CN117279585A - 用于组织的脉冲电场治疗的装置、系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本文描述的是用于向组织施加脉冲或调制电场的装置、系统和方法。在一些变型中，一种治疗方法可以包括将脉冲电场装置推进到患者的体腔中。脉冲电场装置可以包括细长体和联接到细长体的可扩张构件。可扩张构件可以包括电极阵列。可以向该电极阵列递送脉冲波形以生成脉冲或调制电场，从而治疗组织。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2021年4月20日提交的美国临时申请第63/177,290号的权益，该申请的内容据此全文以引用方式并入。
技术领域
本文的装置、系统和方法涉及向组织施加脉冲电场以治疗慢性疾病，包括但不限于糖尿病。
背景技术
糖尿病是一种普遍的病症，影响着全世界数百万人。仅在美国，估计就有超过2000万人患有这种病症。糖尿病每年的直接和间接医疗费用高达数千亿美元。取决于类型(1型、2型等)，糖尿病可能与一种或多种症状有关，例如疲劳、视力模糊和无法解释的体重减轻，并且可能进一步与一种或多种并发症有关，例如低血糖症、高血糖、酮症酸中毒、神经病和肾病。
已经提出通过十二指肠表面重修来治疗肥胖和糖尿病等慢性疾病。例如，从离胃最近的大肠部分去除大部分粘膜细胞可以使恢复的粘膜层再生，从而恢复健康(非糖尿病)信号传导。将热能量施加到十二指肠的常规治疗有过度加热的风险，因此会损坏比期望更多的十二指肠层(例如肌层)，和/或必须补偿这种过度的热量加热。相反，传统的解决方案可能会产生不完整和/或不均匀的治疗。因此，可能需要用于治疗十二指肠组织的另外的系统、装置和方法。
发明内容
本文描述的是用于向组织施加脉冲或调制电场的装置、系统和方法。例如，这些系统、装置和方法可以治疗患者的十二指肠组织以治疗糖尿病。在一些变型中，一种治疗糖尿病的方法可以包括将脉冲电场装置推进到患者的十二指肠中，该脉冲电场装置包括细长主体和联接到细长主体的可扩张构件。可扩张构件可以包括电极阵列。可以将脉冲波形递送到电极阵列以产生脉冲或调制电场，从而治疗十二指肠。脉冲波形可以包括在约50kHz与约950kHz之间的频率、电极阵列处在约400V与约600V之间的驱动电压以及来自电极阵列、每平方厘米组织在约36A与约48A之间的穿过组织的电流。
在一些变型中，频率可以在约300kHz与约400kHz之间。在一些变型中，组织处的脉冲或调制电场可以在约2000V/cm与约3000V/cm之间。在一些变型中，驱动电压(例如，在电极阵列处测量的电压)可以在约440V与约550V之间。在一些变型中，脉冲波形可以包括成在约8个与约13个之间的组的一组约50个脉冲，其中每个组之间的延迟在约4秒与约10秒之间。
在一些变型中，该方法可以包括在递送脉冲波形期间使用温度传感器在约37℃与约45℃之间测量组织的温度。在一些变型中，该方法可以包括在递送脉冲波形之前将组织的温度增加到约41℃。
在一些变型中，脉冲或调制电场可以是在约0.25mm与约0.75mm之间的第一压缩组织深度处的治疗电场。在一些变型中，脉冲或调制电场可以是在约0.50mm与约1.5mm之间的第一未压缩组织深度处的治疗电场。
在一些变型中，该方法可以包括基于所测量的温度来调制脉冲波形递送。在一些变型中，调制脉冲波形递送可以包括抑制脉冲波形的递送。
在一些变型中，该方法可以包括在约10mmHg与约200mmHg之间的压力下将组织抽吸到可扩张构件。在一些变型中，脉冲或调制电场可以是治疗细胞但留下完整组织支架的治疗电场。在一些变型中，脉冲波形可以包括在约0.5μs与约4μs之间的脉冲宽度。
在一些变型中，该方法可以包括使用基准发生器在组织上生成视觉标记。在一些变型中，该方法可以包括使视觉标记可视化。在一些变型中，经治疗的十二指肠在约30天后可能在组织学上与天然组织无法区分。
本文还描述了一种治疗糖尿病的方法，该方法包括：将脉冲电场装置推进到患者的胃中，该脉冲电场装置包括细长主体和联接到细长主体的可扩张构件，其中可扩张构件包括电极阵列；以及向电极阵列递送脉冲波形以生成脉冲或调制电场，从而治疗胃，其中脉冲波形包括在约50kHz与约950kHz之间的频率、电极阵列处在约400V与约600V之间的驱动电压，并且脉冲波形从电极阵列产生每平方厘米组织在约36A与约48A之间的穿过组织的电流。
附图说明
本专利或申请文件含有至少一张彩色附图。根据请求并支付必要的费用后，专利局将提供带有彩色附图的本专利或专利申请公开案的副本。
图1A是胃肠道的横截面图，显示了各种解剖结构。
图1B是十二指肠的横截面图。
图2A-2C是小肠的一部分的横截面示意图。
图3A是十二指肠的横截面图像。图3B-3F是各种十二指肠组织的详细横截面图像。
图4是脉冲电场系统的说明性变型的框图。
图5A是处于压缩构型的脉冲电场装置的说明性变型的透视图。图5B是处于扩张构型的脉冲电场装置的说明性变型的透视图。图5C是图5A所示的脉冲电场装置的详细透视图。图5D是图5B所示的脉冲电场装置的详细透视图。
图6A是处于卷绕构型的可扩张构件的说明性变型的透视图。图6B是处于展开构型的可扩张构件的说明性变型的透视图。
图7A是处于展开构型的可扩张构件的说明性变型的横截面透视图。图7B是图7A所示的可扩张构件的详细截面透视图。
图8A是处于卷绕构型的脉冲电场装置的说明性变型的透视图。图8B是可视化装置和图8A所示的脉冲电场装置处于部分展开构型的说明性变型的透视图。图8C是可视化装置和图8B所示的脉冲电场装置处于展开构型的说明性变型的透视图。
图9A是处于卷绕构型的脉冲电场装置的说明性变型的透视图。图9B是可视化装置和图9A所示的脉冲电场装置处于展开构型的说明性变型的透视图。
图10A是处于卷绕构型的脉冲电场装置的说明性变型的透视图。图10B是图10A所示的脉冲电场装置的详细透视图。图10C和10D是展开构型的脉冲电场装置的说明性变型的透视图。图10E是图10D所示的脉冲电场装置的详细透视图。
图11是处于部分展开构型的可视化装置和脉冲电场装置的说明性变型的透视图。
图12A是脉冲电场装置的说明性变型的透视图。图12B是图12A所示的脉冲电场装置的横截面侧视图。图12C是图12A所示的脉冲电场装置的详细剖面透视图。
图13A是可扩张构件的说明性变型的透视图。图13B是图13A所示的可扩张构件处于展开构型的平面图。图13C是处于卷绕构型的可扩张构件和齿轮的说明性变型的横截面图。
图14A是脉冲电场装置和可视化装置的说明性变型的透视图。图14B是图14A所示的脉冲电场装置和可视化装置的剖面透视图。
图15A和15B是脉冲电场装置和可视化装置的说明性变型的剖面透视图。
图16是脉冲电场装置和可视化装置的说明性变型的透视图。
图17是脉冲电场装置和可视化装置的说明性变型的透视图。
图18是脉冲电场装置和可视化装置的说明性变型的透视图。
图19是脉冲电场装置和可视化装置的说明性变型的透视图。
图20是脉冲电场装置和可视化装置的说明性变型的透视图。
图21是脉冲电场装置和可视化装置的说明性变型的透视图。
图22是脉冲电场装置和可视化装置的说明性变型的透视图。
图23是脉冲电场装置和可视化装置的说明性变型的透视图。
图24是脉冲电场装置和可视化装置的说明性变型的透视图。
图25是脉冲电场装置和可视化装置的说明性变型的透视图。
图26是脉冲电场装置和可视化装置的说明性变型的透视图。
图27是脉冲电场装置和可视化装置的说明性变型的透视图。
图28A是脉冲电场装置的可扩张构件和可视化装置的说明性变型的透视图。图28B-28E是图28A所示的脉冲电场装置和可视化装置的透视图。
图29A是脉冲电场装置和可视化装置的说明性变型的透视图。图29B是从图29A所示的可视化装置分离的脉冲电场装置的透视图。
图30A是脉冲电场装置的说明性变型的透视图。图30B是在组织内腔中的图30A所示的脉冲电场装置的透视图。
图31是脉冲电场装置的说明性变型的透视图。
图32是脉冲电场装置的说明性变型的透视图。图33A是脉冲电场装置的说明性变型的侧视图。图33B是图33A所示的脉冲电场装置的透视图。
图34A是电极阵列的说明性变型的透视图。图34B是图34A中所示的电极阵列的截面侧视图。图34C是处于展开构型的电极阵列的说明性变型的透视图。
图35是电极阵列的说明性变型的电场强度图。
图36是常规电极阵列的电场强度图。
图37是电极阵列和压花模具的说明性变型的示意性截面图。
图38是包括组织接触层的电极阵列的说明性变型的示意性截面图。
图39是包括组织接触层的电极阵列的说明性变型的示意性截面绘图。
图40是电极阵列的说明性变型的示意性横截面侧视图。
图41A-41D是说明性电极阵列配置的电场强度图。
图42是电极阵列的说明性变型的电场强度图。
图43是包括电极阵列的可扩张构件的说明性变型的透视图。
图44是包括电极阵列的可扩张构件的说明性变型的透视图。
图45A-45C是电极阵列的说明性变型的示意图。图45D是电极阵列的说明性变型的电场强度图的平面图。图45E是图45D中描绘的电极阵列的电场强度图的截面图。
图46A是电极阵列的坐标系的说明性变型的示意性透视图。图46B是对应于图46A所示电极阵列的电场强度图。
图47A是电极阵列的极性配置的说明性变型的示意性平面图。图47B是对应于图47A所示电极阵列的电场强度图。
图48是电极阵列的说明性变型的示意性平面图。
图49是脉冲电场装置的电极阵列的说明性变型的透视图。
图50是脉冲电场装置的电极阵列的说明性变型的透视图。
图51A-51B和51D是电极阵列、温度传感器阵列和基准生成器的说明性变型的示意性电路图。图51C是由基准生成器生成的视觉标记的图像。
图52A是电极阵列、温度传感器阵列和基准生成器的说明性变型的示意性电路图。图52B是图52A所示的电极阵列、温度传感器和基准生成器的示意电路图的详细视图。
图53是信号发生器的说明性变型的示意性电路框图。
图54是描述治疗糖尿病的方法的说明性变型的流程图。
图55A-55F是治疗糖尿病的方法的说明性变型的示意图。
图56A-56H是使用脉冲电场装置和可视化装置治疗糖尿病的方法的说明性变型的透视图。
图57是组织上的热标记的说明性变型的图像。
图58A-58E是使用脉冲电场装置和可视化装置在患者中的治疗过程的说明性变型的图像。
图59是电极阵列的说明性变型的图像。
图60是脉冲电场装置的说明性变型的图像。
图61A是脉冲电场装置和可视化装置的说明性变型的图像的透视图。图61B是图61A所示的脉冲电场装置和可视化装置的详细图像。
图62A是脉冲电场装置的说明性变型的图像。图62B是包括球囊的脉冲电场装置的说明性变型的图像。图62C是图62A所示的脉冲电场装置的透视图。
图63A是处于卷绕构型的脉冲电场装置的说明性变型的图像。图63B是处于展开构型的脉冲电场装置的说明性变型的图像。图63C是图63B所示的脉冲电场装置的透视图。
图64A是脉冲电场装置和可视化装置的说明性变型的图像。图64B是在组织内腔内处于展开构型的脉冲电场装置的说明性变型的图像。
图65是脉冲电场装置的说明性变型的图像。
图66是电极阵列的说明性变型的示意性电路图。
图67是电极阵列的说明性变型的图像。
图68是电极阵列的说明性变型的图像。
图69A是电极阵列的说明性变型的平面图。图69B和69C是图69A所示电极阵列的透视图。图69D是图69A所示的电极阵列的透视截面图。
图70是随时间比较脉冲电场治疗的电压输出与射频治疗的电压输出的电压图的说明性变型。
图71A是处于扩张十二指肠的扩张构型的脉冲电场装置的横截面图像。图71B是未扩张的十二指肠的横截面图像。图71C是未扩张的十二指肠的横截面图像。图71D是图71C中所示的未扩张十二指肠的详细横截面图像。图71E是扩张的十二指肠的横截面图像。图71F是图71E中描绘的扩张的十二指肠的详细横截面图像。
图72A和72B是治疗后约一天的十二指肠组织的详细横截面图像。
图73是治疗后约三天十二指肠组织的详细横截面图像。
图74A和74B是治疗后约七天的十二指肠组织的详细横截面图像。
图75是治疗后约十四天的十二指肠组织的详细横截面图像。
图76是处于展开构型的电极阵列的说明性变型的透视图。
图77是处于扩张构型的脉冲电场装置的说明性变型的透视图。
图78A是处于缩回或压缩构型的脉冲电场装置的说明性变型的图像。图78B是图78B中描绘的脉冲电场装置的展开或扩张电极阵列的详细图像。
图79A是处于压缩构型的脉冲电场装置的说明性变型的图像。图79B是处于扩张构型的脉冲电场装置的说明性变型的图像。图79C是在图79A和图79B中描绘的脉冲电场装置的展开电极阵列的详细图像。
图80A和80B是电极阵列的说明性变型的电场强度图。
图81A-81C是治疗糖尿病的方法的说明性变型的示意图。
图82A-82D是使用脉冲电场装置和可视化装置治疗糖尿病的方法的说明性变型的图像。
图83A和图83B是治疗组织的方法的说明性变型的组织温度、电压和电流随时间变化的曲线图。
图84是一组双绞线引线的横截面透视图。
图85是脉冲电场装置的电极阵列的说明性变型的透视图。
图86是治疗组织的方法的说明性变型的温度随时间变化的曲线图。
图87是治疗组织的方法的说明性变型的阻抗分布和温度分布的曲线图。
具体实施方式
本文描述用于治疗组织以解决慢性疾病的装置、系统和方法。例如，装置、系统和方法可以包括那些通过治疗患者的十二指肠组织来治疗糖尿病的装置、系统和方法。在一些变型中，十二指肠的治疗可以包括治疗十二指肠的至少约30％的粘膜衬里，而对粘膜下层、脉管系统和肌肉的创伤、损伤或疤痕形成最小。例如，可以使用脉冲电场(PEF)系统治疗十二指肠的粘膜层。
简要识别和描述相关的小肠解剖结构可能会有所帮助。图1A是患者(100)的胃肠道的横截面图。示出了通过食道(110)推进到胃(120)中的可视化装置(150)(例如，内窥镜)。胃(120)连接到十二指肠(130)。图1B是围绕胰(140)头部的十二指肠(130)的详细剖视图。十二指肠是“C”形中空连接管结构，其长度通常在约20cm和约35cm之间，直径在约20mm和约45mm之间。图2A-2C是包括粘膜(210)、粘膜下层(220)、外肌层(230)和浆膜(240)的小肠(200)层的横截面示意图。十二指肠的治疗可包括如本文所述对粘膜(210)进行表面重修。进入十二指肠可以通过推进本文所述的系统和装置通过食道、胃、幽门、下食道连接处、裂纹咽连接处和贯穿消化道长度的几个急性小半径弯曲中的一个或多个来进行。
简要讨论电穿孔和欧姆加热的作用可能会有所帮助。电穿孔是对活细胞施加电场以使相反电荷的离子在细胞膜的相对侧积累。通常，电穿孔需要跨细胞膜的电势差在大约0.5到大约1伏的量级和大约1到大约2毫秒量级的累积持续时间。电穿孔必然会产生欧姆加热，但文献中对此存在相当大的混淆，包括大量参考文献错误地断言存在非热电穿孔。例如，施加于具有离子电导率σic的细胞内流体的大小为E的外部均匀电场将生成电流密度Eσic并消散热功率密度E2σic。如果介质具有热容量Cp和密度ρ，则由此产生的温升速率由等式(1)给出：
例如，1KV/cm电场作用在组织上，电导率约为0.3S/m，热容量约为3.7J/(gm℃)，并且密度约为1gm/cc，将以速率约为800℃/秒加热组织。请注意，如果没有电流通过组织，则组织中没有电场，因为组织是离子导体。外部场突然施加到膜上以积累电荷后的初始时间可能约为30纳秒，这表明在初始膜充电阶段，平均温升可能在几十微度。当施加外部电场并且离子流使膜表面带电以将场塌陷至脂质双层中时，泄漏电流可能仍然流动，尽管加热可能在亚微秒时间尺度内被限制在膜中。例如，使用脂质层电导率σii＝0.002S/m，8nm层上的1伏特电势可以以约8℃/μs的瞬时速率局部加热。该加热速率因施加外部电场而随时间下降，因为热量可能从膜进一步扩散。
如果离子流被限制在细胞膜的孔隙中，电流拥挤会导致孔隙中的加热速率相应更高。由于孔隙面积可能是膜面积的1％或更少，因此孔隙中的电流密度可能比大块组织中的电流密度高一百倍。这使加热速率增加了一万倍，导致局部加热速率约为10℃/微秒。
局部温度升高是从电穿孔转变为不可逆电穿孔的一个促成机制。热扩散降低了局部温度偏移。例如，假设组织热扩散率κ为0.13mm2/s，则10微秒时的热扩散长度为或1.1微米，这比典型的孔隙大得多。在1毫秒时，热扩散长度与细胞尺寸差不多，因此可以忽略局部加热效应。
在电穿孔治疗期间，大块组织仍然是良好的离子导体，在施加外部场时以约800℃/s的数量级的速率加热。如果去除外场，细胞膜可能在大约30纳秒的量级内放电，迫使持续施加外部电压和电流以诱导孔形成和生长。由于大块组织的最大可容忍温升可以在大约13℃的量级，因此即使在双极配置中，可以施加外部场的最长持续时间也可以在约10毫秒的数量级内。由于该热量在组织中产生大约几毫米的治疗深度，因此通过传导冷却组织所需的时间可以是大约70秒(例如(3mm2)/(0.13mm2/s))。血液对流很可能在大约为10秒量级的观察到的冷却时间中占主导地位。由于脂质细胞膜的相变，电穿孔也可能随着大块组织的温度而增加，对于十二指肠上的一些细胞，该温度为41℃。相变温度可以是诱导脂质物理状态从有序凝胶相变化到液晶相所需的温度。
可以改变电穿孔参数以对组织产生不同的影响。图3A是包括肌层(310A)和绒毛(320A)的未经治疗的十二指肠(300A)的横截面图像。图3D是十二指肠组织在其天然未治疗状态下的说明性变型的图像，其包括肌层(310D)、粘膜下层(330D)、绒毛隐窝(340D)和绒毛(320D)。如本文中更详细地描述的，图3E描绘了经历了大部分热治疗的十二指肠组织，而图3F描绘了已经经历了大部分脉冲或调制电场治疗的十二指肠组织。主要治疗具有与天然组织相似的保留组织结构的粘膜层的本文所述的治疗(例如，图3F)相对于图3E中所示的热治疗减少了对组织的创伤。
对十二指肠组织施加脉冲电场会导致非热的组织变化。例如，图3D是正常未治疗(例如，天然组织)猪十二指肠粘膜的图像。图3F是初始粘膜组织学外观的图像，其具有不断发展的上皮丢失和固有层结构/构造保存。图3F描绘了在保存的固有层内具有完全的天然上皮丧失和早期隐窝再生的组织学演变。横跨图3A-3D和3F的腺体层展示了治疗后固有层的结构保存。例如，组织病理学证实，如本文所述的在十二指肠组织中在约1mm深度处施加的PEF治疗将治疗粘膜层，而脉冲电场能量不会以治疗水平影响固有肌层。
在一些变型中，脉冲电场(PEF)治疗可以与局部热治疗相结合。例如，热治疗可应用于表面组织或近表面组织，而PEF治疗可应用于相对较深的组织。如本文更详细描述的，可基于电极设计、施加的电压、能量输送的时间或持续时间、施加的能量的频率和组织配置中的一项或多项来调整由一层或多层接收的组织治疗的深度。这种控制的一个例子是热治疗应用到约0.1mm的组织深度和PEF治疗应用到组织深度达约1mm。热治疗与PEF治疗的比率和深度可以基于期望的临床结果(例如，效果)。在一些变型中，热治疗可以应用到大约3mm的组织深度，并且PEF治疗可以应用到大约5mm的组织深度。因此，在一些变型中，比PEF治疗更多的热治疗可以应用于组织。根据组织的深度或类型，不同的愈合级联可能是最佳的。在一些变型中，可以对高达约1mm的粘膜层进行热治疗以允许基本上替换整个组织结构，而可以对粘膜下层进行PEF治疗以保留组织结构并促进该层的快速愈合。此外，无论是热治疗还是PEF治疗都不会影响更深的固有肌层。
图3B是已经经历不同治疗的十二指肠组织的说明性变型的图像。特别地，组织(360)用脉冲或调制的电场能量治疗，并且第一粘膜区域(362)进一步经受射频能量。第一粘膜区域(362)的消融绒毛破坏了细胞膜并破坏了细胞结构，使得这些细胞不再存活或发挥作用。相比之下，第二粘膜区域(360)具有已经历细胞裂解的细胞，其中细胞膜保持完整但细胞不再存活和起作用。也就是说，细胞裂解对应于具有完整细胞结构的功能性细胞死亡，而消融是指细胞结构和功能的丧失。粘膜下层(370)和肌层(380)保持健康(例如，有活力且功能齐全且具有细胞完整性)。在图3B中，第一粘膜区域(362)中的绒毛被热消融，而第二粘膜区域(360)中的细胞溶解由脉冲或调制电场产生。与第一粘膜区域(362)的热损伤相邻的第三粘膜区域(363)根本不被治疗并且包括活组织。
图3C示出了在用热和脉冲电场治疗约24小时后从组织中取出十二指肠的组织学载玻片，显示了对粘膜下至隐窝层的部分治疗，其中有损伤的细胞。第四粘膜区域(391)对应于绒毛的热量/热固定组织，包括绒毛相关的肠内分泌细胞。第四个粘膜区域(391)显示结构和细胞学保存，细胞细节具有细胞核深染和嗜酸性细胞质染色。总体而言，未发现间质出血和浸润性治疗后相关炎症细胞。热固定的组织可能会脱落，然后是表面再上皮化和绒毛结构愈合，其中隐窝细胞再增殖。隐窝组织部分受到热和脉冲电场效应的组合的影响。预计组织愈合时间范围将比没有热效应的脉冲电场治疗更长。粘膜下层(370)和肌层(380)在组织学上不受影响。图3E是因为在组织支架被烧毁和破坏以及将在愈合过程中脱落和移除而破坏固有层的孤立的高温组织治疗(即，没有伴随的脉冲电场暴露)后24小时猪十二指肠组织学变化的图像。这证明了热组织剂量的组织学特征，与没有热量/热固定的热量/热诱导的凝固性坏死一致。在该区域中，腺上皮和神经内分泌细胞(321)示出了细胞学细节的丧失，符合细胞“重影图像”。间质性出血和粘膜层(341)的反应性炎性细胞存在于该区域的边缘处。粘膜下层(331)和肌层(311)也显示出与损伤相关的变化。预计该区域的愈合类似于缺血型凝固性坏死，伴有吸收和重塑，其中有粘膜再生。热损伤破坏了固有层。支架被烧毁和破坏，并且在愈合过程中会脱落并移除。该区域的组织愈合时间范围应比脉冲电场治疗的预期时间长。
图3F是十二指肠组织的说明性变型的图像，其已经用脉冲或调制的电场能量治疗至受控深度，不包括肌层、未治疗的固有肌层(310)、粘膜下层(330)、治疗的粘膜下层(332)、治疗的绒毛隐窝，其中有部分细胞裂解和维持组织支架(342)，以及治疗的绒毛，其中有绒毛脱落(322)。治疗的粘膜下层(332)也维持组织支架。这些治疗的组织示出细胞已经经历了细胞死亡，其中细胞膜保持完整，但细胞不再存活和起作用。愈合级联将取代这些细胞而不会渗入大量炎症细胞，并且表面将重新上皮化并具有绒毛结构愈合和隐窝细胞再增殖。肌层(310)在没有来自脉冲电场能量的治疗效果的情况下保持健康(例如，有活力且功能齐全且具有细胞完整性)。也就是说，使用脉冲或调制电场能量，细胞死亡对应于具有完整细胞结构的功能性细胞死亡，而消融是指细胞结构和功能的丧失以及侵袭性坏死炎症反应愈合级联。
在一些变型中，目标治疗深度包括粘膜层但不包括对肌性固有层的治疗。通过组织病理学评估的人体组织数据支持PEF组织治疗的大约1mm目标深度，其中脉冲电场在治疗水平上不会穿透到肌肉固有层。结果，粘膜表现出愈合进展，第一天开始隐窝和腺上皮再生(例如，图72A、72B)，第三天继续上皮发育和表面再上皮化(例如，图73)，第七天早期鹅卵石样钝绒毛发育(例如，图74A、74B)，并持续到第十四天绒毛伸长和变窄(图75)。基于本文所述的方法，愈合反应可在大约三十天内基本完成。此外，本文所述的系统、装置和方法可以在整个十二指肠的圆周和长度上提供均匀的治疗覆盖。
一些治疗糖尿病的方法可包括治疗十二指肠的粘膜下层而不治疗肌层。传统的解决方案不能始终如一地治疗粘膜下层而不会对肌层产生负面影响。取而代之的是，传统的解决方案可能会增加复杂的缓解步骤，例如用盐水注射抬升以试图保护肌层。作为参考，粘膜层通常具有约0.5mm至约1mm的厚度，粘膜下层通常具有约0.5mm至约1mm的厚度，并且肌层通常具有约0.5mm的厚度。诱发肌层损伤可能导致不良的临床结果。此外，沿十二指肠圆周的解剖结构不均匀，因此使仅治疗粘膜下层而不治疗肌层的努力变得复杂。
