）并且可以包括带有近侧封堵球囊531的第一细长轴529，近侧封堵球囊531安装到轴529的远侧区域，通过与位于近侧球囊内部的球囊膨胀端口532流体地连通的第一轴中的内腔522注入流体（例如，空气、无菌水、盐水）而膨胀。第一轴529包括内腔533，包括至少一个消融电极534和的第二轴230可以与远侧球囊581一起伸缩地推进穿过该内腔。
[0274]
第二轴230包括内腔583（例如，内径为0.015”的聚酰亚胺管穿过第二轴230中的内腔），相应的端口582位于封堵器581中，用于使封堵器膨胀和收缩。封堵器581可以是尺寸设计成封堵气道或一定范围的气道直径（例如，在3mm至10mm范围内的直径）的球囊（例如，顺应性球囊）。
[0275]
图6b示出了图5b中所示的消融设备520被引入选定的气道151，包括细长的第一轴529和第二轴230、分别在电极的近侧和远侧的近侧封堵器531和远侧封堵器581、与内腔（未示出）流体地连通的空气去除端口535，该内腔在设备的近侧区域可连接到抽吸设备（例如，真空泵），以从封堵器531、581之间的气道段去除空气以使目标部分、肺段或肺叶塌陷。可以通过向与空气去除端口535连通的内腔施加负压（例如，使用抽吸设备）从目标肺部分去除空气，所述空气去除端口535将空气从肺部分通过内腔拉到患者体外设备的近侧区域。如图所示，空气去除端口535与导电流体（例如，高渗盐水）可通过其输送的口相同。可替代地，可以通过对不同的内腔诸如导丝内腔536或在第二轴230上在封堵器531、581之间具有出口端
口的附加内腔（未示出）施加抽吸，来从目标肺部分去除空气。本文描述了使目标肺部分至少部分地塌陷的替代方法。
[0276]
可通过电极534中的冲洗端口535，或附加地或可替代地通过离开设备520的输注内腔（未示出），位于可能会或可能不会通过电极中的端口离开的封堵球囊531远侧，将导电流体（例如，5%至30%的高渗盐水）输送到目标肺部分。输注内腔从冲洗端口（例如，535）穿过第二轴230到达设备的近侧区域，在该区域它可连接到导电流体源和可选的泵。
[0277]
近侧球囊与电极之间、或近侧球囊与远侧球囊之间的可伸缩或可调节距离可以有利地允许将电极放置在肿瘤旁边并且将封堵球囊放置在期望位置，这可以取决于气道的几何形状、目标肺部分的大小或肿瘤的大小。特别地，近侧封堵器和远侧封堵器之间的可调节距离允许隔离更具体的气道部分，因此与操作相关的任何风险或不利影响，诸如空气排出、流体输注或消融，将显著降低或最小化。可选地，第二轴230可以相对于第一轴529偏转或旋转。消融电极534可以可选地包括用于冲洗电极的至少一个冲洗端口535。
[0278]
双封堵器结构可以提供诸如以下的一些进一步的优点：
·
减少侧支通气的影响。侧支通气是肺的常见生理功能。在侧支通气期间，空气能够通过肺中的细支气管间通道在肺叶、细支气管或肺泡之间传播。尽管与正常呼吸相比，侧支通气气流较小，但它仍然可以影响足够的局部空气排出或流体输注。双封堵器结构能够在目标气道中提供更隔离的空间。在此隔离气道段中，可以使侧支通气的影响最小化。
[0279]
·
对局部区域进行更集中的治疗。在隔离气道段，可将空气排空和导电流体输注应用于该特定位置，消融能量可更集中于该位置。封堵器还可以充当物体阻挡器或能量密封剂，这可以减少任何空气、流体或能量扩散效应，并且还可以节省能源。
[0280]
·
降低对胸膜组织产生不必要损伤的风险。双封堵器结构可以提供附加的固定点以进一步稳定消融导管。特别地，包括消融电极、消融针或导丝尖端的消融导管的远侧部分在导管的原始强度限制内自由变形或倾斜。导管远侧部分的任何意外移动，例如，在排气或输液过程中由于不均匀的被动力而导致的轴429、529伸长和远侧尖端移动，都可能对胸膜组织产生不必要的损坏（例如刺穿、摩擦或肉芽、组织变形），影响消融结果并导致附加的治疗或补救措施。此外，可能需要避免将高渗盐水或热量输送至胸膜或紧邻胸膜的肺实质。通过将注入的高渗盐水维持在远离胸膜的安全距离，远侧封堵球囊可以降低通过热能或高渗盐水脱水而损伤胸膜的风险。例如，远侧封堵球囊可具有至少10 mm的长度，这预计是距胸膜的安全距离。如果将设备的远端一直插入气道的远端（可能在胸膜10mm范围内）并且远侧封堵球囊膨胀，则高渗盐水的输注和热量的输送可能会维持与胸膜维持安全距离。
[0281]
使用上述消融导管，可以执行消融肺肿瘤细胞的方法，方法是隔离接近肿瘤细胞的目标肺部分，将高渗盐水（hts）输送到肺的隔离部分，并对肺的隔离部分加热。hts可以具有至少3%w/v的钠（nacl）浓度（例如，在3%至30%w/v的范围内，在5%至25%w/v的范围内）。
[0282]
hts可以在肺的目标区域加热到60至115℃的范围。可以通过将射频（rf）电流从导管上的射频电极输送到被注入接近肺肿瘤的肺自然气道中的hts液体，来施加热量。肺的目标区域可以暴露于热和hts的持续时间在30秒至30分钟的范围内（例如，1至30分钟的范围、1至15分钟的范围、2至10分钟的范围）。
[0283]
将射频能量应用到液体中有效地使用液体作为虚拟电极来输送能量以消融肿瘤细胞。hts溶液将射频能量输送到肺组织，导致组织发热。此外，一些射频能量加热液体，使
得加热的液体可以消融肿瘤细胞。
[0284]
通过使自然气道中的第一封堵球囊膨胀而隔离目标肺部分，其中球囊接近目标肺部分。此外，在消融电极远侧的气道中的第二（远侧）封堵球囊也可用于封堵气道。一个或两个球囊封堵自然气道，形成hts溶液被注入在其中的一部分气道，并抑制液体在该部分气道外流动。
