CN107865693A - 用于清洁管腔网络的节段的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于将介质灌注到管腔网络的部分中的方法和系统。该方法包括：基于管腔网络的图像生成管腔网络的模型；确定管腔网络中的治疗目标的位置；将支气管镜导航穿过支气管树到达目标；引导导管穿过支气管镜；将介质从导管的远侧端部分配到目标；以及从管腔网络移除一定量的介质。

Description

用于清洁管腔网络的节段的系统和方法

相关专利申请的交叉引用

本专利申请要求于2016年9月19日提交的美国临时专利申请序列62/396,322的权益和优先权，该临时专利申请全文以引用方式并入本文。

技术领域

本公开涉及外科器械，并且更具体地涉及用于将介质分配到体内的管腔网络的一部分的导管和使用方法。

背景技术

支气管扩张为通过由支气管壁的弹性和肌肉组成部分的变化而引起的支气管的显著的和不可逆的扩张或肿大来表征的一种病症。初始肺损伤通常开始于童年时期，并且源于诸如百日咳和麻疹的感染。气道扩张导致黏液和分泌物清除越来越困难。由于肺功能减弱，随后发生呼吸急促和疲劳增加。处于晚期症状时，支气管扩张可导致呼吸衰竭和心力衰竭。

支气管扩张也使得患者变得更易受定殖于气管支气管树的细菌的毒性菌株的影响。细菌生物体通过吸入、抽吸或通过血液传播进入远侧气道并定殖于受损组织的部位。一旦已被开发，抗生素初始对于抵抗此类细菌感染为有效的。然而，抗生素治疗通常需要反复住院治疗。随着感染发展，需要静脉注射抗生素的延长的过程，从而导致高成本和医疗资源的显著消耗。静脉注射抗生素也可导致可能包括血管通路的问题的不想要的副作用，并且因为特别难以完全清除肺部的细菌，所以这可能与抗生素抗药细菌的进化有关。一旦发生实质性抗菌素耐药性，该过程进一步加速，从而导致更长时间、更复杂的住院治疗，因为抗生素的量和类型两者均为遏制疾病的因素。然而，不论干预措施的强度如何，就这一点而言这些方法在控制疾病上可能为无效的。

就外部感染而言，治疗包括利用含抗生素的灌洗液来清洁受感染区域，以及施用干净的敷料。溶液清洁提供更快且更全面的细菌感染消除。在罕见的情况下诸如肺泡蛋白沉积症的治疗，使用盐水灌洗来取代填充肺泡空间的过量的蛋白质，以治疗肺部感染。该过程被称为全肺灌洗。类似的过程用于冲洗鼻窦和鼻道，并且产生良好的有文档记录的改进。在全肺灌洗过程中，患者处于全麻状态，并且一次一个肺经历利用介质(通常为盐水)来填充肺的过程，并且然后使用有效的胸部PT来排出介质，以增强排出。在该过程期间，患者面临重大风险，因为患者依靠未经治疗的肺来换气，该肺已受到原来需要灌洗的相同过程的损害，并且假如在换气时任何溢出物进入该肺都可能造成危急情况，从而严重抑制气体交换和氧合。即使成功，该过程也只能在对于该过程拥有丰富经验的医疗中心执行，并且该过程漫长且工作量大。

尽管存在全肺灌洗的问题，但如果可安全且更具成本效益地执行，灌洗洗涤和冲洗仍然为一种可行的概念和有效的治疗。因此，需要一种便于将流体和其他介质受控地递送到位于支气管镜的远侧端部处或更远处的目标位置的设备。

发明内容

根据本公开一种将介质灌注到管腔网络的部分中的方法。该方法包括：基于管腔网络的图像生成管腔网络的模型；确定管腔网络中的治疗目标的位置；将支气管镜导航穿过支气管树至目标区域；引导导管穿过支气管镜，将介质从导管的远侧端部分配到目标区域；以及从管腔网络移除一定体积的介质。

在本公开的一个方面，该方法还包括当位置传感器在管腔网络内被导航时跟踪耦接至支气管镜的位置传感器的位置，以及显示用于在管腔网络内对位置传感器进行导航的引导件。

在本公开的另一个方面，该方法还包括围绕管腔网络生成电磁场以及将位置传感器插入到电磁场中。该位置传感器包括被构造成用于感测磁场并且响应于所感测到的磁场而生成位置信号的磁场传感器。

在本公开的一个方面，该方法还包括测量从管腔网络移除的介质的体积，以及基于所分配的介质的体积来确定从管腔网络移除的介质的体积是否等于或超过阈值体积。

在本公开的另一个方面，该方法还包括对耦接至导管的远侧端部的第一球囊充气直到第一球囊接触管腔网络的壁，从而形成密封。在充气时，该述第一球囊防止介质推进穿过球囊，使得介质保持在第一球囊的远侧。

在本公开的一个方面，该方法还包括对位于第一球囊的远侧的耦接至导管的远侧端部的第二球囊充气直到第二球囊接触管腔网络的壁，从而形成密封。在充气时，该第二球囊防止介质推进，使得介质保持在第二球囊的近侧。第一球囊和第二球囊隔离一定体积的肺。

在本公开的一个方面，该介质为以下各项中的至少一者：抗菌剂、抗真菌剂、抗病毒剂和免疫治疗溶液。

在本公开的另一个方面，该介质为以下各项中的至少一者：流体、气溶胶、粉末、环氧树脂和密封剂。

在本公开的另一个方面，如果诱导肺不张，则对介质的分配使得肺的一部分充气。

在本公开的一个方面，该方法还包括感测肺的目标部分已发生肺不张。

在本公开的另一个方面，使用被动分配技术来分配和移除介质。

在本公开的另一个方面，使用手动注射器来分配和移除介质。

在本公开的另一个方面，使用泵来分配介质。

在本公开的另一个方面，该方法还包括在内部管腔压力超过一定压力值时，测量内部管腔压力并停止介质分配。

根据本公开提供一种用于将介质灌注到管腔网络的隔离部分中的系统。在本公开的一个方面，该系统包括能够导航到患者体内的治疗目标的延长工作通道，以及能够延伸穿过延长工作通道并且被构造成用于将介质输送到治疗目标的导管的导管。该导管包括远侧端部和近侧端部；被构造成用于接触管腔网络的壁以便防止介质和空气通过，从而隔离肺的一部分的隔离机构；位于近侧端部处的被构造成用于接收液体的入口；以及位于远侧端部附近的被构造成用于将液体分配到治疗目标的一个或多个出口。