本文所述的方法可以通过施加预定的脉冲或调制电场，并且可选地，无需对组织进行其他治疗以减轻脉冲或调制电场至组织的一部分，选择性地改变组织活力而不损失十二指肠中大部分被治疗组织的完整性。相比之下，基于RF的能量的治疗可能主要产生热诱导的细胞裂解(例如，细胞死亡)或消融，这可能会不加选择地损伤组织和破坏细胞结构，并且可能难以调节，从而对治疗结果产生负面影响。在一些变型中，本文描述的方法可以包括施加脉冲或调制电场以热诱导紧邻电极阵列的十二指肠组织的局部坏死细胞死亡(例如，局部消融)并诱导在十二指肠组织的预定深度范围内(例如，至多约1mm，在约0.5mm和0.9mm之间)的细胞裂解(例如，功能性细胞死亡)，同时最小化对大于所选深度的组织的生理影响。
图3F是十二指肠组织的说明性变型的图像，其已经用脉冲或调制的电场能量治疗至受控深度。在图3F中，肌层(310)和粘膜下层(330)的一部分未经治疗(即，传递到组织的能量不影响组织)，而绒毛隐窝(342)、绒毛(322)和粘膜下层(332)的不同部分已得到治疗。因此，图3F中所示的应用于十二指肠组织的治疗导致更浅的(例如，更靠近组织表面)治疗的粘膜下层(332)和更深的未治疗的肌层(310)。治疗的组织包含已经历细胞裂解的细胞，其中组织支架保持完整，但细胞不再存活和起作用。温和的愈合级联将取代这些细胞。与治疗过的粘膜下层(332)相邻的肌层(310)保持健康(例如，有活力且功能齐全且具有细胞完整性)。
电极阵列附近的脉冲或调制电场可能会对组织产生一些热量加热，从而导致组织消融，从而破坏细胞结构和功能。然而，由本文应用的脉冲或调制电场导致的组织中的细胞裂解至少50％是孔诱导的并且少于50％是热诱导的，因此大部分细胞死亡包括具有完整细胞结构的功能性细胞死亡。例如，由脉冲或调制电场产生的热量加热通常定位在距电极阵列的每个电极相对较小的半径内，并且不会影响更深层的组织，例如肌层。
本文所述的系统、装置和方法传递能量以提供针对每个组织层优化的治疗特性以改善治疗结果。在组织表面附近(例如，小于约0.5mm，在约0.1mm和约0.5mm之间)，热量加热可产生组织的局部坏死细胞死亡，其可在治疗后脱落。在约0.5mm与约1.3mm之间的组织深度(例如，十二指肠粘膜)处，可以通过脉冲或调制电场生成细胞裂解，同时限制热量加热(例如，小于约13℃增加或6℃增加)。例如，在约1.0mm处的电场强度可以是约2.5kV/cm。在越过1.0mm的组织深度处，递送到组织的能量生成可逆的电穿孔，而热量加热更少，使得更深的组织可以基本上不被治疗。因此，热量加热可以限于表面组织层(例如，小于约0.5mm，在约0.1mm和约0.5mm之间)，同时仍然递送脉冲或调制的电场能量用于粘膜的细胞裂解。
例如，图3C是经过本文所述的治疗十二指肠组织的方法的十二指肠组织的说明性变型的图像，其中绒毛(391)已经通过热量加热(例如，超过50％)和孔诱导的细胞死亡(例如，低于50％)的组合进行了治疗。施加到绒毛隐窝和粘膜下层(370)的脉冲或调制电场已将组织处理为大多数(例如，超过50％)的孔隙诱导的细胞死亡，其中细胞死亡的较小贡献(例如，小于50％)是因热量加热。肌层(380)基本上未经脉冲或调制电场或其他方法治疗。例如，图3C中的粘膜下层不用生理盐水注射。如果需要，可以控制治疗深度，使得粘膜层的预定部分例如绒毛隐窝可以保持未被治疗。如本文所述的电极阵列的配置和几何形状可以实现本文所述的组织治疗特性。
相比之下，将其他形式的热能量(例如，蒸汽、射频、激光、加热液体)应用到十二指肠的常规解决方案通过多层组织进行热消融(例如，诱导超过50％的热诱导坏死细胞死亡和小于50％的孔诱导细胞死亡)，从而破坏相似深度的粘膜细胞结构，并可能对肌层产生不利的热损伤。为了减轻在将热能量施加到十二指肠的更深层(例如，肌层)期间意外热损伤的风险，可以将盐水注射到十二指肠组织的部分(例如，粘膜下层(330))中。这个额外的步骤进一步使程序复杂化并且并不总是足以防止不希望的热组织损伤。本文描述的基于脉冲或调制电场的方法消除了这个额外的步骤，并通过改进脉冲电场装置产生的能量输送特性来提供更大的保护，防止不必要的组织损伤。
在一些变型中，可以在监测和/或最小化组织温度升高的同时应用脉冲电场治疗。例如，组织温度(例如，约1℃、约2℃、约3℃)的预定升高之后可以是能量输送的暂停(例如，预定时间间隔)以允许组织冷却。以这种方式，输送的总能量可以将组织温度增加到低于预定阈值(例如，低于安全限度)。在一些变型中，预定阈值可至多约3℃、约6℃、约10℃、约13℃，包括其间的所有范围和子值。
此外，常规解决方案在控制不希望的热组织损伤方面面临的困难将导致普通技术人员远离使用本文所述的脉冲或调制电场能量水平和方法。在一些变型中，由脉冲或调制电场产生的组织功率密度可以比由射频消融产生的组织功率密度高几个数量级。例如，用于射频消融的类似设计的功率密度比可以约为576，其中射频装置以约25Vrms驱动，并且脉冲电场装置以约600Vrms驱动。因此，出乎意料的是，本文描述的脉冲或调制电场方法不仅治疗组织，而且是在没有需要缓解程序的过度热组织损伤的情况下进行治疗。此外，增加的功率密度可能需要脉冲电场装置的额外绝缘和保护，以及能够产生这种峰值功率水平的信号发生器。通常，PEF治疗的占空比可能比射频消融低几个数量级，以将大块组织温度升高保持在约10℃)以下。例如，射频消融能量通常可以连续输送几秒钟。在一些变型中，对于约0.0015的净占空比，PEF治疗可在约10秒内共同累积约15毫秒的开启(ON)时间。
图70是比较脉冲电场治疗(7010)的电压输出与射频治疗(7020)的电压输出随时间变化的曲线图(7000)。在RF治疗(7020)期间，可以在图70的时间尺度内连续输送能量，而在PEF治疗(7010)期间，能量被间歇地脉冲化，其中电压输出比RF治疗(7020)的电压输出高几个数量级。
通常，本文描述的装置可以包括联接到电极阵列的细长体，该电极阵列可以设置在十二指肠的内腔中。在一些变型中，该装置还可包括可扩张构件，该可扩张构件配置成可释放地接合到十二指肠的一部分。可扩张构件可以包括或联接到电极阵列，该电极阵列被配置为产生脉冲或调制电场。电极阵列的电极可具有预定尺寸和间距，其被配置为产生具有预定均匀性的脉冲或调制电场，用于治疗所需组织，同时限制对其他组织的损伤。在一些变型中，可扩张构件可以根据需要扩张和压缩以接合十二指肠的内径。在一些变型中，包括本文所述的装置的系统还可以包括信号发生器，该信号发生器被配置为产生用于递送到电极阵列的脉冲波形，从而治疗接合的组织。
此处还描述了方法。在一些变型中，治疗十二指肠组织以例如治疗糖尿病的方法可以包括将脉冲电场装置朝向患者十二指肠的第一部分推进。脉冲电场装置可以包括可扩张构件，该可扩张构件包括电极阵列。可扩张构件可以从压缩构型转变为扩张构型，使可扩张构件(和电极阵列)更接近或接触十二指肠内表面。可扩张构件可以包括柔性以向十二指肠的内周施加力并与其贴合，该十二指肠的内周本身可以包括一定范围的直径。可以将第一脉冲波形递送到电极阵列以产生第一脉冲或调制电场，其可以治疗第一部分中的组织。脉冲电场装置可以朝向十二指肠的第二部分(其可以在第一部分的远侧或近侧)移动(例如，前进或缩回)，并且第二脉冲波形可以被递送到电极阵列以产生第二脉冲或调制电场，从而治疗第二部分中的组织。例如，在一些变型中，信号发生器可以生成在约400V与约1500V之间的驱动电压(例如，在电极阵列处测量的电压)，该驱动电压可以对应于在十二指肠的治疗部分处约400V/cm和约7000V/cm的电场强度。在脉冲电场装置运动期间，可扩张构件可以处于压缩构型、半扩张构型和扩张构型。在一些变型中，可视化装置可以被配置为使脉冲电场装置和组织中的一个或多个可视化。在一些变型中，温度传感器测量可以用于监测和/或控制脉冲波形传递。在一些变型中，电流和电压测量可用于监测和/或控制脉冲波形传递。
I.系统
概述
本文描述的系统可以包括一个或多个用于治疗组织的组件，例如，举例而言，脉冲电场装置和可视化装置。在2020年10月21日提交的国际申请序列号PCT/US2020/056720中描述了这种系统和装置的合适示例，该国际申请的公开内容据此全文以引用方式并入。图4是脉冲电场系统(400)的变型的框图，其包括脉冲电场装置(410)、信号发生器(430)、多路复用器(470)、可视化装置(450)和显示器(460)中的一个或多个。
在一些变型中，脉冲电场装置(410)可以包括一个或多个(例如，第一和第二)细长主体(412)，其尺寸和形状被设定成放置在患者的一个或多个体腔中，诸如，例如，食道、胃、大肠、小肠和胃肠道的任何部分。在一些变型中，脉冲电场装置(410)还可以包括一个或多个可扩张构件(414)、一个或多个电极阵列(416)、一个或多个扩张器(418)、手柄(420)、一个或多个传感器(422)、导丝(424)和输送导管(426)。脉冲电场装置(410)的远端可以包括扩张器(418)，并且导丝(424)可以从扩张器(418)的内腔延伸。可扩张构件(414)可以包括电极阵列(416)。例如，如本文将更详细描述的，在一些变型中，电极阵列(416)可以联接到可扩张构件(416)的表面(例如，外表面)，而在其他变型中，电极阵列本身可以形成可扩张构件和/或电极阵列可以与可扩张构件一体。在一些变型中，可扩张构件(414)和/或电极阵列(416)可以设置在一个或多个扩张器附近，例如在至少一对扩张器(418)之间。在一些变型中，脉冲电场系统(400)可以可选地包括输送导管(426)，其被配置为在脉冲电场装置(410)上前进。附加地或替代地，脉冲电场装置(410)可以包括一个或多个传感器(422)，其被配置为测量一种或多种预定特性，例如温度、压力、阻抗等。
如上所述，脉冲电场系统(400)可以包括可视化装置(450)。在一些变型中，可视化装置(450)可以被配置为可视化治疗过程的一个或多个步骤。可视化装置(450)可以帮助脉冲电场装置(410)的推进、脉冲电场装置和/或其组件(例如，电极阵列(416))的定位以及确认治疗程序中的一项或多项。例如，可视化装置(450)可以被配置为生成传输到显示器(460)或输出装置的图像信号。在一些变型中，可视化装置(450)可以在治疗过程期间与脉冲电场装置(410)分开并沿着脉冲电场装置前进。例如，脉冲电场装置(410)的可扩张构件(414)可以配置为保持可视化装置(450)，使得脉冲电场装置(410)与可视化装置(450)随着它们移动通过身体而一起平移。可扩张构件(414)可扩张以释放可视化装置(450)，从而允许可视化装置(450)自由移动。在其他变型中，可视化装置(450)可以与脉冲电场装置(450)集成。例如，扩张器(418)可以包括可视化装置(450)。
可视化装置(450)可以是帮助用户可视化治疗过程的任何装置(身体内部或外部)。在一些变型中，可视化装置(450)可以包括内窥镜(例如，尖端芯片摄像头内窥镜、三摄像头内窥镜)、图像传感器(例如，具有或不具有颜色过滤器阵列和相关的处理电路的CMOS或CCD阵列)、照相机、纤维镜、外部光源和超声导管中的一个或多个。在一些变型中，外部光源(例如，激光、LED、灯等)可以产生可以由光纤电缆承载的光。附加地或替代地，可视化装置(450)可以包括一个或多个LED以提供照明。例如，可视化装置(450)可以包括一束柔性光纤(例如，纤维镜)。光纤电缆束或纤维镜可被配置为接收和传播来自外部光源的光。纤维镜可以包括图像传感器，其被配置为接收来自组织和脉冲电场装置的反射光。应当理解，可视化装置(450)可以包括允许或促进脉冲电场装置的任何部分和/或身体的内部结构的可视化的任何一个或多个装置。例如，可视化装置可以包括电容传感器阵列和/或用于实时X射线成像的荧光技术。
在一些变型中，信号发生器(430)可以被配置为向脉冲电场装置(410)提供能量(例如，能量波形、脉冲波形)以治疗组织例如十二指肠组织的预定部分。在一些变型中，如本文所述的PEF系统可以包括信号发生器，该信号发生器包括能源和处理器。信号发生器可以被配置成将双极波形递送到电极阵列，电极阵列可以将能量递送到组织(例如，十二指肠组织)。传递的能量可以帮助修复十二指肠粘膜，同时最大限度地减少对周围组织的损害。在一些变型中，信号发生器可以产生一个或多个双极波形。在一些变型中，信号发生器可以被配置为响应于接收到的传感器数据来控制波形生成和传递。例如，除非测量的温度落入预定范围内，否则可以调节(例如，禁止)能量输送。
在一些变型中，为了限制神经刺激，脉冲波形可以平均包括约为零的净电流(例如，通常平衡的正负电流)，并且具有小于约2微秒或小于约5微秒的非零时间。在一些变型中，脉冲波形可以包括方波。例如，脉冲波形可以包括电压驱动和电流驱动的方形，或者脉冲波形可以包括电压驱动的方形和电流驱动的锯齿形。在一些变型中，一个或多个脉冲可以包括电流和电压的半正弦波。在一些变型中，一个或多个脉冲可以包括具有不同上升和下降时间的两个指数。在一些变型中，一个或多个脉冲可以包括处于第一电位的双极脉冲，随后是处于小于第一电位的第二电位的脉冲对。
在一些变型中，多路复用器(470)可以联接到脉冲电场装置(410)。例如，多路复用器(470)可以联接在信号发生器(430)和脉冲电场装置(410)之间，或者信号发生器(430)可以包括多路复用器(470)。多路复用器(470)可以被配置为根据预定顺序选择接收由信号发生器(430)产生的脉冲波形的电极阵列(416)的电极子集。附加地或替代地，多路复用器(470)可以联接到多个信号发生器并且可以被配置为在由多个信号发生器(430)之一生成的波形之间为选定的电极子集进行选择。
脉冲电场装置
通常，本文所述的脉冲电场装置可包括细长体和包括电极阵列的可扩张构件。脉冲电场装置可以被配置为便于在十二指肠中部署和治疗。在一些变型中，脉冲电场装置可以被配置为将脉冲或调制电场能量施加到十二指肠的内圆周。本文所述的装置可用于仅治疗十二指肠的特定的、预先指定的部分，和/或十二指肠的整个长度。在一些变型中，脉冲电场装置的电极阵列可产生约400V/cm至约1500V/cm、约1500V/cm至约4500V/cm的电场强度，包括其间的所有值和子范围，治疗深度为距十二指肠内表面约0.5mm至约1.5mm，例如约1mm处。在一些变型中，电场可以衰减，使得在距十二指肠内表面约3mm处电场强度小于约400V/cm。在一些变型中，可以将预定的双极电流和电压序列施加到脉冲电场装置的电极阵列以产生脉冲或调制电场。所产生的脉冲或调制电场可以是基本上均匀的以在十二指肠组织的预定部分中稳健地诱导细胞裂解。例如，所产生的脉冲或调制电场可以在组织的预定深度处在空间上变化至多约20％，在约5％和约20％之间，在约10％和20％之间，以及在约5％和约15％之间，包括其间的所有范围和子值。此外，脉冲电场装置可以是生物相容的并且对胃酸和肠液具有抵抗力。
可扩张构件
一般而言，本文描述的可扩张构件可配置成改变构型以帮助在治疗过程期间电极阵列相对于十二指肠定位。例如，可扩张构件可扩张以接触组织以将脉冲电场装置相对于组织保持在适当位置(例如，细长体、电极阵列、传感器)。可扩张构件也可以部分扩张以将可视化装置相对于脉冲电场装置保持在适当位置。可扩张构件可以包括压缩构型和扩张构型。如本文将更详细讨论的，在一些情况下，压缩构型可以是卷绕构型并且扩张构型可以是展开构型。此外，在一些变型中，可扩张构件可包括在压缩构型和扩张构型之间的半扩张(或部分展开)构型。将可扩张构件置于压缩构型可允许脉冲电场装置尺寸紧凑，这可允许更容易地推进通过一个或多个体腔。一旦适当定位，可扩张构件可转变为扩张构型，这可允许可扩张构件的电极阵列接触十二指肠内周的全部或一部分。在一些变型中，半扩张构型可以允许可扩张构件将另一个装置(例如，可视化装置)保持在可扩张构件的内腔内。附加地或替代地，内腔可以指具有一个或多个开口、孔、洞、槽、它们的组合等的管状或非管状结构。
图5A是脉冲电场装置(500)的变型的透视图。如图所描绘的，脉冲电场装置(500)可以包括第一细长体(510)和第二细长体(520)，第一细长体包括穿过其中的内腔，第二细长体至少部分地定位在第一细长体(510)的内腔内。脉冲电场装置(500)还可包括可扩张构件(530)，其可围绕第二细长体(520)的纵轴卷绕(例如，机械接触)第二细长体。例如，如图5A-5D所示，可扩张构件(530)可包括围绕第二细长体(520)的多个圈，使得可扩张构件(530)形成多个(例如，二、三、四、五或更多个)围绕第二细长体(520)缠绕或卷绕的层。也就是说，可扩张构件(530)可以与第二细长体(520)机械接触。在一些变型中，可扩张构件(530)(例如，电路基板、柔性电路)可包括电极阵列(为清楚起见未示出)，其可包括本文所述的任何电极阵列。例如，在一些变型中，可扩张构件可以是柔性电路，而在其他变型中，可扩张构件可以包括基层并且柔性电路可以联接到基层。电极阵列可以设置在可扩张构件(530)的外表面上。在一些变型中，连接器(540)可以将第一细长体(510)联接到可扩张构件(530)。例如，连接器(540)可以被配置为向可扩张构件(530)提供结构支撑，使得可扩张构件(530)的至少一部分可以相对于第一细长体(510)基本固定。
图5A描绘了脉冲电场装置(500)，其中可扩张构件(530)处于压缩或卷绕构型，被配置为前进通过一个或多个体腔。当处于压缩或卷绕构型时，可扩张构件(530)可具有大致圆柱形形状，具有第一内径(例如，内腔直径)和第一外径。图5B描绘了脉冲电场装置(500)，其中可扩张构件(530)处于扩张或展开构型，被配置为与诸如十二指肠内表面的组织接合(为了清楚起见未示出)。当处于扩张或展开构型时，可扩张构件(530)可具有大致椭圆形或圆柱形形状，其具有第二内径和第二外径，它们具有比相应的第一内径和第一外径大的预定值。处于扩张构型的可扩张构件可以具有预定的柔性，该柔性被配置为贴合其接合的组织的形状。
在一些变型中，第一和第二细长体(510,520)可以被配置为相对于彼此轴向旋转以使可扩张构件(530)在压缩构型、扩张构型和半扩张构型之间转变。例如，第二细长体(520)(例如，内扭转构件、可旋转构件)可以可旋转地定位在第一细长体(510)的内腔内，使得第二细长体(520)相对于第一细长体(510)的旋转可以使可扩张构件(530)在卷绕构型和展开构型之间转变。在这些变型中的一些中，可扩张构件(530)的内腔(550)的内径在展开构型中可以是至少约8mm、至少约10mm、或从约8mm至约10mm，包括其间的所有值和子范围。如本文中更详细描述的，可视化装置(未示出)可以设置在可扩张构件(530)的内腔(550)内以帮助可视化。应当理解，脉冲电场装置(500)可以在可视化装置旁边和/或在导丝上前进。在一些变型中，可视化装置可用于引导推进和可视化治疗过程，从而不需要导丝和/或其他可视化模态(例如，荧光透视法)。
在一些变型中，可扩张构件(530)可以配置成转变为压缩构型和扩张构型之间的构型。例如，可扩张构件(530)可以转变为部分或半扩张构型(在压缩构型与扩张构型之间)，这可以允许可视化装置(例如，内窥镜)设置在可扩张构件(530)的内腔内。在一些变型中，可扩张构件的内表面可以接合并保持处于半扩张构型的可视化装置。
如图5C和5D的详细透视图所示，可扩张构件(530)可包括内端(532)(例如，卷的最内部分)和外端(534)(例如，卷的最外部分)。图5C描绘了处于压缩构型的可扩张构件(530)，而图5D描绘了处于扩张构型的可扩张构件(530)。在一些变型中，内端(532)可以联接到第二细长体(例如，附接到其外表面)(520)并且外端(534)可以联接到第一细长体(510)(例如，其外表面)。以这种方式将可扩张构件(530)的端部联接到第一和第二细长体(510,520)允许更好地控制可扩张构件(530)的尺寸和形状。例如，基本上平行于第二细长体(520)的纵向轴线的内端(532)的边缘可以附接到第二细长体(520)的外表面，使得内端(532)随着第二细长体(520)的旋转而旋转。第二细长体(520)的旋转方向(例如，顺时针、逆时针)可以确定可扩张构件(530)的构型(例如，扩张或压缩)。例如，相对于第一细长体(510)沿顺时针方向旋转第二细长体(520)可扩张或展开可扩张构件(530)，而相对于第一细长体(510)沿逆时针方向旋转第二细长体(520)可以压缩或卷绕可扩张构件，反之亦然。
在一些变型中，连接器(540)可以将第一细长体(510)联接到可扩张构件(530)的外端(534)，这可以允许可扩张构件(530)扩张和压缩，同时保持其与第一细长体(510)的相对位置。在一些变型中，连接器可以用作可扩张构件(530)和第一细长体(510)之间的扭转控制臂。在一些变型中，连接器(540)可以包括弯曲形状，例如“S”形，或者可以是直的(线性的)。图5C和5D中所示的配置使连接器(540)的尺寸最小化以通过减小压缩装置(500)的直径促进处于压缩构型的装置(500)的推进。
在一些变型中，电极阵列可以通过连接器(540)电联接到第一细长体(510)。例如，一个或多个引线可以通过第一细长体(510)的内腔和连接器(540)的内腔联接到电极阵列。附加地或替代地，一个或多个引线可以通过第二细长体(520)的内腔联接到电极阵列。在一些变型中，连接器(540)可以由刚性或半刚性材料或其组合构成，使得外端(534)相对于第一细长体(510)的位置在压缩构型和扩张构型之间保持基本相同。另外地或替代地，本文所述的可扩张构件可包括配置成通过欧姆加热扩张和压缩的双金属条。
图6A是卷绕构型的可扩张构件(600)的变型的透视图，图6B是展开构型的可扩张构件(600)的透视图。在一些变型中，可扩张构件(600)可以包括基板(610)，例如柔性电路。此外，可扩张构件(600)可以包括或联接到电极阵列(未示出)。在一些变型中，可扩张构件(600)可以由偏置以扩张到预定形状和/或直径的自扩张材料构成。例如，可扩张构件(600)可以包括柔性聚合材料(例如，聚酰胺、PET)、镍钛诺、不锈钢、铜、金、其他金属、粘合剂、它们的组合等的一种或多种。在一些变型中，可扩张构件(600)的扩张和压缩可以由可扩张构件(600)上的护套(例如，输送导管)的相应缩回和推进引起。处于卷绕构型的可扩张构件可以包括一圈或多圈。在一些变型中，处于卷绕构型的可扩张构件(600)可具有介于约6mm和约15mm之间的直径，包括其间的所有范围和子值。在一些变型中，处于扩张构型的可扩张构件(600)可以具有介于约10mm和约50mm之间的直径，包括其间的所有范围和子值。
图7A是处于展开构型的可扩张构件(700)的一部分的截面透视图。在一些变型中，可扩张构件(700)可以包括诸如柔性电路的基板(710)和支撑件(720)。在这些变型中，支撑件(720)可以提供结构加固以允许可扩张构件(700)扩张并与十二指肠的内表面并列。即，支撑件(720)可以帮助对组织施加贴合力以允许在手术期间与可扩张构件(700)接合。在一些变型中，支撑件(720)可以包括大于基板(710)的刚度和/或可以包括一个或多个组件(例如，传感器、基准生成器)。在一些情况下，支撑件(720)可沿可扩张构件(700)的径向边缘周向延伸。在一些变型中，支撑件(720)可以被配置为增加联接到电极阵列的基板(710)的刚度。在一些变型中，支撑件(720)可以沿着与电极阵列(730)相对的基板(710)的表面设置。在一些变型中，支撑件(720)可以由刚性或半刚性材料或其组合构成，其被配置为促进可扩张构件(700)的扩张和压缩，并且可以包括镍钛诺、不锈钢、碳、聚合物等的一种或多种。
图7B是包括基板(710)、支撑件(720)和电极阵列(730)的可扩张构件(700)的详细截面透视图。如图7B所示，电极阵列(730)可以包括多个基本平行的细长电极，这些电极设置在基板(710)的外表面上。附加地或替代地，多个细长电极可以包括叉指构型。例如，多个细长电极可以包括弯曲形状(例如，S形、W形)。
