CN116157085A - 用于脉冲电场消融的波浪形电极及其系统、设备和方法 - Google Patents

Abstract

本文提供了用于向消融组织(例如，心脏组织)输送脉冲电场的系统、设备和方法。消融设备能够包括被布置在消融设备的绝缘构件上的带有波浪形边缘的一个或多个波浪形电极。波浪形电极能够被配置为降低波浪形电极与绝缘构件之间的界面处的电场强度和/或电场强度的急降。

Description

用于脉冲电场消融的波浪形电极及其系统、设备和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2020年9月8日提交的美国临时专利申请号63/075,729的优先权，其全部公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本文描述的实施例通常涉及用于治疗性电能输送的医疗设备，并且更特别地涉及用于具有波浪形电极(contoured electrode)并使用这种设备生成脉冲电场的组织消融设备(例如，消融导管)的系统、装置和方法。

背景技术

使用高电压脉冲的脉冲场消融已被证明适用于对心脏组织以及其他目标解剖结构的快速且有效的消融。在心脏环境中，脉冲场消融可生成被配置为驱动不可逆电穿孔(例如，破坏细胞膜导致细胞死亡)的局部高电场。例如，配置用于局灶性消融的消融导管能够被用于经由不可逆电穿孔向心脏组织输送脉冲场消融。然而，流体介质(例如，血液)内的高电压脉冲可能导致电解和/或相关联的气泡的生成。例如，电极边缘附近的电场可以大到足以驱动气泡中的电击穿并生成局部闪弧。电极边缘处的相关联的高电流密度也能够导致相对较大的气泡尺寸。在包括心脏组织消融在内的临床应用的环境中，气泡和闪弧是不期望的。

发明内容

本文描述了用于通过不可逆电穿孔消融组织的系统、设备和方法。在一些实施例中，一种装置包括：第一轴，其界定纵轴线和管腔的；第二轴，被布置在管腔内并具有从第一轴的远端延伸的远端部分；多个电极，被配置为生成用于消融组织的电场；以及花键组，该花键组中的每个花键包括形成在该花键上的多个电极中的电极组，每个电极组包括波浪形电极，每个波浪形电极包括：近端边缘和远端边缘，近端边缘或远端边缘中的至少一个是波浪形边缘，该波浪形边缘具有至少一个凹部或凸部，该花键组被配置为转换至扩展配置，在该扩展配置中该花键组从第一轴的纵轴线径向向外成弓形(bow)。

在一些实施例中，一种装置包括：界定纵轴线的线性轴；以及布置在线性轴的远端部分上的多个电极，该多个电极被配置为生成用于消融组织的电场，该多个电极包括：尖端电极，其被布置在线性轴的远端，该尖端电极包括第一波浪形边缘；以及近端电极组，其被布置在尖端电极的近端，该近端电极组包括具有第二波浪形边缘的波浪形电极，第一波浪形边缘和第二波浪形边缘各自具有至少一个凹部或凸部。

在一些实施例中，一种方法包括使用被耦合到消融设备的信号发生器生成脉冲波形，该消融设备包括布置在消融设备的远端部分上的多个电极，消融设备的远端部分被定位于患者的心脏内；以及将脉冲波形输送到多个电极中的电极组，使得该电极组的子集以相反的极性被激励以生成脉冲电场以对消融设备的远端部分附近的组织进行消融，该电极组包括布置在消融设备的柔性构件上的至少一个波浪形电极，每个波浪形电极具有波浪形边缘，该波浪形边缘降低(1)在波浪形边缘与柔性构件之间的界面处的电场强度，以及减少(2)在远离波浪形边缘延伸的方向上强度的急降。

附图说明

图1是根据实施例的用于消融的系统的框图。

图2是根据实施例的用于组织消融的方法的流程图。

图3是根据实施例的波浪形电极的示意图。

图4是根据实施例的波浪形电极的透视图。

图5A是根据实施例的波浪形电极的侧视图。

图5B是根据实施例的铺开的波浪形电极的侧视图。

图6是根据实施例的铺开的波浪形电极的侧视图。

图7A和7B是根据实施例的铺开的波浪形电极的侧视图。

图8是根据实施例的铺开的波浪形电极的侧视图。

图9A-9E是根据实施例的具有两个波浪形边缘的铺开的电极的视图。

图10示意性地描绘了根据实施例的具有带有波浪形电极的线性轴的消融设备的远端。

图11示意性地描绘了根据实施例的具有带有波浪形电极的可扩展结构的消融设备的远端。

图12是根据实施例的图11中描绘的消融设备的铺开的波浪形电极的侧视图。

图13示意性地描绘了根据实施例的具有篮子形状并包括波浪形电极的消融设备的远端。

图14示意性地描绘了根据实施例的图13中描绘的消融设备的波浪形电极。

图15A和15B分别是根据实施例的不带有和带有波浪形电极的消融设备的花键或轴的示意性侧视图。

图16是根据实施例的沿着如图15A和15B所示的轴的一侧的电场强度的曲线图。

图17A和17B示意性地描绘了根据实施例的具有带有波浪形边缘的两个相邻电极的消融设备的花键或轴。

图18示意性地示出了根据实施例的轴或花键或消融设备，具有不带有和带有彼此面对的波浪形边缘的电极，以及沿着轴的一侧的电场强度的曲线图。

具体实施方式

本文描述了用于输送脉冲电场以通过不可逆电穿孔消融组织的系统、设备和方法。在一些实施例中，本文所述的系统、设备和方法可被用于例如通过本文所述的合适的波浪形的电极边缘生成在电极边缘处具有改善(例如，降低)的局部场和电流密度的脉冲电场。本文公开的系统、设备和方法能够在组织区域中生成足以驱动不可逆电穿孔的局部电场，同时在预定组织区域中维持低于安全水平的电场值。

本文中使用的术语“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。本文中使用的术语“可逆电穿孔”是指向细胞膜施加电场以暂时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能够观察到其细胞膜中一个或多个孔的暂时和/或间歇性形成，这些孔在移除电场后关闭。本文中使用的术语“不可逆电穿孔”是指向细胞膜施加电场以永久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能够观察到其细胞膜中一个或多个孔的形成，这些孔在移除电场后仍然存在。

在一些实施例中，电极被配置为产生具有改善的空间均匀性的电场。例如，消融设备可以包括波浪形电极组。在一些实施例中，包括导管轴的消融设备可包括本文所述的一个或多个电极。在一些实施例中，线性导管消融设备可包括导管轴和远端帽。远端帽可以包括与本文所述的任何电极相对应的一个或多个远端帽电极。在一些实施例中，用于心脏消融的导管设备可由安装在导管轴(由聚合物材料制成)上的圆柱形环状形式的电极制成。在一些实施例中，球囊消融设备或具有可扩展结构的其他消融设备可以具有位于远端的可膨胀球囊或可扩展结构，其具有形成在球囊或可扩展结构上的波浪形电极。

