CN114340535A - 用于局灶消融的系统、设备和方法 - Google Patents

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Abstract

公开了用于电穿孔消融治疗的系统、设备和方法。一种装置可以包括线性轴，该线性轴包括可定位在组织壁附近的远侧部分。线性轴可以被配置成偏转以将远侧部分定位在组织壁附近。该装置可以包括设置在线性轴的远侧部分上的多个电极，其中多个电极被配置成生成脉冲电场，该脉冲电场在组织壁中产生具有与远侧部分相对于组织壁的取向无关的深度的消融区。

Description

用于局灶消融的系统、设备和方法
相关申请的交叉引用
本申请是于2020年3月24日提交的、题为“SYSTEMS,DEVICES,AND METHODS FORFOCAL ABLATION(用于局灶消融的系统、设备和方法)”的美国发明申请号16/828,593(该申请要求于2019年6月19日提交的、题为“SYSTEMS,DEVICES,AND METHODS FOR FOCALABLATION(用于局灶消融的系统、设备和方法)”的美国临时申请号62/863,588的权益)的延续并要求其权益。本申请还要求美国临时申请号62/863,588的权益。前述申请中的每一个的全部公开内容通过引用整体结合于此。
背景技术
在过去的二十年里，用于组织治疗的脉冲电场的生成已经从实验室转移到临床应用，而在过去的四十年或更长时间里，已经研究了高电压和大电场的短脉冲对组织的影响。向组织施加短暂的高DC电压可以生成典型地在每厘米数百伏范围内的局部高电场，该局部高电场通过在细胞膜中生成孔来破坏细胞膜。尽管这种电驱动的孔生成或电穿孔的精确机理仍在继续研究，但据认为，施加相对短暂且大的电场在细胞膜中的脂质双层中生成不稳定性，从而导致细胞膜中出现局部间隙或孔的分布。如果在膜处施加的电场大于阈值使得孔不闭合并保持打开，从而允许生物分子物质穿过膜交换，导致坏死和/或凋亡(细胞死亡)，则这种电穿孔可能是不可逆的。随后，周围的组织可能自然愈合。
虽然脉冲DC电压可以在合适的环境下驱动电穿孔，但是仍然存在对薄的、柔性的、无损伤的设备的未满足的需求，这些设备有效地选择性地向感兴趣区域中的心内膜组织递送高DC电压电穿孔消融治疗，同时最小化对健康组织的损害。
发明内容
在此描述的是用于通过不可逆电穿孔来消融组织的系统、设备和方法。通常，用于将脉冲电场消融施加到软组织(例如，心脏组织)的设备(例如，导管)可以包括具有多个远侧放置的电极的线性柔性主体。在一些实施例中，该设备可以用于形成局灶消融损伤。
在一些实施例中，系统包括消融设备和信号发生器。消融设备包括：线性轴，该线性轴包括可定位在组织壁附近的远侧部分，该线性轴被配置为偏转以将远侧部分定位在组织壁附近；多个电极，该多个电极设置在远侧部分上，该多个电极包括：远侧电极集；以及近侧电极集，该近侧电极集设置为靠近该远侧电极集，来自该近侧电极集的每个近侧电极与来自该近侧电极集中的相邻近侧电极间隔线性轴的第一长度，来自该近侧电极集中的最远侧的近侧电极与来自该远侧电极集的最近侧的远侧电极间隔线性轴的第二长度；以及多个引线，该多个引线耦接到多个电极，每个引线具有绝缘部，该绝缘部被配置为承受至少约700V的电势差而没有介电击穿。信号发生器可操作地耦接到消融设备，并且被配置为以第一极性激活来自该远侧电极集的至少一个远侧电极和以与第一极性相反的第二极性激活该近侧电极集，使得多个电极生成脉冲电场能量，该脉冲电场能量在组织壁中产生具有与远侧部分相对于组织壁的取向无关的深度的消融区。
在一些实施例中，一种装置包括：线性轴，该线性轴包括可定位在组织壁附近的远侧部分，该线性轴被配置成偏转以将远侧部分定位在组织壁附近；多个电极，该多个电极设置在远侧部分上，所述多个电极被配置成生成脉冲电场，该脉冲电场在组织壁中产生具有与远侧部分相对于组织壁的取向无关的深度的消融区，该多个电极包括：远侧电极集，该远侧电极集包括设置在线性轴的尖端处的远侧尖端电极；以及近侧电极集，该近侧电极集设置为靠近该远侧电极集，来自该近侧电极集的每个近侧电极与来自该近侧电极集中的相邻近侧电极间隔线性轴的第一长度，来自该近侧电极集中的最远侧的近侧电极与来自该远侧电极集的最近侧的远侧电极间隔线性轴的第二长度，线性轴的第一长度小于线性轴的第二长度；以及多个引线，该多个引线耦接到多个电极，来自多个引线的每个引线被配置为将具有至少700V的幅度的电压输出递送到多个电极(1)而没有其相对应的绝缘部的介电击穿，以及(2)使得该远侧电极集以第一极性被激活，并且该近侧电极集以与第一极性相反的第二极性激活，以共同地生成脉冲电场。
在一些实施例中，一种方法包括：将消融设备的线性轴定位在受试者的心脏的心腔中，使得线性轴的远侧部分在组织壁附近，消融设备包括设置在远侧部分上的多个电极，多个电该极包括远侧电极集和近侧电极集，来自该近侧电极集的每个近侧电极与来自该近侧电极集的相邻近侧电极间隔线性轴的第一长度，来自该近侧电极集中的最远侧的近侧电极与来自该远侧电极集中的最近侧的远侧电极间隔线性轴的第二长度；以及使用信号发生器生成具有至少约700V的电压幅值的脉冲波形；将具有第一极性的脉冲波形递送到该远侧电极集，将具有与第一极性相反的第二极性的脉冲波形递送到该近侧电极集，使得多个电极共同生成脉冲电场，该脉冲电场在组织壁中产生具有与远侧部分相对于组织壁的取向无关的深度的消融区。
附图说明
图1是根据实施例的电穿孔系统的框图。
图2示出了根据实施例的用于组织消融的方法。
图3示出了根据实施例的用于组织消融的方法。
图4示出了根据实施例的消融导管的远端的示意图。
图5示出了根据实施例的由设置在组织附近的消融导管的电极生成的电场。
图6示出了根据实施例的由设置在组织附近的消融导管的电极生成的电场。
图7示出了根据实施例的由设置在组织附近的消融导管的电极生成的电场。
图8示出了根据实施例的由设置在组织附近的消融导管的电极生成的电场。
图9示出了根据实施例的消融导管的远端的示意图。
图10示出了根据实施例的消融导管的远端的示意图。
具体实施方式
本文描述了用于通过不可逆电穿孔将脉冲电场施加到消融组织的系统、设备和方法。在一些实施例中，本文描述的系统、设备和方法可以被配置成提供局灶消融。这种系统、设备和方法可以以与取向无关(即，通常与消融设备(例如导管)相对于组织表面或壁的取向无关)的方式在组织内生成可控消融区。
如本文所用的术语“电穿孔”是指向细胞膜施加电场以改变细胞膜对细胞外环境的渗透性。如本文所用的术语“可逆电穿孔”是指向细胞膜施加电场以暂时地改变细胞膜对细胞外环境的渗透性。例如，经历可逆电穿孔的细胞可以观察到其细胞膜中一个或多个孔的暂时和/或间歇形成，这些孔在去除电场时闭合。如本文所用的术语“不可逆电穿孔”是指向细胞膜施加电场以永久地改变细胞膜对细胞外环境的渗透性。例如，经历不可逆电穿孔的细胞可以观察到其细胞膜中一个或多个孔的形成，该一个或多个孔在去除电场后仍然存在。
