CN117042711A - 具有增强的场智能电极的脉冲场消融导管 - Google Patents

Abstract

一种医疗装置，该医疗装置包括：细长主体，该细长主体具有近侧部分和远侧部分。多个有源电极耦接到该细长主体的远侧部分并且被配置为电耦接到脉冲电场能量源。至少一个无源电极耦接到该细长主体并且未被配置为电耦接到该脉冲电场能量源，该至少一个无源电极被配置为无源地扩展或集中由该多个有源电极生成的电场。

Description

具有增强的场智能电极的脉冲场消融导管

技术领域

本技术整体涉及脉冲电场(PEF)消融以及使用无源电极来扩展电场。

背景技术

脉冲电场(PEF)消融或脉冲场消融(PFA)是一种消融形式，其中从一个或多个电极递送高压脉冲以引起靶组织的电穿孔。在典型的应用中，将具有与PEF发生器连通的多个电极的导管推进到接近要被消融的组织的位置。高电压脉冲以双极或单极方式递送，这导致产生对靶组织造成电穿孔的电场。

PEF和PFA通常似乎能够选择性地靶向例如心肌细胞，同时攻击侧支组织。这种治疗形式似乎通过不改变气孔蛋白、不需要敏感结构来提高安全性、并且不牺牲心肌细胞消融效率的机制来杀死细胞。许多参数可能会影响PEF或PFA结果，这些参数包括脉冲强度、波形、形状、脉冲数量以及电极构型和几何形状。

当电极数量增加时，使用脉冲场消融的治疗的复杂性增加，并且治疗的可靠性可能随着电极数量的增加而降低。在某些治疗中，希望增强电极在某些方向上的场强。例如，可能期望在正向方向上增加电极场强。然而，所产生的电场的大小和形状受限于电极相对于组织的大小和位置。必须小心地部署物理特性和电特性以平衡靶组织效应与附带的影响(包括温度升高、肌肉收缩、电弧和其他影响)。提高感测的灵敏度和特异性同时在递送期间维持特定表面积有助于治疗体内的某些组织。

发明内容

本公开的技术大体涉及脉冲电场消融，但包括通过在组织中实现期望水平的高渗透性而递送用于治疗和诊断目的的能量。在一个方面，本公开提供了一种医疗装置，该医疗装置包括细长主体，该细长主体具有近侧部分和远侧部分。多个有源电极耦接到该细长主体的远侧部分并且被配置为电耦接到脉冲电场能量源。至少一个无源电极被耦接到该细长主体或被放置在相对于靶向消融组织的另一位置中，并且未被配置为电耦接到脉冲电场能量源，该至少一个无源电极被配置为无源地扩展或集中由该多个有源电极生成的电场。

在该实施方案的一个方面中，该至少一个无源电极与该多个有源电极轴向对准。

在该实施方案的一个方面中，该至少一个无源电极是以可滑动方式接收在该细长主体的一部分内并且从该细长主体的远侧端部向远侧延伸的导丝。

在该实施方案的一个方面中，该至少一个无源电极是从该细长主体的远侧部分的远侧端部延伸的螺旋线。

在该实施方案的一个方面中，该多个有源部分由设置在该细长主体上的绝缘体分隔，并且其中该至少一个无源电极设置在绝缘体上。

在该实施方案的一个方面中，该多个有源电极由钽、氧化钽或钽合金构成。

在该实施方案的一个方面中，该多个有源电极至少包括一部分氧化钽层。

在该实施方案的一个方面中，该多个有源电极设置在一对至少一个无源电极之间。

在该实施方案的一个方面中，该至少一个无源电极由导电聚合物构成。

在该实施方案的一个方面中，该远侧部分包括球囊，并且其中该多个有源电极和该至少一个无源电极设置在该球囊的外表面上。

在一个方面，一种医疗系统包括发生器，该发生器被配置为生成脉冲电场(PEF)能量。医疗装置耦接到发生器，该医疗装置包括细长主体，该细长主体具有近侧部分和远侧部分。多个有源电极耦接到该细长主体的远侧部分并且被配置为电耦接到脉冲电场能量源。至少一个无源电极耦接到轴并且未被配置为电耦接到脉冲电场能量源，该至少一个无源电极被配置为无源地扩展或集中由该多个有源电极生成的电场。