系统

本文公开了被配置用于生成消融组织的系统和设备。通常，这里描述的系统用于用高压脉冲波形来消融组织。本公开中描述的系统、方法和实施方式适用于同步或异步消融输送。此外，如本文所述，系统和设备可被部署在心内膜和/或心外膜以治疗心律失常。

本文公开的是被配置用于组织消融的系统和设备，该系统和设备经由选择性且快速地施加电压脉冲波形来辅助组织消融，从而造成不可逆电穿孔。通常，这里描述的用于消融组织的系统可以包括信号发生器和具有一个或多个电极的消融设备，用于选择性地且快速地施加直流(DC)电压以驱动电穿孔。如本文所述，系统和设备可被部署在心外膜和/或心内膜上以治疗心律失常。电压可以被施加到所选择的成对的电极子集上，具有用于阳极和阴极电极选择的独立子集选择，以便输送脉冲电场消融治疗。在实施例中，成对的电极子集能够是预定的。在一些实施例中，用于心脏刺激的起搏信号可被生成，并且该起搏信号被用于通过信号发生器与起搏信号同步来输送消融脉冲波形。

通常，本文所述的系统和设备包括被配置为在心脏(例如，心脏的左心房)中消融组织的一个或多个导管。导管能够包括电极，该电极具有至少一个边缘，该至少一个边缘具有包括凸部和凹部的波浪形。在一些实施例中，一个或多个电极能够被体现为导管轴上的环形电极。在一些实施例中，一个或多个电极能够以其他形式体现，例如，包括线性导管消融设备的远端帽电极。

图1示出了被配置为输送电压脉冲波形的消融系统100。系统100可以包括装置120，包括信号发生器122、处理器124和存储器126，以及可选的心脏刺激器128。装置120可以被耦合到消融设备110，并且可选地被耦合到起搏设备130。

信号发生器122可以被配置为生成用于对组织(诸如，例如，肺静脉口)的不可逆电穿孔的脉冲波形。例如，信号发生器122可以是电压脉冲波形发生器，并将脉冲波形输送到消融设备110。处理器124可以并入从存储器126接收到的数据，以确定将由信号发生器122生成的脉冲波形的参数(例如，振幅、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、进程和/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能够被配置为接收和/或输送以下更详细描述的脉冲波形。例如，消融设备110可被引入心脏腔室(例如，左心房)的心内膜空间，并被放置成将一个或多个电极112定位在一个或多个肺静脉口处，并且然后输送脉冲波形以消融组织。消融设备110可包括一个或多个电极112，在一些实施例中，电极112可包含至少一组独立可寻址的电极。每个电极可以包括被配置为在不使其相应的绝缘发生介电击穿的情况下维持至少约700V的电压电势的绝缘电引线。在一些实施例中，每个电引线上的绝缘可以在不发生介电击穿的情况下在其厚度上维持大约200V到大约4000V之间的电势差。例如，电极112可以被分组为一个或多个成对的子集或阳极-阴极子集(例如，带有配置为具有相反极性的电极的子集)，诸如，例如，包括一个阳极和一个阴极的子集、包括两个阳极和两个阴极的子集、包括两个阳极和一个阴极的子集，包括一个阳极和两个阴极的子集、包括三个阳极和一个阴极的子集、包括三个阳极和两个阴极的子集等。

在一些实施例中，消融设备110包括界定纵轴线的导管。导管能够包括导管远端、在导管远端处进行远端布置的远端部分和至少一个花键。花键能够包括花键近端和花键远端，其中花键近端被耦合到导管远端，并且花键远端被耦合到远端部分。此外，花键能够包括定位于花键表面的一部分上的第一电极，该第一电极包括具有近端边界和远端边界的表面。近端边界和远端边界能够包括闭合曲线，其中远端边界位于更靠近花键远端的位置，并且近端边界位于更接近花键近端的位置。此外，花键能够包括比第一电极更靠近花键近端的第二电极。

在一些实施例中，电极112可以包括一个或多个波浪形电极114。波浪形电极114包含一个或多个波浪形边缘。波浪形边缘能够包括包含至少一个波峰或至少一个波谷的电极边缘，如下面进一步描述的。

起搏设备130可被适当地耦合到患者(未示出)，并且被配置为接收由装置120的心脏刺激器128生成的心脏起搏信号以用于心脏刺激。起搏信号的指示可以由心脏刺激器128传输到信号发生器122。基于起搏信号，消融电压脉冲波形可由处理器124选择、计算和/或以其他方式识别，并由信号发生器122生成。在一些实施例中，信号发生器122被配置为与起搏信号的指示同步地生成脉冲波形(例如，在公共不应窗口内)。例如，在一些实施例中，公共不应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)，并且此后持续大约250毫秒或更短的时间段。在这样的实施例中，整个脉冲波形可以在该时间段内被输送。在替代实施例中，消融脉冲波形能够在没有起搏信号的情况下被输送，即异步输送，并且因此可以不需要起搏设备。

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(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)和/或类似物。处理器可以被配置为运行和/或执行与系统和/或与其相关联的网络(未示出)相关联的应用进程和/或其他模块、进程和/或功能。底层设备技术可以以各种组件类型提供，例如，金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)技术(如互补金属氧化物半导体(CMOS))、双极技术(如射极耦合逻辑(ECL))、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，和/或类似物。

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(EPROM)、电可擦除只读存储器(EEPROM)、只读存储器(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、进程和/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)进行通信，每个网络可以是任何类型的网络。无线网络可以指不通过任何类型的电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进行接口。有线网络通常被承载在铜双绞线、同轴电缆或光纤电缆之上。有许多不同类型的有线网络，包括广域网(WAN)、城域网(MAN)、局域网(LAN)、校园网(CAN)、全球局域网(GAN)(如互联网)和虚拟专用网(VPN)。在下文中，网络是指通常通过互联网互连的组合无线、有线、公共和私有数据网络的任何组合，以提供统一的联网和信息访问解决方案。

图3是根据各种实施例的具有布置在轴或花键318上的波浪形边缘313和315的波浪形电极314的示意图。轴或花键318可以属于消融设备，诸如，例如如上所述的消融设备110。消融设备能够包括一个或多个花键或轴318，其中电极(包括波浪形电极314)沿着花键或轴的长度方向被布置在离散位置。在一些情况下，轴318能够包括基本恒定的横截面。例如，轴318能够具有基本上圆形、椭圆形等的横截面。可替选地，轴318能够包括具有不同横截面的截面。