通常，本文描述的系统和设备包括一个或多个消融设备(例如导管)，该一个或多个消融设备被配置为消融组织，例如心脏的腔室(例如心房、心室)中的组织。图1示出了消融系统(100)。系统(100)可以包括装置(120)，该装置包括信号发生器(122)、处理器(124)、存储器(126)以及可选的心脏刺激器(128)。该装置(120)可以耦接到消融设备(110)并且可选地耦接到起搏设备(130)。
信号发生器(122)可以被配置为生成用于组织(例如心内膜壁)的不可逆电穿孔的电压脉冲波形。例如，信号发生器(122)可以是电压脉冲波形发生器，并向消融设备(110)递送脉冲波形。处理器(124)可以结合从存储器(126)、心脏刺激器(128)和起搏设备(130)接收的数据，以确定将由信号发生器(122)生成的脉冲波形的参数(例如，幅值、宽度、占空比等)。存储器(126)还可以存储指令，以使信号发生器(122)执行与系统(100)相关联的模块、过程和/或功能，诸如脉冲波形生成和/或心脏起搏同步。例如，存储器(126)可以被配置为分别存储用于脉冲波形生成和/或心脏起搏的脉冲波形和/或心脏起搏数据。
在一些实施例中，消融设备(110)可以包括导管，该导管被配置为接收和/或递送脉冲波形，这将在下面更详细地描述。例如，消融设备(110)可以被引入到心脏的腔室的心内膜空间中，并且被定位成使得消融设备(110)的一个或多个电极(112)靠近目标组织(例如，心内膜壁)。消融设备(110)然后可以递送脉冲波形来消融组织。在一些实施例中，消融设备(110)的一个或多个电极(112)可以包括一个或多个可独立寻址的电极，如下面参考图4至图8进一步描述的那样。每个电极(112)可以包括绝缘电引线，该绝缘电引线被配置为维持至少约500V的电压电势，而没有其相应的绝缘部的介电击穿。在一些实施例中，每个电引线上的绝缘部可以在其厚度上维持约200V到约3000V之间的电势差，而没有介电击穿。
在一些实施例中，装置(120)可以耦接到起搏设备(130)。起搏设备(130)可以适当地耦接到患者(未示出)并被配置为接收用于心脏刺激的心脏起搏信号(例如由装置(120)的可选心脏刺激器(128)生成的)。可以由心脏刺激器(128)将起搏信号的指示传输到信号发生器(122)。基于起搏信号，电压脉冲波形的指示可以由处理器(124)选择、计算和/或以其他方式标识，并由信号发生器(122)生成。在一些实施例中，信号发生器(122)被配置为生成与起搏信号的指示同步的脉冲波形(例如，在与心房或心室起搏信号相关联的不应期窗口内)。例如，在一些实施例中，不应期窗口可以在心室起搏信号之后基本上立即开始(或在非常小的延迟之后)，并在其后持续大约250ms或更短的持续时间。在这样的实施例中，可以在这个持续时间内递送整个脉冲波形。
在一些实施例中，系统(100)可以包括跟踪系统或设备(140)。跟踪系统(140)可以可操作地耦接到装置(120)和/或集成到装置(120)中。跟踪系统(140)可以实现消融设备(110)并且特别是在消融设备(110)被导航通过解剖结构时消融设备(110)的远侧部分的基于阻抗的跟踪和/或电磁跟踪。跟踪系统(140)可以包括场发生器(142)，该场发生器包括被配置成生成场(例如，磁场和/或电场)的一组发射器。例如，场发生器(142)可以包括一组电极贴片，该组电极贴片可以在它们之间在一定频率范围内生成和保持电势差。替代性地或附加地，场发生器(142)可以包括被配置成生成时变磁场的一组发射器线圈。所生成的电场和/或磁场可以作为信号(例如电压、电流或两者)通过设置在消融设备(110)附近和/或结合到消融设备中的一组传感器(114)接收。在实施例中，(多个)传感器(114)可以是结合到消融设备(110)的远侧部分(例如导管的远侧部分)中的电磁传感器。利用跟踪的位置信息，消融设备(100)的视觉表示可以显示在电解剖图或解剖图中，例如以提供用于可视化导管位置的空间场景。这种视觉表示可以由耦接到和/或集成到装置(120)和/或跟踪系统(140)中的例如处理器(124)或另一处理设备生成。于2020年2月7日提交的、题为“METHOD,SYSTEM,AND APPARATUSES FOR TRACKING ABLATION DEVICES AND GENERATING LESIONLINES(用于跟踪消融设备和生成损伤线的方法、系统和装置)”的美国专利申请号16/785,392中描述了与消融设备一起使用的跟踪系统的合适示例，其内容通过引用结合于此。
可选地，消融设备(110)可以包括致动机构(129)，例如旋钮、杠杆或用于在解剖结构中偏转、操纵等消融设备(110)的其他合适机构。可以由操作者基于消融设备(110)的远侧部分的位置来控制致动机构。例如，基于由跟踪系统(140)跟踪的消融设备(110)的跟踪位置，操作者可以控制消融设备(110)的远侧部分的角度或取向，以便将消融设备(110)操纵到特定位置。
处理器(124)可以是被配置为运行和/或执行一组指令或代码的任何合适的处理设备。处理器可以是例如通用处理器、现场可编程门阵列(Field Programmable GateArray，FPGA)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)等。处理器可以被配置为运行和/或执行应用过程和/或与系统和/或与其相关联的网络(未示出)相关联的其他模块、过程和/或功能。底层设备技术可以以各种部件类型提供，例如，像互补金属氧化物半导体(complementarymetal-oxide semiconductor，CMOS)的金属氧化物半导体场效应晶体管(metal-oxidesemiconductor field-effect transistor，MOSFET)技术、像发射器耦接逻辑(emitter-coupled logic，ECL)的双极技术、聚合物技术(例如，硅共轭聚合物和金属共轭聚合物-金属结构)、混合模拟和数字等。
存储器(126)可以包括数据库(未示出)，并且可以是例如随机存取存储器(RAM)、存储器缓冲器、硬盘驱动器、可擦除可编程只读存储器(erasable programmable read-only memory，EPROM)、电可擦除只读存储器(electrically erasable read-only memory，EEPROM)、只读存储器(read-only memory，ROM)、闪存等。存储器(126)可以存储指令以使处理器(124)执行与系统(100)相关联的模块、过程和/或功能，诸如脉冲波形生成和/或心脏起搏。
