CN117999041A - 具有多状态的电穿孔导管的电场可视化 - Google Patents

Abstract

一种用于电穿孔消融的系统，包括具有电极配件和一个或多个状态的导管。当导管处于不同状态时，电极配件可以处于不同的形状。控制器被配置为基于电场的一个或多个模型生成当导管处于不同状态时由电极配件生成的电场的图形表示。在一些实施例中，控制器被配置为将一个或多个电场的图形表示覆盖在患者的解剖图上。

Description

具有多状态的电穿孔导管的电场可视化

相关申请的交叉引用

本申请要求2021年7月27日提交的美国临时申请号63/226,075的优先权，该申请的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开涉及用于消融患者体内组织的医疗系统和方法。更具体地，本公开涉及通过电穿孔消融组织的医疗系统和方法。

背景技术

消融术被用于治疗患者的许多不同疾病。消融可被用于治疗心律失常、良性肿瘤、癌性肿瘤，以及控制手术期间的出血。通常，消融是通过热消融技术完成的，包括射频(RF)消融和冷冻消融。在RF消融中，探针被插入患者体内，并且射频波通过探针被传送至周围组织。射频波生成热量，其破坏周围组织，并且烧灼血管。在冷冻消融中，空心针或冷冻探针被插入患者体内，并且使冷的、导热流体循环通过探针，以冷冻和杀死周围组织。RF消融和冷冻消融技术通过使细胞坏死而无差别地杀死组织，这可能会损害或杀死其他健康组织，诸如食管组织、膈肌神经细胞和冠状动脉组织。

另一种消融技术使用电穿孔。在电穿孔或电渗透中，电场被应用于细胞以增加细胞膜的渗透性。电穿孔可以是可逆的或不可逆的，这取决于电场的强度。如果电穿孔是可逆的，则在细胞愈合和恢复之前，细胞膜的渗透性增加可被用于将化学物质、药物和/或脱氧核糖核酸(DNA)引入细胞。如果电穿孔是不可逆的，则受影响的细胞会通过细胞凋亡而被杀死。

不可逆电穿孔可被用作非热消融技术。在不可逆电穿孔中，短的、高压脉冲串被用来生成足够强的电场，以通过细胞凋亡杀死细胞。在心脏组织的消融中，不可逆电穿孔可以作为无差别杀死的热消融技术(诸如射频消融和冷冻消融)的一种安全有效的替代方法。不可逆电穿孔可以通过使用杀死靶向组织但不会永久性地损伤其他细胞或组织(诸如非靶向心肌组织、红细胞、血管平滑肌组织、内皮组织和神经细胞)的电场强度和持续时间来杀死靶向组织，诸如心肌组织。由于缺乏指示哪些组织已被不可逆电穿孔而不是可逆电穿孔的急性可视化或数据，规划不可逆电穿孔消融术可能是困难的。其中组织恢复可以在消融完成后的几分钟、几小时或几天内发生。

发明内容

在示例1中，一种用于电穿孔消融的系统包括导管，该导管包括电极配件和多个状态，当导管处于多个状态中的第一状态时，电极配件具有第一形状，当导管处于多个状态中的第二状态时，电极配件具有第二形状。第二形状可以不同于第一形状，并且电极配件可以包括多个电极。用于电穿孔消融的系统还包括控制器，该控制器被配置为基于第一电场模型生成当导管处于第一状态并且部署在目标位置附近时由多个电极生成的第一电场的第一图形表示。控制器还可以被配置为基于第二电场模型生成当导管处于第二状态并且被部署在目标位置附近时由多个电极生成的第二电场的第二图形表示，并且在图形用户界面中，将第一电场的第一图形表示和第二电场的第二图形表示覆盖在目标位置附近的患者解剖图上。

在示例2中，示例1的系统，其中，第二形状与第一形状不相似。

在示例3中，示例1的系统，其中，第二形状在体积上小于第一形状。

在示例4中，示例1-3中任一项的系统，其中导管包括限定纵向轴线的导管轴，其中电极配件包括多个花键、近端和远端，其中多个电极的至少一部分被设置在多个花键上，其中电极配件的近端从导管轴延伸。

在示例5中，示例4的系统，其中，当导管处于第一状态时，多个花键中的每个花键围绕纵向轴线并在电极配件的远端和近端之间布置成曲线。

在示例6中，示例4的系统，其中，当导管处于第二状态时，多个花键被布置成花瓣状曲线。

在示例7中，示例1-6中任一项的系统，其中，控制器还被配置为生成第一电场的第一图形表示和第二电场的第二图形表示之间的差异的指示。

在示例8中，示例1-7中任一项的系统，其中，第一电场的第一图形表示包括一个或多个第一区域，其中一个或多个第一区域内的第一电场的场强在量值上大于预定阈值。

在示例9中，示例8的系统，其中，第二电场的第二图形表示包括一个或多个第二区域，其中在一个或多个第二区域内的第二电场的场强在量值上大于预定阈值。

在示例10中，示例1-9中任一项的系统，其中，第一图形表示包括导管的第一表示。

在示例11中，示例1-10中任一项的系统，其中，控制器还被配置为生成包括导管的第二表示和由导管进行的电穿孔消融的一个或多个治疗期的指示的微件(softwarewidget)，并在图形用户界面中呈现微件。在一些情况下，微件包括标识一个或多个治疗期中的治疗期的指示。

在示例12中，一种规划由电穿孔进行的消融的方法，包括由控制器并基于第一电场模型而生成使用在第一状态下的导管上的电极所产生的第一电场的第一图形表示，导管包括当导管处于第一状态时具有第一形状的电极配件；在显示器上呈现电场的第一图形表示和目标位置附近的患者的解剖图；由控制器并基于电场的第二模型而生成使用在第二状态下的导管上的电极所产生的第二电场的第二图形表示，导管包括当导管处于第二状态时具有第二形状的电极配件，第二形状不同于第一形状；以及在显示器上呈现电场的第二图形表示和目标位置附近的解剖图。

在示例13中，示例12的方法，其中，第二形状与第一形状不相似。

在示例14中，示例12或13的方法，还包括生成第一电场的第一图形表示和第二电场的第二图形表示之间的差异的指示。

在示例15中，示例12-14中任一项的方法，还包括生成微件，该微件包括导管的第二表示和由导管进行的电穿孔消融的一个或多个治疗期的指示，并在显示器上呈现微件。

在示例16中，一种用于电穿孔消融的系统包括：具有多个电极的导管和控制器，该控制器被配置为生成微件，该微件包括导管的表示和由导管进行的一个或多个电穿孔消融治疗期的指示，并在图形用户界面中呈现该微件。在一些情况下，微件包括标识一个或多个治疗期中的治疗期的指示。

在示例17中，示例16的系统，其中，控制器进一步配置为基于电场的模型生成多个电极的电场的图形表示，并显示多个电极的电场的图形表示。

在示例18中，示例16或17的系统，其中，微件包括导管的横截面视图。

在示例19中，示例16-18中任一项的系统，其中，微件包括对准指示符，该对准指示符表示导管的导管轴线与电穿孔消融的靶向消融区域的目标轴线之间的轴向关系。

在示例20中，示例16-19中任一项的系统，其中，导管的表示包括导管在第一时间的第一表示和导管在第二时间的第二表示。

在示例21中，示例20的系统，其中，第一表示和第二表示显示了第一时间的导管和第二时间的导管之间的差异，其中该差异包括形状差异、旋转角度差异、电场强度差异和位置差异中的至少一个。