在该实施方案的一个方面中，该至少一个无源电极与该多个有源电极轴向对准。

在该实施方案的一个方面中，该至少一个无源电极放置在独立的导管上。

在该实施方案的一个方面中，该至少一个无源电极是以可滑动方式接收在该细长主体的一部分内并且从该细长主体的远侧端部向远侧延伸的导丝。

在该实施方案的一个方面中，该至少一个无源电极是从该细长主体的远侧部分的远侧端部延伸的螺旋线。

在该实施方案的一个方面中，该多个有源部分中的每个有源部分都由设置在该细长主体上的绝缘体分隔，并且其中该至少一个无源电极设置在绝缘体上。

在该实施方案的一个方面中，该多个有源电极由钽、氧化钽或钽合金构成。

在该实施方案的一个方面中，该多个有源电极至少包括一部分氧化钽层。

在该实施方案的一个方面中，该至少一个无源电极由导电聚合物构成。

在该实施方案的一个方面中，该多个有源电极设置在一对至少一个无源电极之间。

在该实施方案的一个方面中，该至少一个无源电极放置在独立的导管上。

在一个方面中，一种医疗装置包括细长主体，该细长主体具有近侧部分和远侧部分。多个有源电极耦接到该细长主体的远侧部分并且被配置为电耦接到脉冲电场能量源，该多个电极由钽或钽合金构成。绝缘体设置在该多个有源电极中的相邻有源电极之间，该绝缘体由五氧化二钽构成。该多个无源电极耦接到该细长主体并且未被配置为电耦接到脉冲电场能量源，该多个无源电极被配置为无源地扩展或集中由该多个有源电极生成的电场。该多个无源电极中的一个无源电极设置在该绝缘体的外表面上。

本公开的一个或多个方面的细节在以下附图和说明书中示出。根据说明书和附图以及权利要求书，本公开中描述的技术的其他特征、目的和优点将显而易见。

附图说明

当结合附图考虑时，通过参考以下详细描述将更容易地获得对本发明及其伴随的优点和特征的更完整的理解，附图中：

图1是根据本申请的原理构造的示例性脉冲电场能量递送系统的系统视图；

图2是与图1所示的系统一起使用的医疗装置的示例性远端部分的侧视图；

图3是与图1所示的系统一起使用的医疗装置的示例性远侧部分的另一实施方案的侧视图；

图4是与图1所示的系统一起使用的医疗装置的示例性远侧部分的另一实施方案的侧视图，并且示出了由一个或多个无源电极产生的示例性电场；

图5是与图1所示的系统一起使用的医疗装置的示例性远侧部分的另一实施方案的侧视图；

图6是与图1所示的系统一起使用的医疗装置的示例性远侧部分的另一实施方案的侧视图；

图7是与图1所示的系统一起使用的医疗装置的示例性远侧部分的另一实施方案的侧视图；

图8是与图1所示的系统一起使用的医疗装置的示例性远侧部分的另一实施方案的侧视图；

图9是与图1所示的系统一起使用的医疗装置的示例性远侧部分的另一实施方案的侧视图，其中无源电极设置在有源电极之间；并且

图10是与图1所示的系统一起使用的医疗装置的示例性远侧部分的另一实施方案的侧视图，其中无源电极围绕有源电极的周边设置。

具体实施方式

应当理解，本文所公开的各个方面可以与说明书和附图中具体呈现的组合不同的组合进行组合。还应该理解，取决于示例，本文描述的过程或方法的任一者的某些动作或事件可以以不同的顺序执行，可以完全添加、合并或省略(例如，执行这些技术可能不需要所有描述的动作或事件)。另外，尽管为清楚起见，本公开的某些方面被描述为由单个模块或单元执行，但应当理解，本公开的技术可以通过与例如医疗装置相关联的单元或模块的组合来执行。

在一个或多个示例中，描述的技术可在硬件、软件、固件或它们的任何组合中实现。如果在软件中实施，则功能可作为一个或多个指令或代码存储在计算机可读介质上并且由基于硬件的处理单元执行。计算机可读介质可包括非暂时性计算机可读介质，其对应于有形介质，诸如数据存储介质(例如，RAM、ROM、EEPROM、闪存存储器，或可用于存储指令或数据结构形式的期望程序代码并且可由计算机访问的任何其他介质)。

指令可由一个或多个处理器执行，诸如一个或多个数字信号处理器(DSP)、通用微处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程逻辑阵列(FPGA)或其他等同的集成或离散逻辑电路。因此，如本文所用的术语“处理器”可指前述结构或适合于实施所描述的技术的任何其他物理结构中的任一种。另外，本技术可在一个或多个电路或逻辑元件中完全实施。