每个波浪形电极314能够具有第一和第二边缘，带有至少一个波浪形边缘313、315。例如，波浪形电极314能够具有单个波浪形边缘313。可替选地，波浪形电极314能够具有两个波浪形边缘313、315。波浪形边缘313、315能够是：当沿着轴318的宽度观察时包括至少一个波峰和至少一个波谷的边缘。例如，轴314能够具有纵轴线302和横轴线304(即，沿着轴314的宽度延伸的轴线)。直线或非波浪形边缘能够是平行于轴线304延伸的边缘，而波浪形边缘(例如，边缘313或315)能够是其至少一部分相对于轴线304成角度(或其单位切线相对于轴线304成角度)的边缘。在一些实施例中，波浪形边缘能够具有带有多个波峰和波谷的周期性曲线，而在其他实施例中波浪形边缘能够有单个波峰和单个波谷。

图4是根据实施例的包括第一边缘413和第二边缘415的电极414的立体图。电极414能够是波浪形电极114、314的示例，如上文分别参照图1和图3所述。例如，电极414能够布置在消融设备(例如，消融设备110)的花键或轴(例如，轴318)上。第一边缘413可以与第二边缘415相对。例如，第一边缘413可以是近端边缘，而第二边缘415可以是远端边缘，或反之亦然。电极414可以是例如大致圆柱形或环形(例如，类环)的形状。在一些实施例中，电极414可以包括圆形、椭圆形、扁平椭圆形或卵形的横截面。

在一些实施例中，边缘413、415可以包括非线性形状。例如，边缘413、415可以包括大致上类波(wave-like)的图案。如图4所示，边缘413、415可以是以具有波峰和波谷的波形而成形(例如，成波浪形的)的波浪形边缘。在一些实施例中，边缘413、415可以包括一个或多个图案。在一些实施例中，边缘图案可以是正弦或曲线中的一个或多个。在一些变体中，边缘图案可以是周期性的。在一些实施例中，边缘413、415可以是圆形的(例如，平滑的)或可以包括角。

在一些实施例中，边缘413、415可以相对于其自身或另一边缘对称或不对称。在一些实施例中，边缘可以相对于另一边缘相同或不同。在一些实施例中，边缘可以沿着电极的圆周延伸。在一些实施例中，波浪形可以沿着电极的圆周的一部分延伸。

图5A示出了根据实施例的电极501的示例。电极601能够是波浪形电极114、314的示例，如上文分别参照图1和图3所述。例如，电极501能够布置在消融设备(例如，消融设备110)的花键或轴(例如，轴318)上。电极501可以包括第一边缘513和第二边缘515。第一边缘513可以是近端边缘，而第二边缘515可以是远端边缘，或反之亦然。在示例性实施例中，横截面503可以是恒定形状(沿着纵轴线的恒定横截面)。远端边缘513可以是波浪形的(例如，波形的)，而近端边缘515可以不是波浪形的(这里，这种边缘被称为非波浪形边缘、直边缘、平边缘或平面内边缘)。非波浪形边缘515可以位于垂直于电极501的纵轴线505的单一平面中。

图5B和图6示出了在平行于轴线505的方向上切割并铺开(例如，展平)的电极501的视图。在该图中，近端边缘515是直线，并且远端边缘513包括一组波峰522和波谷524。电极501的表面由区域525表示。在各种实施例中，区域525可以由生物相容的任何合适的导电材料(例如，金属)制成。如图5A所示，所选择的横向平面514与电极501相交并垂直于电极或花键轴线505。横截面503位于横向平面514内。在一些实施例中，电极501可以包括圆形、椭圆形、扁平椭圆形或卵形的横截面503。

在各种实施例中，波峰522能够是凸部，并且波谷524能够是凹部。例如，远端边缘513的一个或多个凸部(例如，波峰部分522)可以被配置为向外凸出，使得连接该凸部上的任意两点的线上的点位于由电极501的边界界定的区域内。类似地，一个或多个凹部(例如，波谷524)可以被配置为使得连接该凹部上的任意两点的线上的点位于由电极501的边界界定的区域之外。凸部和凹部可各自包括一个或多个由大致曲线组成的部分。

如图6所示，电极501可以具有相关联的圆周方向D1和相关联的纵向D2。在一个示例性实施例中，从边缘513的波峰点P_P到边缘515的相关联最近点p₁的距离H_P大于从边缘513的波谷点P_V到边缘515的相关联最近点p₂的距离H_V。在示例性实施例中，H_P可以是边缘513和515的最近点之间的最大距离，并且H_V可以是边缘513和510的最近点间的最小距离。如图6所示，H_P对应于边缘513的波峰和边缘515的相关联最近点之间的距离，而H_V对应于边缘513的波谷和边缘515的相关联最近点之间的距离。

波浪形边缘513能够具有由波长和波峰高度或波深度表征的波形。如图6所示，H_P和H_V之间的差对应于波的深度，并由H_P-H_V＝H_PV给出。此外，波浪形边缘513可由预定波长L表征。在一些实施例中，H_PV(即，波深度)与H_P(即，沿其纵轴线的最大电极长度)的比率可在约0.05和约0.75之间，包括其间的所有值和子范围。

在各种实施例中，波浪形边缘513的波峰数量可取决于(1)边缘513的宽度W，其可对应于消融设备的花键或轴的周长，以及(2)波长L。例如，波峰数量N_P由NP～W/L给出。在本文所述的实施例中，边缘513可以具有大约一个、大约两个、大约三个、大约四个、大约五个、大约六个、大约七个、大约八个、大约九个、大约十个或更多个波峰，以及具有相关联的数量的波谷。

图7A和7B示出了根据实施例的包括第一边缘613和第二边缘615的电极601(例如，环形电极)的铺开(例如，打开)视图。电极601能够是波浪形电极114、314的示例，如上文分别参照图1和图3所述。例如，电极601能够布置在消融设备(例如，消融设备110)的花键或轴(例如，轴318)上。第一边缘613可以是近端边缘，而第二边缘615可以是远端边缘，或反之亦然。第一边缘613能够是波浪形边缘并且具有波状形状，而第二边缘615能够是非波浪形边缘并且在铺开的呈现中是直的。第一边缘613可以包括一组波峰624(例如，凸峰)和波谷625(例如，凹谷)。在一些实施例中，每个波谷625可以具有相同的第一长度L_V，并且每个波峰624可以具有相同的第二长度L_P。在一些实施例中，第一长度L_V可以不同于第二长度L_P。如图7A所示，如上参照图6所述，在圆周方向上测量第一长度和第二长度。

可替选地，在一些实施例中，第一长度L_V可以与第二长度L_P相同(或小于第二长度L_P)。当L_V＝L_P时，这种实施例被称为对称实施例。可替选地，在一些实施例中，一个或多个波峰624可具有不相等的长度和/或一个或多个波谷625可具有不相等的长度，例如，波谷长度和波峰长度大体上能够不同。在这样的实施例中，该波能够被称为不对称波。在一些实施例中，电极601能够具有单个波峰624和单个波谷625，而在替代实施例中电极601能够具有多个波峰624和/或多个波谷625。