在示例22中，示例16-21中任一项的系统，其中，微件还包括表示由多个电极生成的电场的场指示。

虽然公开了多个实施例，但本发明的其他实施例对于本领域技术人员来说将从以下详细描述中变得明显，该详细描述示出并描述了本发明的说明性实施例。因此，附图和详细描述在本质上被认为是说明性的而不是限制性的。

附图说明

图1是示出根据本公开主题的实施例的使用电生理学系统治疗患者和治疗患者心脏的示例性临床设置的图。

图2A-2B是示出根据本公开主题的实施例的可被用于电穿孔(包括通过不可逆电穿孔进行的消融)的导管的示意图。

图3A-3C是示出根据本公开主题的实施例的可被用于电穿孔(包括通过不可逆电穿孔进行的消融)的导管的示意图。

图4A-4B是示出根据本公开主题的实施例的图形用户界面的示例的图。

图5A-5C示出了根据本公开主题的实施例的促进规划和/或进行消融治疗的微件(widget)。

图6A-6B是示出根据本公开主题的实施例的并排显示的微件和电场的图形表示的图。

图7A-7B示出了由包括电极配件的导管生成的具有各种强度的电场的示例。

图8是示出根据本公开主题的实施例的通过不可逆电穿孔规划消融的方法的流程图。

虽然本发明可适用于各种修改和替代形式，但具体实施例在附图中通过示例的方式示出，并在下面详细描述。然而，本发明的目的不是将本发明限制于所描述的特定实施例中。相反，本发明旨在涵盖落入所附权利要求书所限定的本发明范围内的所有修改、等价物和替代方案。

具体实施方式

下面的详细描述本质上是示例性的，并不旨在以任何方式限制本发明的范围、适用性或配置。相反，以下描述提供了用于实施本发明的示例性实施例的一些实际说明。结构、材料和/或尺寸的示例为选出的元件提供。本领域的那些技术人员将认识到，许多提到的示例具有各种各样的合适的替代方案。

由于本文中所使用的术语关于有形事物(例如，产品、库存等)和/或无形事物(例如，数据、货币的电子表示、账户、信息、事物的部分(例如，百分比、分数)、计算、数据模型、动态系统模型、算法、参数等)的测量(例如，尺寸、特征、属性、部件等)及其范围，“大约”和“近似”可以互换使用，指的是包括所述的测量值的测量，并且也包括与所述的测量值合理接近的任何测量，但可以有合理的少量差异，诸如由在相关领域具有普通技能的个人将理解和容易确定的，可被归因于测量误差；测量和/或制造设备校准的差异；读取和/或设置测量时的人为错误；鉴于其他测量(例如，与其他事物相关联的测量)，为优化性能和/或结构参数而进行的调整；特定实施场景；人、计算设备和/或机器对事物、设置和/或测量的不精确调整和/或操纵；系统公差；控制回路；机器学习；可预见的变化(例如，统计上不显著的变化、混沌变化、系统和/或模型不稳定性等)；偏好；和/或类似物。

尽管说明性方法可以由一个或多个附图(例如，流程图、通信流等)表示，但是附图不应被解释为暗示本文所公开的各种步骤的任何要求或其中或之间的特定顺序。然而，特定的一些实施例可以需要特定步骤和/或特定步骤之间的特定顺序，如本文中明确描述的和/或从步骤本身的性质可以理解的(例如，一些步骤的执行可以取决于先前步骤的结果)。此外，项目的“集合”、“子集”或“组”(例如，输入、算法、数据值等)可以包括一个或多个项目，并且类似地，项目的子集或子组可以包括一个或多个项目。“多个”意味着一个以上。

如本文所使用的，术语“基于”并不意味着是限制性的，而是指示通过至少使用“基于”之后的术语作为输入来执行确定、识别、预测、计算和/或类似操作。例如，基于特定信息段预测结果可以附加地或替选地基于另一信息段来进行相同的确定。

不可逆电穿孔(IRE)使用高电压、短(例如，100微秒或更短)脉冲通过凋亡来杀死细胞。IRE能够针对性得杀死心肌，而保留包括食管血管平滑肌和内皮在内的其他邻近组织。IRE治疗可以在多个治疗区段中递送。治疗区段(例如，10毫秒的持续时间)可以包括由电穿孔发生器供电的电穿孔装置生成和递送的多个电脉冲(例如，20个脉冲、30个脉冲等)。

图1是示出根据本公开主题的实施例的使用电生理学系统50治疗患者20和治疗患者20的心脏30的示例性临床设置10的图。电生理学系统50包括电穿孔装置60、显示器92和可选的定位场发生器80。此外，临床设置10包括附加设备，诸如成像设备94(由C形臂表示)和各种控制器元件，其配置为允许操作者控制电生理学系统50的各个方面。如本领域技术人员将理解的，临床设置10可以具有图1中未示出的其他部件和部件布置。

电穿孔装置60包括电穿孔导管105、导引器护套110、控制器90和电穿孔发生器130。在实施例中，电穿孔装置60被配置为将电场能量递送至患者心脏30中的靶组织以产生组织凋亡，以使组织不能传导电信号。此外，如将在下面更详细描述的，电穿孔装置60被配置为基于电场模型生成可使用电穿孔导管105产生的电场的图形表示，并在显示器92上将电场的图形表示覆盖在患者心脏的解剖图上，以帮助用户规划通过使用电穿孔导管105的不可逆电穿孔来进行的消融(例如，在消融程序之前和期间规划消融)。

在实施例中，电穿孔装置60被配置为基于电穿孔导管105的特性和电穿孔导管105在患者20中(诸如在患者20的心脏30中)的位置来生成电场的图形表示。在实施例中，电穿孔装置60被配置为基于电穿孔导管105的特性和电穿孔导管在患者20中(诸如在患者20的心脏30中)的位置以及导管105周围组织的特性(诸如测量的组织阻抗)来生成电场的图形表示。

控制器90被配置为控制电穿孔装置60的功能方面。在实施例中，控制器90被配置为控制电穿孔发生器130以生成电脉冲，例如，电脉冲的幅度、电脉冲的定时和持续时间。在实施例中，电穿孔发生器130可操作为脉冲发生器，用于生成脉冲序列并将其供应给电穿孔导管105。

在实施例中，导引器护套110可操作以提供递送导管，电穿孔导管105可通过该递送导管被部署到患者心脏30内的特定目标部位。然而，应当理解，导引器护套110在本文中被示出和描述以向整个电生理学系统50提供上下文。

如本领域技术人员将理解的，图1中所示的电生理系统50的描述旨在提供系统50的各种部件的总体概述，而不是以任何方式暗示本公开限于任何一组部件或部件布置。例如，本领域技术人员将容易地认识到，附加的硬件部件，例如分线盒、工作站等类似物，可以并且很可能将被包括在电生理系统50中。