系统(100)可以经由例如一个或多个网络与其他设备(未示出)通信，一个或多个网络中的每一个可以是任何类型的网络。无线网络可以指不通过任何种类的线缆连接的任何类型的数字网络。然而，无线网络可以连接到有线网络，以便与互联网、其他运营商语音和数据网络、商业网络和个人网络对接。有线网络通常由铜双绞线、同轴线缆或光纤线缆承载。存在许多不同类型的有线网络，包括广域网(wide area network，WAN)、城域网(metropolitan area network，MAN)、局域网(local area network，LAN)、校园区域网(campus area network，CAN)、全球局域网(global area network，GAN)，如互联网和虚拟专用网络(virtual private network，VPN)。下文中，网络是指通常通过互联网互连的组合无线、有线、公共和专用数据网络的任意组合，以提供统一的联网和信息访问解决方案。
本文所述的消融系统(例如图1描绘的系统(100))可以根据如图2和图3所描绘的方法使用。在一些实施例中，消融系统可以用于消融心脏腔室(例如左心房腔室)中的组织。通常，本文描述的方法包括将设备引入和放置为与心内膜壁相邻和/或与其接触。脉冲波形可以由设备的一个或多个电极递送以消融组织。在一些实施例中，心脏起搏信号可以使所递送的脉冲波形与心动周期同步。这样执行的组织消融可以与起搏的心跳同步地并以较少的能量递送来递送，以减少对健康组织的损害。应当理解的是，本文描述的消融设备中的任何一个可以用于适当地使用下面讨论的方法来消融组织。
在一些实施例中，本文描述的消融设备可以用于被标识为引起心律失常的心脏特征/结构的局灶消融。例如，局灶消融可能产生中和转子的点状损伤同时保护周围组织。使用本文公开的系统、设备和方法生成的消融区的进一步细节将参考下面的图5至图8进行描述。
图2描绘了消融组织的示例方法(200)。方法(200)包括在(202)将设备(例如，消融设备(110))引入到心脏的腔室的心内膜空间中。在(204)，设备可以被推进到被设置为与组织相邻。消融设备可以包括被定位为与组织相邻的电极(例如，电极(112))。例如，消融设备可以是线性柔性设备，该线性柔性设备包括多个远侧放置的电极，并且这种电极可以被定位在组织表面(诸如心腔(诸如左心房或右心房)中的心内膜壁)附近或与该组织表面接触。方法(200)可以包括在(206)手动或自动地将消融设备的一个或多个电极配置为(多个)阳极和/或(多个)阴极。在一些实施例中，消融设备可以包括一个或多个远侧电极和一个或多个近侧电极，并且至少一个远侧电极和至少一个近侧电极可以被配置为阳极-阴极集。例如，如下面参考图4至图10进一步描述的那样，消融设备可以包括远侧尖端电极和两个近侧电极，并且远侧尖端电极可以与两个近侧电极配对以形成阳极-阴极集。在替代性实施例中，消融设备可以具有少于或多于三个电极，例如两个、四个、五个或六个电极，其中电极包括远侧和近侧电极子集。在一些实施例中，电压脉冲波形可以选择性地被递送到电极集，诸如用于组织的消融的阳极-阴极集。例如，消融设备的远侧尖端电极可以被选择为阳极，而消融设备的近侧电极可以被选择为阴极，其中电压脉冲波形施加在阳极和阴极之间。
可选地，可以在(207)设置脉冲波形或脉冲波形的一部分的电压电平(例如，一个或多个电压脉冲的幅值)。例如，可以增加电压电平以产生更深的消融区，这在组织更厚时是有用的。作为一组非限制性示例，示例脉冲波形的单个脉冲的幅值可以在约400V、约1000V、约5000V、约10000V、约15000V的范围内，包括其间的所有值和子范围。
在(208)，脉冲波形可以由信号发生器(例如，信号发生器(122))生成。在一些实施例中，脉冲波形可以是包括分级结构的多个层级的电压脉冲波形，而在替代实施例中，可以采用其他波形实现。于2016年10月19日提交的、题为“SYSTEMS,APPARATUSES AND METHODSFOR DELIVERY OF ABLATIVE ENERGY TO TISSUE(用于向组织递送消融能量的系统、装置和方法)”的国际申请序列号PCT/US2016/057664和于2019年5月7日提交的、题为“SYSTEMS,APPARATUSES AND METHODS FOR DELIVERY OF ABLATIVE ENERGY TO TISSUE(用于向组织递送消融能量的系统、装置和方法)”的国际申请序列号PCT/US2019/031135中公开了包括分级结构的多个层级的合适脉冲波形的示例，其中的每一个的内容通过引用整体结合于此。如本文所公开的那样，可以利用信号发生器(例如，信号发生器(122))生成各种分级结构波形。
在(210)，所生成的脉冲波形可以被递送到(多个)阳极-阴极电极集，使得(多个)电极集生成消融组织的电场。例如，消融导管的远侧尖端电极可以利用第一电极性来极化，而消融导管的近侧电极可以利用与第一电极性相反的第二电极性来极化，使得远侧尖端电极和近侧电极生成能够形成损伤的电场。作为另一示例，在具有四个电极的实施例中，远侧电极对可以具有一个电极性，而近侧电极对在消融递送期间可以具有相反的电极性，同时因此多个电极共同生成用于消融的电场。参考图4至图10描述了这些实施例的另外的细节。损伤的空间形式可以具有受控的深度或体积，例如通过应用合适的波形，如本文所述，并且具有合适的电压电平、电极几何形状和/或电极配对。在一些实施例中，一个或多个电压脉冲波形可以施加在一系列心跳上，例如在不应期时间窗口期间，如下面进一步描述的那样。
在一些实施例中，本文描述的电压脉冲波形可以在心动周期的不应期时段期间施加，以便避免心脏的窦性心律的扰乱。图3描绘了消融组织的另一示例方法(300)。方法(300)可以类似于上述方法(200)，但包括用于与一个或多个起搏信号同步地施加脉冲波形的步骤。方法(300)包括在(302)将设备(例如，消融设备(110))引入到心脏的腔室的心内膜空间中。设备可以被推进为被设置为与心脏的组织壁相邻，例如在左心房或右心房中的心内膜表面处。例如，消融设备可以是线性柔性设备，该线性柔性设备包括多个远侧放置的电极，并且这种电极可以被定位在心内膜壁附近或与其接触。在一些实施例中，在(312)，可以为心脏的心脏刺激生成起搏信号。然后，在(314)，起搏信号可以被施加到心脏。例如，可以利用心脏刺激器(例如，心脏刺激器(128))对心脏进行电起搏，以确保起搏捕获，从而建立心动周期的周期性和可预测性。可以应用心房和心室起搏中的一个或多个。在(316)，起搏信号的指示可以被传输到信号发生器。然后可以限定心动周期的不应期时段内的时间窗口，在该时间窗口内可以递送一个或多个电压脉冲波形。在一些实施例中，不应期时间窗口可以跟随起搏信号。例如，常见的不应期时间窗口可能位于心房和心室不应期时间窗口两者之间。