在一些实施例中，电极601的横截面的最长尺寸(例如，电极601的直径)可以在大约0.5mm和大约6mm之间，包括其间的所有值和子范围。在一些实施例中，电极长度可以在大约0.5mm和9mm之间，包括其间的所有值和子范围。在一些实施例中，第一边缘613的波峰的长度可以在约20μm和约20000μm之间，包括其间的所有值和子范围。在一些实施例中，第一边缘613的波谷的长度可以在约20μm和20000μm之间，包括其间的所有值和子范围。

波谷625和波峰624可以通过相关联的曲率来表征。在示例实施例中，波谷可以具有第一曲率中心633，如图7B所示。如图7B所示，第一曲率中心633可以位于由电极601的边界界定的区域之外，并且可以包括相关联的第一曲率半径634。第二曲率中心635能够对应于波峰625。第二曲率中心635可以位于由电极601的边界界定的区域内，并且可以包括相关联的第二曲率半径636，如图7B所示。

在一些实施例中，波谷625的凹部637的最小曲率半径634可以是至少约10μm。在一些实施例中，波峰624的凸部638的最小曲率半径636能够是至少约10μm。在一些实施例中，一个或多个凹部637的最大曲率半径634可以小于约50000μm。在一些实施例中，一个或多个凸部638的最大曲率半径636可以小于约500μm。在一些实施例中，电极601的边缘613的凸部638和凹部637中的一个或多个可以包括或被定形为圆弧。在一些实施例中，至少一个凹弧的曲率半径与至少一个凸弧的曲率曲率半径的比率可以大于约10。

在一些实施例中，切向不连续点可以作为电极的波浪形边缘的波峰或波谷而被包括。图8是根据实施例的包括第一边缘713和第二边缘715的电极701(例如，圆柱形环形电极)的铺开呈现的侧视图。电极701能够是波浪形电极114、314的示例，如上文分别参照图1和图3所述。例如，电极701能够布置在消融设备(例如，消融设备110)的花键或轴(例如，轴318)上。第一边缘713可以与第二边缘715相对。例如，第一边缘713可以是近端边缘，而第二边缘715可以是远端边缘，或反之亦然。第一边缘713可以包括一组凹部，诸如部分730、734。在一些实施例中，第一边缘713可以在相邻凹部730和734之间具有一个或多个切向不连续，其可以是电极701的波峰732。也就是说，波峰732能够是切向不连续点。

图9A-9E示出了根据各种实施例的具有波浪形的第一边缘811A-811E和波浪形的第二边缘812A-812E的示例电极801-805。如图所示，波浪形边缘811A-811E、812A-812E能够是对称的和/或波长和/或波深不同的。在图9A-9E中，电极801-805被示出为铺开(例如，打开)。电极801-805能够是波浪形电极114、314的示例，如上分别参照图1和图3所述。例如，电极801-805能够被布置在消融设备(例如，消融设备110)的花键或轴(例如，轴318)上。

在图9A所示的示例实施例中，电极801的边缘811A、811B能够相对于彼此反射对称，例如，边缘812A能够相对于边缘811A具有反射对称性，使得边缘812A的波峰与边缘811A的波谷对齐。特别地，波峰P_A与波谷V_A对齐，如图9A所示。可替选地，在图9B所示的示例性实施例中，电极802的边缘811B、812B能够相对于彼此平移对称，例如，边缘812B能够具有与边缘811B的平移对称性，使得波谷V1_B与波谷V2_B对齐，并且波峰P1_B则与波峰P2_B对齐。可替选地，图9C示出了具有波浪形边缘811C和812C的电极803，该波浪形边缘811C和812C形成了相移的图案，该图案被表征为：边缘812C具有与边缘811C相同的波峰和波谷、但是以预定值φ进行了相移。可替选地，图9D示出了电极804，其波浪形边缘811D和812D的振幅不同。例如，边缘812D能够具有相对于边缘811D更小的波峰振幅或波深度。可替选地，图9E示出了带有具有不同波长和波深度的波浪形边缘811E和812E的电极805的实施例。例如，边缘812E可以具有比边缘811E更小的波长，并因此具有更大数量的波峰和波谷。

虽然图9A和9E描绘了具有两个波浪形边缘的电极的不同变体，但是能够理解，任何边缘配置能够以任何合适的方式组合。例如，振幅变化图案(图9D和9E)可以与相移的图案(图9C)组合。

图10示出了根据实施例的示例消融设备910的远端。消融设备910能够在结构和/或功能上类似于本文描述的其他消融设备，包括例如参考图1描述的消融设备110。消融设备910能够是线性消融设备的示例。例如，消融设备910包括轴905和沿轴905布置的多个电极906、907和908。在一些实施例中，多个电极906、907和908可被配置为输送消融治疗，包括用于脉冲式电场消融或不可逆电穿孔的高压电脉冲。套筒或护套930能够可选地被布置在轴905的一部分上。护套930和轴905能够被配置为相对于彼此移动，以暴露沿着轴905布置的更多数量或更大部分的电极。以这种方式，套筒930能够被用于减少或增加暴露在套筒930外部的电极的数量，并且可用于输送消融。线性消融设备的合适实例在2020年6月16日提交的国际申请序列号PCT/US2020/037948中描述，并且其标题为“SYSTEMS,DEVICES,ANDMETHODS FOR FOCAL ABLATION”，其内容通过引用全部并入本文。

在一些实施例中，消融设备910可以被配置为通过合适的偏转控制机构(诸如，例如拉线912)来转向或偏转。在一些实施例中，轴905的一个或多个部分可以被配置为柔性的，并且可以经由偏转控制机构912可弯曲。附加地或可替选地，轴905的一个或多个部分可以是刚性的，诸如布置了电极906、907和908的部分。

在一些实施例中，消融设备910的远端可包括远端尖端电极908，例如，被实施为远端帽电极。电极906和907能够被布置在远端尖端电极908的近端。在一些实施例中，电极907和908可以是具有近端边缘和远端边缘的大致圆柱形(例如，环形)。例如，电极906和907可以具有相应的边缘916、918和920、922。远端尖端电极908可以具有单个边缘924。在一些实施例中，边缘916、918、920、922、924中的一个或多个可以是波浪形边缘。例如，如图10所描述的，电极907的远端边缘922和远端尖端电极908的近端边缘924可各自具有波浪形(例如，波形、曲线形)形状，如本文进一步描述的。在一些实施例中，波浪形边缘922和924的一个或多个波峰或波谷可以沿着消融设备910的纵轴线对齐(例如，成直线)。附加地或可替选地，波浪形边缘922和924的一个或多个波峰或波谷可以彼此不对齐。