在示出的实施例中，电穿孔导管105包括手柄105a、轴105b和电极配件150。手柄105a被配置为由用户操作以将电极配件150定位在所期解剖学定位处。轴105b具有远端105c并且大体上限定电穿孔导管105的纵向轴线。如所示出的，电极配件150位于或靠近轴105b的远端105c。在实施例中，电极配件150电耦合到电穿孔发生器130，以便接收电脉冲序列或脉冲串，从而选择性地生成用于由不可逆电穿孔消融靶组织的电场。

在实施例中，如图1中示出的，电极配件150包括一个或多个电极152。电极152可以包括消融电极，并且可选地包括标测电极。在一些配置中，标测电极被配置成用于生成并经由显示器92显示心脏腔室的详细的三维几何解剖图或表示、以及电解剖图，其中感兴趣的心脏电活动叠加在几何解剖图上。

在某些实施例中，电穿孔导管105是具有电极配件和多种状态的导管。在实施例中，当导管105处于多个状态中的第一状态时，电极配件具有第一形状，并且当导管105处于多个状态中的第二状态时，电极配件具有第二形状。电极配件包括多个电极。在一些实施例中，电极配件的第二形状不同于第一形状。在一些实施例中，电极配件的第二形状与第一形状不相似。在一些实施例中，电极配件的第二形状在体积上小于第一形状。导管105可以具有多于两(2)种状态。在一些实施例中，导管105具有与离散状态不同的连续状态。换言之，导管可以沿着连续的状态谱进行调整，并且不限于离散的、有限数量的状态。在某些示例中，导管105的电极配件可以具有多于两(2)种不同的形状。

在一些实施例中，控制器90被配置为生成要在显示器92上呈现的图形用户界面95。在一些实施例中，控制器90被配置为收集与导管105和/或治疗期相关联的数据并将其存储在数据存储库(例如，文件、数据库等)中。在一些示例中，控制器90被配置为基于电场的第一模型而生成由多个电极所产生的第一电场的第一图形表示，基于电场的第二模型而生成由多个电极所产生的第二电场的第二图形表示，并且在显示器92上所呈现的图形用户界面上将电场的第一图形表示和第二图形表示叠盖在导管位置处的患者的解剖图上。当导管处于第一状态并且被部署在目标位置附近时，生成第一图形表示。当导管处于第二状态并且被部署在目标位置附近时，生成第二图形表示。

在一些示例中，控制器90被配置为基于导管105的电极配件在不同状态(例如，两个或更多个状态、连续状态)下的已知形状来确定电场，并生成电场的对应图形表示。在某些示例中，控制器90被配置为基于导管105在不同状态(例如，两个或更多个状态、连续状态)下的已知相对电极位置来确定电场，并生成电场的对应图形表示。

在一些实施例中，控制器90还被配置为生成第一电场的第一图形表示和第二电场的第二图形表示之间的差的指示。在一些情况下，第一电场的第一图形表示包括一个或多个第一区域，并且在一个或多个第一区域内的第一电场的场强在量值上大于预定阈值。在一些情况下，第二电场的第二图形表示包括一个或多个第二区域，并且在一个或多个第二区域内的第二电场的强度在量值上大于预定阈值。在一些实施例中，第一图形表示包括导管105的表示。

在一些实施例中，如将在下文中更详细地解释的，控制器90可以被配置为生成微件，该微件包括导管105的表示和由导管105进行的电穿孔消融的一个或多个治疗期的指示，并且在图形用户界面中呈现该微件。在实施例中，微件包括标识一个或多个治疗期中的治疗期的指示。在实施例中，微件包括多个治疗期的表示，其中导管105处于不同旋转角度、不同位置和/或处于具有不同形状(例如，篮子形状、花朵形状等)的不同状态。在一个示例中，对于消融治疗，导管被部署以进行八(8)个治疗期，包括以四(4)个不同的旋转角度布置，并且在每个角度以两个不同的形状布置。在一些实施例中，微件包括导管105的横截面示意图。控制器90还可以被配置为基于电场模型生成多个电极的电场的图形表示，并且在微件中显示多个电极的电场的图形表示。

在一些情况下，导管105的表示包括导管在第一时间的第一表示和导管在第二时间的第二表示。第一表示和第二表示可以示出第一时间的导管和第二时间的导管之间的差异。所示的差异包括形状差异、旋转角度差异、电场强度差异和位置差异中的至少一个。在一些实施例中，微件包括表示电场的场指示。

在一些实施例中，微件包括表示导管105的对准信息的对准指示符。在一些示例中，对准指示符表示在第一时间的导管105和在第二时间的导管105a之间的轴向关系，例如，在一个治疗期期间导管105相对于先前的治疗期的取向变化。在某些示例中，对准指示符表示导管与电穿孔消融治疗的靶向消融区域之间的轴向关系。

在一些实施例中，电穿孔导管105上的一个或多个标测电极可以测量电信号并生成输出信号，该输出信号可以由控制器90处理以生成电解剖图，也被称为解剖图。在一些情况下，在消融之前生成电解剖图，以确定感兴趣的腔室内心脏组织的电活动。在一些情况下，在消融后生成电解剖图，以验证消融组织和腔室作为整体的电活动的期望变化。标测电极还可用于确定导管105在体内三维空间中的定位。例如，当操作者在感兴趣的心脏腔室内移动导管105的远端时，控制器90(其可包括或耦合到标测和导航系统)可以使用导管移动的边界来形成腔室内的解剖图。腔室解剖图可用于在不使用电离辐射(诸如利用荧光透视)的情况下促进导管105的导航，并且用于在消融完成时标记消融的位置，以便引导消融的间距并帮助操作者完全消融感兴趣的解剖结构。

根据实施例，电生理系统50的各种部件(例如，控制器90)可以在一个或多个计算设备上实施。计算设备可以包括适合于实施本公开的实施例的任何类型的计算设备。计算设备的示例包括专用计算设备或通用计算设备，诸如“工作站”、“服务器”、“笔记本电脑”、“便携式设备”、“台式电脑”、“平板计算机”、“手持设备”、“通用图形处理单元(GPGPU)”等，所有这些都在图1的范围内参考系统50的各种部件来设想。

在一些实施例中，计算设备包括直接和/或间接耦合以下设备的总线：处理器、存储器、输入/输出(I/O)端口、I/O部件和电源。任意数量的附加部件、不同部件和/或部件的组合也可以被包括在计算设备中。总线表示的可以是一个或多个总线(诸如，例如，地址总线、数据总线或其组合)。类似地，在一些实施例中，计算设备可以包括若干处理器、若干存储器部件、若干I/O端口、若干I/O部件和/或若干电源。此外，任何数量的这些部件或其组合可以被分布和/或复制在多个计算设备上。

在一些实施例中，系统50包括一个或多个存储器(未示出)。一个或多个存储器包括易失性和/或非易失性存储器、暂时性和/或非暂时性存储介质形式的计算机可读介质，并且可以是可移动的、不可移动的或其组合。介质示例包括随机存取存储器(RAM)；只读存储器(ROM)；电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)；闪存；光学或全息介质；盒式磁带、磁带、磁盘存储器或其他磁存储设备；数据传输；和/或能够被用于存储信息并且可由计算设备访问的任何其他介质，诸如量子状态存储器和/或类似物。在一些实施例中，一个或多个存储器存储计算机可执行指令，用于使处理器(例如，控制器90)实施本文讨论的系统部件的实施例的方面和/或执行本文讨论的方法和程序的实施例的方面。