[0285]
可替代地或附加地，光纤透镜可以定位在第一细长轴529上远离近侧封堵结构，并且另一个透镜可以定位在第二轴230上远离远侧封堵结构，其可以用于使远离选定的封堵结构的气道可视化。这也可以有助于例如在部署封堵结构时确认气道收缩、电极的位置或对气道的损伤。
[0286]
可替代地或附加地，肺部分可以通过将针放置在胸膜腔中（例如，在胸膜隐窝中）产生有限的、受控的气胸而塌陷，这可以促进目标肺部分的塌陷。胸腔穿刺术（又名胸膜穿刺）是一种已知的从肺部周围去除液体或空气的手术，其中将针穿过胸壁插入胸膜腔。这样做可以改变胸膜腔和肺部分之间的压差，使其更容易塌陷。可选地，分散的返回电极可以通过胸膜接头被插入并定位在肺上以将射频电流优先导向返回电极。可选地，胸膜穿刺可用于输送冷流体，诸如生理盐水或无菌水，以热保护区域免于消融，特别地当肿瘤位于肺外周并且存在消融脏层胸膜或器官的风险时，诸如心脏、食道、神经、隔膜或其他重要的非目标组织。
[0287]
实施例2（用于穿刺组织并放置在肿瘤或肺实质中的针状电极）可替代地，如图7和图8所示，图3或图4a所示实施例的至少一个射频电极234可以是至少一个针状电极250，用于刺穿气道壁或穿过肿瘤以将射频电极250定位在目标肿瘤80或肿瘤附近的肺实质中。针状电极250可具有冲洗端口251，该冲洗端口251与穿过轴229到达导管近侧区域的冲洗内腔流体地连通。针状电极250的长度可在3至20mm的范围内（例如，5至15 mm，约7 mm），直径在0.5 mm至2 mm的范围内（例如，约1.35 mm）。可选地，针状电极可以具有导丝内腔252（例如，具有0.015”至0.030”的内径）允许通过导丝228输送设备。针状电极250的尖端253可以是尖锐的，因此它可以刺穿气道壁或肿瘤，例如尖端253可以是如图所示的斜切或其他尖锐的轮廓，诸如铅笔尖端。在使用中，当针状电极250定位在肺实质或肿瘤中时，如图8所示，可以将导电流体（例如，5%至30%的高渗盐水）从冲洗端口251注入肺实质或肿瘤中。
[0288]
可选地，可以在活检后留在肺实质或肿瘤中的导丝上输送设备255，因此针状电极250可以容易地放置在进行活检的相同位置。
[0289]
可选地，具有针状电极250的设备255的远侧区域256可具有弹簧加载机构，该弹簧加载机构具有弹簧257和接合锁258，该接合锁将针状电极250维持在第一弹簧加载位置，并且当锁258被设备255的近侧区域上的致动器释放时，弹簧257推动轴259，针状电极250安装在轴259上，因此从弹簧加载状态（例如，5至10 mm）延伸距离260到部署状态（例如，增加5至15 mm）。通过释放弹簧加载机构提供的动量可以促进针状电极250刺破气道壁。接合锁258可以是机械机构，诸如与牢固地连接到远侧轴259的元件配合的枢转杆。枢转杆可以连接到拉线261，拉线261穿过设备轴229到达设备的近侧区域，在那里它可以连接到致动器，该致动器可以用于向拉线施加张力以释放锁定机构258。
[0290]
在能够刺穿气道壁的肺癌消融导管的替代实施例中，其尖端可具有射频穿孔电极
（例如，0.5 mm直径，1 mm长度）并且轴的外径可从射频穿孔电极直径逐渐变细到远侧消融电极的直径（例如，约1.5 mm）。射频穿孔电极可以连接到具有射频穿孔模式的能量输送控制台。例如在诸如隔膜穿孔的心脏手术领域中已知射频穿孔电极和能量输送曲线。
[0291]
可选地，具有针状电极的设备的远侧区域可以是可偏转的，这可以有助于将尖锐的尖端朝向气道壁以刺穿壁或进入肿瘤，并将针状电极250放置在肺肿瘤附近或肺肿瘤中的肺实质中或在肿瘤本身内。
[0292]
可选地，除了远侧电极250之外、代替远侧电极250或与远侧电极250结合，近侧电极237可以用于输送消融射频能量。近侧电极237可以可选地具有与冲洗内腔（未示出）流体地连通的冲洗端口263，该冲洗内腔穿过轴229到达设备255的近侧区域，在该区域内腔可连接到导电流体源或泵。近侧电极237和远侧电极250上的冲洗端口263和251可以连接到相同的冲洗内腔或分开的内腔以输送导电流体。在如图8所示的在近侧电极237上具有冲洗端口263以及在远侧针状电极250上具有冲洗端口251的实施例中，可以从端口251或263中的任一个，优选地从两者，将导电流体输送到肺实质或肿瘤中和/或进入封堵器231远侧的气道中。优选地，可以以双通道单极射频模式将射频能量输送到两个电极237和250。例如，每个通道可具有一个完整的电路，在患者的皮肤上或身体上有一个分散电极，并且通道可能相对于彼此浮动。可替代地，消融能量控制台可以以双极模式向两个电极250和237输送射频能量。
[0293]
实施例3（多个轴上的消融电极）图9示出了具有能量输送电极102和103的两个导管100和101作为实例，其可以使用柔性支气管镜221单独引入并且定位为电极终止于目标肿瘤80两侧的两个单独气道中。该设备可以包括封堵导管270，可通过支气管镜221的工作通道225或可选地通过输送鞘213来输送该封堵导管270。封堵导管270可包括封堵器271，诸如安装到封堵导管270的轴的顺应性球囊。膨胀内腔穿过封堵导管轴并离开封堵器内的端口272以部署或膨胀封堵器271。封堵导管270的轴可以包括两个或更多个消融导管内腔273和274，它们从轴远端离开封堵器271。如本文所公开的，可以设想封堵元件的替代形式。导管100和101可以被输送通过内腔273和274到封堵器远侧的气道。内腔273和274可各自具有阀，该阀围绕输送的导管100和101密封以在肺部分的目标区域中含有低压或导电流体。可以通过导丝内腔106和107在导丝104上输送导管。电极可以连接到电导体，电导体穿过导管轴到达导管的近侧区域，例如终止于电连接器，该电连接器可以是例如使用连接器电缆电连接到射频发生器。每个导管可以包含一个以上的电极，这些电极可以一起或单独地通电。可选地，每个导管可以具有阻抗和相位监测电极275和276，用于监测远侧电极103与阻抗电极276或远侧电极102与阻抗电极275之间的组织阻抗和相位，以评估气道塌陷、导电流体的输注、组织特性，或组织消融程度。可以通过电极102和103中的冲洗孔277或278将导电流体216输注到用封堵器271封堵的目标肺部分中。