现在参考附图，其中相同的参考标号表示相同的元件，根据本发明的原理构造的医疗系统的实施方案在图1中示出，并且通常表示为“10”。系统10通常包括医疗装置12，该医疗装置可以直接耦接到包括能量控制、递送和监测系统的能量供应部(例如，脉冲场消融发生器14)，或者通过导管电极分配系统(“导管电极系统”或“CEDS”)16间接耦接。

能量供应部14可以包括能量控制、递送和监测系统。能量供应部14可以位于具有处理电路20的控制器18内或与该控制器电连通，该处理电路还可以包括一个或多个其他系统部件(诸如一个或多个显示器22、CEDS16、控制器18、有源电极24、无源电极26等)或与其电连通。这样的处理电路20可以包括基于在每个电极24、26上测量的电位的测量结果或者通过与由导航系统跟踪的一个或多个电磁元件的相对接近度来跟踪每个电极24、26在三维空间中的位置的功能。为了简单起见，除了医疗装置之外的所有系统部件都可以统称为控制器18的一部分。

控制器18可以是与发生器14连通的远程控制器，用于操作和控制发生器14的各种功能，并且进一步与被配置为测量和记录电描记图的多个表面电极28连通。医疗装置12通常可包括用于医疗装置12与治疗部位之间的能量、治疗和/或调查交互的一个或多个诊断或治疗区域。

治疗区域可以递送例如足以可逆地或不可逆地对组织区域进行电穿孔的脉冲电场(PEF)能量或在治疗区域附近的射频(RF)能量。控制器18可以是包括被配置为操作和控制系统10的各种功能的处理电路20的远程控制器。替代地，在一些构型中，处理电路20可以包括处理器30和存储器32。

具体地，除了或代替处理器(诸如中央处理单元)和存储器，处理电路20可以包括用于处理和/或控制的集成电路，例如，适于执行指令的一个或多个处理器和/或处理器内核和/或FPGA(现场可编程门阵列)和/或ASIC(专用集成电路)。处理器30可以被配置为访问(例如，写入和/或读取)存储器32，该存储器可以包括任何种类的易失性和/或非易失性存储器，例如，高速缓存和/或缓冲存储器和/或RAM(随机存取存储器)和/或ROM(只读存储器)和/或光学存储器和/或EPROM(可擦除可编程只读存储器)。

处理电路20可以被配置为控制本文描述的方法和/或过程中的任一者，并且/或者致使此类方法和/或过程例如由控制器18执行。处理器30对应于用于执行本文描述的功能的一个或多个处理器30。存储器32被配置为存储数据、编程软件代码和/或本文中所描述的其他信息。在一些实施方案中，软件可以包括指令，这些指令在由处理器30和/或处理电路20执行时致使处理器30和/或处理电路20执行本文相对于控制器18描述的过程。例如，控制器18的处理电路20可以被配置为执行本文描述的(诸如相对于本文更详细描述的方法和系统)一个或多个功能。

医疗装置12可以包括可穿过患者的脉管系统和/或可定位成接近待诊断或治疗的组织区域的细长主体或导管34，诸如导管、护套或血管内导引器。细长主体、轴或导管34可以限定近侧部分36和远侧部分38，并且可以还包括设置在细长主体34内的一个或多个管腔，由此在细长主体34的近侧部分36与细长主体34的远侧部分38之间提供机械、电气和/或流体连通。远侧部分38通常可以限定医疗装置12的一个或多个治疗区域，该一个或多个治疗区域可操作以监测、诊断和/或治疗患者的一部分。治疗区域可具有多种配置以促进此类操作。在纯双极脉冲场递送的情况下，远侧部分38包括形成用于能量递送的双极配置的电极。多个有源电极24可以以双极方式在电极24的选择之间传递或用作一个极，而包含一个或多个电极(未示出)的第二装置将被放置成用作双极配置的相对极。替代地，电极24可以被布置为在多个电极24与多个表面电极28之间递送单极能量递送。