电极阵列(730)可以被配置为改变可扩张构件(700)的抗弯刚度以促进可扩张构件(700)的一致扩张和压缩。在一些变型中，电极阵列(730)可以包括多个电极，其包括在大约2.3:1和大约3.3:1以及约2.8:1和约3.0:1之间的邻近电极之间的中心到中心距离与电极宽度的比率。在一些变型中，多个细长电极包括小于约5mm的邻近电极之间的中心到中心距离。在一些情况下，电极阵列可以包括多个半椭圆形电极。在一些变型中，电极阵列(730)可以包括多个电极，这些电极被配置为相对于基板(710)的表面突出和/或凹陷。在一些变型中，电极阵列(730)的一个或多个电极相对于基板(710)的高度可以在大约-0.25mm和大约0.765mm之间不同。
图8A-33B示出了另外的脉冲电场装置变型。图8A是卷绕构型的脉冲电场装置(800)的变型的透视图。处于卷绕构型的装置(800)可以被配置为前进通过一个或多个体腔。在一些变型中，脉冲电场装置(800)可以包括第一细长体(810)和第二细长体(820)，第一细长体包括穿过其中的内腔，第二细长体至少部分地定位在第一细长体(810)的内腔内。可扩张构件(830)可以围绕或绕着第二细长体(820)卷绕。例如，可扩张构件(830)可包括围绕第二细长体(820)的多个圈。可扩张构件(830)可联接到第一细长体(810)和第二细长体(820)的远侧部分。在一些变型中，可扩张构件(830)(例如，电路基板、柔性电路)可包括电极阵列(为清楚起见未示出)，其可包括本文所述的任何电极阵列。例如，电极阵列可以设置在可扩张构件(830)的外表面上。在一些变型中，连接器(840)可以将第一细长主体(810)联接到可扩张构件(830)。
在一些变型中，包括该装置(800)的系统还可以包括设置在可扩张构件(830)的内腔内的第三细长体(850)。在这些变型中的一些中，第三细长体(850)包括可视化装置(例如，内窥镜)。图8B是可视化装置(850)(例如，内窥镜)和脉冲电场装置(800)的变型的透视图。在图8B中，可扩张构件(830)可转变为足以使可视化装置(850)设置在可扩张构件(830)的内腔内的部分展开构型(例如，半扩张)。例如，装置(800)可以被配置为将可视化装置(850)相对于装置(800)保持在适当位置。以这种方式，脉冲电场装置(800)和可视化装置(850)可以一起推进通过一个或多个体腔以促进导航和递送至十二指肠。一旦递送到目标组织区域，可视化装置(850)可以与脉冲电场装置(800)分离，使得可视化装置(850)可以独立于脉冲电场装置(800)移动。附加地或替代地，装置(800)可以包括联接机构，该联接机构被配置为将装置(800)可释放地联接到可视化装置(850)。例如，联接机构可以包括圈套器、卡扣配件、线环、抓取器、镊子、它们的组合等中的一种或多种。
图8C是可视化装置(850)和处于展开(即，完全展开)构型的脉冲电场装置(800)的透视图。例如，第三细长体(850)可以被配置为相对于处于展开构型的第一细长体(810)平移。图8C中的脉冲电场装置(800)和可扩张构件(830)描绘了被配置为与诸如十二指肠内表面的组织(为了清楚起见未示出)接合的展开构型。在一些变型中，第二细长体(820)(例如，内扭转构件、可旋转构件)可以被配置为相对于第一细长体(810)旋转以使可扩张构件(830)在卷绕构型和展开构型之间转变。在这些变型中的一些中，可扩张构件(830)在展开构型可以包括直径至少10mm的内腔(860)。
类似于图5A-5D的脉冲电场装置(500)，可扩张构件(830)可以包括内端(例如，卷的最内部分)和相对的外端(例如，卷的最外部分)，并且内端可以联接到第二细长体(820)并且外端可以联接到第一细长体(810)。第二细长体(820)的旋转方向(例如，顺时针、逆时针)可以确定可扩张构件(830)的扩张或压缩，如上面关于图5A-5D更详细地描述的。
在一些变型中，连接器(840)可以将第一细长体(810)联接到可扩张构件(830)的外端。在一些变型中，电极阵列可以通过连接器(840)电联接到第一细长体(810)。例如，一个或多个引线可以通过第一细长体(810)和连接器(840)联接到电极阵列。附加地或替代地，一个或多个引线可以通过第二细长体(820)联接到电极阵列。在一些变型中，连接器(840)可以由刚性或半刚性材料或其组合构成，使得外端相对于第一细长体(810)的位置在卷绕构型和展开构型之间保持基本相同。
图9A是脉冲电场装置(900)的变型的透视图，其包括多个呈卷绕构造的可扩张构件。处于卷绕构型的装置(900)可以被配置为被推进穿过一个或多个体腔。在一些变型中，脉冲电场装置(900)可以包括多个外部细长体(910)，每个外部细长体包括内腔和至少部分地定位在外细长体(910)的每个内腔内的第二细长体(920)。多个可扩张构件(930)可沿装置(900)的长度设置并围绕第二细长体(920)卷绕。例如，每个可扩张构件(930)可以包括围绕第二细长体(920)的多个圈。多个可扩张构件(930)可以联接到第二细长体(920)的远侧部分。在一些变型中，每个可扩张构件(930)(例如，电路基板、柔性电路)可包括电极阵列(为清楚起见未示出)，其可包括本文所述的任何电极阵列。可扩张构件(930)可以包括相同的电极阵列或不同的电极阵列。电极阵列可以设置在每个可扩张构件(930)的外表面上。在一些变型中，每个可扩张构件(930)可以通过相应的连接器(940)联接到相应的外细长体(910)。因此，在一些变型中，脉冲电场装置(900)可以包括两个、三个或更多个连接器(940)，并且每个可扩张构件(930)用一个或多个连接器。包括多个可扩张构件(930)的脉冲电场装置(900)可以允许一次治疗较长长度的组织，从而减少针对组织的不同部分多次重新定位装置(900)的需要。每个可扩张构件(930)的长度和每个可扩张构件(930)之间的间隔可以相同或不同。可以以任何预定顺序将能量输送到装置(900)的多个电极阵列。例如，电极阵列可以同时产生脉冲或调制电场或与相同或不同的脉冲波形串联。也就是说，电极阵列可以独立操作。
在一些变型中，包括脉冲电场装置(900)的系统还可包括设置在可扩张构件(930)的内腔内的第三细长体(950)。在这些变型中的一些中，第三细长体(950)可以包括可视化装置(例如，内窥镜)。图9B是可视化装置(950)(例如，内窥镜)和脉冲电场装置(900)的变型的透视图。例如，第三细长主体(950)可以被配置为相对于处于展开构型的第一细长主体(910)被平移。图9B中的脉冲电场装置(900)和可扩张构件(30)描绘了被配置为与诸如十二指肠内表面的组织(为了清楚起见未示出)接合的展开构型。在一些变型中，内部细长体(920)(例如，内部扭转构件、可旋转构件)可以被配置为相对于外部细长体(910)旋转以使多个可扩张构件(930)在卷绕构型和展开构型之间转变。在这些变型中的一些中，多个可扩张构件(930)可各自包括在展开构型中直径至少10mm的内腔(960)。在一些变型中，可视化装置(950)可以设置在多个可扩张构件(930)的相应内腔(960)内。
类似于图5A-5D的脉冲电场装置(500)，每个可扩张构件(930)可以包括内端(例如，卷的最内部分)和外端(例如，卷的最外部分)，其中内端联接到内部细长体(920)并且外端联接到外部细长体(910)和电极阵列中的至少一个。内部细长体(920)的旋转方向(例如，顺时针、逆时针)可以确定多个可扩张构件(930)中的每一个的扩张或压缩，如上文参考图5A-5D更详细描述的。
在一些变型中，连接器(940)可以将外部细长体(910)联接到相应的可扩张构件(930)的外端。在一些变型中，每个可扩张构件的电极阵列可以通过连接器(940)电联接到外部细长体(910)。例如，一个或多个引线可以通过外部细长体(910)和连接器(940)联接到每个电极阵列。附加地或替代地，一个或多个引线可以通过内部细长体(920)联接到电极阵列。在一些变型中，每个连接器(940)可以由刚性或半刚性材料或其组合构成，使得外端相对于外部细长体(910)的位置在卷绕构型和展开构型之间保持基本相同。在一些变型中，每个电极可以包括独立的引线。
在一些变型中，脉冲电场装置可以包括一个或多个扩张器，该扩张器被配置为帮助该装置前进通过一个或多个体腔。图10A是处于卷绕构型的脉冲电场装置(1000)的变型的透视图。如图所示，脉冲电场装置(1000)可以包括第一细长体(1010)和第二细长体(1020)，第一细长体包括穿过其中的内腔，第二细长体至少部分地定位在第一细长体(1010)的内腔内。如本文更详细描述的，可扩张构件(1030)可以围绕第二细长体(1020)卷绕。例如，可扩张构件(1030)可以包括围绕第二细长主体(1020)的多个螺圈。可扩张构件(1030)可以联接到第一细长主体(1010)和第二细长主体(1020)的远侧部分。
在一些变型中，可扩张构件(1030)(例如，电路基板、柔性电路)可以包括电极阵列(为清楚起见未示出)，其可以包括本文所述的任何电极阵列。例如，电极阵列可以设置在可扩张构件(1030)的外表面上。在一些变型中，脉冲电场装置(1000)还可以包括一个或多个扩张器。例如，脉冲电场装置(1000)可以包括远侧扩张器(1060)和近侧扩张器(1062)，每个都联接到第一细长体(1010)和第二细长体(1020)中的一个。扩张器(1060,1062)可以帮助平顺地推进和/或缩回脉冲电场装置(1000)通过一个或多个体腔并且可以帮助防止可扩张构件卡在组织上。例如，扩张器(1060,1062)可以被配置为保护可扩张构件(1030)的边缘在其被推进通过体腔时以免接触组织。一个或多个扩张器可包括凹槽(1064)。在一些变型中，凹槽(1064)可以具有配置成便于与诸如可视化装置(例如，内窥镜)之类的另一细长构件配合或联接的形状。可扩张构件(1030)可以设置在远侧扩张器(1060)和近侧扩张器(1062)之间。该装置的扩张器的长度和锥度可以相同或不同。例如，远侧扩张器(1060)可以具有比近侧扩张器(1062)更陡的锥度。在一些变型中，脉冲电场装置(1000)可以仅包括单个远侧扩张器(1060)。
图10B是具有卷绕构型的可扩张构件(1030)的脉冲电场装置(1000)的详细透视图。在一些变型中，脉冲电场装置(1000)还可包括连接器(1040)，其可将第一细长体(1010)、远侧扩张器(1060)和近侧扩张器(1062)中的一个或多个联接到可扩张构件(1030)。例如，连接器(1040)可以将第一细长体(1010)联接到可扩张构件(1030)的外端。在一些变型中，电极阵列可以通过连接器(1040)电联接到第一细长主体(1010)。例如，一个或多个引线可以通过第一细长体(1010)和连接器(1040)联接到电极阵列。附加地或另选地，一个或多个引线可以通过第二细长主体(1020)联接到电极阵列。在一些变型中，连接器(1040)可以由刚性或半刚性材料或其组合构成，使得外端相对于第一细长体(1010)的位置在卷绕构型和展开构型之间保持基本相同。在一些变型中，远侧扩张器(1060)和近侧扩张器(1062)附接到第一细长体(1010)。在一些变型中，扩张器(1060,1062)的最大直径可以与处于卷绕构型的可扩张构件的直径大致相同。例如，扩张器(1060,1062)可具有约10mm至约15mm之间的最大直径，包括其间的所有范围和子值，其中处于卷绕构型的可扩张构件(1030)可具有在大约8mm和大约15mm之间的直径，包括其间的所有范围和子值。
图10C、10D和10E是脉冲电场装置(1000)的透视图，其中可扩张构件(1030)处于展开构型。在展开构型中，可扩张构件(1030)可配置成与组织接合，例如十二指肠的内表面(为清楚起见未示出)。在一些变型中，第二细长主体(1020)(例如，内扭转构件、可旋转构件)可以被配置为相对于第一细长主体(1010)旋转以使可扩张构件(1030)在卷绕构型与展开构型之间转变。例如，第二细长体(1020)可以可旋转地定位在第一细长体(1010)的内腔内。在这些变型中的一些中，可扩张构件(1030)可以包括内腔(1080)，其直径可以在卷绕和展开构型之间扩大。在一些变型中，可扩张构件的内腔直径在展开构型中可以是至少8mm。在一些变型中，处于展开构型的可扩张构件(1030)可以具有介于约10mm和约50mm之间以及介于约15mm和约50mm之间的直径，包括其间的所有范围和子值。
在一些变型中，包括该装置的系统还可以包括设置在可扩张构件的内腔内的第三细长体。在这些变型中的一些中，第三细长体包括可视化装置(例如，内窥镜)。图11是可视化装置(1150)(例如，内窥镜)和脉冲电场装置(1100)的变型的透视图。脉冲电场装置(1100)可以包括第一细长体(1110)和第二细长体(1120)，第一细长体包括穿过其中的内腔，第二细长体至少部分地定位在第一细长体(1110)的内腔内。可扩张构件(1130)可以围绕第二细长体(1120)卷绕。在一些变型中，脉冲电场装置(1100)还可以包括一个或多个扩张器。例如，脉冲电场装置(1100)可以包括远侧扩张器(1160)和近侧扩张器(1162)，每个都联接到第一细长主体(1110)和第二细长主体(1120)中的一个。在图11中，可扩张构件(1130)可转变为足以使可视化装置(1150)设置在可扩张构件(1130)的内腔内的部分展开构型。例如，装置(1100)可以被配置为将可视化装置(1150)相对于装置(1100)保持在适当位置。以这种方式，脉冲电场装置(1100)和可视化装置(1150)可以一起推进通过一个或多个体腔。
在一些变型中，脉冲电场装置的卷绕的可扩张构件可以通过使用允许改进对可扩张构件的扩张和/或压缩的控制的致动器来转变构型。例如，致动器可以包括一组齿轮和/或摩擦辊(例如，滚花摩擦辊)，以及配置用于将旋转扭矩从旋转的细长体一致地传递到可扩张构件的轨道。图12A是立体图，图12B是包括致动器(1270)的脉冲电场装置(1200)的变型的截面侧视图。如图所示，脉冲电场装置(1200)可以包括第一细长体(1210)和第二细长体(1212)以及致动器(1270)，第一细长体包括穿过其中的内腔，第二细长体至少部分地定位在第一细长体(1210)的内腔内。脉冲电场装置(1200)还可以包括可扩张构件(1230)，其围绕第二细长体(1212)卷绕，如本文更详细描述的，并且可操作地联接到致动器(1270)。在一些变型中，脉冲电场装置(1200)还可以包括一个或多个扩张器，例如，远侧扩张器(1250)和近侧扩张器(1252)，其联接到第一细长体(1210)和第二细长体(1212)中的一个。在一些变型中，一个或多个扩张器(1250,1252)可以具有S形形状。致动器(1270)可以设置在远侧扩张器(1250)和近侧扩张器(1252)之间。可扩张构件(1230)可以设置在远侧扩张器(1250)与近侧扩张器(1252)之间。扩张器(1250,1252)可以允许脉冲电场装置(1200)平顺地平移通过一个或多个体腔，如本文更详细描述的。
如上所述，脉冲电场装置(1200)可以包括致动器，该致动器可操作地联接到可扩张构件(1230)并且被配置为帮助扩张(例如，展开)和压缩(例如，卷绕)可扩张构件(1230)。在一些变型中，致动器可以包括一个或多个齿轮，该齿轮可以与形成在可扩张构件(1230)中的一个或多个轨道接合。例如，在图12A-12C中描绘的变体中，致动器(1270)可以包括第一齿轮(1220)和第二齿轮(1222)，它们中的每一个都可以连接到第二细长体(1212)。可扩张构件(1230)还可包括在其第一侧的第一轨道(1232)和在其第二侧的第二轨道(1234)。第一轨道(1232)可以可操作地联接到第一齿轮(1220)并且第二轨道(1234)可以可操作地联接到第二齿轮(1222)。在这些变型中的一些中，第一和/或第二轨道(1232,1234)可以包括在可扩张构件(1230)中的多个间隔开的开口，该开口被配置成接收相应齿轮(1220,1222)的齿。可扩张构件(1230)可以通过齿轮(1220,1222)联接到第二细长体(1212)。图12C是脉冲电场装置(1200)的详细剖面透视图，描绘了齿轮(1220,1222)的齿与可扩张构件(1230)的相应轨道(1232,1234)的接合。附加地或替代地，致动器可以包括金属辊，该金属辊包括多个齿纹理，该齿纹理配置成直接压靠可扩张构件(1230)。金属辊可以被配置为与鼓式绘图仪或胶片筒类型的机构一起操作。类似于图5A-5D的脉冲电场装置(500)，可扩张构件(1230)可以包括内端(例如，卷的最内部分)和外端(例如，卷的最外部分)，其中内端联接到第二细长体(1212))并且外端联接到第一细长体(1210)。第二细长体(1212)的旋转方向顺时针、逆时针)可以确定可扩张构件(1230)的扩张或压缩。在一些变型中，连接器(1240)可以将第二细长体(1212)联接到可扩张构件(1230)的内端。可扩张构件(1230)的外端可以联接到一个或多个扩张器(1220,1222)和第一细长体(1210)。然而，为了说明起见，图12A示出了可扩张构件(1230)的未附接的外端。在一些变型中，处于卷绕构型的可扩张构件(1230)可以具有在约6mm与约15mm之间的直径，包括其间的所有范围和子值。处于卷绕构型的可扩张构件(1230)可以包括一圈或多圈。在一些变型中，处于扩张构型的可扩张构件(1230)可以具有在约10mm与约50mm之间的直径，包括其间的所有范围和子值。
在一些变型中，电极阵列可以通过连接器(1240)电联接到第二细长体(1212)。例如，一个或多个引线可以通过第二细长体(1212)和连接器(1240)联接到电极阵列。附加地或替代地，一个或多个引线可以通过第一细长体(1210)联接到电极阵列。
图13A是脉冲电场装置(1300)的可扩张构件(1330)的变型的透视图，描绘了处于压缩构型的可扩张构件(1330)和轨道(1332,1334)的开口的相应对齐。轨道(1332,1334)的开口的尺寸和位置可以设计成当可扩张构件(1330)处于压缩构型时基本上彼此重叠，使得齿轮(例如，齿轮(1220,1222))的齿如将在本文中更详细地描述的那样，可以穿过并定位在轨道(1332,1334)中的多个开口内。在一些变型中，轨道(1332,1334)的尺寸和间距可以沿着可扩张构件(1330)的长度改变以帮助平顺卷绕和展开。
图13B是展开构型的可扩张构件(1330)和轨道(1332,1334)的平面图。在一些变型中，相邻开口(例如，轨道)之间的距离(1362,1366)可以沿着可扩张构件(1330)的长度变化。特别地，相邻开口之间的距离(1362,1366)可以沿着可扩张构件(1330)的纵向轴线从可扩张构件的第一端(1302)到可扩张构件的第二端(1304)增加。例如，与第一端(1302)相邻或靠近或在第一端处的可扩张构件(1330)的第一部分(第一端部分)中的尺寸D(1366)可以小于与第二端(1304)相邻或靠近或在第二端处的可扩张构件(1330)的第二部分(第二端部分)中的尺寸B(1362)。相反，每个开口(1360,1364)的长度可以沿着可扩张构件(1330)的纵向轴线从第一端(1302)到第二端(1304)减小。例如，邻近或靠近第一端(1302)或在第一端部分中的尺寸C(1364)的长度可以大于邻近或靠近第二端(1304)或在在第二端部分中的尺寸A(1360)的长度。这种间隔和开口几何形状可以允许可扩张构件在卷绕构型中围绕齿轮形成更精确和紧凑的形状，如下面在图13C更详细地描述的。
包括可变的长度开口和开口之间距离的可扩张构件(1330)可以允许围绕包括齿轮主体(1342)和从其延伸的弯曲或成角度的齿的齿轮的更紧凑的卷绕构型，如图13C所示。图13C是处于卷绕构型的可扩张构件(1330)(例如图13B中所示的可扩张构件)的说明性变型。可扩张构件(1330)被描绘成围绕包括一个或多个齿(1312)的齿轮(1310)卷绕。虽然在图13C中被描绘为圆柱齿轮(例如，具有圆柱体)，但齿轮(1310)不必是并且齿轮体(1342)可以具有任何合适的横截面形状，例如，举例而言，椭圆形、正方形、矩形等。每个齿(1312)可以包括预定的锥形(例如，倾斜的、弯曲的)形状，该形状被配置为便于在轨道(1332,1334)的开口之间进行相等的负载传递。可扩张构件(1330)的可变间距和开口几何形状可以促进可扩张构件围绕齿轮(1310)精确卷绕。在图13C所示的卷绕构型中，可扩张构件(1330)可以包括一个或多个重叠层(例如，圈)。例如，在从卷绕的可扩张构件(1330)的径向中心径向向外的方向上，可扩张构件(1330)可以包括第一层(1345)(最内层)、第二层(1347)、第三层(1349)和第四层(1351)(最外层)。卷绕构型的可扩张构件(1330)的层数可以至少基于可扩张构件的长度和厚度、齿轮的直径、齿数等。相邻开口(例如，轨道)之间的距离(1341,1343)(例如，螺距)可以从第一层(1345)到第四层(1351)增加(例如，在径向向外的方向上)。开口(1332)的长度(1341)可以从第一层(1345)到第四层(1351)减小(例如，沿径向向外方向)。这可以允许可扩张构件(1330)以层之间的最小间距围绕齿轮(1310)卷绕。因此，轨道(1332,1334)的开口可以平顺地装配到齿轮齿(1312)上和/或周围，而轨道(1332,1334)之间的可扩张构件(1330)的部分可以平顺地装配在齿轮齿(1312)之间的齿轮主体周围，这可以减少可扩张构件(1330)在卷绕构型中的干涉、束缚和聚束。
在一些变型中，可扩张构件(1330)(例如，电路基板、柔性电路)可以包括电极阵列(为清楚起见未示出)，其可以包括本文所述的任何电极阵列。例如，电极阵列可以设置在可扩张构件(1330)的外表面上。
在一些变型中，轨道(1332,1334)的开口之间的距离(1341,1343)(例如，螺距)可以是可扩张构件(1330)的厚度和匝数(例如，可扩张构件(1330)的层)的函数。例如，可扩张构件(1330)可以包括电极阵列(图13A-13C中未示出)的一个或多个电极(例如，电极焊盘)，其可以增加可扩张构件(1330)的那些部分的厚度。开口(1332,1334)的长度和/或相邻开口之间的距离可以随着可扩张构件(1330)的厚度增加而增加。
在一些变型中，第二细长主体(1312)(例如，内扭转构件、可旋转构件)可以被配置为相对于第一细长主体(1310)旋转以使可扩张构件(1330)在卷绕构型与展开构型之间转变。在这些变型中的一些中，可扩张构件(1330)在展开构型可以包括直径至少10mm的内腔。
图14-29B示出了另外的脉冲电场装置变型，其包括可扩张构件，该可扩张构件包括可膨胀构件(例如，球囊)。图14A是脉冲电场装置(1400)和可视化装置(1450)的变型的透视图。图14B是没有基层(1430)和电极阵列的脉冲电场装置(1400)和可视化装置(1450)的剖面透视图。在一些变型中，脉冲电场装置(1400)可包括第一细长体(1410)和第二细长体(1420)，第一细长体包括内腔，第二细长体至少部分地定位在第一细长体(1410)的内腔内。多个可扩张构件(1460)可以联接到第一细长体(1410)。例如，多个环面形或螺旋管形可扩张构件(1460)可以平行地联接到第一细长主体(1410)。在一些变型中，可扩张构件(1460)可以是螺旋形的、螺环形的和/或蛇形的。例如，一个或多个可扩张构件(1460)可包括一个或多个螺旋或线圈。在这些变型中，可扩张构件不需要包括联接到相应细长体的内端或外端。在一些变型中，可扩张构件(1460)可包括可膨胀构件。
在一些变型中，可扩张构件(1460)可以包括基层(1430)(例如，电路基板、柔性电路)，其可以联接到本文所述的任何电极阵列。例如，电极阵列(1430)可以设置在可扩张构件(1460)的外表面上。第二可扩张构件(1440)可以可选地联接到第二细长体(1420)并且被配置为扩张组织和/或改善体腔中组织的可视化。例如，第二可扩张构件(1440)可以同心地联接到第二细长体(1420)的远端。即，第二可扩张构件(1440)的中心纵向轴线可联接到第二细长体(1420)的纵向轴线。在一些变型中，第二可扩张构件(1440)可以是可膨胀构件，例如球囊。
