CN118044871A - 一种脉冲消融系统 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种脉冲消融系统，包括消融装置和脉冲电场发生器。其中，消融装置，设有至少一个电极，用于释放脉冲电场；脉冲电场发生器，用于生成脉冲序列传输至所述电极以产生所述脉冲电场，所述脉冲序列包括相邻的前一脉冲和后一脉冲；其中，所述前一脉冲在所述后一脉冲之前生成，所述前一脉冲和所述后一脉冲由间隔时间分开，所述前一脉冲的能量小于所述后一脉冲的能量。在本申请中，由于后一脉冲的能量大于前一脉冲，后一脉冲的能量在抵消前一个脉冲积累的跨膜电压后，仍有充足的能量可以使细胞跨膜电压达到足够的幅度，进而提升细胞的穿孔率，最终提升消融深度，实现较佳的消融效果。

Description

一种脉冲消融系统
技术领域
本申请涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种脉冲消融系统。
背景技术
脉冲消融技术是一种新型的消融人体病变组织的医疗手段，具有非热效应，选择性，短时性等优势。脉冲消融技术可以应用于心律失常领域的消融，也可以应用于肿瘤领域的消融。其原理是通过向组织细胞加载一定脉冲宽度的脉冲来诱导跨膜电压，组织细胞的跨模电压达到阈值后可以对组织细胞造成不可逆电穿孔，以达到消融的目的。现阶段，在利用脉冲消融技术进行消融时，往往面临着通过向组织细胞加载的脉冲所积累的跨膜电压无法达到预期的幅度，从而导致脉冲消融效果不佳。
发明内容
本申请的目的在于克服现有技术的不足，通过脉冲能量使得细胞跨膜电压能够达到足够的幅度，提升细胞的穿孔率，最终提升消融深度，实现较佳的消融效果。
第一方面，本申请提供了一种脉冲消融系统，包括：消融装置，设有至少一个电极，用于释放脉冲电场；脉冲电场发生器，用于生成脉冲序列传输至所述电极以产生所述脉冲电场，所述脉冲序列包括相邻的前一脉冲和后一脉冲；其中，所述前一脉冲在所述后一脉冲之前生成，所述前一脉冲的能量小于所述后一脉冲的能量。
第二方面，本申请提供一种脉冲消融系统，包括：消融装置，设有至少一个电极，用于释放脉冲电场；脉冲电场发生器，用于生成脉冲序列传输至所述电极以产生所述脉冲电场，所述脉冲序列具有多个脉冲，每个脉冲具有相同的电压幅度和脉冲宽度，相邻两个所述脉冲由间隔时间分开；其中，各个所述间隔时间按照时间先后顺序依次递增。
本申请提供的脉冲消融系统生成的脉冲序列中，相邻的前一脉冲的能量小于后一脉冲的能量。脉冲电场在细胞膜上建立跨膜电压需要一定的充电时间，在脉冲电场撤去后也需要一定的放电时间，所以前一脉冲所建立的跨膜电压在后一脉冲施加前并未完全降为零，由于相邻的前一脉冲的能量小于后一脉冲的能量，在前一脉冲积累的跨膜电压未泄放完成时，后一脉冲的能量可以用于先抵消前一脉冲积累的(反向)跨膜电压，在抵消之后，该后一脉冲仍有充足的能量作用到细胞上，使得细胞的跨膜电压达到阈值，进而提升了细胞的穿孔率，使距离电极较远部分的细胞跨膜电压可以达到更高的水平，提升了消融深度，实现较佳的消融效果。另外，传统波形必须一直保持高能量，而本申请中脉冲的能量可以从低能量逐步递增至高能量，比较而言降低了总能量的损耗，从而减少气泡、对机体的刺激等不良影响。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的一种脉冲消融系统的结构示意图；
图2-图4是本申请实施例提供的一些消融装置的结构示意图；
图5是本申请实施例提供的又一种脉冲消融系统的结构示意图；
图6-图22是本申请实施例提供的一些脉冲序列的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
此外，以下各实施例的说明是参考附加的图示，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明中所提到的方向用语，例如，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”、“侧面”等，仅是参考附加图式的方向，因此，使用的方向用语是为了更好、更清楚地说明及理解本发明，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
