紧凑传送的肺部治疗系统和改善肺部功能的方法
阅读：293发布：2022-07-10
专利汇可以提供紧凑传送的肺部治疗系统和改善肺部功能的方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种包括用于传送至患者第一气道的紧凑型配置的 肺 部 治疗 系统。所述肺部治疗系统的 能量 传送系统向第一气道的气道壁内或者沿着第一气道的气道壁的靶组织传送能量以降低远离第一气道的第二气道内的气道阻 力 。肺部治疗系统至少通 过热 力学冷却、在肺部冷却系统内循环液体冷却剂以及遮蔽部分能量传送系统中的一种来保护位于靶组织和能量传送系统之间的第一气道的气道壁内的组织。，下面是紧凑传送的肺部治疗系统和改善肺部功能的方法专利的具体信息内容。
1.一种肺部治疗系统，其包括：
热力学冷却的治疗棒，所述治疗棒包括
带有暴露的接触面的电极，以及
经配置用于冷却电极附近的组织的热力学冷却装置，
其中，所述棒经配置用于呈现传送配置和治疗配置，在传送配置中所述棒呈现缩减的外形以用于通过长型装置的传送腔，在治疗配置中包含电极的至少一部分棒大体上周向延伸。
2.如权利要求1所述的肺部治疗系统，其中，热力学冷却装置包括位于治疗棒内的返回腔和供应腔，所述供应腔在其远端包括喷嘴，使得当冷却剂被供应到供应腔、通过喷嘴并释放到治疗棒内的返回腔的时候，治疗棒经历迅速的降温。
3.如权利要求1所述的肺部治疗系统，其中，所述冷却剂为气体。
4.如权利要求1所述的肺部治疗系统，其中，所述电极经配置用于呈现在传送配置中的缩减的外形。
5.如权利要求1所述的肺部治疗系统，其中，所述电极通过电绝缘、导热材料被部分遮蔽。
6.如权利要求1所述的肺部治疗系统，其还包括经配置用于将电极接触面靠着患者气道壁的内表面并置的并置构件。
7.如权利要求6所述的肺部治疗系统，其中，所述并置构件至少部分通风，使得当并置构件在气道中充分展开时不会完全阻塞气道。
8.如权利要求7所述的肺部治疗系统，其中，所述并置构件为可展开的篮、金属丝笼或支架。
9.如权利要求6所述的肺部治疗系统，其中，所述并置构件为与冷却剂供应源流体连通的可膨胀构件。
10.如权利要求9所述的肺部治疗系统，其中，所述返回腔与可膨胀构件流体连通。
11.如权利要求10所述的肺部治疗系统，其中，所述可膨胀构件包括比返回舱更大的体积，使得当冷却剂从返回腔进入可膨胀构件的时候，可膨胀构件经历迅速的降温。
12.如权利要求9所述的肺部治疗系统，其中，在能量传送过程中所述冷却剂在并置构件中保持静止，并置构件相对于治疗棒进行安置以便随着治疗棒被热力学冷却而被动地冷却，且其中并置构件的尺寸使得当电极向靶组织传送能量时，保护位于气道壁内的靶组织和气道壁内表面之间的气道壁组织免于永久损伤。
13.如权利要求9所述的肺部治疗系统，其中，所述并置构件与冷却剂供应腔和冷却剂返回腔流体连通，使得当将能量从电极传送至气道壁内的靶组织时，并置构件被配置为能被主动地冷却。
14.如权利要求1所述的肺部治疗系统，其还包括安置在电极附近的可膨胀冷却构件，其中，所述冷却构件与冷却剂供应腔流体连通，并且冷却构件的尺寸使得当电极向靶组织传送能量时，冷却和保护位于气道壁内的靶组织和气道壁内表面之间的气道壁组织免于永久损伤。
15.如权利要求14所述的肺部治疗系统，其中，所述冷却构件配置为用冷却剂填充，在能量传送过程中冷却剂在冷却构件内保持静止，当所述治疗棒被热力学冷却时冷却构件被动地冷却。
16.如权利要求14所述的肺部治疗系统，还包括经配置用于将冷却构件和电极接触面靠着气道壁内表面以充分展开的状态并置的并置构件。
17.如权利要求16所述的肺部治疗系统，其中，所述并置构件为可膨胀构件，其与第二冷却剂供应腔和冷却剂返回腔流体连通，使得并置构件被配置为通过循环所述冷却剂而持续不断地冷却。
18.肺部治疗系统，其包括：
包含冷却剂供应腔和冷却剂返回腔的长型构件；
可收缩和可展开的流体供应通道，所述流体供应通道与冷却剂供应腔流体连通；
可收缩和可展开的冷却构件，所述冷却构件比流体供应通道更顺应，所述冷却构件与冷却剂供应通道和冷却剂返回腔流体连通，使得供应给冷却剂供应腔的冷却剂连续地穿过冷却剂供应通道和冷却构件；以及
能量传送部分。
19.如权利要求18所述的肺部治疗系统，其中，流体供应通道包括内腔壁，所述内腔壁在第一压力下不经可塑性变形而扩张成预先确定的形状，所述冷却构件包括可塑性变形的顺应性冷却室壁，从而其在第二压力下不能有弹性地回弹到之前的形状，所述第二压力低于所述第一压力。
20.如权利要求18所述的肺部治疗系统，其中，所述能量传送部分包括至少一个可收缩和可展开的至少部分地围绕部分流体供应通道的电极。
21.如权利要求20所述的肺部治疗系统，其中，在展开状态时电极顺应为约直径10mm～
20mm的气道的形状。
22.如权利要求20所述的肺部治疗系统，其中，所述电极可放射状地从展开的配置收缩成收缩的配置，其中降低了电极的总体径向尺寸。
23.如权利要求20所述的肺部治疗系统，其中，所述电极包括涂覆于流体供应通道外表面的一或多个膜或涂层。
24.如权利要求23所述的肺部治疗系统，其中，所述一或多个膜或涂层由金属、导电聚合物或其它适合的由沉积工艺形成的材料制成。
25.如权利要求24所述的肺部治疗系统，其中，所述一或多个膜或涂层包含至少部分的银墨、银胶或金胶。
26.如权利要求23所述的肺部治疗系统，其中，所述电极和流体供应通道的组合尺寸包括当充分展开时有助于定位在气道内相邻软骨环之间的外径。
27.如权利要求26所述的肺部治疗系统，其中，所述外径充分展开时为约1.5mm～约
3mm。
28.如权利要求22所述的肺部治疗系统，其中，所述电极包括涂覆于流体供应通道外表面的一或多个膜或涂层，所述电极和流体供应通道可收缩成结合流体供应通道和电极的双重壁的厚度。
29.如权利要求22所述的肺部治疗系统，其中，收缩状态的流体供应通道和电极的总厚度范围为约0.03mm～约0.07mm。
30.如权利要求18所述的肺部治疗系统，其中，配置所述流体供应通道和冷却构件，使得当流体供应通道和冷却构件处于展开状态时，流体供应通道围绕部分冷却构件周向延伸。
31.如权利要求30所述的肺部治疗系统，其中，当流体供应通道处于展开状态时，所述电极为长型并周向延伸。
32.如权利要求31所述的肺部治疗系统，其中，当流体供应通道处于展开状态时，使所述电极大小完全匹配处在气道内两个相邻软骨环之间。
33.如权利要求18所述的肺部治疗系统，还包括配置在冷却剂供应腔和冷却构件之间的节流阀。
34.如权利要求33所述的肺部治疗系统，其中，所述节流阀经配置用于将冷却剂供应腔维持在第一压力，将冷却构件维持在第二压力。
35.如权利要求34所述的肺部治疗系统，其中，所述第一压力高于第二压力20～70psi。
36.如权利要求24所述的肺部治疗系统，其中，所述第一压力高于第二压力40～70psi。
37.如权利要求33所述的肺部治疗系统，其中，所述节流阀经配置用于引发沿冷却室壁的湍流。
38.如权利要求37所述的肺部治疗系统，其中，所述节流阀包括至少一个通向冷却室壁的出口。
39.如权利要求18所述的肺部治疗系统，其中，所述供应腔在返回腔内部延伸。
40.如权利要求39所述的肺部治疗系统，其中，所述供应腔与返回腔同轴。
41.如权利要求18所述的肺部治疗系统，其中，所述供应腔和返回腔共享至少一个共同的壁。
42.如权利要求18所述的肺部治疗系统，其中，所述供应腔小于1/4大小的返回腔。
43.如权利要求18所述的肺部治疗系统，其中，所述可展开构件包括中央支撑轴，所述中央支撑轴从可展开构件的近端向远端延伸。
44.如权利要求18所述的肺部治疗系统，其中，所述冷却构件为薄壁气球，其由高顺应性材料成。
45.如权利要求44所述的肺部治疗系统，其中，所述高顺应性材料为聚氨酯、尼龙、聚醚嵌段酰胺(Pebax)或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)中的一种。
46.如权利要求44所述的肺部治疗系统，其中，所述气球包括当泄气时约1mm～约3mm的最大收拢直径，并包括当充气时约10mm～约20mm的最大膨胀直径。
47.如权利要求44所述的肺部治疗系统，其中，所述气球包括至少热狗形、卵形或圆柱形中一种的膨胀形状。
48.如权利要求18所述的肺部治疗系统，其中，所述流体供应通道为管子，其从长型构件至少部分围绕着冷却构件的周长延伸至冷却构件的远端。
49.如权利要求18所述的肺部治疗系统，其中，所述流体供应通道的横截面为卵形。
50.如权利要求49所述的肺部治疗系统，其中，配置所述流体供应通道和冷却构件，使得当流体供应通道和冷却构件膨胀时，冷却构件围绕流体供应通道处于紧密的共形接触状态。
51.如权利要求18所述的肺部治疗系统，其中，所述流体供应通道包括每当流体供应通道膨胀至相对高的操作压力但未变形时，扩张至可重复形状的材料。
52.如权利要求51所述的肺部治疗系统，其中，所述流体供应通道包括热处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、尼龙、聚乙烯(PE)或聚醚嵌段酰胺(Pebax)中的至少一种。
53.如权利要求51所述的肺部治疗系统，其中，所述流体供应通道在完全膨胀状态时维持稍许可弯曲性，以便顺应直径为约10mm～约20mm的气道的气道壁内表面。
54.一种肺部治疗系统，其包括：
治疗棒，所述治疗棒包括经配置用于向患者的气道壁传送能量的电极；以及可展开构件，在传送状态时所述治疗棒向可展开构件的远端以外轴向延伸，且所述治疗棒可从传送状态活动至展开状态，其中，包括电极的治疗棒的可展开部分围绕可展开构件的周向延伸。
55.如权利要求54所述的肺部治疗系统，其中，使所述可展开构件和治疗棒的尺寸满足可从柔性支气管镜的工作通道传送。
56.如权利要求55所述的肺部治疗系统，其中，所述工作通道的直径范围为约1.0mm～约6.0mm。
57.如权利要求54所述的肺部治疗系统，还包括流体传送导管，所述流体传送导管从可展开构件延伸至治疗棒，所述流体传送导管包括各自与治疗棒流体连通的供应腔和返回腔。
58.如权利要求57所述的肺部治疗系统，其中，所述可展开构件与第一冷却剂供应源流体连通，所述第一冷却剂供应源独立于结合到流体传送导管供应腔的第二冷却剂供应源。
59.如权利要求57所述的肺部治疗系统，其中，所述可展开构件与流体传送导管的返回腔流体连通。
60.如权利要求54所述的肺部治疗系统，其中，所述可展开部分在传送状态时通常为直线形，而在展开状态时通常为圆弧，所述圆弧具有通常与可展开构件的纵轴平行的轴。
61.如权利要求60所述的肺部治疗系统，其中，可展开部分在传送状态时远离可展开构件的远端，在展开状态时接近可展开构件的远端。
62.如权利要求54所述的肺部治疗系统，其中，可展开构件与治疗棒固定结合。
63.如权利要求54所述的肺部治疗系统，其中，可展开部分在展开状态时预成形，在传送状态时可被约束，当不被约束时可展开部分有弹性地从传送状态活动至展开状态。
64.如权利要求1所述的肺部治疗系统，其中，所述治疗棒包括热力学冷却装置。
65.一种治疗对象的方法，其包括：
将能量传送装置置于对象的气道内；然后
在第一个位置将能量传送装置靠着气道壁内表面并置，使得能量传送装置的电极大体上被置于两个相邻软骨环之间的空间内；然后
用能量传送装置向对象施用第一治疗；然后
将能量传送装置重新置于第二位置，其中电极大体上位于两个软骨环之间；然后在第二个位置将能量传送装置靠着气道壁内表面并置；然后
用能量传送装置向对象施用第二治疗。
66.如权利要求65所述的治疗对象的方法，还包括至少部分放松能量传送装置的并置，使得所述电极在施用第一治疗之后且在重新定位能量传送装置之前，维持位于两个软骨环之间。
67.如权利要求65所述的治疗对象的方法，其中，所述第一和第二治疗包括在气道壁内产生损伤。
68.如权利要求67所述的治疗对象的方法，其中，所述损伤在周向上重叠。
69.如权利要求68所述的治疗对象的方法，还包括施用额外的治疗以制造围绕至少气道壁一半周长的大体上连续的周向损伤。
70.如权利要求66所述的治疗对象的方法，其中部分放松能量传送装置的并置包括降低供应给可膨胀的并置构件的流体供应压力，所述的可膨胀的并置构件在治疗过程中将能量传送构件靠着气道壁内表面并置。
71.如权利要求70所述的治疗对象的方法，其中，降低供应压力包括暂时停止液体流向可膨胀的并置构件。
72.如权利要求66所述的治疗对象的方法，其中，所述施用第一和第二治疗各包括向气道的气道壁内或沿着气道的气道壁的靶组织传送能量。
73.如权利要求72所述的治疗对象的方法，其中，传送所述能量从而降低比所述气道更高一代气道的远端气道中的气道阻力。
74.如权利要求72所述的治疗对象的方法，其中，所述靶组织包含位于气道壁内表面外至少3mm处的神经组织。
75.如权利要求72所述的治疗对象的方法，其中，所述靶组织包含沿气道外壁分布的神经干。
76.如权利要求72所述的治疗对象的方法，其中，所述施用第一和第二治疗各包括保护气道壁内位于靶组织和气道壁内表面之间的组织。
77.如权利要求76所述的治疗对象的方法，其中，保护所述组织包括热力学冷却能量传送装置。
78.如权利要求76所述的治疗对象的方法，其中，保护所述组织包括通过能量传送装置向对象循环经外部冷却的液体冷却剂。
79.如权利要求65所述的治疗对象的方法，其中，在第一和第二位置将能量传送装置靠着气道壁内表面并置包括拉伸和薄化两个软骨环之间的气道壁组织。
80.如权利要求66所述的治疗对象的方法，其中，所述第一和第二治疗各自造成横跨至少一个气道壁周长的1/16延伸的连续损伤。
81.如权利要求66所述的治疗对象的方法，其中，所述第一和第二治疗各自造成横跨至少一个气道壁周长的1/12延伸的连续损伤。
82.如权利要求66所述的治疗对象的方法，其中，所述第一和第二治疗各自造成横跨至少一个气道壁周长的1/8延伸的连续损伤。
83.如权利要求66所述的治疗对象的方法，其中，所述第一和第二治疗各自造成横跨至少气道壁周长的一半延伸的连续损伤。
84.如权利要求65所述的治疗对象的方法，其中，将能量传送装置重新置于第二位置包括将电极从第一位置旋转至第二位置，同时所述电极完全维持在两个软骨环之间。
85.一种治疗对象的方法，其包括：
将能量传送装置置于对象的气道内；然后
将能量传送装置靠着气道壁内表面并置，使得能量传送装置被置于相对于两个相邻软骨环的位置；然后
用能量传送装置向对象施用治疗。
86.如权利要求85所述的治疗对象的方法，其中，向对象施用治疗包括用能量传送装置的单次能量应用大体上治疗所述气道壁的整个周长。
87.如权利要求85所述的治疗对象的方法，其中，施用治疗包括向气道壁传送超声波能量从而破坏沿气道壁延伸的神经的神经活动。
88.如权利要求85所述的治疗对象的方法，其中，施用治疗包括向气道壁传送微波能量从而破坏沿气道壁延伸的神经的神经活动。
89.如权利要求85所述的治疗对象的方法，其中，施用治疗包括向气道壁传送射频能量从而破坏沿气道壁延伸的神经的神经活动。
90.如权利要求85所述的治疗对象的方法，其中，施用治疗包括向气道的气道壁内或者沿着气道的气道壁的靶组织传送能量。
91.如权利要求90所述的治疗对象的方法，其中，传送所述能量从而降低比所述气道更高一代气道的远端气道中的气道阻力。
92.如权利要求90所述的治疗对象的方法，其中，所述靶组织包含位于气道壁内表面外至少3mm处的神经组织。
93.如权利要求90所述的治疗对象的方法，其中，所述靶组织包含沿气道外壁分布的神经干。
94.如权利要求90所述的治疗对象的方法，其中，所述施用治疗包括保护气道壁内位于靶组织和气道壁内表面之间的组织。
95.如权利要求94所述的治疗对象的方法，其中，保护所述组织包括通过能量传送装置向患者循环经外部冷却的液体冷却剂。
96.一种热力学冷却的能量传送装置，其包括：
消融组件，所述消融组件包括
经配置用于输出能量以消融支气管树的靶组织的能量传送系统；
置于能量传送系统的一部分内的焦耳汤姆逊冷却系统；
可从收缩状态活动至展开状态以将能量传送系统置于相对于支气管树的气道壁位置的可展开并置元件；以及
结合至消融组件的长型轴，通过该轴，冷却剂可流动至焦耳汤姆逊冷却系统。
97.如权利要求96所述的热力学冷却的能量传送装置，其中，可展开并置元件包括可膨胀的构件。
98.如权利要求96所述的热力学冷却的能量传送装置，还包括与可展开并置元件流体连通的流体供应源。
99.如权利要求98所述的热力学冷却的能量传送装置，其中，所述流体供应源向可展开并置元件提供气体以使可膨胀的构件膨胀，并使得能量传送系统的组织接触部分与支气管树的气道壁接触。
100.如权利要求98所述的热力学冷却的能量传送装置，其中，所述流体供应源向可展开并置元件提供液体冷却剂给以使可膨胀的构件膨胀，并使得能量传送系统的组织接触部分与支气管树的气道壁接触。
101.如权利要求96所述的热力学冷却的能量传送装置，还包括与可展开并置元件流体连通的流体输入管线和流体输出管线，从而使得第二冷却剂通过可膨胀的构件循环。
102.如权利要求96所述的热力学冷却的能量传送装置，其中，可展开并置元件包括可展开的篮或支架。
103.如权利要求96所述的热力学冷却的能量传送装置，还包括与能量传送系统相邻的可收缩的冷却室，所述的可收缩的冷却室经配置用于接收第二冷却剂，其在能量传送过程中通过冷冻的冷却系统而被冷却。
104.如权利要求103所述的热力学冷却的能量传送装置，其中，所述可收缩的冷却室被置于可展开并置元件和能量传送系统之间。
105.如权利要求104所述的热力学冷却的能量传送装置，其中，至少部分可收缩的冷却室被置于消融组件的外表面，从而为支气管树的气道壁提供直接冷却。
106.如权利要求103所述的热力学冷却的能量传送装置，其中，所述可收缩的冷却室与输入内腔和输出内腔流体连通，所述输入内腔和输出内腔各自分别贯穿长型轴而延伸，从而使得在消融组件展开过程中第二冷却剂进行循环。
107.如权利要求96所述的热力学冷却的能量传送装置，其中，所述可展开并置元件包括第一膨胀室和第二膨胀室，其中第一膨胀室与第一流体供应源流体连通，第二膨胀室与第二流体供应源流体连通。
108.如权利要求107所述的热力学冷却的能量传送装置，其中，所述第一膨胀室被安置为至少部分地围绕能量传送系统，并安置在第二膨胀室和能量传送系统之间。
109.如权利要求108所述的热力学冷却的能量传送装置，其中，所述第一流体供应包括液体冷却剂，所述第二流体供应包括气体。
110.如权利要求96所述的热力学冷却的能量传送装置，其中，所述焦耳汤姆逊冷却系统包括传送通道、节流装置和返回通道。
111.如权利要求96所述的热力学冷却的能量传送装置，其中，所述能量传送系统包括至少一个经配置用于向气道壁传送射频能量的电极。
112.如权利要求96所述的热力学冷却的能量传送装置，其中，所述能量传送系统包括至少一个经配置用于向气道壁传送超声波能量的传感器。
113.如权利要求96所述的热力学冷却的能量传送装置，其中，所述能量传送系统包括至少一个经配置用于向气道壁传送微波能量的天线。
114.一种治疗对象的方法，其包括：
在气道内放置传送装置的消融组件；
从消融组件的电极传送能量以破坏神经干的神经组织，从而减弱了传递给部分支气管树的神经系统信号；以及
通过使流体经历焦耳汤姆逊效应，热力学冷却消融组件的电极。
115.如权利要求114所述的方法，其中，热力学冷却消融组件的电极包括从液态到气态的相变。
116.如权利要求114所述的方法，其中，热力学冷却消融组件的电极包括在高压下将气体传送至具有电极的内管，并推动气体穿过节流阀进入电极的膨胀室。
117.如权利要求114所述的方法，其中，热力学冷却所述电极包括将电极冷却至非冰点温度，所述非冰点温度高于那些通常用于低温损伤组织或导致程序性细胞死亡的温度。
118.如权利要求117所述的方法，其中，热力学冷却电极包括将电极的温度降至高于-2℃且低于5℃。
119.如权利要求114所述的方法，还包括被动冷却与电极相邻的可膨胀的元件。
120.如权利要求114所述的方法，还包括用并置构件使得消融元件与气道壁紧密接触。
121.如权利要求120所述的方法，其中，使得消融元件与气道壁紧密接触包括用液体使并置构件膨胀。
122.如权利要求120所述的方法，其中，使得消融元件与气道壁紧密接触包括用气体使并置构件膨胀。
123.如权利要求114所述的方法，其中，热力学冷却消融组件的电极包括被动冷却与电极相邻的充满流体的构件。
124.如权利要求123所述的方法，其中，与电极相邻的充满流体的构件维持靠着气道壁并置，以防止电极和神经组织之间的组织受损害。
125.一种治疗对象的方法，其包括：
在气道内放置传送装置的消融组件；
从消融组件的电极传送能量以破坏神经干的神经组织，从而减弱了传递给部分支气管树的神经系统信号；以及
通过使流体经历焦耳汤姆逊效应，热力学冷却气道壁。
126.如权利要求125所述的方法，其中，热力学冷却气道壁包括从液态到气态的相变。
127.如权利要求125所述的方法，其中，热力学冷却气道壁包括在高压下将气体传送至内管，并推动气体穿过节流阀进入膨胀室。
128.如权利要求125所述的方法，其中，热力学冷却气道壁包括将气道壁冷却至非冰点温度，所述的非冰点温度高于那些通常用于低温损伤组织或导致程序性细胞死亡的温度。
129.如权利要求128所述的方法，其中，热力学冷却气道壁包括将电极的温度降至高于-2℃且低于5℃。
130.如权利要求125所述的方法，还包括被动冷却与电极相邻的可膨胀的元件。
131.如权利要求125所述的方法，其中，所述消融组件包括至少一个经配置用于向气道壁传送射频能量的电极。
132.如权利要求125所述的方法，其中，所述消融组件包括至少一个经配置用于向气道壁传送超声波能量的传感器。
133.如权利要求125所述的方法，其中，所述消融组件包括至少一个经配置用于向气道壁传送微波能量的天线。