在本公开的另一个方面，该隔离机构包括位于导管的远侧端部附近的一个或多个充气式球囊，该一个或多个充气式球囊被构造成能够充气并且与管腔网络的壁接触以形成屏障。

在本公开的另一个方面，该隔离机构包括被构造成在管腔网络的壁之间为楔形的导管的渐缩远侧部分。

在本公开的另一个方面，该隔离机构包括一个或多个支气管内瓣膜。

在本公开的另一个方面，该系统还包括：耦接至延长工作通道的位置传感器；被构造成用于当位置传感器在管腔网络内被导航时检测位置传感器的位置的电磁场发生器；能够显示体内的位置传感器的图像的显示器；以及包括处理器和存储指令的存储器的计算设备。该指令当由处理器执行时使得计算设备基于管腔网络的图像生成管腔网络的模型，识别管腔网络的模型内的治疗目标，并且当位置传感器在管腔网络内被导航时跟踪位置传感器的位置。

在本公开的又一个方面，该系统还包括被构造成用于在介质穿过入口时测量介质的体积的介质测量仪。

在本公开的另一个方面，该一个或多个球囊形成待填充以介质的节段。

在本公开的又一个方面，该导管还包括延伸超过一个或多个球囊中的每个球囊的空气通道，从而允许空气绕过待填充以介质的节段。

在本公开的另一个方面，该介质为以下各项中的至少一者：抗菌剂、抗真菌剂、抗病毒剂和免疫治疗溶液。

在本公开的又一个方面，该介质为以下各项中的至少一者：流体、气溶胶、粉末、环氧树脂和密封剂。

在本公开的另一个方面，该系统还包括被构造成用于确定管腔网络的一部分是否已塌陷或者管腔的一部分的内部压力是否已超过压力阈值的压力传感器。

在本公开的另一个方面，该系统还包括耦接至导管并且被构造成用于保持介质的袋，以及被构造成用于在打开位置和闭合位置之间切换以允许介质流入和流出袋的阀。

在本公开的又一个方面，该系统还包括被构造成用于推送液体穿过入口并离开出口以到达治疗目标并且从治疗目标抽出介质的注射器。

在本公开的另一个方面，该系统还包括被构造成用于推送介质穿过入口并离开出口以到达治疗目标，以及从治疗目标抽出介质的泵。

此外，在一致的程度上，本文所述的任何方面可与本文所述的任何或所有其他方面一起使用。

附图说明

下文参考附图描述了本公开的各个方面和特征结构，其中：

图1是根据本公开提供的被构造成用于将导管导航到感兴趣的区域并施用介质的系统的透视图；

图2是在图1中所示的延长工作通道的示意性平面图，该延长工作通道被定位在患者的具有从其朝远侧延伸的导管的支气管内；

图3是根据本公开的导管的远侧端部的示例性实施方案的透视图；

图4是根据本公开的导管的远侧端部的另一个示例性实施方案的图解视图；

图5是根据本公开的导管的远侧端部的另一个示例性实施方案的图解视图；

图6是利用介质来灌注或清洁治疗目标的方法的流程图；以及

图7是被构造成用于与图1的系统一起使用的工作站的示意性框图。

具体实施方式

本公开部分地涉及一种利用大叶性或节段性隔离灌洗技术来治疗支气管扩张的方法和系统。本公开的大叶性或节段性隔离灌洗方法涉及导航到需要治疗的目标区域。这种局部方法允许受控的分配，而没有与全肺灌洗过程相关的风险。

治疗包括滴注介质，诸如清洁流体、抗菌介质、抗真菌介质、抗病毒介质和免疫治疗溶液，或包含有益微生物的介质。该介质可为例如盐水溶液、高氧溶液和含有抗生素诸如β-内酰胺抗生素的含抗生素溶液。该介质可包括明确已知的有益微生物，或另选地该介质可包括取自健康宿主以便引入存在于健康宿主中的所有有益微生物的痰样本。

本公开还涉及将介质一次或多次局部地分配到目标区域以及从目标区域移除，从而杀死和/或洗去有害微生物。如果施用包含有益微生物的介质，则可以更温和的方式来分配介质，以允许微生物保持在受影响的区域中。

本公开还涉及滴注各种类型的固体、液体、气体和其他类型的介质。具体地，治疗滴注可利用流体、气溶胶、粉末、环氧树脂和密封剂来执行。流体、气溶胶和粉末可用于施用在上文所述的以下各项中的任一者：清洁流体、抗菌介质、抗真菌介质、抗病毒介质、免疫治疗溶液、抗菌流体、或包含有益微生物的流体介质。介质结构仅取决于疾病和治疗方案。例如，流体可优选用于清洁过程或要填充整个肺体积的任何其他过程。粉末或其他固体材料可以是优选的，使得可向肺施用涂层，而无需填充肺。此外，任何潜在的介质都可被加热或冷却至可允许治疗应用的温度。例如，可使用冷却的介质来减少可能因介质施用和由此产生的组织反应而引发的炎症，或避免因介质和肺中的元素之间的化学反应而引发的过热。作为另外的示例，施用加热或冷却的介质可使介质通过导热传递来杀死附加的微生物。加热和冷却的介质可单独、一起或分离地按顺序施用，这种顺序可通过多个循环重复，以确保肺部没有有害微生物。

本公开的实施方案现在参考附图进行了详细描述，其中在若干个视图中的每个视图，类似的附图标号指示相同或对应的元件。如本文所用，术语“临床医生”是指医生、护士或任何其他护理提供者，并且可能包括支持人员。在本书明书的全文中，术语“近侧”是指更靠近临床医生的装置或其部件的一部分，并且术语“远侧”是指更远离临床医生的装置或其部件的一部分。另外，在附图和下面的说明书中，为了方便描述，仅使用术语诸如前面、后面、上部、下部、顶部、底部、以及类似的方向性术语，并且这些术语不旨在限制本公开。在下面的说明书中，并未详细描述熟知的功能或构造，以避免不必要的细节模糊本公开。

参见图1，根据本公开提供了电磁导航(EMN)系统10。除了别的之外，可使用EMN系统10执行的任务为：规划至目标组织的路径；将导管组件导航到目标组织；将活检工具或治疗工具诸如消融导管导航到目标组织以使用活检工具来从目标组织获得组织样本；以数字方式标记获得组织样本的位置；以及将一个或多个回声标记放置在目标处或目标周围。

EMN系统10通常包括被构造成用于支撑患者的操作台40；被构造成用于通过患者的口腔和/或鼻子而插入到患者气道中的支气管镜50；耦接至支气管镜50以用于显示从支气管镜50接收的视频图像的监视设备60；包括跟踪模块72、多个参考传感器74和电磁场发生器76的跟踪系统70；包括用于促进路径规划、对目标组织的识别、导航到目标组织、以及以数字方式标记目标组织的软件和/或硬件的工作站80。