如图1所示，医疗装置12可以具有带有多个电极24的线性配置。例如，远侧部分38可以包括沿着公共纵向轴线40线性设置的六个电极24。替代地，远侧部分38可以包括电极载体臂或花键，该电极载体臂或花键可在线性配置与膨胀配置之间转变，其中载体臂或花键具有弓形或基本上圆形配置。载体臂或花键可以包括被配置为递送脉冲场能量的多个有源电极24。另外，载体臂或花键可以具有至少一个无源电极26。此外，当处于膨胀构型时，载体臂可以位于基本上正交于细长主体34的纵向轴线的平面中。该膨胀载体臂的平面取向可促进容易地将多个有源电极24放置成与目标组织接触。在又另一种构型中，远侧部分可以包括具有多个电极24的球囊，该多个电极设置在球囊的外表面上并且被配置为递送脉冲场能量。

现在参照图1至图8，在一些构型中，至少一个无源电极26直接或间接地耦接或以其他方式接合到细长主体34。该至少一个无源电极26是不耦接到导体的导电元件，该导体耦接到发生器14。即，该至少一个无源电极26不独立地配置为递送PEF能量。相反，该至少一个无源电极26被配置为延伸或聚集由多个有源电极24递送的PEF能量以产生特定的消融图案。例如，根据本公开的方面，该至少一个无源电极26可以被配置为当有源电极24将能量递送到组织时集中能量的递送。当电极是有源电极24时，电流可以被供应到电极，并且当电极是无源电极26时，电流可以从电极被带走到另一接地位置。递送到有源电极24的能量可以从有源电极24流过组织，然后到达无源电极26，以提供更集中的能量递送区域。

例如，如果当能量被递送到有源电极24时无源电极26围绕一个有源电极24，则能量递送模式可以更集中在特定组织上的特定位置。另外，取决于有源电极24和无源电极26的放置，如果在一个位置中存在多个有源电极24使得能量递送可以更具扩散性并且扩展到更大的组织区域，则到达有源电极24的能量递送可以在更大距离上扩展到更大的组织区域以提供对组织的治疗。

例如，多个有源电极24可以仅具有靠近多个有源电极24的一个或两个无源电极24，并且这种类型的构型可以帮助将能量的递送扩展到更大更具扩散性的组织区域。在一些示例中，使用无源电极26可以将能量递送扩展到集中的区域组织。具有在细长主体34上以不同构型组织/布置无源电极26和有源电极24的能力可以提供对靶向组织治疗成本有效的方式，这是使用无源电极26和有源电极24的不同组织的特定方式。

在图2至图5中以线性形式示出的无源和有源电极构型也可以用在载体臂或花键上。例如，如图2所示，至少一个无源电极26是以可滑动方式接收在细长主体34的一部分内并且从细长主体34的远侧端部44向远侧延伸的导丝42。导丝42从细长主体34的远侧端部44延伸的距离改变了电场。即，导丝42通过在有源电极24与导丝42之间产生电通路来延伸由多个有源电极24产生的PEF。更具体地说，作为无源电极26的导线的较高导电率产生电场的局部优先通路，从而在施加于有源电极24之间的PEF能量的存在下使电场集中在无源电极26周围。

为了更直观地表达，因为存在由无源电极26呈现的更多导电路径，所以更多场选择穿过该空间，这增加了该元件周围的场强，从而将电场集中在相对于无源电极24的位置更靠近无源电极26的区域中。有源电极24和/或无源电极26可以固定到远侧部分38，并且远侧部分38可以由包括聚醚嵌段酰胺的非导电材料制成。有源电极24和/或无源电极26可以被胶合、型锻或以其他方式固定到远侧部分38。

在图2所示的构型中，导丝42与有源电极24轴向对准并且沿着公共纵向轴线40延伸。导丝42可以从细长主体34的远侧端部44延伸出来，这取决于所递送的特定治疗以及所治疗组织的大小、类型和形状。在一些实施方案中，导丝42可以固定到近侧部分36，并且近侧部分36可以包括手柄或另一类型的夹持元件。导丝42可以在近端部分36和细长主体34中，并且导丝42可以延伸穿过与细长主体34的远侧部分38连通的至少一个或多个管腔到达细长主体34的远侧部分38。导丝42可以位于管腔内并且与近侧部分36和远侧部分38连通，使得导丝42可以从近侧部分36延伸到远侧部分38。另外，在一些实施方案中，导丝可以从细长主体34的远侧端部44延伸。