图11示出了根据实施例的示例消融设备1000的远端。消融设备1000能够在结构和/或功能上类似于本文描述的其他消融设备，包括例如参考图1描述的消融设备110。消融设备1000能够是球囊消融设备或具有可扩展或可膨胀结构的其他消融设备的示例。例如，消融设备1000能够包括导管轴1010和布置在消融设备1000上的远端部分的可膨胀构件1011(例如，球囊)。球囊消融设备(诸如用于局灶性消融)的合适示例在2018年9月12日提交的标题为“SYSTEMS,APPARATUSES,AND METHODS FOR VENTRICULAR FOCAL ABLATION”的国际申请序列号PCT/US18/50660中描述，并作为国际申请公开号WO 2019/055512发布，其全部内容通过引用并入本文。

在一些实施例中，消融设备1000可以包括远端尖端1012。在一些实施例中，可膨胀构件1011可以包括布置在可膨胀构件1011的表面上的一个或多个电极1013和1014。例如，可膨胀构件1011可以由聚合材料构成，并且电极1013和1014可以由沉积在可膨胀构件1011上的金属薄膜构成。如图11所示，电极1013和1014可以如本文所述那样成波浪形，并且可以包括沿着一个或多个边缘的一个或多个凸部和凹部。例如，电极1013包括具有凹部1026、1027和1028以及凸部1025和1029的边缘。

在一些实施例中，轴1010可以界定管腔，该管腔被配置为可滑动地布置导丝(未示出)。例如，导丝可被配置用于将消融设备1000通过丝线输送到患者体内的预定位置。虽然图11中未示出，但在一些实施例中，导管轴1010还可包括一个或多个波浪形电极，其波浪形具有本文所述的任何结构。

在各种实施例中，电极1013和1014被配置为可伸展或可扩展。可使用任何合适的方法来形成可伸展电极(例如，使用导电重叠细丝的网络形成的电极，诸如金属纳米线，嵌入(或布置在)可伸展和柔性基板上)。在一些情况下，可伸展电极可由折叠导电元件的网络形成，该折叠导电元件被配置为展开以允许可拉伸电极在一个或多个方向上伸展。

在一些实施例中，诸如图11中描绘的电极1013、1014的电极可以包括具有不相等的长度和/或曲率半径的多个凹部和/或多个凸部(例如，多个波)。电极能够被定位在球囊消融导管上，如图11所描绘的，或者电极能够被定位在线性消融导管或篮式消融导管的轴或花键上。例如，图12示出了处于具有波浪形边缘1113的铺开配置的环形电极1101的示例视图，该波浪形边缘包括具有不相等的长度和/或曲率半径的多个凹部和/或多个凸部(例如，多个波)。电极1101能够是波浪形电极114、314的示例，如上文分别参照图1和图3所述。例如，电极1101能够布置在消融设备(例如，消融设备110)的花键或轴(例如，轴318)上。

电极1101包括第一边缘1113和第二边缘1115。例如，第一边缘1113可以具有大致不对称且不均匀的波形，而第二边缘1115可以是直的(即，非波浪形)。第一边缘1113可以包括一组波峰1102、1110和波谷1103、1104、1112。波峰1102、1110可以是凸部，并且波谷1103、1104、1112可以是凹部。第一边缘1113可以包括大致不对称的波。

在一些实施例中，第一曲率中心1105对应于波谷1112。第一曲率中心1105可以位于由电极1101的边界界定的区域之外，并且可以包括相关联的第一曲率半径1106。第二曲率中心1107对应于波谷1103。第二曲率中心1107可以位于由电极1101的边界界定的区域之外，并且可以包括相关联的第二曲率半径1108。第一曲率半径1106可以不同于第二曲率半径1108。在一些实施例中，波谷可以具有不同的长度。例如，波谷1104可以具有第一长度1109，并且波谷1103可以具有第二长度1111。

图13示出了根据实施例的具有电极1311-1316的消融设备1301。消融设备1301能够在结构和/或功能上类似于本文描述的其他消融设备，包括例如参考图1描述的消融设备110。消融设备1301能够是篮式消融设备或其他类型的可扩展消融设备的示例。

如图13所示，消融设备1301包括位于设备1301近端的轴1310、导丝管腔1317、远端尖端1307和一个或多个花键1302、1303。导丝管腔1317可以被布置在轴1310内，并且被配置为延伸到远端尖端1307。导丝(未示出)可被配置为可滑动地布置在导丝管腔1317内。例如，导丝可被配置用于将消融设备1301通过丝线输送到患者体内的预定位置。

在一些实施例中，花键1302、1303中的一个或多个可以包括沿其长度方向布置的一个或者多个电极(例如，环形电极)。例如，电极1311、1313和1315能够被布置在花键1303上，并且电极1312、1314和1316能够被布置在花键1302上。远端尖端1307可以包括无创伤形状以减少对组织的创伤。花键组1302、1303的近端(或单个花键的近端，如果仅使用一个花键的话)可被耦合到导管轴1310的远端，并且花键组1302、1303(或单个花键的远端，如果仅使用一个花键的话)可被耦合到设备1301的远端尖端1307。

消融设备1301可以被配置为经由布置在花键1302、1303上的电极1311-1316向组织输送脉冲波形。在示例实施例中，能够使用任何合适数量的花键(例如，能够有一个、两个、三个、四个、五个、六个、七个、八个、九个、十个等花键)。在示例实施例中，消融设备1301包括3-20个或更多个花键，包括其间的所有值和子范围。在一些情况下，消融设备1301可以包括多于20个花键。

花键1302和1303可以包括形成在花键1302、1303的表面上的一个或多个联合布线或可独立寻址的电极1311-1316。每个电极(例如，电极1311-1316)可以包括被配置为在其对应的绝缘不发生介电击穿的情况下维持至少约700V的电压电势的绝缘电引线。在一些实施例中，每个电引线上的绝缘可以在不发生介电击穿的情况下在其厚度上维持大约200V和大约4000V之间的电势差。每个花键1302、1303能够包括或包含形成在该花键1302和1303的主体上(例如，在花键的管腔内)的那些电极的绝缘电引线。在单个花键上的电极被连线在一起的情况下，单个绝缘引线可以携带连接到花键上不同电极的线束。