图1还示出了两种类型的导管引导组件90,100。两个导管引导组件90,100可与系统10一起使用，并且共用多个通用部件。每个导管引导组件90,100包括连接到导航导管诸如延长工作通道(EWC)96的柄部91。EWC 96的尺寸被设定成适于被放置到支气管镜50的工作通道中。在操作过程中，包括电磁(EM)传感器94的可定位引导件(LG)92被插入到EWC 96中并锁定到位，使得EM传感器94越过EWC 96的远侧末端93延伸期望的距离。位于由电磁场发生器76生成的电磁场内的EM传感器94的位置并且因此EWC 96的远侧端部可通过跟踪模块72和计算设备80来获得。导管引导组件90,100具有不同的操作机构，但每个操作机构均包括可通过旋转和压缩以转向LG 92和EWC 96的远侧末端93而被操纵的柄部91。导管引导组件90的示例为当前由美敦力公司(Medtronic PLC)以名称手术套件营销和销售的那些导管引导组件。类似地，导管引导组件100的示例为当前由美敦力公司(Medtronic PLC)以名称EDGETM手术套件销售的那些导管引导组件。两个套件均包括柄部91、EWC 96和LG 92。对于导管引导组件90,100的更详细的描述，参考了由Ladtkow等人于2013年3月15日提交的标题为“MICROWAVE ABLATION CATHETER AND METHOD OFUTILIZING THE SAME”(微波消融导管及其使用方法)的共同拥有的美国专利9,247,992，该专利全文以引用方式并入本文。

如图1所示，显示患者躺在操作台40上，其中支气管镜50插入穿过患者的口腔并进入患者的气道中。支气管镜50包括照明源和视频成像系统(未明确示出)并且耦接到监视设备60例如视频显示器，以用于显示从支气管镜50的视频成像系统接收到的视频图像。

包括LG 92和EWC 96的导管引导组件90,100被构造成用于插入穿过支气管镜50的工作通道进入患者的气道中(尽管导管引导组件90,100可另选地不与支气管镜50一起使用)。LG 92和EWC 96可经由锁定机构99而相对于彼此选择性地锁定。电磁跟踪系统70具有六个自由度，例如与Gilboa于1998年12月14日提交的标题为“WIRELESS SIX-DEGREE-OF-FREEDOM LOCATOR”(无线六自由度定位器)的美国专利6,188,355和已公布的PCT专利申请WO 00/10456和WO 01/67035中公开的那些类似，上述专利中的每个专利均全文以引用方式并入本文，或者使用任何其他合适的定位测量系统来执行导航，但也可设想其他构形。跟踪系统70被构造成用于与导管引导组件90,100一起使用，以跟踪EM传感器94在连同EWC 96一起移动穿过患者的气道时的位置，如下所详述的。

如图1所示，EM场发生器76被定位在患者下方。EM场发生器76和多个参考传感器74与跟踪模块72互连，该跟踪模块72将在六个自由度中获得每个参考传感器74的位置。一个或多个参考传感器74附接到患者的胸部。参考传感器74的六个自由度坐标被发送到计算设备80，该计算设备80包括使用由传感器74收集的数据来计算患者坐标参考系的应用程序81。

尽管上文将EM传感器94描述为被包括在LG 92中，但也可设想，EM传感器94可被嵌入或结合在导管105内，其中导管105可另选地用于进行导航，而无需LG 92或使用LG 92所需的必要工具交换。

在导航期间，结合跟踪系统70的EM传感器94使得能够跟踪EM传感器94，并且从而使LG 92或治疗工具诸如导管105推进穿过患者的气道。当LG 92或导管115被导航到患者体内的目标位置时，EM传感器94的感测位置被显示在计算设备80上，使得临床医生能够遵循在规划阶段期间开发的路径并到达期望的目标区域以进行治疗。在到达目标区域之后，可移除LG 92，以便插入导管115。另选地，在移除LG 92之后，不需要插入导管115。而是可将EWC 96用作介质导管。此外，导管115可完全从系统中排除，并且本文所述的由导管115执行的任何功能均可由EWC 96执行。另外，作为本专利申请中的导管115的一部分描述的任何特征结构也可以是作为EWC 96的一部分而被包括的特征结构。

图1中还示出了介质分配装置110。该介质分配装置110包括导管115和介质控制装置111,113。介质控制装置111,113包括介质贮存器(未示出)。介质控制装置111,113生成压力，从而迫使介质从介质贮存器穿过导管115分配到治疗目标T并且从治疗目标T移除。另选地，填充有介质的贮存器可被放置在患者上方，从而允许介质被动地流入肺部中。该贮存器可为在开口处或在导管上具有小活栓阀的袋。该阀可在打开位置和闭合位置之间切换。当阀打开时，重力使介质移动穿过导管到达治疗目标。当过程完成并且介质准备将被移除时，袋可类似地被放置在患者下方，以允许介质流出。

在将一些或全部介质被分配到治疗目标T之后，介质控制装置111,113生成真空力，从而穿过导管115从治疗目标中抽回介质，并且介质流回到初始介质容器中或腔中以用于废弃的介质。手动介质控制装置113包括柱塞119或另选地包括球泡和空气阀组合，该球泡和空气阀组合被构造成用于推送回收的介质，使得其从导管115的远侧端部117的开口排出。通过回缩柱塞119，生成真空并抽出介质。为了被动地移除介质，可将相同的贮存器或其他容器放置在患者下方，以允许介质从肺部流出并进入贮存器或容器中。随后可将回收的介质丢弃或测试微生物、不同物质的浓度等。

自动介质控制装置111可包括能够生成压力和/或真空力的任何装置，包括但不限于正位移泵诸如螺杆泵或蠕动泵、脉冲泵、无阀泵等。自动介质控制装置111连接到工作站80或其他计算设备并与它们进行通信。工作站80通常控制自动介质控制装置111，从而确定介质分配参数并从自动介质控制装置111内的传感器接收被显示或用于调节介质分配参数的数据。然而，自动介质控制装置111可独立地包括类似于在图7中所示的工作站80的硬件的硬件，以及独立地控制介质分配、处理数据和/或显示介质控制数据的软件。

导管105的尺寸被设定成适于并且能够在导航到目标和移除LG92之后插入到导管引导组件90,100中。导管105提供从介质控制装置111,113到治疗目标T的对介质的跟踪。导管105可另外允许气体诸如空气或其他介质穿过或被泵送到治疗目标T以及从治疗目标T中泵出。导管105内的附加空间可被提供用于连接位于导管115的远侧端部117处的传感器(类似于LG的传感器)。导管105可包括被构造成用于确定通过的介质量、介质的方向和介质流动的速率的介质流量传感器116。介质流量传感器116将所测量的流量信息提供给工作站80以供显示，并且可指示设备发生故障或患者存在问题。介质流量传感器116可为例如差压流量计、孔板、文丘里管、流量喷嘴、音速喷嘴、可变面积流量计、速度流量计、量热流量计、涡轮流量计、涡旋流量计等、或它们的任何组合。介质流量传感器116被示出在导管105的远侧端部附近，但也可在沿导管105的或在介质控制装置111,113内的任何地方找到。