当从远侧端部44向外延伸时，导丝42还可以在各种不同方向(诸如上、下、左和右)上移动。包括例如手柄或其他夹持元件的近端部分36可以被移动以允许导丝42的前进、导丝42在医疗装置12内的缩回、以及在各种不同方向上移动导丝42。近端部分36可以包括各种按钮和不同的运动机构，以允许导丝42在不同方向上移动。任选地，导丝42的一部分可以是导电的，这意味着导丝42的一部分可以传导能量，并且滑块、杠杆、刻度盘或其他机构可以是近侧部分36(诸如手柄)的一部分，以允许控制包括导丝42的医疗装置12的各个部分。

导丝42的至少一部分也可以由非导电材料构成，并且辅助工具/医疗装置也可以与导丝42集成或与其一起使用。另外，导丝42可以具有至少一个有源电极24，并且当导丝42可以传导能量时，导丝42可以与CEDS16或另一能量供应部连通以将能量递送到有源电极24或递送到作为导丝42的一部分的其他导电部分。

现在参照图3，在另一种构型中，至少一个无源电极26是从细长主体34的远侧端部延伸的螺旋导体46，诸如导线。如图3所示，可以紧密地缠绕或更松散地缠绕螺旋导体46，并且不同绕组的数量以及螺旋导体46的紧密或松散缠绕程度可以取决于正被递送治疗的位置以及正被治疗的组织类型。在一种配置中，螺旋导体46固定在细长主体34的远侧端部44处并且从远侧端部44向外延伸。螺旋导体46可以在其被固定在细长主体的远侧端部处被更紧密地缠绕，并且螺旋结构的绕组可以随着螺旋导体46从尖端向外延伸而变宽，并且尖端可以具有锚定部分。这种形状允许螺旋导体46插入到组织中，并且尖端可以锚固在组织内，使得远侧部分38可以用于将治疗递送到特定组织。

螺旋导体46可以是各种不同的形状和尺寸，这取决于被递送的特定治疗以及被治疗的组织的大小、类型和形状。当从远侧端部44向外延伸时，螺旋导体46也可以在各种不同方向(诸如上、下、左和右)上移动。在其他构型中，螺旋导体46以可滑动方式设置在细长主体34的一部分内，并且可以从细长主体34的远侧端部44前进和缩回。除了所施加的PEF能量的集中之外，螺旋导体46的螺旋形状还允许对目标组织的潜在有源固定。在示例性螺旋导体46被更松散地缠绕并且具有与更紧密缠绕的螺旋导体46相同的突出距离、半径和规格的情况下，更紧密缠绕的螺旋导体46可以在类似体积中提供螺旋导体46的更大表面积，这可以改变表面处的电流密度。另外，调节螺旋导体46的紧密或松散缠绕程度也可以允许涉及不同组织的不同治疗。

还应当理解，螺旋导体46还可以根据递送到组织的治疗的类型从无源电极26过渡到有源电极24。根据螺旋导体46是有源电极24还是无源电极26，使螺旋导体46作为有源电极24或无源电极26可以将能量递送集中在特定组织上或将能量递送模式扩展到更大的组织区域。例如，如果螺旋导体46是无源电极26并且至少一个有源电极24设置在螺旋导体46附近，则能量的递送可以更集中在特定组织上，而不是提供更多地扩展和扩散的能量递送。替代地，如果螺旋导体46是有源电极24并且被另外的有源电极24围绕，则能量递送可以被更多地扩展和扩散，从而冲击更大量的组织。

现在参照图4，设置在有源电极24之间的可以是绕细长主体34的一部分设置的绝缘体48。绝缘体48可以是例如五氧化二钽或其他绝缘材料，其阻止低电压脉冲的递送但允许高电压脉冲或聚合材料。可以是环形电极或导电涂层(例如，钽、氧化钽或导电聚合物的涂层)的至少一个无源电极26可以设置在绝缘体48的外表面上以产生特定的消融图案。绝缘体48的尺寸和形状可以根据递送到组织的治疗的类型产生不同的消融图案。

在图4所示的构型中，一对至少一个无源电极26设置在最远侧有源电极24的远侧，并且一对至少一个无源电极26设置在最近侧有源电极24的相对的两侧上。电场的取向将取决于绝缘体48的设置位置以及无源电极26和有源电极24沿着细长主体34的放置位置。此外，电场的取向可以根据有源电极24和无源电极26的大小以及任何绝缘体48的大小而不同。电场的递送可以针对患者和递送至组织的治疗的类型而定制。绝缘体48可以帮助放大正被递送到组织的治疗场。取决于绝缘体48相对于有源电极24和无源电极26的放置，当能量被递送到有源电极24时，可以集中或扩展电场。例如，如果有源电极24被绝缘体48围绕，则能量的递送可以更集中在离散的组织区域上，这是因为绝缘体48可以抑制能量被扩散地递送的程度。替代地，如果有源电极24没有被绝缘体48围绕，则能量的递送可以扩展到更大的组织区域，这是因为能量的递送没有受到抑制。