134.一种热力学冷却的能量传送系统，其包括：:
经配置用于输出能量以消融支气管树的靶组织的能量传送系统，所述能量传送系统具有经配置用于结合支气管树的第一组织区域以向其传送能量的电极；
与所述电极热连通的充满流体的冷却构件，其经配置用于结合支气管树的与第一组织区域相邻的第二组织区域；以及
与能量传送系统相连的冷却系统，以便充分冷却电极，(a)将第一组织区域的温度维持在低于发生细胞死亡的温度，(b)将冷却构件的热吸收到电极中，从而不将冷却剂循环通过冷却构件而将第二组织区域的温度维持在低于发生细胞死亡的温度。
135.如权利要求134所述的热力学冷却的能量传送装置，其中，所述冷却构件为与电极相邻的可膨胀的构件。
136.如权利要求135所述的热力学冷却的能量传送装置，还包括用于将电极靠着第一组织区域并置以及将冷却构件靠着第二组织区域并置的并置构件。
137.如权利要求136所述的热力学冷却的能量传送装置，其中，所述并置构件为经配置用流体进行填充的可收缩的构件。
138.如权利要求137所述的热力学冷却的能量传送装置，其中，所述并置构件与流体供应源流体连通。
139.如权利要求137所述的热力学冷却的能量传送装置，其中，所述并置构件与气体供应源流体连通。
140.如权利要求137所述的热力学冷却的能量传送装置，其中，所述并置构件为可展开的篮或支架。
141.如权利要求134所述的热力学冷却的能量传送装置，其中，所述冷却系统包括传送通道、节流装置和返回通道，其各自在电极内延伸。
142.如权利要求141所述的热力学冷却的能量传送装置，其中，所述传送通道与高压液体源流体连通。
143.如权利要求141所述的热力学冷却的能量传送装置，其中，所述传送通道与高压气体源流体连通。
144.一种治疗对象的方法，其包括：
将能量传送装置置于对象的支气管树的气道内，所述能量传送系统包括电极和与电极热连通的冷却构件；
将电极与支气管树的第一组织区域结合；
将冷却构件与支气管树的与第一组织区域相邻的第二组织区域结合；
将能量从电极输出并穿过第一组织区域以消融支气管树的靶组织；以及
当输出能量时：
(a)充分冷却电极，将第一组织区域的温度维持在低于发生细胞死亡的温度；以及(b)通过将热传递至电极而不将液体循环通过冷却构件对冷却构件进行冷却，从而将第二组织区域的温度维持在低于发生细胞死亡的温度。
145.如权利要求144所述的方法，其中，所述冷却构件为可膨胀的构件，并且所述方法还包括用液体填充冷却构件。
146.如权利要求144所述的方法，还包括在不将液体循环通过冷却构件而进行能量传送过程中，维持所述冷却构件与第二组织区域接触。
147.如权利要求144所述的方法，还包括在将液体循环通过冷却构件进行能量传送过程中，维持所述冷却构件与第二组织区域接触。
148.如权利要求144所述的方法，其中，将所述电极与支气管树的第一组织区域结合以及将所述冷却构件与支气管树的第二组织区域结合，包括用并置构件将电极靠着第一组织区域并置以及将冷却构件靠着第二组织区域并置。
149.如权利要求148所述的方法，其中，将电极靠着第一组织区域并置以及将冷却构件靠着第二组织区域并置包括用流体填充所述并置构件。
150.如权利要求148所述的方法，其中，将电极靠着第一组织区域并置以及将冷却构件靠着第二组织区域并置包括用气体填充所述并置构件。
151.如权利要求148所述的方法，其中，并置构件为可展开的篮或支架，将电极靠着第一组织区域并置以及将冷却构件靠着第二组织区域并置包括展开可展开的篮或支架。
152.如权利要求144所述的方法，其中，所述冷却系统包括传送通道、节流装置和返回通道，其各自在电极内延伸，并且冷却所述电极包括向传送通道提供高压液体。
153.如权利要求144所述的方法，其中，所述冷却系统包括传送通道、节流装置和返回通道，其各自在电极内延伸，并且冷却所述电极包括向传送通道提供高压气体。
154.如权利要求144所述的方法，其中，所述电极包括形状记忆合金，并且冷却所述电极包括在能量传送过程中，将所述电极从刚性状态变成柔性状态从而使电极顺应第一组织区域。
155.如权利要求144所述的方法，其中，所述电极包括镍钛形状记忆合金，并且冷却所述电极包括在能量传送过程中，将电极从奥氏体相变成马氏体相从而使所述电极顺应第一组织区域。
156.如权利要求144所述的方法，其中，所述电极包括形状记忆合金，所述方法还包括冷却所述电极以帮助从气道中撤出能量传送系统。
157.一种治疗对象的方法，其包括：
在气道内放置传送装置的消融组件；
用并置构件将消融组件靠着气道壁并置；
从消融组件的电极传送能量以破坏神经干的神经组织，从而减弱了传递给部分支气管树的神经系统信号；以及
通过使流体流经电极而不流经并置构件来热力学冷却消融组件的电极。
158.如权利要求157所述的方法，其中，所述并置构件为可膨胀的构件。
159.如权利要求158所述的方法，其中，所述可膨胀的构件与气体供应源流体连通。
160.如权利要求157所述的方法，其中，所述并置构件为可展开的蓝、金属笼或支架。
161.一种肺部治疗系统，其包括：
柔性支气管镜，所述柔性支气管镜包括从柔性支气管镜近端的入口向柔性支气管镜远端的出口延伸的工作通道，所述柔性支气管镜的工作通道限定的内腔直径为约1.0mm～约
6.0mm；以及
治疗组件，其可从传送配置活动至治疗配置，所述治疗组件的尺寸定为在传送配置中能推进穿过柔性支气管镜的工作通道，所述治疗组件包括能量传送系统和冷却系统，所述能量传送系统经配置用于向患者气道壁传送能量以破坏沿着患者气道壁延伸的神经，所述冷却系统经配置用于冷却，从而阻止放射状位于能量传送系统和神经之间的气道壁部分的永久损伤。
162.如权利要求161所述的肺部治疗系统，其中，内腔的直径范围为约1.0mm～约
4.0mm。
163.如权利要求162所述的肺部治疗系统，其中，内腔的直径为范围约1.2mm～约
3.2mm。
164.如权利要求161所述的肺部治疗系统，其中，所述能量传送系统包括至少一个射频电极。
165.如权利要求164所述的肺部治疗系统，其中，所述能量传送冷却系统包括可展开构件。
166.如权利要求165所述的肺部治疗系统，其中，所述可展开构件可收缩成直径为约
1.0mm～约3mm。
167.如权利要求164所述的肺部治疗系统，其中，所述电极可收缩或可合拢成小于
1.0mm的低外形配置。
168.如权利要求161所述的肺部治疗系统，其中，所述能量传送系统包括多个电极。
169.如权利要求165所述的肺部治疗系统，其中，所述能量传送系统包括多个以螺旋方式围绕可展开构件延伸的电极。
170.如权利要求169所述的肺部治疗系统，其中，配置所述多个电极以用单次能量施用造成围绕整个周长的损伤。
171.如权利要求161所述的肺部治疗系统，其中，所述能量传送系统包括微波天线。
172.如权利要求161所述的肺部治疗系统，其中，所述能量传送系统包括至少一个可操作地用超声波能量改变神经组织的传感器。
173.一种向患者治疗位点传送肺部治疗组件的方法，其包括：
将柔性支气管镜推进至患者气道内的治疗位点；
将肺部治疗组件推进穿过所述柔性支气管镜的工作通道，所述柔性支气管镜的工作通道限定的内腔直径范围为约1.0mm～约6.0mm；
从柔性支气管镜的工作通道展开肺部治疗组件；
向患者气道壁同时施用能量和冷却；以及
通过所述柔性支气管镜的工作通道撤回肺部治疗组件。
174.如权利要求173所述的方法，其中，展开所述肺部治疗组件包括向所述肺部治疗组件提供流体以扩张可膨胀的构件和可收缩并可展开的电极。
175.如权利要求173所述的方法，其中，通过柔性支气管镜的工作通道撤回所述肺部治疗组件包括将所述肺部治疗系统的最大直径降至范围约1.0mm～约4.0mm。
176.如权利要求173所述的方法，其中，通过柔性支气管镜的工作通道撤回所述肺部治疗组件包括将所述肺部治疗系统的最大直径降至范围约1.2mm～约3.2mm。
177.一种肺部治疗系统，其包括：
包含冷却剂供应腔和冷却剂返回腔的长型构件；
包含嵌入在第二气球中的第一气球的可收缩并可展开的冷却构件，第一和第二气球限定了它们之间的可收缩并可展开的流体供应通道，第一气球限定了冷却室与流体供应通道连续流体连通；以及
至少部分覆盖部分流体供应通道的可收缩并可展开的电极。
178.如权利要求177所述的肺部治疗系统，其中，所述流体供应通道由第一气球外表面的凹处和第二气球内表面限定。
179.如权利要求177所述的肺部治疗系统，其中，所述流体供应通道由第二气球凸起部分的内表面和第二气球的外表面限定。
180.一种肺部治疗系统，其包括：
神经修饰组件，经配置以呈现用于通过长型装置的内腔并定位于患者的气道内的缩减的外形，所述内腔的直径范围为约1.0毫米～约6.0毫米，所述神经修饰组件包括经配置用于在气道的气道壁内产生范围0.1～2W/mm2功率密度的热能的能量传送部分；
以及
经配置用于在能量传送部分运行期间从气道壁以范围约0.1～约0.4W/mm2的功率密度移除热能的冷却部分。
181.如权利要求180所述的肺部治疗系统，其中，所述能量传送部分包括经配置用于向气道壁传送射频能量的至少一个电极。
182.如权利要求180所述的肺部治疗系统，其中，所述能量传送部分包括经配置用于向气道壁传送超声波能量的至少一个传感器。
183.如权利要求180所述的肺部治疗系统，其中，所述能量传送部分包括经配置用于向气道壁传送微波能量的至少一个天线。
184.如权利要求180所述的肺部治疗系统，其中，所述冷却部分包括热力学冷却装置。
185.如权利要求180所述的肺部治疗系统，其中，所述冷却部分包括与冰冷的流体源流体连通的可膨胀的构件。
186.如权利要求180所述的肺部治疗系统，其中，所述冷却部分包括可膨胀的构件以及至少部分围绕可膨胀的构件周长延伸的流体传送导管。
187.如权利要求186所述的肺部治疗系统，其中，所述能量传送构件包括与流体传送导管结合的至少一个可收缩并可展开的电极。
188.如权利要求186所述的肺部治疗系统，其中，所述电极为直接与流体传送导管外表面结合的膜或者涂层。
189.如权利要求186所述的肺部治疗系统，其中，所述能量传送构件包括与流体传送导管结合的至少一个传感器，所述经配置用于向气道壁传送超声波能量的传感器为可收缩并可展开的电极。
190.如权利要求180所述的肺部治疗系统，其中，所述能量传送部分经配置用于在气道的气道壁内产生范围0.3～1.0W/mm2功率密度的热能。
191.如权利要求190所述的肺部治疗系统，其中，所述能量传送部分经配置用于在气道的气道壁内产生范围为0.48～0.64W/mm2功率密度的热能。
192.如权利要求180所述的肺部治疗系统，其中，所述冷却部分经配置用于在能量传送部分运行期间从气道壁以范围约0.025～约1.0W/mm2的功率密度移除热能。
193.如权利要求192所述的肺部治疗系统，其中，所述冷却部分经配置用于在能量传送
2
部分运行期间从气道壁以约0.1～约0.4W/mm的功率密度移除热能。
194.一种肺部治疗系统，其包括：
可展开构件；以及
在可展开构件的对侧沿可展开构件的周长延伸的两个轴向偏置电极。
195.如权利要求194所述的肺部治疗系统，其中，当沿着可展开构件的纵轴看的时候，所述电极是重叠的。
196.如权利要求194所述的肺部治疗系统，其中，当可展开构件靠着患者的气道壁展开时，所述电极为窄带，其各自分别与相邻软骨环的偏置集之间匹配。
197.如权利要求196所述的肺部治疗系统，其中，所述可展开构件包括电极正下方的凸起部分，其有助于将电极放置于相邻软骨环集之间。
198.如权利要求194所述的肺部治疗系统，还包括与所述可展开构件流体连通以循环其中的冷却剂的冷却剂供应。
199.如权利要求194所述的肺部治疗系统，其中，所述电极可彼此之间留有空间，使得所述电极中的一个被放置用于治疗患者右主支气管的侧壁，而不影响患者的位于右主支气管内侧的隆线(carina)，同时另一电极被放置用于治疗右主支气管的内侧壁，而不影响位于右主支气管侧面的肺上叶支气管。
200.一种治疗对象的方法，其包括：
在气道内的第一位置放置传送装置的消融组件；
从消融组件将能量仅传送至气道壁的第一侧用于破坏神经干的神经组织，从而减弱了传递到支气管树一部分的神经系统信号；
在气道内的第二位置放置传送装置的消融组件；
从消融组件将能量仅传送至气道壁的第二侧用于破坏神经干的神经组织，从而减弱了传递到支气管树一部分的神经系统信号，所述的气道的第二侧为与气道的第一侧相反的气道一侧。
201.如权利要求200所述的治疗对象的方法，其中，所述气道的第二侧包括在第一位置的气道的薄壁膈膜。
202.如权利要求200所述的治疗对象的方法，其中，所述气道为右主支气管。
203.如权利要求200所述的治疗对象的方法，其中，所述第一治疗位置位于肺上叶支气管近端的右主支气管内，并且所述第一侧为右主支气管的侧壁。
204.如权利要求200所述的治疗对象的方法，其中，所述第二治疗位置位于隆线远端的右主支气管内，并且所述第二侧壁为右主支气管的内侧壁。
205.如权利要求200所述的治疗对象的方法，其中，在第一和第二位置传送能量可在第一和第二位置造成损伤，当沿着气道观察时所述损伤为重叠的，从而当所述损伤合起来就形成了一对偏置损伤，其破坏了围绕气道壁整个周长的神经活动。
紧凑传送的肺部治疗系统和改善肺部功能的方法
发明领域
[0001] 本发明总体上涉及肺病治疗领域。
[0002] 发明背景
[0003] 肺病可能导致对肺部功能造成不利影响的诸多问题。诸如哮喘和 慢性阻塞性肺病(“COPD”)的肺病可能会导致肺部的气流阻力增加。由 肺病导致的死亡率、与健康相关的花费以及具有不利影响的人口规模 都是可观的。这些疾病往往对生活质量造成不利影响。症状是多种多 样的，但通常包括咳嗽、呼吸困难及气喘。例如，在COPD中，当进 行一定程度的剧烈活动(如跑步、慢跑、快走等)时，可能会观察到呼 吸困难。随着疾病的发展，在进行诸如行走的非剧烈活动时也可能会 观察到呼吸困难。随着时间的推移，COPD症状可能发生的活动量会 越来越小，直到这些症状一直存在，从而严重地限制人完成正常活动 的能力。
[0004] 肺病通常的特点是气道阻塞，其与气道腔堵塞、气道壁增厚、气 道壁内或周围的结构改变或它们的组合有关。气道阻塞可以显著降低 肺部的气体交换量，从而造成呼吸困难。气道腔的堵塞可以由过多的 腔内粘液或水肿液体或两者引起。气道壁增厚可以由气道平滑肌过度 收缩、气道平滑肌肥大、粘液腺增生、炎症、水肿或它们的组合引起。 气道周围结构的变化(例如肺组织本身的破坏)可以导致气道壁的径向 牵引的丧失和随后的气道狭窄。
[0005] 已经提出多种方法用于治疗肺病，包括COPD。一种治疗COPD 的传统方法包括用吸入器将药物噻托溴铵递送到肺部。通常，患者将 噻托溴铵胶囊放入特别设计的吸入器内，然后通过吸入器吸入胶囊中 所含的干粉。这种治疗需要反复给药，有时每天，基础和它的效力高 度依赖于患者的顺从性。
[0006] 另一种常规治疗包括：操纵带有电极的导管至肺部患病区域，直 接向气道壁传送热射频能量，直接加热组织，从而减少气道平滑肌重 量。这种治疗，被称为支气管热成形术，需要患者多阶段治疗，每个 阶段靶向肺部不同区域。该治疗过程中可能的副作用包括哮喘、呼吸 困难、胸闷、胸痛、肺部局部倒塌、降低气道出血、焦虑、头痛和恶 心。
[0007] 肺部疾病几个特别有效的治疗方法描述于，例如，美国专利号No. 8,088,127，题为“系统、组件和治疗支气管树的方法”以及美国专利 申请公开号No.2011/0152855，题为“带有可冷却的能量发射组件的 递送装置”。在这些文件中所述的一个例示性治疗方法为：肺部治疗系 统传送能量，破坏患者的沿第一气道延伸的神经干，从而降低在第一 气道远端的第二气道的气道阻力。与其它常规方法相比，这种治疗方 法提供了许多优点，包括更为微创以及更少的治疗。
[0008] 发明概述
[0009] 已经意识到对于从业者来说，向气道内的治疗部位传送肺部治疗 系统还存在许多困难。例如，如果治疗包括在患者的主支气管分支内 定位肺部治疗系统，从业者必须操作肺部治疗系统穿过扭曲的通道， 穿过横跨喉部的声带。成功地操作肺部治疗系统穿过声带不仅只是程 序上的便利，而且也跟患者的安全和舒适高度相关。
[0010] 支气管镜和肺部治疗系统结合使用时，会进一步加剧气道内定位 肺部治疗系统的复杂性。当研究和治疗肺时，支气管镜已经成为受过 高度训练的介入性肺脏学家和非专业化的专科医生在训练使用支气管 镜中的工具(通常称作“支气管窥镜”)。从业人员通常将支气管镜插 入气道，一般是通过鼻、口、气管内导管或其他导管来引导各种治疗 过程。以这种方式，支气管镜可用于可视化气道和气道结构，以便以 可视方式引导治疗过程。
[0011] 支气管镜可以大致分为两大类：柔性支气管镜和刚性支气管镜。 柔性支气管镜是从业者所使用的最常见的支气管镜类型。柔性支气管 镜通常由包含缆线的柔性鞘(使得支气管镜的尖端能屈曲和延伸)、传 输支气管内图像的光纤纤维、光源和小的工作通道组成。由于其小直 径和柔性，柔性支气管镜通常用于可视化气管、近端气道和节段性气 道，并且可用于取样和治疗气道内的病变。通常在手术室，在意识清 醒的条件下进行柔性支气管镜检。
[0012] 在一种肺部治疗系统传送技术中，医生利用柔性支气管镜可视化 的能力来引导支气管镜并且独立地向治疗部位传送肺部治疗系统。这 种传送技术可能面临着挑战，因为它需要一位医生的双手或者两位单 独的从业者的手来引导肺部治疗系统的导管和在其旁边的支气管镜。
[0013] 还可以使用刚性支气管镜来传送肺部治疗系统。刚性支气管镜通 常由装有望远镜的不柔性的大管子、光源和工作通道组成。工作通道 一般足够大，从而允许与肺部治疗有关的仪器通过。首先，从业者可 插入刚性支气管镜，然后使得治疗仪器穿过工作通道。这种方式，刚 性支气管镜可庇护治疗仪器通过敏感区域，如声带。然而，由于其大 尺寸和缺乏柔性，刚性支气管镜受限于它们的能力而无法到达更小和 更远端的气道。与柔性支气管镜检相比，刚性支气管镜检也更具有侵 害性，通常在手术室，全身麻醉下进行。
[0014] 已经意识到，可以简化传送肺部治疗系统的解决方案包括在柔性 支气管镜的外部固定合适尺寸的传送导管。例如，可用橡皮筋将传送 导管固定在柔性支气管镜作为先驱(outrider)，使得传送导管与支气 管镜共同延伸并且与支气管镜共同弯曲以避免声带。然而，很难成功 地将肺部治疗系统的传送导管固定于支气管镜，使得肺部治疗系统的 传送导管沿其长度遵从支气管镜的结合。这种配置还将增加必须引导 至治疗部位的装置的总体尺寸大小。
[0015] 如上所述，柔性支气管镜通常包括工作通道。介入性肺脏学家和 支气管镜检查者使用这些工作通道向患者治疗部位传送各种工具，如 活检钳、抓钳、回收篮、细胞刷、抽吸针和电灼设备。已经意识到， 利用这种通道有许多好处，包括无需单独将治疗设备引导至治疗部位， 以及提供治疗设备的改进的可视化可重复性传送定位。然而，这些通 道通常受限于尺寸。例如，柔性支气管镜包括工作通道，其尺寸范围 小至直径1.2mm，大至3.2mm。对于本领域技术人员显而易见的是， 其它尺寸的柔性支气管镜也适用于本发明。
[0016] 另一个解决方案包括在柔性支气管镜上滑动特制的鞘。该鞘内包 括其自身的工作通道。这种解决方案允许工作通道随支气管镜移动。 然而，这种鞘的工作通道通常很小，直径在1.5mm至2.5mm的范围内。
[0017] 如上所述，美国专利号No.8,088,127和美国专利申请公开号No. 2011/0152855描述了几种有利和有效的治疗肺部疾病的方法，包括传 送能量破坏患者的沿第一气道延伸的神经干，以降低在第一气道远端 的第二气道的气道阻力。这些文件中所描述的肺部治疗系统的一些示 例包括配置在患者气道内的能量传送装置以用于能量传送，以及冷却 系统以用于保护神经干和能量传送装置之间的组织。
[0018] 已经意识到，一些肺部治疗系统的冷却要求会推进系统的传送尺 寸。如上所述的例示性肺部治疗系统的冷却系统，在一些方面，向能 量传送组件循环冷却液。在冷却液通过肺部治疗系统的供应腔供给至 治疗部位前，在患者体外进行冷却，然后在通过单独的供应腔返回。 通常，肺部治疗系统的冷却要求支配了流体传送腔的尺寸。已经意识 到，降低供应和返回腔的尺寸会进一步限制这种腔的流量，从而限制 了实现有效冷却和与柔性支气管镜的工作通道兼容的紧凑传送尺寸的 能力。
[0019] 在本发明的一方面，已经意识到，应用热力学冷却的能量传送系 统可有利地增加肺部治疗系统的冷却效力，也能降低传送尺寸。在本 申请的上下文中，术语“热力学冷却”是指包括可归因于(i)流体经历 从液态到气态的相变；和/或(ii)可压缩流体(如气体)有或无相变地从 高压向低压的快速转变的温度降低，该过程被称为焦尔-汤姆逊冷却。 本申请中所述的装置和方法可使用除热力学冷却外其它形式的冷却， 如在低于所要冷却区域的温度下，通过简单循环流体造成对流或者传 导而产生的热传导。热力学冷却可将能量传送系统的温度降至高于 -5℃且低于20℃，更优选为高于-2℃且低于10℃，更为理想的是高于 0℃且低于5℃。
[0020] 当向气道壁组织传送能量时，将能量传送系统电极的温度降至例 如0℃可导致，例如，在应用高频电极的电源期间，电极-组织界面的 温度为约30℃。
[0021] 在本发明所公开的一方面，肺部治疗系统包括热力学冷却的能量 传送系统。所述能量传送系统经配置用于输出能量以改变支气管树的 靶组织。所述能量传送系统是热力学冷却的，使得靶组织和能量传送 系统之间放射状放置的组织被维持在低于细胞死亡的温度之下。
[0022] 一方面，肺部治疗系统包括热力学冷却的治疗棒(wand)。治疗棒 包括带有暴露的接触面的电极，以及经配置用于冷却电极附近的组织 的热力学冷却装置。所述棒经配置用于呈现传送配置和治疗配置，在 传送配置中所述棒呈现减小的外形用于通过长型装置的传送腔，在治 疗配置中包含电极的至少一部分棒大体上周向延伸。