导管105被进一步构造成用于与跟踪系统70结合使用，以有利于将导管105导航到治疗目标T，在相对于目标组织操纵导管105以获得组织样本时跟踪导管105的位置，和/或标记获得组织样本的位置。

尽管导航相对于被包括在LG 92中的EM传感器94在上文被详述，但也可设想，EM传感器94可被嵌入或结合到导管105中，其中导管105可另选地用于进行导航，而无需LG 92或使用LG 92所需的必要工具交换。多种工具在Costello等人分别于2015年5月21日和2015年9月24日提交的标题均为“DEVICES,SYSTEMS,AND METHODS FOR NAVIGATING A BIOPSYTOOL TO A TARGET LOCATION AND OBTAINING A TISSUE SAMPLE USING THE SAME”(用于将活检工具导航到目标位置以及使用该活检工具获得组织样本的装置、系统和方法)的美国专利公布2015/0141869和US 2015/0265257，以及Costello等人于2014年9月30日提交的具有相同标题的美国专利公布WO2015076936中有所描述，上述专利中的每个专利均全文以引用方式并入本文，并且可与如本文所述的EMN系统10一起使用。导管105可以与在这些参考文献中描述的活检工具相同的方式进行导航。

在过程规划期间，工作站80利用计算机断层摄影术(CT)图像数据，以用于生成和查看患者气道的3D模型，从而使得能够在3D模型上识别目标组织(自动、半自动或手动)，并且允许选择穿过患者的气道进入目标组织的路径。更具体地，将CT扫描处理并组装成然后用于生成患者的气道的3D模型的3D体。3D模型可被呈现在与工作站80相关联的显示监视器上，或以任何其他合适的方式进行呈现。使用工作站80，3D体的各种切片和3D模型的视图即可被呈现，和/或可由临床医生来操纵以有利于识别目标和选择穿过患者的气道进入目标的合适的路径。3D模型还可显示先前过程被执行的位置的标记，包括日期、时间和与该过程有关的其他识别信息。也可选择这些标记作为可为其规划路径的目标。一旦被选择，路径便被保存，以供在导航过程中使用。合适的路径规划系统和方法的示例在由Baker于2014年3月15日提交的标题均为“PATHWAY PLANNING SYSTEM AND METHOD”(路径规划系统和方法)的美国专利公布2014/0281961；US 2014/0270441；和2014/0282216中有所描述，上述专利中的每个专利均全文以引用方式并入本文。在导航期间，结合跟踪系统70EM传感器94使得能够跟踪EM传感器94或导管105被推进穿过患者的气道。

工作站80还可利用计算机断层摄影术(CT)图像数据来确定肺部的各个区域的体积。体积确定可用于确定在施用介质之前必须从肺移除的空气的体积。另外，体积确定可用于确定被施用到肺部的介质的体积。

现在转向图2，该图是患者的气管内的EWC 96的示意性平面图，其中导管115位于EWC 96内并且延伸至支气管树的分支。介质流动穿过导管115进入肺L中。一旦介质到达导管115的远侧端部115，介质便穿过一个或多个开口排出。介质流入包含一个或多个治疗目标T的支气管树的分支，从而填充这些分支。一旦介质已被填充有包含一个或多个治疗目标区域T的支气管树的分支，便可确保一个或多个治疗目标T暴露于介质。介质在肺中保留一段时间，以允许介质使区域饱和，冲洗区域和/或杀死来自治疗目标T的细菌。

经过适当的时间后，介质控制装置111,113生成真空力，以通过导管115的远侧端部117处的相同开口来从支气管树的分支中抽出介质。另选地，可使用被动肺排液装置和被动肺排液技术来移除介质。可被使用的排液装置包括例如全部被通称为胸管的胸部排液管、胸导管、胸腔造口管、套管针管和肋间排液管。导管115本身可用作胸管。一旦介质施用完成，导管115的近侧端部便可从介质分配装置110移除并且被定位在患者下方，从而允许介质流动穿过导管115。一旦在导管115的近侧端部处建立负压，介质便自由流动。此外，导管115还可连接到瓶式胸部排液系统(包括用于收集、水封和抽吸控制的一个或多个瓶)、腔型一次性胸部排液系统、婴儿胸部排液系统、或闭合伤贮存系统(如果需要)。一旦移除介质并且在移除导管115和EWC 96之前，可将空气泵送或以其他方式引入穿过导管进入支气管树中，以在肺已塌陷的情况下使肺再充气。

图3-5示出了用于将介质排出到肺中的导管115的远侧端部117的示例性实施方案。在图3中，导管115的远侧端部117包括一个或多个介质通道301、介质出口303和辅助轴305。介质通道301延伸导管115的长度并允许介质从介质控制装置111,113行进。在介质控制装置111,113处生成的压力迫使介质穿过介质通道301并流出出口303。介质从出口303流入支气管树中，其只受到介质从出口303排出的位置的方向和力以及重力的影响。此外，可将系统构造成使得当达到给定压力或体积时，介质滴注自动放慢或停止。压力或体积可以多种不同的方式(CT扫描等)来估计，并且也可被解释为意味着所考虑的目标区域已利用介质或气溶胶等完全饱和。本领域的普通技术人员将理解，达到目标区域中的给定的压力或体积可推断本领域通常已知的另外的含义。在介质被分配到治疗目标并经过适当的时间之后，该时间可能通过由过程81实例化的定时器或通过被目标化的疾病过程来确定，介质控制装置111,113生成真空力，以从目标位置抽出穿过出口303或者另外地穿过辅助轴305的辅助开口307的介质。

图3的导管115可有效地将介质提供至其中例如仅需要介质的涂层以及其中介质危险流出的可能性较小的有限精确目标。将介质分配到被物理地定位在治疗目标下方的目标特别有效。为了使用图3的示例性实施方案来减少流出的可能性，可使用气溶胶介质。气溶胶离开介质出口303，扩展以填充肺的局部体积，并且阻止由于吸气、呼气和重力引起的流出引起的流动。

导管114可在尖端处或附近渐缩。如果渐缩，则可将导管114引导至肺的一部分，其中支气管或细支气管的周长小于导管114的一部分的周长，从而使得导管114在支气管或细支气管内变成楔形。一旦导管114在支气管或细支气管内呈楔形，便隔离一定体积的肺。

如图3进一步所示的，辅助轴305向远侧延伸超过介质出口303，并且包括辅助开口307和传感器309。辅助轴305在导管115内提供允许辅助功能的空间。例如，辅助轴305可从介质控制装置111,113接收另一种介质或气体，从而在从介质出口303分配主要介质时、之前或之后穿过开口307而被分配到治疗目标。如上所述，辅助轴305也可提供抽吸，以从肺部移除介质。通过辅助轴305进行的抽吸可在分配介质之后或在分配介质期间发生，从而形成从介质出口305到辅助开口307的介质路径并且将介质连续移动穿过被定位在其间的目标组织。抽吸也可在分配介质之前发生，以便引起肺塌陷，以允许所分配的介质更容易接触受感染和损伤组织，或者移除待治理区域中的局部黏液和其他污染物，以便确保组织本身暴露于被递送的治疗(例如抗生素)。