参见图1，是本申请实施例提供的一种脉冲消融系统的结构示意图。该脉冲消融系统10包括消融装置101和脉冲电场发生器102。
其中，消融装置101，设有至少一个电极，用于释放脉冲电场。可选的，该消融装置101还可以用于采集电信号。消融装置101与脉冲电场发生器102相连接，脉冲电场发生器102生成的脉冲序列递送至消融装置101的电极，通过电极形成脉冲电场对组织进行消融。消融装置101的多个电极中的两个电极可以同时被配置为同一极性(正极或者负极)，还可以同时被配置为相反极性。示例性的，消融装置101可以是如图2所示的网篮形消融装置200，图2所示的网篮形消融装置200包括电极201。在另一示例中，消融装置101也可以是如图3所示的网篮形消融装置300，图3所示的网篮形消融装置300中电极301和导电骨架302可以被配置为相反极性。在另一示例中，消融装置101还可以是如图4所示的网篮形消融装置400，图4所示的网篮形消融装置400中电极401和导电骨架402可以被配置为相反极性。
脉冲电场发生器102，用于生成脉冲序列传输至消融装置101的电极以产生脉冲电场。脉冲电场发生器102生成的脉冲序列由脉冲数量、电压幅度、脉冲宽度和间隔时间等参数决定。示例性的，脉冲数量可以为1-100000个，电压幅度可以为100-5000伏特，脉冲宽度可以为0.1-200微秒，间隔时间可以为0.1微秒-400毫秒。可选的，脉冲序列可以为矩形波、三角波、梯形波、正弦波、阶梯波、指数曲线波、振荡波、调制波或者上述波形的组合。
需要说明的是，图1中所示的脉冲消融系统10仅为示例，在实际应用场景中，该脉冲消融系统还可以包括更多的模块或者器件，本申请实施例不作限制。示例性的，图5是本申请实施例提供的又一种脉冲消融系统的结构示意图。在图5中，除了消融装置101和脉冲电场发生器102，脉冲消融系统50还包括脉冲输出开关501、脉冲输出控制模块502、处理器模块503和用户控制模块504。其中，脉冲电场发生器102、处理器模块503、用户控制模块504、脉冲输出开关501和脉冲输出控制模块502可以集成在一个设备500中。
其中，脉冲输出开关501，用于连接消融装置101和脉冲电场发生器102，即脉冲输出开关501控制脉冲电场发生器102的输出通道与消融装置101的电极之间的连接或断开。
脉冲输出控制模块502，用于连接处理器模块503和脉冲输出开关501，脉冲输出控制模块502接收处理器模块503的控制指令并根据控制指令控制脉冲输出开关501向消融装置101传输脉冲序列。
处理器模块503，与脉冲电场发生器102相连接，用于控制脉冲电场发生器102生成脉冲序列以及控制消融装置101上的脉冲电场分布。处理器模块503还与脉冲输出控制模块502相连接，用于控制脉冲输出开关501的开启或者关闭。处理器模块503还与用户控制模块504双向通信连接，处理器模块503对接收到的用户指令进行分析得到控制指令以控制其他模块(脉冲电场发生器102或者脉冲输出控制模块502)运行。示例性的，用户可以通过用户控制模块504选择预设的脉冲序列，处理器模块503根据用户指令控制脉冲电场发生器102根据选择的脉冲序列参数生成对应的脉冲序列输出。在又一示例中，用户可以通过用户控制模块504选择开启或者关闭脉冲消融，处理器模块503根据用户指令控制脉冲输出控制模块502开启或者关闭脉冲输出开关501。本申请实施例的脉冲消融系统通过处理器模块503控制脉冲电场发生器102生成脉冲序列以控制脉冲序列的波形形态，根据用户指令随时切换预设的不同脉冲序列的参数，使脉冲电场发生器102生成需要的波形形态的脉冲序列，适应手术中各种情况的需要。
用户控制模块504，与处理器模块503相连接，用于接收用户的控制操作。用户控制模块504包含图形化用户界面，用户可以通过用户界面将一些参数输入并传输至处理器模块503实现参数控制，系统运行的状态或一些参数可以通过处理器模块503传至用户控制模块504的用户界面图形化显示。用户控制模块504可以是触控屏，触摸屏可以是电阻屏、也可以是电容屏。在一些其他的实施方式中，用户控制模块504与处理器模块503集成在一起，例如个人计算机(Personal Computer，PC)，用户界面是用户与系统通讯的接口，操作者可以通过用户界面输入参数至处理器模块503，一些数据也可以通过图形化展示在用户界面。用户控制模块504能够接收用户的用户指令并传递至处理器模块503。