在(308)，可以与起搏信号同步地生成脉冲波形。例如，可以在公共不应期时间窗口中施加电压脉冲波形。在一些实施例中，可以以相对于起搏信号的指示的时间偏移来生成脉冲波形。例如，不应期时间窗口的开始可以从起搏信号偏移一定时间偏移。(多个)电压脉冲波形可以在相对应的公共不应期时间窗口上施加在一系列心跳上。在(310)，所生成的脉冲波形可以被递送到消融设备，使得消融设备生成用于消融组织的脉冲电场。
本文描述的方法可以使用包括一个或多个多电极消融设备的系统来实施。图4是消融设备(400)的侧视图。消融设备(400)可以包括结构上和/或功能上类似于如以上参考图1所述的消融设备(110)的部件。消融设备(400)可以是具有多个远侧放置的电极的柔性线性导管。消融设备(400)可以包括轴或主体(431)和多个电极(419，421，423)，该多个电极包括远侧尖端电极(419)和近侧电极(421，423)。多个电极(419，421，423)可以位于主体(431)的远侧部分上，同时近侧电极(421，423)位于靠近尖端电极(419)，并且每个电极(419，421，423)通过轴部分(433，435)与相邻电极分离。
电极(419，421，423)可以被定位成使得它们与组织(例如心内膜组织)相邻和/或接触组织。但是，尽管电极(419，421，423)可以被设置成触摸心内膜组织，但是应当理解的是，电极(419，421，423)不需要接触心内膜组织来形成消融区，如本文所述。
电极(419，421，423)中的一个或多个可以是可独立寻址的电极。在一些实施例中，电极(419，421，423)的子集可以联合布线。例如，近侧电极(421，423)可以联合布线，而远侧尖端电极(419)可以可独立寻址或与近侧电极(421，423)分离地布线。电极(419，421，423)中的一个或多个可以耦接到绝缘电引线，该绝缘电引线被配置为维持至少约500V的电压电势，而没有其相应的绝缘部的介电击穿。在其他实施例中，电引线中的每一个上的绝缘部可以在其厚度上维持约200V到约2000V之间(包括其间的所有子范围和值)的电势差，而没有介电击穿。主体(431)可以包括每个电极(419，421，423)的绝缘电引线，例如在内部限定的内腔中。
在一些实施例中，对电极(419，421，423)进行分离的轴部分(433，435)可以是柔性的，使得消融设备(400)可以被偏转，例如被定位为与目标组织(例如，心脏内的软组织)相邻。在其他实施例中，中间轴部分(433，435)中的一个或两个可以是刚性的或半刚性的。拉线(440)可以设置在消融设备(400)内，用于偏转消融设备(400)。拉线(440)可以附接到主体(431)的例如电极(419，421，423)设置在其中的刚性部分，并且被拉动以偏转主体(431)的靠近附接位置的部分。在一些实施例中，轴部分(433，435)被配置成与主体(440)的更近侧部分一起偏转。拉线(440)可以附接到位于消融设备(400)近端处的手柄(未示出)，该手柄可以用于控制主体(431)的偏转。手柄可以包括用于偏转或操纵消融设备(400)的远侧部分的机构，例如经由拉紧拉线(440)。
根据本文描述的方法，消融设备(400)可以用于通过施加用于脉冲电场消融的高压波形在组织中生成消融区，由此经由不可逆电穿孔来生成消融组织区。消融设备(400)可以用于临床应用，包括用于例如用于治疗心律失常的心脏消融。在一些实施例中，消融设备(400)可以生成直径为约5mm至约15mm、并且深度约1mm至约6mm的局灶或局部消融区。
在一些实施例中，一个或多个脉冲波形可以施加在阳极集和阴极集中配置的电极(419，421，423)之间。例如，远侧尖端电极(419)可以与近侧电极(421，423)电配对。信号发生器(例如，信号发生器(122))可以用于向电极(419，421，423)递送脉冲波形，使得尖端电极(419)以第一电极性来极化，并且两个近侧电极(421，423)以与第一电极性相反的第二电极性来联合极化。在一些实施例中，如上所述，脉冲波形可以是分级结构波形，而在其他实施例中，可以采用其他波形结构。当电极(419，421，423)如此配对，并利用合适幅值的电压脉冲波形激励时，电极(419，421，423)可以生成具有通常与电极(419，421，423)相对于组织的取向无关的深度的消融区，如下面参考图5至图8进一步描述的那样。
在一些实施例中，主体(431)可以具有约1mm至约5mm之间的直径，包括其间的所有子范围和值。例如，在一些实施例中，主体431可以具有在约4French(1.33mm)和约15French(5mm)之间的直径。在一些实施例中，远侧尖端电极(419)具有在约1mm至约8mm的范围内的长度L1。在一些实施例中，近侧电极(421，423)可以各自具有在约1mm至约6mm的范围内的长度L2。在一些实施例中，远侧尖端电极(419)可以具有大于近侧电极(421，423)的长度L2的长度L1。在一些实施例中，近侧电极(421，423)可以具有不同的长度。在一些实施例中，分离了相邻电极(419，421，423)的轴部分(433，435)可以各自具有在约1mm至约10mm的范围内的长度。在一些实施例中，分离了尖端电极(419)与第一近侧电极(423)的距离D1可以大于分离了第一近侧电极(423)与第二近侧电极(421)的距离D2。替代性地，分离了相邻电极((419，421，423)的距离D1和距离D2可以彼此相等，或者距离D2可以大于距离D1。
虽然消融设备(400)被描绘为具有单个远侧尖端电极(419)和两个近侧电极(421，423)，但是可以理解的是，消融设备(400)可以包括附加数量的(多个)远侧电极和/或(多个)近侧电极。例如，在替代性布置中，消融设备(400)可以包括两个以上的近侧电极，并且可以选择近侧电极的子集(例如，近侧电极中的两个)来生成脉冲电场。
图9示意性地描绘了消融设备(900)的远侧部分。消融设备(900)可以是和/或包括结构上和/或功能上类似于本文所述的其他消融设备(包括例如如上文参考图1所述的消融设备(110))的部件。消融设备(900)可以是具有远侧部分(911)的柔性线性导管，其包括远侧电极集(918，920)和近侧电极集(913，915)。该远侧电极集(918，920)可以通过轴部分(924)与该近侧电极集(913，915)分离。在一些实施例中，轴部分924可以是柔性的，而在替代性实施例中，轴部分924可以是刚性的或基本刚性的。拉线(940)可以设置在消融设备(900)内，用于偏转消融设备(900)。拉线(940)可以在消融设备(900)的轴内耦接到内部位置，例如，在近侧电极(913)和远侧电极(920)之间。例如，拉线940可以被附接为靠近近侧电极913、靠近远侧电极918、在远侧电极918、920之间等。在一些实施例中，拉线(940)可以耦接到手柄机构或致动器(未示出)，用户可以利用该手柄机构或致动器操纵致动元件(例如，摇杆、旋钮、杠杆或其他合适的机构)以偏转消融设备(900)的远侧部分(911)。根据拉线(940)耦接到轴的位置(例如，轴部分(924)的远侧或近侧)以及轴部分(924)的柔性，当使用拉线(940)偏转轴的一部分时，轴部分(924)可以偏转或不偏转。