计算机可执行指令可以包括例如计算机代码、机器可用指令等，诸如，例如能够由与计算设备相关联的一个或多个处理器执行的程序部件。程序部件可以使用任何数量的不同编程环境进行编程，包括各种语言、开发工具包、框架和/或类似物。本文所设想的一些或全部功能也可以或可替选地以硬件和/或固件实施。

在一些实施例中，存储器可以包括数据存储库，该数据存储库可以使用下面描述的配置中的任何一个来实施。数据存储库可以包括随机存取存储器、平面文件、XML文件和/或在一个或多个数据库服务器或数据中心上执行的一个或多个数据库管理系统(DBMS)。数据库管理系统可以是关系型(RDBMS)、分层型(HDBMS)、多维型(MDBMS)、面向对象型(ODBMS或OODBMS)或对象关系型(ORDBMS)数据库管理系统等。数据存储库可以是，例如，单个关系型数据库。在一些情况下，数据存储库可以包括多个数据库，这些数据库能够通过数据集成过程或软件应用来交换和聚合数据。在示例性实施例中，数据存储库的至少一部分可以被托管在云数据中心中。在一些情况下，数据存储库可以被托管在单个计算机、服务器、存储设备、云服务器等上。在一些其他情况下，数据存储库可以被托管在一系列联网的计算机、服务器或设备上。在一些情况下，数据存储库可以被托管在包括本地、区域和中央的各层数据存储设备上。

系统50的各种部件可以经由通信接口(例如，有线或无线接口)进行通信或经由通信接口被耦合到通信。通信接口包括但不限于任何有线或无线的短程和远程通信接口。有线接口能够使用电缆、脐带缆等。短程通信接口可以是例如局域网(LAN)、符合已知通信标准的接口，诸如标准、IEEE 802标准(例如IEEE 802.11)、/>或类似规范，诸如基于IEEE 802.15.4标准的那些，或其他公共或专有无线协议。远程通信接口可以是例如广域网(WAN)、蜂窝网络接口、卫星通信接口等。通信接口可以在专用计算机网络内，诸如内联网，或者在公共计算机网络上，诸如互联网。

图2A-2B是示出根据本公开主题的实施例的可用于电穿孔消融(包括由不可逆电穿孔进行的消融)的电穿孔消融导管200的示意图。图2A是示出处于第一状态的导管200的示意图；图2B是示出处于第二状态的导管200的示意图。导管200可以具有两个或更多个状态，其中这些状态可以由用户配置或控制，或者在治疗期间由电穿孔系统自动配置。导管200包括导管轴202和在导管轴202的远端206处连接到导管轴202的多个导管花键204。导管200还可以包括内轴203，其设置在导管轴202内并从导管轴202的远端206向远侧延伸。可以理解的是，导管轴202在其近端被耦合到手柄组件(未示出)，该手柄组件被配置为在电穿孔消融程序中由用户操纵。如进一步所示，导管200包括在从导管轴202的远端206延伸的远端处的电极配件220。

在实施例中，电极配件220包括多个能量递送电极225，其中电极配件220被配置为在第一状态和第二状态下可选择性地操作。在一些情况下，在第一状态下，电极配件220被配置为递送消融能量以形成具有一定直径的周向消融损伤。

在一些实施例中，电极配件220包括内轴203，其中内轴203适于从导管轴202延伸并缩回导管轴202中。在一些情况下，电极配件220包括在内轴203的远端211处连接到内轴203的多个花键204。在一些情况下，电极配件220还包括具有近端211a(与内轴203的远端211重叠)和远端212的中心轴203a。在一些情况下，多个花键204被连接到中心轴203a的远端212。在实施例中，电极225包括设置在多个花键204上的多个第一电极208和多个第二电极210。在一个示例中，多个第二电极210被设置成靠近中心轴203a的远端212，并且多个第一电极208被设置成靠近中心轴203a的近端211a。

在一些情况下，当在第一状态下操作时，内轴203和中心轴203a从导管轴202延伸，例如如图2A所示。在一些情况下，在第一状态下，多个第一电极208和多个第二电极210都被选择性地激励激活以形成相对较大的直径来用于周向消融损伤，例如在肺静脉隔离(PVI)程序中所使用的。

在一些实施例中，当以第二状态操作时，内轴203和中心轴203a被至少部分地缩回导管轴202中，使得多个第一电极208的全部或部分被缩回导管202中，例如，如图2B所示。在一些情况下，在第二状态下，多个第一电极208被停用(例如，通过将第一电极208与任何脉冲发生器电路电性断开)，并且多个第二电极210被激活并用于经由电穿孔创建局灶消融损伤。

消融导管200具有纵向轴线222。如本文所用，纵向轴线是指穿过物体横截面的质心的线。在实施例中，多个花键204形成腔体224。多个花键204在第一状态下形成腔体224a，并且在第二状态下形成腔体224b。在实施例中，腔体224a的体积大于腔体224b。在一些实施例中，在第一状态下，大致垂直于腔体224a的纵向轴线222的最大横截面面积具有直径d1。在一些实施例中，在第二状态下，大致垂直于腔体224b的纵向轴线222的最大横截面面积具有直径d2。在一些情况下，直径d1大于直径d2。

在一些示例中，直径d1在二十(20)毫米和三十五(35)毫米的范围内。在某些示例中，直径d1在十(10)毫米和二十五(25)毫米的范围内。在一些示例中，直径d2在五(5)毫米和十六(16)毫米的范围内。在一些示例中，直径d2在五(5)毫米和十六(16)毫米的范围内。在一个示例中，直径d1比直径d2大30％至100％。在一个示例中，直径d1比直径d2至少大30％。在一个示例中，直径d1比直径d2至少大20％。在一个示例中，直径d1比直径d2至少大100％(即，至少是直径d2的两倍)。在一个示例中，直径d1比直径d2至少大150％(即，至少是直径d2的2.5倍)。

在一些情况下，第一组电极208设置在多个花键204的圆周处或与之靠近，并且第二组电极210设置成靠近导管200的远端212。在一些情况下，第一组电极208被称为近端电极，并且第二组电极210被称为远端电极，其中远端电极210被设置成比近端电极208更靠近电穿孔消融导管200的远端212。在一些实施方式中，电极225能够包括导电薄膜或光学油墨。油墨可以是聚合物基的。油墨可附加地包括诸如碳和/或石墨与导电材料结合的材料。电极能够包括生物相容的低电阻金属，诸如银、银片、金和铂，它们另外是不透射线的。

第一组电极208中的每个电极和第二组电极210中的每个电极被配置为导电，并且可操作地连接到控制器(例如，图1中的控制器90)和消融能量发生器(例如，图1的电穿孔发生器130)。在实施例中，第一组电极208和第二组电极210中的一个或多个电极包括柔性电路。在一些情况下，多个第一电极208是可单独控制的。在一些情况下，多个第二电极是可单独控制的。在一些情况下，多个第一电极208的全部或部分在第二状态下被停用。在一些情况下，多个第二电极210的一部分在第二状态下被停用。