辅助轴305也可包括将传感器309连接到自动介质控制装置111或工作站80的一个或多个线(未示出)。传感器309根据目标治疗区域中的测量结果生成信号，并且自动介质控制装置111或工作站80接收信号。自动介质控制装置111或工作站80处理信号并且相应地调节介质流量参数和/或在显示器806上显示所此测量的数据。来自传感器309的测量数据可包括压力、温度、酸度、声音读数、电磁场内的位置、进入或离开辅助开口307的介质或空气的流速、肺气流(如果肺节段仍然起作用)、成像数据(例如，局部超声波)，以及可通知导航、介质分配或肺部状态的其他可用数据。此类功能可由适于给定目的的任何已知的传感器或监视器来执行。

现在参见图4，其示出了管腔网络的节段的壁W内的导管115的示例性远侧端部117的图解视图。导管115的远侧端部117包括介质通道401和介质出口403。如图3所示，介质行进穿过介质通道401离开介质出口403，并进入管腔网络的节段。当过程完成时，介质从管腔网络的节段中抽出并返回到介质控制装置111,113。

进一步参见图4，导管115的远侧端部117还包括导管115内的球囊空气通道405、使用例如粘结剂耦接至导管115的导管球囊407，以及连接球囊空气通道405和导管球囊407的球囊空气通道409。自动介质控制装置111、类似于手动介质控制装置113的注射器、或另一空气压力装置生成被迫穿过球囊空气通道415的加压空气。加压空气离开空气通道405球囊空气通道409并进入导管球囊407，从而使得导管球囊407膨胀以接触壁W。当完全充气时，导管球囊407在导管球囊407与壁W之间形成压力密封，使得介质不能流动超过导管球囊407与壁W之间的接触点。当介质离开介质出口403时，介质填充壁W与导管球囊407之间的体积。限制介质流量为确保介质将接触壁W以清洁治疗目标并杀死细菌的此体积。

导管115的远侧端部117还包括耦接至导管115或在导管115内制造的压力传感器411。压力传感器411可利用任何合适的方法来确定空气或介质压力，包括例如测量由压力引起的位移和应变而造成的压阻特性、电容、电磁感应和电势的方差。压力传感器411可经由延伸导管115的长度的线(未示出)或以无线方式与工作站80或自动介质控制装置111进行通信。来自压力传感器411的数据可在工作站80处被显示，或用于通过工作站80或自动介质控制装置111来确定分配时间和压力。随着介质填充壁W与导管球囊407之间的体积，体积内的压力增加。如果压力传感器411感测到压力超过预先确定的压力，则应用程序81可停止对介质的施用。

介质压力由压力传感器411监测，以确保不超过将对肺造成伤害或迫使液体超过导管球囊407的压力水平。如果压力超过预先确定的压力，则可停止对介质的分配，分配压力可能降低，或者可手动或自动移除一定体积的介质。另外，可能优选的是在分配介质之前使肺部的一个节段塌陷。为了引起节段性塌陷，可使用泵或注射器穿过介质出口403从肺移除空气。自动介质控制装置111和手动介质控制装置113也可用于执行排气。当肺部的节段塌陷时，压力传感器411测量压力并可指示肺何时完全塌陷并准备好用于进行介质分配。使用类似的方法，也可在治疗之前从区域移除黏液和其他污染物。

图4还示出了朝远侧延伸超过导管球囊407并且包括被定位在旁路通道413的最远端处的旁路开口415的肺旁路通道413。旁路通道413允许空气节段通过自然呼吸或通过换气而朝远侧穿过导管球囊407之间的肺节段。这样，治疗目标远侧的肺分支接收氧气，并且因此可在执行正常或接近正常呼吸时继续扩展和收缩。在图4中未示出空气入口点。应当理解，开口可被定位在沿导管长度的任何位置，以允许空气进入旁路通道413。旁路通道415还可延伸导管115的长度，并且因此空气将在导管的近侧端部处进入旁路通道415。

图4示出了两个导管球囊407。然而，应当理解，导管115可仅包括一个导管球囊407。单个球囊将隔离整个支气管或细支气管，而不仅仅是一个节段。在该介质被分配时，介质流动，以填充细支气管的支气管的体积。对于此类目的，导管115可为本领域中已知能够在支气管镜50或EWC 96的工作通道内推进的任何合适的球囊导管。

现在参见图5，示出了导管115的另一个示例性远侧端部117在管腔网络的部分的壁W内的图解视图。图5的导管115的示例性远侧端部117具有与在图4中所示的导管115的示例性远侧端部117类似的特征结构并且类似地进行操作。图5还包括支气管内瓣膜501。支气管内瓣膜501通常允许空气从肺支气管或细支气管流出，但不允许空气返回进入到肺节段中。如图5所示，支气管内瓣膜501具有与其典型部署相反的方向。在此类构造中，导管115可轻松穿过支气管内瓣膜510并进入支气管内瓣膜501的远侧端部的肺体积。在该构造中，导管115可用于执行球囊导管实施方案的上文所述所有的功能，包括使肺体积塌陷、抽取黏液和污染物、以及注射治疗或洗涤溶液。此外，为了形成治疗节段，可采用两个此类瓣膜。该变型还可采用具有单独的氧气或空气通道的导管115，从而允许支气管内瓣膜510的最远侧处的肺远侧的部分将被换气。压力传感器503监测将介质施用到肺中。使用支气管内瓣膜的一个有利方面是可在肺的不同部分中形成多个节段，每个节段可接受其治疗并在需要的情况下将治疗保持在适当位置，同时将导管115重新定位并导航到第二节段，并按节段继续施用治疗过程，从而将治疗保留在该节段处以进行适当的吸收等，并且随后移除，支气管内瓣膜是要移除的最后一个部件。

图6是利用介质灌注或冲洗治疗目标的方法的流程图。在步骤S602处开始，使用例如CT扫描的成像方法对感兴趣的区域例如患者的胸部和肺部进行成像。在步骤S604处，识别在步骤S602中生成的图像中的目标。一旦确立目标，便在步骤S606处，在CT图像数据中生成穿过气道的分支到达目标附近的配准点的路径。一旦制定出路径规划并且临床医生接受该路径规划，便可在使用EMN系统10的导航过程中使用路径规划。该路径规划被加载到工作站80上的应用程序中并被显示。然后在步骤S608处，如上所述，应用程序81对患者的气道执行CT扫描的配准，这具体地如由Brown等人于2015年7月2日提交的标题为“REAL TIMEAUTOMATIC REGISTRATION FEEDBACK”(实时自动配准反馈)的共同待审的美国专利申请14/790,581中描述，该专利申请全文以引用方式并入本文。在配准期间，跟踪EM传感器94在患者的气道内的位置，并且生成用于表示由EM发生器76生成的EM场内的EM传感器94的位置的多个点。当收集到足够的点时，应用程序81将这些点的位置与3D模型进行比较并且尝试拟合3D模型的管腔内的所有点。当拟合建立时，表示大多数(如果不是全部)点已在由气道的3D模型限定的区域内拟合，患者和3D模型彼此配准。因此，患者体内的EM传感器94的所检测到的移动可在工作站80的显示器上精确地被描绘为穿过3D模型或通过其生成3D模型的2D图像的传感器94。