在一些实施例中，电极(913、915、918、920)中的一个或多个可以是可独立寻址的电极，其中各个绝缘线或引线耦接到每个可独立寻址的电极。在一些实施例中，电极的子集(913、915、918、920)可以联合布线。例如，近侧电极(913，915)可以使用单个引线联合布线，并且远侧电极(918，920)可以使用单个引线联合布线。替代性地，远侧尖端电极(920)可以是可独立可寻址的并且利用其自己的引线来布线，远侧电极(918)可以利用其自己的引线来布线，并且近侧电极(913，915)可以利用单个引线联合布线。覆盖每个引线的绝缘部可以具有足够的介电强度，以承受其厚度上约200V至约2000V之间(包括其间的所有子范围和值)的电位差，而没有介电击穿。在实施例中，覆盖每个引线的绝缘部可以具有足够的介电强度，以承受至少约700V的电位差而没有介电击穿。
可选地，传感器(950)可以结合到导管的远侧部分911中，同时一个或多个分离的引线(未示出)附接到传感器(950)。传感器(950)可以用于例如使得能够跟踪消融设备(900)在解剖结构(例如心腔)中的位置、取向等。例如，传感器(950)可以是电磁传感器，该电磁传感器可以从与位置跟踪系统(例如，跟踪系统(140))相关联的发射器线圈接收电磁信号。发射器线圈可以被配置成生成时变场，该时变场被传感器(950)作为信号(例如，电压、电流或两者)接收。在一些实施例中，一个或多个电极(913、915、918、920)或另一电极(未描绘)可以用于接收心电图(ECG)数据，该心电图数据可以提供诊断信息或用于评估位置。例如，远侧电极(918，920)可以用于收集ECG数据，该ECG数据可以作为双极(差分)信号显示在与ECG系统相关联的显示器上。附加地或替代性地，电极(913、915、918、920)可以用于感测来自阻抗定位系统的信号，以用于跟踪消融设备(900)。利用跟踪的位置信息，消融设备(900)的视觉表示可以显示在电解剖图或解剖图中，例如以提供用于可视化导管位置的空间场景。
根据本文描述的方法，消融设备(900)可以用于通过施加用于脉冲电场消融的高压波形而在组织中生成消融区，由此经由不可逆电穿孔来生成消融组织区。消融设备(900)可操作地耦接到信号发生器(例如，信号发生器(122))，该信号发生器可以用于将不可逆电穿孔消融递送到组织部位。信号发生器可以生成被施加在被配置为阳极和阴极集的电极(913、915、918、920)之间的一个或多个脉冲波形。例如，远侧电极集(918，920)和近侧电极集(913，915)可以作为阳极-阴极对配对，以经由不可逆电穿孔生成损伤。换句话说，远侧电极集(918，920)可以以第一极性激活，并且近侧电极集(913，915)可以以与第一极性相反的第二极性激活，使得电极(913，915，918，920)共同生成消融了组织部位的电场。当电极(913、915、918、920)如此配对并利用合适幅值的适当电压脉冲波形来激励时，电极(913、915、918、920)可以生成消融区，该消融区具有通常与电极(913、915、918、920)相对于组织的取向无关的深度，如下面参考图5至图8进一步描述的那样。这种配对方案能够生成具有通常与导管取向无关的深度的损伤。
在一些实施例中，消融设备(900)的轴可以具有在约4French(1.33mm)和约15French(5mm)之间的直径。在一些实施例中，每个远侧电极(918，920)可以具有相同的长度，例如长度L1’，并且每个近侧电极(913，915)可以具有相同的长度，例如长度L2’。在其他实施例中，远侧电极中的至少一些的长度可以彼此不同，或者近侧电极中的至少一些的长度可以彼此不同。每个远侧电极(918，920)的长度L1’可以基本上等于、大于或小于每个近侧电极的长度L2’。在一些实施例中，每个远侧电极(918，920)可以具有不同的长度和/或每个近侧电极(913，915)可以具有不同的长度。在一些实施例中，远侧电极(918，920)的组合长度可以基本上等于、大于或小于近侧电极(913，915)的组合长度。近侧电极(913，915)可以彼此分开距离D2’，并且远侧电极(918，920)可以彼此分开距离D3’。在一些实施例中，分离了近侧电极(913，915)的距离D2’可以基本上等于、大于或小于分离了远侧电极(918，920)的距离D3’。在一些实施例中，距离D2’和D3’可以小于将远侧电极918与近侧电极915分离的距离D1’。距离D1’、D2’和D3’通常可以位于0.5mm和12mm之间的范围内。在一些实施例中，比率D2’/D1’可以位于1和20之间的范围内。
图10示意性地描绘了消融设备(1000)的远侧部分。消融设备(1000)可以是和/或包括结构上和/或功能上类似于本文所述的其他消融设备的部件。消融设备(1000)可以是具有远侧部分(1011)的柔性线性导管，其包括远侧电极集(1018，1020，1022)和近侧电极集(1013，1015)。远侧电极集(1018，1020，1022)可以通过轴部分(1024)与近侧电极集(1013，1015)分离。在一些实施例中，轴部分1024可以是柔性的，而在替代性实施例中，轴部分1024可以是刚性的或基本刚性的。拉线(1040)可以设置在消融设备(1000)内，用于偏转消融设备(1000)。拉线(1040)可以在消融设备(1000)的轴内耦接到内部位置，例如，在近侧电极(1013)和远侧电极(1022)之间。例如，拉线1040可以被附接为靠近近侧电极1013、靠近远侧电极1018、在远侧电极1018、1022之间等。在一些实施例中，拉线(1040)可以耦接到手柄机构或致动器(未示出)，用户可以利用该手柄机构或致动器操纵致动元件(例如，摇杆、旋钮、杠杆或其他合适的机构)以偏转消融设备(1000)的远侧部分(1011)。根据拉线(1040)耦接到轴的位置(例如，轴部分(1024)的远侧或近侧)以及轴部分(1024)的柔性，当使用拉线(1040)偏转轴的一部分时，轴部分(1024)可以偏转或不偏转。