在一些实施例中，远端电极1315、1316(和/或任何电极)可分别包括远端边缘1338、1339，其具有如本文所述的波浪形形状。在一些实施例中，根据本文描述的实施例，不同的花键能够包括具有不同波浪形的电极和/或每个花键上的远端和近端电极能够包括具有不同波浪形的电极。每个花键1302、1303上的电极能够被分组为远端电极(即，电极1315、1316)和近端电极组(即，电极1311、1312、1313、1314)。在一些实施例中，近端电极1311、1312、1313、1314能够在尺寸和形状上基本相似。近端电极1311和1313(以及类似的近端电极1312和1314)能够彼此间隔开第一距离，并且近端电极1313的远端边缘和远端电极1315的近端边缘(以及类似地，近端电极1314的远端边缘和远端电极1316的近端边缘)能够彼此隔开第二距离。在一些实施例中，第一距离和第二距离能够不同。例如，第二距离能够大于第一距离。可替选地，第一距离和第二距离能够是相同的。虽然本文描述了电极的特定间距和布置，但能够理解，在不脱离本公开的范围的情况下，电极的尺寸、形状和间距能够不同。

在各种实施例中，花键1302和1303可以是柔性的。在一些实施例中，消融设备1301可以被配置为通过由布置在消融设备1301的手柄(未示出)处的致动机构拉动导丝管腔1317而展开。当导丝管腔1317沿着轴1310被拉动时，花键1302、1303可以被配置成以扩展配置(例如，篮式形状)向外成弓形。在一些实施例中，消融设备1301可以不具有导丝管腔，并且替代地可以包括偏转机构(例如，拉线)，用于使消融设备1301转向预定的解剖目标。在一些情况下，花键1302、1303能够被配置为在第一配置(例如未展开配置)和第二配置(例如扩展或展开配置)之间转换，其中在第一配置中花键1302、1303被布置成基本上平行于消融设备1301的纵轴线，在第二配置中花键130、1303从消融设备1301的纵轴线(或轴1310的纵轴线)径向向外成弓形。在一些实施例中，第二配置中的花键1302、1303能够形成沿其长度方向具有不对称形状的篮子，使得篮子的一端(例如，远端)比篮子的另一端(例如，近端)更呈球状。

在一些实施例中，当适当地展开时，花键可被配置为形成几乎平面的花瓣状配置(例如，花朵配置)或形成篮子。例如，本文所公开的消融设备可包括与于2017年9月21日提交的标题为“SYSTEMS DEVICES,AND METHODS FOR DELIVERY OF PULSED ELECTRIC FIELDABLATIVE ENERGY TO ENDOCARDIAL TISSUE”的美国专利号10,172,673和2020年4月3日提交的标题为“SYSTEMS,DEVICES,AND METHODS FOR FOCAL ABLATION”的美国专利号10,660,702中描述的结构和/或功能部件相似的结构和功能部件，其全部内容通过引用并入本文。

在一个实施例中，近端电极1311、1312、1313、1314能够被配置为具有第一极性，而远端电极1315、1316能够被配置成具有与第一极性相反的第二极性。在这种情况下，近端电极1311、1312、1313、1314和远端电极1315、1316的子集能够被配置为充当成对的阳极-阴极子集。可替选地，能够选择不同的电极组合来充当阳极-阴极子集。成对的阳极-阴极子集能够被配置为向组织输送脉冲场消融，如上文参考图1所述。

更具体地，参考远端电极1315、1316的波浪形，这些远端电极能够分别具有波浪形边缘1338、1339，其被选择为将波浪形边缘1335、1339附近的电场强度降低到低于目标值。这种电场强度的降低可以减轻消融设备1301所在介质内(例如，在诸如血液的液体介质内)的电解和/或相关联气泡的生成。

图14是消融设备1301的电极1315的放大图。如图所示，电极1315包括第一边缘1338和第二边缘1336。第一边缘1338可以与第二边缘1336相对。例如，第一边缘1338可以是远端边缘，而第二边缘1336可以是近端边缘，或反之亦然。电极1315可以是例如大致圆柱形(例如环形)的形状。在一些实施例中，电极1315可以包括圆形、椭圆形、扁平椭圆形或卵形横截面。

如上所述，第一边缘1338能够包括波浪形图案。例如，边缘1338可以具有至少一个波峰和至少一个波谷。例如，位于边缘1338上的波峰点P_P和位于边缘1336上的最近点p₂之间的距离H_P大于位于边缘1338上的波谷点P_V和位于边缘1336上相关联的最近点p₁之间的对应距离H_V。在一个实施例中，点P_P和P_V能够通过没有任何不连续的平滑曲线连接，而在替代实施方案中，点P_P与P_V能够与包括一个或多个不连续的曲线连接，和/或点P_P与P_V中的一个或两个能够是不连续点。

如图14所示，边缘1336和1338仅是示例性的，并且可以使用其他波浪形边缘。例如，边缘1336可以类似于边缘1338的波浪形。在一些实施例中，边缘1336和1338的波浪形可以包括多个波峰和波谷。例如，边缘1338的波浪形可以包括重复图案，诸如，例如正弦图案。在一些实施例中，边缘1336和1338能够相对于彼此对称或不对称，和/或边缘1336与1338的不同部分能够相对于边缘1336及1338的其他部分是对称的。

为了说明波浪形电极对电场的局部影响，图15A和15B描绘了电极的两种布置(例如，在相邻的花键上)。图15A是布置在相应的平行花键1211A、1211B上的电极1210A、1210B的示意图(例如，平行花键1212A和1211B可以是篮式配置下的消融设备110的花键的近似物)。电极1210A、1210B可以是环形电极。第一电极1210A可被安装在第一花键1211A上，而第二电极1210B可被安装在第二花键1211B上。在一些实施例中，花键1211A和1211B可以由聚合物材料构成。在演示由电极产生的电场的计算模型时，电极可以被血池包围，并且可以在电极1210A、1210B两端施加大约1kV的电压电势差。在图15A和15B中，电极1210A、1210B的直径和长度(沿着纵轴线1201A和1201B)分别相同。如所描绘的，电极1210A、1210B不包括任何波浪形边缘。特别地，电极1210A包括不是波浪形的第一边缘1213A和第二边缘1215A，并且电极1210B包括不是波浪形的第一边缘1213B和第二边1215B。

图15B是布置在平行花键1221A、1221B上的电极1220A、1220B的示意图(例如，平行花键1222A和1221B可以是篮式配置下的消融设备110的花键的近似物)。电极1220A具有上边缘波浪形(第一边缘)1223A，并且电极1220B具有上边缘波浪形(第一边缘)1223B。边缘1223A、1223B中的每一个能够具有单个波谷，并且为了示例性目的，在波峰处具有切向不连续性。在其他实施例中，边缘波浪形在波峰处能够是连续的。电极1220A、1220B还具有不是波浪形的下边缘1225A、1225B。在图15B中，电极1220A、1220B的直径和电极1220A和1220B的长度(沿着每个花键1221A、1221B的纵轴线)对于两个电极1220A，1220B是分别相同的。在演示由电极产生的电场的计算模型时，电极1220A、1220B可以被血池包围，并且可以在电极1220A和1220B两端施加大约1kV的电压电势差。