图14A和14B描绘了处于扩张或膨胀构型的脉冲电场装置(1400)和多个可扩张构件(1460)，其中可扩张构件(1460)被配置为与诸如十二指肠内表面的组织(为清楚起见未显示)接合。在一些变型中，可扩张构件(1460)在扩张构型中可包括直径至少10mm的内腔。在一些变型中，多个可扩张构件(1460)可以被配置为过渡到压缩和扩张构型之间的构型，例如部分或半扩张构型。在一些变型中，处于扩张构型的可扩张构件(1600)可以具有介于约10mm和约50mm之间以及介于约15mm和约50mm之间的直径，包括其间的所有范围和子值。可视化装置(1440)可设置在处于扩张构型的可扩张构件(1460)的内腔内。在一些变型中，至少第二可扩张构件(1440)的近端和远端可以是透明的，从而允许可视化装置(1450)通过第二可扩张构件(1440)成像。
图15A和15B是脉冲电场装置(1500)和可视化装置(1550)的变型的剖视透视图，类似于图14A和图14B所描述的。如那里所示，脉冲电场装置(1500)可以包括第一细长主体(1510)和第二细长主体(1520)，第一细长主体包括穿过其中的内腔，第二细长主体至少部分地位于第一细长主体(1510)的内腔内。多个可扩张构件(1560)可以联接到第一细长主体(1510)。例如，多个环面形可扩张构件(1560)可以平行地联接到第一细长体(1510)。
在一些变型中，可扩张构件(1560)可包括电极阵列(为清楚起见未示出)，其可包括本文所述的任何电极阵列。例如，电极阵列可以设置在或联接到可扩张构件(1560)的外表面上。第二可扩张构件(1540)可联接到第二细长体(1520)。例如，第二可扩张构件(1540)可以同心地联接到第二细长主体(1520)的远端。即，第二可扩张构件(1540)的中心纵向轴线可以联接到第二细长主体(1520)的纵向轴线。在一些变型中，第二可扩张构件(1540)可以是可膨胀构件，诸如球囊。可视化装置(1540)可以设置在处于扩张构型的可扩张构件(1560)的内腔内。在一些变型中，至少第二可扩张构件(1540)的近端和远端可以是透明的，从而允许可视化装置(1550)通过第二可扩张构件(1540)成像。
图16是脉冲电场装置(1600)和可视化装置(1650)的变型的透视图。在一些变型中，脉冲电场装置(1600)可以包括第一细长主体(1610)和第二细长主体(1620)，第一细长主体包括穿过其中的内腔，第二细长主体至少部分地位于第一细长主体(1610)的内腔内。可扩张构件(1630)可以联接到可第一细长体(1610)。在一些变型中，可扩张构件(1630)可以包括电极阵列(为清楚起见未示出)，其可以包括本文所述的任何电极阵列。例如，电极阵列可以设置在或联接到可扩张构件(1630)的外表面上。可扩张构件(1630)可包括内腔和多个细长凹部(1632)，这些细长凹部通过将可扩张构件(1630)的外侧壁纵向联接至可扩张构件(1630)的内侧壁而形成。例如，细长凹部(1632)可以打褶以控制可扩张构件(1630)的内径和外径。这种配置可以帮助包括电极阵列(为了清楚起见未示出)的可扩张构件(1630)的扩张。例如，一个或多个电极可以设置在细长凹部(1632)之间的可扩张构件(1630)上。
第二可扩张构件(1640)可以联接到第二细长主体(1620)。例如，第二可扩张构件(1640)相对于第二细长体(1620)的纵向轴线偏移。例如，第二可扩张构件(1640)的侧壁可以联接到第二细长体(1620)的远端。在一些变型中，第二可扩张构件(1640)可以是可膨胀构件，诸如球囊。可视化装置(1640)可以设置在处于扩张构型的可扩张构件(1640)的内腔内。
在一些变型中，可扩张构件(1630)可以同心地联接到第一细长体(1610)。在一些变型中，第一细长体(1610)可以联接到可扩张构件(1630)的侧壁。在一些变型中，第二可扩张构件(1640)可联接到第二细长体(1620)并设置在可扩张构件(1630)的远侧。在一些变型中，可视化装置(1650)可以设置在可扩张构件(1630)的内腔内。在一些变型中，至少第二可扩张构件(1640)的近端和远端可以是透明的，从而允许可视化装置(1650)通过第二可扩张构件(1640)成像。在一些变型中，多个电极可以包括多个平行的细长电极，如本文更详细描述的。附加地或替代地，多个细长电极可以包括叉指构型。例如，多个细长电极可以包括弯曲形状(例如，S形、W形)。
在一些变型中，脉冲电场装置可以包括预定长度的可扩张构件和/或电极阵列以消融预定长度的组织。图17和18是脉冲电场装置(1700,1800)和可视化装置(1750,1850)的变型的透视图，类似于图16A和16B，但具有多个可扩张构件(1730,1830)。多个可扩张构件(1730,1830)之间的间隔可以确定装置(1700,1800)的远端弯曲的程度。例如，由于可扩张构件(1730)之间的距离较大，装置(1700)可具有比装置(1800)更大的柔性。
在一些变型中，脉冲电场装置(1700,1800)可以包括第一细长体(1710,1810)和第二细长体(1720,1820)，该第一细长体包括穿过其中的内腔，该第二细长体至少部分地定位在第一细长体(1710,1810)的内腔内。多个可扩张构件(1730,1830)可以联接到第一细长体(1710,1810)。在一些变型中，可扩张构件(1730,1830)可包括电极阵列(为清楚起见未示出)，其可包括本文所述的任何电极阵列。第二可扩张构件(1740,1840)可以联接到第二细长体(1720,1820)。例如，第二可扩张构件(1740,1840)相对于第二细长体(1620)的纵向轴线偏移。在一些变型中，第二可扩张构件(1740)可以是可膨胀构件，诸如球囊。可视化装置(1640)可以设置在处于扩张构型的可扩张构件(1640)的内腔内。至少可扩张构件(1740,1840)的近侧和远侧部分可以是透明的。
在一些变型中，脉冲电场装置可以包括可扩张构件，该可扩张构件包括透明的可膨胀构件。图19是脉冲电场装置(1900)和可视化装置(1940)的变型的透视图。在一些变型中，脉冲电场装置(1900)可以包括细长体(1910)并且可扩张构件(1920)可以联接到细长体(1910)。在一些变型中，可扩张构件(1920)可包括电极阵列(1930)，其可包括本文所述的任何电极阵列。例如，电极阵列可以设置在或联接到可扩张构件(1920)的外表面上。至少可扩张构件(1920)的近侧和远侧部分可以是透明的，以允许可视化装置(1940)通过可扩张构件(1920)可视化。在一些变型中，可扩张构件(1920)可以同心地联接到细长体(1920)的远端。也就是说，可扩张构件(1920)的中心纵向轴线可以与细长体(1910)的纵向轴线对齐并且相同。
图20是类似于图19的脉冲电场装置(2000)和可视化装置(2040)的变型的透视图，并且进一步包括设置在可扩张构件(2020)远侧的第二可扩张构件(2050)。第二可扩张构件(2050)可以被配置为使组织膨胀。第二可扩张构件(2050)可以是可膨胀构件，例如球囊。在一些变型中，脉冲电场装置(2000)可以包括细长主体(2010)，并且可扩张构件(2020)可以联接到细长主体(2010)。在一些变型中，可扩张构件(2020)可以包括电极阵列(2030)，其可以包括本文所述的任何电极阵列。至少可扩张构件(2020)的近侧和远侧部分可以是透明的。
图21是类似于图20的脉冲电场装置(2100)和可视化装置(2150)的变型的透视图，但具有靠近远侧第二可扩张构件(2140)(例如，可膨胀构件)的多个可扩张构件(2130)。多个可扩张构件(2130)之间的间隔可以确定装置(2130)的远端弯曲的程度。在一些变型中，脉冲电场装置(2100)可以包括细长体(2110)并且多个可扩张构件(2130)可以联接到细长体(2110)。在一些变型中，多个可扩张构件(2120)可包括电极阵列(2130)，其可包括本文所述的任何电极阵列。至少可扩张构件(2120)的近侧和远侧部分可以是透明的。
图22是类似于图19的脉冲电场装置(2200)和可视化装置(2250)的变型的透视图，但具有附接至细长体(2210)的可扩张构件(2220)和第二可扩张构件(2240)的侧壁。这可以帮助可视化装置(2250)通过装置(2200)可视化，因为可视化装置(2250)可以与可扩张构件(2220)的中心对齐。在一些变型中，可扩张构件(2220)可以包括电极阵列(2230)，其可以包括本文所述的任何电极阵列。至少可扩张构件(2220)的近侧和远侧部分可以是透明的。
图23是类似于图19的脉冲电场装置(2300)和可视化装置(2340)的变型的透视图，但具有附接至细长主体(2310)的可扩张构件(2320)和第二可扩张构件(2330)的侧壁。这可以帮助可视化装置(2340)通过装置(2300)可视化，因为可视化装置(2340)可以与可扩张构件(2320)的中心对齐。在一些变型中，可扩张构件(2320)可包括电极阵列(未示出)，其可包括本文所述的任何电极阵列。至少可扩张构件(2320)的近侧和远侧部分可以是透明的。
图24是类似于图21的脉冲电场装置(2400)和可视化装置(2450)的变型的透视图，但具有附接至细长体(2410)的可扩张构件(2420)和第二可扩张构件(2440)(例如可膨胀构件)的侧壁。在一些变型中，脉冲电场装置(2400)可以包括细长主体(2410)，并且多个可扩张构件(2420)可以联接到细长主体(2410)。在一些变型中，多个可扩张构件(2420)可以包括电极阵列(2430)，其可以包括本文所述的任何电极阵列。至少多个可扩张构件(2420)的近侧和远侧部分可以是透明的。多个可扩张构件(2420)之间的间隔可以确定装置(2400)的远端弯曲的程度。
图25是类似于图23的脉冲电场装置(2500)和可视化装置(2540)的变型的透视图，但具有同心地联接到第一细长体(2520)的远端的可扩张构件(2530)。即，可扩张构件(2530)的中心纵向轴线可以与细长主体(2520)的纵向轴线对齐并且相同。类似地，第二可扩张构件(2330)(例如，可膨胀构件)同心地联接到至少部分地设置在第一细长体(2520)的内腔内的第二细长体(2510)的远端。在一些变型中，可扩张构件(2530)可以包括电极阵列(未示出)，其可以包括本文所述的任何电极阵列。至少可扩张构件(2530)的近侧和远侧部分可以是透明的。
图26是类似于图21的脉冲电场装置(2600)和可视化装置(2650)的变型的透视图，但弯曲，以显示装置(2600)的柔性。多个可扩张构件(2620)之间的间距可以确定装置(2600)的远端弯曲的程度。在一些变型中，脉冲电场装置(2600)可以包括细长主体(2610)，并且多个可扩张构件(2620)可以联接到细长主体(2610)。在一些变型中，多个可扩张构件(2620)可以包括电极阵列(2630)，其可以包括本文所述的任何电极阵列。至少多个可扩张构件(2620)的近侧和远侧部分可以是透明的。第二可扩张构件(2610)可附接到靠近多个可扩张构件(2620)的细长体(2610)。
图27是类似于图24的脉冲电场装置(2700)和可视化装置(2750)的变型的透视图。例如，每个可扩张构件(2720)和第二可扩张构件(2740)的侧壁附接到细长体(2710)。在一些变型中，多个可扩张构件(2720)可以包括电极阵列(2730)，其可以包括本文所述的任何电极阵列。至少多个可扩张构件(2720)的近侧和远侧部分可以是透明的。多个可扩张构件(2720)之间的间距可以确定装置(2700)的远端弯曲的程度。
图28A是脉冲电场装置(2800)和可视化装置(2830)的可扩张构件(2810)的变型的透视图。图28B-28E是脉冲电场装置(2800)和可视化装置(2830)的透视图。如图所示，在一些变型中，脉冲电场装置(2800)可以包括可释放的细长体(2840)和联接到细长体(2840)的可扩张构件(2810)。可扩张构件(2810)可包括内腔、压缩构型、半扩张构型和扩张构型。可扩张构件(2810)还可包括电极阵列(2820)。可扩张构件的内腔可以配置为可释放地连接到可视化装置(2830)。在一些变型中，内腔限定了可扩张构件(2830)的中心纵向轴线。细长体(2840)可以被配置为向电极阵列(2820)提供电力和向可扩张构件(2810)提供流体以用于扩张和压缩中的一种或多种。如本文所用，流体是指液体、气体或它们的组合。例如，在一些变型中，可以使用介入手术中常用的气体，例如CO2和/或空气。
在图28A和28C中，可视化装置(2830)设置在可扩张构件(2810)的内腔内并且允许可视化装置(2830)平移可扩张构件(2810)通过一个或多个体腔。图28B描绘了与可扩张构件(2830)分离(例如，脱离、分开)的可视化装置(2830)。这可以允许可视化装置(2830)例如对可扩张构件(2810)的近侧部分进行成像并且独立于可扩张构件(2830)进行操纵。在完成能量输送之后，可视化装置(2830)可以重新联接到可扩张构件(2830)并从患者身上撤回。在图28D中，可视化装置(2830)相对于可扩张构件(2810)进一步前进，使得可视化装置(2830)的远端可以弯曲。在一些变型中，如图28E所示，可视化装置(2830)可在可扩张构件(2810)的内腔内弯曲。
图29A是类似于图28A-28E的脉冲电场装置(2900)和可视化装置(2930)的变型的透视图，但具有多个可扩张构件(2910)。多个可扩张构件(2910)之间的间距可以确定装置(2900)的远端弯曲的程度。在一些变型中，多个可扩张构件(2910)可以包括电极阵列(2920)，其可以包括本文所述的任何电极阵列。图29B是从图29A所示的多个可扩张构件(2910)分离(例如，脱离、分开)的脉冲电场装置(2900)和可视化装置(2930)的透视图。
图30A是脉冲电场装置(3000)的变型的透视图，其包括可扩张构件(3010)(例如，可膨胀构件)，该可扩张构件包括电极阵列(3020)。在一些变型中，可扩张构件(3010)可以包括基层(例如，电路基板、柔性电路)，其可以联接到本文所述的任何电极阵列。例如，电极阵列(3020)可以设置在可扩张构件(3010)的外表面上。电极阵列(3020)可以包括多个基本上平行的细长电极，这些电极围绕可扩张构件的纵向轴线周向布置。图30A中的可扩张构件(3010)以扩张构型示出。图30B是图30A的脉冲电场装置(3000)的透视图，其定位在组织内腔(3030)内。图30A中的可扩张构件(3010)以展开构型示出，使得电极阵列(3020)接触组织内腔(3030)。
图31是脉冲电场装置(3100)的变型的透视图，其包括可扩张构件(3110)(例如，可膨胀构件)，该可扩张构件包括电极阵列(3122)。电极阵列(3122)可以包括具有预定匝数的螺旋形状。在一些变型中，可扩张构件(3110)可以包括基层(例如，电路基板、柔性电路)，其可以联接到本文所述的任何电极阵列。例如，电极阵列(3122)可以设置在可扩张构件(3110)的外表面上。
图32是脉冲电场装置(3200)的变型的透视图，其包括联接到包括电极阵列(3220)的可扩张构件(3210)的可视化装置(3230)。可扩张构件(3210)可包括支架状结构，其可被配置为在压缩构型和扩张构型之间转变。例如，可扩张构件(3210)可以通过改变长度和螺旋旋转中的一种或多种来改变构型。在一些变型中，可扩张构件(3210)可以包括基层(例如，电路基板、柔性电路)，其可以联接到本文所述的任何电极阵列。例如，电极阵列(3220)可以设置在可扩张构件(3210)的外表面上。电极阵列(3220)可以包括多个基本上平行的细长电极，这些电极围绕可扩张构件的纵向轴线周向地设置。附加地或替代地，多个细长电极可以包括叉指构型。图32中的可扩张构件(3210)以扩张构型示出。可扩张构件(3210)可以包括被配置为接收可视化装置(3230)的内腔。图33A和33B分别是类似于图32的脉冲电场装置(3200)的可扩张构件(3310)的侧视图和透视图。
电极阵列
通常，本文所述的电极和电极阵列可以被配置为治疗患者的组织，例如十二指肠组织。在一些变型中，电极阵列可以接合十二指肠并且被通电以治疗组织的预定部分以对十二指肠进行表面重修。例如，组织可以在治疗过程中使用PEF能量进行细胞裂解。PEF能量组织治疗可以在预定深度(例如，约1mm)均匀地递送以快速和精确地治疗组织，而不会对周围(例如，更深的)组织造成显著损害。
在一些变型中，组织治疗特性可以通过电极阵列的尺寸、形状、间距、组成和/或几何形状来控制。例如，电极阵列可以是柔性的以符合非平面组织表面。在一些变型中，电极阵列可以被压印或回流以形成非平面电极表面。在一些变型中，电极阵列可以包括组织接触层。在一些变型中，组织接触层可以用作电极和组织之间的盐桥。在一些变型中，电极阵列可以包括亲水涂层。在一些变型中，电极阵列可以被分成子阵列以减少驱动电流需求。
在一些变型中，凸起和/或圆形(例如，半椭圆形)电极通常可以比扁平电极促进与组织更可靠的接触，并且因此促进更均匀的电场和改善的治疗结果。例如，组织与电极的接触(例如，并置)在能量输送期间完成了电路，因此在电路中提供了电阻以实现均匀的电场分布。凸起和/或圆形(例如，半椭圆形)电极可以减少尖锐边缘以减少电弧。电极阵列的间隔开的电极可以进一步降低离子浓度和相关的电解。本文所示和描述的电极阵列配置(例如，几何形状、间距、形状、尺寸)提供了均匀且间隔开的电极，其还允许相应的可扩张构件反复扩张和压缩。
在一些变型中，一个或多个电极(例如，多个电极、阵列中的一部分电极、阵列中的所有电极)可以包括一种或多种生物相容性金属，例如金、钛、不锈钢、镍钛诺、钯、银、铂、它们的组合等。在一些变型中，一个或多个电极(例如，多个电极、阵列中的一部分电极、阵列中的所有电极)可以包括无创伤(例如，钝的、圆形的)形状，使得电极压在组织上时不会刺穿组织。例如，电极阵列可以接合十二指肠的内圆周。
在一些变型中，电极阵列可以通过一根或多根引线(例如，导线)连接到信号发生器。例如，引线可以通过细长体(例如，外导管、外细长体)延伸到电极阵列。引线的一个或多个部分可以是绝缘的(例如，PTFE、ePTFE、PET、聚烯烃、聚对二甲苯、FEP、硅树脂、尼龙、PEEK、聚酰亚胺)。引线可以被配置为维持预定的电压电位，而没有其相应绝缘的介电击穿。
在一些变型中，电极阵列可以包括呈基本平行或叉指构型的多个细长电极。本文所述的电极阵列的形状和配置可以在预定组织深度(例如，约0.7mm、约1mm)处产生预定强度(例如，在约400V/cm和约7500V/cm之间)的电场而没有过热、击穿、蒸汽产生等。相比之下，一些电极配置包括的几何形状(例如曲率半径)中所产生的电场过快地减小而没有施加可能导致上述过热、击穿和蒸汽产生的非常高的电压(例如数千伏)。
图34A是电极阵列(3400)的变型的透视图，其包括基板(3420)上的多个细长电极(3410)。在一些变型中，电极(3410)中的至少一个可以包括半椭圆形横截面形状。在一些情况下，电极阵列(3400)中的所有电极(3410)可以包括半椭圆形横截面形状。通常，由于那里的表面电荷高度集中，电极的点和边缘附近的电场很强烈。锋利的电极和高电场可以产生放电(例如电弧放电)、高加热速率(例如沸腾)、高电流密度(例如电解)和气泡中的一种或多种。本文所述的半椭圆形横截面形状可以相对于锋利边缘的电极减少这些影响中的一种或多种。在一些变型中，电极(3410)的长轴是电极宽度的两倍，并且电极的短轴等于电极中间的电极高度。
本文所述的电极阵列可以使用任何合适的制造技术形成。例如，如图37所示，在一些变型中，可以通过在一对压印模具(3750)之间压制电极阵列(3700)以形成多个间隔开的圆形电极来形成电极阵列(3700)。本文所述的电极阵列可使用任何合适的技术制造，包括但不限于焊料或其他金属的沉积、基板的凹陷、金属(例如金)的电镀和层压。
在一些变型中，可以将附加层和/或涂层施加到电极上。例如，图38中描绘的电极阵列(3800)可以描绘如本文进一步描述的组织接触层(3810)。
如果扁平电极的边缘是2d分开(电极的宽度)的，则等效电场由椭圆导体提供，其高度为h(短轴)和宽度为2w(w是主轴)，其中椭圆的焦点距中心d。偏心率可以由等式(2)给出：
∈＝(1+(h/d)2)-1/2 等式(2)
堆状电极的占有面积为2w＝2d/∈，并且从扁平电极增加因数l/2∈。如果使用堆状或回流焊电极，它们通常会对绕中心线弯曲而不是平行于电极的中心线具有一定的机械阻力。
在一些变型中，施加到电极阵列的驱动电压可以至少取决于电极阵列的电极之间的间距以及电极尺寸。例如，相对较宽的细长电极可以减少在急剧弯曲的边缘处强电场强度的影响。在一些变型中，电极阵列可以配置成多组(例如，组、区域)以帮助治疗过程的能量输送。例如，电极阵列可以包括沿可扩张构件的长度设置的多个区域。例如，可以以预定顺序激活多个区域。
图34B是电极阵列(3400)的截面侧视图。在一些变型中，电极阵列可以包括多个(例如，4、8、12、16、20、24、30个以及其中的任何范围)细长电极。例如，电极阵列可以包括多于大约6个电极。在一些变型中，多个细长电极可以包括在大约2.3:1和大约3.3:1之间以及大约2.8:1和大约3.0:1之间的接近(即，直接相邻)电极之间的中心到中心距离与电极宽度(3414)的比率。例如，邻近电极(3410)之间的距离(3412)可以从大约1mm到大约1.8mm，电极(3410)的宽度(3414)可以从大约0.6mm到大约1.8mm，并且电极(3410)的高度(3416)可以为约0.15mm至约0.5mm，包括其间的所有值和子范围，例如约0.3mm。在一些变型中，多个细长电极包括小于约10mm、小于约7mm和小于约5mm的邻近电极之间的中心到中心距离，包括其间的所有值和子范围。在一些变型中，多个细长电极可以包括第一电极和与第一电极平行的第二电极。附加地或替代地，多个电极可以包括叉指构型。在一些变型中，邻近电极之间的中心到中心距离和多个细长电极的宽度可以基本相等。
在一些变型中，邻近电极可以间隔开约0.3mm和约6mm之间的加权平均距离。加权平均距离可以定义如下。多个细长电极中的每个电极可以包括：坐标s(xi,yi)(等式3)，其中x和y平行于电极阵列的表面；到第一极性(例如，正极性)的最近电极的第一距离(s+)；以及到与第一极性相反的第二极性(例如，负极性)的最近电极的第二距离(s.)。加权平均距离(S)可以由等式(4)给出：
在一些变型中，电极的高度与电极的宽度的比率可以在大约1:4和大约1:8之间。在一些变型中，多个电极的表面积可以占电极阵列的表面积的约20％至约75％，包括其间的所有范围和子值。在一些变型中，多个电极的表面积占预定构型的可扩张构件的表面积的约20％至约45％，包括其间的所有范围和子值。在一些变型中，电极阵列可以包括按面积计约36％的导体。在一些变型中，多个电极的表面积占十二指肠表面积的约4％至约30％，包括其间的所有范围和子值。典型的十二指肠可包括约20mm至约45mm的周长、约25mm至约35mm的长度以及约700mm2至约1850mm2的表面积。
在一些变型中，电极阵列可以包括多组电极(例如，参见图51中的区域A、B、C)，其中每组可以以预定顺序被激活。在一些变型中，可以通过减小每组的最末端电极的宽度并减小那些电极之间的距离来获得更均匀的组织治疗(例如，在电极组相交的区域中)。在一些变型中，可以通过使每组的最末端电极交叉以重叠治疗区域来实现对组织的更均匀的治疗(例如，在电极组相交的区域中)。