在一些实施例中，电极(1013，1015，1018，1020，1022)中的一个或多个可以是可独立寻址的电极，其中各个绝缘线或引线耦接到每个电极。在一些实施例中，电极的子集(1013，1015，1018，1020，1022)可以联合布线。例如，近侧电极(1013，1015)可以使用单个引线联合布线，并且远侧电极(1018，1020，1022)可以使用单个引线联合布线。替代性地，远侧尖端电极(1022)可以是可独立寻址的并且用其自己的引线布线，远侧电极(1018，1020)可以利用单个引线联合布线，并且近侧电极(1013，1015)可以利用单个引线联合布线。覆盖每个引线的绝缘部可以具有足够的介电强度，以承受其厚度上约200V至约2000V之间(包括其间的所有子范围和值)的电位差，而没有介电击穿。在实施例中，覆盖每个引线的绝缘部可以具有足够的介电强度，以承受至少约700V的电位差而没有介电击穿。
可选地，传感器(1050)可以结合到导管的远侧部分1011中，同时一个或多个分离的引线(未示出)附接到传感器(1050)。传感器(1050)可以用于例如使得能够跟踪消融设备(1000)在解剖结构(例如心腔)中的位置、取向等。例如，传感器(1050)可以是电磁传感器，该电磁传感器可以从与位置跟踪系统(例如，跟踪系统(140))相关联的发射器线圈接收电磁信号。在一些实施例中，一个或多个电极(1013，1015，1018，1020，1022)或另一电极(未示出)可以用于接收ECG数据，该ECG数据可以提供诊断信息或用于评估位置。例如，远侧电极(1018，1020)可以用于收集ECG数据，该ECG数据可以作为双极(差分)信号显示在与ECG系统相关联的显示器上。附加地或替代性地，电极(1013，1015，1018，1020，1022)可以用于感测来自阻抗定位系统的信号，用于跟踪消融设备(1000)。利用跟踪的位置信息，消融设备(1000)的视觉表示可以显示在电解剖图或解剖图中，例如以提供用于可视化导管位置的空间场景。
根据本文描述的方法，消融设备(1000)可以用于通过施加用于脉冲电场消融的高压波形而在组织中生成消融区，由此经由不可逆电穿孔来生成消融组织区。消融设备(1000)可操作地耦接到信号发生器(例如，信号发生器(122))，该信号发生器可以用于将不可逆电穿孔消融递送到组织部位。信号发生器可以生成被施加在被配置为阳极和阴极集的电极(1013，1015，1018，1020，1022)之间的一个或多个脉冲波形。例如，远侧电极集(1018，1020，1022)和近侧电极集(1013，1015)可以作为阳极-阴极对配对，以经由不可逆电穿孔生成损伤。当电极(1013，1015，1018，1020，1022)如此配对并利用合适幅值的适当电压脉冲波形激励时，电极(1013，1015，1018，1020，1022)可以生成消融区，该消融区具有通常与电极(1013，1015，1018，1020，1022)相对于组织的取向无关的深度，如下面参考图5至图8进一步描述的那样。
图5至图8描绘了使用本文所述的系统、设备和方法可以在组织中生成的不同消融区。图5描绘了可以利用消融设备(500)在组织壁(560)中生成的消融区的模拟。消融设备(500)可以在结构上和/或功能上类似于本文所述的其他消融设备，包括例如消融设备(110，400，900，1000)。例如，消融设备(500)可以包括主体(511)、远侧尖端电极(519)和近侧电极(521，523)。
如图5所描绘那样，远侧尖端电极519可以大约法向于组织壁560(例如，心脏组织壁)并置。换句话说，消融设备(500)的主体(511)的远侧部分(至少包括远侧尖端电极(519))可以被定位成在大约法向于组织壁(560)的表面的方向上延伸。主体(511)的远侧部分通常可以设置在与组织壁(560)相邻的血池(550)中，例如心腔内的血池中。组织壁(560)可以具有在大约1mm到大约8mm(包括其间的所有值和子范围)的范围内的厚度。
根据本文所述的方法，可以例如使用信号发生器(例如，信号发生器(122))生成脉冲波形，并将其递送到消融设备(500)。为了形成图5中描绘的模拟的消融区(570)，尖端电极(519)被配置成具有第一极性，并且近侧电极(521，523)被配置成具有与第一极性相反的第二极性。例如，信号发生器可以被配置为分别向尖端电极(519)和近侧电极(521，523)递送与脉冲波形相关联并且具有相反极性的输出信号。由此，尖端电极(519)可以以一种电极性来极化，并且近侧电极(521，523)可以以相反的电极性来极化。尖端电极(519)和近侧电极(521，523)可以以具有至少约0.5kV(例如，1kV)的电压幅值的脉冲波形来极化，以生成具有消融区(570)的脉冲电场。
图6描绘了以相对于组织壁(660)倾斜的取向利用消融设备(600)在组织壁(660)中生成的消融区的模拟。消融设备(600)可以在结构上和/或功能上类似于本文所述的其他消融设备，包括例如消融设备(110，400，500)。例如，消融设备(600)可以包括主体(611)、远侧尖端电极(619)和近侧电极(621，623)。
如图6所描绘，远侧尖端电极(619)可以相对于组织壁(660)以一定角度(例如，在大约0度和大约90度之间，包括其间的所有的子范围和值)并置。消融设备(600)的远侧部分可以被定位在血池(650)中。组织壁(660)可以具有在大约1mm到大约8mm范围内的厚度。使用具有相同电压幅值(例如，1kV)和相同电极子集配置(即，其中尖端电极(619)具有一个电极性，而近侧电极(621，623)具有相反的电极性)的脉冲波形，电极(619，621，623)可以生成具有消融区(670)的脉冲电场。在比较由倾斜并置的消融设备(600)生成的消融区(670)和由正常并置的消融设备(500)生成的消融区(570)时，消融组织区的深度是相似的。具体而言，由倾斜并置的消融设备(600)生成的消融区(670)具有大约等于由正常并置的消融设备(500)生成的消融区(570)的深度的深度。因此，本文所述的消融设备(例如，消融设备(500，600))可以以与取向无关的方式生成消融区。
如在此所述的设备和系统可以以与取向无关的方式生成可控消融区，其中脉冲波形具有一定范围的电压幅值，例如，范围从约400V、约1000V、约5000V、约10000V、约15000V(包括其间的所有值和子范围)的幅值。作为示例，图7和图8描绘了使用具有比图5和图6的电压更高的电压的脉冲波形生成的所模拟的消融区(770，870)。例如，图7和图8中描绘的消融设备(700，800)可以利用具有2kV的电压幅值的脉冲波形进行激励。
图7描绘了利用大约法向于组织壁760并置的消融设备700在组织壁760中生成的所模拟的消融区770。消融设备(700)可以在结构上和/或功能上类似于本文所述的其他消融设备，包括例如消融设备(110，400，500，600)。例如，消融设备(700)可以包括主体(711)、远侧尖端电极(719)和近侧电极(721，723)。