可选的，脉冲电场发生器102生成脉冲序列的参数可以是在系统中提前预设的，脉冲电场发生器102能够接收处理器模块503的控制信号所选择的预设参数并根据预设的参数生成对应的脉冲序列输出。
接下来，对本申请实施例中脉冲电场发生器102生成的脉冲序列进行进一步的介绍。
在本申请实施例中，脉冲电场发生器102生成的脉冲序列包括相邻的前一脉冲和后一脉冲。其中，前一脉冲在后一脉冲之前生成，前一脉冲的能量小于后一脉冲的能量。脉冲电场在细胞膜上建立跨膜电压需要一定的充电时间，在脉冲电场撤去后也需要一定的放电时间，所以前一脉冲所建立的跨膜电压在后一脉冲施加前并未完全降为零，基于本申请提供的脉冲消融系统，由于相邻的前一脉冲的能量小于后一脉冲的能量，在前一脉冲积累的跨膜电压未泄放完成时，后一脉冲的能量可以用于先抵消前一脉冲积累的(反向)跨膜电压，在抵消之后，该后一脉冲仍有充足的能量作用到细胞上，使得细胞的跨膜电压达到阈值，进而提升了细胞的穿孔率，使距离电极较远部分的细胞跨膜电压可以达到更高的水平，提升了消融深度，实现较佳的消融效果。另外，传统波形必须一直保持高能量，而本申请中脉冲的能量可以从低能量逐步递增至高能量，比较而言降低了总能量的损耗，从而减少气泡、对机体的刺激等不良影响。再者，采用本申请的脉冲可从一定程度上抵抗放电过程中电导率的提升，使跨膜电压能够维持在一个较高的水平，增强消融效果。
在本申请实施例中，脉冲电场发生器102生成的脉冲序列是变化式双极性/双相/双向脉冲序列。变化式双极性脉冲序列包括在一个周期T内按照时间先后顺序依次发放的一个正向脉冲和一个负向脉冲，以2个脉冲波形为一个脉冲周期。
在一些实施例中，脉冲电场发生器102生成的脉冲序列为以下任一项：
i)第一脉冲序列，第一脉冲序列包括第一层脉冲，第一层脉冲具有多个脉冲。多个脉冲按照时间先后顺序生成，相邻两个脉冲的极性相反，且相邻两个脉冲由第一间隔时间分开。
ii)第二脉冲序列，第二脉冲序列包括第二层脉冲，第二层脉冲具有多个脉冲串。多个脉冲串按照时间先后顺序生成，相邻两个脉冲串由不同于第一间隔时间的第二间隔时间分开，脉冲串包括第一层脉冲中的多个脉冲。
iii)第三脉冲序列，第三脉冲序列包括第三层脉冲，第三层脉冲具有多个脉冲组。多个脉冲组按照时间先后顺序生成，相邻两个脉冲组由不同于第二间隔时间的第三间隔时间分开，脉冲组包括第二层脉冲中的多个脉冲串，脉冲串包括第一层脉冲中的多个脉冲。可以理解为，第一层脉冲中的多个脉冲组成第二层脉冲中的脉冲串。
示例性的，参见图6，图6是本申请实施例提供的一种脉冲序列的示意图。作为示例，图6示意出了一种第三脉冲系列。基于图6可以看出第一层脉冲、第二层脉冲以及第三层脉冲序列之间的关系。在图6中，竖直轴表示电压(U)，水平轴表示时间(t)。后续图示中的坐标表示可以参照此介绍，后续不再赘述。
图6中的脉冲序列600包括以多个连续周期形成的脉冲串m，以及以多个连续脉冲串m形成的脉冲组p。脉冲串m中包括在一个周期T内按照时间先后顺序依次发放的一个正向脉冲和一个负向脉冲，以2个脉冲波形为一个脉冲周期。图6中示意性地示出了脉冲串m中的三个连续周期，以及脉冲组p中的两个连续脉冲串m。一个脉冲组p与下一个脉冲组p之间由第三间隔时间650分隔开，一个脉冲串m与下一个脉冲串m之间由第二间隔时间640分隔开，一个脉冲与下一个脉冲之间由第一间隔时间630分隔开。图6中示意出的各个脉冲具有相同的电压幅度以及脉冲宽度。
以下分别介绍脉冲电场发生器102生成的脉冲序列为第一脉冲序列、第二脉冲序列以及第三脉冲序列的情况。
首先，介绍脉冲电场发生器102生成的脉冲序列为第一脉冲序列的情况。
在一些实施例中，第一脉冲序列包括第一层脉冲中的多个脉冲，前一脉冲和后一脉冲为多个脉冲中相邻的两个脉冲。示例性的，脉冲电场发生器102生成的脉冲序列是变化式双极性脉冲序列，前一个脉冲为正向脉冲，后一个脉冲为负向脉冲；或者前一个脉冲为负向脉冲，后一个脉冲为正向脉冲。为了使后一脉冲的能量大于前一脉冲的能量，也即使后一个脉冲的能量大于前一个脉冲的能量，这就有如下几种可能的实施方式：