如本文中详细描述的，脉冲电场装置可以包括具有压缩(例如，卷绕)构型和扩张(例如，展开)构型的可扩张构件。在一些变型中，可扩张构件可以包括电极阵列(例如，多个电极)或可以以其他方式由电极阵列(例如，多个电极)形成。在一些变型中，可扩张构件可以包括柔性电路，该柔性电路包括多个电极。图34C是包括电极阵列(3400)的可扩张构件的说明性变型的透视图。电极阵列(3400)可以包括基板(3420)上的多个细长电极(3410)。在一些变型中，电极阵列(3400)可以是柔性电路的形式。如那里所示，柔性电路可以包括电极阵列(3400)或多个电极，例如，多个细长的平行电极。可扩张构件在图34C中被描绘成展开的圆柱形构型。
图35是具有本文所述的电极间距与电极宽度之比的电极阵列的电场强度图。从那里可以看出，这些电极阵列产生基本均匀的电场。脉冲或调制电场可以在距电极阵列的预定治疗距离处在空间上变化至多约20％。例如，由电极(3510)产生的电场(3520)可以在距电极阵列约0.7mm的距离处(在与电极阵列接触的组织的粘膜下层内)在空间上变化至多约20％。这可以提高能量输送和治疗结果的一致性。
图80A是电极阵列(8010)的变型的电场强度图(8000)。在一些变型中，电极阵列(8010)可以被配置为在其整个表面的预定组织治疗深度(8030)处产生基本均匀的电场(8020)。例如，预先确定的组织深度可以被配置为接收约2500V/cm的电压场。可以在电极处施加具有约50A的电流和约350kHz的频率的约600V的电压。这可以提高能量输送和治疗结果的一致性。
图80B是电极阵列(8110)的变型的电场强度图(8100)。在一些变型中，电极阵列(8110)可以被配置为在第一预定组织治疗深度(8130)产生基本均匀的电场(8120)，其中电场幅度低于在第二预定组织深度(8140)处的治疗阈值。例如，电极阵列(8110)可以接收大约600V的电压并且在大约1.48mm的组织深度处产生低于治疗阈值的电场(8120)。
在一些变型中，接收大约2500V/cm电压场的组织治疗深度(例如，mm)可以取决于电极配置和施加到电极阵列的电压。例如，组织治疗可能需要大约2000V/cm，其中表中的值将针对相同的施加电压调整到更深的组织治疗。电流可取决于组织电导率和电极配置。假设电压恒定，电场穿透也是恒定的。组织治疗比率可以取决于治疗期间组织的状态(例如，拉伸、压缩、与电极接触)。组织治疗深度可以取决于组织治疗比率、电流、有效电压和组织类型中的一项或多项。下面的表1提供了一组参数(例如，电压、电流、功率)的说明性变型，该组参数被配置为提供电压场深度与组织治疗深度的预定比率。
表1
图36是缺乏电场均匀性的常规电极阵列的电场强度图。电极(3610)具有的形状和间距使得所产生的电场(3620)向粘膜下层的一些部分提供高达约200V/cm的电场强度，而其他部分接收很少的电场(3620)(如果有的话)。类似地，高达约1000V/cm的电场强度被提供给粘膜的一些部分，而其他部分接收很少的电场(3620)(如果有的话)。因此，对于常规电极，即使组织的某些部分被输送预定量的能量，能量输送的差一致性也限制了对治疗结果的积极影响。
在一些变型中，本文所述的电极阵列还可包括组织接触层。可以在电极和组织之间提供组织接触层以改善问题传导并减少由于电极边缘处的电流拥挤造成的烧伤。图38是包括组织接触层(3810)的电极阵列(3800)的说明性变型的示意性截面图。电极阵列(3800)可以由形成多个间隔开的圆形电极(例如，压纹凹坑)的一对压纹模具(例如，模具(3750))形成。
图39是包括组织接触层(3920)并与组织(3910)(例如，十二指肠)接触的电极阵列(3900)的示意性截面图。在一些变型中，组织接触层(3920)可以设置在电极和/或电极阵列的基板之上。组织接触层(3920)可以包括小于电极的电导率的电导率。在一些变型中，组织接触层的电导率可以在约0.03S/m与约0.9S/m之间、在约0.03S/m与约0.3S/m之间以及在约0.01S/m与约0.7S/m之间，包括其间的所有范围和子值。在一些变型中，组织接触层可以包括在电极宽度的大约10％和大约20％之间的厚度。在一些变型中，组织接触层可以由诸如负载碳颗粒的橡胶之类的欧姆电导体或诸如具有诸如氯化钠或碳之类的离子导体的开孔海绵之类的多孔材料构成。
在一些变型中，布置在电极之间和/或电极边缘上的组织接触层的一部分可以包括介于约0.02mm和约0.08mm之间的厚度和介于约0.02S/m和约0.4S/m之间的电导率，包括其间的所有范围和子值。布置在电极边缘上的组织接触层可以通过减少电极的高电场强度部分的电流消耗来减少加热。例如，组织接触层的这一部分可以包括布置在聚合物基质(例如，丙烯酸树脂)中的炭黑。例如，一个或多个电极边缘可以包括组织接触层(例如，炭黑)，其具有约0.02mm至约0.05mm的厚度和约0.02S/m至约0.4S/m的电导率。炭黑可以通过吸收紫外线能量和减少火花来提高电极阵列的性能。
在一些变型中，电极阵列还可以包括设置在电极和/或基板上的亲水层，以提高脉冲电场装置相对于组织的滑动性。类似地，脉冲电场装置的扩张器或任何部件可以包括亲水层以提高脉冲电场装置相对于组织的滑动性。
图40是电极阵列(4000)的说明性变型的示意性截面侧视图。为了在远离电极(4000)的预定治疗距离处均匀地治疗组织，使在电极上方(例如，沿Ez)和在电极之间的空间上方(例如，沿Ex)的电场强度尽可能均匀可能是有益的，以便可以用相同的能量治疗组织。
图41A-41D是说明性电极阵列变型的电场强度图，示出中心到中心电极间距与电极宽度的比率如何影响电场强度均匀性。对于1mm或更小的治疗深度，2:1的比率(图41A)可产生不均匀的电场，而大约2.3:1和大约3.3:1以及大约2.8:1和约3.0:1之间的比率(图41B-41D)可以产生基本均匀的电场。例如，在大约0.7mm的治疗深度处，图41A中的Ex和Ez之间的差异明显大于图41B-41C中的任何一个。
图42是电极阵列在约0.7mm的治疗深度和约1.4mm处两倍治疗深度的总场强的电场强度的柱状图。在该治疗深度处，在约3100V/cm的剂量中存在约5％的散布。在两倍治疗深度处，在约1550V/cm的剂量中存在小于2％的散布。因此，脉冲或调制电场能量基本上均匀地被递送到预先确定的组织深度。
在一些变型中，本文公开的脉冲电场系统可以包括返回电极以将PEF电流引出患者。在一些变型中，导管(例如，第三细长体)可以包括返回电极。在一些变型中，返回电极可以在患者外部并与患者接触(例如，皮肤贴片电极、接地焊盘)。例如，一组返回电极可以设置在患者的背部，以允许电流从电极阵列穿过患者然后到达返回电极。例如，一个或多个返回电极可以设置在患者的皮肤上。可以在返回电极和皮肤之间施加导电凝胶以改善接触。
图76是处于部分展开或扩张构型的可扩张构件(例如，电极阵列)(7600)的变型的透视图。电极阵列(7600)可以包括在基板(7620)上的多个细长电极(7610)。在一些变型中，基板(7620)可以包括柔性电路，该柔性电路包括多个电极。电极阵列(7600)可以包括基板(7620)上的多个细长电极(7610)。如那里所示，柔性电路可以包括电极阵列(7600)或多个电极，例如，多个细长的平行电极。
在一些变型中，电极阵列(7600)的基板(7620)可以限定一个或多个开口(7630)(例如，流体开口)，其被配置为在相邻电极(7610)之间产生抽吸(例如，负压)和/或输出流体(例如，盐水)。使用通过开口施加的抽吸或负压可以将组织拉向电极阵列(7600)并且可以促进组织和电极阵列之间的接触(例如，可以增加组织表面和电极表面之间的接触面积)。例如，电极阵列(7600)可以通过一个或多个开口(7630)的抽吸接合到十二指肠，这可以促进脉冲电场装置和组织之间更可靠(例如，一致)的电接触，因此促进更均匀的电场和改善的治疗效果。此外，所施加的抽吸可以被配置为以均匀的方式确保组织并置到电极阵列。在一些变型中，多个开口(7630)(例如，开口行(7630))可以以预定间距布置在每对相邻电极(7610)之间。例如，开口(7630)可以沿着电极(6920)的长度间隔开。在一些变型中，流体开口(7630)可以设置得更靠近电极之一，以促进组织与电极(7610)中的至少一个之间的接触。附加地或替代地，开口(7630)可以等量地布置在相邻电极(7610)之间。
附加地或替代地，开口(7630)可配置用于流体冲洗。电极阵列(7600)可以与用于流体冲洗的流体源(未示出)流体连通(例如，流体联接)。例如，在使用电极(7610)施加脉冲或调制电场之后，可以从体腔中去除(例如，吸出)流体。在一些变型中，流体的去除可以促进组织和电极阵列(7600)之间的并置和/或接触。
在一些变型中，电极(7610)中的至少一个电极可以包括半椭圆形横截面形状。在一些情况下，电极阵列(7600)中的所有电极(7610)可以包括半椭圆形横截面形状。在一些变型中，电极(7610)的长轴可以是电极宽度的大约两倍，并且电极的短轴可以大约等于电极中间的电极高度。
图77是处于扩张构型的脉冲电场装置(7700)的说明性变型的透视图，其配置成用于与诸如十二指肠内表面(未示出)的组织接合。脉冲电场装置(7700)可以包括第一细长体(7710)、第二细长体(7720)、可扩张构件(7730)和扩张器(7760,7762)。当处于扩张或展开构型时，可扩张构件(7730)可具有大致椭圆形或圆柱形形状，其具有第二内径和第二外径，它们具有比相应的第一内径和第一外径大的预定直径。处于扩张构型的可扩张构件(7730)可以具有预定的柔性，该柔性被配置为贴合其接合的组织的形状。可扩张构件(7730)可以包括例如图76中描绘的电极阵列(7600)。
在一些变型中，第一和第二细长主体(7710,7720)可以被配置为相对于彼此轴向旋转以使可扩张构件(7730)在压缩构型、扩张构型和两者间的半扩张构型之间转变。例如，第二细长体(7720)(例如，内扭转构件、可旋转构件)可以可旋转地定位在第一细长体(7710)的内腔内，使得第二细长体(7720)相对于第一细长体(7710)的旋转可以使可扩张构件(7730)在卷绕构型和展开构型之间转变。在这些变型中的一些中，可扩张构件(7730)的内腔(7750)的内径在展开构型中可以至少约为8mm、至少约10mm、或从约8mm至约10mm，包括其间的所有值和子范围。如本文更详细描述的，可视化装置(未示出)可以设置在可扩张构件(7730)的内腔(7750)内以帮助可视化。应当理解，脉冲电场装置(7700)可以在可视化装置旁边和/或在导丝之上被推进。在一些变型中，可视化装置可用于引导推进和可视化治疗过程，从而不需要导丝和/或其他可视化模态(例如，荧光透视法)。
在一些变型中，可扩张构件(7730)可以被配置为转变为在压缩构型与扩张构型之间的构型。例如，可扩张构件(7730)可以转变为部分或半扩张构型(在压缩构型与扩张构型之间)，这可以允许可视化装置(例如，内窥镜)设置在可扩张构件(7730)的内腔内。在一些变型中，可扩张构件的内表面可以接合并保持处于半扩张构型的可视化装置。
图78A是处于压缩构型的脉冲电场装置(7800)的图像，并且图78B是图77和图78A中描绘的脉冲电场装置的展开电极阵列(7800)的详细图像。图76至图78B所示的电极可以具有大致半球形的形状，如本文所述。在一些变型中，电极阵列(7610)的一个或多个电极可以具有在约0.07mm和约0.38mm之间、约0.178mm的高度，包括其间的所有范围和子值。在一些变型中，相邻(例如，接近的)电极(7610)之间的距离可以在大约1.0mm和大约1.4mm之间、大约1.2mm，包括其间的所有范围和子值。在一些变型中，电极阵列(7610)的一个或多个电极可具有介于约0.5mm和约0.7mm之间以及约0.6mm的焊盘宽度，包括其间的所有范围和子值。在一些变型中，电极(7610)和温度迹线(未示出)之间的距离可以在大约1.0mm和大约1.4mm之间，大约1.2mm，包括其间的所有范围和子值。
图43是包括电极阵列(4310)的可扩张构件(4300)的说明性变型的透视图，该电极阵列包括多个间隔开的半椭圆形电极。半椭圆形电极可以形成多条(例如，4、8、12、16、20或它们之间的任何值)平行或交叉的线。附加地或替代地，半椭圆形电极可以相对于电极阵列的基板升高并且可以包括圆形或半球形形状。在一些变型中，电极阵列可以包括布置在一个或多个电极和电极之间的空间之上的组织接触层，如本文中详细描述的。
图44是包括电极阵列的另一个可扩张构件(4450)的说明性变型的透视图。如那里所描绘的，电极阵列可以包括多个半椭圆形电极(4460)和以之字形图案将两个或更多个电极彼此联接的多个引线(4470)。电极阵列可以包括柔性电路。
图45A-45C是电极阵列配置的说明性变型的示意图，例如一对以交替极性异相90度驱动的双绞线。这种配置可以允许产生基本上均匀的脉冲或调制电场。例如，电极对A(4510)和C(4530)可以包括相反的极性，而电极对B(4540)和D(4520)可以包括相反的极性。其他电极阵列配置类型可以通过交替组合激活以在组织中产生均匀的治疗，(例如，电极对A和B、电极对A和C、电极对A和D、电极对B和C、电极对B和D、电极对C和D)。电极对之间的距离将直接影响电场的大小或组织治疗进入组织的距离。控制器可以选择电极对以在一个或多个预定组织治疗深度治疗组织。
图45D是电极阵列(4550)的说明性变型的电场强度图(4500)的平面图。图45E是图45D中描绘的电极阵列(4550)的电场强度图(4502)的截面图。电极阵列(4550)可以配置成双极配置并且主要将非热疗法应用于十二指肠组织。例如，电流通过组织从阳极电极流向阴极电极。
在一些变型中，电场穿透到组织中的深度可以至少部分地基于电极阵列的电极间距(例如，1.2mm)和电极阵列处的电压(例如，600V)。例如，电极阵列(4550)可以被配置为生成脉冲电场，该脉冲电场在约1mm的深度处穿透组织，同时在越过约1.5mm的组织深度和在电极阵列(4550)的边缘处快速消散。
图46A是电极阵列(4610)的坐标系和对应的一组平面的说明性变型的示意性透视图。图46B描绘了对应于电极阵列(4610)在相对于图46A中描绘的主平面定义的位置处的电场强度图。图46B中的两个底部图示出了在目标治疗深度(例如，z＝0.7mm)的等电位图和在目标治疗深度(例如，z＝0.7mm)的总电场的直方图。
图47A是电极阵列(4700)的极性配置的说明性变型的示意性平面图。图47B描绘了对应于图47A中所示的电极阵列(4700)在相对于图46A中描绘的主平面定义的位置处的电场强度图。图47B中的两个底部图示出了在目标治疗深度(例如，z＝0.7mm、1.4mm)的等电位图和在目标治疗深度(例如，z＝0.7mm、1.4mm)的总电场的直方图。图47B中描绘的并且对应于电极阵列(4700)的电场密度比图46B中所描绘的并且对应于电极阵列(4600)的那些更密集。相应的非活动电极组可以是浮动电势，而另一电极组被激活。
图48是电极阵列(4800)的说明性变型的示意性平面图，在电极阵列(4800)的右侧具有说明性尺寸和热电偶迹线。图49是包括多对双绞线的脉冲电场装置的电极阵列(4900)的变型的透视图。图50是包括多对双绞线的脉冲电场装置的电极阵列(5000)的另一变型的透视图。具有暴露核心位置的双绞线可以以与点电极配置类似的方式起作用。
图85是脉冲电场装置(8500)的电极(8530)的变型的透视图。脉冲电场装置(8500)可以包括第一导管(8510)(例如，内轴)和第二导管(8520)(例如，外轴)。在一些变型中，第二导管(8520)可以可滑动地在第一导管(8510)和电极(8530)上前进以将电极(8530)保持在压缩构型中。如图85所示，相对于第二导管(8520)向远侧推进的第一导管(8510)可以将电极(8530)转变为扩张构型。)。在一些变型中，电极(8530)可以在一端联接(例如，附接)到第一导管(8510)并且在另一端联接到第二导管(8520)。第二导管(8520)可以在第一导管(8510)上滑动地推进和/或缩回。电极(8530)可以在扩张构型与压缩构型之间转变。
电极(8510)可以包括可扩张金属网并且被配置为具有第一极性。具有与第一极性相反的第二极性的另一个电极可以例如设置在患者的皮肤上(例如，接地焊盘)。在一些变型中，接地焊盘的尺寸可以具有足够的表面积以最小化电流集中和发热。在一些变型中，脉冲电场装置(8500)可以配置成单极配置或双极配置。在一些变型中，可扩张电极(8510)可以被配置为以扩张构型接触组织。在一些变型中，可以通过电极(8510)的内腔施加负吸力以增强组织-电极界面。在一些变型中，脉冲电场装置(8500)可以在如本文所述治疗组织的同时使用液体(例如，导电液体、盐水)来冲洗。在一些变型中，处于压缩构型的脉冲电场装置(8500)可以被配置为可滑动地推进通过可视化装置(例如，内窥镜)的内腔(例如，工作内腔)。例如，处于压缩构型的脉冲电场装置(8500)可以包括在约1.5mm和约4mm之间的直径。
冲洗
通常，使用如本文所述的脉冲电场装置的组织治疗程序可任选地包括在组织治疗期间的流体输送(例如，流体冲洗)。在一些变型中，组织治疗程序可受益于可促进脉冲电场装置和组织之间更可靠(例如，一致)的电接触并因此更均匀的电场和改善治疗结果的流体冲洗。对组织的流体冲洗可以通过强制对流进一步降低组织温度并且可以减少电弧放电。此外，流体输送可以减少电绝缘腐蚀和电解产物的积累。在一些变型中，流体可以用作电极和组织之间的盐桥，其允许控制电阻率。在流体被输送的变型中，流体可以在施加脉冲或调制电场之后从体腔中移除(例如，从体腔中抽出)。在一些变型中，引入或去除的流体的导电性可能对所递送的治疗有影响。例如，添加比组织导电性差的溶液可能有助于将更多电流引入组织中。即使电极和组织之间缺乏组织接触，与组织大致相同的电导率也可以促进电场能量转移到组织中。最后，可以去除具有比组织更高的电导率的流体。
在一些变型中，本文所述的脉冲电场装置可配置成输出流体以冲洗患者的组织，例如十二指肠组织。例如，脉冲电场装置的电极阵列可以接合十二指肠并且可以被配置为输出流体(例如，盐水)，例如，在电极接触组织的地方。电极阵列，例如电极阵列的一个或多个电极，可以在电极和组织之间输出流体，这可以直接靶向电极并且可以允许流体体积的减少。电极阵列可以被通电以治疗组织的预定部分以对十二指肠进行表面重修。利用被配置为输送流体的电极阵列可以消除对单独的冲洗装置和/或系统的需要。图69A和69B是包括基板(6910)(例如，柔性电路)和多个电极(6920)的电极阵列(6900)的说明性变型的相应平面图和透视图。例如，多个电极(6920)可以包括布置在基板(6910)上的多个基本上细长的电极。在一些变型中，电极(6920)中的一个或多个(例如，全部、一半、三分之一、三分之二)可以包括一个或多个流体开口(6930)(例如，一个、两个、三个、四个或更多个)，其被配置为输出用于冲洗的流体，例如盐水。例如，开口(6930)可以沿着电极(6920)的长度间隔开。如图图69C所示，一个或多个开口(6930)可以设置在每个电极(6920)的顶点，尽管开口(6930)可以设置在电极(6920)的任何部分(例如，基部、侧壁、边缘)。附加地或替代地，基板(6910)可以包括一个或多个流体开口(未示出)，例如在邻近电极(6920)之间。电极阵列(6900)可以与用于流体冲洗的流体源(未示出)流体连通(例如，流体地联接)。
图69D是电极阵列(6900)的透视截面图，描绘了包括流体通道(6940)的电极(6920)。电极(6920)的流体通道(6940)可以与该电极(6920)的流体开口(6930)流体连通。一个或多个流体通道(6940)可以与流体源流体连通，使得流体流过电极阵列(6900)。在一些变型中，电极阵列(6900)可以以在约0.001cc/(s·cm2)与约1cc/(s·cm2)之间的预先确定的速率输出流体。例如，电极阵列(6900)可以被配置为在处于扩张构型时流液。电极阵列(6900)和组织之间的流体可以以与本文所述的组织接触层类似的方式起作用。
在一些变型中，可扩张构件可以包括一个或多个流体通道。在一些变型中，流体通道可以被配置为促进流体流动以用于传导(例如，离子流体)和热传递(例如，治疗期间的温度控制)。在一些变型中，流体通道可以被配置为去除例如用于传导的流体(例如，通过抽吸或负压)。使用通过流体通道施加的抽吸或负压可以将组织拉向可扩张构件(例如，电极)并且可以促进组织与电极阵列之间的均匀接触(例如，并置)(例如，可以增加组织的表面与电极表面之间的接触面积)。在一些变型中，流体开口可以设置在多个电极(6920)中的一个或多个的顶点处。在这些变型中的一些中，流体开口可以设置在电极之间，例如，在一对电极(6920)之间的最低点处(例如，凹陷、谷)。在一些变型中，流体源可以与电极阵列(6900)流体连通。在一些变型中，流体的去除可以促进组织与电极阵列(6900)之间的并置和/或接触。
传感器
在一些变型中，本文描述的脉冲电场装置和系统可以包括一个或多个传感器。通常，传感器可以被配置为接收和/或发送对应于一个或多个参数的信号。在一些变型中，传感器可以包括以下的一种或多种：温度传感器、成像传感器(例如，CCD)、压力传感器、电传感器(例如，阻抗传感器、电压传感器、磁传感器(例如，RF线圈)、电磁传感器(例如，红外光电二极管、光学光电二极管、RF天线)、力传感器(例如，应变仪)、流量或速度传感器(例如，热线风速计、涡流量计)、加速度传感器(例如，加速度计)、化学传感器(例如、pH传感器、蛋白质传感器、葡萄糖传感器)、氧传感器(例如，脉搏血氧饱和度传感器)、音频传感器、用于感测其他生理参数的传感器、其组合等。在一些变型中，细胞的电特性也可以通过以特定频率施加交流信号以测量电压来确定。
在组织治疗过程期间执行的温度测量可用于确定与脉冲场装置的组织接触(例如，完全接触、部分接触、不接触)和向组织成功输送能量中的一项或多项。因此，本文所述的组织治疗程序的安全性可以通过温度测量和监测来增强。在一些变型中，组织的温度监测可用于防止过多的能量输送到组织，否则可能导致不良或次优的治疗结果。例如，当组织温度测量值超过预定阈值时，可以禁止或延迟能量输送。
如本文所述，组织的脉冲或调制电场治疗必然会在电极周围局部加热组织。温度反馈允许考虑电导率和接触电阻的可变性，从而不会使组织过热而导致细胞坏死(例如，热诱导消融)。在一些变型中，四点探针可以被配置为电极阵列内的间隙传感器元件。对于四点探针连接，通过感测线产生的差分电压可以由第一对导体感测，并且产生该差分电压的电流驱动可以由第二对导体施加。在一些变型中，驱动电流或电压可以是脉冲的。例如，图51A是可扩张构件(5100)和组织温度传感器阵列(5120)的说明性变型的示意性电路图。电极阵列(5110)可以包括多个彼此平行且彼此间隔开的细长电极。电极阵列(5110)还可包括本文所述的组织温度传感器阵列。例如，在一些变型中，一个或多个组织温度传感器可以设置在阵列的邻近电极(5110)之间。例如，组织温度传感器可以被配置为在邻近的细长电极(5110)之间平行延伸或相互交叉。图51A描绘了包括对应温度传感器的多组电极(例如，区域A、B、C)。组织温度传感器阵列可以包括一个共同点(5120)，其中4点探针驱动电流(例如，感测电流)开始通过温度感测迹线(5140)。可为每个区域提供多个温度传感器。例如，迹线(5140)位于区域A和区域B感测点之间，并且迹线(5140)与迹线(5130)串联。每个区域的感测电流之间的电压差除以驱动通过整个迹线的感测电流可以提供迹线(5140)的电阻。迹线(5140)的电阻的测量变化可以对应于温度变化，其中铜的电阻因温度而变化是已知的。
温度传感器可以被配置为与组织热连接并接触，使得测量的传感器温度对应于组织温度。温度传感器可以与组织电隔离，使得感测电流仅通过温度传感器并且用于电极的高电压驱动不会损坏温度传感器。在一些变型中，电极阵列可以包括用于将电压或电流脉冲施加到温度传感器的一个或多个驱动电路和用于测量跨温度传感器的电压或电流的感测电路。