[0023] 在本发明所公开的另一方面，治疗对象的方法，包括将肺部治疗 系统的能量传送系统放置于气道内的治疗部位，从所述能量传送系统 传送能量以破坏神经干的神经组织，从而减弱传递到一部分支气管树 的神经系统信号，同时在治疗部位热力学冷却能量传送系统。
[0024] 有利地，在治疗部位热力学冷却能量传送系统无需在患者体外对 冷却介质进行冷却，再将它运输到治疗部位。因此，可减小冷却介质 的供应腔的尺寸，无需考虑在运输到治疗部位过程中的热损失。
[0025] 在一些方面，热力学冷却能量传送系统包括从液态到气态的相变。 在其它方面，热力学冷却能量传送系统包括向带有能量传送系统电极 的内腔传送高压气体，并且迫使气体通过节流阀进入电极内的膨胀室。 有利地，应用气体而不是液体的冷却介质降低了冷却系统的供应和返 回腔所需尺寸。
[0026] 在一些方面，热力学冷却能量传送系统包括在治疗部位将能量传 送系统降至非冰点温度，其为高于那些通常用于低温损害组织或导致 程序性细胞死亡的温度。在治疗部位热力学冷却能量传送系统可包括 将电极温度降至低于10℃，更优选高于-5℃且低于5℃，更优选高于 -2℃且低于5℃。
[0027] 有利地，在治疗部位于肺部治疗系统远端，与单独用冷却介质循 环肺部治疗系统相比，热力学冷却能量传送系统会导致更大的温度降 低。已经意识到，这种冷却效率的增加使能量传送系统中结构体，如 并置构件和专用冷却构件的尺寸、形状以及治疗作用更为灵活。
[0028] 例如，描述于美国专利No.8,088,127和美国专利申请公开号No. 2011/0152855的肺部治疗系统的一些实施方案包括行使双重功能的可 展开构件：将能量传送系统的电极放置于气道壁以及冷却电极附近的 气道壁组织。在一些实施例中，可展开构件完全充满治疗部位的气道， 以便能充分地放置电极以及确保可展开构件能冷却电极附近的气道壁 组织。因此，在这些实施例中，可展开构件的整体尺寸不仅影响肺部 治疗系统的传送尺寸，也抑制了治疗中肺部的充分换气。
[0029] 一方面，肺部治疗系统包括热力学冷却的治疗棒，其与传送配置 中柔性支气管镜的工作通道相兼容，且其在没有单独的并置构件的展 开的配置中，将能量传送部分的电极放置于治疗部位的气道壁。这个 实施例中的热力学冷却的治疗棒通过冷却电极而无需单独的冷却构 件，来冷却靶神经和电极之间放射状放置的组织。有利地，根据这个 实施例，热力学冷却的治疗棒由于无需单独并置或冷却构件，因此减 小了肺部治疗系统所需的传送尺寸。显而易见的是，无需单独的并置 或冷却构件的系统大幅减小了装置外形，更易于通过柔性支气管镜传 送，极大地改善了通气，从而提高了患者的舒适度。
[0030] 另一方面，热力学冷却的治疗棒包括部分遮蔽(shielded)的电极。 部分遮蔽的电极包括热传导和电传导的暴露部分，以及包括电绝缘、 热传导材料层的遮蔽部分。有利地，部分遮蔽电极可进一步降低在紧 邻电极的附近配置冷却构件用于冷却气道壁组织的必要。例如，当使 得暴露部分和遮蔽部分都与气道壁接触时，遮蔽部分不向气道壁传送 能力而是将其冷却。
[0031] 另一方面，肺部治疗系统包括热力学冷却的电极和通气的并置构 件。并置构件为使电极与气道壁接触的结构组件。在一些实施例中， 并置构件可为气球或其它可展开构件，如金属丝笼或支架。通气的并 置构件并没有完全阻碍气道，因为它保持热力学冷却的电极与气道壁 并置。这种配置使得在传送能量过程中，气体流过气道通过肺部治疗 系统。可通过并置构件的开口或其它结构方面实现通气。
[0032] 另一方面，肺部治疗系统包括能量传送系统、冷却构件以及热力 学冷却系统。能量传送系统包括能量传送部分，其经配置与支气管树 的第一组织区域结合，用于传送能量以改变支气管树的靶组织。冷却 构件与能量传送部分进行热交流，并经配置与支气管树的临近第一组 织区域的第二组织区域结合。用热力学冷却系统冷却能量传送部分。 所述冷却构件无需通过循环冷却剂或其他方式单独冷却。在能量传送 过程中，主要通过能量传送部分的热吸收来冷却所述冷却构件。将热 力学冷却系统布置于能量传送系统内，来冷却能量传送部分以及冷却 构件，从而：(a)将第一组织区域维持在发生细胞死亡的温度以下，以 及(b)足够的热量从冷却构件吸收到电极中，以将第二组织区维持在发 生细胞死亡的温度以下。
[0033] 在一个实施例中，冷却构件可仅连接到单独的膨胀腔，其被布置 为用于向冷却构件内部提供膨胀流体。通过向冷却的电极转移热量对 冷却构件进行冷却，无需在冷却构件内循环冷却剂，因而，不再需要 与冷却构件连接的用于循环该冷却剂的传送和返回腔。然而，在一些 实施方案中，当需要进行这种循环的情况下，传送和返回腔可与冷却 构件连接用于循环流体。
[0034] 有利地，热力学冷却系统可用于被动地冷却不跨越整个气道直径 的局部冷却构件。所述局部冷却构件可包括冷却流体的独立供给。在 一些方面，所述局部冷却构件除了从热力学冷却系统被动地冷却，还 能被主动冷却。通过热力学冷却实现的冷却效力增加使得所述局部冷 却构件可定制成特定的尺寸以及在肺部治疗系统中的特定位置。例如， 所述冷却构件是可收缩和可展开的构件，其被制成特定的尺寸以冷却 治疗部位的受感染区域，基本不阻碍受治疗的气道的通气。这样有利 地减小了的肺部治疗系统传送尺寸。
[0035] 另一方面，肺部治疗系统包括热力学冷却的能量传送系统以及可 展开的并置元件(包括第一膨胀室和第二膨胀室)。第一膨胀室与第一 流体供应源流体连通，第二膨胀室与第二流体供应源流体连通。第一 膨胀室可独立于第二膨胀室之外进行膨胀。第一膨胀室可布置为至少 部分围绕能量传送系统，优选地，在第二膨胀室和能量传送系统之间 呈放射状布置。第一流体供应可包括流体冷却剂，第二流体供应可包 括气体。这样，第一膨胀室可用于逆着气道壁推进能量传送系统，而 第二膨胀室可用于冷却能量传送系统附近的组织。第二膨胀室可通过 将热量转移入电极而被动地冷却，或在其内部循环冷却的流体而主动 冷却。
[0036] 已经意识到，热力学冷却系统相对于并置的构件和/或可展开的冷 却构件的位置可削弱治疗部位的可视化。
[0037] 在本发明的一个方面，肺部治疗系统包括热力学冷却的能量传送 系统以及可展开构件，其相互之间可轴向移动。在传送状态，所述能 量传送系统可轴向伸展超出所述可展开构件的远端。在展开状态，所 述能量传送系统围绕所述可展开构件延伸。优选地，所述可展开构件 至少部分透明或具有轴向通道或开口以提供其近端至能量传送系统的 未遮蔽的光程(optical path)。有利地，在传送过程中，将热力学冷却 的能量传送系统置于可展开构件的远端而不是其近端，使得从业者光 学地将可视化装置如支气管镜结合到可展开构件上，使得热力学冷却 的能量传送系统不遮挡视野。这种配置还可促成紧凑的传送配置，因 为在传送状态时热力学冷却的能量传送系统与可展开构件可轴向线性 布置。
[0038] 肺部治疗系统的另一方面，所述可展开构件为可膨胀构件。流体 传送导管从可展开构件的近端处延伸，穿过可展开构件，可展开构件 的远端伸出至热力学冷却的能量传送系统。所述流体传送导管包括供 应腔和返回腔，其各自与热力学冷却的能量传送系统流体连通。
[0039] 在一个实施例中，所述可展开构件与独立于向热力学冷却的能量 传送系统供应的冷却剂的流体供应结合。有利地，这种配置可从冷却 剂流解除可展开构件的驱动。此外，如果供应给可展开构件的流体为 冷却剂，那么所述能量传送系统可被动地从两边冷却可展开构件：(i) 从围绕可展开构件周向延伸的所述能量传送系统部分的外部；以及(ii) 从流体传送导管(其延伸穿过可展开构件的内部)的返回腔内部。
[0040] 在另一个实施例中，可展开构件与能量系统返回腔流体连通，并 且当流体供应到热力学冷却的能量传送系统时膨胀。在另一个实施例 中，可展开构件通过独立于与热力学冷却的能量传送系统有关的第二 冷却剂供应的第一冷却剂供应被主动冷却。
[0041] 进一步意识到，肺部治疗系统中能量传送系统的尺寸要求还呈现 出与柔性支气管镜的工作通道兼容的障碍。例如，使用刚性电极传送 传送高频(RF)能量导致了竞争性利益。治疗的效果可部分依赖于可用 于与治疗部位的气道壁组织接触的电极的表面面积。同样的，为了实 现与柔性支气管镜的工作通道的尺寸兼容而减小刚性电极的尺寸，可 不利地减小将用于治疗的电极的表面面积。
[0042] 在本发明的一些方面，肺部治疗系统包括带有电极的能量传送系 统，所述电极包括减小的用于传送和展开的外形以及在电极-组织界面 维持所需最小的电极表面面积的接触部分。这种配置有利地改善了用 于传送的电极尺寸，维持了在能量传送过程中电极-组织界面可用的所 需电极表面面积。
[0043] 在本发明的其它方面，肺部治疗系统包括带有电极的能量传送系 统，所述电极包括可收缩的传送配置，以及膨胀的、展开的配置，其 在能量传送过程中维持电极-组织界面可用的表面面积的同时，降低了 电极的传送尺寸，
[0044] 在本发明的其它方面，肺部治疗系统包括带有电极的能量传送系 统，所述电极包括可收缩的传送配置，以及膨胀的、展开的配置，其 在传送过程中维持电极-组织界面可用的表面面积的同时，降低了电极 的传送尺寸。
[0045] 进一步意识到，肺部治疗系统包括可展开的冷却构件的不充分并 置，在某些情况下，可导致电极周围区域组织的不充分冷却。这种不 充分冷却在某些情况下，可导致受损组织直接沿着电极的任一侧延伸。
[0046] 在本发明的一方面，肺部治疗系统包括高度顺应地可展开的冷却 构件和能量传送系统，所述能量传送系统包括具有长型形状横截面的 电极。顺应的冷却构件张开，以便以直接接触的方式围绕电极或者极 贴近其边缘。高度顺应的冷却构件和特殊形状的电极的组合允许电极 有更好的表面接触，并且，也通过促进紧邻电极的气道壁组织与冷却 构件的接触，提供更好的冷却。
[0047] 另一方面，至少遮蔽部分电极以防止能量传送至紧邻电极的气道 壁组织的未受保护区域的组织。部分遮蔽的电极包括既导热也导电的 暴露部分，以及包括电绝缘、导热材料层的遮蔽部分。有利地，部分 遮蔽的电极可进一步降低以专用冷却构件来冷却紧邻电极的气道壁组 织的必要。例如，当使得暴露部分和遮蔽部分都与气道壁接触时，遮 蔽部分无需向其传送能量就可以冷却气道壁。
[0048] 另一方面，肺部治疗系统包括柔性支气管镜和治疗组件。柔性支 气管镜包括工作通道，其从柔性支气管镜近端的入口向柔性支气管镜 远端的出口延伸。柔性支气管镜的工作通道限定了直径为约1.0毫米 至约6.0毫米的内腔。治疗组件可从传送配置活动到治疗配置。治疗 组件的尺寸为可在传送配置内沿着柔性支气管镜的工作通道通行。治 疗组件包括能量传送系统，其经配置用于将能量传送至患者气道壁， 从而破坏沿患者气道壁延伸的神经，以及冷却系统，其经配置用于冷 却并且因此防止放射状地位于能量传送系统与神经之间的气道壁部分 的永久损伤。在其它方面，柔性支气管镜限定了直径为约1.0毫米至 约4.0毫米的内腔。在其它方面，柔性支气管镜限定了直径为约1.2 毫米至约3.2毫米的内腔。
[0049] 能量传送系统可包括射频电极。能量传送冷却系统包括可展开构 件。肺部治疗系统可包括多个电极。所述多个电极可以螺旋的方式围 绕可展开构件延伸。可将所述多个电极布置为用单个能量施用造成沿 整个周长的损害。能量传送系统可包括微波天线。能量传送系统可包 括至少一个可操作的传感器，从而用超声波能量改变神经组织。
[0050] 另一方面，肺部治疗系统包括长型构件，其包含冷却剂供应腔和 冷却剂返回腔，可收缩的和可展开的冷却构件，其包含嵌入第二气球 中的第一气球，第一和第二气球限定了它们之间的可收缩的和可展开 的流体供应通道，并且，可收缩的和可展开的电极至少部分覆盖流体 供应通道的部分。第一气球限定了与流体供应通道连续流体连通的冷 却室。
[0051] 流体供应通道可由第一气球外表面的凹处和第二气球内表面限 定。流体供应通道可由第二气球凸起部分的内表面和第二气球的外表 面限定。
[0052] 肺部治疗系统的全部工作长度可为小于800mm，优选为约 760mm。肺部治疗系统可具有足够柔性以容纳工作通道，其弯曲半径 为约3.1mm或更小，在一些实施例中，为2.7mm或更小。
[0053] 一方面，无需导线辅助，就可以实现沿着柔性支气管镜的工作通 道传送肺部治疗系统。进一步地，肺部治疗系统的推进可实现为非经 皮程序。同样地，肺部治疗系统无导线内腔、止血阀或其它通常与脉 管系统中进行的经皮导管程序有关的结构。
[0054] 另一方面，向患者治疗部位传送肺部治疗组件的方法包括：向患 者气道的治疗部位推进柔性支气管镜，沿着柔性支气管镜的工作通道 推进肺部治疗组件，从柔性支气管镜的工作通道展开肺部治疗组件， 同时施用能量并冷却患者的气道壁，以及沿着柔性支气管镜的工作通 道撤回肺部治疗组件。柔性支气管镜的工作通道限定了直径为约1.0 毫米至约6.0毫米的内腔。肺部治疗组件包括能量传送系统，其经配 置用于向患者的气道壁传送能量以破坏沿患者气道壁延伸的神经，以 及冷却系统，其经配置用于冷却并因此防止放射状地位于能量传送系 统与神经之间的气道壁部分的永久损伤。在其它方面，柔性支气管镜 限定了直径为约1.0毫米至约4.0毫米的内腔。在其它方面，柔性支气 管镜限定了直径为约1.2毫米至约3.2毫米的内腔。
[0055] 另一方面，治疗对象的方法包括在第一气道的治疗部位放置能量 传送系统，并在热力学冷却能量传送系统的同时，从能量传送系统传 送能量。能量的传送破坏了神经干的靶神经组织，从而降低了比第一 气道更高一代的第二气道的支气管收缩。热力学冷却能量传送系统保 护了放射状地位于传送系统与靶神经组织之间的第一气道的组织。该 方法可进一步包括放置能量传送系统贯穿具有位于第一气道内的远端 的柔性支气管镜的通道。
[0056] 另一方面，治疗对象的方法包括在第一气道的治疗部位放置能量 传送系统并从能量传送系统传送能量，以封闭至少一根沿第一气道延 伸的支气管动脉，从而降低比第一气道更高一代的第二气道内的炎症 发生。有利地，已经意识到，沿第一气道封闭支气管动脉可导致在第 二气道回填封闭的动脉并降低封闭的动脉的血压。这可减少第二气道 内供给至炎症的血液的供应，从而降低第二气道内的炎症。此外，减 少对粘膜和平滑肌的养分供应会导致细胞功能的下降。更低的压力梯 度进一步导致更低的间隙液体积聚，从而减低液体静压梯度。
[0057] 另一方面，治疗对象的方法包括通过在第二气道(比第一气道更 低一代)的治疗部位放置能量传送系统降低炎性细胞因子，并传送能 量，从而降低第一气道的炎性细胞、炎性细胞因子以及其它炎症标记。
[0058] 本发明的另一方面，与柔性支气管镜的工作通道兼容的肺部治疗 系统包括使用外部冷冻的液体冷却剂的冷却系统。
[0059] 一方面，肺部治疗系统的能量传送部分包括柔性的电极，其可在 传送时收缩并在治疗部位展开。电极优选直接连接于或以其它热和机 械方式结合到柔性的传送导管和/或冷却系统的可展开构件。例如，电 极可为适用于柔性的传送导管或可展开构件的传导性环氧树脂。
[0060] 另一方面，冷却系统包括差压系统，其可以维持传送至能量传送 系统的冷却剂的压力与传送至系统的可收缩的和可展开的冷却构件的 冷却剂的压力差。例如维持能量传送系统的压力高于可收缩的和可展 开的冷却构件，有利地使能量传送系统从肺部治疗系统的传送过程中 的柔性的、收缩状态变成治疗过程中更加刚性和展开的状态。
[0061] 进一步意识到，维持传送至可收缩的和可展开的冷却构件的冷却 剂的压力低于传送至能量传送系统的冷却剂的压力，允许可收缩的和 可展开的冷却构件由更薄、更顺应的材料组成，如果将冷却构件维持 在维持能量传送系统刚性的所需压力下，这将是不切实际的。有利地， 采用更薄壁的可展开构件，除其它优势外，改善了可展开构件的传送 外形、改善了在可展开构件和气道壁组织之间流通的冷却剂的热传递， 以及改善了可展开构件对气道壁外形的顺应性。改善顺应性和热传递 对于冷却效率有直接的作用。
[0062] 另一方面，肺部治疗系统包括可收缩的流体供应通道和可展开构 件。流体供应通道包括能量传送部分。在展开状态，流体供应通道沿 着可展开构件的周长延伸。流体供应通道由不可变形，但可收缩的材 料组成，其不能在第一压力下可塑性地变形。可展开构件由顺应性材 料组成，其在低于第一压力的第二压力下可塑性地变形。
[0063] 已经意识到，诱导沿着冷却构件表面的湍流改善了效率，冷却构 件用其运走治疗部位气道壁的热量。一方面，差压系统可包括位于能 量传送系统和可展开构件之间的节流阀。节流阀造成了能量传送系统 内的高压区和可展开构件内的低压区。节流阀可配置为改善冷却剂在 可展开构件内的流动，从而改善冷却构件的冷却效率。在一个实施例 中，节流阀的位置、方向和/或形状引起漩涡以及沿着冷却构件表面的 湍流，其改善了效率，冷却构件用其运走患者治疗部位气道壁的热量。
[0064] 另一方面，向冷却系统注入气体，其在肺部治疗系统的冷却系统 的可展开构件中来回循环液体。注入的空气在可展开构件中产生气泡， 其破坏了沿着可展开构件外壁的层流，从而改善了效率，用其将与治 疗部位的气道组织接触的部分可展开构件中的热量转移。
[0065] 在另一个实施例中，可收缩的和可展开的冷却构件包括小的、纵 向延伸的轴支撑物。所述支撑物可为位于中心的包括外形记忆材料的 轴向轴。当冷却构件由轻量级、高度顺应性的材料组成时，所述轴支 撑物可有助于冷却构件的推送性。
[0066] 另一方面，冷却系统包括同轴供应和返回腔。在一个实施例中， 供应腔位于返回腔内。供应腔可由高压冷却介质供应，返回腔可接受 低压下的冷却介质。有利地，将供应腔置于返回腔内，减小了肺部治 疗系统的传送尺寸并降低了供应腔内的热损失。
[0067] 另一方面，冷却系统包括供应和返回腔，其共用肺部治疗系统长 型构件内的共同外壁。
[0068] 另一方面，肺部治疗系统包括长型构件和治疗装置。供应腔和返 回腔在长型构件内延伸，并与治疗装置流体连通。长型构件和治疗装 置之间的连接可包括用于供应腔和返回腔通过的薄化部分。另一方面， 供应腔和返回腔包括长型构件和治疗组件之间连续的结合接头。有利 地，薄化和连续结合的应用可减小肺部治疗装置的传送尺寸。
[0069] 一方面，治疗对象的方法包括在对象的气道内放置能量传送装置； 然后将能量传送装置靠着气道壁内表面并置，使得能量传送部分相对 于两个相邻软骨环进行放置；然后用能量传送装置对对象进行治疗。
[0070] 对对象进行治疗可包括用能量传送装置的单个能量施用大体上治 疗整个气道壁周长。进行治疗可包括向气道壁传送超声波能量，从而 破坏沿气道壁延伸的神经中的神经活动。进行治疗可包括向气道壁传 送微波能量，从而破坏沿气道壁延伸的神经中的神经活动。进行治疗 可包括向气道壁传送射频能量，从而破坏沿气道壁延伸的神经中的神 经活动。
[0071] 进行治疗可包括向在气道的气道壁内或者沿着气道的气道壁的靶 组织传送能量。可传送能量以降低比气道更高代的远端气道内的气道 阻力。靶组织可包括位于气道壁外表面至少3mm外的神经组织。靶组 织可包括沿气道外壁布置的神经干。进行治疗可包括保护位于靶组织 和气道壁内表面之间的气道壁内的组织。保护所述组织可包括通过能 量传送装置循环在对象外部冷却的液体冷却剂。
[0072] 另一方面，处理对象的方法包括在气道内放置传送装置的消融组 件；从消融组件传送能量，从而破坏神经干的神经组织，从而减弱了 神经系统向部分支气管树的信号传导；以及通过使流体经历焦耳汤姆 逊效应，热力学冷却气道壁。
[0073] 热力学冷却气道壁可包括液态变成气态的相变。热力学冷却气道 壁可包括在高压下传送气体至内管，并迫使气体通过节流阀进入膨胀 室。热力学冷却气道壁可包括冷却气道壁至非冰点温度，所述非冰点 温度高于那些通常用于低温伤害组织或导致细胞程序性死亡的温度。 热力学冷却气道壁包括将电极温度降至高于-2℃且低于5℃。
[0074] 该方法还可包括被动冷却配置在消融组件附近的可膨胀的元件。
[0075] 消融组件可包括至少一个经配置用于向气道壁传送射频能量的电 极。消融组件可包括至少一个经配置用于向气道壁传送超声波能量的 传感器。消融组件可包括至少一个经配置用于向气道壁传送微波能量 的天线。
[0076] 另一方面，肺部治疗系统包括神经修饰组件，其经配置以呈现减 小的外形用于通过长型装置的内腔并定位于患者的气道内，所述内腔 的直径范围为约1.0毫米至约6.0毫米。所述神经修饰组件包括能量传 送部分，其经配置用于在气道的气道壁内产生0.1-2W/mm2功率密度 的热能；以及冷却部分，其经配置用于在能量传送部分运行期间从气 道壁以0.1-0.4W/mm2的功率密度移除热能。
[0077] 所述能量传送部分可包括至少一个经配置用于向气道壁传送射频 能量的电极。所述能量传送部分可包括至少一个经配置用于向气道壁 传送超声波能量的传感器。所述能量传送部分可包括至少一个经配置 用于向气道壁传送微波能量的天线。
[0078] 所述冷却部分可包括热力学冷却装置。所述冷却部分可包括可膨 胀的构件，其与冷却流体的源头流体连通。冷却部分可包括可膨胀的 构件，其包括可膨胀的构件和至少部分围绕可膨胀的构件的周长延伸 的流体传送导管。
[0079] 所述能量传送构件可包括结合到流体供应导管一部分的至少一个 可收缩的和可展开的电极。所述电极可为直接结合到流体供应导管外 表面的膜或涂层。
[0080] 所述能量传送构件可包括结合到流体供应导管一部分的至少一个 传感器。所述传感器可配置为向气道壁传送超声波能量，为可收缩的 和可展开的电极。
[0081] 所述能量传送部分可配置为在气道的气道壁内产生0.3-10W/mm2功率密度的热能。所述能量传送部分可配置为在气道的气道壁内产生 0.48-0.64W/mm2功率密度的热能。
[0082] 所述冷却部分可配置为在能量传送部分运行期间从气道壁以范围 约0.025至约1.0W/mm2的功率密度移除热能。所述冷却部分可配置 为在能量传送部分运行期间从气道壁以约0.1至约0.4W/mm2的功率 密度移除热能.