一旦治疗目标建立，便在步骤S610处，通过应用程序81来在CT图像数据中生成穿过气道的分支到达目标的路径。在路径规划被制定并且被临床医生接受之后，可在使用EMN系统10的导航过程中利用该路径规划。在步骤S612处，通过显示用于将EM传感器导航到治疗目标的引导件，同时跟踪EM传感器94的位置，应用程序81开始导航过程。或者，通过从位于EM传感器94(例如，在支气管镜中)近侧的相机观看实况视频输入，临床医生可对目标进行视觉检测。一旦支气管镜50和/或EWC 96被导航到目标治疗部位，在步骤S614处，导管115便被引导穿过支气管镜50或EWC 96到达治疗目标。

在步骤S616处，开始为对介质的分配做准备。确定介质分配参数，诸如例如介质数量、体积、分配时间和流速。另外，也可确定分配极限，例如最大流速、最小流速和压力。介质分配参数也可预编程有出厂设置。

在步骤S618处，将包含治疗目标的肺部的节段与肺的其余部分隔离，以限制正在分配的介质对呼吸的干扰。隔离包括使用一个或多个导管球囊407或支气管内瓣膜501或者引导导管155的远侧端部117穿过肺直到其卡在通道内来建立屏障。在一些情况下，可使用单个屏障来隔离整个支气管或细支气管。可使用两个或更多个隔离装置来隔离支气管或细支气管的节段。为了使用导管球囊407来建立介质屏障，以手动方式或机械方式来将加压空气注入或泵送到导管155内的空气通道405中，或者另选地注入或泵送到支气管镜50或EWC96内。该空气行进通穿过空气通道405直到到达导管球囊407，使导管球囊407充气，并使得导管球囊407接触并向肺壁分配压力。

在步骤S620处，从肺节段移除空气，这使其塌陷。通过从肺节段移除空气，介质更容易被分配并且不会形成过度压力，并且确保介质与肺壁接触，以提供彻底的清洁。可使用注射器或真空泵来泵送或抽出空气，或另选地可使用支气管内瓣膜501。该步骤还可具有移除肺中的黏液和其他污染物的效果。一旦从肺节段移除空气，在步骤S622处便开始介质分配。手动介质控制装置113的柱塞119被按压，从而推送介质穿过导管115到达塌陷节段。工作站还可控制自动介质控制装置111产生压力，以推送介质穿过导管115到达潜在的塌陷节段。

被施用带治疗目标的介质可包括各种愈合和清洁物质。可利用抗菌剂、抗真菌剂和抗病毒溶液来杀死肺内的任何微生物。另外，介质可用于引入免疫治疗疗法来治疗感染或癌症。包括主动、被动和混合免疫疗法溶液的免疫治疗溶液可沉积在治疗目标附近的区域中。免疫治疗溶液激发患者的治疗目标局部的免疫系统，并且增强患者在治疗目标处自然对抗细菌菌落、其他感染或癌症的能力。

被施用到治疗目标的介质可有多种形式并且可出于各种原因而被施用。可使用包括液体和气体的流体，尤其是对于肺已塌陷并且需要介质使肺节段重新充气的情况。流体填充肺节段，从而确保肺节段被完全治疗。此外，流体提供用于清洁和在单一溶液中施用各种治疗的良好的介质。流体的清洁能力来自其原子流动性，这种流动性允许介质进行湍流运动，以确保与区域发生若干有力的交互作用并且任何微生物均被清除。流体也提供可形成可包括抗菌剂、抗真菌剂、抗病毒剂和免疫治疗元素的溶液的良好饿介质。

该介质还可包括环氧树脂或密封剂。需要清洁和其他治疗的疾病可导致肺部裂伤、撕裂或穿刺，或使肺组织变得多孔。在肺部发生撕裂或形成多孔表面的情况下，隔离包括撕裂或孔隙的肺的一部分，从而将阻止空气从肺中逸出并允许使用密封剂或环氧树脂来进行密封处理。当被引入到隔离肺节段时，密封剂或环氧树脂可结合到肺壁中的开口，以将对其进行密封。就环氧树脂而言，需要导管内的两条路径，使得环氧树脂的两部分可保持分开直到这两部分到达肺节段。除仅密封肺节段中的撕裂和其他不想要的开口之外，肺节段可能处于医生可选择来密封整个肺节段的此类破损状态。此类情况可能由于有害微生物菌落形成若干个撕裂而发生，或者可能由于组织移除诸如为了移除肺内的肿瘤而发生。在任一情况下，密封整个肺节段可使肺功能正常。

在步骤S624处，确定是否已达到或超过分配极限(旨在防止或指示系统故障或对患者的伤害的先前的所确定的值)，或者是否在工作站80处设置和维护的定时器上没有输入介质或时间保留。如果输入介质或分配定时器截止，则过程可前进至步骤S626。如果在分配定时器上保留更多的输入介质和更长的时间，则过程返回到步骤S622，并且介质继续被泵送穿过导管115到达塌陷段，除非达到或超过分配极限。旨在防止或指示故障的预先确定的值可包括例如压力、所施用的介质体积和介质流速。

当介质被分配到包括治疗目标的塌陷段时，自动介质控制装置111内的传感器沿EWC 96、支气管镜50或导管115的长度并且在导管115的远侧端部处监测介质分配过程的各个方面。传感器包括介质流量传感器116(确定穿过导管115的介质的流量)、压力传感器411,503(确定介质分配处或附近的压力)，并且传感器309可执行如上所述的各种测量。如果所测量的压力、介质流量或由各种传感器测量的任何其他测量结果等于或超过在步骤S516或之前被设置为例如出厂设置的预先确定的值，则介质分配停止并继续前进至步骤S626。在输入介质有残留、定时器没有截止并且没有达到分配极限时，过程才返回到步骤S622。

在整个介质施用过程中，应用程序81可监视EM传感器94的位置并在显示器706上显示该位置。通过在介质施用期间进行监视，应用程序81或监视显示器706的医生可确保导管155的远侧端部117保持在目标区域内。在介质施用期间，增加的压力以及介质运动可使得导管155的远侧端部117移动。如果导管155的远侧端部117移动超过最小量，则存在治疗区域可能停止被隔离或介质可能流到肺的非预期部分从而导致呼吸困难的风险。如果应用程序81根据EM传感器94的所测量的位置来确定导管155的远侧端部117已移动超过阈值，则应用程序81可自动使自动介质控制装置111停止介质施用。