在一些变型中，温度传感器(5120)可以包括绝缘体，该绝缘体被配置为在没有介电击穿的情况下维持脉冲波形，该脉冲波形被配置为产生用于治疗组织的脉冲或调制电场。在一些变型中，绝缘体可以包括至少约0.02mm的厚度。在一些变型中，温度传感器(5120)可以包括至多约0.07mm的宽度和至少约2cm的长度。在一些变型中，温度传感器(5120)和电极(5110)之间的距离可以是至少约0.2mm。在一些变型中，温度传感器(5120)可以基本平行于细长电极(5110)延伸。
在一些变型中，每个温度传感器可以包括小于约0.5℃的温度分辨率。例如，包含约0.075mm宽度和约2cm长度的半盎司铜电极在37℃下可包含约0.267欧姆的电阻，在43℃下可包含约0.273欧姆的电阻，并提供每2cm电极约0.5℃的分辨率。较长的电极可以成比例地提供更好的灵敏度。在一些变型中，温度传感器可以包括小于约5毫秒的热扩散时间常数。
在一些变型中，测量的温度可用于确定电极阵列是否与组织接触。例如，t长度的电流脉冲可以对包围感测线的材料进行采样，至大约的深度。包括长度Ls、电阻Rs和驱动电流Is的传感器在脉冲期间可以消散每单位长度Is 2 Rs/Ls瓦特。包围材料具有热容量和密度Cvρ。接触良好的组织的温升由等式(5)给出：
使用Is＝0.5A和Ls＝2cm和Rs＝0.276欧姆，则ΔT＝1.6℃。这种恒定的温差存在于所有测量中，因此将从温升测量中消除。没有组织接触的温升由等式(6)给出：
Zf是基板厚度。对于Zf·＝0.135mm并且τ＝1ms，ΔT＝0.65℃。由于线路加热，长于约6ms的脉冲可能产生对应于由于线加热引起的组织温度的升高的测量温度。最大脉冲持续时间由等式(7)给出：
τ＝s2/κ 等式(7)
s是温度传感器间距。对于间隔约0.075mm的温度传感器，在线路开始随时间线性加热之前，最大脉冲持续时间可为约21毫秒。通过监测温度升高的速率，可以确定组织接触状态。如果测量的温度超过预定阈值，则可以修改(例如，减少、禁止)能量输送。
在一些变型中，温度传感器可以被配置为以第二模式操作，其中温度传感器的一个导体将电流和电压递送到细迹线的每一端。在第二种模式中，假设温度传感器处有一个快速变化的电阻，则可以使用V/I＝R计算整个迹线的温度。
图51B是包括多个温度传感器(5120)和基准生成器(5160)的电极阵列(5110)的说明性变型的示意性电路图(关于图52和59更详细地描述)。图51C是由图51B所示的可扩张构件(5100)产生的十二指肠组织上的视觉标记的图像。可扩张构件(5100)可限定多个开口(5170)(例如，流体开口、通孔)，其被配置用于抽吸和/或流体冲洗中的一种或多种，如本文中详细描述的。此外，可扩张构件(5100)可以包括一个或多个轨道(5180)，其被配置为联接到齿轮和摩擦辊中的一个或多个上。轨道(5180)可以包括在可扩张构件(5100)中的多个间隔开的开口，这些开口被配置为帮助可扩张构件在压缩和扩张构型之间扩张和收缩。在一些变型中，基准生成器(5160)可包括约2mm的长度和约2mm的宽度。在一些变型中，一个或多个基准生成器(5160)可以包括具有一个或多个顶点(例如，角、角点、交叉点)的形状，例如正方形、矩形、三角形、多边形等。在组织上生成的视觉标记如果形成尖角而不是圆边，则可能更容易识别和可视化。例如，具有圆形形状的视觉标记可能相对难以从天然组织中辨别。
在一些变型中，一个或多个基准生成器(5160)可以包括被配置为标记组织的DC电阻加热器。基准生成器(5160)可以与电极阵列(5110)电隔离。在一些变型中，一个或多个基准生成器(5160)可以被配置为将粘膜组织的顶层(例如，小于0.1mm深度)的温度升高到平均约49℃，持续时间小于约2.5秒。以这种方式，一个或多个视觉标记可能在大约一天后褪色并且可能不可见。在一些变型中，视觉标记的组织学证据可能在大约三天后不存在。视觉标记可以被配置为识别治疗位置并帮助消融装置的重新定位。例如，操作者可以在消融手术期间将可扩张构件(5100)推进超过十二指肠中的最远侧视觉标记。
图51C中所示的十二指肠组织(5102)包括由基准生成器(5160)在组织(5102)上生成的一对视觉标记(5162)。在一些变型中，可以基于留在组织上的标记的颜色、形状、数量和大小中的一项或多项识别视觉标记。可以通过使用例如内窥镜来可视化视觉标记。一组重复的形状可能比单个视觉标记更容易辨别。图51B描绘了一组8个基准生成器(5160)。
图51D是可扩张构件(5100)的详细示意电路图，为了清楚起见，示出了温度传感器(5120)和开口(5170)而没有电极阵列(5110)。如图51D所示，温度传感器(5120)可以包括可以沿着预定路径来回蜿蜒的蛇形。例如，温度传感器(5120)可以围绕可扩张构件(5100)的每个开口(5170)弯曲。如本文所述，一个或多个开口(5170)可以延伸穿过可扩张构件(5100)，使得组织可以与可扩张构件(5100)接触并且均匀地被抽吸到并穿过开口(5170)。在一些变型中，基准生成器(5160)可以在相邻电极阵列(5110)部分之间(例如，在部分1和部分2之间)间隔开。
在一些变型中，电极阵列(5110)可以包括大约60mm的长度和大约20mm的宽度。因此，一次可治疗约20mm长的十二指肠。在一些变型中，电极阵列(5110)可以被分成两个或更多个独立供电的部分以便减少信号发生器的要求。例如，电极阵列(5110)可以具有大约60mm的圆周长度。包括两个部分的电极阵列(5110)可以具有每个部分包括约27mm的圆周长度。在一些变型中，电极阵列(5110)在可扩张构件上的配置和放置可以促进一种或多种制造技术和预定深度处的组织的温度测量。在一些变型中，一组基准生成器可以设置在电极阵列的部分之间，其中例如每个基准生成器可以生成具有大约2mm的长度和宽度的视觉标记。图51B中描绘并且如本文所述的可扩张构件(5100)可对应于图77中描绘的可扩张构件(7600)。
在一些变型中，一个或多个温度传感器(5120)(例如，温度迹线)可以大体上延伸跨过电极阵列(5110)的多个电极。例如，一个或多个温度传感器(5120)可以包括可以是连续的大致蛇形形状。在一些变型中，温度传感器(5120)可以测量跨传感器(5120)的预定部分的平均温度，其可以是组织温度的更好表示。相比之下，在非常靠近电极边缘进行的温度测量可能具有误导性的高温，这并不代表整体组织温度。在一些变型中，温度迹线可以设置在可扩张构件(5100)的电极侧和/或沿着可扩张构件(5100)的相对侧。在一些变型中，来自一个或多个温度传感器(5120)的温度测量值可以对应于预定深度处的组织温度。
在一些变型中，一个或多个温度传感器(5120)可以包括在约0.030mm和约0.040mm之间的厚度和在约0.09mm和约0.12mm之间的宽度。在一些变型中，温度传感器可以与其自身和/或其他温度传感器间隔开大约0.10mm和大约0.17mm之间。在一些变型中，一个或多个温度传感器(5120)可以使用纽扣镀层设置在可扩张构件(5100)上。
在一些变型中，视觉标记治疗的组织可以帮助操作者执行组织治疗程序，其中组织的离散部分被顺序治疗。在一些变型中，基准生成器可以被配置为在组织上生成视觉标记。这可以允许在体腔(例如，十二指肠)内可视化组织的已治疗部分。在这些变型中的一些中，基准生成器可以沿着细长电极的周边设置在电极阵列的基板上。在一些变型中，基准生成器可以包括一个或多个如本文所述的温度传感器。在一些变型中，基准生成器可以包括螺旋形或蛇形。在一些变型中，高电流脉冲可以被配置为将一个或多个基准生成器加热到80℃以上，从而在与基准生成器接触的组织上产生视觉上可辨别的标记。图52A是电极阵列(5210)和多个(例如，四个)基准生成器(5220)的说明性变型的示意性电路图(5200)。图52B是电极阵列(5210)和一个螺旋基准生成器(5220)的示意电路图的详细视图。图59是电极阵列(5900)的说明性变型的图像，该电极阵列包括分组在不同部分(5910,5920,5930,5940)中的多个电极、连接器焊盘(5950)和多个基准生成器(5960)。例如，电极阵列(5900)可以被分组为第一部分(5910)、第二部分(5920)、第三部分(5930)和第四部分(5940)。每个部分可以连接到连接器焊盘(5950)的对应焊盘(S1,S2,S3,S4)。在一些变型中，每个部分(5910,5920,5930,5940)可以包括至少一个基准生成器(5960)。基准生成器(5960)可以串联连接。在一些变型中，组织中的电极阵列(5210)可以基于待治疗的组织(例如，十二指肠)的局部直径以不同的直径展开。电极阵列(5210)可以被配置为使得只有与组织至少部分接触的电极阵列(5900)的部分可以由信号发生器供能。在一些变型中，信号发生器可以被配置为顺序地驱动电极阵列(5900)的每个部分。
在一些变型中，一个或多个基准生成器可以设置在电极阵列的电极之间。例如，基准生成器可以包括在相邻电极之间的并且设置在电极阵列的边缘附近的细长形状，这可以减少一个或多个细长电极的长度。
扩张器
通常，本文描述的扩张器可以被配置为帮助脉冲电场装置的一个或多个部分推进进入并通过体腔或内腔，例如，举例而言，十二指肠。在一些变型中，扩张器通常可以被配置为扩张体腔或内腔，例如十二指肠的内腔。扩张器的形状可以是无创伤的以最小化任何非故意的或无意的损害，并且可以包括适合扩大组织内腔的任何形状(例如，锥形)。例如，在一些变型中，扩张器可以包括具有约1度和约45度之间的锥度的锥形，这可以促进PEF装置通过胃肠道前进。在一些变型中，扩张器可以包括PET、PEBA、PEEK、PTFE、硅树脂、PS、PEI、胶乳、硫酸盐、硫酸钡、共聚物、它们的组合等。在一些变型中，扩张器可以包括实心构造。在一些变型中，扩张器可以包括多种材料，这些材料被配置为沿扩张器的长度提供期望的刚度和顺应性。在一些变型中，扩张器可以包括一个或多个被配置为促进导丝前进的部件。
在一些变型中，扩张器可包括约2mm和约10cm之间的长度。在一些变型中，扩张器可以包括相对于扩张器的纵向轴线在大约5度和大约30度之间的锥度。在一些变型中，扩张器的远端可以是无创伤的(例如，圆形的、钝的)。在一些变型中，脉冲电场装置可以包括多个扩张器(例如，2、3、4、5、6或更多个)。例如，相应的扩张器可以设置在可扩张构件的近侧和远侧。这允许脉冲电场装置的平顺近侧和远侧推进。
在一些变型中，扩张器可以包括凹部，该凹部配置成便于与诸如可视化装置(例如，内窥镜)的另一细长构件配接或联接。例如，这可以使扩张器和可扩张构件能够在治疗过程期间可移除地联接到可视化装置。脉冲电场装置的多个扩张器的长度和锥度可以相同或不同。例如，远侧扩张器可以具有比近侧扩张器更陡的锥度。
细长主体
通常，这里描述的细长主体(例如，导管)可以被配置为将电极阵列递送到十二指肠以用于治疗诸如十二指肠组织的组织。在一些变型中，细长体可以包括由柔性聚合材料例如特氟隆、尼龙、Pebax、氨基甲酸乙酯、它们的组合等构成的轴。在一些变型中，脉冲电场装置可以包括一个或多个可转向或可偏转的导管(例如，单向、双向、4向、全向)。在一些变型中，细长体可以包括一根或多根拉线，该拉线被配置为引导或偏转细长体的一部分。在一些变型中，细长体可以具有在约5cm和约23cm之间和/或在约45度和约270度之间的弯曲半径。在一些变型中，本文所述的细长体可以包括内腔，另一个细长体和/或导丝可以通过该内腔滑动。在一些变型中，细长体可以包括多个内腔。例如，细长体可以包括膨胀内腔、流体内腔、导丝内腔和引线内腔中的一个或多个。
在一些变型中，细长体可以是纺织的和/或编织的和/或盘绕的，并且可以由被配置为增强可推动性、可扭转性和柔韧性的材料(例如，尼龙、不锈钢、镍钛诺、聚合物)组成。在一些变型中，第一和第二细长体中的一个或多个可以包括基于金属的不透射线标记，该标记包括被配置为允许透视可视化的环、带和油墨(例如铂、铂-铱、金、镍钛诺、钯)的一种或多种。在一些变型中，第一和第二细长体中的一个或多个可以包括磁性构件，该磁性构件被配置为将细长体相互吸引和联接。以这种方式，第一细长体不需要包括用于第二细长体的内腔。在一些变型中，细长体可以包括从大约2层到大约15层的材料以实现预定的一组特性。
手柄
通常，本文描述的手柄可以被配置为允许操作者抓握和控制脉冲电场装置的位置、方向和操作中的一项或多项。在一些变型中，手柄可以包括致动器以除了通过可选的输送导管进行转向之外还允许第一和第二细长体的平移和/或旋转。在一些变型中，可扩张构件的控制可以由手柄的扩张构件(例如，螺杆/旋转致动器、膨胀致动器)来执行。在一些变型中，手柄可以被配置为使用例如手持开关和/或脚踏开关来控制PEF能量输送到可扩张构件的电极阵列。
图84是一组引线(8400)(例如，电力传输线、线束)的横截面透视图。在一些变型中，一组引线(8400)可以将信号发生器和/或手柄联接到脉冲电场装置的一个或多个远侧部件(例如，电极、基准生成器、温度传感器)(为清楚起见未示出)。引线(8400)可配置用于电力输送、温度感测和基准生成中的一项或多项。在一些变型中，电力传输线(8430)可以包括多条双绞线。在一些变型中，基于所传递能量的频率和电流，该组双绞线(8430)可以包括大约1到大约20对双绞线。在一些变型中，该组双绞线引线(8430)可以促进高电流强度和频率传输，同时最小化损耗。该组双绞线(8430)可以具有相同或不同的直径。例如，线尺寸和绝缘厚度可以被配置为最小化线之间的电感、线的电阻、线的温度升高和线的表皮效应中的一项或多项。另外地或替代地，可以使用特殊编织的李兹线和/或管状导体(例如同轴电缆)来最小化这些变量(例如电感、电阻、温度、表皮效应)并减轻损耗。在一些变型中，基准生成线(8410)可以被配置为将能量输送到如本文所述的一个或多个基准生成器。在一些变型中，基准生成线(8410)可以是非绞合的。在一些变型中，温度感测线(8420)可以被配置为从脉冲电场装置的一个或多个温度传感器测量温度。在一些变型中，基准生成线(8410)可以是非绞合的并且可以具有比电力传输线(8430)和基准生成线(8410)更大的直径。
绝缘体
通常，本文描述的绝缘体可以被配置为将脉冲电场装置的电极阵列、可扩张构件、可膨胀构件、扩张器和/或细长体的一个或多个部分彼此电隔离。在一些变型中，绝缘体可以包括以下中的一种或多种：聚(对二甲苯)聚合物(例如聚对二甲苯C、聚对二甲苯N)、聚氨酯(PU)、聚四氟乙烯(PTFE)、膨体聚四氟乙烯(ePTFE)、聚酰亚胺(PI)、聚酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、PEEK、聚烯烃、硅树脂、共聚物、陶瓷、它们的组合等。
导丝
在一些变型中，导丝可以可滑动地设置在脉冲电场装置的细长体的内腔内。导丝可以被配置为帮助脉冲电场装置前进通过胃肠道。在一些变型中，脉冲电场装置的第一和第二细长体可以沿着导丝相对于彼此和/或十二指肠平移。在一些变型中，导丝可以包括不锈钢、镍钛诺、铂和其他合适的生物相容材料中的一种或多种。在一些变型中，导丝可以包括沿其长度的可变刚度。例如，远侧末端可以被配置为是顺应的(例如，松软的)，并且导丝的细长体可以是相对坚硬的以有助于推动通过患者解剖结构。在一些变型中，导丝可包括约0.014英寸至约0.060英寸之间的直径和约180cm至约360cm之间的长度。
信号发生器
通常，这里描述的信号发生器可以被配置为向脉冲电场装置提供能量(例如，PEF能量波形)以治疗诸如十二指肠组织的组织的预先确定部分。在一些变型中，如本文所述的PEF系统可以包括具有能量源和处理器的信号发生器，处理器被配置为递送波形以将能量递送到组织。本文公开的波形可有助于治疗糖尿病。在一些变型中，信号发生器可以被配置为响应于接收到的传感器数据来控制波形生成和传递。例如，当温度传感器测量确认组织温度超过预定阈值或范围(例如，高于预定最大温度)时，可以禁止能量输送。
信号发生器可以生成和递送多种类型的信号，包括但不限于AC电流、方波AC电流、正弦波AC电流、以预先确定的时间间隔中断的AC电流、各种功率强度的多个轮廓电流脉冲串、直流(DC)脉冲、刺激范围脉冲和/或混合电脉冲。例如，信号发生器可以产生单相(DC)脉冲和双相(DC和AC)脉冲。在一些变型中，信号发生器可以被配置为产生大约1V和大约3000V之间以及大约1A和大约200A之间的电流，该电流被输送到大约2Ω和大约30Ω之间的系统电阻中，频率为大约50kHz和大约950kHz之间。信号发生器可以包括处理器、存储器、能源(例如，电流源)和用户界面。处理器可以合并从存储器、能源、用户界面和脉冲电场装置中的一个或多个接收的数据。存储器可以进一步存储指令以使处理器执行与系统相关联的模块、过程和/或功能，例如波形产生和递送。例如，存储器可以被配置为存储患者数据、临床数据、程序数据、安全数据等。
通常，在组织的治疗深度需要大于约1000V/cm至约2500V/cm，以在十二指肠中跨细胞膜诱导大于约0.5V的电场。在一些变型中，在组织的治疗深度处需要超过约1500V/cm至约4500V/cm，包括其间的所有范围和子值，以在十二指肠中诱导大于约0.5V的跨细胞膜的电场。甚至相对低的组织电导率(例如，约0.3S/m)可以生成至少约800℃/s的大块组织加热速率。应发生的最大温升可以约为8℃，使得最大连续导通时间(交替极性脉冲的100％占空比)可以约为10毫秒。例如，脉冲波形可以包括成在约5个与约500个之间的组的约1μs的成对的单极脉冲，在每个组之间具有延迟。在一些变型中，这些组中的一系列可以重复应用，而系列之间的延迟越来越长。在一些变型中，可以应用一系列序列，其中序列之间的延迟更长。在一些变型中，大约15毫秒的累积开启时间可以分布在大约10秒内。
在一些变型中，信号发生器可以被配置为在约250kHz与约950MHz之间的脉冲或调制电场谱中生成电流、电压和功率，脉冲宽度在约0.5μs与约4μs之间，由电极阵列施加的电压在约100V与约2kV之间，以及来自电极阵列的每平方厘米组织在约0.6A与约100A之间的电流密度。在一些变型中，信号发生器可以被配置为驱动到从大约5欧姆到大约30欧姆负载的组织电阻中。例如，电流密度可以是来自电极阵列的每平方厘米组织在约0.6A与约100A之间。在一些变型中，脉冲波形可包括约1至约50个脉冲组，每组约1至约100个脉冲。在这些变型中的一些中，脉冲波形可以包括在约10μs与约4000μs之间的组延迟和在约50ms与约4000ms之间的补充速率。例如，平衡的双极脉冲波形(例如，在10％以内)可以减少交感神经兴奋，这可以减少感知的疼痛和自发的肌肉收缩。在约1μs与约10μs之间的微秒脉冲发送可以生成细胞裂解，同时使神经刺激最小化。由短双极脉冲产生的电场分布不那么强烈地依赖于组织均匀性，尤其是在各向异性区域。
在一些变型中，可以将一组双极脉冲划分为双极对的突发，在突发之间具有时间延迟。这可以让细胞膜处产生的热量散去，允许在从细胞裂解到坏死之前进行更多的治疗。向组织施加脉冲或调制电场的总时间决定了膜孔的密度和大小，以及离子流改变细胞内容物的程度。例如，给定组织热扩散率κ为0.13mm2/s，并且细胞直径D细胞为10微米，则热扩散时间粗略地为D2 细胞/κ＝0.8毫秒。因此，施加脉冲突发然后等待一毫秒可以使整个细胞的温度达到平衡。
图53是信号发生器(5300)的电路框图，其包括电源(5310)、高电压DC电源(5320)、输出放大器(5330)、控制器(5340)、用户界面(5350)和显示器(5360)。控制器(5340)可以包括处理器。通常，本文描述的处理器(例如，CPU)可以处理数据和/或其他信号以控制系统的一个或多个组件。处理器可以被配置为接收、处理、编译、计算、存储、访问、读取、写入和/或传输数据和/或其他信号。在一些变型中，处理器可以被配置为从传感器(例如，温度传感器)和存储介质(例如，存储器、闪存驱动器、存储卡)中的一个或多个中访问或接收数据和/或其他信号。在一些变型中，处理器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装置，并且可以包括一个或多个数据处理器、图像处理器、图形处理单元(GPU)、物理处理单元、数字信号处理器(DSP)、模拟信号处理器、混合信号处理器、机器学习处理器、深度学习处理器、有限状态机(FSM)、压缩处理器(例如，用于降低数据速率和/或内存要求的数据压缩)、加密处理器(例如，用于安全的无线数据和/或电力传输)和/或中央处理单元(CPU)。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)、处理器板和/或类似物。处理器可以被配置成运行和/或执行应用程序进程和/或与系统相关联的其它模块、过程和/或功能。可以提供各种组件类型的基础装置技术，例如，如互补金属氧化物半导体(CMOS)的金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)技术、如发射极耦合逻辑(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)、混合模拟和数字和/或等。
本文所描述的系统、装置和/或方法可以由软件(在硬件上执行)、硬件或其组合执行。硬件模块可以包含例如通用处理器(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)可以表达为多种软件语言(例如，计算机代码)，包含C、C++、Python、Ruby、Visual/>和/或其它面向对象的、程序性的或其它编程语言和开发工具。计算机代码的实例包含但不限于微码或微指令、机器指令(例如通过编译器产生)、用于产生网络服务的代码，以及含有通过计算机使用解释器执行的高级指令的文件。计算机代码的附加实例包含但不限于控制信号、加密代码和压缩代码。
通常，本文描述的脉冲电场装置可以包括被配置为存储数据和/或信息的存储器。在一些变型中，存储器可以包括随机存取存储器(RAM)、静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、存储器缓冲器、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、易失性存储器、非易失性存储器、它们的组合中的一个或多个。在一些变型中，存储器可以存储指令以使处理器执行与脉冲电场装置相关联的模块、过程和/或功能，例如信号波形生成、脉冲电场装置控制、数据和/或信号传输、数据和/或信号接收和/或通信。本文所描述的一些变型可以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，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。计算机可读介质(或处理器可读介质)从其本身不包括暂时传播信号的意义来说是非暂时性的(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)。介质和计算机代码(也可以称为代码或算法)可以是为特定目的而设计和构造的那些。
在一些变型中，脉冲电场装置还可以包括通信装置，该通信装置被配置为允许操作者控制PEF系统的一个或多个装置。通信装置可以包括网络接口，该网络接口被配置成通过有线或无线连接将脉冲电场装置连接到另一系统(例如，互联网、远程服务器、数据库)。在一些变型中，脉冲电场装置可以通过一个或多个有线和/或无线网络与其他装置(例如，手机、平板电脑、计算机、智能手表等)通信。在一些变型中，网络接口可以包括射频接收器/发射器、光学(例如，红外)接收器/发射器等中的一个或多个，其被配置为与一个或多个组装和/或网络通信。网络接口可以通过有线和/或无线方式与脉冲电场装置、网络、数据库和服务器中的一个或多个通信。