[0083] 另一方面，肺部治疗系统包括可展开构件、在可展开构件的对侧 围绕可展开构件的周长延伸的两个轴向偏置电极。
[0084] 当沿着可展开构件的纵轴看的时候，电极是重叠的。当可展开构 件靠着患者的气道壁展开时，电极可为窄带，其各自分别匹配于相邻 软骨环的偏置集之间。可展开构件可包括电极正下方的凸起部分，其 有助于将电极放置于相邻软骨环集之间。
[0085] 所述肺部治疗系统可进一步包括与可展开构件流体连通以循环其 中的冷却剂的冷却剂供应。
[0086] 电极可彼此之间留有空间，使得放置电极中的一个用于治疗患者 右主支气管侧壁，而不影响患者的位于右主支气管内侧的隆线 (corina)，同时，放置另一电极以治疗右主支气管的内侧壁，而不影响 位于右主支气管侧面的肺上叶支气管。
[0087] 另一方面，治疗对象的方法包括：在气道内的第一位置放置传送 装置的消融组件；从消融组件将能量仅传送至气道壁的第一侧以破坏 神经干的神经组织，从而减弱了传递到支气管树一部分的神经系统信 号；在气道的第二位置放置传送装置的消融组件；从消融组件将能量 仅传送至气道壁的第二侧以破坏神经干的神经组织，从而减弱了传递 到支气管树一部分的神经系统信号。气道的第二侧为与气道第一侧相 反的气道的一侧。
[0088] 气道的第二侧可包括在第一位置的气道的薄壁膈膜。气道可为右 主支气管。第一治疗位置可位于肺上叶支气管近端的右主支气管内， 并且第一侧为右主支气管的侧壁。第二治疗位置可为隆线远端的右主 支气管，并且第二侧壁为右主支气管的内侧壁。当沿着气道观察，在 第一和第二位置传送能量可同时在第一和第二位置造成损伤，从而当 所述损伤合起来就形成了一对偏置损伤，其破坏了围绕气道壁整个周 长的神经活动。附图说明
[0089] 下面简要描述在详细描述中讨论的附图，其中：
[0090] 图1为肺部、血管以及肺部附近和肺部内的神经的前视图。
[0091] 图2为图1中肺部的另一前视图。
[0092] 图3为沿图2所示的线3-3的两个相邻软骨环之间的主支气管干 剖视图。
[0093] 图4为沿图2所示的线4-4的穿过一个软骨环的主支气管干剖视 图。
[0094] 图5为沿图2所示的线5-5的肺部内健康的远端气道的剖视图。
[0095] 图6为图5中远端气道的剖视图，其中气道处于不健康的收缩状 态，且气道内腔内有粘液。
[0096] 图7为肺部治疗系统的等距视图，根据本发明的一个方面，其从 柔性支气管镜的工作通道展开。
[0097] 图8为治疗过程中置于气道内的图7的肺部治疗系统的局部剖视 图。
[0098] 图9为根据另一方面的肺部治疗系统的局部剖视图。
[0099] 图10为图7的肺部治疗系统的热力学冷却的治疗棒和电极的局部 剖视图。
[0100] 图11为根据一个方面，在治疗损伤过程中肺部治疗系统的示意 图。
[0101] 图11A为根据一个方面，置于左主支气管内的图11的肺部治疗 系统的示意图。
[0102] 图12为沿图11所示的线12-12的取自能量传送装置置于气道内 腔内且所述装置已膨胀的两个相邻软骨环之间的主支气管干剖视图。
[0103] 图13为沿图11A所示的线13-13的气道内肺部治疗系统的侧视 图，用于说明例示性等温线。
[0104] 图14为沿图11A所示的线13-13的气道内肺部治疗系统的侧视 图，用于说明损伤的造成。
[0105] 图15为能量传送装置旋转到相对于图12的第二位置时的主支气 管干的剖视图。
[0106] 图16为完整圆周治疗后图12的主支气管干的剖视图。
[0107] 图16A为图16中所示的神经干的详细视图。
[0108] 图17为沿图11所示的线17-17的治疗之前肺部内远端气道的剖 视图。
[0109] 图17A为与图17的气道有关的神经干的神经轴突的详细视图。
[0110] 图18为治疗后图17的远端气道的剖视图。
[0111] 图18A为与图18的气道有关的受损的神经干的神经轴突的详细 视图。
[0112] 图19A为即将从传送装置中展开的肺部治疗系统的示图。
[0113] 图19B为图19A的肺部治疗系统局部展开状态的示图。
[0114] 图19C为在并置构件膨胀之前，图19A的肺部治疗系统展开状态 的示图。
[0115] 图19D为并置构件已膨胀的，图19A的肺部治疗系统展开状态的 示图。
[0116] 图19E为肺部治疗系统撤回到传送装置内之前，图19A的肺部治 疗系统展开状态的示图。
[0117] 图19F为图19A的肺部治疗系统局部撤回状态的示图。
[0118] 图20A为另一方面的等距视图，其提供支气管镜光学器件与并置 构件近端的简易连接，所述并置构件配置为可直接观察能量发射器。
[0119] 图20B为在并置构件充气前，图20A的肺部治疗系统局部展开状 态的等距视图。
[0120] 图20C为图20A的肺部治疗系统完全展开状态的等距视图。
[0121] 图20D为沿图20C所示的线20D-20D的图20C的肺部治疗系统 的剖视图。
[0122] 图21A为根据另一方面肺部治疗系统的等距视图。
[0123] 图21B为气道内图21A的肺部治疗系统的局部纵向剖视图。
[0124] 图21C为沿图21A所示的线21C-21C的肺部治疗系统的局部横截 面视图。
[0125] 图22A为另一方面的等距视图，其包括与能量发射组件相邻的局 部展开状态的可展开的冷却元件。
[0126] 图22B为图22A的肺部治疗系统的局部展开状态的等距视图，其 中展开肺部治疗系统或支气管镜的轴以提供并置。
[0127] 图22C为图22A的能量发射组件和冷却元件均完全展开的肺部治 疗系统等距视图，以这种方式通过肺部治疗系统减少了气道的阻碍。
[0128] 图22D为沿着图22C所示的线22D-22D的图22A的肺部治疗系 统局部横截面视图。
[0129] 图23为造成气道内损伤的肺部治疗系统的纵向剖视图。此处描述 的肺部治疗系统包括适度冷却的未遮蔽电极。
[0130] 图24为造成气道内损伤的肺部治疗系统以及与肺部治疗系统的 电极相邻的受保护区域的纵向剖视图。此处描述的肺部治疗系统包括 与图23相同的电极，但相对于图23的冷却，增强了冷却。
[0131] 图25为造成气道内损伤的肺部治疗系统以及与肺部治疗系统的 电极相邻的受保护增强的区域的纵向剖视图。此处描述的肺部治疗系 统包括带有图23和图24中未出现的遮蔽的电极，并增强了图24所示 的冷却。
[0132] 图26为造成气道内损伤的肺部治疗系统以及与肺部治疗系统的 电极相邻的受保护增强的区域的另一方面的纵向剖视图。
[0133] 图27为造成气道内损伤的肺部治疗系统以及与肺部治疗系统的 电极相邻的受保护增强的区域的另一方面的纵向剖视图。图27中的电 极位于导热、电绝缘的冷却构件的外部。
[0134] 图28A为根据另一方面的消融棒的电极部分局部展开状态的等距 视图。
[0135] 图28B为图28A的热力学冷却的治疗棒的电极部分的等距视图， 其中用于并置非展开状态的冷却构件的所述棒是展开的。
[0136] 图28C为图28A的热力学冷却的治疗棒的电极部分的等距视图， 其中用于并置的所述棒和所述冷却构件是展开的。
[0137] 图28D为沿线28D-28D的图28B中电极的剖视图。
[0138] 图28E为沿线28E-28E的图28C中电极的剖视图。
[0139] 图29A为根据另一方面的热力学冷却的治疗棒的电极部分的局部 展开状态的等距视图。
[0140] 图29B为图29A的热力学冷却的治疗棒的电极部分的展开状态的 等距视图。
[0141] 图30为圆柱剖面的电极剖视图。
[0142] 图31为根据另一方面的电极剖视图。
[0143] 图32为根据另一方面的电极剖视图。
[0144] 图33为根据另一方面的电极剖视图。
[0145] 图34为根据另一方面的电极剖视图。
[0146] 图35为根据另一方面的电极剖视图。
[0147] 图36A为根据另一方面的电极和热力学冷却的治疗棒的侧视图。
[0148] 图36B为沿图36A所示的线36B-36B的、图36A的电极和热力 学冷却的治疗棒的剖视图。
[0149] 图37A为根据另一方面的电极和热力学冷却的治疗棒的侧视图。
[0150] 图37B为沿图37A所示的线37B-37B的、图37A的电极和热力 学冷却的治疗棒的剖视图。
[0151] 图38A为根据另一方面的电极和热力学冷却的治疗棒的侧视图。
[0152] 图38B为沿图38A所示的线38B-38B的、图38A的电极和热力 学冷却的治疗棒的剖视图。
[0153] 图39A为根据另一方面的电极和热力学冷却的治疗棒的侧视图。
[0154] 图39B为沿图39A所示的线39B-39B的、图39A的电极和热力 学冷却的治疗棒的剖视图。
[0155] 图40为根据一个方面的电极的局部侧视图。
[0156] 图41为肺部治疗系统的侧视图，其包括连续地循环液体冷却剂穿 过能量传送部分和可展开构件的冷却系统。
[0157] 图41A为沿图41所示的线41A-41A的、图41的肺部治疗系统的 长型构件的剖视图。
[0158] 图42为靠着气道壁并置的图41的肺部治疗系统的局部剖视图。
[0159] 图43为靠着气道壁并置、具有经修饰的电极的图41的肺部治疗 系统的局部剖视图。
[0160] 图44为根据另一个方面电极的局部侧视图。
[0161] 图45为根据另一个方面电极的局部侧视图。
[0162] 图46为根据另一个方面电极的局部侧视图。
[0163] 图47为根据另一个方面电极的局部侧视图。
[0164] 图48根据一个方面的并置构件的等距视图。
[0165] 图49根据另一方面的肺部治疗系统的侧视图。
[0166] 图50为常规的肺部治疗系统的传送和返回腔的剖视图。
[0167] 图51为沿图49所示的线51-51的、图49的肺部治疗系统的传送 和返回腔的剖视图。
[0168] 图52为另一个例示性肺部治疗系统的传送和返回腔的剖视图。
[0169] 图53为另一个例示性肺部治疗系统的传送和返回腔的剖视图。
[0170] 图54为在肺部治疗系统内连续胶接的接头示意图。
[0171] 图55为图49的肺部治疗系统的收缩状态的侧视图。
[0172] 图56为图49的肺部治疗系统的局部展膨胀状态的侧视图。
[0173] 图57为图49的肺部治疗系统的完全膨胀状态的侧视图。
[0174] 图58为沿图57所示的线58-58的、图57的电极和流体传送导管 的剖视图。
[0175] 图59为根据一个方面的肺部治疗系统的剖视图。
[0176] 图60为根据另一方面的肺部治疗系统的剖视图。
[0177] 图61为包括微波天线的肺部治疗系统的局部剖视图。
[0178] 图62A为延伸自柔性支气管镜的工作通道的肺部治疗系统的剖视 图。
[0179] 图62B为光学地结合到图62A的肺部治疗系统的可展开构件的、 图62A的柔性支气管镜的剖视图。
[0180] 图63A为包括外部的完整流体供应导管的肺部治疗系统的外部气 球的示图。
[0181] 图63B为包括外部的完整流体供应导管的肺部治疗系统的内部气 球的示图。
[0182] 图64为组合图63A和63B中的气球所形成的肺部治疗系统的侧 视图。
[0183] 图65A为包括内部的完整流体供应导管的肺部治疗系统的外部气 球的示图。
[0184] 图65B为包括内部的完整流体供应导管的肺部治疗系统的内部气 球的示图。
[0185] 图66为组合图65A和65B中的气球所形成的肺部治疗系统的侧 视图。
[0186] 图67为经配置用于紧凑传送和从多重、螺旋形布置的电极处传送 能量的肺部治疗系统的侧视图。
[0187] 图68为具有偏置电极的肺部治疗系统的示图，当置于右主支气管 内时，其避免了气道的薄壁部分。
[0188] 发明详述
[0189] I.概述
[0190] 图1-6提供了人类肺部功能以及神经系统在患病的肺部中所起作 用的概述。图7-15提供了根据本发明的一个方面，施用到肺部系统的 例示性治疗的概述。图16和17提供了图7-15列举的治疗效果的概述。
[0191] 图1展示了人类肺部10，其具有左肺11和右肺12。气管20从鼻 和嘴向下延伸，分成左主支气管21和右主支气管22。左主支气管21 和右主支气管22各自分支成肺叶支气管、肺段支气管以及在向外方向 上(即远端方向)具有连续地更小直径和更短长度的亚肺段支气管。主 肺动脉30起源于右心室的并在肺根24的前面通过。在肺根24，动脉 30分支成左和右肺动脉，其转而分支形成血管分支网络。这些血管能 在支气管树27的气道旁边延伸。支气管树27包括左主支气管21、右 主支气管22、细支气管和肺泡。迷走神经41、42在气管20旁延伸并 分支形成神经干45。
[0192] 左、右迷走神经41，42起源于脑干，穿过颈部，并且向下在气管 20的任意一侧穿过胸部。迷走神经41，42展开进入神经干45，所述 神经干45包括围绕气管20、左主支气管21、右主支气管22的前部和 后部的肺神经丛。神经干45也沿着支气管树27的气管分支外部延伸。 神经干45是神经的主干，其包括通过结缔组织强韧的鞘绑在一起的神 经纤维束。
[0193] 肺部10的主要功能是从空气中交换氧气进入血液，并从血液交换 二氧化碳到空气中。当富含氧气的空气被吸入肺部10，就开始了气体 交换的过程。隔膜和肋间胸壁肌的收缩配合以降低胸部内的压力，使 富含氧气的空气流经肺部10的气道。例如，空气流过嘴和鼻子、气管 20，然后通过支气管树27。空气最终被传递到肺泡气囊用于气体交换 过程。
[0194] 含氧不足的血液从心脏右侧泵出，流经肺动脉30并最终传递到肺 泡毛细血管。含氧不足的血液富含二氧化碳废气。薄的半透膜将肺泡 内的富含氧气的空气与含氧不足的血液隔开。这些毛细血管在肺泡间 围绕和延伸。空气中的氧气穿过所述膜扩散到血液里，血液中的二氧 化碳穿过所述膜扩散到肺泡中的空气内。然后，新的富含氧气的血液 从肺泡毛细血管流经肺部静脉系统的分支血管流入心脏。心脏将富含 氧气的血液泵至全身。当隔膜和肋间肌放松，并且肺部和胸部弹性地 回复到正常的放松状态时，将肺部内耗尽氧气的空气呼出。以这种方 式，空气可以流过分支细支气管、支气管21、22和气管20，并且最 终通过嘴和鼻子排除。
[0195] 使用电和化学信号，神经系统提供了大脑与肺部10之间的交流。 自主神经系统的神经组织网络感知和调节呼吸系统和脉管系统的活 动。神经组织包括使用化学和电信号将感觉和运动信息从身体的一个 部分传输到另一个部分的纤维。例如，神经组织可以神经系统输入的 形式传输运动信息，如引起收缩肌肉或其他响应的信号。纤维可由神 经元组成。神经组织可被结缔组织即神经外膜包围。自主神经系统包 括交感神经系统和副交感神经系统。交感神经系统很大程度上参与在 压力时期的"兴奋"功能。副交感神经系统很大程度上参与保存能量期 间"植物性"功能。交感神经和副交感神经系统同时活跃，并通常相互 影响器官系统。而血管神经支配源自这两个系统，气道的神经支配很 大程度上是副交感神经性质，并在右迷走神经42、左迷走神经41内 于肺部和脑之间传播。
[0196] 神经干45网络中的一些神经组织凝聚成其他神经(例如，连接到 食道的神经、经过胸部进入腹部的神经等)。前部和后部肺神经丛的一 些纤维凝聚成小神经树干，在向外传播进入肺部10时其沿气管20、 分支支气管和细支气管的外表面延伸。沿分支支气管，这些小的神经 干彼此不断分支并将纤维送入气道壁，如结合图3和图4所论述。
[0197] 迷走神经组织包括神经分支内平行面向彼此的输出纤维和输入纤 维。输出神经组织将信号从大脑传送至气道的效应细胞，主要是气道 平滑肌细胞和粘液分泌细胞。输入神经组织从气道感知受体处传输信 号，所述气道感知受体响应刺激物，并延伸至大脑。输出神经组织一 路从气管20到末端的细支气管神经支配平滑肌细胞，而输入纤维神经 支配很大程度上受限于气管20和大支气管。存在输出迷走神经组织对 于气道的恒定的基线紧张性活动，其造成平滑肌收缩和胃粘液分泌的 基线水平。
[0198] 图2是肺部10、11；气管20；和支气管树27的前视图。图2包 括由气管20和支气管树27的软骨环所赋予的结构的概略图。图2中 气管20的20a部分代表包括软骨环的气管20一部分，而20b部分代 表相邻软骨环之间的气管20的一部分。同样，21a部分表示包括软骨 环的左主支气管21一部分，21b部分表示相邻软骨环之间的左主支气 管21一部分。为便于说明问题起见，减少了软骨环的数量，增加了软 骨环之间的间距。
[0199] 值得注意的是，气管内的软骨环不围绕气管的整个周长延伸，而 是在面向食道的气管后部一侧不连续延伸。软骨环的不连续性适应了 食道进入气管空间的扩张，例如，随着食物的吞咽。软骨环的形状促 成了气管的横截面形状。气管的研究揭示了不同患者横截面形状的多 样性，包括椭圆形、C形、U形、D形、三角形和圆形。此外，在呼 吸周期中，气管的横截面形状可以从例如吸气时的椭圆形变成呼气时 的马蹄形。
[0200] 在左、右主支气管中的软骨环也是不完整的。图3是位于相邻软 骨环间的左主支气管21内气道100一部分的剖视图。图4是在包括软 骨环28的左主支气管21一部分内的气道100的剖视图。在此实施例 中，C形软骨环28促成左主支气管21的图示部分的D-形横截面形状。 肺动脉30沿气道100的前侧延伸。
[0201] 气道100包括由气道100的内表面102限定的内腔101。图示的 内表面102是由被基质112a包围的上皮细胞110的收缩层限定的。一 层平滑肌组织114包围基质112a。一层基质112b位于肌肉组织114 和结缔组织124之间。粘液腺116、血管120和神经纤维122位于基 质层112b内。平滑肌带114a沿气道100后侧纵向延伸，与软骨环28 支撑的气道100的其他部分相比，其是相对宽松的。支气管动脉分支 130及神经干45在气道100的壁103的外部。图中的动脉130和神经 干45在结缔组织124包围的气道壁103内部，并且一般可平行面向气 道
100。例如在图1中，神经干45起源于迷走神经41、42，并沿着气 道100朝肺泡延伸。神经纤维
122位于气道壁103内，并从神经干45 延伸到肌肉组织114。通过神经纤维122，神经系统信号从神经干45 传输到肌肉114和粘液腺116。此外，信号从感知受体(例如，咳嗽、 刺激物和拉伸)通过神经干45传输到中枢神经系统。
100。例如在图1中，神经干45起源于迷走神经41、42，并沿着气 道100朝肺泡延伸。神经纤维
122位于气道壁103内，并从神经干45 延伸到肌肉组织114。通过神经纤维122，神经系统信号从神经干45 传输到肌肉114和粘液腺116。此外，信号从感知受体(例如，咳嗽、 刺激物和拉伸)通过神经干45传输到中枢神经系统。
[0202] 图5和图6分别为健康和患病肺中的更高代气道的剖视图。为了 本发明的目的，气道分支从主干的0代往下，对各代进行编号，主支 气管为1代，更远端的分支为2代和更高代。图5是健康的肺中支气 管树27的远端气道100a的剖视图。图6是受肺部疾病影响的远端呼 吸道100b的剖视图。图5和图6中呈现的是概略图，其是为了代表图 2中虚线27a和27b远端的气道。气道100a和100b的实例包括软骨 板118，而不是软骨环28。
[0203] 图6中气道100b的内腔101b较健康气道100a的内腔101a显著 狭窄，且部分被过量的粘液150阻塞。根据患者，内腔101b尺寸的减 少有助于各种疾病，包括例如，气道壁103的炎症、平滑肌114的收 缩或过多管腔内粘液或水肿液，或两者。
[0204] 图7-15提供一种可用于治疗患病气道如图6中所示的气道的例示 性方法和系统的概述。已发现，沿迷走神经41、42的信号传输的衰减 可改变治疗部位远端气道内的气道平滑肌张力、气道粘液分泌、气道 炎症等。衰减可包括但不限于，阻碍、限制、阻止和/或中断信号的传 输。例如，衰减可包括神经信号的信号幅度递减或削弱神经信号的传 输。
[0205] 根据本发明公开的一个方面，热力学冷却的肺部治疗系统用于衰 减信号沿迷走神经的传输。图7例示了从柔性支气管镜500的工作通 道516展开的热力学冷却的肺部治疗系统2100。肺部治疗系统2100 配置成位于患者气道内的治疗部位，用于向靶组织传送能源，同时保 护位于肺部治疗系统2100和靶组织之间的气道组织。在此实施例中， 肺部治疗系统2100包括热力学冷却的治疗棒2110、电极2120和可展 开构件2140。图7展示了肺部治疗系统2100完全展开的状态，其中 可展开构件2140充分膨胀，并且治疗棒2110围绕可展开构件2140一 部分周向延伸。在此实施例中，电极2120在治疗棒2110的远端附近 围绕治疗棒的整个周长延伸。在其它实施例中，电极可以仅部分地围 绕治疗棒的周长延伸。在此实施例中，电极2120适于将射频(RF)能量 传送至靶组织。
[0206] 图7中所示的肺部治疗系统2100与柔性支气管镜500的工作通道 516兼容。在一个实施例中，工作通道516限定内腔的直径范围为约 1.0毫米至约6.0毫米。在其它实施例中，工作通道516限定内腔的直 径范围为约1.0毫米至约4.0毫米。在其它实施例中，工作通道516 限定内腔的直径范围为约1.2毫米至约3.2毫米。如上所述，利用柔性 支气管镜的工作通道将肺部治疗系统传送至患者的气道具有许多好 处，其中包括无须单独将支气管镜和肺部治疗操纵至治疗部位，提供 肺部治疗系统的可重复的传送位置，并改善传送和治疗的可视化。在 此实施例中，柔性支气管镜500包括插入管510、两个光导512，和物 镜514。将在下面更详细地讨论与肺部治疗系统2100紧凑传送相关的 其它方面。
[0207] 图8为患者气道内的展开结构中的肺部治疗系统2100的局部剖视 图。治疗棒2110部分地围绕可展开构件2140的周长延伸。可展开构 件2140匹配治疗棒2110的形状，并保持治疗棒2110与相邻软骨环 28之间的气道壁紧密同位接触。在此实施例中，给可展开构件提供流 体用于经由长型构件2150进行扩张。刚性构件2170有助于可展开构 件2140在泄气状态时的刚度和推送性。
[0208] 在另一实施例中，如图9中所示，可展开构件2140配置成用于流 体的连续循环。长型构件2150'包括供应腔2152和返回腔2154。流体 通过供应腔2152内的开口2152a在其一端进入可展开构件2140，并 在返回腔2154的开口2154a处在其另一端退出可展开构件2140进入 返回腔。
[0209] 肺部治疗系统2100用流体如NO2经历穿过位于治疗棒2110内的 节流阀的扩张进行冷却。为了本发明的目的，词语“热力学冷却”意 指包括可归因于下述之一或二者的温度下降：(i)流体经历从液态到气 态的相变；和/或(ii)可压缩流体(如气体)不依赖于任何相变地从高压 向低压的快速转变。
[0210] 如图8-10所示，治疗棒2110包括供应腔2112、返回腔2114和喷 嘴2112a。图10是治疗棒2110和电极2120的局部剖视图。治疗棒2110 包括同轴围绕供应腔2112的供应腔2112和返回腔2114。供应腔2112 的远端以喷嘴2112a结尾。喷嘴2112a是供应腔2112的远端形成的收 缩体。喷嘴可以有多种形式，包括向下的阶梯形、纵向锥形或带有小 开口的内腔2112的突然结束。与供应腔的横截面面积相比，为产生必 要的压力变化，可显著减小由喷嘴限定的开口的横截面面积，下面将 进行更详细的说明。
[0211] 返回腔2114限定喷嘴2112a周围和远端的膨胀室2114a。在此实 施例中，NO2在高压下被传送至供应腔2112，如箭头410所示。NO2经过喷嘴2112a，并通过喷嘴2112a中的开口2112b释放到膨胀室 2114a。可以气态或液态传送冷却剂至供应腔2112。如果以气态形式 传送，NO2迅速扩张，经历压力和温度的下降(焦耳-汤姆逊效应)， 冷却膨胀室2114a和返回腔2114。如果以液态形式传送，NO2可经历 向气态的相变，进一步降低其温度。然后，通过返回腔2114撤回气态 的NO2，如箭头420所示。
[0212] 焦耳-汤姆逊节流可以从导致更低的下游温度的流体扩张中恢复 工作能量。例如，当提供给肺部治疗系统2100的冷却剂为NO2气体 时，NO2气体在第一个、高的压力P1下进入内腔2112内部；通过节 流阀2112a；进入膨胀室2114a，在那里NO2气体的压力降至P2。压 力从P1下降到P2导致气体的温度从T1下降到T2。温度变化幅度通常 通过以下的关系进行理解：
[0213] T1-T2＝μ(P1-P2)方程式1
[0214] 其中
[0215] T为气态温度；
[0216] P为气体压力；
[0217] μ为气体的焦耳-汤姆逊系数；
[0218] 下标1表示高压情况；以及
[0219] 下标2表示低压情况。
[0220] 方程式1展示了，温度的下降受压力从P1到P2的相对变化的影 响。如将在下面更详细地解释，对肺部治疗系统2100进行热力学冷却 以保护位于治疗的靶组织和电极2110之间的患者气道壁内的组织。因 此，当在肺部治疗系统2100中使用流体如NO2时，控制压力的相对 下降以免将温度降至会导致气道壁损伤的温度点是至关重要的。例如， 温度降得太低可能会导致热力学冷却旨在保护的组织的结晶或干燥。 理想地是，肺部治疗系统2100将组织冷却到非冰点温度，其高于那些 通常用于低温损伤组织或导致细胞程序性死亡的温度。例如，沿气道 壁纵向测量，肺部治疗系统2100优选将电极21204mm内的组织冷却 到高于-5℃且低于20℃，更优选高于-2℃且低于10℃，理想地，高于 0℃且低于5℃。控制温度下降的一种方法包括控制传送的NO2压力以 及膨胀室2114a内的背压，以控制穿过节流阀的压力下降。
[0221] 图11-15展示了用肺部治疗系统2100的例示性治疗顺序。将肺部 治疗系统2100结合到转向机构2000、控制部分2200和冷却剂部分 2300。冷却剂部分可包括供应给热力学冷却的治疗棒和可展开构件 2140的单独的冷却剂供应。
[0222] 控制部分2200可包括但不限于，一个或多个处理器、微处理器、 数字信号处理器(DSP)，现场可编程门阵列(FPGA)和/或专用集成 电路(ASIC)、内存设备、总线、电源等。例如，控制部分2200可包 括与一个或多个内存设备通信的处理器。总线可以将内部或外部电源 连接到处理器。存储可采取各种形式，包括例如，一或多个缓冲区、 寄存器、随机存取存储器(RAM)和/或只读存储器(ROM)。控制部分 2200还可包括显示器，如屏幕，以及输入设备。输入设备可包括键盘、 触摸板等，其可由用户操作以控制肺部治疗系统2100。