第一组电极208中的电极与第二组电极210中的电极间隔开。第一组电极208包括电极208a-208f，并且第二组电极210包括电极210a-210f。此外，第一组电极208中的电极(诸如电极208a-208f)彼此间隔开，并且第二组电极210中的电极(诸如电极210a-210f)彼此间隔开。

第一组电极208中的电极相对于同一导管200上的其他电极的空间关系和取向、以及第二组电极210中的电极相对于同一导管200上的其他电极的空间关系和取向是已知的或可被确定的。在实施例中，一旦导管被部署，第一组电极208中的电极相对于同一导管200上的其他电极的空间关系和取向、以及第二组电极210中的电极的空间关系和取向相对于同一导管200上的其他电极是恒定的。

至于电场，在实施例中，第一组电极208中的每个电极和第二组电极210中的每个电极能够被选择为阳极或阴极，使得电场可以在第一组电极208和第二组电极210中的任意两个或更多个电极之间被建立。此外，在实施例中，第一组电极208中的每个电极和第二组电极210中的每个电极能够被选择为双相极，使得电极在阳极和阴极之间切换或轮流。此外，在实施例中，第一组电极208中的电极群和第二组电极210中的电极群能够被选择为阳极或阴极或双相极，使得电场可以在第一组电极208和第二组电极210中的任意两个或更多个电极群之间被建立。

在实施例中，第一组电极208和第二组电极210中的电极能够被选择为双相极电极，使得在包括双相脉冲串的脉冲串期间，所选电极在阳极和阴极之间切换或轮流，并且电极不被降级为单相输送——其中一个总是阳极而另一个总是阴极。在一些情况下，第一组电极208和第二组电极210中的电极能够与另一导管的一个或多个电极形成电场。在这种情况下，第一组电极208和第二组电极210中的电极可以是场的阳极或场的阴极。

此外，如本文所述，电极被选择为阳极和阴极中的一个，然而，应当理解，无需说明，在本公开中，电极能够被选择为双相极，使得它们在阳极和阴极之间切换或轮流。在一些情况下，第一组电极208中的一个或多个电极被选择为阴极，并且第二组电极210中的一或多个电极被选择为阳极。在实施例中，第一组电极208中的一个或多个电极可以被选择为阴极，并且第一组电极208中的另外一个或多个电极可以被选择为阳极。此外，在实施例中，第二组电极210中的一个或多个电极能够被选择为阴极，并且第二组电极210中的另外一个或多个电极能够被选择为阳极。

在一些情况下，第一组电极208设置在导管花键204的最大圆周(d1)的近侧，并且第二组电极210设置在导管花键204的最大圆周的远侧。在一些实施例中，可以将附加电极(即标测电极)添加到多个花键204中的每一个。

图3A-3C是示出根据本公开主题的实施例的可用于电穿孔消融(包括由不可逆电穿孔进行的消融)的消融导管300的示意图。

图3A示出了处于第一状态或被称为第一操作模式的导管300A。在一些实施例中，导管300A包括电极配件301A。在图3A中，电极配件301A具有第一形状，或者称为篮子形状。导管300包括导管轴302。电极配件包括在导管轴302的远端306处连接到导管轴302的多个花键304。导管花键304包括设置在导管花键204上的多个电极310。多个电极310中的每个电极被配置为导电并且可操作地连接到电穿孔发生器(例如，图1中的电穿孔发生器130)。在实施例中，多个电极310中的一个或多个电极包括金属。

电极配件301A具有靠近导管轴302的远端306的近端316和远离导管轴302的远端306的远端314。如图所示，导管轴302限定了纵向轴线312，并且多个花键304以弯曲形状布置在远端314和近端160之间。在实施例中，处于第一状态的电极配件301的每个花键304被布置为没有转折点的曲线。在一些示例中，每个花键304具有小于预定度数的曲率。例如，每个花键304具有小于45°的曲率。

图3B从端视图示出了处于第二状态(或被称为第二操作模式)的导管300B和300C；并且图3C从侧视图示出了处于第二状态的导管300C。在实施例中，多个花键304中的每一个都包括设置在其上的一个或多个电极310。例如，如图所示，花键304a包括4个电极。在一些实施例中，多个花键304中的每一个可以包括多于4个的电极。在一些实施例中，多个花键304中的每一个可以包括少于4个的电极。如本领域技术人员可以理解的，可以调整每个花键上的电极的数量，包括每个电极之间的间距。导管轴还可以包括帽324。在实施例中，帽324是无创伤的，以减少对组织的创伤。

所示的多个花键304中的每个在花键304上相邻电极310之间具有相似的尺寸、形状和间距。在其他实施例中，花键304上的相邻电极310之间的尺寸、形状和间距可以不同。在一些实施例中，多个花键304中的每一个的厚度和长度可以基于花键304上的电极的数量和每个电极之间的间距而变化。花键304可以由相似或不同的材料制成，并且可以在厚度或长度上变化。

如图所示，在第二状态下，多个花键304中的每一个被布置成花瓣状曲线322，其中电极配件301的远端314与电极配件301的近端316相邻。多个花键304中的每一个可以穿过导管轴302的远端306，并且在导管轴管腔内被栓系到导管轴302。多个花键304中的每一个的远端可以被栓系到导管300的帽324。在一些实施例中，一个或多个曲线322是电绝缘的。如图所示，花瓣状曲线322包括转折点。

在一些实施例中，导管300B包括布置成第二形状(或称为花朵形状)的电极配件301B，如图3B所示。在一些实施例中，导管300C包括布置成如图3C所示的第二形状的电极配件301C。如图所示，多个花键304中的每一个可以包括柔性曲率，以便旋转、扭曲和弯曲并形成花瓣形曲线322。花瓣形配置中的花键的最小曲率半径可以在约7mm至约25mm的范围内。例如，花键304可在导管300的远端部分形成电极配件301，并被配置为在第一形状和第二形状之间转换，在第一形状中，该组花键被布置成大致平行于导管300的纵向轴线，在第二形状中，该组花键围绕导管300的纵向轴线旋转或者扭曲和弯曲，并且大致偏离导管300的纵向轴线。在第一形状中，该组花键304中的每个花键可以与纵向轴线312位于一个平面中。在第二形状中，该组花键304中的每个花键可以偏离纵向轴线312，以形成大致垂直于纵向轴线312布置的花瓣状曲线322。以这种方式，该组花键304扭曲和弯曲并偏离导管300的纵向轴线312，从而允许花键304更容易地符合心内膜空间的几何形状，并且特别是邻近肺动脉口的开口。例如，从如图3B所示的端视图来看，第二形状可以类似于花朵的形状。在一些实施例中，第二配置中的一组花键中的每个花键可以扭曲和弯曲以形成花瓣状曲线，当从前方观察时，其在曲线的近端和远端之间显示接近180度的曲率角。