[0294]
通过将导管100和101输送到例如使用超薄支气管镜铺设的导丝104上，可以将导管的电极定位在气道中的期望位置。导管100和101可以包括导丝内腔106和107并且适用于在线（otw）交换。当前可用的设备可用于导航到患者气道中的期望位置。例如，电磁导航支气管镜检查是一种利用电磁技术的医疗程序，旨在通过肺的支气管通路定位和引导内窥镜工具或导管。虚拟支气管镜检查（vb）是一种计算机生成的三维技术，可由螺旋ct数据生成
支气管内图像。使用来自最近计算机断层扫描（ct）胸部扫描和一次性导管组的虚拟3d支气管图，医生可以导航到肺内的期望位置进行活检病变，从淋巴结取样，插入标记以指导放射治疗或引导近距离放射治疗导管。此类现有技术可用于规划手术、通过活检诊断肿瘤或放置用于定位一个或多个治疗导管的导丝。在将导丝104放置在目标消融区附近的气道中（例如，在距目标消融区0至10 mm内或在目标消融区内）后，可以撤回超细支气管镜，同时将导线留在原位，电极导管可以通过导线更换。可替代地，可以使用电磁导航支气管镜检查获得类似的结果。可选地，多个导管可替代地具有双气囊结构，其类似于图5a或图5b中所示的设备。
[0295]
多个带有电极的导管或球囊元件可以通过将支气管镜更换为导线上的导管以上述方式放置。在肿瘤因此被能量输送元件包围并且支气管镜和导丝被去除之后，导管的近端可以连接到体外的射频发生器。如果活检结果表明淋巴结转移，本发明的技术主题还可以用于消融淋巴结。
[0296]
导丝或导管上的不透射线标记可用于将电极定位在所需的精确位置。例如，射频电极可以是不透射线的。本文公开的任何消融导管可在导管的远侧区域处包括维持或锚定机构以确保其能量输送元件维持在期望位置并避免意外移位，尤其是当患者呼吸或咳嗽时。例如，维持或锚定机构可包括采用预定非线性形状（未示出）的导管的一部分、可膨胀的球囊、弹簧加载或线激活的花键、支架或定位在远侧区域上的可部署的倒钩导管的。电极导管的尺寸和设计可以与常规或超薄支气管镜的工作通道兼容。设想了用于能量传输和信号传输（温度和阻抗）的多个电连接。消融导管可包括物质输送内腔，其可用于将物质输送到气道中，诸如药物、使用荧光镜检查使解剖结构可视化的造影剂以及诱发肺塌陷的物质。可选地，当去除导丝时，导丝内腔可以用作物质输送内腔，这可以使导管的直径最小化。消融导管可以包括用于将冲洗液注入电极周围的气道中的冲洗输送内腔，以防止炭化和阻抗升高并能够产生更大的损伤。冲洗输送内腔可以是与物质输送内腔或导丝内腔相同的内腔。
[0297]
如图10a所示，标记为e1、e2和e3的三个射频电极位于标记为b1、b2和b3的三个独立气道中。例如，三个电极可以在单独的导管上传送，诸如图9中所示的导管实施例。可以使用多相射频消融波形来设置旋转消融电场，以更局部的方式向肿瘤输送消融能量。图10b图示了可用于消融由多个射频电极包围的目标肿瘤的多相射频波形，其中rf1是输送至电极e1的射频信号，rf2是输送至电极e2的射频信号，并且rf3是输送至电极e3的射频信号。在本实例中，波形rf1、rf2和rf3相移120
°
。此类相移波形的应用产生了一个旋转的多极消融场，这增强了肿瘤空间的覆盖范围，并有可能提供更均匀的病变。原则上，定相射频消融的工作原理类似于双极消融，不同之处在于电流以相位差所规定的顺序从多个电极流出或流向多个电极。每个电极由具有不同相位的射频源驱动。每对电极（例如e1
‑
e2、e2
‑
e3和e3
‑
e1）之间产生的射频电压驱动射频电流在肿瘤空间中以更均匀的加热模式流动。功率级别介于1至200 w之间，持续时间介于30秒至30分钟之间。温度传感器可用于控制用户定义的目标周围的局部温度值。此类目标的温度可在60℃至115℃的范围内变化，优选在50℃至80℃的范围内变化。能够提供定相消融能量的射频发生器可能具有附加的射频输出级。图10c示出了多相射频能量供应175的实例，其中每个输出177具有独立控制的相位。每个输出端的射频信号的相位可以由单独的射频电源176或可替代地中央微控制器通过软件或硬件控制，例如通过划分更高频率的数字时钟，如图10d所示。如图10d所示，数字时钟可以包括基频180，
其周期（例如，从t0到t1）是频率181、182和183的周期的六分之一，其被输送到消融电极并偏移一个基期。可选地，每个电极e1、e2和e3（以及相应的射频输出电压vrf1、vrf2和vrf3）可以完成具有在射频能量供应175的端子178处连接到接地电压vgnd的分散接地垫的电路。一个实施例可以包括多于三个电极和波形或少于三个（例如，两个电极和波形）。
[0298]