一旦介质停止分配，介质便保留在隔离段内，在该过程中的这一点，该隔离段至少部分地被介质填充，并且因此不再完全塌陷。介质可保留在隔离节段中一段时间，以允许介质从治疗目标中杀死或移除细菌或其他微生物。一旦介质被保留在肺上适当的时间量，如由工作站80上的应用程序81执行的定时功能所确定的时间量，则可开始步骤S626。在步骤S626处，通过介质分配装置110生成真空压力。可使用手动介质控制装置113来抽出介质。临床医生确保导管115和手动介质控制装置113在回缩柱塞119和抽吸介质之前具有气密连接。可使用自动介质控制装置111来抽出介质。工作站80控制自动介质控制装置111，以生成真空并抽吸介质。

在步骤S628处，测量或确定被移除的介质的体积。体积可简单地由临床医生观察有刻度容器中的介质来测量，有刻度容器包括用于抽出介质的医用注射器或移液管。在自动介质控制装置111内，可称量介质以建立体积的近似值，或者可使用已知体积容器中的视觉传感器来测量该体积。还可使用介质流量传感器116来确定被移除的介质的体积。所移除的介质的所测量的体积可随后传输或手动输入到工作站80。工作站80还可接收非体积测量结果，并将测量数据转换成体积测量结果。

如果所移除的介质少于被分配到隔离肺节段中的介质，则隔离肺节段中可能残留有一定体积的介质。如果残留在肺节段中的介质很多，则当移除导管115并且介质在肺中自由流动时可能导致呼吸并发症。另外，残留的介质可包含细菌，这些细菌仅被重新定位在肺内，而不是被洗去或杀死。因此，如步骤S630，如果从肺移除的介质的体积基本上不等于分配到肺中的介质的体积，或者如果从肺移除的介质的体积不超过所施用介质的预定体积或阈值百分比，则过程返回到步骤S626，以移除残留介质直到介质体积基本上等于或超过体积或百分比阈值。如果介质体积基本上等于或超过体积或百分比阈值，则过程前进至步骤S632。在介质施用期间，一些介质可能被肺吸收。所吸收的介质量通常与被治疗的体积或肺壁表面积成比例。因此，不是在所移除的介质的体积基本上等于所施用的介质的体积时停止介质移除，而是在更少的介质体积(取决于肺体积或肺壁表面积)被移除时可结束介质移除。介质吸收速率可根据许多因素而被进一步计算，包括但不限于内部压力、内部温度、介质饿类型、肺损伤和患者年龄。

在步骤S632处，对所移除的介质进行分析，以识别利用所移除的介质从肺节段洗出的任何颗粒。所移除的颗粒包括例如微生物、细胞分解产物、挥发性化合物诸如一氧化二氮、表示药物水平的化学物质、以及代谢物诸如钾。可使用离心机来从所移除的介质提取微生物。通过调节离心机的转速，从样本分离出细菌、病毒和真菌。在对细菌、病毒和真菌进行化学处理之后，微生物经过DNA测试以确定其遗传密码并将结果与已知遗传学结构进行匹配。

固体细胞分解产物、挥发性化合物、药物可利用离心机类似地与所移除的介质分开。另选地或除此之外，可进一步分析所移除的介质，以使用质谱法、气相色谱法、吸收光度法、原子吸收法和电感耦合等离子体质谱法、离子色谱法和核磁共振来确定所移除的混合物中的组合物。通过分析混合物所确定的物质可指示药物治疗的成功水平，肺损伤的程度和类型，以及最近存在可能不再存在的另外的微生物群。

在步骤S634处，关于该介质内的微生物群和其他颗粒的数据被保存在网络中。微生物群数据与另外的信息有关，该另外的信息包括微生物群来源于的肺内的位置、被施用到肺和从肺移除的介质的类型和数量。该数据可被保存到患者数据文件中，以供将来参考。该数据允许临床医生确定所施用的体积处所施用的介质是否可能成功地杀死或移除治疗目标处的微生物。该数据进一步通知将来的过程。临床医生可在首次施用的灌洗介质成功的情况下将相同的灌洗介质施用到患者肺部的另外的目标位置，或根据最适合消除肺中已知微生物群的介质来施用不同的灌洗介质。此外，对肺进行建模的数据可被保存在相同的文件中，以帮助并通知任何后续的过程。微生物数据也可被保存在服务器上并且利用来自其他患者的数据进行编译。该服务器可随后分析肺内的微生物类型和位置，以建立通用数据，从而基于统计分析来更好地诊断患者。

最后，在步骤S636处，临床医生或程序81确定是否存在要清洁的另外的治疗目标。如果存在另外的治疗目标，则必要的话在对导管球囊407之后，导管155、EWC 96和/或支气管镜50从第一治疗目标中取出，并且过程返回到步骤S604并重复直到存在不再需要清洁的治疗目标。如果没有更多的目标，则过程结束。

如上所述，使用支气管内瓣膜501允许在肺内形成可产生、治疗和保持在适当位置期望时间段的多个节段，而不是连续地处理每个治疗目标。在创建和治疗每个节段之后，临床医生可移动到下一个节段直到创建和治疗所有节段，并且只有在治疗所有节段之后，才开始从患者体内移除治疗介质和支气管内瓣膜。

现在转向图7，其示出了工作站80的系统图。工作站80可包括存储器702、处理器704、显示器706、网络接口708、输入装置710和/或输出模块712。存储器702包括用于存储能够由处理器704执行并且控制工作站80的操作的数据和/或软件的任何非暂态计算机可读存储介质。在一个实施方案中，存储器702可包括一个或多个固态存储装置，诸如闪存存储器芯片。另选地或除一个或多个固态存储装置之外，存储器702可包括通过海量存储控制器(未示出)和通信总线(未示出)而被连接到处理器704的一个或多个海量存储装置。虽然本文包括的计算机可读介质的描述是指固态存储器，但本领域技术人员应当理解，计算机可读存储介质可以是可由处理器704访问的任何可用介质。即，计算机可读存储介质包括以用于存储信息诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据的任何方法或技术而实现的非暂态、易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。例如，计算机可读存储介质包括RAM、ROM、EPROM、EEPROM、闪存存储器或其他固态存储器技术、CD-ROM、DVD、蓝光或其他光学存储器、磁带盒、磁带、磁盘存储器或其他磁存储装置，或可用于存储所需信息并且可由工作站80访问的任何其他介质。