现在参照图5，在另一种构型中，有源电极24和无源电极26可以是可互换的。有源电极24和无源电极26可以以不同的组合和不同的位置设置在细长主体34的一部分上。绝缘体48也可以围绕细长主体34的一部分设置。有源电极24的位置、无源电极26的位置和绝缘体48的位置可以取决于哪种类型的电场对于递送到组织的特定治疗将是优选的。此外，有源电极24和无源电极26都被独立地配置为接通和断开，以进一步定制电场和组织的治疗。例如，如果对于特定治疗期望更靶向的治疗，则有源电极24可以被无源电极26和/或绝缘体48围绕以将能量的递送集中到特定组织区域。替代地，细长主体34可以具有彼此靠近的多个有源电极24，而没有无源电极26和/或绝缘体48，并且这可以将能量的递送扩展到更大的组织区域。

现在参照图6，在另一种构型中，有源电极24由钽或钽合金构成并且基本上用如标记为“24a”的氧化钽(即，五氧化二钽)涂覆、阳极化或以其他方式分层。例如，在一种构型中，有源电极24的表面的约90％用氧化钽阳极化或分层以减少远场电描记图。替代地，在另一种构型中，仅约10％至15％的有源电极24的表面用氧化钽阳极化或分层以减少远场电描记图。使有源电极24至少部分地由钽或钽合金构成并且基本上用氧化钽(即，五氧化二钽)涂覆、阳极化或以其他方式分层可以防止或最小化低频或直流电压收集，这是因为氧化物通常允许大部分高频电流通过。

使有源电极24至少部分地由钽或钽合金构成并且基本上用氧化钽涂覆、阳极化或以其他方式分层可以帮助将高频电流的递送集中到组织。另外，在另一种构型中，每个电极都可以具有至少两个侧面，并且每个有源电极24的每个侧面的大约10％可以不被氧化并且因此将被暴露。有源电极24的每个侧面的另外90％将在每个侧面的中心被氧化。

具有这种类型的构型可以实现改进的远场信号抑制，同时仍然允许大表面区域用于能量的递送。在此类构型中，有源电极24的暴露的非阳极化区域可以用于感测和映射，并且阳极化部分将被包括用于PEF能量的递送。在这种特定构型中，有源电极24的非阳极化部分设置在每个电极24的远侧端部，使得有源电极24之一的非阳极化部分与相邻电极24的阳极化部分相邻。

在图6所示的构型中，在一对至少一个无源电极26之间设置有有源电极24。此外，每个有源电极24都可以在细长主体34上间隔开，使得如图6所示，每个有源电极24彼此间隔开并且由细长主体34的一部分隔开。存在于每个有源电极24中的氧化物可以限制能量的低频传输，但是在向有源电极24递送能量期间，高频能量递送可以在有源电极24之间自由地通过。有源电极24可以由细长主体34的相等大小的部分间隔开，或者这些有源电极可以由细长主体34的不同大小的部分间隔开。

如图6所示，有源电极24由细长主体34的相等大小部分间隔开，并且无源电极26通过细长主体34的相等大小部分与有源电极24间隔开。无源电极26可以替代地为无动力电极，这些无功电极定位在有动力或有源电极24之间或附近。例如，如果给一系列电极中的每隔一个电极通电，使得每隔一个电极是通电的有源电极24，并且有源且通电的电极24之间的电极是无源且不通电的，则这样可以允许电场分布的无源扩展。

这种类型的通电模式可以用于限制来自紧密间隔的有源电极24的过量电流，如果具有此类紧密间隔和大的总电极表面区域的所有的有源电极24以相反的极性被通电的话。相应地，在向电极24、26递送能量期间，一些能量递送可以通过使特定有源电极24无动力来完成，使得一些有源电极24变为无源的。该能量递送之后可以是接收能量递送的一个或多个交替的电极组24/26，而其他电极不接收能量递送。将这种类型的能量递送到有源电极24和无源电极26可以允许组织暴露于高电场梯度的更均匀且分布更好的范围。