如图7所描绘那样，远侧尖端电极(719)可以相对于组织壁(760)大约法向(例如，约90度)地并置。消融设备(700)的远侧部分可以被定位在血池(750)中。组织壁(760)可以具有在大约1mm到大约8mm范围内的厚度。使用具有幅值为2kV的各个脉冲的脉冲波形并且在尖端电极(719)和近侧电极(721，723)被相反地极化的情况下，电极(719，721，723)可以生成具有消融区(770)的脉冲电场。如所示出的那样，由于脉冲波形的较高电压，消融区(770)可以具有大于消融区(570，670)的深度的深度。
图8描绘了利用相对于组织壁(860)倾斜并置的消融设备(800)在组织壁(860)中生成的所模拟的消融区(870)。消融设备(800)可以在结构上和/或功能上类似于本文所述的其他消融设备，包括例如消融设备(110，400，500，600，700)。例如，消融设备(800)可以包括主体(811)、远侧尖端电极(819)和近侧电极(821，823)。
如图8所描绘，远侧尖端电极(819)可以相对于组织壁(860)倾斜地(例如，在约0度和约90度之间，包括其间的所有的子范围和值)并置。消融设备(800)的远侧部分可以被定位在血池(850)中。组织壁(860)可以具有在大约1mm到大约8mm范围内的厚度。使用具有幅值为2kV的各个脉冲的脉冲波形并且在尖端电极(819)和近侧电极(821，823)被相反地极化的情况下，电极(819，821，823)可以生成具有消融区(870)的脉冲电场。如所示出的那样，由于脉冲波形的较高电压，消融区(870)可以具有大于消融区(570，670)的深度的深度。当与图7的消融区(770)相比时，消融区(870)具有相似的深度(例如，大约相同的深度)。因此，图7和图8提供了本文描述的能够生成与消融设备相对于组织壁的取向无关的可控消融区的消融设备的另外的示例。
应该理解的是，本发明的消融导管的尖端可以以临床应用中方便的任何取向并置在组织表面处，无论是法向于、倾斜于还是与局部组织表面相切。本文提供的具体示例仅仅是为了说明的目的给出。
如本文所用，当与数值和/或范围结合使用时术语“约”和/或“大约”通常指接近所陈述的数值和/或范围的那些数值和/或范围。在一些情况下，术语“约”和“大约”可以表示在所陈述的值的±10％以内。例如，在某些情况下，“约100[单位]”可能意味着100的±10％以内(例如，从90到110)。术语“约”和“大约”可以互换使用。
如本文所用，术语部件(例如，电极)的“集”和/或“子集”通常指那些部件中的单个部件或那些部件中的多个部件。
本文描述的一些实施例涉及带有其上具有用于执行各种计算机实施的操作的指令或计算机代码的非暂时性计算机可读介质(也可以称为非暂时性处理器可读介质)的计算机存储产品。计算机可读介质(或处理器可读介质)在其不包括瞬时传播信号本身(例如，在诸如空间或线缆的传输介质上携载信息的传播电磁波)的意义上是非瞬时的。媒体和计算机代码(也可以称为代码或算法)可以是为一个或多个特定目的而设计和构造的那些媒体和计算机代码。非暂时性计算机可读介质的示例包括但不限于磁存储介质，诸如硬盘、软盘和磁带；光学存储介质，诸如光盘/数字视频光盘(CD/DVD)、光盘只读存储器(CD-ROM)和全息设备；磁光存储介质，诸如光盘；载波信号处理模块；以及专门配置来存储和执行程序代码的硬件设备，诸如专用集成电路(Application-Specific Integrated Circuit，ASIC)、可编程逻辑器件(Programmable Logic Device，PLD)、只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)和随机存取存储器(Random-Access Memory，RAM)设备。本文描述的其他实施例涉及计算机程序产品，该计算机程序产品可以包括例如本文公开的指令和/或计算机代码。
本文描述的系统、设备和/或方法可以由软件(在硬件上执行的)、硬件或其组合来执行。硬件模块可以包括例如通用处理器(或微处理器或微控制器)、现场可编程门阵列(FPGA)和/或专用集成电路(ASIC)。软件模块(在硬件上执行的)可以以各种软件语言(例如，计算机代码)来表达，包括C、C++、
Figure BDA0003512479000000191
Ruby、Visual
Figure BDA0003512479000000192
和/或其他面向对象、过程的编程语言或其他编程语言和开发工具。计算机代码的示例包括但不限于微代码或微指令、诸如由编译器产生的机器指令、用于产生网络服务的代码以及包含由计算机使用解释器执行的高级指令的文件。计算机代码的附加示例包括但不限于控制信号、经加密的代码和经压缩的代码。
本文中的具体示例和描述本质上是示例性的，并且在不脱离本发明的范围的情况下，本领域技术人员可以基于本文中教导的材料来开发实施例，本发明的范围仅由所附权利要求限定。

Claims (30)

1.一种系统，包括：
消融设备，包括：
线性轴，所述线性轴包括能够定位在组织壁附近的远侧部分，所述线性轴被配置为能够偏转以将所述远侧部分定位在所述组织壁附近；
多个电极，所述多个电极设置在所述远侧部分上，所述多个电极包括：
远侧电极集；以及
近侧电极集，所述近侧电极集设置为靠近所述远侧电极集，所述线性轴的第一长度将所述近侧电极集中的至少一对相邻的近侧电极分离，所述线性轴的第二长度将所述近侧电极集的最远侧的近侧电极与所述远侧电极集的最近侧的远侧电极分离；以及
多个引线，所述多个引线耦接到所述多个电极，每个引线具有绝缘部，所述绝缘部被配置为承受至少约700V的电势差而没有介电击穿；以及信号发生器，所述信号发生器能够操作地耦接到所述消融设备，并且被配置为以第一极性来激活来自所述远侧电极集的至少一个远侧电极和以与所述第一极性相反的第二极性来激活所述近侧电极集，使得所述多个电极生成脉冲电场能量，所述脉冲电场能量能够在所述组织壁中产生具有与所述远侧部分相对于所述组织壁的取向无关的深度的消融区。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述近侧电极集包括两个近侧电极。
3.根据权利要求2所述的系统，其中所述远侧电极集包括设置在所述线性轴的尖端处的至少一个远侧尖端电极。
4.根据权利要求2所述的系统，其中所述远侧电极集包括：
远侧尖端电极，所述远侧尖端电极设置在所述线性轴的尖端处；以及
一个或多个远侧电极，所述一个或多个远侧电极设置为靠近所述远侧尖端电极，所述线性轴的第三长度将所述远侧尖端电极和所述一个或多个远侧电极的相邻远侧电极分离。