花键组还可以被配置为从第二形状转换为第三形状，其中该组花键304可压靠(例如，接触)靶组织，诸如肺静脉口周围的组织。多个花键304可以在未展开时形成大致平行于导管轴302的纵向轴线312的形状，在完全展开时围绕平行于纵向轴线312的轴线(未示出)缠绕(例如，螺旋地扭曲)，并且在各种形状之间形成任何中间形状(诸如笼状或桶状)。

图4A-4B是示出根据本公开主题的实施例的图形用户界面400的示例的图。如上所述，包括控制器(例如，图1中的控制器90)的电穿孔导管系统(例如，图1中的电穿孔装置60)基于电场模型生成可以使用电穿孔导管产生的电场的图形表示403，并且将电场的图形表示403叠盖在患者心脏的解剖图402上。该图形表示可以帮助用户由不可逆电穿孔来规划消融和/或给出消融进程的实时视觉反馈，以供用户相应地调整消融规划。在实施例中，控制器(例如，图1中的控制器90)被配置为在显示器(例如，1中的显示器92)上的解剖图上的电场的图形表示的叠盖中显示这些图形表示和其他图形表示。

在一些实施例中，控制器(例如，图1中的控制器90)被配置为在解剖图上的电场的图形表示的叠盖中仅显示没有厚度的三维表面。在一些实施例中(未示出)，图形表示403可以包括不同的颜色以表示投射电场的不同强度。在一些实施例中(未示出)，图形表示403可以包括梯度或矢量场以表示投射电场的不同强度。

如图所示，包括电极配件401的导管405被部署在患者心脏的静脉内。图形用户界面包括对患者静脉的解剖图402上的周围组织具有消融影响的电场的图形表示406。轴线410是导管405的投影轴线，以与静脉(未示出)的轴线对准。在一些示例中，图形表示406包括区域407，其中区域407中的电场的场强大于预定阈值。在一些示例中，图形表示406包括区域407，其中区域中电场的场强大于电穿孔阈值(例如，250V/cm)。在某些示例中，图形表示406包括区域407，其中区域中电场的场强大于不可逆电穿孔阈值(例如，400V/cm)。由于图形用户界面400包括导管405、纵向轴线410、解剖图402和作为导管405的展开形状的函数的预测性电场的表示，因此它使得用户能够在治疗期期间推进或导航导管405，而不需要荧光透视。

电极配件包括多个花键404，花键404包括设置在其上的一个或多个电极408。一个或多个电极408可以包括消融电极和/或标测电极。在一些示例中，一个或多个电极可以被设置在导管405的其他部件处，诸如远端416处的端帽和导管轴(未示出)。

在一些实施例中，图4A和图4B实时更新，显示了导管位置和由导管405生成的电场。在某些实施例中，电场的图形表示406包括一个或多个指示符，该指示符包括例如表示场强、组织接触和位置的颜色。在一些示例中，如果导管405已经从与先前图形表示相关联的先前治疗期的先前位置移动到当前治疗期的新位置，则图形表示406可以是与先前图形表示406的颜色不同的颜色。在某些示例中，如果导管405已经从与先前图形表示相关联的先前治疗期旋转，则图形表示406可以是与先前图形表示406的颜色不同的颜色。在一些示例中，颜色是灰度颜色。在某些实施例中，图4A和图4B并排呈现以显示治疗期中的变化。在一些实施例中，导管405的电场是基于导管中电极的已知相对位置而生成的。

图4A示出了导管405处于第一状态，其中多个花键404以曲线形式被布置在电极配件401的近端414和电极配件401的远端416之间，作为第一形状(例如，篮子形状)。图4B示出了导管405处于第二状态，其中多个花键404被布置成花瓣状曲线，作为第二形状(例如，花朵形状)。在一些实施例中，花键404是电绝缘的。当电极配件401处于第一形状时，电极配件401上的花键可以大致平行于导管405的纵向轴线布置。在第一形状中，每个花键可以与纵向轴线410位于一个平面中。

在一些实施例中，如图4A和图4B所示，当导管405处于第一状态时电极配件401的第一形状与当导管405处于第二状态时电极配件401的第二形状不同。在其他实施例中，如图2A-2B所示，第一状态下的电极配件的形状在体积上不同于第二状态下的花键的形状。

如上所述，控制器(例如，图1中的控制器90)被配置为控制电穿孔发生器(例如，图1中的电穿孔发生器130)以生成电脉冲并将治疗递送到患者心脏腔室内的靶向区域。在一些实施例中，控制器可以被配置为基于电场的第一模型生成处于第一状态的多个电极的电场的第一图形表示，基于电场的第二模型生成处于第二状态的多个电极的电场的第二图形表示，并且将电场的第一图形表示和第二图形表示叠盖在部署导管405的目标位置处的患者的解剖图上。

当电极配件401处于第二形状时，电极配件401上的花键围绕导管405的纵向轴线旋转或者扭曲和弯曲，并且大致偏离导管405的纵向轴线。在第二形状中，每个花键可以偏离纵向轴线410，以形成大致垂直于纵向轴线410布置的花瓣状曲线。以这种方式，该组花键304扭曲和弯曲并偏离纵向轴线410，从而允许花键更容易地符合心内膜空间的几何形状，并且特别是邻近肺动脉口的开口。例如，从如图4B所示的端视图来看，第二形状可以类似于花朵的形状。在一些实施例中，第二配置中的一组花键中的每个花键可以扭曲和弯曲以形成花瓣状曲线，当从前方观察时，其在该曲线的近端和远端之间显示接近180度的曲率角。

除了图4A和图4B所示之外，该组花键还可以被配置为从第二形状转换为第三形状，其中花键可以被压靠(例如接触)在靶组织上，诸如肺静脉口周围的组织。花键可以在未展开时形成大致平行于纵向轴线410的形状，在完全展开时围绕平行于纵向轴线410的轴线(未示出)缠绕(例如，螺旋地扭曲)，并且在各种形状之间形成任何中间形状(诸如笼状或桶状)。

图5A-5C示出了根据本公开的某些实施例的用于促进规划和/或进行消融治疗的微件500。在实施方式中，微件500由一个或多个处理器执行的一组软件指令来实施。如图所示，数字502、504表示消融治疗期的期数(例如，期1、期2)。502示出了先前的治疗期，并且504示出了用户正在进行的当前治疗期。在一些示例中，位于圆515外侧的多个正方形506、508表示在横截面图中导管的电极的位置。在某些示例中，位于圆的外侧上的多个正方形506、508表示从横截面视图观察时电极配件上的花键的位置。506表示在第一(过去)期期间的花键的位置，并且508表示在第二(当前)期期间花键的位置。在一些情况下，如图所示，导管在第一期和第二期之间旋转25度。在未示出的其他情况下，旋转角度可以大于或小于25度。

在实施例中，导管表示510指示电极配件在每期之间的相对位置。如图5A所示，具有位于圆515内侧的多个齿511的导管表示510指示出与先前的应用/期相比，电极配件沿着患者的静脉处于更远端的位置。如图5B所示，带有实线的圆5155指示出与先前的应用/期相比，电极配件在患者静脉中的位置保持基本相同。如图5C所示，带有虚线的圆515指示与先前的应用/期相比，电极配件的位置沿着患者的静脉或心脏腔室处于更为窦部或近端的位置。