射频控制台向多个电极、或多个球囊、或球囊和电极能量元件的组合输送的双极或多极射频消融参数的实例可包括持续30秒至30分钟的1至200 w范围内的功率。组织阻抗可预计在30至1000欧姆的范围内，如果检测到高阻抗（例如，高于1000欧姆），系统可终止或减少功率输送，以避免组织炭化或由于过热、电极与气道壁不良接触而导致的失控消融。在干燥的组织自然或通过冲洗再水化后，能量输送可以自动恢复。阻抗监测也可用于能量输送期间，以确定组织温度是否已充分升高以进行有效的肿瘤消融并促使完成能量输送。参数可用于多相射频消融波形或单相波形。
[0299]
可选地，消融能量控制台可以以多通道单极模式和独立波形（例如，图 10c中所示的vrf1、vrf2等）将消融能量输送到多个射频电极（例如，在单个消融设备上或在单独的消融设备上）同相。
[0300]
系统用于支气管内肺肿瘤消融的设备，诸如本文公开的那些设备（例如，设备220、255或270）可以是如图11所示的系统290的一部分，该系统还包括计算机化消融能量（例如，射频）控制台291，该控制台包括具有软件的可编程控制器292、导电流体供应源293和泵294、真空泵295、封堵器膨胀机296（例如，吹入器、带阀297的注射器、电动泵、用于加压流体的电动阀）以及相关联的连接器电缆和管道以将设备的近侧区域连接到控制台、泵或真空泵。
[0301]
可选地，系统290可以包括多于一个消融设备，例如可通过如图9所示的封堵导管270输送的多个消融设备100和101，或诸如220或255的多个消融设备。系统290还可以包括导丝227、输送鞘213、分散接地垫或支气管镜221。消融控制台291可以还包括阻抗和相位监测电路和软件298，其可连接到消融设备（220、255、270）上的电极，测量阻抗和相位并向用户显示它们的值。可选地，阻抗和相位监测电路和软件298可以位于单独的部件中，其可以连接到消融控制台以输入测量的阻抗或相位以控制消融控制台软件292的算法。
[0302]
系统可以包括消融控制台291、泵294、控制器软件292，以及可选的阻抗和相位监测电路和软件298，或者它们的任何组合。此外，可以单独提供消融控制台291、泵294、控制器软件292以及可选的阻抗和相位监测电路和软件298。
[0303]
软件292可包括控制真空泵295以从目标肺部分去除空气的算法。真空泵可具有指示大气和目标肺部分之间的压力差的压力传感器。真空泵可以施加1至5个大气压范围内的最大负压差，当压差达到最大负压差时，算法可以输入压差并关闭真空泵，此时真空泵可以发出信号以密封来自肺部分的气流以维持肺中的压力，例如通过关闭阀。在导电流体被输注通过相同的内腔的实施例中，空气通过该内腔从肺部去除，系统可以具有自动控制的切换阀，其将流体连通从真空泵切换到输注泵，例如一旦算法检测到足够的肺部分通过压力传感器信号或与设备上的远侧和近侧电极（例如，220、255或270）相关联的组织阻抗和相位而塌陷。例如，软件292可以控制消融控制台291向远侧和近侧电极输送电波形（例如，在一定频率范围内的低功率高频电流），以在真空泵295的操作期间监测组织阻抗或相位，并且当阻抗下降表示肺塌陷时，控制真空泵停止。软件292可以控制泵294以将导电流体从流体
供应293泵送到设备并进入目标肺部分，并且可选地可以输送电波形以同时监测阻抗或相位以评估输注。可选地，在从控制台291输送消融能量期间可以继续输注（例如，以大约5 ml/min的速率）。软件292可以进一步控制包括温度和阻抗的安全监测在内的消融能量输送曲线。
[0304]
可替代地，可以通过使用手动抽吸工具通过导管（例如通过冲洗端口235和冲洗内腔）抽吸空气来手动施加负压，以从目标肺部分去除空气。手动抽吸工具可以是注射器并且还可以具有两个止回阀，当注射器被拉动时允许空气从导管中被拉出，并且当注射器被压下时允许空气排出到大气中。压力传感器可定位在冲洗内腔中。在使用中，医生可以将消融导管放置在患者的肺部，部署封堵器，然后手动对手动抽吸工具施加吸力，同时监测通过提供低电流测量的双极阻抗，并测量近端和远侧电极之间的组织阻抗，以及可选地由压力传感器测量的压力。阻抗下降5%至20%可能表明气道已经充分塌陷以继续推进。在应用抽吸并通过阻抗或压降识别出足够的塌陷之后，用户可以在监测阻抗或压力的同时将抽吸工具维持在静态设置中。稳定的阻抗或压力可以指示目标肺部分维持充分塌陷。在这个阶段阻抗或压力的升高可能表明封堵器没有充分封堵气道，用户可以通过重新定位、检查或重新膨胀封堵器来补救。
[0305]
如果手动施加抽吸，当用户对目标肺部分充分塌陷感到满意时，他们可以启动算法（例如，通过按压消融控制台上的致动器）。如果通过软件292的算法自动施加抽吸，则该算法可以发送用户消息指示在抽吸阶段期间的阻抗或压降足以进行消融，并且用户可以激活消融阶段（例如，通过按压消融控制台上的致动器）允许算法继续。
[0306]
软件292的算法可以通过控制泵的速度来引导注入的导电流体的流速。在消融阶段期间，软件292的算法可以进入启动阶段，其指示泵294从导电流体源293输送导电流体而不输送消融射频能量，以用导电流体启动输注内腔，并确保在开始输送消融射频能量之前，目标肺部分的气道中有至少少量的导电流体。例如，灌注阶段可以包括以5 ml/min的速率输注导电流体5秒，或直到测量的阻抗再下降10%至20%直至最大持续时间（例如15秒）。阻抗下降至少10%可表明冲洗工作正常。如果在这个启动阶段阻抗没有下降，算法可能会发送用户错误消息，指示冲洗、流体泵或导电流体供应可能存在问题。如果在启动阶段期间测量到阻抗下降（例如在10%至20%范围内的值），则算法可以继续到消融射频输送阶段。
[0307]