网络接口可以包括被配置成接收和发送RF信号的RF电路系统。RF电路系统可以将电信号转换成电磁信号/从电磁信号转换电信号并且经由电磁信号与通信网络和其它通信装置通信。RF电路系统可以包括用于执行这些功能的公知电路系统，包含但不限于天线系统、RF收发器、一个或多个放大器、调谐器、一个或多个振荡器、混合器、数字信号处理器、CODEC芯片组、订户身份模块(SIM)卡、存储器等。
通过任何装置的无线通信可以使用多种通信标准、协议和技术中的任何一种，包括但不限于全球移动通信系统(GSM)、增强型数据GSM环境(EDGE)、高速下行链路分组接入(HSDPA)、高速上行链路分组接入(HSUPA)、仅数据演进(EV-DO)、HSPA、HSPA+、双小区HSPA(DC-HSPDA)、长期演进(LTE)、近场通信(NFC)、宽带码分多址(W-CDMA)、码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)、蓝牙、无线保真(WiFi)(例如，IEEE 802.11a、IEEE 802.11b、IEEE 802.11g、IEEE 802.11n等)、互联网协议语音(VoIP)、Wi-MAX、用于电子邮件的协议(例如，因特网消息访问协议(IMAP)和/或邮局协议(POP))、即时消息传送(例如，可扩展消息传送和呈现协议(XMPP)、针对即时消息传送和呈现的利用扩展的会话发起协议(SIMPLE)、即时消息传送和呈现服务(IMPS))和/或短消息服务(SMS)或任何其他合适的通信协议。在一些变型中，本文中的装置可以直接彼此通信，而不通过网络(例如，通过NFC、蓝牙、WiFi、RFID等)传输数据。
在一些变型中，用户接口可以包括输入装置(例如，触摸屏)和输出装置(例如，显示装置)，并且被配置成从脉冲电场装置、网络、数据库和服务器中的一个或多个接收输入数据。例如，输入装置(例如，键盘、按钮、触摸屏)的操作者控制可以由用户接口接收，并且然后可以由用于用户接口的处理器和存储器处理以将控制信号输出到脉冲电场装置。输入装置的一些变型可以包括被配置成产生控制信号的至少一个开关。例如，输入装置可以包括用于操作者提供对应于控制信号的输入(例如，对触摸表面的手指接触)的触摸表面。包括触摸表面的输入装置可以被配置成使用多种触摸敏感技术中的任一种检测触摸表面上的接触和移动，该多种触摸敏感技术包含电容、电阻、红外、光学成像、色散信号、声波脉冲辨识和表面声波技术。在包括至少一个开关的输入装置的变型中，开关可以包括例如按钮(例如，硬键、软键)、触摸表面、键盘、模拟杆(例如，操纵杆)、方向垫、鼠标、轨迹球、拨盘、步进开关、摇臂开关、指针装置(例如，触控笔)、运动传感器、图像传感器和麦克风中的至少一个。运动传感器可以从光学传感器接收操作者移动数据并将操作者手势分类为控制信号。麦克风可以接收音频数据并且将操作员语音识别为控制信号。
触觉装置可以并入到输入装置和输出装置中的一个或多个中，以向操作者提供额外的感觉输出(例如，力反馈)。例如，触觉装置可以产生触觉响应(例如，振动)以确认对输入装置(例如，触摸表面)的操作者输入。作为另一个实例，触觉反馈可以通知操作者输入由脉冲电场装置覆盖。
II.方法
本文还描述治疗组织的方法。在一些变型中，方法可以包括使用本文所述的系统和装置治疗患者的糖尿病。特别地，本文所述的系统、装置和方法可以使用脉冲或调制(例如，正弦波)电场对组织的预定部分(例如十二指肠组织)进行表面重修，以用于治疗例如糖尿病。
通常，治疗组织的方法可以递送脉冲或调制电场能量以通过非热细胞死亡去除天然内皮细胞群，这可以解决代谢紊乱，诸如，例如肥胖症以及I型和II型糖尿病。对固有肌层没有热损伤的胃粘膜失活(GMD)可以修改血清生长素释放肽水平、相对体重减轻、腹部肥胖、器官脂质含量、肝脂质/蛋白质比例、糖异生和肝脂质累积中的一者或多者。能量递送可以在胃肠道(例如，小肠、大肠、食道)中使用单极或双极配置来执行。例如，用于治疗巴雷斯特食道症的能量递送可以提供长期的症状管理并减少并发症，诸如癌症。在一些变型中，可以治疗癌前食道细胞，同时保留健康的食道组织。本文所述的任何方法可以在胃肠道的任何部分(例如，小肠、大肠和食道)中执行。
在一些变型中，所产生的脉冲或调制电场可以是基本均匀的，使得用于组织治疗的脉冲或调制电场能量可以被递送到十二指肠的预定部分(例如，粘膜层)，而没有显著的能量递送到更深层的十二指肠。因此，这些方法可以提高向十二指肠组织输送能量的效率和有效性。此外，本文描述的方法还可以避免通过将一种或多种其他热能形式应用于组织而必然产生的过度热组织加热。
在一些变型中，方法可以包括使用包括闭环温度反馈系统的脉冲电场系统。温度反馈系统可以包括被配置为监测组织温度的温度传感器。在这些变型中，这些方法可以基于传感器测量来抑制信号发生器的脉冲波形传递。在一些变型中，组织中的温度升高可以被限制在从大约3℃到大约10℃、从大约2℃到大约5℃、或从大约3℃到大约8℃，包括其间的所有子值和范围。在这些变型中的一些中，基准生成器可以被配置为在组织上热生成视觉标记(例如，基准)。视觉标记可以帮助在程序期间和之后识别组织治疗区域。
治疗糖尿病的方法
通常，治疗糖尿病的方法可以包括产生脉冲或调制电场以引起(例如，治疗)十二指肠组织的变化。正常情况下，小肠向大脑、胰腺和肝脏发送信号以促进血糖止血。例如，粘膜绒毛的肠内分泌细胞可产生这些信号。使用本文所述的系统、方法和装置的十二指肠粘膜表面重修可用于治疗例如2型糖尿病。临床研究表明，十二指肠粘膜层的十二指肠粘膜表面重修是一种安全的操作，可能对2型糖尿病患者的血糖止血产生积极影响。
在一些变型中，脉冲或调制的电场可导致组织中的细胞裂解，其是至少50％的孔诱导的和小于50％的热诱导的。在一些变型中，治疗糖尿病的方法可以包括将脉冲电场装置推进到患者的十二指肠。在这些变型中的一些中，患者可以在手术过程中被定位在他们的左侧，并且十二指肠可以可选地被吹入(例如，使用CO2或盐水)。脉冲电场装置可以包括细长体和包括电极阵列的可扩张构件。一旦进入十二指肠，可扩张构件可转变为扩张构型。在一些变型中，可扩张构件的一圈或多圈可展开以接触十二指肠。在一些变型中，可视化装置(例如，内窥镜)可以推进到十二指肠中以在手术期间可视化、检查和/或确认治疗区域。例如，脉冲电场装置的一个或多个透明部分可以允许可视化装置识别十二指肠的壶腹。一旦装置位于十二指肠内的期望位置，脉冲波形可被递送至电极以产生脉冲电场以治疗十二指肠的一部分。应了解，本文中所描述的系统和装置中的任一个可以用于本文所描述的方法中。
在一些变型中，治疗糖尿病的方法可以包括向组织施加径向向外的力导致组织拉伸(例如，扩张)组织和向组织施加负压(例如，抽吸)以促进一致(例如，均匀)的组织电极界面中的一者或多者。例如，无论是通过施加径向力和/或负压，在扩张构型中由脉冲电场装置的可扩张构件拉伸或扩张的组织可具有更均匀的组织厚度，这有助于一致的能量输送和治疗。在一些变型中，组织可以在十二指肠内与处于扩张构型的可扩张构件接触。可视化装置(例如，内窥镜)可以被推进并设置在处于扩张构型的可扩张构件的内腔内。然后，可视化装置可以被配置为产生足以将组织拉入和/或通过可扩张构件的一个或多个开口(例如，流体开口)的负压。这可以减少电极上的组织隆起和/或气穴，并确保围绕十二指肠周围的组织-电极界面组织一致。此外，吸力可以减少由可扩张构件施加的径向力。在一些变型中，施加到组织的负压(例如，抽吸)可以在大约50mmHg和大约75mmHg之间。在一些变型中，施加到组织的负压(例如，抽吸)可以在大约100mmHg和大约250mmHg之间的压力下间歇地或在相对短的时间段内施加。例如，较高的负压可以以喷射或羽状施加，以确保组织与电极之间的接触而不会造成组织压力坏死。
图71B是未扩张的十二指肠(7100)的横截面图像，其在其周围具有不同的厚度。如图所示，在自然状态下(例如，未施加外力、未扩张)，十二指肠组织在十二指肠周围具有可变的厚度。图71A是在十二指肠(7100)中处于扩张构型的脉冲电场装置(7110)的横截面图像。脉冲电场装置(7110)包括可扩张构件(7120)、电极阵列(7122)、扩张器(7130)和细长体(7140)。扩张的脉冲电场装置(7110)扩张以向十二指肠组织施加径向力以扩张十二指肠(7110)，减少十二指肠组织的厚度，和/或围绕十二指肠的圆周产生与未扩张的十二指肠相比更均匀的十二指肠组织厚度。拉伸或扩张的组织可以包括比未拉伸的组织更小的组织厚度范围。在一些变型中，可施加约1英寸至约15英寸的水(inH2O)以扩张但不通过压力坏死损伤组织。例如，可扩张构件可配置成产生约2英寸至约6英寸的水(inH2O)以稍微扩张组织，例如十二指肠组织。由处于扩张构型的可扩张构件扩张的被拉伸组织可以减小组织的壁厚，从而允许较低剂量的能量来治疗预定深度的组织。被拉伸组织可以包括增加组织周长的重新排列(例如，重新定向)的细胞结构。减少总能量输送可能对应于组织的较低整体温度升高，这可能增加治疗过程的安全性并促进更快和更安全的愈合级联。
在一些变型中，可以向组织施加负压以确保在治疗期间组织和电极阵列之间的均匀接触。例如，负压或抽吸可以由可扩张构件施加到组织内腔(例如，十二指肠、十二指肠组织)，以促进组织与可扩张构件的电极阵列的并置。较高的组织并置还可以使得能够减少总能量递送并改善治疗结果。
在一些变型中，通过使用可扩张构件施加径向向外的力和/或从可扩张构件向组织施加负压来拉伸组织可以减小组织厚度的范围，如图71A所示。例如，可扩张构件可以拉伸组织，使得经操作(例如，压缩/拉伸/扩张)的组织厚度与未经操作的组织厚度之比约为0.5。在一些变型中，如本文所述的组织拉伸和施加脉冲电场的组合可以协同治疗患者的组织。
图71C和71D是未扩张(例如，未拉伸)十二指肠的横截面图像。图71E和71F是扩张的(例如，拉伸的)十二指肠的横截面图像。在一些变型中，如本文所述的消融装置可以转变为扩张构型以在治疗过程期间扩张(例如，拉伸、延伸)组织。在一些变型中，可以在预定的扩张率范围内治疗组织。在一些变型中，扩张的与未扩张的粘膜组织的比率可以在约0.40和约0.60之间，在约0.45和约0.55之间，以及约0.50，包括其间的所有范围和子值。在一些变型中，扩张的与未扩张的粘膜下层组织的比率可以在约0.15和约0.35之间、在约0.20和约0.30之间、以及约0.26，包括其间的所有范围和子值。在一些变型中，扩张的十二指肠直径与未扩张的十二指肠直径的比率可以在约1.5和约2.3之间、在约1.7和约2.1之间以及约1.91，包括其间的所有范围和子值。在一些变型中，扩张的十二指肠直径与未扩张的十二指肠直径的比率可以在约1.5与约2.3之间、在约1.7与约2.1之间以及约1.91，包括其间的所有范围和子值。
在一些变型中，消融装置可以被配置为同时将组织扩张和抽吸到消融装置。在一些变型中，抽吸和扩张与未扩张的粘膜组织的比率可以在大约0.40和大约0.60之间、在大约0.45和大约0.55之间、以及大约0.47，包括其间的所有范围和子值。在一些变型中，抽吸和扩张与未扩张的粘膜下层组织的比率可以在约0.20和约0.50之间、在约0.30和约0.40之间以及约0.33，包括其间的所有范围和子值。
在一些变型中，抽吸可以由装置本身在处于扩张构型时产生。附加地或替代地，抽吸可以由诸如内窥镜的可视化装置产生。一定量的抽吸可以被配置为将组织固定均匀并置到可扩张构件的表面(例如，电极表面)。然而，抽吸量不应超过对应于压力坏死的预定阈值。在一些变型中，施加到组织的负压(例如，抽吸)可以在大约50mmHg和大约75mmHg之间持续少于大约一分钟。在一些变型中，施加到组织的负压(例如，抽吸)可以在大约10mmHg和大约200mmHg之间。抽吸量可以是可扩张构件的总表面积、开口的数量和尺寸、施加抽吸的时间、开口的边缘状况、组织的顺应性、组织的血管化和组织的脆性中的一项或多项的函数。
在一些变型中，组织顺应性的量可以对应于确保电极的均匀表面接触和期望的组织治疗所需的扩张和抽吸量。在一些变型中，取决于顺应性和结构，组织可能对更少的扩张和更多的抽吸(或反之亦然)做出更好的反应。在一些变型中，可以通过视觉和/或通过阻抗测量来评估并置。在一些变型中，可以使用一个或多个温度传感器和/或压力传感器来测量并置。
各种装置向十二指肠的引入和推进在图55A-55F的示意图中示出，其中胃肠道(5500)包括胃(5510)、幽门(5520)和十二指肠(5530)。图55B描绘了推进通过胃(5510)并进入十二指肠(5530)的可视化装置(例如，内窥镜)(5540)。可视化装置(5540)可以被配置为对组织、脉冲电场装置和视觉标记(例如，解剖标志、热标记、基准)进行成像，并帮助定位。例如，成像的组织可用于将组织识别为治疗过的、标记的、受影响的、未治疗的等中的一种或多种。图55C描绘了穿过胃(5510)并进入十二指肠(5530)的导丝(5560)。在一些变型中，如图55D所示，可视化装置(5540)可在导丝(5530)上前进并进入十二指肠(5530)。在一些变型中，如图55D所示，治疗装置(5560)可以在放置有可视化装置(5540)的导丝(5560)上前进并进入十二指肠(5530)。图56A-56H是十二指肠(5630)中的脉冲电场装置(5650)和可视化装置(5640)的详细透视图，并且在本文中关于用于治疗糖尿病的方法进行了更详细的描述。图81A-81C是如本文更详细描述的治疗糖尿病的方法的另一变型的示意图。图82A-82D是对应于图81A-81C中所示方法的图像。
图54是总体描述治疗糖尿病的方法(5400)的变型的流程图。方法(5400)可以包括将包括可扩张构件的脉冲电场装置推进到十二指肠(5402)的第一部分，该可扩张构件包括电极阵列。例如，图55E描绘了脉冲电场装置(5550)通过导丝推进通过胃(5510)并进入十二指肠(5530)。类似地，可视化装置可以推进到十二指肠。图55F描绘了与脉冲电场装置(5550)并排(例如，与之基本上平行)推进到十二指肠(5530)中的可视化装置(5540)(例如，内窥镜)。在图56A中，脉冲电场装置(5650)包括处于十二指肠(5630)内的压缩构型的可扩张构件(5652)。例如，可扩张构件(5652)呈卷绕构型，其包括围绕脉冲电场装置(5650)的纵轴线的多个圈。在压缩构型中，可扩张构件(5652)可包括具有第一内径的内腔。可视化装置(5640)可以独立于脉冲电场装置(5650)进行操作。同样，图81A描绘了一种治疗糖尿病的方法(8100)，其包括脉冲电场装置(8120)，该脉冲电场装置包括可扩张构件(8130)和沿着导丝(8122)推进到十二指肠(8110)中的可视化装置(8140)。在一些变型中，装置(8120)和可视化装置(8140)中的一个或多个可以设置在十二指肠乳头的远侧。图82A是从可视化装置(例如，内窥镜)的远端的角度看的脉冲电场装置的可扩张构件(8220)的图像。可扩张构件(8220)在其通过十二指肠(8210)前进时可以处于压缩构型。
在步骤5404中，脉冲或调制电场装置的可扩张构件可以从压缩构型转变为扩张构型，以例如接合组织和/或允许可视化装置前进通过可扩张构件的内腔。如图56B的扩张构型所示，可扩张构件(5652)可包括具有大于第一内径的第二内径的内腔。在这些变型的一些中，可视化装置(5640)可以以膨胀构型推进通过可扩张构件(5652)的内腔，以允许可视化装置(5640)可视化例如组织(5600)和脉冲电场装置(5650)的远侧部分。附加地或替代地，脉冲电场装置(5650)可以包括设置在可扩张构件(5652)远侧的第二可扩张构件(例如，可膨胀构件、球囊)(未示出)。在这些变型的一些中，第二可扩张构件可以被膨胀以帮助脉冲电场装置(5650)和组织(5630)的推进、定位和可视化中的一项或多项。例如，第二可扩张构件的一个或多个部分可以是透明的，以允许可视化装置看见第二可扩张构件。
如图56B所示，可扩张构件(5652)可展开一圈或多圈以将可扩张构件(5652)转变为扩张构型(例如，展开构型)。如图56C所示，脉冲电场装置(5650)可以包括第一细长体(5654)和位于第一细长体(5654)内的第二细长体(5656)。可扩张构件(5652)可以围绕第二细长体(5656)卷绕预定圈数。在这些变型中的一些中，第二细长体(5656)可以相对于第一细长体(5654)旋转以展开可扩张构件(5652)，从而导致可扩张构件接触十二指肠(5630)。可扩张构件(5652)和十二指肠(5630)之间的完全圆周接触可以改善能量输送和治疗结果。例如，图64B是通过相对于脉冲电场装置(6400)缩回以允许可扩张构件(6410)的近端和组织(6430)可视化的可视化装置成像的组织内腔(6430)内处于展开构型的脉冲电场装置(6400)的变型的图像。
在一些变型中，如图81B所示，装置(8120)的可扩张构件(8130)可以转变为扩张构型以接触组织。在一些变型中，可视化装置(8120)的远端可以设置在可扩张构件(8130)的内腔内、可扩张构件(8130)的近端近侧、或可扩张构件(8130)的远端远侧。如图81B所示，可视化装置(8120)可配置成在可扩张构件(8130)的内腔内产生负压(例如，抽吸)，其将组织(8110)抽吸到可扩张构件(8130)的表面。附加地或替代地，装置(8120)可以被配置为产生负压以将组织(8110)抽吸到可扩张构件(8130)表面的表面上。在一些变型中，可以在脉冲波形的递送期间施加抽吸并且在不递送脉冲电场能量的时间段期间减少抽吸。例如，在能量输送后组织正在冷却的时间段期间，以及当装置(8130)和可视化装置中的一个或多个在组织(8110)内推进时，抽吸可以减少(或停止)。因此，可以在整个治疗过程中间歇地产生抽吸。施加到组织的一个或多个部分的抽吸量可以如本文所述。
图82B是处于可扩张构件(8220)接触十二指肠(8210)的扩张构型的可扩张构件(8220)的图像。图82C是在如本文所述施加负压之后与可扩张构件(8220)接触的组织(8210)的图像。如图82C所示，组织被拉过多个开口(8222)，这些开口延伸通过可扩张构件(8220)的厚度。组织(8210)和可扩张构件(8220)之间的紧密接触可以改善能量输送和治疗结果。一个或多个脉冲波形可在施加抽吸时递送。
在步骤5406中，可以将一个或多个脉冲波形递送到可扩张构件的电极阵列以产生脉冲或调制电场。例如，图56C描绘了处于扩张构型的可扩张构件(5652)，其包括被配置为接收脉冲波形以产生用于治疗十二指肠(5630)的脉冲或调制电场的电极(未描绘)。在一些变型中，可视化构件(5640)和脉冲电场装置(5650)中的一个或多个可以被配置为向组织施加抽吸或负压，以增加组织(5630)与可扩张构件(5652)的电极阵列的并置。在一些变型中，可以在脉冲电场装置和十二指肠之间从可扩张构件抽取或抽吸流体。例如，可视化装置可以施加抽吸或负压。
在一些变型中，脉冲波形可以包括在约250kHz与约950kHz之间、在约250kHz与约950kHz之间、约350kHz的频率，在约0.5μs与约4μs之间的脉冲宽度，由电极阵列施加的在约100V与约2kV之间的电压，以及来自电极阵列的每平方厘米组织的在约0.6A与约100A之间或在约0.6A与约65A之间的电流密度，包括其间的所有范围和子值。例如，每平方厘米组织的来自电极阵列的电流密度可以在大约0.6A和大约100A之间或大约0.6A和大约65A之间。
在一些变型中，脉冲波形可以包括在约1个与约100个之间的脉冲组，每组具有在约1个与约100个之间的脉冲。在这些变型中的一些中，脉冲波形可以包括在约10μs与约2000μs之间或在约10μs与约500μs之间的组延迟，以及在约50ms与约4000ms之间或在约50ms与约500ms之间的补充速率。在一些变型中，由脉冲电场装置(5650)产生的脉冲或调制电场在距可扩张构件(5652)预定治疗距离处在组织(5360)内在空间上变化至多约20％。例如，十二指肠的4cm2治疗区域的治疗可包括输送施加到10Ω的大约900V或施加到50Ω的大约600V，以分别获得大约81000瓦或大约20250瓦/cm2或大约1800瓦/cm2的瞬时功率。对于约0.04J/cm2的对应剂量，电压可以施加约2μs，或对于约27J/cm2的对应剂量，电压可以施加约.015s。在一些变型中，治疗脉冲可以重复约1000次以等于约40.5焦耳的总能量。例如，约400cm2的十二指肠治疗区域可包括约16200J的剂量。作为另一个例子，约100cm2的十二指肠治疗区域可包括约27kJ的剂量。
在一些变型中，递送到组织的一部分(例如，区段)的脉冲波形可以包括多个脉冲波形。即，一个部分可以被治疗多次(例如，两次、三次、四次)。
在一些变型中，温度传感器可以测量组织的温度并且该温度可以用于抑制脉冲波形的传递，从而为手术增加了安全边际。在步骤5408中，可以使用温度传感器测量组织的温度。例如，可以至少在脉冲波形递送期间或在每个能量包之后立即测量温度。在步骤5410，可以响应于测量的温度调整脉冲波形递送。例如，当测量的温度超过预定阈值时，可以禁止脉冲波形递送。这可以防止由于热量加热而对组织造成意外损伤。
在一些变型中，可以使用基准生成器在十二指肠组织上生成视觉标记。可以使用例如本文描述的可视化装置来可视化可视标记，以识别治疗区域以帮助十二指肠的完全治疗覆盖。在步骤5412中，可以使用基准生成器(例如，温度传感器)在组织上生成一个或多个视觉标记。如图57所示，可以沿着十二指肠(5700)的内圆周产生一个或多个视觉标记(5710)。
在步骤5414中，可以基于视觉标记和被抽吸组织中的一个或多个来识别治疗区域。例如，十二指肠中的可视化装置可以对一个或多个视觉标记进行成像。视觉标记(5710)之间的区域可以对应于已经经历PEF诱导的细胞死亡的治疗区域。图56D-56H示出在组织上产生的视觉标记(5634)。此外，在另一程序中对十二指肠的再治疗可以由基准生成器产生的一个或多个视觉标记引导。图82D描绘了组织(8210)的图像，其包括可以由可视化装置在视觉上识别的被抽吸组织(8212)。视觉标记可用于识别组织的被治疗部分并将脉冲电场装置与待治疗组织的未治疗部分对齐。
在一些变型中，脉冲电场装置可以通过十二指肠向近侧缩回，以用脉冲或调制电场治疗整个十二指肠。通常，十二指肠包括约260cm2的面积。在步骤5416中，可扩张构件可以从扩张构型转变为压缩构型(或其中可扩张构件收缩到可视化装置的外径的部分或半扩张构型)以帮助脉冲电场装置平移通过十二指肠。图56D描绘了处于部分扩张构型的可扩张构件(5652)，使得可扩张构件(5652)从十二指肠(5630)的被治疗部分(5632)脱离并接合可视化装置(5640)的外表面。这允许脉冲电场装置(5650)和可视化装置(5640)一起相对于十二指肠(5630)可滑动地平移。
在步骤5418中，脉冲电场装置可以被平移到十二指肠的另一部分。在一些变型中，十二指肠可被治疗约2部分至约20部分、约6部分至约15部分、约10部分至约12部分，包括其间的所有范围和子值。例如，图56E描绘了相对于被治疗部分(5632)向近侧缩回的脉冲电场装置(5650)。在这些变型中的一些中，缩回可以由可视化装置可视化的可视标记的位置来引导。例如，可视化装置(5640)可缩回以观察图56F中可扩张构件(5652)近侧的十二指肠组织(5630)。类似地，如图81C所示，装置(8120)和/或可视化装置(8140)可以通过十二指肠(8110)多次推进以重复本文所述的能量输送过程。在一些变型中，组织的总治疗长度可以在约6cm和约20cm之间。在一些变型中，组织的一部分可以具有约22mm和平均约25mm之间的周长。在一些变型中，可以治疗一部分十二指肠的大于约60％的周长。