图16是示出沿着图15A和15B中的线1201A、1201B的电场强度的曲线图。线1201A能够是平行于花键1211A的纵轴线行进的假想线，并且线1201B能够是平行于花键1221A的纵轴线行进的假想线。线1201A、1201B能够是相等的，并且长度约为600μm。如上所述，为了演示由电极产生的电场，能够假设电极1210A、1210B、1220A、1220B被定位于导电介质(例如，血池)中，并且大约1kV的电压电势差被施加在作为一对的电极1210A和1210B以及作为一对的电极1220A和1220B两端。图16示出了沿着线1201A、1201B的电场强度由于不同的电极几何形状而产生的差异。在图16中，水平轴线开始于电极和花键材料之间的界面(例如，电极-聚合物界面)，并纵向地平行于每个花键的聚合物表面延伸。

如图16所示，曲线1220表示具有非波浪形边缘1213A和1213B的电极1210A和1210B的电场强度，而曲线1222表示具有波浪形边缘1223A和1223B的电极1221A和1221B的电场强度。如图16所示，在电极-花键界面(例如，电极-聚合物界面)附近，波浪形电极具有比非波浪形电极更小的电场强度。此外，与非波浪形电极相比，针对波浪形电极的电场强度的梯度或急降不那么陡峭。相对于非波浪形电极几何形状，该关系通常适用于本文所述的其他波浪形边缘几何形状。因此，如图16所描绘的，本文所述的包括具有波浪形边缘的电极的系统、设备和方法能够降低电极波浪形边缘处的电场强度，并减少电场强度的急降，这两者都能够改善医疗应用(例如，心脏消融手术)中不可逆电穿孔的安全输送。

在一些实施例中，布置在轴或花键上的多个电极能够使每个电极都带有波浪形边缘。图17A和17B示出了根据实施例的具有相应电极1711、1712和1711’、1712’的消融设备1701和1701’的示例。在使用中，电极1711、1712能够作为电极对被激励，并且类似地，电极1711’、1712’能够作为电极对被激励，以输送脉冲场消融。电极1711、1712、1711’和1712’可以包括波浪形边缘。如图17A所描绘的，电极1711、1712能够具有同步的波浪形边缘，即，电极1712的波谷(例如，波谷V₁)能够与电极1712的波峰(例如，波峰P₁)沿方向1730同步。在另一种布置中，电极1711’、1712’能够具有不同步的波浪形边缘，即，电极1711’的波谷(例如，波谷V₂)与电极1712’的波峰(例如，波峰P₂)沿着方向1730’同步，如图17B所示。

图18示意性地描绘了带有和不带有波浪形边缘的相邻电极，以及它们在相邻电极之间相应的电场强度的图。特别地，具有相应非波浪形边缘1521A和1521B的两个相邻电极1510A和1510B被布置在轴或花键1501A上，并且具有相应波浪形边缘1523A和1523B的两个相邻电极1511A和1511B被布置在轴或者花键1501B上。曲线1530和1532示意性地描绘了在相邻电极1510A、1510B、1511A、1511B之间的空间中沿着轴1501A、1501B的纵轴线的电场强度的差异。如图所示，在电极-聚合物界面附近，波浪形电极1511A、1511B能够具有比非波浪形电极1510A、1510B更小的电场强度。此外，与非波浪形电极1510A、1510B相比，波浪形电极1511A、1511B的电场强度的梯度或急降不那么陡峭。

方法

此外，根据所公开的实施例，还提供了一种用于消融组织的方法。在一些实施例中，该方法包括将消融设备输送至患者心脏的心腔，展开消融设备(例如，将该设备定位在目标部位附近，展开该设备等)，以及将脉冲波形输送至消融设备，使得消融设备生成用于消融组织的脉冲电场。

在各种实施例中，系统100可被用于使用本文描述的各种方法来消融组织。在一个示例性实施例中，使用本文所述的系统和设备在一个或多个心室内或附近执行组织消融。在一个实施例中，(一个或多个)心室可以是左心房并包括其相关联的肺静脉，而本文所述的设备和方法也能够被用于其他心室。通常，一个或多个导管可穿过血管以微创方式推进到目标位置。例如，消融设备可通过导丝和可偏转护套推进血管。护套可被配置为偏转并帮助引导局灶性消融导管穿过血管和一个或多个预定目标(例如，肺静脉口)。扩张器可在导丝上推进，并被配置为在使用期间和/或使用之前创建和扩张经中隔的开口。这里描述的方法包括引入和布置与一个或多个肺静脉口或窦部区域接触的消融设备(例如，消融设备)。可选地，可以使用心脏刺激器(例如，心脏刺激器)将起搏信号输送到心脏和/或测量心脏活动。消融设备和组织的空间特征(例如，位置、定向、配置)可以被确定，并被用于生成预期的消融区域和/或组织图，以便显示。脉冲波形可由消融设备的一个或多个电极输送以消融组织。当设备被导航穿过组织并且附加的脉冲波形被输送到组织时，包括消融组织和预期消融区域的组织图可以在显示器上实时更新。

在一些实施例中，消融能量可以与心脏起搏同步地输送。在一些实施例中，本文所述的电压脉冲波形可以在心动周期的不应期期间施加，以避免干扰心脏的窦性心律。可替选地，消融能量能够被异步输送。

图2是组织消融的示例过程200。过程200的可选步骤在图2中用虚线指示。过程200包括在步骤202处将设备(例如，消融设备)引入心脏的心内膜空间。在一些实施例中，该设备可以被推进以布置在与肺静脉口接触的位置。例如，消融设备的电极可以形成与肺静脉口处的内径向表面接触的近似圆形的电极布置。在一些实施例中，消融设备的电极能够被布置成靠近或邻近心脏的心内膜表面。可选地，消融设备的一部分能够被展开(例如，将花键展开到篮子中，或使球囊扩展)。可选地，在步骤206处，可以生成起搏信号用于心脏的心脏刺激。然后在步骤208处，可以将起搏信号施加到心脏。例如，可以用心脏刺激器对心脏进行电起搏，以确保起搏捕获，建立心动周期的周期性和可预测性。可选择施加一个或多个心房和心室起搏。在步骤210处，可以将起搏信号的指示传输到信号发生器。然后可以定义心动周期的不应期内的时间窗，在该时间窗内可以输送一个或多个电压脉冲波形。在一些实施例中，不应时间窗可以跟随起搏信号。例如，公共不应时间窗可以位于心房和心室不应时间窗口之间。