[0223] 控制部分2200可存储不同的程序。用户可选择解释组织和期望的 靶区域特征的程序。例如，充满空气的肺部具有相对较高的阻抗，淋 巴结可具有中等的阻抗，血管可具有相对降低的阻抗。控制部分2200 可基于阻抗确定适合的程序。可执行差异化的冷却程序，以通过可展 开构件2140和治疗棒2110传送不同温度的冷却剂。温差可至少为 10℃。例如，可在20℃的室温下，向可展开构件供应冷却剂，而治疗 棒中的冷却剂在低至-5℃下驱动，造成约25℃的温差。在其它实施例 中，供应给可展开构件的各种结冰的或非结冰的冷却剂的组合以及供 应给治疗棒的冷却剂造成10℃至25℃的温差。基于检测温度、组织阻 抗等的传感器的反馈可对性能进行优化。例如，控制器可基于被传送 能量的组织的表面温度来控制肺部治疗系统2100的操作。如果表面温 度变得过高，可增强冷却和/或降低电极功率以产生深度的损伤，同时 保护表面组织。还可对控制部分2200进行编程以控制能量从电源传送 到能量发射器的量，从而损伤靶组织并促进疤痕组织的形成。不同的 程序可用于产生重叠的损伤、分开的损伤，调节损伤密度等。
[0224] 内部电源可给电极2120供能，并可为能量发生器，如射频(RF) 发电机。RF能量可在所需的频率输出。频率的实施例包括但不限于， 范围约50KHZ至约1,000MHZ的频率。当RF能量指向组织时，能量 在组织内部转化为热能，造成组织的温度范围为约40℃至约99℃。可 施用RF能量约1秒至约120秒。在一些实施方案中，射频发生器具 有单通道，传送约1至
25瓦的RF能量，并具有连续流动能力。也可 用其它范围的频率、时间间隔和功率输出。或者，内部电源可为能量 存储装置，如一或多个电池。电能可以传送到电极2120，其将电能转 化成RF能量或另一合适的能量形式。可传递的其它形式的能量，包 括微波、超声、直流电或激光能量。
25瓦的RF能量，并具有连续流动能力。也可 用其它范围的频率、时间间隔和功率输出。或者，内部电源可为能量 存储装置，如一或多个电池。电能可以传送到电极2120，其将电能转 化成RF能量或另一合适的能量形式。可传递的其它形式的能量，包 括微波、超声、直流电或激光能量。
[0225] 任选地，可展开构件2140可任选包括传感器(未描述)，其有通 信地结合到控制部分2200。控制部分2200可基于传感器(例如，压 力传感器、温度传感器、热电耦、接触式传感器等)的信号控制导管。 传感器可位于电极2120上或接近电极2120。控制部分2200可为闭环 系统或开环系统。例如，在闭环系统中，基于一或多个经配置用于传 输(或发送)指示一或多个组织特性、能量分布、组织温度或其它任 何可测量的目的参数的一或多个信号的传感器的反馈信号，向电极传 送电能。基于这些读数，控制部分2200调整电极2120和/或冷却剂供 应2300的操作。或者，在开环系统中，通过用户输入设置电极和冷却 剂供应2300的操作。例如，用户可以观察组织温度或阻抗的读数，并 手动调整传送给电极2120的功率水平和/或从冷却剂供应2300提供的 冷却剂的压力和/或流速。任选地，功率和冷却剂供应可设置成固定值。 在其它实施方案中，用户可在开环系统与闭环系统之间反复切换。
[0226] 图11和11A展示了在治疗疗程中肺部治疗系统2100置于患者的 左主支气管21内。在此实施例中，通过柔性支气管镜500将肺部治疗 系统2100传送至治疗部位。图11展示了支气管镜的插入管510通过 气管20从控制节505向外延伸到患者身体，以及左主支气管21内的 治疗部位。支气管镜500可结合到视频系统530，其使得从业者可通 过监视器535观察插入管510穿过患者的过程，如同在控制节505的 辅助下操纵插入管510。
[0227] 尽管在此实施例中，肺部治疗系统2100位于左主支气管，但肺部 治疗系统2100可位于肺部以外的其它地方，如在右主支气管、肺叶支 气管和中段支气管内。中段支气管是上部叶支气管和中部及下部叶支 气管的起点之间的右主支气管部分。肺部治疗系统2100也可位于更高 代的气道内(例如，气道代次>2)，从而影响远程的支气管树27远端部 分。可操纵肺部治疗系统210穿过弯曲的气道以执行各种不同的程序， 例如，切除部分肺叶、整个肺叶、多个肺叶、或一个肺或两个肺的神 经。在一些实施方案中，处理叶支气管以切除肺叶的神经。例如，可 靶向沿着叶支气管的一或多个治疗部位，以去除与叶支气管相连的整 个肺叶的神经。可治疗左叶支气管，从而影响左上叶和/或左下叶。可 治疗右叶支气管，从而影响右上叶、右中叶，和/或右下叶。可同时或 者顺序地治疗肺叶。在一些实施方案中，医生可治疗肺叶。基于治疗 效果，医生可以同时或顺序地处理其它肺叶。以这种方式，可治疗支 气管树不同独立区域。
[0228] 图12是两个相邻软骨环之间的主支气管干21沿图11的线12-12 剖视图。此图展示了位于气道管腔内，可展开构件2140膨胀了的肺部 治疗系统2100。为了便于理解，肺部治疗系统2100不在此视图的横 截面中显示。可展开构件2140的膨胀使电极2120靠着气道壁103的 内表面102并置。值得注意的是，可展开构件与气道壁103的内表面 102之间的接触力一路围绕气道周长多维度地拉伸和使气道壁变薄， 包括在后侧(其包括纵向延伸的平滑肌带)。电极2120进一步使气道 壁组织变薄和扩张气道壁组织，并根据电极的尺寸可用于展开软骨环 (电极2120位于其间)。参照图3如上文所述，与气道100的其它部分 相比，气道
100的后侧是相对宽松的，因为在左主支气管的该部分， 软骨环不围绕气道的整个周长延伸。拉伸气道壁103，尤其是在电极 位置上拉伸，可有助于围绕气道壁周长的一致的能量传送。
100的后侧是相对宽松的，因为在左主支气管的该部分， 软骨环不围绕气道的整个周长延伸。拉伸气道壁103，尤其是在电极 位置上拉伸，可有助于围绕气道壁周长的一致的能量传送。
[0229] 图13和14为图11A沿线13-13的左主支气管干21内的肺部系统 2100的侧视图。图13展示了治疗过程中生成的例示性等温线。图14 展示了气道壁内损伤170的产生。为便于说明问题起见，许多结构(如 神经分支、血管等)未示于图13和14。
[0230] 图13中的等温曲线展示了，当能量施用到电极2120并且肺部治 疗系统2100热力学冷却时，从电极-组织界面到达气道壁100内不同 深度时的温度。参考图14如前所述，通过在治疗棒内扩张冷却剂来热 力学冷却肺部治疗系统2100。图13和14中的箭头410描绘扩张前治 疗棒供应腔内2114内的冷却剂供应，箭头420描述通过治疗棒2110 的返回腔2114返回冷却剂。
[0231] 通过调整传送能量至电极2120的速率，可修饰供应冷却剂至治疗 棒2110的传送内腔2112的压力、施用到返回腔2114的膨胀室2114a 的背压、以及可展开构件2140的尺寸、单个等温线的精确外形和温度。 例如，通过选择适当的压力和传送能量至电极的速率，有可能实现这 样的温度：其中等温线A＝60℃，B＝55℃、C＝50℃，D＝45℃，E＝40℃， 以及F＝37℃。为形成图14中的损伤170，电极2120可接收和输出约 10瓦至约30瓦30秒至约240秒。在一些程序中，约15瓦至约25瓦 可传送至电极2120达约60秒至约80秒。在一些程序中的总能源用量 可为约300焦耳至约7,200焦耳。
[0232] 为实现所需的损伤密度、形状和位置，从电极输送的能量的量可 为例如，3瓦至652
瓦。在一些实施例中，可取的是在气道壁内造成0.1 至2W/m m 的能量密度。在其他实施例中，在气道壁内造成0.3至 1.0W/mm2的能量密度。在一个优选实施例中，通过形状为圆柱形、长 9.5mm且直径为2.1mm的电极传送15至20瓦，其中一半的电极与气 道壁接触，可造成的0.48～0.64W/mm2的能量密度。在此实施例中， 从电极可传送能量达约120秒。然而，在其它实例中，可施用能量的 周期为10秒至600秒，优选60秒至180秒。可调整电极的位置以及 总的能量剂量以获得不同密度、形状和位置的损伤。
瓦。在一些实施例中，可取的是在气道壁内造成0.1 至2W/m m 的能量密度。在其他实施例中，在气道壁内造成0.3至 1.0W/mm2的能量密度。在一个优选实施例中，通过形状为圆柱形、长 9.5mm且直径为2.1mm的电极传送15至20瓦，其中一半的电极与气 道壁接触，可造成的0.48～0.64W/mm2的能量密度。在此实施例中， 从电极可传送能量达约120秒。然而，在其它实例中，可施用能量的 周期为10秒至600秒，优选60秒至180秒。可调整电极的位置以及 总的能量剂量以获得不同密度、形状和位置的损伤。
[0233] 虽然上文指出的能量密度是在施用传送给电极2120(其将电能转 换为RF能量)的电能的情况下讨论的，但上述的能量密度也同样适用 于其它形式的能量，如从一或多个天线传送的微波能量、从一或多个 传感器传送的超声波能量、从一或多个电极传送的直流电流、或从一 或多个光源传送的激光能量。
[0234] 为了实现在所需深度的所需损伤，同时保护介入组织(intervening tissue)，RF能量源传送至所述组织的能量的量和通过冷却而有效去除 的能量的量相平衡。例如，使用较高功率的能量输出可能会造成更短 的停留时间和更短的整体治疗时间。但是，如果组织加热太快，随着 液体被赶出组织，组织的阻抗增加。这可能会妨碍在所需深度产生损 伤的能力。另一方面，施用较低能量的量可能需要更少的冷却，但需 要更长的停留时间。此外，主动冷却不利于向靶位点迅速传热，造成 在特定深度达到特定温度所需时间的增加。
[0235] 无论用什么方式生成上述的能量密度，最好是在通过本发明所述 的各种冷却方式施用能量过程中，从气道壁以及某些情况下从能量源 (如电极)去除热能，以保护气道内壁和靶治疗区域之间的组织区域， 所述组织区域位于气道壁内并被放射状地与气道内壁隔开。在一个实 施例中，在激活一或多个电极或其它能量源，如一或多个微波天线或 一或多个超声波传感器期间，通过冷却去除约0.1至约0.4W/mm2。在 其它实施例中，治疗期间，通过冷却去除约0.025至约1.0W/mm2的热 能。在其它实施例中，治疗期间，适合的是去除约0.1至约0.4W/mm2的能量。用于去除气道壁热能的冷却不局限于热力学冷却，也可以是 热力学冷却、在肺部治疗系统内循环外部冷却的冷却剂进行冷却、和/ 或化学反应产生的冷却的任意组合。
[0236] 即使电极停止传送能量以后，气道壁组织还会继续升温，因为组 织内的能量流本身会在电极断电后持续一段时间。同样地，传送能量 之后立即从治疗位点移除治疗系统的冷却方面(aspects)会导致组织温 度的突然上升。为避免这种不利的加热，在一个实施例中，在特定位 置的治疗可包括在能量即刻停止后一段时间的原位冷却，从而避免组 织温度的突然上升。能量传送后，在治疗部位的停留时间可为，例如 几秒至90秒。在一些实施例中，能量传送后的冷却时间可为约30秒。
[0237] 进一步的调整有可能达到这样的温度，其中等温线A＝50℃，B＝ 47.5℃，C＝45℃，D＝42.5℃，E＝40℃，以及F＝37℃。只有那些 包含在50℃等温线之内的区域将被加热至足以诱导细胞死亡。在一些 程序中，气道壁内深约2mm至约8mm的组织可被消融，而其它气道 壁内深度小于2mm的非靶标组织被维持在低于导致细胞死亡的温度。
[0238] 在某些方面，可展开构件2140用液体冷却剂填充，所述冷却剂独 立于那些提供给治疗棒2110的冷却剂。可在可展开构件2140内不断 循环液体冷却剂，或将液体冷却剂脉冲入和脉冲出可展开构件2140。 在其它方面，能量传送期间，可展开构件被充填并维持静态，没有进 一步的流体流动。在每种情况下，热力学冷却的治疗棒2110达到高速 率的冷却以被动地冷却可展开构件2140。然后，可展开构件2140吸 收来自组织壁100的能量，同时可展开构件2140保持电极2120靠着 气道100。在又一其它方面，返回腔2114与可展开构件2140内部流 体连通。在此实施例中，由于可展开构件2140包含比返回腔2114更 大的体积，当冷却剂经过返回腔2114进入可展开构件2140时，可展 开构件2140经历气温急降。
[0239] 如图14中所示，当肺部治疗系统2100完全展开的时候，电极2120 沿着气道100整个位于相邻软骨环28之间的空间内。在一些实施例中， 电极2120长度至少为约2mm至约mm，和宽度(或圆柱体的直径) 不大于软骨环之间空间的宽度。在某些方面，电极的宽度为0.1mm～ 约3mm。通常，气道软骨环或软骨层的电阻显著大于气道软组织(例 如，平滑肌或结缔组织)。当电极位于软骨附近时，气道软骨阻碍了能 量流(例如，电射频电流)，使得用射频电能量来形成治疗的损伤以影 响气道神经干具有挑战性。此外，如上所述，它可以有利地拉伸治疗 区域的气道壁组织。在不包含软骨环的区域中的气道壁组织更具柔性。
[0240] 形成了损伤170后，肺部治疗系统2100旋转1/8转至如图15所 示的位置。在一个实施例中，随着肺部治疗系统的旋转，将软骨环用 作指引。例如，在图12中所示的位置施用第一次能量后，不完全收缩 可展开构件2140，可减少或中断供应到可展开构件2140的流体。在 此状态下，可展开构件2140继续在相邻软骨环之间偏置治疗棒2110， 但允许肺部系统
2100被旋转。在旋转期间，相邻软骨环作为指引，并 且电极2120可以更具重复性的方式移动至下一个治疗位点。一旦电极 2120达到图15中所示的第二个治疗位点，供给可展开构件
2040的流 体可恢复到适当的水平以实现充分并置。然后，重复治疗的顺序以造 成第二个相邻损伤，并且有可能与损伤170重叠。如图16所示，重复 该过程造成整个圆周区域的消融
117。
2100被旋转。在旋转期间，相邻软骨环作为指引，并 且电极2120可以更具重复性的方式移动至下一个治疗位点。一旦电极 2120达到图15中所示的第二个治疗位点，供给可展开构件
2040的流 体可恢复到适当的水平以实现充分并置。然后，重复治疗的顺序以造 成第二个相邻损伤，并且有可能与损伤170重叠。如图16所示，重复 该过程造成整个圆周区域的消融
117。
[0241] 避开支气管树的分支点放置肺部治疗系统，从而避免施用过多的 热量并对气道薄壁部分如相邻气道之间的膈膜造成不期望的损害。在 一个实施例中，可按如下来治疗左肺：将肺部治疗系统置于左侧远端 主支气管干，肺部治疗系统的尖端正好位于左下叶支气管的孔(orifice) 中，并且电极2120置于相隔主隆线(main carina)很远的位置。在一个 实施例中，电极2120置于至少离主隆线10mm的位置。
[0242] 在另一实施例中，可按如下来治疗右肺：将肺部治疗系统置于右 侧远端主支气管干，使得电极2120与外侧壁上的右肺上叶支气管的孔 相邻，并且与内侧壁上的主隆线隔开。在一个实施例中，将电极2120 置于距离外侧壁上的右肺上叶支气管的孔至少4mm以及距离内侧壁 上的主隆线至少10mm的位置。
[0243] 纵向和圆周方向偏置的处理模式可用于避免气道的狭窄部分。在 一个这样的实施例中，按如下来治疗右肺：在沿主支气管干的两个偏 置位置施用能量，从而避开隆线和肺左上叶支气管。第一治疗位点为 右主支气管内接近肺上叶支气管分支点的位置。电极2120旋转，或以 其它方法将电极2120置于第一治疗位点，以治疗右主支气管的外侧壁 而不影响位于右主支气管内侧的隆线。正如上文所述的治疗，电极 2120可以置于相邻软骨环之间的第一治疗位点。根据电极2120的长 度，可以在第一治疗位点施用单次或多次治疗，从而造成环绕至少右 主支气管外侧部分周长的损伤，而不造成隆线上的损伤。
[0244] 第二治疗位点比隆线远端的第一治疗位点更加进入到右主支气管 内。电极2120旋转，或以其它方法将电极2120置于第二治疗位点， 以治疗右主支气管的内侧壁而不影响位于右主支气管外侧的肺上叶支 气管。正如上文所述的治疗，电极2120可以置于相邻软骨环之间的第 二治疗位点。根据电极2120的长度，可以在第二治疗位点施用单次或 多次治疗，从而造成环绕至少右主支气管内侧部分周长的损伤，而不 造成肺上叶支气管上的损伤。
[0245] 当沿气道纵轴向下观察时，在第一和第二位点中产生的损伤可以 在周向上重叠，使得它们合起来就形成一对偏置损伤，其破坏绕整个 气道壁周长的神经活动。这种技术避免了需要产生绕气道的单一并且 连续的损伤，其在某些情况下会导致气道的薄壁部分如隆线附近或支 气管树中的其它分支不想要的损伤组织。
[0246] 图16A是图16中消融区内的神经干45’的放大的横截面。神经干 45’包括神经外膜111保护的束115。束115包括神经纤维109和围绕 纤维109的神经束膜107。神经纤维109具有轴突、围绕并隔离每个 轴突的髓鞘、和神经内膜113。
[0247] 神经干45'具有再生能力。神经再生可包括，例如，髓鞘再生以 及形成新的神经元、神经胶质、轴突、髓鞘，和/或突触。如果轴突受 损，轴突可以回缩并且神经元可经历一个相对较短的休眠阶段。然后， 可激活神经元用于轴突再生。严重的损伤，如类型3的损伤或如下文 所述的更严重的损伤，会抑制神经再生。
[0248] 类型1的神经损伤涉及神经麻痹，其通常涉及完整神经的髓鞘脱 失。不干扰轴突或结缔组织的连续性。可发生髓鞘再生而产生约100％ 的恢复。
[0249] 类型2的神经损伤涉及轴突中断，其特点通常是完整结缔组织鞘 的轴突中断。维护神经内膜微观结构，通常产生轴突的完全功能性再 生。恢复率约90％。
[0250] 类型3的神经损伤的特征在于，包括轴突受损的神经内膜微观结 构的中断，并且可能涉及神经内膜的疤痕形成。通常不损伤神经束膜。 从这样的损伤中恢复可取决于伤害的程度。由类型3的损伤形成的相 对较长的损伤可能会阻止神经组织的功能性再生。可形成疤痕组织以 有助于防止神经再生。恢复率通常小于60％。
[0251] 类型4的神经损伤对神经纤维造成彻底的损伤，通常涉及在神经 外膜113内显著的疤痕形成。轴突再生很困难，因为束内的轴突群大 体上被疤痕组织所阻断。4度损伤涉及轴突、髓鞘、神经内膜和神经 束膜的损伤。恢复率通常小于约10％至约20％。
[0252] 类型5的损伤发生在当所有结缔组织元件中的神经纤维及轴突被 分开或切断时。彻底的横断就是类型5的损伤。彻底横断后，神经通 常不再生。因此，通常是没有功能性的恢复。
[0253] 基于各种因素，包括功率级、损伤大小、损伤部位、损伤数目以 及损伤组合，本发明的至少一些实施方案的方法和系统使得能够选择 所需损伤类型以实现所需要的有效治疗长度。举个例子，损伤170可 以是类型3或更高类型的损伤，其涉及轴突鞘的中断和神经内膜内疤 痕组织的形成。这会在很长一段时间内(例如，至少大约6个月)，改 变损伤部位远端的肺部区域的呼吸功能。在一些程序中，实质上所有 的束115的轴突、髓鞘和神经内膜113均被破坏。疤痕组织取代了被 破坏的组织。在一些程序中，所有的束115的轴突、髓鞘和神经内膜 113轴突均被消融并被疤痕组织所取代。去神经可包括靶向输出副交 感神经、输入副交感神经、c-纤维或其它神经组织，以去除一个或两 个肺的气道神经。该系统能抑制输入c-纤维神经再生，有或没有输出 神经再生。
[0254] 除了破坏神经，从肺部治疗系统2110传送能量可封闭至少一个消 融117区域内的支气管动脉130’。据认为，封闭沿第一气道延伸的支 气管动脉可降低比第一气道更高代气道的第二气道的炎症。例如，已 被发现，封闭沿第一气道延伸的支气管动脉可导致第二气道的封闭动 脉内回填封闭动脉以及降低血压。这可导致第二气道内哺养炎症的血 液供应的减少，从而减少了第二气道的炎症。此外，减少供给粘膜和 平滑肌的营养可导致细胞功能的降低。较低的压力梯度进一步造成较 低的间质液积聚，从而降低液体静压梯度。
[0255] 参考图17和18，现将对上述的例示性治疗对于远端气道的进一 步影响进行讨论。图17是治疗之前沿图11所示的线17-17的肺部中 远端气道的剖视图。图16是治疗后同一气道的剖视图。图17A和18A 分别提供治疗前和治疗后与远端气道有关的神经干的神经轴突的详细 视图。
[0256] 如图17所示，治疗之前，气道100b的内腔101b变窄并且被过量 的粘液150部分阻塞。根据病人，内腔101b减少的尺寸的101b可归 因于各种疾病，包括例如气道壁103的炎症、平滑肌组织114的收缩、 或过量的腔内粘液或水肿液或两者。
[0257] 治疗之后，如图18所示，肺部内腔101c已经大量打开，并且粘 液分泌大大减少。值得注意的是，存在于图17A中的神经轴突已经不 存在于图18中。然而，即使神经组织受损，仍可维持其它组织或解剖 特征，如粘液腺、纤毛、平滑肌、身体脉管(例如，血管)等的功能。
[0258] 由于治疗，沿支气管树的截面的神经供应可被切断。当信号被切 断时，远端气道平滑肌细胞可以得到放松，其可导致图18所示的气道 扩张。切割神经系统信号还可导致粘液细胞减少粘液的分泌，从而导 致图18中内腔101c粘液量的减少。治疗还可导致炎症细胞停止产生 气道壁肿胀和水肿。例如，可增加乙酰胆碱受体的发生，但可以减少 炎症细胞、炎症性细胞因子，以及其它远端气道中的标记。
[0259] 所有的这些变化降低了气流阻力，从而增加肺部10内的气体交 换，从而减少、限制，或基本上消除一或多个症状如呼吸困难、气喘、 胸闷等。靶神经组织周边或相邻的组织可能受影响但不造成永久损失。 在一些实施方案中，例如，在治疗前后，沿治疗的气道的支气管血管 可传送类似血量至支气管壁组织，并且沿治疗的气道的肺部血管可传 送类似血量至支气管树27远端区域的肺泡囊。这些血管可继续运输血 液维持充分的气体交换。在一些实施方案中，气道平滑肌并没有很大 程度地受到损坏。例如，没有明显影响呼吸功能的相对较小部分的气 道壁平滑肌可被可逆地改变。如果能量用来损坏气道外部的神经组织， 治疗有效量的能量达不到非靶标平滑肌组织的显著部分。
[0260] 除短期利益外，中断与远端气道的神经系统信号通信对重塑之前 收缩的气道具有长期的作用，远超过简单的放松平滑肌组织或减少粘 液分泌。例如，无神经信号导致它们收缩，平滑肌将开始随着时间萎 缩。最终，平滑肌和肌腺质量会下降。此外，气道壁流体如水肿、间 质组织液将减少。因此，不同于离散时间段地阻断神经系统信号的临 时治疗，期望的是，用本发明的肺部治疗系统治疗后，随时间而持续 地减少远端气道阻塞的量。
[0261] 本发明的其他方面，包括涉及热力学冷却的治疗系统、改进的点 击、并置构件以及液体冷却的肺部治疗系统的方面，将在下面进行详 细描述。
[0262] II.热力学冷却的肺部治疗系统
[0263] 图19-21举例说明了根据本发明的热力学冷却的肺部治疗系统方 面的各种例示性方面。
[0264] 有利地，在如上所述的肺部治疗系统2100中采用热力学冷却不仅 增加肺部治疗系统的冷却效力，也可减少肺部治疗系统的传送尺寸。 例如，在治疗部位热力学冷却能量传送系统无需在患者体外冷却液体 冷却用介质，然后将其输送到治疗位点。因此，不考虑运输至治疗位 点过程中的热损失，可减少冷却介质的供应腔的尺寸。此外，如上所 述，使用气体冷却介质，而不是液体冷却介质，进一步减少冷却系统 供应腔和返回腔所需的尺寸。
[0265] 然而，尽管本申请所述的热力学冷却的肺部治疗系统有利地允许 紧凑的设计，该设计促进与柔性支气管镜的工作通道的兼容，但本发 明所述的方面不限于此。例如，全面回顾本发明后，对本领域技术人 员来说显而易见的是，图19-21所公开的方面也是可以扩展以兼容更 大的工作内腔，所述工作内腔可与或不与支气管相连。值得注意的是， 本发明不唯一地限于通过支气管镜的工作通道传送的系统，也包括通 过其它方式如独立的鞘和/或传送导管传送的系统。
[0266] 此外，尽管下面所示的各个实施例中的治疗棒和可展开构件从相 同的工作通道展开，但治疗棒和可展开构件可通过单独的工作通道或 单独的传送导管被安排相互独立地置于治疗位点。具体而言，通过将 可展开构件和治疗棒分离，彼此独立地将它们引入，使得肺部治疗系 统通过非常小直径的通道被引入。使肺部治疗系统能够通过支气管镜 的工作通道插入是特别有用的。首先，治疗棒可收缩并通过工作通道 (有或无鞘)引入，然后可引入可扩展构件。然后，组合的装置在气道 内的工作通道外进行组装。
[0267] 图19A-19F举例说明了上述的热力学冷却的肺部治疗系统2100 从柔性支气管镜的工作通道展开并撤回到柔性支气管镜的工作通道。 为便于表示，只有支气管镜的工作通道516示于图19A-19F中。
[0268] 图19A举例说明了包括电极2120的治疗棒2110在工作通道516 内绕可展开构件2140配置。例如，治疗棒2110可以有如图19A所示 的轻微的弯曲，使得治疗棒2110围绕可扩展构件2140，以便有助于 可展开构件2140在穿过工作通道516前进的过程中，可展开构件
2140 穿过虚拟的衔接而前进。支气管镜的工作通道516具有范围为 500～650mm的工作通道。肺部治疗系统的总体工作长度可小于 800mm，优选为约760mm。进一步地，治疗棒2110和可展开构件2140 具有足够的柔性以适应3.1mm或更少的弯曲半径，或者，在一些实施 例中，2.7mm或更小的弯曲半径。尽管未描绘于此实施例中，肺部治 疗系统2100能可滑动地置于单独的鞘内并从该单独的鞘展开，所述鞘 通过工作通道516推进。
2140 穿过虚拟的衔接而前进。支气管镜的工作通道516具有范围为 500～650mm的工作通道。肺部治疗系统的总体工作长度可小于 800mm，优选为约760mm。进一步地，治疗棒2110和可展开构件2140 具有足够的柔性以适应3.1mm或更少的弯曲半径，或者，在一些实施 例中，2.7mm或更小的弯曲半径。尽管未描绘于此实施例中，肺部治 疗系统2100能可滑动地置于单独的鞘内并从该单独的鞘展开，所述鞘 通过工作通道516推进。
[0269] 然后，如图19B和19C中所示，可展开构件2140和治疗棒2110 同时一起推出工作通道516。随着治疗棒2110的展开，它能呈现围绕 可展开构件2140的预定形状。治疗棒2110可包括形状记忆材料。形 状记忆材料包括，例如，形状记忆金属或合金(例如，镍钛合金)、形 状记忆高分子材料、铁磁材料及其组合等。在图19B中所示的部分展 开状态，治疗棒2110朝工作通道516收缩，同时弯曲并在工作通道 516横向方位呈现更大的外形。在这种状态下，治疗棒2110的外形大 于工作通道的直径。图19C中，治疗棒2110处于完全展开的状态， 其中治疗棒的方向为适合与气道壁并置的圆形或螺旋形。如图19D所 示，然后可展开构件2140膨胀，在与气道壁并置的治疗棒2110上引 入电极2120。在这种状态下，可展开构件
2140和治疗棒2110为紧密 的并置接触，如上所述，使得可展开构件2140也可在能量传送过程中 作为被动冷却的元件。
2140和治疗棒2110为紧密 的并置接触，如上所述，使得可展开构件2140也可在能量传送过程中 作为被动冷却的元件。