在实施例中，微件500包括对准指示符512。在一些示例中，如图5A和图5C所示，对准指示符512是指示导管的投影轴线(例如，由导管的导管轴限定的轴线)与患者静脉或心脏腔室中的靶向消融区域的轴线未对准的箭头或虚线箭头。对准指示符512可以具有各种形状和/或颜色。如图5B所示，对准指示符512是指示导管轴的投影轴线与患者静脉或心脏腔室中的靶向消融区域的轴线基本对准的点。

在一些实施例中，控制器(例如，图1中的控制器90)可以被配置为生成包括导管的表示和电穿孔消融的一个或多个治疗期的指示(图5A-5C中未示出)的微件500，并显示该微件500。在实施例中，微件包括标识一个或多个治疗期中的治疗期的指示。在一些实施例中，微件包括导管(例如，图1中的导管105)的横截面视图。控制器可以进一步被配置为基于电场模型生成多个电极的电场的图形表示，并显示多个电极的电场的图形表示。

在实施例中，微件500包括对准指示符512，对准指示符512表示导管和电穿孔消融治疗的靶向消融区域之间的轴向关系。在一些情况下，导管105的表示包括导管在第一时间的第一表示和导管在第二时间的第二表示。第一表示和第二表示可以示出第一时间的导管和第二时间的导管之间的差异。所示的差异包括形状差异、旋转角度差异和位置差异中的至少一个。在一些实施例中，微件还包括表示电场的场指示。

图6A-6B是示出根据本公开主题的实施例的并排显示的微件和电场的图形表示的图。

如图所示，包括电极配件601的导管600被部署在患者的心脏腔室内。显示器(例如，图1中的显示器92)示出了对患者心脏腔室的解剖图602上的周围组织具有消融影响的电场的图形表示606。轴线610是导管600的投影轴线，以与靶向消融区域(未示出)的轴线对准。

电极配件包括多个花键604，多个花键604包括设置在多个花键604的每一个上的一个或多个电极608。一个或多个电极608可以包括消融电极和/或标测电极。多个花键604中的每一个可以包括除了一个或多个电极608之外的附加电极。

图6A示出了处于第一状态的导管600，其中多个花键604以篮子形状布置在电极配件601的远端614和电极配件601的近端616之间。图6B示出了处于第二状态的导管600，其中多个花键604被布置成具有花瓣状环路的花朵形状。在一些实施例中，环路是电绝缘的。

在一些实施例中，如图所示，第一状态的弯曲形状与第二状态的环形形状不相似。在其他实施例中，如先前在图2A-2B中所示，第一状态下的花键形状仅不同于第二状态下的花键形状。

如上所述，控制器(例如，图1中的控制器90)被配置为控制电穿孔发生器(例如，1中的电穿孔发生器130)以生成电脉冲并将治疗递送到患者静脉内的靶向区域。在一些实施例中，控制器可以被配置为基于电场的第一模型生成处于第一状态的多个电极的电场的第一图形表示，基于电场的第二模型生成处于第二状态的多个电极的电场的第二图形表示，并且将电场的第一图形表示和第二图形表示叠盖在导管位置处的患者的解剖图上。

在一些实施例中，控制器(例如，图1中的控制器90)可被配置为生成微件618，其包括导管600的表示和电穿孔消融的一个或多个治疗期的指示(未示出)，并显示微件618。微件618可以包括如本文所述的任何实施例和配置。在实施例中，微件包括标识一个或多个治疗期中的治疗期的指示。在一些实施例中，微件包括导管600的横截面视图，其中线620在图6A中指示。控制器可以进一步被配置为基于电场模型生成多个电极的电场的图形表示，并显示多个电极的电场的图形表示。

在实施例中，微件618包括对准指示符，其表示导管和电穿孔消融治疗的靶向消融区域之间的轴向关系。在一些情况下，导管105的表示包括导管在第一时间的第一表示和导管在第二时间的第二表示。第一表示和第二表示可以示出第一时间的导管和第二时间的导管之间的差异。所示的差异包括形状差异、旋转角度差异和位置差异中的至少一个。在一些实施例中，微件还包括表示电场的场指示(未示出)。

图7A-7B示出了由包括电极配件的导管所生成的具有各种强度的示例电场。如图所示，导管700包括导管轴702和电极配件701。电极配件包括连接到轴702的远端706的多个花键704。多个花键704中的每一个包括一个或多个电极708。导管轴702限定了沿着轴702的长度延伸的纵向轴线712。

图7A描绘了处于第一状态的导管700，其中多个花键704以弯曲形状被布置在电极配件701的远端714和近端716之间。如图所示，电极配件701的近端716从柔性导管700的导管轴702延伸。

图7B描绘了处于第二状态的导管700，其中多个花键704以花瓣状曲线被布置在电极配件701的远端714和近端716之间。如图所示，与第二状态相比，在第一状态下，远端714离电极配件701的近端716更远。因此，在第一状态中生成的电场的深度(L1)大于在第二状态中生成的电场的深度(L2)。类似地，在第一状态中生成的电场的宽度(W1)短于在第二状态中生成的电场的宽度(W2)。

内部电场718位于更靠近电极配件701，并且比位于更远离电极配件701的外部电场720相对更强。在一些情况下，内部电场718可以是大约或高于每厘米400伏。在一些情况下，外部电场720可以是大约或高于每厘米250伏，但小于每厘米400伏。在一些实施例中，内部电场718可以强到足以执行不可逆电穿孔。在一些实施例中，外部电场720可以仅强到足以执行可逆电穿孔。

图8是示出根据本公开主题的实施例的通过不可逆电穿孔规划消融的方法的流程图。该方法是关于前面讨论的导管进行描述的，然而，任何合适的电穿孔导管可以被用于该方法。该方法的实施例的各方面可以例如通过电生理系统或控制器(例如，图1的系统50，图1的控制器90)来执行。方法的一个或多个步骤是可选的和/或能够通过本文描述的其他实施例的一个或多个步骤来修改。此外，本文描述的其他实施例的一个或多个步骤可以被添加到该方法中。

在800处，该方法包括：在将导管插入患者体内后，确定患者体内电极相对于心脏组织的位置，并且在802处，该方法还包括：确定患者体内导管附近或周围的心脏组织的特性。

在804处，该方法包括：对可由多种状态中的一种状态下的导管生成的电场进行建模。此外，在一些实施例中，该方法包括选择电极中的看起来最适于由电穿孔消融靶向心脏组织(包括消融靶向表面组织和更深的组织)的电极。在实施例中，这包括提供如电压幅度的用户输入。在实施例中，该方法包括：对可由不同形状的导管的电极配件生成的电场进行建模。在一些示例中，导管的电极配件在第一状态下的形状不同于在第二状态下的形状。在实施例中，当导管处于各种状态时，导管的电极具有已知的相对位置。

在一些实施例中，在804处，该方法包括通过控制器并基于电场的第一模型而生成使用在第一状态下的导管上的电极所产生的第一电场的第一图形表示，导管包括当导管处于第一状态时具有第一形状的电极配件。在一些实施例中，在804处，该方法包括由控制器并基于电场的第二模型而生成使用在第二状态下的导管上的电极所产生的第二电场的第二图形表示，导管包括当导管处于第二状态时具有第二形状的电极配件，第二形状不同于第一形状。在一些情况下，第二形状与第一形状不相似。