在采用起搏信号的情况下，在步骤212处，脉冲波形可被生成，例如，与起搏信号同步地生成。例如，可以在不应时间窗口中施加电压脉冲波形。在一些实施例中，脉冲波形可被生成有相对于起搏信号的指示的时间偏移。例如，不应时间窗口的开始可以与起搏信号偏移了一个时间偏移。一个或多个电压脉冲波形可以在对应的公共不应时间窗中被施加在一系列心跳上。在其他实施例中，脉冲波形可被异步地生成和施加。在步骤214处，所生成的脉冲波形可以被输送到组织。在一些实施例中，脉冲波形可以经由消融设备的花键组中的一个或多个花键被输送到患者心脏的肺静脉口。在其他实施例中，如本文所述的电压脉冲波形可以选择性地输送到电极子集，诸如阳极-阴极子集，用于消融和隔离肺静脉。例如，电极组中的第一电极可以被配置为阳极，并且该电极组中第二电极可以被配置为阴极。可重复这些步骤以使所需数量的肺静脉口或窦部区域(例如，1、2、3、4或更多个口)已被消融。在替代实施例中，消融脉冲波形能够在没有起搏信号的情况下被输送，即异步输送。

应当理解，本公开中的示例和图示用于示例性目的，并且在不脱离本发明的范围的情况下，能够根据本文的教导来构建和部署偏离和变化(诸如花键数、电极数等)，或者各种局灶性消融设备(诸如线性消融导管等)。

如本文所使用的，当与数值和/或范围一起使用时，术语“大约”和/或“近似”通常指接近所述数值和/或者范围的那些数值和/或范围。在一些情况下，术语“大约”和“近似”可以意味着所述值的±10％以内。例如，在一些情况下，“约100[单位]”可以意味着在100的±10％以内(例如，从90到110)。术语“大约”和“近似”可被互换使用。

本文所描述的一些实施例涉及具有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，该非暂时性计算机可读介质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。计算机可读介质(或处理器可读介质)在其本身(例如，在诸如空间或电缆的传输介质上承载信息的传播电磁波)不包括瞬时传播信号的意义上是非瞬时的。媒体和计算机代码(也可被称为代码或算法)可以是为特定目的或多个目的而设计和构造的。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；以及专门配置为存储和执行程序代码的硬件设备，诸如专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)设备。本文描述的其他实施例涉及计算机程序产品，其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)、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)可以用多种软件语言(例如，计算机代码)表达，包括C、C++、

、Ruby、Visual/>

和/或其他面向对象、进程性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web服务的代码以及包含由计算机使用解释器执行的更高级指令的文件。计算机代码的其他示例包括但不限于控制信号、加密代码和压缩代码。/>

本文中的具体示例和描述本质上是示例性的，并且本领域技术人员可以在不脱离本发明的范围的情况下基于本文中教导的材料来开发实施例。

Claims (19)

1.一种装置，包括：

第一轴，其界定纵轴线和管腔；

第二轴，被布置在所述管腔内并具有从所述第一轴的远端延伸的远端部分；

多个电极，被配置为生成用于消融组织的电场；以及

花键组，所述花键组中的每个花键包括形成在花键上的多个电极中的电极组，每个电极组包括波浪形电极，每个波浪形电极包括：

近端边缘和远端边缘，

所述近端边缘和所述远端边缘中的至少一个是波浪形边缘，所述波浪形边缘具有至少一个凹部或凸部，

所述花键组被配置为转换至扩展配置，在所述扩展配置中所述花键组从所述第一轴的纵轴线径向向外成弓形。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，每个波浪形电极被配置为：降低在该波浪形电极的波浪形边缘与该波浪形电极所形成在的花键之间的界面处的电场强度。

3.根据权利要求2所述的装置，其中，每个波浪形电极被配置为：沿该波浪形电极所形成在的花键的纵轴线在远离所述波浪形电极的波浪形边缘延伸的方向上减小电场强度的急降。

4.根据权利要求1-3中任一项权利要求所述的装置，其中，每个波浪形电极是该波浪形电极所形成在的花键上的最远端电极。

5.根据权利要求4所述的装置，其中，每个波浪形电极的远端边缘是波浪形边缘。

6.根据权利要求4所述的装置，其中，每个波浪形电极的近端边缘不是波浪形边缘并且位于单一平面内。

7.根据权利要求1-6中任一项权利要求所述的装置，其中，所述波浪形边缘具有单个凹部和单个凸部，并且其中，每个波浪形电极的波浪形边缘的凸部被布置在该波浪形电极所形成在的花键的背离所述第二轴的一侧上。

8.根据权利要求1-7中任一项权利要求所述的装置，其中，所述波浪形边缘具有周期性图案。

9.根据权利要求1-8中任一项权利要求所述的装置，其中，至少一个凹部或凸部包括多个凹部或凸部。

10.根据权利要求1-9中任一项权利要求所述的装置，其中，至少一个凹部或凸部的曲率半径为至少约10μm且小于约50000μm。

11.根据权利要求1-10中任一项权利要求所述的装置，其中，第一凹部或凸部的曲率半径不同于第二凹部或凸部的曲率半径。

12.一种装置，包括：

界定纵轴线的线性轴；以及

布置在所述线性轴的远端部分上的多个电极，所述多个电极被配置为生成用于消融组织的电场，所述多个电极包括：

尖端电极，被布置在所述线性轴的远端，所述尖端电极包括第一波浪形边缘；以及

近端电极组，被布置在所述尖端电极的近端，所述近端电极组包括具有第二波浪形边缘的波浪形电极，所述第一波浪形边缘和所述第二波浪形边缘各自具有至少一个凹部或凸部。

13.根据权利要求12所述的装置，其中，所述第一波浪形边缘和所述第二波浪形边缘中的每一个被配置为：降低该波浪形边缘与所述线性轴之间的界面处的电场强度。

14.根据权利要求13所述的装置，其中，所述第一波浪形边缘和所述第二波浪形边缘中的每一个被配置为：沿所述线性轴的纵轴线在远离该波浪形边缘延伸的方向上减少电场强度的急降。

15.根据权利要求12-14中任一项权利要求所述的装置，其中，所述第一波浪形边缘是所述尖端电极的近端边缘，并且所述第二波浪形边缘是最接近所述尖端电极的近端电极组中的近端电极的远端边缘。

16.根据权利要求15所述的装置，其中，所述第一波浪形边缘和所述第二波浪形边缘中的每一个具有多个波峰和波谷。

17.根据权利要求16所述的装置，其中，所述第一波浪形边缘的多个波峰和波谷中的一个或多个与所述第二波浪形边缘的多个波峰和波谷中的一个或多个对齐。

18.根据权利要求12-17中任一项权利要求所述的装置，其中，所述远端尖端电极被配置成以第一极性被激励，并且所述多个近端电极被配置成以与所述第一极性相反的第二极性被激励，以形成用于生成所述电场的电极对。

19.根据权利要求12-18中任一项权利要求所述的装置，还包括能布置在所述线性轴的一部分上的套筒，所述套筒能相对于所述线性轴移动以暴露所述近端电极组的至少一个子集，使得近端电极的子集能被用于生成电场。

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