5.根据权利要求4所述的系统，其中所述两个近侧电极使用来自所述多个引线的第一引线而联合布线，并且所述远侧尖端电极和所述一个或多个远侧电极使用来自所述多个引线的第二引线而联合布线。
6.根据权利要求4所述的系统，其中所述两个近侧电极使用来自所述多个引线的第一引线而联合布线，所述远侧尖端电极使用来自所述多个引线的第二引线而独立布线，并且所述一个或多个远侧电极使用来自所述多个引线的第三引线而独立或联合布线。
7.根据权利要求1所述的系统，其中所述消融设备还包括拉线，所述拉线被配置为被致动以偏转所述线性轴，所述拉线耦接到沿着所述线性轴的远侧部分的位置。
8.根据权利要求1所述的系统，其中所述线性轴的第一长度和所述线性轴的第二长度中的每一个为约0.5mm至约12mm。
9.根据权利要求8所述的系统，其中所述线性轴的第二长度与所述线性轴的第一长度的比率在约1至约20之间。
10.根据权利要求1所述的系统，还包括：
跟踪设备，所述跟踪设备被配置为在定位期间跟踪所述线性轴的远侧部分的位置，所述跟踪设备包括被配置为生成电场或磁场中的至少一个的场发生器，
所述消融设备还包括设置在所述远侧部分上的传感器，所述传感器被配置成响应于所生成的场接收一组信号以用于确定所述线性轴的远侧部分的位置。
11.一种装置，包括：
线性轴，所述线性轴包括能够定位在组织壁附近的远侧部分，所述线性轴被配置为能够偏转以将所述远侧部分定位在所述组织壁附近；
多个电极，所述多个电极设置在所述远侧部分上，所述多个电极被配置成生成脉冲电场，所述脉冲电场能够在所述组织壁中产生具有与所述远侧部分相对于所述组织壁的取向无关的深度的消融区，所述多个电极包括：
远侧电极集，所述远侧电极集包括设置在所述线性轴的尖端处的远侧尖端电极；以及
近侧电极集，所述近侧电极集设置为靠近所述远侧电极集，所述线性轴的第一长度将所述近侧电极集中的至少一对相邻的近侧电极分离，所述线性轴的第二长度将所述近侧电极集的最远侧的近侧电极与所述远侧电极集的最近侧的远侧电极分离；所述线性轴的第一长度小于所述线性轴的第二长度；以及
多个引线，所述多个引线耦接到所述多个电极，来自所述多个引线的每个引线被配置为将具有至少700V的幅度的电压输出递送到所述多个电极(1)而没有其相对应的绝缘部的介电击穿，以及(2)使得所述远侧电极集以第一极性被激活，并且所述近侧电极集以与所述第一极性相反的第二极性激活，以共同地生成所述脉冲电场。
12.根据权利要求11所述的装置，其中所述近侧电极集包括两个近侧电极。
13.根据权利要求12所述的装置，其中所述远侧电极集还包括一个或多个远侧电极，所述一个或多个远侧电极设置为靠近所述远侧尖端电极，所述线性轴的第三长度将所述远侧尖端电极和所述一个或多个远侧电极的相邻远侧电极分离。
14.根据权利要求13所述的装置，其中所述线性轴的第一长度和所述线性轴的第三长度小于所述线性轴的第二长度。
15.根据权利要求14所述的装置，其中所述两个近侧电极使用来自所述多个引线的第一引线而联合布线，并且所述远侧尖端电极和所述一个或多个远侧电极使用来自所述多个引线的第二引线联合布线。
16.根据权利要求13所述的装置，其中所述两个近侧电极使用来自所述多个引线的第一引线而联合布线，所述远侧尖端电极使用来自所述多个引线的第二引线而独立布线，并且所述一个或多个远侧电极使用来自所述多个引线的第三引线而独立或联合布线。
17.根据权利要求11所述的装置，其中所述线性轴具有在约1mm至约5mm之间的直径。
18.根据权利要求17所述的装置，其中：
来自所述近侧电极集的每个近侧电极具有约1mm至约6mm的长度，并且
来自所述远侧电极集中的每个远侧电极具有约1mm至约8mm的长度。
19.根据权利要求17所述的装置，其中所述线性轴的第二长度与所述线性轴的第一长度的比率在约1至约20之间。
20.根据权利要求11所述的装置，还包括拉线，所述拉线包括近端和远端，
所述拉线的远端在所述近侧电极集附近并且靠近线性轴的第二长度的位置处耦接到所述线性轴，
所述拉线的近端耦接到致动机构，
所述拉线被配置成经由所述致动机构被致动以偏转所述线性轴，使得所述线性轴的第二长度随着所述线性轴的偏转而偏转。
21.根据权利要求11所述的装置，还包括拉线，所述拉线包括近端和远端，
所述拉线的远端耦接到所述线性轴的远侧部分，
所述拉线的近端耦接到致动机构，
所述拉线被配置成经由所述致动机构被致动，以便偏转所述线性轴。
22.根据权利要求11所述的装置，还包括：
设置在所述远侧部分上的传感器，
所述传感器响应于由与跟踪设备相关联的场发生器生成的电场或磁场中的至少一个被配置成接收一组信号以用于确定所述远侧部分的位置。
23.根据权利要求22所述的装置，其中所述远侧电极集的子集被配置成测量心电图(ECG)数据。
24.一种方法，包括：
将消融设备的线性轴定位在受试者的心脏的心腔中，使得所述线性轴的远侧部分在组织壁附近，所述消融设备包括设置在所述远侧部分上的多个电极，所述多个电极包括远侧电极集和近侧电极集，所述近侧电极集的至少一对相邻的近侧电极分离了所述线性轴的第一长度，所述近侧电极集中的最远侧的近侧电极与所述远侧电极集中的最近侧的远侧电极分离了所述线性轴的第二长度；以及
使用信号发生器生成具有至少约700V的电压幅值的脉冲波形；
将所述脉冲波形递送到所述多个电极使得所述远侧电极集以第一极性来激活并且所述近侧电极集以与所述第一极性相反的第二极性来激活，以共同生成脉冲电场，所述脉冲电场在所述组织壁中产生具有与所述远侧部分相对于所述组织壁的取向无关的深度的消融区。
25.根据权利要求24所述的方法，其中所述心腔是心房的心内膜空间。
26.根据权利要求24所述的方法，其中来自所述多个电极的每个电极具有与其相关联的绝缘引线，每个绝缘引线被配置为承受至少约700V的电势差，而没有其相对应的绝缘部的介电击穿。
27.根据权利要求24所述的方法，其中所述近侧电极集包括两个近侧电极。
28.根据权利要求27所述的方法，其中所述远侧电极集包括：
远侧尖端电极，所述远侧尖端电极设置在所述线性轴的尖端处；以及
一个或多个远侧电极，所述一个或多个远侧电极设置为靠近所述远侧尖端电极，所述线性轴的第三长度将所述远侧尖端电极和所述一个或多个远侧电极的相邻远侧电极分离。
29.根据权利要求24所述的方法，其中所述线性轴的定位包括致动耦接到所述远侧部分的拉线以偏转所述远侧部分来操纵所述消融设备。
30.根据权利要求24所述的方法，还包括：
使用与跟踪设备相关联的场发生器来生成电场或磁场中的至少一个；
响应于所生成的场，从所述远侧电极集的子集接收一组信号；
基于所述一组信号来确定所述线性轴的远侧部分的位置，
所述线性轴的定位通过所述位置引导。
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