在一个实施例中，在消融射频输送阶段期间，随着消融射频开始输送，导电流体的冲洗速率可以以0 ml/min开始。这可以帮助最小化输送的导电流体的量。在输送消融射频期间，由与消融电极234、434、534、250相关联的温度传感器242、442、542、262监测的温度可以被输入到控制算法中，并且当温度增加到预定义的上限阈值温度（例如，95℃）时，冲洗流可以被打开（例如，以5 ml/min的速率），同时以一致的功率继续输送射频能量。预计冲洗会冷却消融电极，使其维持在温度上限以下。如果测量的温度降低到预定的较低阈值（例如，85℃），则可以指示冲洗流停止或降低，同时维持恒定的射频功率，允许温度升高。该算法可以继续调整流速，以将温度维持在上限阈值和下限阈值内，直到达到预设消融持续时间或发生其他终止触发。其他终止触发可以包括用户通过按下消融射频功率致动器手动终止消融或由算法触发的自动关闭错误。自动关闭错误可能是由于无法将温度维持在上限和下限、系统组件故障（例如，导电流体供应不足、泵故障、阀故障）而引起的。
[0308]
消融持续时间可以在30秒至30分钟的范围内，并且可选地可以由医师基于期望的
消融尺寸来选择。例如，对于动物和工作台模型，作者凭经验证明使用5%hts和长度5 mm、直径1.5 mm的消融电极234进行5分钟消融会产生直径约1.5
‑
2 cm的球形消融；至少7分钟会产生2
‑
2.5 cm直径的消融；至少10分钟会产生2.5
‑
3 cm的消融；至少15分钟会产生3 cm或更大直径的消融。取决于肿瘤的大小和相对于目标气道的位置，医生可以选择合适的消融持续时间以包围肿瘤，并使用控制台291上的用户界面将持续时间输入到算法中。该算法可以将根据输入持续时间选择的持续时间和估计的消融直径显示在用户界面上。可替代地，医生可以向算法输入期望的消融尺寸（例如，直径），并且可以计算和显示持续时间。医生可以根据目标肿瘤的大小和肿瘤的位置制定治疗规划。治疗规划可以包括期望的消融尺寸和相对于肿瘤在气道中的位置，并且可选地，如果单次消融未被估计为完全包围肿瘤，可以包括来自肺中不同目标位置的多次消融以从多个方向消融肿瘤。
[0309]
可选地，在消融射频输送终止后（例如，消融持续时间已完成或触发了过早的消融终止），可以通过算法激活抽吸以去除被注入的导电流体。
[0310]
可替代地，软件292可基于来自温度传感器（例如，242、262）的电极温度反馈在消融能量的输送期间控制导电流体的输送速率（例如，经由泵速）以获得温度设定点。例如，可以输送恒定功率，并且可以输送恒定输注流速，并且当接近温度设定点时，可以滴定功率、流速或两者的组合以达到温度设定点。如果实际电极温度低于设定点，输注速率可能会降低和/或功率可能会增加。如果实际电极温度高于设定点，输注速率可能会增加和/或功率可能会降低。
[0311]
可选地，可通过位于封堵器膨胀器296或阀297与封堵器231、431、481、531、581之间的封堵器膨胀内腔中的压力传感器425，来监测封堵器膨胀压力。可通过软件算法292输入和监测封堵器膨胀压力，并可选地由算法使用，例如在用户界面上显示压力，作为开始真空抽吸的要求（例如，球囊膨胀压力可能需要高于预定义的阈值，例如2 atm），或作为故障模式的检测（例如，球囊膨胀压力突然下降可表明封堵器破裂，这可能会触发射频传输的终止）。
[0312]
诸如高渗盐水的导电流体可以具有高于100℃的沸点温度，这可以允许将更大的消融能量沉积到导电流体中以及更高的流体温度以促进目标组织的消融。当通过软骨气道壁输送热能和电能以消融肿瘤时，这可能特别有价值，因为气道壁具有相对低的导热性和导电性，并且肿瘤消融需要大量消融。例如，诸如20%高渗盐水的导电流体的沸腾温度可在约105℃至110℃的范围内。
[0313]
通过升高被注入到接近其沸点的区域中的导电流体的温度，在肺的封堵目标区域中产生蒸汽可能是有利的。产生蒸汽并用封堵设备（例如，球囊）将其捕获在肺的目标区域中可以增加导电流体的蒸气压，从而进一步提高其沸点，这可以允许输送更大的消融能量。将气道软骨壁长时间暴露于大约100℃的温度，例如2至10分钟，提供了软化其稠度和允许导电流体更好地渗透并推进到目标肺组织的优点。此外，当肺实质被加热时，它会收缩并且与实质相连的气道被拉得更近。可以在输送消融能量之前或期间将在目标肺区域中产生的蒸汽输送到相关的实质并使其收缩，这可以提高肿瘤消融的有效性。能量输送控制台可以包括能量输送控制算法，该算法允许在目标区域中的流体压力下在导电流体的沸点附近的近距离范围内的温度设定点。可选地，算法可以具有蒸汽产生阶段，该阶段以适合产生蒸汽的温度设定点输送能量（例如，如果20%高渗盐水是导电流体，则蒸汽产生阶段的温度设定
点可以在100℃至110℃的范围，优选约105℃）。目标肺组织的消融可以在这种升高的温度设定点下进行并且持续1至10分钟的持续时间。可替代地，蒸汽产生阶段可具有预定持续时间（例如，最多2分钟）或通过监测电极之间的阻抗来控制，其中高阻抗的尖峰可指示蒸汽产生。又可替代地，蒸汽产生阶段可以与降低的温度设定点的消融阶段交替。例如，可以在第一个2分钟内以105℃设定点进行能量输送，在随后的2分钟内以85℃设定点进行能量输送，在随后的2分钟内以105℃设定点进行能量输送，依此类推，直到消融持续时间（例如，8至15分钟或约10分钟的总持续时间）到期或达到治疗目标（例如移动平均阻抗增加超过目标阈值）。可选地，设备远侧区域上的压力传感器可用于向控制器输入压力信号，并且压力升高可指示足够的蒸汽产生。可选地，蒸汽产生阶段可以包括通过从消融元件输送消融能量或可替代地通过从定位在封堵设备远侧的设备上的直接耐热线圈输送热能来加热导电流体。直接热阻线圈可以是具有电绝缘材料（例如，聚酰亚胺、聚对二甲苯）的电阻金属，其缠绕在设备轴周围，其仅通过热传导来加热导电流体。蒸汽产生阶段之后可以是肿瘤消融阶段，该肿瘤消融阶段可以具有低于蒸汽产生阶段的设定点的温度设定点，如上所示。