在一些实施例中，该方法还可以包括生成第一电场的第一图形表示和第二电场的第二图形表示之间的差异的指示。

在806处，该方法包括估计特定场强下的场形状，例如，包括将受到或会受到电场影响的心脏组织的表面积和深度。在实施例中，该方法包括确定心脏组织的不同部分中的电场强度。在一些例子中，电场是在一定程度的不确定性下来确定。在实施例中，这包括：确定用于在所选电极之间产生电场以由不可逆电穿孔消融组织的电脉冲。在实施例中，这包括：至少部分基于电极的已知相对位置来确定用于在所选电极之间产生电场以由不可逆电穿孔消融组织的电脉冲。此外，在实施例中，这包括确定电场的剂量参数，诸如要将电场施加到心脏组织的电场强度和时间长度。

在808处，该方法包括：由控制器90并基于电场的模型生成可使用导管上的所选电极所产生的电场的图形表示。在实施例中，该方法包括基于导管的特性、导管在患者中的位置或位置以及患者中导管周围的心脏组织的特性来生成电场的图形表示。

在810处，该方法包括：在诸如显示器92的显示器上显示电场的图形表示和患者的解剖图，其可被用于帮助规划由电穿孔的消融和/或根据所显示的表示实时改变消融规划。在实施例中，这包括将感兴趣电场的图形表示叠盖在心脏的解剖图上。在实施例中，显示图形表示包括显示电场强度，该电场强度基于要提供给电极中的所选电极的电脉冲的电脉冲参数。

在一些实施例中，在810处，该方法包括在显示器上呈现电场的第一图形表示和靠近目标位置的患者的解剖图。在一些实施例中，在810处，该方法包括在显示器上呈现电场的第二图形表示和目标位置附近的解剖图。

在实施例中，图形表示可以包括显示以下内容中的一个或多个：显示在解剖图上的电场的图形表示中的至少一个电场线、解剖图上的电场的图形表示的电场强度阈值线、电场强度阈值线与周围组织相交所在的标记，显示可逆电穿孔的预测区域、显示不可逆电穿孔的预测区域、显示在电场与先前创建的损伤相交所在的标记以及显示在解剖图上的预测损伤。

在812处，该方法包括生成和显示微件(例如，图5A-5C中的微件500)，以促进消融规划。在实施例中，微件包括导管、导管的位置、导管的旋转角度、治疗期进程、导管的对准以及其他相关消融信息中的一个或多个的表示。

在一些实施例中，该方法还可以包括生成微件，该微件包括导管的第二表示和由导管进行的电穿孔消融的一个或多个治疗期的指示。在一些实施例中，该方法可以进一步包括在显示器上呈现微件。

该方法返回到800，进行下一个治疗期。此外，在实施例中，该方法包括由控制器基于导管相对于周围组织的位置变化、导管变化、要提供给导管的电极的脉冲参数变化以及周围组织的测得阻抗值的变化中的一个或多个，来跨治疗期动态地改变电场的图形表示。

在不脱离本发明的范围的情况下，能够对所讨论的示例性实施例进行各种修改和添加。例如，虽然上述实施例涉及特定特征，但本发明的范围还包括具有不同特征组合的实施例和不包括所有所述特征的实施例。因此，本发明的范围旨在包括落入权利要求书范围内的所有此类替代、修改和变化，以及其所有等价物。

Claims (15)

1.一种用于电穿孔消融的系统，包括：

导管，所述导管包括电极配件和多个状态，其中所述电极配件在当所述导管处于所述多个状态中的第一状态时具有第一形状，所述电极配件在当所述导管处于所述多个状态中的第二状态时具有第二形状，所述第二形状不同于所述第一形状，所述电极配件包括多个电极；

控制器，所述控制器被配置为：

基于电场的第一模型，生成当所述导管处于所述第一状态并且被部署为靠近目标位置时由所述多个电极生成的超过电穿孔阈值的第一电场的第一图形表示；

基于电场的第二模型，生成当所述导管处于所述第二状态并且被部署为靠近所述目标位置时由所述多个电极生成的超过电穿孔阈值的第二电场的第二图形表示；并且

在图形用户界面中将所述第一电场的第一图形表示和所述第二电场的第二图形表示叠盖在所述目标位置附近的患者的解剖图上。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第二形状与所述第一形状不相似。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其中，所述第二形状在体积上小于所述第一形状。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的系统，其中，所述导管包括限定纵向轴线的导管轴，其中，所述电极配件包括多个花键、近端和远端，其中，所述多个电极的至少一部分被设置在所述多个花键上，其中，所述电极配件的近端从所述导管轴延伸。

5.根据权利要求4所述的系统，其中，当所述导管处于所述第一状态时，所述多个花键中的每个花键围绕所述纵向轴线并且在所述电极配件的所述远端和所述近端之间被布置成曲线。

6.根据权利要求4所述的系统，其中，当所述导管处于所述第二状态时，所述多个花键被布置成花瓣状曲线。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的系统，其中，所述控制器还被配置为：

生成所述第一电场的第一图形表示与所述第二电场的第二图形表示之间的差异的指示。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的系统，其中，所述第一电场的第一图形表示包括一个或多个第一区域，其中，在所述一个或多个第一区域内的所述第一电场的场强在量值上大于预定阈值。

9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述第二电场的第二图形表示包括一个或多个第二区域，其中，在所述一个或多个第二区域内的所述第二电场的强度在量值上大于预定阈值。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的系统，其中，所述第一图形表示包括所述导管的第一表示。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的系统，其中，所述控制器还被配置为：

生成微件，其包括所述导管的第二表示和由所述导管进行的电穿孔消融的一个或多个治疗期的指示；

在所述图形用户界面中呈现所述微件，

其中，所述微件包括标识所述一个或多个治疗期中的治疗期的指示。

12.一种规划由电穿孔进行的消融的方法，包括；

由控制器并基于电场的第一模型，生成使用在第一状态下的导管上的电极所产生的第一电场的第一图形表示，所述导管包括当所述导管处于所述第一状态时具有第一形状的电极配件；

在显示器上呈现所述电场的第一图形表示和目标位置附近的患者的解剖图；

由控制器并基于电场的第二模型，生成使用在第二状态下的导管上的电极所产生的第二电场的第二图形表示，所述导管包括当所述导管处于所述第二状态时具有第二形状的电极配件，所述第二形状不同于所述第一形状；以及

在所述显示器上呈现所述电场的所述第二图形表示和所述目标位置附近的解剖图。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述第二形状与所述第一形状不相似。

14.根据权利要求12或13所述的方法，进一步包括：

生成所述第一电场的第一图形表示和所述第二电场的第二图形表示之间的差异的指示。

15.根据权利要求12-14中任一项所述的方法，进一步包括：

生成微件，其包括所述导管的第二表示和由所述导管进行的电穿孔消融的一个或多个治疗期的指示；以及

在所述显示器上呈现所述微件。