存储器702可以存储应用程序81和/或CT数据214。当由处理器704执行时，应用程序81可以使得显示器706呈现用户界面716。网络接口708可被构造成用于连接到网络，诸如由有线网络和/或无线网络、广域网(WAN)、无线移动网络、蓝牙网络和/或互联网组成的局域网(LAN)。输入装置710可为临床医师可用于与工作站80进行交互的任何装置，诸如鼠标、键盘、脚踏开关、触摸屏和/或语音接口。输出模块712可包括任何连接端口或总线，诸如例如并行端口、串行端口、通用串行总线(USB)、或本领域技术人员已知的任何其他类似连接端口。

虽然在附图中示出了本公开的若干个实施方案，但并不旨在将本公开限于此，因为其旨在使本公开与本领域将允许的范围一样广泛并且对于本说明书的理解相同。因此，上述描述不应被理解为限制性的，而是仅为特定实施方案的范例。本领域的技术人员将设想在所附权利要求书的范围和实质内的其他修改。

在上文中描述了此类装置、结合此类装置的系统、以及使用此类装置的方法的详细实施方案。然而，这些详细实施方案仅是本公开的示例，其可以各种形式被实施。因此，本文所公开的具体结构和功能细节不应被理解为限制性的，而是仅用作用于允许本领域的技术人员以几乎任何合适的详细结构以各种方式采用本公开的权利要求书的基础和代表性基础。虽然上述示例性实施方案涉及患者气道的支气管镜检查，但本领域的技术人员将认识到，相同或类似的装置、系统和方法也可用于其他管腔网络，诸如例如血管、淋巴和/或胃肠网络。

Claims (20)

1.一种将介质灌注到管腔网络的部分中的方法，包括：

基于所述管腔网络的图像生成所述管腔网络的模型；

确定所述管腔网络中的治疗目标的位置；

将支气管镜导航穿过支气管树到达目标；

引导导管穿过所述支气管镜；

从所述导管的远侧端部向所述目标分配介质；以及

从所述管腔网络移除一定体积的所述介质。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括，

围绕所述管腔网络生成电磁场；以及

将位置传感器插入到所述电磁场中，

当所述位置传感器在所述管腔网络内被导航时跟踪耦接至所述支气管镜的所述位置传感器的位置；以及

显示用于在所述管腔网络内对所述位置传感器进行导航的引导件，

其中所述位置传感器包括被构造成用于感测磁场并且响应于所感测到的磁场而生成位置信号的磁场传感器。

3.根据权利要求1所述的方法，还包括：

测量从所述管腔网络移除的介质的体积；以及

基于所分配的介质的体积来确定从所述管腔网络移除的所述介质的体积是否等于或超过阈值体积。

4.根据权利要求1所述的方法，还包括：

对耦接至所述导管的所述远侧端部的第一球囊充气直到所述第一球囊接触所述管腔网络的壁，从而形成密封，

其中在充气时，所述第一球囊防止所述介质推进穿过球囊，使得所述介质保持在所述第一球囊的远侧。

5.根据权利要求4所述的方法，还包括：

对位于所述第一球囊的远侧的、耦接至所述导管的所述远侧端部的第二球囊充气直到所述第二球囊接触所述管腔网络的壁，从而形成密封，

其中在充气时，所述第二球囊防止所述介质推进，使得所述介质保持在所述第二球囊的近侧，其中所述第一球囊和所述第二球囊隔离一定体积的肺。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述介质为以下各项中的一者或多者：抗菌剂、抗真菌剂、抗病毒剂、免疫治疗溶液、流体、气溶胶、粉末、环氧树脂和密封剂。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述介质使用手动注射器分配。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述介质使用泵分配。

9.根据权利要求1所述的方法，还包括：

测量内部管腔压力；以及

如果所述内部管腔压力超过一定压力值，则停止介质分配。

10.一种用于将介质灌注到管腔网络的隔离部分中的系统，包括：

延长工作通道，所述延长工作通道能够导航到患者体内的治疗目标；和

导管，所述导管能够延伸穿过所述延长工作通道并且被构造成用于将介质输送到所述治疗目标，所述导管包括：

远侧端部和近侧端部；

隔离机构，所述隔离机构被构造成用于接触所述管腔网络的壁以便防止所述介质和空气通过，从而隔离所述肺的一部分；

入口，所述入口位于所述近侧端部处，被构造成用于接收液体；以及

一个或多个出口，所述一个或多个出口位于所述远侧端部附近，被构造成用于将所述液体分配到所述治疗目标。

11.根据权利要求10所述的系统，其中所述隔离机构包括位于所述导管的所述远侧端部附近的一个或多个充气式球囊，所述一个或多个充气式球囊构造成用于被充气并且与所述管腔网络的壁接触以形成屏障。

12.根据权利要求11所述的系统，其中所述导管还包括延伸超过所述一个或多个充气式球囊中的每个充气式球囊的空气通道，从而允许空气绕过所述肺的隔离部分。

13.根据权利要求10所述的系统，其中所述隔离机构包括被构造成在所述管腔网络和支气管内瓣膜的壁之间为楔形的所述导管的渐缩远侧部分中的一个或多个渐缩远侧部分。

14.根据权利要求10所述的系统，还包括：

位置传感器，所述位置传感器耦接至所述延长工作通道；

电磁场发生器，所述电磁场发生器被构造成用于当所述位置传感器在所述管腔网络内被导航时检测所述位置传感器的位置；

显示器，所述显示器能够显示体内的所述位置传感器的图像；和计算设备，所述计算设备包括处理器和存储指令的存储器，所述指令当由所述处理器执行时使得所述计算设备：

基于所述管腔网络的图像生成所述管腔网络的模型；

识别所述管腔网络的模型内的治疗目标；以及

当所述位置传感器在所述管腔网络内被导航时跟踪所述位置传感器的位置。

15.根据权利要求10所述的系统，还包括：

介质测量仪，所述介质测量仪被构造成用于在所述介质穿过所述入口时测量所述介质的体积。

16.根据权利要求11所述的系统，其中所述介质为以下各项中的一者或多者：抗菌剂、抗真菌剂、抗病毒剂、免疫治疗溶液、流体、气溶胶、粉末、环氧树脂和密封剂。

17.根据权利要求10所述的系统，还包括压力传感器，所述压力传感器被构造成用于确定所述管腔网络的一部分是否已塌陷或者所述管腔网络的所述一部分的内部压力是否已超过压力阈值。

18.根据权利要求10所述的系统，还包括：

袋，所述袋耦接至所述导管并且被构造成用于保持所述介质；和

阀，所述阀被构造成用于在打开位置和闭合位置之间切换以允许所述介质流入和流出所述袋。

19.根据权利要求10所述的系统，还包括：

注射器，所述注射器被构造成用于推送所述介质穿过所述入口并离开所述出口以到达所述治疗目标，以及从所述治疗目标抽出所述介质。

20.根据权利要求10所述的系统，还包括：

泵，所述泵被构造成用于推送所述介质穿过所述入口并离开所述出口以到达所述治疗目标，以及从所述治疗目标抽出所述介质。