[0270] 经过治疗，可将可展开构件2140可膨胀，且治疗棒2110可以返 回到其传送配置。如图19E和19F所示，在某些情况下，治疗棒2110 的形状可为温度依赖性，使得激活热力学冷却系统有助于治疗棒2110 返回到传送配置，从而便于通过工作通道516撤回。具体而言，与最 初通过工作通道516的推进过程相似，使可展开构件2140缩小，随后 或同时激活热力学冷却系统，从而降低治疗棒2110的温度，使得治疗 棒呈现更顺从的状态和缩小的外形。
如19E图所示，治疗棒2110在横 向工作通道方向上的外形再次减小。然后，如图19F所示，治疗棒2110 和可展开构件2140可都撤回到工作通道，因为这两个组件的组合直径 在某些情况下小于3.1mm，或优选小于2.7mm。
如19E图所示，治疗棒2110在横 向工作通道方向上的外形再次减小。然后，如图19F所示，治疗棒2110 和可展开构件2140可都撤回到工作通道，因为这两个组件的组合直径 在某些情况下小于3.1mm，或优选小于2.7mm。
[0271] 在另一个方面，图20A-20D举例说明了传送过程中的肺部治疗系 统3100，其中热力学冷却的治疗棒与可展开构件呈轴向直线排列并远 离可展开构件。有利地，将治疗棒定位于可展开构件远端的而不是近 端，允许从业者光学地将可视化设备如支气管镜结合到可开展构件， 治疗棒也没有挡住视线。这种配置也有助于紧凑传送配置，因为治疗 棒在传送状态时与可开展构件呈轴向直线排列。
[0272] 图20A举例说明了肺部治疗系统3100，其包括热力学冷却的治疗 棒3110、电极3120和可展开构件3140以及流体传送导管3150。图 20A举例说明展开初始状态下的肺部治疗系统3100，其中治疗棒3110 与可展开构件3140轴向排列。尤其是，可展开构件3140延伸自流体 传送导管3150远端，热力学冷却的治疗棒3110延伸自可展开构件3140 的远端，并且电极3120围绕热力学冷却的治疗棒3110的远端部分进 行配置。这种紧凑的设计有助于肺治疗系统3100的紧凑传送尺寸。在 此实施例中，肺部治疗系统3100从柔性支气管镜500的工作通道516 展开。在此实施例中，柔性支气管镜500还包括插入管510、两个光 导管512和物镜514。
[0273] 图20B举例说明呈现螺旋形状并围绕可展开构件3140向后弯曲 的治疗棒3110。例如，治疗棒3100可为预定形状，以便具有可展开 构件远端的围绕垂直于纵轴的轴的第一弯曲，通常沿可展开构件轴向 最近延伸的直线段，以及具有围绕通常与纵轴平行的轴的曲率且通常 对应于气道壁的曲率的弯曲段。
[0274] 如图20C所示，然后使可展开构件3140膨胀。在此状态下，可 展开构件3140压进与治疗棒3110紧密接触，从而使电极3120与治疗 的气道壁紧密并置。进一步，随着可展开构件膨胀，其靠近并围绕治 疗棒3110，并符合其所要接触的治疗棒3110部分的形状，使得可展 开构件、电极3120以及气道壁之间无空气间隙。支气管镜500的插入 管510向上推进至可展开构件3140的背面，从而光学地将支气管镜 500结合到可展开构件3140。尤其是，物镜514靠着可展开构件3140 被压紧。在此实施例中，可展开构件由一种透明或半透明材料组成。 利用这种技术，从业者可以更好地通过气球可视化治疗位点。
[0275] 图20D是沿图20C中的20D-20D的肺部治疗系统3100的剖视图。 如图20C和20D中所示，流体传送管道3150穿过可展开构件3140延 伸到热力学冷却的治疗棒3110。流体传送管道3150包括供应腔3112 以及与供应腔3112同轴的返回腔3114，各自与治疗棒3110内相应内 腔流体连通。具体地，流体供应腔3112以类似于图10所示喷嘴的方 式于位于电极3120中的喷嘴内结束，且返回腔对应于如上所述图10 所示的返回腔2114。有利地，由于治疗棒3110和传送导管3150比可 展开构件3140更为刚性，此配置允许传送导管3150和治疗棒
3110的 组合充当推杆以推进薄的、缩小状态的可展开构件3140，穿过柔性支 气管镜500的工作通道516到治疗位点。
3110的 组合充当推杆以推进薄的、缩小状态的可展开构件3140，穿过柔性支 气管镜500的工作通道516到治疗位点。
[0276] 在本实施例中，将可展开构件3140与冷却剂供应结合，所述冷却 剂供应独立于通过流体传送导管3150供应给提供给热力学冷却的能 量传送系统的冷却剂。有利地，这种配置解除了可展开构件3140的冷 却剂流至治疗棒3110的驱动。
[0277] 此外，如果供应到可展开构件3140的流体为液体冷却剂，那么可 展开构件3140可从两边被动冷却：(i)外部来自治疗棒3110，因为其 绕可展开构件圆周延伸；以及(ii)内部来自流体传送导管3150的返回 腔3114。例如，最初，可将高压气体通过流体供应腔3112供应至电 极3120内的节流阀(未示出)。流体供应腔3112以及高压气体穿过流 体传送导管3150，然后穿过在可展开构件3140内部延伸的热力学冷 却的治疗棒3110部分，然后穿过在可展开构件3140外部并围绕可展 开构件3140外表面延伸的热力学冷却的治疗棒3110部分，然后在包 括电极3120的热力学冷却的治疗棒3110部分的喷嘴内结束。在扩展 和通过节流阀引起的快速冷却后，即刻冷却的流体，无论这个时候是 液相还是气相，返回通过返回腔3114，采取与供应腔3112所采取的 相反路径。具体地，即刻冷却的流体最初穿过在可展开构件3140外部 并围绕可展开构件3140外表面延伸的热力学冷却的治疗棒3110部分。 治疗棒部分直接接触可展开构件3140的外面，用来通过这种可展开构 件3140和热力学冷却的治疗棒3110外表面之间紧密的直接接触以从 外部来冷却可展开构件3140。然后，返回腔3114内冷却的流体进一 步穿过热力学冷却的治疗棒3110，并穿过可展开构件3140的中央返 回。在这一阶段，可展开构件3140内的液体冷却剂进一步通过与在可 展开构件3140内延伸的热力学冷却的治疗棒3110外表面部分直接接 触进行冷却。
[0278] 在另一实施例中，可展开构件3140与能量系统返回腔3114流体 连通，当冷却剂提供给治疗棒3110时可展开构件3140膨胀。在另一 实施例中，用连续循环的冷却剂供应主动地冷却可展开构件3140，所 述冷却剂供应独立于与热力学冷却的治疗棒3110有关的冷却剂供应。
[0279] 在治疗部位，热力学冷却肺部治疗系统远端的能量传送系统比单 独在肺部治疗系统内循环外部冷却液能达到更高得多的温度降差。这 种冷却效率的增加允许在大小、形状和能量传送系统的结构如并置构 件和专用冷却构件的治疗作用上具有更大的灵活性。
[0280] 例如，图21A-21C举例说明了包括除可展开构件外的二次冷却囊 的肺部治疗系统。
[0281] 图21A展示了完全展开状态的肺部治疗系统3200。肺治疗系统 3200包括可展开构件3240、二次冷却囊3244和热力学冷却的治疗棒 3210。热力学冷却的治疗棒3210的远端部分围绕可展开构件3240的 周长延伸。热力学冷却的治疗棒3210的远端部分的远端包括电极 3220。在电极3220和可展开构件3240附近和之间配置二次冷却囊 3244。同样地，尽管可展开构件3240的部分与热力学冷却的治疗棒 3210的远端部分紧密直接接触，二次冷却囊3244紧密地包裹包含电 极3220的热力学冷却的治疗棒3210一部分。
[0282] 通过管3246给冷却囊3244提供冷却剂。在一些实施方案中，在 如上所述的传送过程中，治疗棒3210将可拉直并可定位于可展开构件3240的远端，并且在这种情况下，管3246将配置成具有足够的灵活 性和尺寸以允许冷却囊3244和治疗棒移入至这种传送配置内。在一些 实施方案中，管3246可连接到治疗棒3210的轴外部或可为该轴内一 体成型的内腔。图21B是治疗疗程中肺部治疗系统3200的局部剖视 图。图21B的描述提供了二次冷却囊
3244如何围绕电极3220一部分 周长延伸的进一步细节。冷却囊3244被配置为与电极紧密顺从，使得 沿电极边缘的气道组织直接与囊接触并通过其被冷却。可展开构件 3240可辅助定位二次冷却囊3244与电极3220和气道壁100进行紧密 顺从的接触。
3244如何围绕电极3220一部分 周长延伸的进一步细节。冷却囊3244被配置为与电极紧密顺从，使得 沿电极边缘的气道组织直接与囊接触并通过其被冷却。可展开构件 3240可辅助定位二次冷却囊3244与电极3220和气道壁100进行紧密 顺从的接触。
[0283] 如图21B和21C中最佳所见，治疗棒3210包括热力学冷却系统， 所述热力学冷却系统包括供应腔3212、喷嘴3212a和返回腔3214。通 过这种配置，二次冷却囊3244被治疗棒3120的热力学冷却系统被动 地冷却。在此实施例中，不是冷却整个可展开构件3240，而是二次冷 却囊3244所规定的大小和形状使得从电极3220边缘延伸很短的距离， 从而只有邻近电极3220且需要进行冷却的区域才会被热力学冷却系 统冷却。
[0284] 这导致更为有效地利用治疗棒3210产生的冷却。此外，这种配置 允许可展开构件3240单纯地专用于并置任务，从而为其提供气体如空 气。如图21B所示，可以不破坏靶区域和肺部治疗系统3200之间的 组织，在气道壁100内以所需深度产生损伤173。
[0285] 在图22A-22D所示的肺部治疗系统的实施例中，热力学冷却的治 疗棒为电极和冷却元件提供充分并置，无需额外的并置构件。这不仅 减小了用于传送的肺部治疗系统的尺寸，也极大地提高了治疗期间气 道的通气。
[0286] 图22A所示的肺部治疗系统3300包括热力学冷却的治疗棒3310。 在治疗棒3340上设置电极3320和冷却构件3340。冷却构件可固定连 接至冷却棒上，或可为独立的、非附属元件，其被配置为在肺部治疗 系统3300操作过程中使其与冷却棒紧密接触。流体供应腔(未显示) 在治疗棒3310传动轴内延伸并与向其传送流体的冷却构件3340内部 进行交流。如图22A所示，此配置用于传送是非常紧凑的，并可从柔 性支气管镜的工作通道516线性展开。
[0287] 图22B展示了第二阶段的展开，其中，将治疗棒3310置于治疗 配置内，并且冷却构件3340仍然保持为缩小的。治疗棒3310可由在 展开时能立即成型的形状记忆材料或自适应材料组成。在另一实施例 中，治疗棒3310可在治疗配置内通过成型装置如治疗棒内热力学冷却 系统的拉线或液压主动成型。由于没有可展开构件提供电极与气道壁 的并置，那么选择这样的治疗棒刚度：其使得在展开配置中成型的远 端部分牢固地与气道壁并置，但可被拉直成更紧凑的配置以通过支气 管镜传送。图22C展示了扩张状态的冷却构件3340。在扩张状态下， 冷却构件3340围绕电极3320延伸以不带气泡地结合邻近电极3320 的组织。
[0288] 图22D是向气道壁施用治疗的肺部治疗系统3300的剖视图。为 便于表示，从描述中省略了热力学冷却系统供应腔。冷却构件3340 包括通过其可引入冷却剂的入口3346。冷却剂可被持续循环或静态地 置于冷却构件3340，并仅用电极3320的被动冷却进行冷却。治疗棒 3310提供与气道壁100的良好并置。这种并置可借助治疗棒的活动装 置，如拉线、推杆或可在高压下将流体引入其内的流体内腔，将治疗 棒推进至所需的曲率。冷却构件3340与电极3320的外部紧密顺从， 以便直接结合并冷却邻近电极边缘的组织，减少任何的空气间隙。仅 用热力学冷却与被动冷却构件3340的结合，肺部治疗系统3300就能 够产生与肺部治疗系统3300隔开的损伤174。
[0289] III.电极
[0290] 图23-47展示了能够应用于本文公开的肺部治疗系统的不同方面 的电极。
[0291] 虽然参照热力学冷却的能量传送或者使用液体冷却系统的能量传 送系统来描述本文公开的电极，本文描述的电极能够应用于两者之中 的任一系统，且通常不限定为非此即彼。进一步，在某种情况下，本 文描述的电极也会应用于不包括冷却的系统。此外，本文公开的电极 也可能应用于肺部系统之外的其他治疗类型，例如在食管、肠和/或胃 来治疗消化系统；或者在血管或心脏来治疗心血管系统。
[0292] 除了以上讨论的优势之外，肺部治疗系统的热力学冷却的能量传 送装置，在某种情况下，能够排除对其他冷却构件的需要。尤其是， 热力学冷却能够与具有特殊定制的接触区域的电极联合，以便对远离 电极-组织界面的目标区域产生损伤，同时保护位于目标区域和气道内 壁之间的组织。这个构想在图23-27中展示，这些图展示了具有不同 形式的冷却的遮蔽和未遮蔽电极的各种配置和对损伤形成所产生的结 果。
[0293] 图23展示了如果一个没有遮蔽电极将最低能量用于非冷却，损伤 形成的情况。尤其是，图23是一个与气道壁100并置的未遮蔽电极 620a。如果不遮蔽或者隔绝的话，电极620a在它整个周长具有电和热 的传导性。当电极620a用RF能量通电并且最少没有冷却被应用于电 极620a和气道壁100时形成的如图23中展示的损伤170a是代表性的 损伤类型。
例如，仅最小量的液体流经电极610a的内部，并没有另外 的冷却构件如主动或被动冷却的可展开构件被应用于气道壁100或者 电极620a。所预料的，损伤170a从电极610a放射地向外扩展，组织 损害从气道壁向深处的组织延伸且尺寸减小。
例如，仅最小量的液体流经电极610a的内部，并没有另外 的冷却构件如主动或被动冷却的可展开构件被应用于气道壁100或者 电极620a。所预料的，损伤170a从电极610a放射地向外扩展，组织 损害从气道壁向深处的组织延伸且尺寸减小。
[0294] 图24是另一个未遮蔽电极620a的剖视图。和图23一样，电极 620a在它整个周长具有电和热的传导性。当电极620a用RF能量通电 并且将高冷却速率应用于电极620a时产生的如图24中展示的损伤 170b是代表性的损伤类型。例如，可使电极620a受到热力学冷却。 和图23一样，没有其他的冷却构件如主动或被动冷却的可展开构件被 应用于气道壁100或者电极620a。热力学冷却电极620a使得有可能 将电极-组织界面的气道壁的温度降至足够低来保护组织免受由于过 度加热的损害，但不能低到永久地低温损坏组织。所述冷却在气道壁 上产生了一个在损伤170b和电极620a之间的保护区域100a。
[0295] 显著地，在图24中保护区域延伸直至电极620a的边缘。下面讨 论更多的细节，直接地在电极-组织界面边上的气道壁的区域，难以被 非热力学冷却的肺部治疗系统保护，该肺部治疗系统通过在能量传送 系统和可展开冷却构件循环一种液体冷却剂在气道壁上产生一个保护 区域。尤其是，据发现，在某些情况下，在这一系统中不恰当的服从 和/或可展开冷却构件的并置能够立即导致沿着电极两旁的组织损害。 在图24中的保护区域100a明显的是，热力学冷却电极620a解决了这 个问题。
[0296] 据发现，遮蔽电极的边缘能够进一步提高治疗期间气道壁的表面 保护。例如，图25是电极620b的剖视图，其部分遮蔽有电学绝缘、 热力学传递材料层630a。层630a部分地围绕电极620b的周长扩展， 以便于覆盖未与气道壁100接触的电极620b的所有部分，以及选定量 的与气道壁100接触的表面区域。根据期望的损伤形状，遮蔽物能够 覆盖电极表面的小至180度到多至340度。优选的，电极620b的表面 的30到45度不被层630a覆盖。当电极
620a用RF能量通电并且将 高冷却速率如热力学冷却应用于电极620a时形成的如图25中展示的 损伤170c是代表性的损伤类型。与之前的例子相同，没有另外的冷却 构件被应用于气道壁100或者电极620b。用层630a电学屏蔽电极620b 边缘防止了在气道壁100的表面部分上不期望的加热，而层630a的热 导性允许热力学冷却立即到达临近电极620b的组织。所得到的损伤 170c全部与气道壁100的表面隔开。
620a用RF能量通电并且将 高冷却速率如热力学冷却应用于电极620a时形成的如图25中展示的 损伤170c是代表性的损伤类型。与之前的例子相同，没有另外的冷却 构件被应用于气道壁100或者电极620b。用层630a电学屏蔽电极620b 边缘防止了在气道壁100的表面部分上不期望的加热，而层630a的热 导性允许热力学冷却立即到达临近电极620b的组织。所得到的损伤 170c全部与气道壁100的表面隔开。
[0297] 这样，结合有热力学冷却和选择性遮蔽RF电极的能量传送系统， 能够在气道壁的目标区域产生损伤，同时维持一个受保护的区域，在 这个区域中位于目标区域和气道内表面的大多数气道壁组织不会永久 性损伤。有利地，无需第二个冷却构件就能达到这种保护。
[0298] 图26是根据另一个方面的部分遮蔽的电极的剖视图。电极620c 包括两个遮蔽区域630b，其中电极620c被热导性电绝缘材料覆盖。 这在遮蔽区域630b之间的限定范围产生了一个暴露的电传导区域。在 能量传送期间，通过热力学冷却电极620c，有可能产生损伤170d，像 图25中的损伤170c，其全部与气道壁100的表面隔开。与图25中的 电极620b不同的是，电极620c是柔性的和/或可变形的，以便于它能 从一个收缩的传送配置(未示出)变化到如图26所示的展开的配置。 下面将会讨论更进一步的细节，这种配置减少了电极620c的递送尺 寸，同时维持了能量传递期间气道的电极-组织界面上电极620a提供 的接触面积。有利地，这有助于肺部治疗系统的紧凑传送外观。
[0299] 图27是肺部治疗系统的能量传送部分的剖视图，其包括一个应用 于可展开构件640表面的柔性的电极620d。可展开构件640可以是， 例如，热力学冷却的可膨胀构件如气球。这个例子中，可展开构件640 是热力学传导和电学绝缘的。用这种配置同步进行冷却和能量产生导 致了损伤170e，其与气道壁100的表面整个的隔开。有利地，电极620d 的可收缩的性质和可展开构件640允许紧凑的传送尺寸。
[0300] 显著地，尽管图24-27中没有展示单独的并置构件，能够达到有 或没有单独的并置构件的如图24-27所示的方面。例如，如在前部分 讨论的，热力学冷却的治疗棒可包括形状记忆材料，其能够允许棒与 肺部治疗系统的电极并置，而不需要进一步的并置构件。另一方面， 将在下面讨论，各种不执行冷却的并置或者配置构件均能与热力学冷 却的肺部治疗系统联用。
[0301] 图28和29展示了采用可收缩的、遮蔽的电极的，紧凑的热力学 冷却的肺部治疗系统的不同方面。
[0302] 图28A-28E展示了包含紧凑设计的肺部治疗系统，其适合于通过 柔性支气管镜的工作通道进行传送。肺部治疗系统3400与在上面讨论 的图22A-22D的肺部治疗系统3300相似，其中无需单独的并置构件。
[0303] 肺部治疗系统3400包括一个热力学冷却的治疗棒3410，所述治 疗棒包括一个局部遮蔽的、可收缩的电极3420。图28A中展示了在展 开的初始状态下的治疗棒3410，其中电极3420处于紧凑的收缩状态， 而治疗棒3410以通常的直的配置进行延伸。在图28B中，通过在上 面讨论的有关治疗棒3310的任何方式，治疗棒3410采用治疗的配置。 如图28D的横截面视图所示，电极3420在紧凑的收缩状态，其对传 送到治疗位置是有利的。电极1320包括两个具有热传导性电绝缘材料 的遮蔽区域1310a和1310b。如上面讨论的，这种遮蔽能够在能量传 递时保护在气道壁的组织。在图28C和28E中展示了肺部治疗棒1310 的全展开状态。在这个例子中，通过膨胀电极或者激活电极中的形状 记忆材料，使得电极展开。在展开状态下，电极1320的全部接触区域 对能量传送时气道100的电极-组织界面而言是有效的，尽管一个小得 多的外形存在于如图28A-28中展示的传送配置。
[0304] 图29A和图29B展示了可收缩的电极1320上的变化，其中电极 1320从柔性支气管镜500的工作通道516进行展开而有弹性地膨胀。
[0305] 图30-35展示了各种形状的电极。每种横截面视图展示，电极包 括用于热力学冷却的供应腔1412和返回腔1414。图30的电极具有圆 形的横截形状。在图31-35的电极的其他横截形状，为传送创造了一 个缩减的外形，并为能量传送期间与电极-组织界面上的组织壁接触维 持了表面区域的有效性。例如，图31展示了具有半圆形横截面的电极 1420；图32和33分别展示了电极1420c和1420d，其分别具有一个 “微笑型”或“新月形”的横截面。图
34展示了具有卵圆形横截面的 电极1420e。图35展示了角形微笑的横截面的电极1420f。
34展示了具有卵圆形横截面的 电极1420e。图35展示了角形微笑的横截面的电极1420f。
[0306] 图36-39展示了与热力学冷却的治疗棒结合的各方面的电极。在 图36-39中的电极有利的维持了一个单独的大区域，其配置为匹配损 伤的相邻软骨环之间的空间，而不增加热力学冷却的治疗棒整个长度 上的尺寸。
[0307] 图36A展示一个与热力学冷却的治疗棒2110结合的可膨胀的聚 合物电极1620a，图36B是其剖视图。热力学冷却的治疗棒2110包括 一个围绕供应腔2112周向布置的返回腔2114。冷却流体410供给至 供应腔2112。膨胀的冷却流体420通过返回腔2114流回。在图36A 和36B中聚合物电极1620a描绘为膨胀状态，并包括在聚合物电极 1620a和热力学冷却的治疗棒2110之间的空间1618。
[0308] 图37A展示了与热力学冷却的治疗棒2110结合的刚性电极 1620b，图37B是其剖视图。刚性电极1620b可以由导电塑料的聚合 物形成。
[0309] 图38A展示了与热力学冷却的治疗棒2110结合的柔性线圈 1620c，图38B是其剖视图。柔性线圈允许热力学冷却的治疗棒2110 更便利的可操作性。
[0310] 图39A展示了与热力学冷却的治疗棒2110结合的柔性网状电极 1620d，图39B是其剖视图。在这个例子中，柔性网状电极1620d包 括安排在聚合物部分1624上的导电网状带。
[0312] 图41-43展示了电极形状对直接临近电极-组织界面的冷却构件的 并置质量的影响。在直接临近电极-组织界面的区域并置冷却构件的有 效性，对肺部治疗系统此区域的冷却具有重要的影响，所述肺部治疗 系统通过循环液体冷却剂进行冷却。图41是在全部展开状态下一个液 体冷却的肺部治疗系统200的远端部分的侧视图。肺部治疗系统200 包括从长型构件250的远端延伸的可展开构件240。如图41A所示， 长型构件250包括供应腔212和返回腔214。液体冷却剂供给通道210 也是从长型构件的远端延伸的，并且围绕可展开构件240周长一部分。 液体冷却剂供给通道210的近端与供应腔212流体连通，液体冷却剂 供给通道210的远端与可展开构件240内部流体连通。返回腔214在 可展开构件240的近端与可展开构件240内部流体连通。电极220围 绕液体冷却剂供给通道210一部分。
[0313] 从电极220传送能量期间，液体冷却剂从供应腔212连续流通， 通过液体冷却剂供给通道210进入可展开构件240中，接着从返回腔 214出去。理想的是，液体冷却剂流经电极220和可展开构件循环来 保护在气道内壁和目标治疗区域之间的组织区域，其位于气道壁之中 并且被放射状地与气道内壁隔开。
[0314] 图42是靠着气道壁100并置的图41中肺部治疗系统的局部剖视 图。电极220位于两个临近软骨环28a和28b之间。在这个例子中， 可展开构件240是可全部或部分由高顺应性材料制成的适形气球。高 顺应性材料包括但不限，于硅、橡胶、聚乙烯、聚氯乙烯或者其他能 够承受大的变形材料。气球240的侧壁245以相对大量的接触面与气 道壁100接触。这提供了快速有效的气道壁表面上或者附近组织的冷 却，包括神经干45的更深目标区域可被损伤。然而，缝隙50发生在 气球240和气道壁100之间的电极220任一侧。缝隙50是电极220 形状的结果。作为冷却的绝缘区域的行为，能够导致铁轨形图案的组 织损伤，其包含直接沿电极任一侧延伸的损伤组织。
[0315] 图43展示了其中电极220被卵形的或者眼形横截面形状的电极 1520代替的配置。在电极-组织界面任一侧的缝隙50被大体消除。结 果是可达到更均衡有效的冷却，电极-组织界面任一侧的无意组织损害 的风险可显著地降低。
[0316] 图44-47进一步展示了能用于气道壁的各种电极形状对力量和压 强大小的影响。图44展示了具有圆的横截面形状的电极。图45展示 了具有泪珠横截面形状的电极。图46展示了具有卵形横截面形状的电 极。图47展示了具有混合了三角形和半圆形横截面形状的电极。每一 种横截面形状提供了在电极-组织界面的不同表面面积大小。结果是， 如果在每个例子中用的力量大小相同，施加于组织壁的压强大小将会 变化。在电极-组织界面的更高压强将会导致气道壁组织变薄，使得不 调整能量或传送的冷却的大小就能够产生更深的损伤。进一步，施加 于在电极-组织界面的组织壁的压强大小增加，增大了组织壁的偏转的 量，并且增加的并置压强可能有助于在相邻软骨环之间将热力学冷却 的治疗棒精确定位。更一致的并置压强允许更好的能量传送和改善的 表面保护。
[0317] IV、并置构件
[0318] 热力学冷却在肺部治疗系统远端的治疗部位的能量传送系统，导 致的温度降低，比仅通过肺部治疗系统来循环外部的冷却液体可能产 生的温度降低大得多。冷却效率的增加允许大小、形状和能量传送系 统中的结构如并置构件和专用的冷却构件的治疗作用更具灵活性。
[0319] 例如，如上面参照图41所讨论的液体冷却的肺部治疗系统200 的可展开构件240，通常将装满气道的整个直径以便为均匀冷却达到 充分并置。就像治疗期间病人的气道被整个阻塞。
[0320] 进一步，可展开构件240的大小还有助于增加肺部治疗系统200 的传送尺寸，从而影响具有柔性支气管镜的工作通道的肺部治疗系统 的兼容性。
[0321] 此外，并置构件能够特别的定制，以便为更均匀的冷却形状提供 定向的并置。
[0322] 热力学冷却使得采用可能或可能不执行冷却的通风并置或者定位 构件成为可能。例如，并置构件可为支架，或者可展开的篮2160，如 图48所示。可展开的篮具有长型的外形，并包括多个长型的臂或者支 柱2162。当展开时，热力学冷却的治疗棒能够围绕长型的臂或者支柱 2162周向延伸。在其他的方面，篮2160可以是通常的球形、卵形或 者可具有任何其他适合的配置。有利地，空气能够通过篮2160来维持 通风和可视性。
[0323] 其他可能的并置构件包括一个具有自然的弹簧形状的S型构件。 这个构件在展开以并置热力学冷却的治疗棒时自我扩张。在另一个例 子中，与手表的弹簧形状相近的线圈状构件，可以用于使热力学冷却 的治疗棒相对于气道壁偏置。