在图7所示的构型中，相邻电极24的暴露部分定位成彼此相邻以用于双极感测。这允许例如在靶向心肌细胞时更局部地测量EGM活性。有源电极24被示出为设置在一对该至少一个无源电极26之间。有源电极24的非阳极化部分位于每个有源电极24的交替的远侧端部和近侧端部上，使得每个有源电极24的每个非阳极化部分紧邻每个有源电极24的另一个非阳极化部分定位，并且每个有源电极24由细长主体34的一部分隔开。在位于图7中的两个中心电极24中的两个有源电极24中，有源电极24的阳极化部分也彼此紧邻地定位。如图7所示，细长主体34的每个部分具有相同的大小，使得每个有源电极24之间的间隔是相同的。然而，将有源电极24隔开的细长主体34的每个部分的大小可以根据被递送的治疗的类型以及正被使用治疗的组织的类型而不同地确定大小。

在图8所示的构型中，有源电极24的大约90％暴露并且仅大约10％涂覆有氧化钽。替代地，有源电极24的25％可以涂覆有氧化钽并且75％暴露。此类配置减少了边缘效应，即，由于增加的电流而在电极的边缘处过热。而且，这些构型可以帮助减小电极边缘处的电流集中，这种电流集中可能导致例如气泡形成。通过减少能够通过低频信号的电极的量，使用该构型也可以经历远场信号的减少。有源电极24被示出为设置在一对该至少一个无源电极26之间。如图8中的有源电极24所示，每个有源电极24的远侧端部和近侧端部都涂覆有氧化钽，而每个电极的中心部分暴露。涂覆有氧化钽的每个有源电极24的远侧端部和远侧端部接近其他有源电极24之一的另一远侧端部或近侧端部。另外，每个有源电极都由细长主体34的一部分间隔开。每个有源电极24的中心部分都是暴露的电极并且未被氧化钽覆盖。

现在参考图9和图10，设置在细长主体34的远侧端部44处的可以是可膨胀构件50，例如气囊。设置在气囊50的外表面上的有源电极24可以是任何数量和任何形状或大小。例如，如图9所示，有源电极24限定基本上泪滴形状。有源电极24可以围绕可膨胀构件50的整个圆周设置或者仅围绕可膨胀构件50的一部分设置。如图9所示，可见存在七个有源电极24，但是应当理解，在可膨胀元件50上可以存在更多或更少的有源电极24。有源电极24的大小、形状和取向可以取决于正在递送什么类型的治疗、正在递送治疗的位置、以及正在递送治疗的区域的大小。可膨胀构件50可以具有远侧端部52和与远侧端部52相对的近侧端部54。近侧端部54可以固定到细长主体34，并且细长主体34可以从近侧端部54经过可膨胀构件50延伸到远侧端部52，或者细长主体34远侧端部44可以固定到可膨胀构件50的近侧端部54。

在一种构型中，如图9所示，至少一个无源电极26设置在两个相邻的有源电极24之间或靠近有源电极24。如图9所示，存在六个可见的无源电极26，但是应当理解，在可膨胀元件50上可以存在更多或更少的无源电极26。无源电极26可以位于可膨胀构件50的整个圆周上。

现在参考图10，在可膨胀元件50上存在有源电极24。在图10中，存在七个可见的有源电极24，但是在可膨胀元件50上可以存在更多或更少的有源电极24。在所示的构型中，每个有源电极24的周界都可以全部或部分地用氧化钽阳极化以减轻边缘效应。使周边阳极化可以降低导电性。例如，每个有源电极24的整个周界都可以被阳极化，或者每个有源电极24的周界的仅一部分可以被阳极化。替代地，某些有源电极24可以使其整个周界或仅使其周界的一部分被阳极化，而其他有源电极24可以不具有任何阳极化。具有这些不同类型和模式的阳极化允许不同的处理模式。

另外，在如图9所示的构型中，串联中的每隔一个有源电极24可以被通电，使得每隔一个电极是通电的有源电极24，并且这些有源且通电的电极24之间的电极是不通电的无源电极24。这种类型的能量递送模式允许电场分布的无源扩展并且还可以用于限制来自紧密间隔的有源电极24的过量电流流动(如果具有此类紧密间隔和大的总电极表面区域的所有的有源电极24以相反的极性被通电的话)。在向有源电极24递送能量期间，一些能量递送可以通过使特定有源电极24不通电以使得有源电极24变为无源的来完成。该能量递送之后可以是接收能量递送的一个或多个交替的有源电极组24，而其他有源电极不接收能量递送。具有这种类型的能量递送可以允许组织暴露于高电场梯度的更均匀且更好地分布的范围。