如图54所示，可以重复步骤5404到5418，直到已经治疗了预先确定的长度的十二指肠。即，组织的相同部分可以被治疗多次(例如，两次治疗)。例如，在在步骤5416中将可扩张构件从扩张构型转变为压缩构型并且在步骤5418中将装置平移到十二指肠的先前治疗部分之后，在步骤5404中可扩张构件可以转变为可扩张构型并且在步骤5406中十二指肠的先前治疗部分可以由另一个脉冲电场治疗。治疗组织的相同部分多次(例如，两次、三次、四次)可以增加组织在已经治疗部分方面的百分比，因此产生更完成的病变，从而导致改善的结果。当治疗组织的相同部分多次时，可以将与在步骤5406中首次递送的相同的脉冲波形能量参数或不同的脉冲波形能量参数递送到组织的相同部分(例如，胃肠道，包括但不限于十二指肠、幽门、食道、胃、小肠和大肠)。在一些变型中，脉冲波形包括第一脉冲波形，并且将至少第二脉冲波形递送到电极阵列以生成第二脉冲或调制电场，从而治疗先前治疗组织的至少一部分。
又如，图56F描绘了正好紧邻治疗部分(5632)的转变为扩张构型的可扩张构件(5652)。可视化装置(5640)相对于可扩张构件(5652)向近侧缩回，使得可扩张构件(5652)和治疗部分(5632)可以被可视化。可扩张构件(5652)可以定位在视觉标记(5634)附近。图56G描绘了在递送第二脉冲波形之后的十二指肠(5630)和脉冲电场装置(5650)。特别地，治疗部分(5632)的面积增加并且可扩张构件(5652)已经转变为压缩构型。例如，第二细长体(5656)可以相对于第一细长体(5654)旋转以围绕第二细长体(5656)的纵向轴线转动可扩张构件(5652)以减小可扩张构件(5652)的直径。在一些变型中，对于十二指肠的每个部分，脉冲波形和产生的脉冲或调制电场可以相同或不同。
在一些变型中，电极阵列可以被配置为使得与组织接触的电极的总表面积可以包括系统的电阻或与信号发生器的电压和电流输出相匹配的阻抗。例如，电极阵列的数量可以独立地与期望的治疗区域匹配，从而控制由信号发生器产生的电压和电流的量。这种多路复用技术可以显著降低信号发生器的成本和复杂性。
在步骤5420中，可以将脉冲电场装置和可视化装置从患者身上取出。脉冲电场装置和可视化装置可以顺序地或同时地从患者身上取出。图56H描绘了在治疗组织的预定区域(例如，治疗部分(5632))之后将脉冲电场装置(5650)从十二指肠(5630)中抽出。例如，图64A是接合到可视化装置(6410)并从患者身上取出的脉冲电场装置(6400)的变型的平面图。在图64A中，脉冲电场装置(6400)的可扩张构件处于半扩张构型以将脉冲电场装置保持在可视化装置(6410)上。
使用脉冲电场装置对患者进行的治疗过程的实例显示在图58A-58E的荧光透视图像中。图58A描绘了推进到十二指肠(5800)的远侧部分的脉冲电场装置(5810)和可视化装置(5820)(例如，内窥镜)。图58B描绘了处于扩张构型的脉冲电场装置(5810)，其中内窥镜(5820)靠近可扩张构件(5812)。图58C、58D和58E描绘了脉冲电场装置向近侧平移通过十二指肠(5800)。虽然这里被描述为在治疗过程中向近侧平移穿过十二指肠(5800)，但脉冲电场装置(5810)可以相反地向远侧推进穿过十二指肠(5800)(例如，十二指肠(5800)的近侧部分可以先于该近侧部分远侧的一个或多个部分治疗)。在一些变型中，本文执行的治疗程序可以使用荧光镜引导而无需可视化装置。
在一些变型中，可以在安全地控制组织温度的同时递送脉冲电场能量。例如，能量输送可以是脉冲式的，使得在输送另一个能量爆发之前给予足够的延迟以使组织温度下降。此外，当超过预定的组织温度(例如，温度的相对变化、绝对温度)时，可以禁止输送。例如，组织温度升高可被限制为约6℃和/或作为绝对温度的约43℃。在本文所述的方法中，热是能量输送的副产物，而不是期望的作用方式。
图83A和图83B是对应于本文所述的治疗组织的方法的组织温度、电压和电流随时间变化的曲线图。图83A描绘了约4℃的温升，其中在例如脉冲电场装置的可扩张构件处测量温度。
另选地，一个或多个脉冲波形可以以首先将组织加热到约41℃的方式递送，然后脉冲波形以防止组织超过预先确定的组织温度(例如，45℃)的方式递送。例如，组织的初始加热可以通过低功率能量施加来完成，以控制组织升温的时间和深度。该方法可以降低脉冲电场影响细胞结构的组织临界阈值。
能量参数
治疗糖尿病的方法通常可以包括将脉冲电场装置(诸如本文所述的任何脉冲电场装置)推进到患者的胃肠道中，诸如，例如推进到患者的十二指肠、幽门、食道、胃、小肠和/或大肠中的一者或多者中。如本文更详细描述的，脉冲电场装置可以包括细长主体和联接到细长主体的可扩张构件。可扩张构件可以包括电极阵列，该电极阵列被配置为将电场递送到患者的组织以治疗组织。例如，可以将脉冲波形递送到电极阵列以生成脉冲或调制电场，从而治疗组织，诸如十二指肠的组织。本文所述的任何方法可以包括递送包括以下能量参数的任何组合(例如，任何频率范围与任何驱动电压、脉冲宽度、电流等的组合)的脉冲波形。
要使用本文所述的任何方法来治疗的组织可以包括胃肠道的一个或多个部分，包括但不限于十二指肠、幽门、食道、胃、小肠和大肠。
脉冲波形可以包括在约50kHz与约950kHz之间、在约100kHz与约900kHz之间、在约200kHz与约500kHz之间、在约300kHz与约400kHz之间、或约350kHz、在约0.1Hz与约10000Hz之间、在约1Hz与约1000Hz之间、在约1Hz与约100Hz之间、在约100Hz与约1000Hz之间、在约1000Hz与约5000Hz之间、在约5000Hz与约10000Hz之间、在约2000Hz与约8000Hz之间、在约4000Hz与约6000Hz之间的频率，包括任何前述范围之间的所有值和子范围。
在一些变型中，脉冲波形可以包括电极阵列处在约400V与约600V之间、在约400V与约550V之间、在约440V与约600V之间、或在约440V与约550V之间、在约5kV与约500kV之间、在约5kV与约15kV之间、在约5kV与约20kV之间、在约10kV与约20kV之间、在约15kV与约20kV之间的驱动电压，包括在任何前述范围之间的所有值和子范围。
在一些变型中，脉冲波形可以从电极阵列产生每平方厘米组织在约0.6A与约100A之间、在约1A与约75A之间、在约20A与约60A之间、在约30A与约50A之间或在约36A与约48A之间的穿过组织的电流，包括任何前述范围之间的所有值和子范围。
在一些变型中，脉冲波形可以产生组织处在约2000V/cm与约3000V/cm之间、在约2000V/cm与约2500V/cm之间或约2500V/cm的脉冲或调制电场，包括任何前述范围之间的所有值和子范围。
在一些变型中，脉冲波形可以包括成组的一组在约10个与约100个之间的脉冲、成组的一组在约25个与约75个之间的脉冲、成组的一组在约40个与约60个之间的脉冲或一组约50个脉冲，包括任何前述范围之间的所有值和子范围。在一些变型中，脉冲波形可以包括在约5个与约20个之间的组或在约8个与约13个之间的组，包括任何前述范围之间的所有值和子范围。在一些变型中，脉冲波形可以包括在约1秒与约20秒之间或在约4秒与约10秒之间的组之间的延迟，包括任何前述范围之间的所有值和子范围。在一些变型中，脉冲波形可以包括在约0.5μs与约4μs之间的脉冲宽度。
在一些变型中，该方法可以包括在治疗期间使用如本文所述的温度传感器测量组织的温度，并且在递送脉冲波形期间，所测量的温度可以在约37℃与约45℃之间(例如，在约3℃与8℃之间的增加)。换句话说，由本文所述的脉冲波形创建的脉冲或调制电场的递送可以产生在约3℃与8℃之间的组织温度的增加和在约37℃与约45℃之间的所得组织温度。例如，通过施加由本文所述的脉冲波形创建的脉冲或调制电场实现的目标温度可以在约41℃，该温度可以对应于组织中约4℃至约5℃的温度增加。在一些变型中，该方法可以包括在递送脉冲波形之前将组织的温度增加到约41℃。
在一些变型中，如本文更详细描述的，可以在用脉冲或调制电场治疗期间压缩组织。在这些变型中，脉冲或调制电场可以是在约0.25mm与约0.75mm之间的压缩组织深度处以及在约0.50mm与约1.5mm之间的未压缩组织深度处治疗组织的治疗电场。
在一些变型中，脉冲波形可以包括在约0.5μs与约4μs之间、在约0.1ns与约1000ns之间、在约1ns与约100ns之间、在约1ns与约500ns之间、在约500ns与约1000ns之间、在约200ns与约800ns之间、在约400ns与约600ns之间的脉冲宽度，包括任何前述范围之间的所有值和子范围。
应当理解，可以使用本文所公开的能量参数的任何组合。例如，在一些变型中，脉冲波形可以包括在约50kHz与约950kHz之间或在约300kHz与约400kHz之间的频率、电极阵列处在约400V与约600V之间或在约440V与约550V之间的驱动电压，并且脉冲波形从电极阵列产生每平方厘米组织在约36A与约48A之间的穿过组织的电流。组织处的脉冲或调制电场可以在约2000V/cm与约3000V/cm之间。在一些变型中，脉冲波形可以包括成在约8个与约13个之间的组的一组约50个脉冲，其中每个组之间的延迟在约4秒与约10秒之间。在一些变型中，脉冲或调制电场可以是在约0.25mm与约0.75mm之间的压缩组织深度和/或在约0.50mm与约1.5mm之间的未压缩组织深度处的治疗电场。在一些变型中，脉冲波形可以包括在约0.5μs与约4μs之间的脉冲宽度。
又如，在一些变型中，脉冲波形可以包括电极阵列处在约5kV与约500kV之间、在约5kV与约15kV之间、在约5kV与约20kV之间、在约10kV与约20kV之间、在约15kV与约20kV之间的驱动电压，包括任何前述范围之间的所有值和子范围。在一些变型中，脉冲波形可以包括在约0.1ns与约1000ns之间、在约1ns与约100ns之间、在约1ns与约500ns之间、在约500ns与约1000ns之间、在约200ns与约800ns之间、在约400ns与约600ns之间的脉冲宽度，包括任何前述范围之间的所有值和子范围。在一些变型中，脉冲波形可以包括在约0.1Hz与约10000Hz之间、在约1Hz与约1000Hz之间、在约1Hz与约100Hz之间、在约100Hz与约1000Hz之间、在约1000Hz与约5000Hz之间、在约5000Hz与约10000Hz之间、在约2000Hz与约8000Hz之间、在约4000Hz与约6000Hz之间的频率，包括任何前述范围之间的所有值和子范围。在一些变型中，脉冲波形可以包括至少10kV/cm的振幅。
下面的表2和表3提供了被配置为提供预先确定的组织治疗深度的一组参数(例如，电压、电流、功率)的说明性变型。
表2
表3
在一些变型中，该方法可以包括基于测量的温度来调制脉冲波形递送。例如，调制脉冲波形递送可以包括基于测量的温度来抑制脉冲波形的递送。在一些变型中，脉冲或调制电场可以是治疗细胞但留下完整组织支架的治疗电场。
实施例
图72A-75是在使用本文所述的系统、装置和方法进行治疗之后的十二指肠组织愈合(例如，愈合级联)的图像。有利地，本文所述的愈合过程可以减少坏死反应(例如，巨噬细胞反应)，该反应否则可能在十二指肠组织内产生大面积的炎症。
图72A和72B是治疗后约一天的十二指肠组织的详细横截面图像。图72A和72B中描绘的组织可包括增加的血管化。图73是治疗后约三天的十二指肠组织的详细横截面图像，其中新细胞的血液供应增加并且没有显著的巨噬细胞反应。图74A和74B是治疗后约七天的十二指肠组织的详细横截面图像。在大约七天通过内窥镜观察到的组织可与天然组织无法区分。例如，图74A和7B中的血液供应可与天然(例如，未治疗)组织无法区分，并且新绒毛的尺寸将具有与天然绒毛大致相同的尺寸。图75是治疗后约十四天的十二指肠组织的详细横截面图像，其中治疗的组织在组织学上可与天然组织无法区分。
图60是脉冲电场装置(6000)的变型的图像，其包括可扩张构件(6030)、近侧扩张器(6060)和远侧扩张器(6062)。可扩张构件(6030)可以包括围绕装置(6000)的纵向轴线的多个圈。可扩张构件(6030)包括诸如图59中所示的电极阵列。扩张器(6060,6062)可以帮助平顺地推进和/或缩回脉冲电场装置(6000)通过一个或多个体腔并且可以帮助防止可扩张构件(6030)卡在组织上。例如，扩张器(6060,6062)可以被配置为保护可扩张构件(6030)的边缘在其被平移(例如，推进、缩回)通过体腔时以免接触组织。可扩张构件(6030)设置在远侧扩张器(6062)和近侧扩张器(6060)之间。
图61A是显示脉冲电场装置(6100)和可视化装置(6150)的透视图的图像。图61B是脉冲电场装置(6100)和可视化装置(6150)的详细图像。图61A-61B中显示的脉冲电场装置(6100)类似于图60所示的脉冲电场装置(6000)，并且包括细长体(6110)、可扩张构件(6030)、近侧扩张器(6060)和远侧扩张器(6062)。可视化装置(6150)可包括足以在处于半扩张或扩张构型时推进通过可扩张构件(6130)的内腔的直径。
图62A是脉冲电场装置(6200,6250)的说明性变型的图像。图62A-62C中显示的脉冲电场装置(6200,6250)类似于相对于图60和61A-61B所示和描述的脉冲电场装置(6000)。此外，脉冲电场装置(6250)可以包括可膨胀构件(6232)(例如，球囊)。如图62A所示，膨胀致动器(6234)可以流体联接到脉冲电场装置(6250)的球囊(6232)。图62B是脉冲电场装置(6250)的说明性变型的图像，该脉冲电场装置包括处于压缩构型(例如，未膨胀、缩小)的可膨胀构件(6232)。图62C是图62A所示的脉冲电场装置(6200,6250)的透视图。
图63A-63C是脉冲电场装置(6300)的附加变型，其包括第一细长体(6310)、第二细长体(6320)、可扩张构件(6330)、近侧扩张器(6360)、远侧扩张器(6362)、联接到可扩张构件(6330)的引线(6332)、和导丝(6370)。可扩张构件(6330)可以包括围绕装置(6300)的纵向轴线的多个螺圈。可扩张构件(6330)包括诸如图66中所示的电极阵列。扩张器(6360,6362)可以帮助平滑地推进和/或缩回脉冲电场装置(6300)穿过一个或多个体腔并且可以帮助防止可扩张构件(6330)卡在组织上。例如，扩张器(6360,6362)可以被配置为保护可扩张构件(6330)的边缘在其被平移(例如，推进、缩回)穿过体腔时以免接触组织。可扩张构件(6330)设置在远侧扩张器(6362)与近侧扩张器(6360)之间。图63A是具有卷绕构型的可扩张构件(6330)的脉冲电场装置(6300)的图像。图63B是可扩张构件(6330)处于展开构型的脉冲电场装置(6300)的图像。图63C是脉冲电场装置(6300)的透视图，其中可扩张构件(6330)处于展开构型。脉冲电场装置(6300)可以沿着延伸穿过第二细长体(6320)的导丝(6370)可滑动地平移。
图65是脉冲电场装置(6500)的变型的图像，其包括细长体(6510)、包括电极阵列(6530)的第一可扩张构件(6520)和布置在第一可扩张构件(6520)远侧的第二可扩张构件(6540)。第一可扩张构件(6330)和第二可扩张构件(6540)可包括可膨胀构件，例如球囊。第一可扩张构件(6530)可以包括诸如图67中所示的电极阵列。第二可扩张构件(6530)可以帮助平顺地通过一个或多个体腔推进和/或缩回脉冲电场装置(6500)并且可以改善组织和第一可扩张构件(6530)的可视化。在一些变型中，至少第一和第二可扩张构件(6530,6540)的近侧和远侧部分可以是透明的。细长体(6510)可以包括一个或多个膨胀内腔，该膨胀内腔被配置为使第一和第二可扩张构件(6530,6540)在压缩和扩张构型之间转变。
图66是本文描述的脉冲电场装置的电极阵列(6600)的变型的示意性电路图。图67和68是本文描述的脉冲电场装置的电极阵列(6700,6800)的变型的图像。图67描绘了包括凸起的(例如，圆顶型)电极的柔性电路。图68描绘了包括凸起的(例如，圆顶型)电极的刚性电路板。
图79A是处于压缩构型的脉冲电场装置(7900)的变型的图像。脉冲电场装置(7900)可包括可扩张构件(7930)、远侧扩张器(7960)和近侧扩张器(7962)。图79B是处于扩张构型的脉冲电场装置(7900)的图像。可扩张构件(7930)可以包括围绕装置(7900)的纵向轴线的多个螺圈。可扩张构件(7930)包括诸如图79C中所示的电极阵列。扩张器(7960,7962)可以帮助平滑地推进和/或缩回脉冲电场装置(7900)穿过一个或多个体腔并且可以帮助防止可扩张构件(7930)卡在组织上。例如，扩张器(7960,7962)可以被配置为保护可扩张构件(7930)的边缘在其被平移(例如，推进、缩回)穿过体腔时以免接触组织。可扩张构件(7930)设置在远侧扩张器(7962)与近侧扩张器(7960)之间。图79C是在图79A和图79B中描绘的脉冲电场装置(7900)的展开电极阵列(7930)的详细图像。电极阵列(7930)可以包括多个电极(7932)，其限定一个或多个开口(7934)，如本文更详细描述的。
图86是在对应于上述能量参数的模拟和动物实验中治疗组织的方法的温度随时间变化的曲线图。施加一组10个突发的双极电流脉冲以生成对应的温度急剧升高，之后温度随着热量从十二指肠的表面扩散开而降低。图87是用于治疗组织的脉冲电场装置的对应阻抗分布和最大温度分布的相应曲线图，以及所测量的参数(例如，电压、电流阻抗、最大温升)的表。
治疗糖尿病的方法通常可以包括将脉冲电场装置(诸如本文所述的任何脉冲电场装置)推进到患者的胃肠道中。如本文更详细描述的，脉冲电场装置可以包括细长主体和联接到细长主体的可扩张构件。可扩张构件可以包括电极阵列，该电极阵列被配置为将电场递送到患者的组织以治疗组织。例如，可以将脉冲波形递送到电极阵列以生成脉冲或调制电场，从而治疗组织，诸如十二指肠的组织。本文所述的任何方法可以包括将包括任何以下能量参数的脉冲波形递送到胃肠道的任何部分，诸如，例如递送到患者的十二指肠、食道、胃和/或幽门。
脉冲波形可以包括约350kHz的频率、电极阵列处在约440V与约550V之间的驱动电压，脉冲波形从电极阵列产生每平方厘米组织在约36A与约48A之间的穿过组织的电流，并且产生组织处约2500V/cm的脉冲或调制电场。脉冲波形可以包括成组的一组约50个脉冲并且成在约8个与约13个之间的组，并且其中组之间的延迟在约4秒与约10秒之间。
在一些变型中，该方法可以包括在治疗期间使用如本文所述的温度传感器测量组织的温度，并且所测量的温度可以在约41℃的目标温度。例如，通过施加由本文所述的脉冲波形创建的脉冲或调制电场实现的目标温度可以在约41℃，该温度可以对应于组织中约4℃至约5℃的温度增加。
在一些变型中，如本文更详细描述的，可以在治疗期间用脉冲或调制电场压缩组织以治疗患者。在这些变型中，脉冲或调制电场可以是在约0.25mm与约0.75mm之间的压缩组织深度以及在约0.50mm与约1.5mm之间的未压缩组织深度处治疗组织的治疗电场。
应当理解，本公开中的实例和图示用于示例性目的，并且可以根据本文的教导构建和部署诸如电极和装置的数量等的偏离和变化，而不背离本发明的范围。
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”通常是指接近所列举的数值和/或范围的那些数值和/或范围。在某些情况下，术语“约”和“大约”可意味着在所述值的±10％以内。例如，在某些情况下，“约100[单位]”可意味着在100的±10％以内(例如90到110)。术语“约”和“大约”可以互换使用。
本文中的特定实例和描述在性质上是示例性的，且变型可以由本领域技术人员基于本文所教导的材料加以开发而不脱离本发明的范围，本发明的范围仅受所附权利要求书的限制。
Claims (20)
1.一种治疗糖尿病的方法，包括：
将脉冲电场装置推进到患者的十二指肠中，所述脉冲电场装置包括细长主体和联接到所述细长主体的可扩张构件，其中所述可扩张构件包括电极阵列；以及
向所述电极阵列递送脉冲波形以生成脉冲或调制电场，从而治疗所述十二指肠，其中所述脉冲波形包括在约50kHz与约950kHz之间的频率、所述电极阵列处在约400V与约600V之间的驱动电压，并且所述脉冲波形从所述电极阵列产生每平方厘米组织在约36A与约48A之间的穿过所述组织的电流。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述频率在约300kHz与约400kHz之间。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述组织处的所述脉冲或调制电场在约2000V/cm与约3000V/cm之间。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述驱动电压在约440V与约550V之间。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述脉冲波形包括成在约8个与约13个之间的组的一组约50个脉冲，其中每个组之间的延迟在约4秒与约10秒之间。
6.根据权利要求1所述的方法，还包括在递送所述脉冲波形期间使用温度传感器测量所述组织的温度，其中所测量的温度在约37℃与约45℃之间。
7.根据权利要求1所述的方法，还包括在递送所述脉冲波形之前将所述组织的温度增加到约41℃。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述脉冲或调制电场是在约0.25mm与约0.75mm之间的压缩组织深度处的治疗电场。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述脉冲或调制电场是在约0.50mm与约1.5mm之间的未压缩组织深度处的治疗电场。
10.根据权利要求1所述的方法，还包括：
使用温度传感器测量所述组织的温度；以及
基于所测量的温度来调制所述脉冲波形的递送。
11.根据权利要求10所述的方法，其中调制所述脉冲波形的递送包括抑制所述脉冲波形的递送。
12.根据权利要求1所述的方法，还包括在约10mmHg与约200mmHg之间的压力下将所述组织抽吸到所述可扩张构件。
13.根据权利要求1所述的方法，其中所述脉冲或调制电场是治疗细胞但留下完整组织支架的治疗电场。
14.根据权利要求1所述的方法，其中所述脉冲波形包括在约0.5μs与约4μs之间的脉冲宽度。
15.根据权利要求1所述的方法，还包括使用基准发生器在所述组织上生成视觉标记。
16.根据权利要求15所述的方法，还包括使所述视觉标记可视化。
17.根据权利要求1所述的方法，其中在约30天之后，经治疗的十二指肠在组织学上与天然组织无法区分。
18.根据权利要求1所述的方法，其中所述脉冲波形包括第一脉冲波形，并且向所述电极阵列递送至少第二脉冲波形以生成第二脉冲或调制电场，从而治疗先前治疗的所述十二指肠的至少一部分。
19.一种治疗糖尿病的方法，包括：
将脉冲电场装置推进到患者的胃中，所述脉冲电场装置包括细长主体和联接到所述细长主体的可扩张构件，其中所述可扩张构件包括电极阵列；以及
向所述电极阵列递送脉冲波形以生成脉冲或调制电场，从而治疗所述胃，其中所述脉冲波形包括在约50kHz与约950kHz之间的频率、所述电极阵列处在约400V与约600V之间的驱动电压，并且所述脉冲波形从所述电极阵列产生每平方厘米组织在约36A与约48A之间的穿过所述组织的电流。
20.根据权利要求19所述的方法，其中所述脉冲波形包括第一脉冲波形，并且向所述电极阵列递送至少第二脉冲波形以生成第二脉冲或调制电场，从而治疗先前治疗的所述胃的至少一部分。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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