[0324] 此外，由于热力学冷却系统能够达到宽的温度范围，由镍钛形状 记忆合金制成的电极和治疗棒可能在冷却期间经历软化。在这种状态， 镍钛形状记忆合金将由奥氏体相转化为马氏体相(柔软而可塑)。当这 些发生时，能够使得电极和/或治疗棒保持形状和与气道壁接触的并置 构件如气球或者其他机械加固，变得更加重要。此外，由于电极和/ 或治疗棒在这状态下更具柔性，电极能够更好地与气道壁接触，避免 了可能导致表面组织损害的缝隙。
[0325] V.紧凑的液体冷却肺部治疗系统
[0326] 图49-60将会讨论与肺部治疗系统的连接，肺部治疗系统既与柔 性支气管镜的工作通道相兼容，也还包括一个冷却系统，所述冷却系 统将外部冷冻的液体冷却剂循环到位于病人气道的能量传送组件。本 发明人已经成功地创造出一个出乎意料的紧凑的传送尺寸的系统，其 通过结合独特的特性和特质来实现，包括液体传送内腔的安排和设计； 内腔的连接设计；能量传送部分和可展开冷却构件之间的不同压力区 域的创造；可收缩且可展开的能量传送部分；薄壁的高顺应性冷却剂 构件；轴向的支撑元件；和其他元素和方法，以便在冷却构件中产生 一种提高从气道壁的热传递的流动模式。
[0327] 尽管这里描述的液体冷却肺部治疗系统有利地允许紧凑的外形， 其能够促进与柔性支气管镜的工作通道的兼容性，在此描述的方面并 不局限于此。例如，完整回顾本发明后，对于本领域技术人员来说显 而易见的是，在图49-60中公开的方面，也可缩放而与可能或可能不 与支气管镜相连的更大工作内腔兼容。尤其是，本发明的不限于仅通 过支气管镜的工作通道递送的系统，也包含通过其他方式递送的系统， 例如一个独立的鞘和/或递送导管。
[0328] 图49是在全部展开状态下肺部治疗系统4000的远端部分的侧视 图。肺部治疗系统4000包括从长型构件4050延伸来的可展开构件 4040。如图51中显示，长型构件4050包括供应腔4012a和返回腔 4014a。液体冷却剂供给通道4010也从长型构件4050的远端延伸，围 绕着可展开构件4040的周长一部分，到可展开构件4040的远端。液 体冷却剂供给通道4010的近端与供应腔4012a流体连通，液体冷却剂 供给通道4010的远端与可展开构件4040内部流体连通。返回腔4014 在可展开构件4040的近端与可展开构件4040的内部流通连通。电极 4020被应用在液体冷却剂供给通道4010的外表面。
[0329] 肺部治疗系统的全部工作长度可从300到1000毫米的长度范围， 这取决于进行治疗的位于支气管树的位置，在一些例子中还取决于柔 性支气管镜的工作通道的工作长度。柔性支气管镜通常包括600mm的 工作长度，但可为从300到1000毫米的长度范围。肺部治疗系统4000 可以具有适合气道治疗的工作长度直到并包括主干的细支气管，或者 为气道治疗的工作长度直到并包括肺叶支气管。工作长度直到 1000mm也是在本公开的肺叶支气管远端气道治疗的范围。在一个例 子中，具有大约760mm工作长度的肺部治疗系统促进接近到并治疗主 干的细支气管。肺部治疗系统4000可以具有足够的柔性来适应具有弯 曲半径
3.1mm或更小的工作通道,或在一些例子中，弯曲半径2.7mm 或者更小。在一个例子中，进一步的肺部治疗系统4000，处在收缩的 传送状态，可通过大约1.0mm到大约6.0mm直径范围的工作通道向前 推进。在其他例子中，肺部治疗系统4000，处在收缩的传送状态，通 过大约
1.0mm到大约4.0mm直径范围的工作通道向前推进。在其他例 子中，肺部治疗系统4000，处在收缩的传送状态，通过大约1.2mm到 大约3.2mm直径范围的工作通道向前推进。
3.1mm或更小的工作通道,或在一些例子中，弯曲半径2.7mm 或者更小。在一个例子中，进一步的肺部治疗系统4000，处在收缩的 传送状态，可通过大约1.0mm到大约6.0mm直径范围的工作通道向前 推进。在其他例子中，肺部治疗系统4000，处在收缩的传送状态，通 过大约
1.0mm到大约4.0mm直径范围的工作通道向前推进。在其他例 子中，肺部治疗系统4000，处在收缩的传送状态，通过大约1.2mm到 大约3.2mm直径范围的工作通道向前推进。
[0330] 液体冷却剂在能量传送期间在肺部治疗系统流通。例如液体冷却 剂从供应腔4012a通过液体冷却剂供给通道4010，连续流通进入可展 开构件4040，并从返回腔4014a流出。液体冷却剂流经液体冷却剂供 给通道4010和可展开构件4040以保护气道内壁和靶治疗区域之间的 组织区域，其位于气道壁中并被放射状地与气道内壁隔开。
[0331] 从电极传送的达到想要的损伤密度、形状和位置的功率值，范围 从例如3w到65w。在一些例子中，在气道壁上产生范围0.1到2W/mm2功率密度是有利的。在其他例子中，在气
2
道壁产生范围0.3到1.0W/mm 的功率密度。在优选的例子中，通过圆柱形的、9.5mm长和
2.1mm直 径的电极，大约一半的电极与气道壁接触，传递15-20w，可以产生0.48 到0.64的W/mm2功率密度。在这个例子中，能量可从电极传送大约 120秒。然而，在其他例子中，可以施加的能量时间范围从10秒到600 秒，并且优选从60到180秒的时间。
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道壁产生范围0.3到1.0W/mm 的功率密度。在优选的例子中，通过圆柱形的、9.5mm长和
2.1mm直 径的电极，大约一半的电极与气道壁接触，传递15-20w，可以产生0.48 到0.64的W/mm2功率密度。在这个例子中，能量可从电极传送大约 120秒。然而，在其他例子中，可以施加的能量时间范围从10秒到600 秒，并且优选从60到180秒的时间。
[0332] 为了保护气道内壁和靶治疗区域之间的组织区域，所述组织区域 位于气道壁内并被放射状地气道内壁隔开，在一些例子中可取的是， 在通过冷却剂流经热力冷却剂供给通道4010和可展开构件4040而激 活电极4020的期间，从气道壁移除0.1到0.4W/mm2。对于上述的例 子，使15-20w通过圆柱形电极大约120s(秒)，激活电极4020的期间， 通过冷却剂流经热力冷却剂供给通道4010和可展开构件4040，能够 从气道壁移除总计大约4-6w。在其他例子中，在治疗期间，大约0.025 到大约1.0W/mm2热能被从气道壁移除。在其他例子中，2
在治疗期间， 可取的是从气道壁移除大约0.1到大约0.4W/mm能量。
在治疗期间， 可取的是从气道壁移除大约0.1到大约0.4W/mm能量。
[0333] 一般地，已发现对于60ml/min的冷却剂流量(水或者5％葡萄糖 静脉注射溶液)，从基线在温度上每改变1℃能够导致大约4.125瓦特 的热能从治疗位置移除。尤其是，这种冷却剂不仅从接近电极的区域 移除热量，而且从与整个可展开构件4040接触的气道壁上移除热量。
[0334] 在长型构件4050中返回腔4014a围绕供应腔4012a。下面将讨论 更多细节，相比在返回腔4014a的冷却流体，在供应腔4012a的冷却 流体即在更高的压强又有更低的温度。有利地，将供应腔4012a放置 在返回腔4014a中降低了肺部治疗系统4000的传送尺寸，并降低了供 应腔4012a的热流失。实际上，返回腔4014a装套供应腔4012a来提 供一个格外的保护层以防止能量流失。
[0335] 相比之下，通常的布置，如图50中所示，在长型构件中包括分开 的、独立的供应腔和返回腔。长型构件250包括与单独的返回腔214 相同尺寸的供应腔212。这样的布置，不仅在空间使用上低效率，而 且不能符合每个内腔不同压强的需要，或者提供如图51布置的相同量 的热力学效率。
[0336] 其他的有利的内腔布置如图51和图53中所示。在图52中，供应 腔4012a和返回腔4014a被替换为供应腔4012b和返回腔4014b。在 这个例子中，供应腔4014a没有完全被返回腔4014b环绕，而是与长 型构件4050共享壁。在图53中，供应腔4012a和返回腔4014a被替 换为供应腔4012c和返回腔4014c。在这个例子中，供应腔4014c与返 回腔4014c共享一个单独的共同壁。这个配置也比图50的配置更有空 间效率。尽管供应腔4014c与返回腔4014c被描述为具有相似的横截 面，其他相对的横截面也在本公开的范围内。
[0337] 下面将更加详细地讨论，比开展开构件中更高的压强将冷却剂供 应到液体冷却剂供应管道4010以是有利的。如图51和图52所示，供 应腔的尺寸显著小于返回腔的尺寸是有益的。在被称为拉普拉斯定理 (the Law of LaPlace)中，圆柱半径的增加需要壁厚度增加来适应稳 定的壁张力。这样，尽管大的压强，降低较高压强的供应腔的直径将 需要一个更薄的内腔壁。显而易见的，壁的厚度和传递的紧凑情况， 接着可以被限制供应腔尺寸所产生的流动阻力来平衡。
[0338] 如下面的进一步讨论，维持可展开构件4040在比供给管道4010 显著低的压力，是有益的。相应地，与供应腔相比，返回腔相当大的 尺寸是有益的，以便降低可展开构件4040的回压。
[0339] 上面描述的任何配置，可以用阻碍物围绕内腔和长型构件进行热 传递。例如，聚合物、空气或泡沫可以用于隔离返回腔和供应腔以及 长型构件。
[0340] 不同的流体传送内腔之间的连接也可以驱动肺部治疗系统的传送 尺寸。通过刮削长型构件或利用连续的粘合形成这些连接，能够降低 肺部治疗系统的传送尺寸。图54是肺部治疗系统中连续粘合连接的示 意图。在图54中，供应腔4012a在粘合节点4010a与液体冷却剂供给 通道4010连接。返回腔通过在粘合节点4040a的转换元件4015与可 展开构件4040连接。粘合节点4040a和4010a是连续的粘合节点，他 们在纵向上相互偏置，并且没有重叠。因此，与粘合节点有关的直径 上的增加可沿着一段肺部治疗系统展开，而不是在一个单独的纵向位 置附加地堆叠。
[0341] 另一方面，增加光滑的涂层到肺部治疗系统4000能够进一步有助 于推送肺部治疗系统通过紧凑的通道，例如柔性支气管镜的工作通道。 例如，硅胶或者亲水涂层能够应用于临近可展开构件4040的长型构件 4050。在另一个例子中，电极4020可以被遮蔽，可展开构件4040一 部分，液体冷却剂供给通道4010，和长型构件4050都可以被光滑的 涂层包覆。在又一例子中，可展开构件4040一部分也可以被遮蔽，仅 可展开构件4040的远端和近端部分和长型构件4050将被包覆。
[0342] 图55-58展示了肺部治疗系统4000的收缩性。在这个例子中，液 体冷却剂供给通道4010是柔性的导管，并且电极4020是应用在导管 外表面的导电性环氧树脂。其他材料和配置也可能用于电极4020，包 括其他涂层，薄箔，薄膜，或者其他导电材料。不同类型的涂层、镀 层或制造技术可以被用于形成电极4020。例如，电极4020可包括一 个或多个薄膜或涂层，其是由金属、导电聚合物、或其他适合的材料 而制成的，这些材料由沉淀工艺(例如，金属如金或银的沉淀工艺)、 涂覆工艺等形成，并且可以包括，全部的或者部分的银墨、银或金环 氧树脂，它们的组合或类似物。
[0343] 电极4020长度的选择可基于疗程期望的损伤长度。例如，如果期 望导致围绕气道整个周长的损伤，电极4020的长度可以基于若干因素 选择，包括：肺部治疗系统4000扩张时气道壁的尺寸，损伤上期望的 重叠数量，为导致周向的损伤期望的能量应用的数量。如例子，长度 为8.5到9.5mm的电极可以用于在成年人的主支气管干上采用八个能 量应用来产生周向的损伤，其他长度的电极能够用于降低所需的能量 应用的数量以产生周向的损伤，例如从8到4、3、2或者甚至1个单 独的能量应用。
[0344] 进一步，尽管当前的例子展示了仅一个单独的电极4020，也包括 沿着液体冷却剂供给通道的多个电极4020。多个电极的数量和间距， 能够降低产生期望的损伤类型所需的时间和能量应用的量。
[0345] 一方面，肺部治疗系统4000维持冷却剂以高的压强传送到液体冷 却剂供给通道4010，并维持冷却剂以低的压强传送到可展开构件 4040。例如，不同的压强可以通过位于液体冷却剂供给通道4010和可 展开构件4040之间的节流阀来维持。
[0346] 液体冷却剂供给通道4010和可展开构件4040的不同功能最好适 合于不同的压强。例如，尽管对于到治疗位点的紧凑传送，电极的刚 性不总是有利的性质，但电极刚性对于在治疗部位的一致能量传送是 非常重要的。因此，用高的流体压强来使液体冷却剂供给通道4010 和附近的电极膨胀是有利的，以便于电极在能量传送期间保持柔性。 图56展示了由节流阀(在图56中没有描述，但会参照图59和60描 述的两个相关例子在下面进行讨论)引起的反压怎样使得液体冷却剂 供给通道4010和电极4020在可展开构件4040完全膨胀之前变硬。优 选地，液体冷却剂供给通道4010将由这样的材料制成，如经过热处理 的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，每次它膨胀到相对高的操作压力， 将扩展到重复的形状而不变形。用于液体供给管道4010的其他可能的 材料，包括但不限于，尼龙、聚乙烯(PE)或者聚醚嵌段酰胺(Pebax)。 尤其可取的是，液体供给通道4010传送时能够收缩，但是膨胀时不会 变形超出预定尺寸。如果当膨胀时液体供给管道以不一致的方式或者 可塑性地变形或者相反弹性地变形，电极4020会受到不利的影响。然 而，优选地，液体供给通道4010在完全膨胀时保持一定的可弯曲性以 便与气道表面的内表面一致。例如，尽管供给管道的直径将，优选不 会在高压下超出确定的尺寸，液体供给管道4010将会与气道一致，例 如，大约10mm到20mm范围的直径。
[0347] 有利地，电极4020和液体供给管道4010的结合尺寸包括外侧宽 度或者在完全膨胀状态下的直径，其有助于座落于在气道中的临近软 骨环之间。例如，液体供给管道4010能够具有宽度(或直径，如果是 圆柱的话)不大于软骨环之间的空间的宽度，优选在一些实施例中， 宽度为大约1.5mm到大约3mm。在一个例子中，液体供给管道4010 可膨胀到2mm。
[0348] 对于紧凑的传送，液体供给管道4010可收缩到结合了液体供给管 道4010的双壁厚度和电极4020的厚度。在一个例子中，液体供给管 道4010和电极4020在收缩状态下的总厚度范围在约0.03mm到 0.07mm。
[0349] 图57显示了全部膨胀状态，图58提供了电极4020和液体冷却剂 供给通道4010在流体供应腔4012流通着液体冷却剂的刚性状态下的 剖视图。
[0350] 另一方面，可展开构件4040维持一些柔性来达到与气道壁的组织 更加协调的并置是有利的。此外，通过将低压供给到可展开构件4040， 可展开构件可以是由高顺应性材料制成的薄壁气球。膨胀的可展开构 件4040的直径可以相对的小。例如，当可展开构件4040完全收缩时， 气球最大直径范围在大约1mm到大约3mm。为治疗人的支气管树， 可展开构件4040的直径范围可在大约10mm到大约20mm。为提高治 疗的灵活性，膨胀的可展开构件
4040直径范围可在大约7mm到大约 25mm。当然，可展开构件4040可以是其他尺寸以便治疗其他动物的 其他器官或者组织。气球可顺应气道表面的不规律(例如，软骨环、 侧枝等)，并且可以全部或部分，由可扩张的材料制成，例如聚氨酯(例 如，低硬度聚氨酯)或者其他类型的高顺应性材料如尼龙、聚醚嵌段 酰胺(Pebax)或者聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，其可以是透明的、半 透明的或者不透明的。气球可以具有不同的膨胀形状，包括热狗形、 卵形、圆柱形或者类似形状。可展开构件4040采用薄壁的可扩张材料 具有许多优点，包括：
(1)缩减的传送外形，(2)增加热传递效率； 和(3)增加与气道壁的顺应性。提高顺应性和热传递对冷却效率具有 直接的影响，因此进一步降低需供应的冷却剂的体积。降低了冷却剂 的体积也降低了传送需要的内腔的尺寸，也直接影响了肺部治疗系统 的传送外形。
4040直径范围可在大约7mm到大约 25mm。当然，可展开构件4040可以是其他尺寸以便治疗其他动物的 其他器官或者组织。气球可顺应气道表面的不规律(例如，软骨环、 侧枝等)，并且可以全部或部分，由可扩张的材料制成，例如聚氨酯(例 如，低硬度聚氨酯)或者其他类型的高顺应性材料如尼龙、聚醚嵌段 酰胺(Pebax)或者聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，其可以是透明的、半 透明的或者不透明的。气球可以具有不同的膨胀形状，包括热狗形、 卵形、圆柱形或者类似形状。可展开构件4040采用薄壁的可扩张材料 具有许多优点，包括：
(1)缩减的传送外形，(2)增加热传递效率； 和(3)增加与气道壁的顺应性。提高顺应性和热传递对冷却效率具有 直接的影响，因此进一步降低需供应的冷却剂的体积。降低了冷却剂 的体积也降低了传送需要的内腔的尺寸，也直接影响了肺部治疗系统 的传送外形。
[0351] 因此，为供给通道2010采用不变形但可收缩的材料，和为可展开 构件2040采用高顺应性材料，是有益的。例如，供给通道2010优选 由约75psi压力下不变形的材料制成，而可展开构件2040优选由在小 于30psi压力下可塑性变形的材料制成。
[0352] 进一步，通过在可展开构件4040和液体供给管道4010之间采用 不同的压力，并且通过液体供给管道4010采用完全不变形的材料和可 展开构件4040采用顺应性材料，可展开构件4040和液体供给管道 4010能够协同工作来使电极位于临近的软骨环之间。
[0353] 为了以能够在电极4020上达到适合的硬度也不会过度膨胀或破 裂可展开构件的单个压力向液体冷却剂供给通道4010和可展开构件 4040供给冷却流体，必须采用较低顺应性的材料如聚对苯二甲酸乙二 醇酯(PET)，和可展开构件4040的较厚的壁。然而，可展开构件4040 将具有较少顺应性并需要冷却剂的更高流量来达到相同量的冷却。这 样，传送内腔的尺寸需要增加来适应流体体积的增加。
[0354] 图59和60是肺部治疗系统4000的横截视图，在每个液体冷却剂 供给通道4010和可展开构件4040之间具有一个不同配置的节流阀。 图59中的节流阀4090包括在液体冷却剂供给通道4010中的几个入口 4090a，在可展开构件4040中的几个出口4090b。图60中的节流阀4095 包括通道4095a，其引导至在液体冷却剂供给通道4010和可展开构件 4040之间单独的限制性开口4095b。在一个非限制性例子中，开口 4095b直径是0.26”。由节流阀产生的压差可以是显著的，生成的压差 至少20psi，其中在液体冷却剂供给通道4010一侧的值大于50psi，而 在可展开构件4040上小于30psi。在另一个例子中，压差至少45psi， 其中在液体冷却剂供给通道4010一侧的冷却剂压力大于60psi，而在 可展开构件4040上小于15psi。在一个例子中，压差至少72psi，其中 在液体冷却剂供给通道4010一侧的冷却剂压力大约75psi，而在可展 开构件4040上大约3psi。
[0355] 公认地，沿着可展开构件4040表面引发湍流提高可展开构件4040 从治疗位置的气道壁移出热量的效率。除了在冷却剂供给系统上产生 压差，肺部治疗系统4000的节流阀可以被配置来提高可展开构件4040 中的冷却剂流动，并且因此提高可展开构件4040的冷却效率。节流阀 的位置、方向和/或形状，可以被配置来沿冷却构件的表面引发涡流和 湍流，提高了冷却构件从病人治疗位置的气道壁移出热量的效率。
[0356] 例如，在图59中节流阀4090的出口4090b直接到可展开构件4040 的治疗一侧，来引发沿着可展开构件4040壁的涡流。在另一个例子中， 节流阀4095上的开口4095b产生了遍及可展开构件4040的Jacuzzi 喷嘴效应，从而提高可展开构件4040的热传递和冷却效率。
[0357] 另一方面，在液体冷却剂供给中注入气体。注入的气体在可展开 构件4040中产生了泡沫，其破坏了沿着可展开构件4040的壁的层流， 并因此提高了从与治疗部位气道组织接触的可展开构件4040部位的 传导热量的效率。
[0358] 在另一个例子中，可展开冷却构件4040包括一个小的、纵向延伸 的、轴向支撑物4070。在图59和60的例子中，支撑物4070是包括 形状记忆材料的中间位置的轴向杆。当冷却构件由轻重量的高顺应性 材料形成，轴向的支撑物能够有助于冷却构件的可推动性。
[0359] 此外，尽管上面的例子描述了电极4020，其他类型的消融元件可 以用来代替电极4020或者作为电极4020外的附加元件。例如，一个 或多个可操作以输出电能量和/或射频(RF)能量的电极，和/或一个或多 个可操作以输出超声能量的传感器，能够用于与上面讨论的方面协同， 其单独或彼此结合，有助于该系统的紧凑传送尺寸。例如，上面描述 的方面涉及：流体传送内腔布置和设计；内腔连接设计；在能量传送 部分和可展开冷却构件之间产生压差；可收缩且可展开的能量传送部 分；薄壁的高顺应性冷却剂构件，轴向的支撑元件；和其他在冷却构 件中诱导一种提高从气道壁的热传递的流动模式的元件和方法，这些 可以与各种其他能量传送形态使用，包括例如微波、超声波、直流电 或者激光能量。
[0360] 在一个例子中，电极4020可以被一个或多个与液体冷却剂供给通 道4010结合的超声传感器替代。这些传感器可能被布置在冷却剂供给 通道4010中，冷却剂供给通道4010外，或者作为界定冷却剂供给管 道4010的一部分。
[0361] 进一步，不超过上面讨论的有助于该系统的紧凑传送尺寸的所有 方面，可能与任何上面记录的能量传送形态进行结合，来达到紧凑传 送尺寸和提高气道壁冷却的节点好处。例如，包括超声传感器的肺部 治疗系统可以采用所有结合方面或者仅结合方面中的一些，薄壁的高 顺应性冷却剂构件；轴向支撑元件；和在冷却构件中引发提高从气道 壁的热传递的流动类型的元件。这个系统可能不包括外部的液体供给 通道，但是包括直接开口进入可展开构件内部的供给腔或返回腔。在 这个系统中，超声传感器可放置于可展开构件中。供应腔的出口可包 括其位置和尺寸引起沿可展开构件的壁的漩涡的喷嘴，因此提高在超 声能量应用期间可展开构件中冷却剂流通和从气道壁的热传递。这个 系统可配置为传递聚焦的或不聚焦的超声能量。
[0362] 微波能量被发现在过去几年的应用增加，并且可能应用于本发明 的实施方案中作为可选的能量系统。主要地，微波能量通过天线传送。 有许多不同类型的微波天线。采用基于本公开教导的合适修饰，一些 基本的微波天线形式可整合到被设计来调节或修饰如本文所描述的肺 部神经的装置中。基于导管的微波能量在肺部系统中的应用的特别用 处，是基于同轴引线的天线的家族。有许多采用同轴引线的不同设计。 这些天线的类型产生了很多不同的配置：单级天线、偶极天线、开槽 天线、封端天线、扼流天线、封端的扼流天线、套管式天线等。每种 天线变化目的是改变磁场定向或提高能量传送效率，或两者。波导天 线是另一种已知的微波应用的天线。波导天线通常是金属外套绝缘体， 其加上了插入该装置的边孔中的同轴电缆。
[0363] 在一个示例性实施方案中，可能在用于微波能量传送的肺部应用 中特别有效的天线是多槽的同轴天线，例如图61中显示的肺部治疗系 统6000的多槽同轴天线800。在这个实施方案中，除在尖端附近的槽 之外，多个其他槽811a、811b、811c被放置在沿着该装置的杆向下适 当距离，距离由操作波长、期望的比吸收率(SAR)模式等确定。比 吸收率或者SAR，是能量传送到组织，或者组织的加热特性的代理， 其为评估和优化天线设计的标准方式。除了其他槽811a、811b、811c 和因此纵向上在导管杆820向下隔开的其他治疗区域，螺旋设计可能 有局部的周向屏蔽(装置没有显示)。屏蔽的位置将根据沿着导管的长 度的位置而变化。例如，纵向上提供4个治疗区域的多槽设计可以被 屏蔽免于纵向部分1上的12-3点，纵向部分2上的3-6点，纵向部分3上的6-9点，纵向剩余部分上的9-12点。这样就可能采用一个单独 的能量应用，而产生一整个螺旋状能量沉积。
[0364] 肺部治疗系统6000可包括一个或多个上面讨论的方面，，其单独 或者彼此相互结合地有助于这个系统的紧凑传送尺寸。例如，肺部治 疗系统6000可包括一个或多个上面讨论的有关方面，其涉及：流体传 送内腔布置和设计；内腔连接设计；薄壁的高顺应性冷却剂构件；轴 向的支撑元件；和其他在冷却构件中引导提高气道壁的热传递的流动 类型的元件和方法。
[0365] 在这个实施方案中，可展开构件6040围绕着天线800，并与气道 100的整个周长大体上结合。当微波天线800传送微波能量的时候， 可展开构件6040冷却至少气道壁100上非靶组织的一部分。可展开构 件6040的壁位于微波天线800和气道壁之间。具有足够强度来改变组 织的微波能量能够穿过可展开构件6040并且穿透气道壁到达靶组织 的深处。可选择地，屏蔽可能在可展开构件6040或者肺部治疗系统 6000的其他部分中建立，来阻挡周长的一部分上的传送而保护所述部 分免遭治疗。在其他实施方案中，屏蔽能够吸收微波能量。例如，这 种屏蔽能够用于保护食管。
[0366] 图62A和62B展示了柔性支气管镜5000和可展开构件4040的光 学耦合来帮助肺部治疗系统4000的各种部件的位置的可视化。图62A 显示了从柔性支气管镜5000的工作通道5160远端延伸出的肺部治疗 系统4000。长型构件4050延伸穿过工作通道5160。光学元件
5140 可以用来观察和定位柔性支气管镜5000，以恰当地放置在气道中用于 治疗。可展开构件4040可以是透明或者半透明的。
5140 可以用来观察和定位柔性支气管镜5000，以恰当地放置在气道中用于 治疗。可展开构件4040可以是透明或者半透明的。
[0367] 柔性支气管镜5000包括光学元件5140。图62B展示了与可展开 构件4040的临近壁光学耦合的柔性支气管镜5000的远端5170。柔性 支气管镜5000的远端5170是挤压在顺应的可展开构件4040的邻近面 来提供光学结合。试用期间，使用者可以通过可展开构件4040的壁和 可展开构件4040中的流体看到电极4020或者其他的部件或者解剖特 点。可展开构件4040的顺应性可能有助于光学耦合。在其他的例子中， 可展开构件4040的邻近的壁具有所选择的使得能够光学耦合的几何 结构；例如，邻近的壁可能被布置在相对长型构件近90度的大角度， 以便于具有与柔性支气管镜5000的远端5170匹配的或者接近匹配的 外形。
[0368] 根据可展开构件4040和里面循环流通的冷却剂的透明程度，可展 开构件4040和光学元件5140的物理接触对于通过可展开构件4040 的壁看到肺部治疗系统4000的部件或者解剖特征可能不是必须的。然 而，相对于光学元件5140和支气管镜5000之间物理接触能够达到的， 可视化的质量将会有些降低。