[0314]
当导电流体注入目标区域时，控制算法可以使用在85℃至115℃、优选90℃至105℃范围内的目标设定温度，以维持低于导电流体的沸点。可替代地，可能需要在封闭的目标区域产生蒸汽，在这种情况下，设定温度可以在105℃至115℃的范围内，前提是系统中设计了足够的安全机制，诸如由快速上升的阻抗、温度或电相位（即，烧蚀电流和烧蚀电压之间的相位）的突然变化触发的快速射频能量关闭。
[0315]
如本文所讨论的，可以在近侧电极和远侧电极之间，或在这些电极中的任何一个与分散电极（例如，位于皮肤上的接地垫）之间，测量电阻抗和相位。可以通过消融控制台291中的软件算法来计算阻抗谱，以表征输送电流所通过的阻抗监测电极附近的组织。与正常组织相比，与消融的癌组织相比，可以表征组织以识别癌组织。可选地或可替代地，如图15所示，除近侧电极237之外，消融导管可以具有定位在消融电极234远端的第三电极537。设备的其他部件可以类似于图3中所示的实施例，并且标注除了第三电极537之外的其他编号维持与图3中的相同。在图15中，第三电极537可以定位在目标肿瘤80的第一侧（例如，远侧），而近侧电极237定位在肿瘤80的第二侧（例如，近侧），其可以将消融电极234定位在两个阻抗监测电极237和537之间，例如在肿瘤80内。在这种配置中，在电极237和537之间通过用于监测阻抗和相位的电流可以直接通过肿瘤80，如虚线540所示。
[0316]
系统控制算法的实施例该系统可以使用冲洗消融元件的各种装置。可以使用蠕动泵、输液泵、膨胀器/收缩器。在不限制本发明范围的情况下，在蠕动泵的情况下，可以通过控制泵头的旋转速度来间接控制冲洗流速。校准泵以产生将其旋转速度转换为冲洗量的系数。例如，20
‑
100 rpm范围内的转速可用于产生2
‑
10 ml/min 范围内的流速。在本实例中，从转速转换为冲洗量的转换系数为.1 ml/min/rpm。
[0317]
代替流速，控制器可以控制高渗溶液（或上述任何其他水溶液）的推注量。例如，10 ml的推注量相当于激活5分钟的2 ml/min的冲洗速率。可使用高达60 ml的推注量。
[0318]
以下是泵控制算法的实施例的描述，该算法可以是存储在消融控制台291中的软件292的一部分，用于控制泵294以将导电流体从导电流体供应源293输送到导管220、255、270（图11）。该算法可用于在启动阶段和消融阶段期间操作泵以将温度维持在目标范围内。
所述温度可以由消融电极234中的温度传感器测量并且可以代表组织温度。所述温度还可以代表电极温度或接触消融电极的导电流体的温度。与本领域公知的比例积分微分（pid）类型的控制不同，本发明控制泵流量的三个目标是将所述温度维持在已知治疗有效的范围内，避免突然的阻抗和温度升高以及优化注入患者肺部的高渗量。例如，如果温度达到治疗范围内的水平，pid控制器通常会决定将流速控制在基本恒定或窄的范围内。相反，即使所述温度已经达到其目标范围，根据本发明的控制器也控制低流速值和高流速值之间的流速。因此，根据本发明的控制器有意将流速可变性引入系统，目的是在有效操作范围内最小化注入的高渗盐水的总量。本领域技术人员可以决定使用斜坡流速，而不是固定的低
‑
高流速。不是增加流速，例如，从低值到高值，而是可以采用逐渐增加。类似地，可以采用各种预测算法来控制流速。如果系统感测到温度迅速升高，则可以根据预期温度升高将流速调高，从而避免过热情况。同样，如果系统感测到温度快速下降，它可以将流速降低到较低的速率，从而避免较大的温度波动。还可以通过使用响应于误差值（即实际流速和设定流速之间的差异）的非线性流速调整来使用修改后的pid算法。如果受控参数是高渗盐水推注量，则可以使用相同的控制概念。
[0319]
每次从消融控制台接收到新的阻抗或温度数据输入时，泵控制算法都会运行。阻抗输入可能以40毫秒的间隔到达。温度数据输入可能以10毫秒的间隔到达。在图16a中所示的流程图中示出了该算法，并且在图16b、图16c和图16d中更详细地说明。泵控制算法的输出是指令流速。此外，该算法可以做出与管理过热或高阻抗情况相关的决定。在这种情况下，可能会暂时调低功率，以使温度和阻抗恢复到正常范围内。可替代地，如果过热或高阻抗状况持续预定的持续时间，则算法可以决定终止能量的输送。如果它与之前的指令流速不同，则向泵发送新的流速请求。重要的是，应当注意，一旦出现过热或过阻抗情况，本发明的算法方面不会立即关闭射频传输。相反，该算法试图通过最佳地调节高渗盐水的流速来纠正这种情况。
[0320]
在框610中，算法计算是否需要调整高流速和过热流速设置。
[0321]
在计算设置调整后，算法运行主泵控制状态机，框611。状态机选择三个流速之一发送到泵：低流速、高流速和过热/过阻抗流速。此外，冷却前和冷却后流速可分别用于增强气道
‑
电极电接触以及在消融后冷却气道的目的。然而，状态机的输出是数值，单位为ml/min，而不是枚举。当状态机选择一个流速时，它输出与该流速对应的当前设置。例如，如果状态机选择过热/过阻抗流速并且过热/过阻抗流速的当前设置为6 ml/min，则状态机输出6 ml/min。为简单起见，本文的描述针对过热和过阻抗情况使用相同的流速。在不脱离本发明的精神的情况下，可以使用不同的过热和过阻抗流速值。这将称为状态机（sm）命令的流速。