在以下条款中描述了本公开的某些方面。

条款1：一种医疗系统，包括：发生器，该发生器被配置为生成脉冲电场(PEF)能量；和耦接到该发生器的医疗装置，该医疗装置包括：细长主体，该细长主体具有近侧部分和远侧部分；多个有源电极，该多个有源电极耦接到该细长主体的远侧部分并且被配置为电耦接到该脉冲电场能量源；和至少一个无源电极，该至少一个无源电极耦接到该细长主体并且未被配置为电耦接到该脉冲电场能量源，该至少一个无源电极被配置为无源地扩展或集中由该多个有源电极生成的电场。

条款2：根据条款1所述的系统，其中该至少一个无源电极与该多个有源电极轴向对准。

条款3：根据条款1或2所述的系统，其中该细长主体还包括远侧端部，该至少一个无源电极是以可滑动方式接收在该细长主体的一部分内并且从该细长主体的远侧端部向远侧延伸的导丝。

条款4：根据条款1至3中任一项所述的系统，其中该至少一个无源电极是从该细长主体的该远侧部分的远侧端部延伸的螺旋线。

条款5：根据条款1至4中任一项所述的系统，其中该多个有源电极中的每个有源电极都由设置在该细长主体上的绝缘体分隔，并且其中该至少一个无源电极设置在该绝缘体上。

条款6：根据条款1至5中任一项所述的系统，其中该多个有源电极由钽或钽合金构成。

条款7：根据条款6所述的系统，其中该多个有源电极至少包括一部分氧化物层。

条款8：根据条款1至7中任一项所述的系统，其中该至少一个无源电极由导电聚合物构成。

条款9：根据条款8所述的系统，其中该多个有源电极设置在一对该至少一个无源电极之间。

条款10：一种医疗装置，包括：细长主体，该细长主体具有近侧部分和远侧部分；多个有源电极，该多个有源电极耦接到该细长主体的远侧部分并且被配置为电耦接到脉冲电场能量源，该多个有源电极由钽或钽合金构成；绝缘体，该绝缘体设置在该多个有源电极中的相邻有源电极之间，该绝缘体由氧化钽构成；多个无源电极，该多个无源电极耦接到该细长主体并且未被配置为电耦接到该脉冲电场能量源，该多个无源电极被配置为无源地扩展或集中由该多个有源电极生成的电场；并且该多个无源电极中的一个无源电极设置在该绝缘体的外表面上。

本领域的技术人员应当理解，本发明不限于上面具体示出和描述的内容。此外，除非上文有相反的说明，否则应当注意，所有附图都不是按比例绘制的。在不脱离本发明的范围和精神的情况下，根据上述教导，多种修改和变化是可能的，本发明的范围和精神仅由所附权利要求限定。

Claims (10)

1.一种医疗装置，包括：

细长主体，所述细长主体具有近侧部分和远侧部分；

多个有源电极，所述多个有源电极耦接到所述细长主体的所述远侧部分并且被配置为电耦接到脉冲电场能量源；和

至少一个无源电极，所述至少一个无源电极耦接到所述细长主体并且未被配置为电耦接到所述脉冲电场能量源，所述至少一个无源电极被配置为无源地扩展或集中由所述多个有源电极生成的电场。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述至少一个无源电极与所述多个有源电极轴向对准。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其中所述细长主体还包括远侧端部，所述至少一个无源电极是以可滑动方式接收在所述细长主体的一部分内并且从所述细长主体的所述远侧端部向远侧延伸的导丝。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其中所述至少一个无源电极是从所述细长主体的所述远侧部分的远侧端部延伸的螺旋线。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其中所述多个有源电极中的每个有源电极都由设置在所述细长主体上的绝缘体分隔，并且其中所述至少一个无源电极设置在所述绝缘体上。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其中所述多个有源电极中的至少一个有源电极由钽或钽合金构成。

7.根据权利要求6所述的装置，其中所述多个有源电极包括具有氧化物层的表面的至少一部分。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的装置，其中所述多个有源电极设置在一对所述至少一个无源电极之间。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的装置，其中所述至少一个无源电极由导电聚合物构成。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的装置，其中所述细长主体的所述远侧部分包括球囊，并且其中所述多个有源电极和所述至少一个无源电极设置在所述球囊的外表面上。