[0369] 在其他实施方案中，柔性支气管镜5000被具有透镜、光源、相机 或类似物的光纤的鞘所取代。在某些实方案中，光学元件5140被整合 在或者结合在可展开构件4040上。这防止了黏液和其他不想要的物质 模糊使用者的视野。
[0370] 如前所述，可展开构件的几何结构，尤其是邻近的可展开构件壁 的角度，可能被选择以优化与光学元件5140的光学耦合。例如，如果 可展开构件4040被由更坚硬的、非顺应性材料如热处理的聚对苯二甲 酸乙二醇酯(PET)制成的可展开构件替代，所述可展开构件的相邻 的壁可以具有一部分与光学元件5140匹配且其大体上平坦、顺滑、透 明，并且与柔性支气管镜5000的远端5170的平面大致平行，在一些 实施例中优选被放置于相对于长型构件4050的纵向轴线成75度到 105度角。相邻的可展开构件壁的材料可以选择来优化可视化和透明 度，例如，与光学元件5140和/或可展开构件内的流体相匹配的折光 率。
[0371] 图63-66展示了具有整合的液体供给通道的可展开构件的例子。 这些例子通过减少形成液体供给通道和可展开构件的独立流道所需的 材料，为紧凑传送提供了更多的尺寸节省。
[0372] 图64展示了肺部治疗系统4100，其包括由分别在图63A和63B 中的气球4120和4140结合形成的外部整合的流体供给导管。
[0373] 图63A展示了外部的气球4120。外部气球4120从第一末端4128 延伸到第二末端4121。第一末端4128包括具有导管直径d4120的第一 导管4124。锥形部分4124a从第一导管
4124延伸到主体部分4126。 这个例子中，第一锥形部分4124a从第一导管4124到主体4126的直 径线性增加。主体部分4126具有比导管直径d4120更大的主体直径 D4120。第二锥形部分
4122a从主体部分4126到第二导管4122延伸。 这个例子中，第二锥形部分4122a从主体4126到第二导管4122的直 径线性降低。第二导管4122也具有直径d4120。外部气球4120包括一 个整合的流体供给导管4129，其从第一末端4128延伸到第二导管 4122。整合的流体导管
4129是外部气球4120的凸起外形部分，当外 部气球4120与内部气球4140结合将会形成一个整合的流体供给导管。 这个例子中，整合的流体供给导管4129沿着第一导管4124延伸，上 达第一锥形部分4124a，沿着并周向环绕主体部分4126，下到第二锥 形部分4122a，并沿着第二导管4122。这个例子中，流体供给导管4129 的末端比第二末端4121短。外部气球
4120可以由医疗级别热塑性弹 性体如Pebax制成。
4124延伸到主体部分4126。 这个例子中，第一锥形部分4124a从第一导管4124到主体4126的直 径线性增加。主体部分4126具有比导管直径d4120更大的主体直径 D4120。第二锥形部分
4122a从主体部分4126到第二导管4122延伸。 这个例子中，第二锥形部分4122a从主体4126到第二导管4122的直 径线性降低。第二导管4122也具有直径d4120。外部气球4120包括一 个整合的流体供给导管4129，其从第一末端4128延伸到第二导管 4122。整合的流体导管
4129是外部气球4120的凸起外形部分，当外 部气球4120与内部气球4140结合将会形成一个整合的流体供给导管。 这个例子中，整合的流体供给导管4129沿着第一导管4124延伸，上 达第一锥形部分4124a，沿着并周向环绕主体部分4126，下到第二锥 形部分4122a，并沿着第二导管4122。这个例子中，流体供给导管4129 的末端比第二末端4121短。外部气球
4120可以由医疗级别热塑性弹 性体如Pebax制成。
[0374] 图63B展示了内部气球4140。内部气球4140从第一末端4148延 伸到第二末端4141。第一末端4148包括具有直径d4140的第一导管 4144。锥形部分4144a从第一导管4144延伸到主体部分4146。这个 例子中，第一锥形部分4144a从第一导管4144到主体4146的直径线 性增加。主体部分4146具有比导管直径d4140更大的主体直径D4140。 第二锥形部分
4142a从主体部分4146延伸到第二导管4142。这个例 子中，第二锥形部分4142a从主体4146到第二导管4142的直径线性 降低。第二导管4142也具有直径d4140。外部气球4120可以由柔性材 料如尼龙12制成。
4142a从主体部分4146延伸到第二导管4142。这个例 子中，第二锥形部分4142a从主体4146到第二导管4142的直径线性 降低。第二导管4142也具有直径d4140。外部气球4120可以由柔性材 料如尼龙12制成。
[0375] 图64展示了与内部气球4140结合的外部气球4120。内部气球直 径D4140和d4140的尺寸被确定以使得内部气球4120的第一导管4144 与第一导管4124的内侧形成紧密配合，内部气球4120的第二导管 4142与第一导管4122的内侧形成紧密配合，内部气球4120的主体 4146与主体4126的内侧形成紧密配合。这些紧密配合表面可以是结 合在一起。由于整合流体导管4129是外部气球4120的凸起外形部分， 结合外部气球4120和内部气球4140在整合的流体供给导管4129和内 部气球4140的外表面部分之间形成了整合的流体供给导管。内部气球4140的这些内表面接着界定了一个与整合的流体供给导管连续流体 连通的更大内腔。一个或多个柔性的电极可以应用于整合的流体供给 导管的外表面来产生肺部治疗
4100，其容易收缩以便递送可且为展开 的以便进行能量传递和治疗。
4100，其容易收缩以便递送可且为展开 的以便进行能量传递和治疗。
[0376] 图66展示了肺部治疗系统4200，其包括分别由图65A和65B中 的气球4220和4240结合形成的外部的整合流体供给导管。
[0377] 图65A展示了外部气球4220。外部气球4220从第一末端4228延 伸到第二末端4221。第一末端4128包括具有导管直径d4220的第一导 管4224。锥形部分4224a从第一导管
4224延伸到主体部分4226。这 个例子中，第一锥形部分4224a从第一导管4224到主体4226的直径 线性增加。主体部分4226具有比导管直径d4220更大的主体直径D4220。 第二锥形部分
4222a从主体部分4226延伸到第二导管4222。这个例 子中，第二锥形部分4222a从主体4226到第二导管4222的直径线性 降低。第二导管4222也具有导管直径d4220。
4224延伸到主体部分4226。这 个例子中，第一锥形部分4224a从第一导管4224到主体4226的直径 线性增加。主体部分4226具有比导管直径d4220更大的主体直径D4220。 第二锥形部分
4222a从主体部分4226延伸到第二导管4222。这个例 子中，第二锥形部分4222a从主体4226到第二导管4222的直径线性 降低。第二导管4222也具有导管直径d4220。
[0378] 图65B展示了内部气球4240。内部气球4240从第一末端4248延 伸到第二末端4241。第一末端4248包括具有直径d4240的第一导管 4244。锥形部分4244a从第一导管4244延伸到主体部分4246。这个 例子中，第一锥形部分4244a从第一导管4244到主体4246的直径线 性增加。主体部分4246具有比导管直径d4240更大的主体直径D4240。 第二锥形部分
4242a从主体部分4246延伸到第二导管4242。在这个 例子中，第二锥形部分4242a从主体
4246到第二导管4242的直径线 性降低。第二导管4242也具有直径d4240。内部气球4240包括一个整 合的流体供给导管4229，其从第一锥形部分4244a和第一导管4244 之间的结点延伸到第二导管4242和第二锥形部分4242a之间的结点。 整合的流体供给导管4129是一个内部气球4240的内凹的外形部分， 当外部气球4220与内部气球4240结合，将会形成整合的流体供给导 管。这个例子中，整合的流体供给导管4229延伸而上达第一锥形部分 4244a，沿着且周向环绕主体部分4246，下到第二锥形部分4142a。
4242a从主体部分4246延伸到第二导管4242。在这个 例子中，第二锥形部分4242a从主体
4246到第二导管4242的直径线 性降低。第二导管4242也具有直径d4240。内部气球4240包括一个整 合的流体供给导管4229，其从第一锥形部分4244a和第一导管4244 之间的结点延伸到第二导管4242和第二锥形部分4242a之间的结点。 整合的流体供给导管4129是一个内部气球4240的内凹的外形部分， 当外部气球4220与内部气球4240结合，将会形成整合的流体供给导 管。这个例子中，整合的流体供给导管4229延伸而上达第一锥形部分 4244a，沿着且周向环绕主体部分4246，下到第二锥形部分4142a。
[0379] 图64展示了与内部气球4240结合的外部气球4220。内部气球直 径D4240和d4240被确定了尺寸以便内部气球4220的第一导管4244显 著小于第一导管4224的内径，内部气球4120的第二导管4242显著小 于第一导管4222的内径，内部气球4220的主体4246与主体
4226的 内侧形成紧密配合。这些紧密配合的表面可以是结合在一起。因为整 合的流体导管4229是内部气球4240的凹陷外形部分，结合外部气球 4220和内部气球4240在整合的流体供给导管4229和外部气球4220 的内表面部分之间形成了整合的流体供给导管。内部气球4240的这些 内表面接着界定了与整合的流体供给导管连续流体连通的更大内腔。 一个或多个柔性电极可以应用于整合的流体供给导管的外表面来产生 肺部治疗4200，其容易收缩以用于传送，且其为可展开的以进行能量 传递和治疗。
4226的 内侧形成紧密配合。这些紧密配合的表面可以是结合在一起。因为整 合的流体导管4229是内部气球4240的凹陷外形部分，结合外部气球 4220和内部气球4240在整合的流体供给导管4229和外部气球4220 的内表面部分之间形成了整合的流体供给导管。内部气球4240的这些 内表面接着界定了与整合的流体供给导管连续流体连通的更大内腔。 一个或多个柔性电极可以应用于整合的流体供给导管的外表面来产生 肺部治疗4200，其容易收缩以用于传送，且其为可展开的以进行能量 传递和治疗。
[0380] 上面揭示的紧凑设计特点可以应用于包括螺旋形环绕可展开构件 的多个电极的肺部治疗系统。图67展示了包括能量发射器的肺部治疗 系统7000，所述能量发射器以电极组件7100的形式环绕可展开构件 7120。电极组件7100包括导管7310和多个电极7150a-h(总称“7150”)。 电极7150可以同时地或者依次地形成损伤。导管7310通过电极7150 连续地传送冷却剂(盐水或者其他冷却剂)。
[0381] 单独的对偶线可以电力上与每个电极7150结合。每个电极7150 可被独立地操作。在其他实施方案中，电极7150是双极的并且将相反 的极性成对进行布置。至于先前实施方案的讨论，电极7150可被定向 并布置为在胶原之间的空间中彼此相对地形成损伤。电极
7150a-h沿 着螺旋导管7310布置，使得它们产生的损伤彼此周向地偏置，虽然有 一些重叠，它们彼此在轴向上偏置。在轴向方向上绘出的通过每个电 极7150a-h的假想线(平行于轴7190)与电极7150a-h的另一个相交， 以保证气道的整个周长被治疗。有利地，电极沿着螺旋导管7310被隔 开，以便使它们产生的损伤是沿着气道纵向分开的，从而降低了发生 狭窄的可能性。
7150a-h沿 着螺旋导管7310布置，使得它们产生的损伤彼此周向地偏置，虽然有 一些重叠，它们彼此在轴向上偏置。在轴向方向上绘出的通过每个电 极7150a-h的假想线(平行于轴7190)与电极7150a-h的另一个相交， 以保证气道的整个周长被治疗。有利地，电极沿着螺旋导管7310被隔 开，以便使它们产生的损伤是沿着气道纵向分开的，从而降低了发生 狭窄的可能性。
[0382] 有利地，采用单次激发同时激活所有电极7150能够产生影响围绕 气道整个周长的神经的损伤类型。
[0383] 肺部治疗系统7000可包括一些或全部上面参照图49-60讨论的方 面，其有助于紧凑传递尺寸的连接优势和提高气道壁的冷却。
[0384] 例如，在长型构件7390中返回腔7510围绕供应腔7610。在供应 腔7610的冷却流体能够比返回腔7510中的冷却流体具有更高的压力 和更低的温度。
[0385] 在其他的实施例中，供应腔7610和返回腔7510可以采用如图51 和53所示的其他有利的内腔布置。进一步，供应腔的尺寸能够显著小 于返回腔7510的尺寸。肺部治疗系统7000可以采用障碍物来围绕内 腔或长型构件进行热传递。例如，聚合物、空气、或者泡米可以用于 隔绝返回腔和供应腔以及长型构件。
[0386] 肺部治疗系统7000的各种流体传送内腔之间的连接点可以通过 切削长型构件或者利用连续粘接形成，其能够降低肺部治疗系统的传 送尺寸，如以上参照图54所讨论。
[0387] 肺部治疗系统7000也可以以类似于如图55-58所示的肺部治疗系 统4000的方式收缩。在这个例子中，螺旋导管7310是柔性导管，并 且电极7150是应用到导管7310外表面的传导性环氧树脂。其他材料 和配置也可用于电极7150，包括其他的涂料、薄箔、薄膜或者其他导 电材料。不同类型的涂覆、电镀或者制作技术可用于形成电极7150。
[0388] 进一步，肺部治疗系统7000可以维持在高压将冷却剂传送到螺旋 形导管7310和在低压将冷却剂传送到可展开构件7120。例如，可通 过位于螺旋导管7310和可展开构件7120之间的节流阀来维持不同的 压力。
[0389] 一方面，螺旋导管7310是由诸如经过热处理的聚对苯二甲酸乙二 醇酯(PET)的材料制成，其每次膨胀到相对高的操作压力时将扩展 到重复的形状而不变形，而可展开构件7120由高顺应性材料制成的薄 壁气球形成。气球可顺应气道表面的不规律(例如，软骨环、侧枝等)， 并且可以全部或部分由可扩张的材料制成，如聚氨酯(例如，低硬度 聚氨酯)或者其他类型的高顺应性材料，其可以是透明的、半透明的 或者不透明的。气球可以具有不同的膨胀形状，包括热狗形、卵形、 圆柱形或者类似形状。实际上，这个例子包括用于螺旋的导管7310 的不变形但可收缩的材料和用于可展开构件7120的高顺应性材料。例 如，螺旋形导管7310优选由在约75psi压力不变形的材料制成，而可 展开构件7120优选由在约
10psi压力可塑性变形的材料制成。
10psi压力可塑性变形的材料制成。
[0390] 进一步，肺部治疗系统可包括如图59和60所示位于液体冷却剂 供给通道螺旋导管7310和可展开构件7120之间的节流阀的不同配置 的任一种。节流阀的位置、方向和/或形状可以被配置来沿冷却构件的 表面引发涡流和湍流，如上面讨论参照图59和60所述，这提高了冷 却构件从病人气道壁的治疗位置传送出热量的效率。
[0391] 另一方面，在肺部治疗系统7000的液体冷却剂供给中注入气体以 便破坏沿着可展开构件7120的层流，并因此提高了热量从与治疗部位 的气道组织接触的可展开构件7120部位的传导效率。
[0392] 在另一个例子中，可展开冷却构件7120包括一个小的、纵向延伸 的轴向支撑物4070(如图59和60所示的)以有助于冷却构件的可推动 性，同时允许冷却构件由轻重量的高顺应性材料形成。
[0393] 图68展示了在一些实施例中，肺部治疗系统8000可治疗右主支 气管的整个周长而不需要重新定位的治疗导管，也避免了在内侧壁隆 线上和侧壁上临近的肺上叶支气管区域的右主支气管的薄壁部分。在 这个实施例中，两个轴向的偏置电极被激活，或者同时、依次、或者 部分重叠的激活时长，来治疗右主支气管的对侧。在其他例子中，肺 部治疗系统8000可以在两个电极激活时长之间旋转或者重新定位。进 一步，肺部治疗系统8000不限于用在右主支气管，也可以用在能够达 到的除了右主支气管以外的气道，例如，以实现将当沿着气道观察时 重叠的第一、第二损伤偏置。
[0394] 肺部治疗系统8000包括从长型构件8250远端部分延伸的可展开 构件8240。在一个例子中，可展开构件8240可以是整个或部分由以 下材料制作的气球：聚氨酯、尼龙、聚醚嵌段酰胺(Pebax)、聚对苯 二甲酸乙二醇酯(PET)、硅酮、其他聚合物、其他塑料、橡胶、聚乙 烯、聚氯乙烯、化学惰性材料、无毒材料、电绝缘材料和它们的结合 或者类似物。可展开构件8240可根据常规技术通过吹气法形成想要的 形状和尺寸。为提高热传递，气球的侧壁可以包含一种或者多种高热 传导性传导材料。例如，传导条(例如，金属条)能够沿着可展开构 件8240延伸来帮助从热点转出热能量，若有的话。可展开构件8240 可顺应气道表面的不规律(例如，软骨环、侧枝等)，并且可以全部或 部分由可扩张的材料制成，如聚氨酯(例如，低硬度聚氨酯)或者其 他类型的高顺应性材料，其可以是透明的、半透明的或者不透明的。 可展开构件8240可以具有不同的膨胀形状，包括热狗形、卵形、圆柱 形或者类似形状。
[0395] 肺部治疗系统8000包括两个与可展开构件8240相结合的轴向偏 置的电极8220a和8220b。电极8220a和8220b可为覆膜或涂层，其 是由金属、导电聚合物、或其他适合的材料制成的，这些材料由沉淀 工艺(例如，金属如金或银沉淀工艺)、涂覆工艺等形成，并且可以包 括，全部的或者部分的银墨、银或金环氧树脂、它们的组合或类似物。 电极8220a和8220b可操作地与为了通过电极8220a和8220b传递能 量到气道壁而配置的控制器结合。
[0396] 电极8220a和8220b在其相对侧面上围绕着可展开构件8240一部 分周长延伸。在一个例子中，电极8220a和8220b分别围绕着可展开 构件8240延伸大于180度并定位，以便当沿着可展开构件8240的纵 向轴线观察时重叠。在另外的例子中，当采用一个电极显著长于另一 电极，沿着可展开构件8240的纵向轴线观察时，电极8220a和8220b 在可展开构件8240的表面形成重叠弧线。例如，电极8220a可能延伸 较少，围绕可展开构件8240在90到
120之间；电极8220a围绕着可 展开构件8240在280度到250度之间。
120之间；电极8220a围绕着可 展开构件8240在280度到250度之间。
[0397] 在一个例子中，电极8220a和8220b是窄带，当可展开构件8240 扩张到气道壁时，每个分别匹配于相临近软骨环的偏置集之间。例如， 电极8220a和8220b可以在1.0mm到3.0mm宽之间。在一个例子中， 电极8220a和8220b是大约2.0mm宽。进一步，可展开构件8240可 包括直接在电极8220a和8220b之下的凸起部分，其有助于在临近软 骨环之间放置电极
8220a和8220b。
8220a和8220b。
[0398] 在一个例子中，冷却剂供应到可展开构件8240，并在能量应用期 间在其中流通来主动冷却电极8220a和8220b以及气道壁。在可展开 构件8240中的流动可被改变并直接通过一个或多个节流阀或长型构 件8250的入口和出口的位置来控制以提高冷却效果。
[0399] 图68展示了肺部治疗系统8000，其从柔性支气管镜500延伸出 并定位在右主支气管。确定电极8220a和8220b的位置以避免在气道 的狭窄部分。尤其是，确定电极8220b的位置以便治疗右主支气管的 侧壁而不影响位于右主支气管内侧上的隆线；并且确定8220a的位置 以便治疗右主支气管的内侧壁而不影响位于右主支气管侧面上的肺上 叶支气管。依据电极8220a和8220b的长度，从每个电极的单独能量 应用能够在至少右主支气管的侧面上围绕周长一部分产生第一损伤而 不在隆线上产生损伤，并在至少右主支气管的内侧上围绕周长一部分 产生第二损伤而不在肺上叶支气管上产生损伤。
[0400] 当沿着气道观察，第一和第二损伤能够重叠，使得当合起来时它 们形成了一对偏置损伤，其破坏了围绕气道壁整个周长的神经活性。 通过同时激活8220a和8220b，有可能在一个单独的能量应用期间治 疗整个右肺。
[0401] VI.通过吸热反应进行冷却
[0402] 另一方面，可以通过吸热反应达到冷却。这可以用于代替上面讨 论的热力学或者外部冷却的冷却系统。例如，在治疗阶段可以产生化 学反应来移除能量。更加具体地，冷却的流体可在一个开放或闭合线 路中流通到目标治疗区域，通过在位点或者远离位点的地方的吸热反 应来达到冷却。
[0404] C6H8O7+3NaHCO3-->Na3C6H5O7+3H2O+3CO2
[0405] 在目标治疗区域上游的一次性封闭回路中，碳酸氢钠和柠檬酸均 呈现为可以放入胶囊中的粉状形式。当添加通过胶囊循环的室温水时， 可将试剂混合以便通过从周围吸收能量来降低液体温度(～4℃)。一次 性用品或者试剂本身，可以放置在能量治疗装置的远端来允许局部冷 却而不损失，并结合通过导管将冷却的流体传送到治疗位点。例如， 治疗导管可包括能量传送源和在其远端的一定量试剂。通过使液体流 通到导管的远端，而在它位于病人气道中，产生的吸热反应可以通过 移除能量源产生的能量来保护位于能量传送源和沿着气道的目标神经 之间的气道壁部分。这个系统可以是一次性使用的或者重复使用的。 例如，可将试剂预装载至一次性的装置中，或者重新装载入一个重复 利用的装置。在另一个例子中，该冷却类型也可以用于治疗低体温。
[0406] VII.其他的方面
[0407] 尽管本文描述的肺部治疗系统及其不同的方面有利地允许促进与 柔性支气管镜的工作通道相容的紧凑设计，本文描述的方面并不限于 此。例如，在全面回顾本申请公开后，对本领域技术人员来说显而易 见的是，本申请公开的方面也可扩展到与可能或可能不与支气管镜连 接的更大工作内腔相匹配。尤其是，本发明不仅仅限于通过支气管镜 的工作通道传送的系统，也包含通过其他方式的传送系统，如独立的 鞘和/或传送导管。
[0408] 进一步，尽管词组“肺部治疗系统”被用于整个本申请中，本文 公开的装置可能也用于治疗消化系统、神经系统、血管系统或者其他 系统。例如，在全面回顾本申请公开后，对本领域技术人员来说显而 易见的是，本文公开的治疗系统、长型组件、内腔导管和传送装置可 以通过食管、肠和/或胃被传送来治疗消化系统。治疗系统可靶向脉管 壁中、临近脉管壁的组织(例如，与脉管壁接触的组织)、或与脉管壁 有间隔的组织内的靶组织。靶组织可以是神经组织、空脉管组织(例 如，血管、导管或类似物)、心脏组织(例如，血管的组织、形成心室 的组织或类似物)，或流体流经的脉管。在某些方面，治疗系统可以放 置在一个中空的管内来损伤另一个在中空的管。
[0409] 本文公开的治疗系统及其部件可以在另一个治疗程序中用作附属 物，例如，微创治疗程序、开口程序(open procedures)、半开口程序 或者其他的手术治疗程序(例如，肺活量降低手术)，为期待的目标位 点提供进入方式。在胸部的不同手术程序可能提供了进入肺组织、心 血管组织、呼吸道组织或类似组织的方式。提供到达目标区域的进入 方式的介入技术和程序可以通过外科医生和/或机器人系统执行。本领 域技术人员认识到有许多不同的方式可进入到目标区域。
[0410] 本文公开的传送装置可以与导线、传送鞘、光学器械、插管器、 套管针、活检针、或其他适合的医学装置使用。如果目标治疗位点是 在病人的远端(例如，在图1的接近肺根24的治疗位点)，众多器械 和技术可以用来进入所述位点。柔性长型组件可以容易地放置到患者 内，例如，采用可操纵的传送装置，如上面讨论的内视镜和支气管镜， 例如，关于并排传送治疗装置和柔性支气管镜，以及通过刚性支气管 镜的工作通道来传送。
[0411] 半刚性的或者刚性的长型组件可用套管针、进入孔、刚性传送鞘 传送，采用半开口程序、开口程序、或其他传送工具/程序提供有些直 的传送通道。有利地，半刚性的或者刚性的长型组件可以足够坚硬来 进入和治疗边远的组织如迷走神经、神经分支、神经纤维和/或沿着气 道的神经干，而不通过气道传送所述长型组件。本文公开的这些方面 和技术可以和其他的程序如支气管热成形术一起使用。
[0412] 上面描述的不同实施方案和方面可以结合来提供更多的实施方案 和方面。可以基于上面详细描述的实施方案作出这些和其他的变化。 本文描述的这些方面、实施方案、特点、系统、装置、材料、方法和 技术，在一些实施方案中可能与以下文献中描述的任何一个或多个实 施方案、特点、系统、装置、材料、方法和技术类似：美国专利 No.8,088,127、2010年11月11日递交的PCT申请 PCT/US2010/056424(公开号WO 2011/060200)、2010年10月27日递 交的美国申请No.12/913,702、2010年11月11日递交的美国申请 No.12/944,
666、2011年4月6日递交的美国申请No.13/081,406、2011 年10月5日递交的美国临时申请No.61/543,759、2013年5月8日递 交的美国临时申请No.61/649,15和2013年3月14日递交的美国临时 申请No.61/786,203。而且本文公开的系统可以采用2013年3月13日 递交的美国临时专利申请No.61/779,371中的任何冷却系统。这些申请 各自通过引用整体并入本文。另外，本文描述的这些方面、实施例、 特点、系统、装置、材料、方法和技术，，在某些实施方案中可能适用 于或与任何一个或多个上面提及的申请或专利中的方面、实施例、特 点、系统、装置、材料、方法和技术结合使用。
666、2011年4月6日递交的美国申请No.13/081,406、2011 年10月5日递交的美国临时申请No.61/543,759、2013年5月8日递 交的美国临时申请No.61/649,15和2013年3月14日递交的美国临时 申请No.61/786,203。而且本文公开的系统可以采用2013年3月13日 递交的美国临时专利申请No.61/779,371中的任何冷却系统。这些申请 各自通过引用整体并入本文。另外，本文描述的这些方面、实施例、 特点、系统、装置、材料、方法和技术，，在某些实施方案中可能适用 于或与任何一个或多个上面提及的申请或专利中的方面、实施例、特 点、系统、装置、材料、方法和技术结合使用。
[0414] 一般来说，在所附权利要求中，所使用的术语不应被解释为将所 述权利要求限制于本申请的说明书和权利要求书所公开的具体实施方 案和方面，而应解释为包括所述权利要求享有的所有可能的实施方案 和方面以及等效物的全部范围。因此，所述权利要求不限于本公开。
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