[0322]
如果温度或阻抗超过相应的过热或过阻抗阈值，控制器可以命令泵将流速增加到过热或过阻抗流速值。通过这样做，系统试图防止组织过热或高渗盐水沸腾。一旦流速增加到这些更高的水平，控制器可能会决定将其维持在这样的水平一段时间，即使过热或过阻抗情况已经消除。通过这样做，控制器试图减少再次发生过热或过阻抗情况的机会。
[0323]
举例来说，如果计算设置调整部分确定需要更改流速设置，则调整指令流速以匹配新设置，框613。例如，假设在算法开始时，高流速=2 ml/min，过热流速=6 ml/min。然后假设计算设置调整部分计算的待定设置为：高流速=4 ml/min，过热流速=8 ml/min。如果状态
机（sm）指令流速为2 ml/min（高流速的当前值），则此处将指令流速调整为4ml/min（高流速的新值）。另一方面，如果sm指令流速等于低流速，则此处不会修改，因为低流速设置不会动态更改。此部分的输出将称为指令流速。这是被发送来控制泵的内容。通常，当温度超过t_高阈值时，状态机的元件611、612、613和614将流速控制为高流速。相反，当温度低于t_低阈值时，图16a中的相同元件将流速控制为低流速。可以由控制器/状态机自动调整高流速和低流速水平，或者由用户手动调整。例如，如果控制器确定高流速水平在一段时间后（可以手动或自动编程）对于将所述温度降低到低于t_低的水平无效，则控制器可以自动将高流速增加到更高的速率从而使冷却变得更有效。相反，当冷却非常有效时，控制器可能会决定将高流速降低到更低水平，以尽量减少注入的高渗盐水的量。这些细节如图16b所示。相同的概念适用于控制低流速和过热/过阻抗流速。分别在图16d和图16e中描述了过热和过阻抗状态机。
[0324]
然后，将待定设置更改（如果有的话）广播到系统的其余部分，框614。新设置将立即反映在用户界面中的高流速和过热流速选值框中。
[0325]
图16b中示出了计算待定流速设置调整610和611（图16a）的步骤的更详细视图。设置调整算法分为三个部分，具体取决于测量温度是<t_低620、介于t_低和t_高621之间，还是>=t_高622。例如，如果温度<t_低，因为系统先前已达到过热状态但过热流有效地使温度返回到低于t_低，623，则状态机决定增加流速设置，624。基本原理是：如果高流速更高，则可避免进入过热温度范围。如果温度>=t_高但高流速时间>=高流速最大持续时间625，则状态机决定当前高流速在使温度返回到t_低方面无效，625。因此，流速设置增加，626。如果温度<t_高，但在足够长的时间内没有降低到低于t_低（即在t_低和t_高之间停留的时间太长），状态机判定当前的高流速无效，627。因此，流速设置增加，628。否则流速设置不增加629。例如，可以使用以下设置：t_低=85℃，t_高=95℃，流速_低=0 ml/min，流速_高=4 ml/min，流速_高_时间=5秒。可以使用具有同等功效的其他值，例如，t_低可以在60℃至95℃的范围内；t_高可能在75℃至105℃的范围内；流速_低可以在0至5 ml/min的范围内；流速_高可以在2至16 ml/min的范围内；流速_高_时间可以在1至30秒的范围内。当当前流速非常有效时，相同的概念，但相反，可以应用于减小流速。通过这样做，输注的高渗盐水的总量被优化。在不脱离本发明精神的情况下，本领域技术人员可以采用其他阈值。
[0326]
图16c更详细地说明了系统的整体状态机。状态机中的四个状态包括：闲置630、冷却前631、正常冷却632和冷却后633。实线箭头表示状态之间的转换。导致转换的条件显示为直接写在箭头上的文本。例如，转换“超出正常冷却时间”634表示当正常冷却状态持续时间超过正常冷却时间设置时，状态机转换到“冷却后”状态633。具有小圆圈的附加到转换的框表示当状态机经历转换时进行的动作。例如，含有文本“关闭射频功率”的转换动作框635指示当状态机从正常冷却632转换到冷却后633时，射频功率被关闭。
[0327]
正常冷却状态632是状态机中最复杂的状态。其细节如图16a和图16b所示。在这种状态下，系统将射频能量输送到导管。每次运行正常冷却状态时，它还会检查过热637（图16d）和过阻抗638（图16e）状况。在简单的温度控制子操作636期间，如果温度太高，则增加流速；如果太低，流速会降低。然而，如果子状态机636确定温度或阻抗已经达到过热或过阻抗条件，则它分别调用子状态机637和638。如果调用温度状态机子操作637，则状态机执行更精细的计算并且在温度超过t_过热时负责指令过热流速。例如，t_过热可设置为105℃，
过热_流速可等于12 ml/min，但也可以考虑其他值。例如，t_过热可在85至115℃的范围内；过热_流速可在4至14 ml/min的范围内。由于此状态机在简单温度控制636之后运行，因此它可以覆盖其结果。如果温度超过t_过热时间过长，它也可以中止治疗。该温度状态机的更多细节如图16d所示。类似地，如果636检测到过阻抗状况并调用阻抗状态机子操作638，则状态机基于测量的单极阻抗改变泵流速。其目标是增加流速，以维持阻抗<z_高。例如，z_高可以设置为600ω，过_阻抗_流速=12 ml/min，但其他值也可以同等使用。例如，z_高可有效地在300
‑
1500ω的范围内。参数过_阻抗_流速可同样有效地在6
‑
20 ml/min的范围内。由于该语句在温度状态机637之后执行，它可能会覆盖温度状态机的结果以增加流速。然而，它不会以较低的流速覆盖。该阻抗状态机的更多细节如图16e所示。
[0328]
图17a示出了图16a至图16e中呈现的状态图的实现的结果，其中温度505和流速506相对于时间绘制。射频消融能量在5秒时以60 w的恒定功率启动，持续2分钟。在此之前，在冷却前阶段的0秒和5秒之间，泵以5 ml/min的流速打开，这会启动系统，并通过消融电极将少量高渗盐水输送到气道中。在5秒时进入正常冷却状态，开始输送射频（即功率从0增加到60 w），流速为0，并启动正常冷却计时器。温度迅速升高并达到95℃的上限阈值（t_高）。控制器将流速设置为4 ml/min。最初，4 ml/min是有效的，因为温度下降到低于85℃的t_低。因此，在此特定实例中，流速被设置回0 ml/min的低流速。然后温度再次开始升高并超过t_高。结果，流速再次设置为4 ml/min的高流速。然而，考虑到在一段时间后，大约4 ml/min的速度无法使温度降低到低于85℃的t_低，流速_高_时间（在本实例中设置为5秒），其大于等于最大持续时间，控制器将高流速增加到6 ml/min并重置高流速时间。同样，在5秒流速_高_时间后，高流速（设置为6 ml/min）在使温度降低到低于t_低方面仍然无效，控制器将高流速增加到8 ml/min。这种新的8 ml/min高流速值可有效降低温度。因此，在温度降至低于85℃的t_低之后，控制器将流速设置为低流速（在本实例中为0 ml/min）。更详细地回顾上述内容，导电流体的流动导致温度低于在大约8秒时看到的85℃的下限阈值（t_低）以下。参考图16b，在这种情况下，温度<=t_低620，因此流速变为0。随着温度升高，流速维持在0 ml/min，但低于t_高。在大约10秒时，温度达到上限阈值（t_高），触发流速变为4 ml/min的过热流速，持续5秒（高流速最小持续时间）。5秒后，温度不<=t_低且不>=t_高621且当前4 ml/min的高流速无法使温度低于t_低627，因此流速增加628至6 ml/min，并且高流速时间重置为0秒。此6 ml/min的新流速应用5秒，并且温度再次不<t_低且不>=t_高627，因此这次流速再次增加到8 ml/min。在达到5秒的高流速时间之前，温度达到下限阈值（t_低），因此流速降至0 ml/min并维持此速率，直到温度升高并达到大约28秒时看到的上限阈值。当前8 ml/min的流速被触发并运行5秒。同样，由于温度没有以8 ml/min的速度下降到低于t_低，因此流速增加到10 ml/min。在5秒结束之前，温度达到t_低，因此流速降至0 ml/min。在大约43秒时，温度达到t_高，因此当前10 ml/min的流速再触发5秒，此时流速增加到12 ml/min，因为10 ml/min无法将温度降至t_低。在大约51秒时温度达到t_低，因此流速变为0。当流速为0 ml/min时，温度再次上升，在大约57秒时达到t_高，触发当前12 ml/min流速，5秒后流速被确定为有效，因此维持12 ml/min直到温度在大约70秒时达到t_低。流速下降到0 ml/min，当温度在大约76秒时达到t_高，当前12 ml/min的流速被触发。该流速设法有效降低温度并将其维持在t_高和t_低之间，直到大约115秒，此时温度达到t_低且流速设置为0。在此实例中，虽然超过了5秒的流速_高_时间，但流速并未进一步增加，因为12 ml/min
被编程为允许的最大高流速水平。本领域技术人员可以使用其他最大水平。在大约122秒后，温度再次达到t_高，因此流速设置为12 ml/min。在125s时，正常冷却计时器结束，射频功率关闭，当进入冷却后阶段时，流速设置为0。图17b显示了功率逐渐增加时的系统行为。不是应用功率阶跃（例如0至60 w），在图17b中，功率从40 w逐渐增加到大约75 w的稳定值。在这样的控制场景中，第一个30秒的功率可以维持在40 w，然后在接下来的30秒内增加到50 w，依此类推，直到达到目标最大功率水平。此类功率控制算法的优点源于减少组织爆裂或组织空洞的可能性。组织爆裂和空洞都代表着潜在的安全问题，因为它们可能导致气胸。
[0329]
上述和/或要求保护的系统、导管和设备可以使用至少一个控制器。该控制器可包括具有存储器（或多个存储器）的数字处理器（cpu）、模拟类型电路、或一个或多个数字处理单元与一个或多个模拟处理电路的组合。在本说明书和权利要求中，表示控制器被“配置”或“编程”以执行某些步骤。这实际上可以通过允许配置或编程控制器的任何方式来实现。例如，在控制器包括一个或多个cpu的情况下，一个或多个程序存储在适当的存储器中。当控制器执行含有指令的一个或多个程序时，该指令使控制器执行与控制器相关的描述和/或要求保护的步骤。可替代地，如果控制器是模拟类型的，则控制器的电路被设计成包括在使用中被配置为处理电信号的电路，从而然后执行本文公开和/或要求保护的控制器步骤。
[0330]
虽然本文公开了本发明的至少一个示例性实施例，但应当理解，修改、替换和替代对于本领域普通技术人员来说是显而易见的，并且可以在不脱离本发明内容的范围的情况下做出。本发明旨在涵盖示例性实施例的任何修改或变化。此外，在本发明中，术语“包括”或“包括”不排除其他元件或步骤，术语“一个”或“一个”不排除复数，术语“或”表示其中之一或两者。此外，已描述的特征或步骤也可以与其他特征或步骤组合使用并且以任何顺序使用，除非公开或上下文另有暗示。本发明在此通过引用并入其要求受益或享有优先权的任何专利或申请的完整公开内容。