在第一种实施方式中，第一层脉冲中，多个脉冲的脉冲宽度相同，多个脉冲的电压幅度按照时间先后顺序依次递增，以使前一个脉冲的能量小于后一个脉冲的能量。示例性的，如图7所示，脉冲序列700中各个脉冲具有相同的脉冲宽度720以及相同的间隔时间730，但单个脉冲的电压幅度按照时间先后顺序依次递增(也可以称为呈递增式变化)，递增步进为1，即后一个脉冲的电压幅度大于前一个脉冲的电压幅度，也即电压幅度710<电压幅度711<电压幅度712<电压幅度713<电压幅度714<电压幅度715。通过这种方式，使得前一脉冲的能量小于后一脉冲的能量。
需要说明的是，本申请实施例中的脉冲的电压幅度(包括电压幅度711-715)和脉冲宽度720可以是足以引起由不可逆电穿孔所致的消融的任何适合的电压幅度和脉冲宽度。例如，电压幅度可以为100-5000伏特范围之间的任意值或任意范围，脉冲宽度可以为0.1-200微秒范围之间的任意值或任意范围。由于不同组织的细胞有不同的形态、大小和脂质双层结果，因此不同的细胞的跨膜电压不同，跨膜电压的典型值有200mV～1000mV。在本申请实施例的应用过程中，可以基于不同消融对象的实际需求，对脉冲的电压幅度以及脉冲宽度进行设定。后续实施例中的脉冲的电压幅度和脉冲宽度均满足此处的介绍，后续内容中不再赘述。
本实施方式中，单个脉冲的电压幅度按照时间先后顺序依次递增，使得后一个脉冲的电压幅度大于前一个脉冲的电压幅度，一方面，由于后一个脉冲的电压幅度大于前一个脉冲的电压幅度，则后一个脉冲的能量会大于前一个脉冲的能量。这样一来，当前一个脉冲积累的跨膜电压未泄放完成时，后一个脉冲的能量大于前一脉冲的能量，则在后一个脉冲抵消前一个脉冲积累的反向跨膜电压的情况下，后一个脉冲仍有充足的能量可以使细胞跨膜电压达到足够的幅度。
另一方面，跨膜电压的升速或降速与脉冲的电压幅度成正比，即电压幅度越大，跨膜电压的升速越大或者跨膜电压的降速越大。本实施例中，前一个脉冲的电压幅度小于后一个脉冲的电压幅度，因此前一个脉冲使得跨膜电压从零上升的升速会小于后一个脉冲使得跨膜电压下降为零的降速。在与前一个脉冲的脉冲宽度相同的情况下，后一个脉冲不仅可以先快速地抵消掉前一个脉冲积累的反向跨膜电压(即让跨膜电压下降为零)，然后还可以快速地使细胞跨膜电压达到足够的幅度(即让跨膜电压从零上升)。在传统的脉冲波形下，离电极较远的细胞可以维持的跨膜电压较低，不足以形成电穿孔，而本实施方式中可以使得整体细胞的跨膜电压增加，即使离电极较远的细胞的跨膜电压也可以达到更高的水平形成电穿孔，提高了细胞的穿孔率，进而提升消融深度。此外，本实施方式相比于传统双相波形能够降低总能量的损耗，传统波形必须一直保持高能量，而本实施方式可以从低能量逐步递增至高能量，比较而言降低了总能量的损耗，减少气泡以及对机体的刺激等不良影响。
在第二种实施方式中，在第一层脉冲中，多个脉冲的电压幅度相同，多个脉冲的脉冲宽度按照时间先后顺序依次递增，以使前一脉冲的能量小于后一脉冲的能量。示例性的，如图8所示，脉冲序列800中各个脉冲具有相同的电压幅度810以及相同的间隔时间830，但单个脉冲的脉冲宽度按照时间先后顺序依次递增，递增步进为1，即后一个脉冲的脉冲宽度大于前一个脉冲的脉冲宽度，也即脉冲宽度820<脉冲宽度821<脉冲宽度822<脉冲宽度823<脉冲宽度824<脉冲宽度825。
本实施方式中，单个脉冲的脉冲宽度按照时间先后顺序呈递增式变化，使得后一个脉冲的脉冲宽度大于前一个脉冲的脉冲宽度，因而后一个脉冲的能量大于前一个脉冲的能量。当前一个脉冲积累的跨膜电压未泄放完成时，后一个脉冲的能量大于前一个脉冲的能量，则在后一个脉冲抵消前一个脉冲积累的反向跨膜电压的情况下，后一个脉冲仍有充足的能量可以使细胞跨膜电压达到足够的幅度。即使距离电极较远部分的细胞跨膜电压也能达到更高的水平形成电穿孔，提升了细胞的穿孔率，进而提升了消融深度，另外，本实施方式中脉冲能量可以从低能量逐步递增至高能量，相较于传统脉冲波形能量必须一直保持高能量，降低了总能量的损耗，减少气泡以及对机体的刺激等不良影响。
在第三种实施方式中，在第一层脉冲中，多个脉冲的电压幅度按照时间先后顺序依次递增，且多个脉冲的脉冲宽度按照时间先后顺序依次递增，以使前一个脉冲的能量小于后一个脉冲的能量。示例性的，如图9所示，脉冲序列900中各个脉冲具有相同的间隔时间930，单个脉冲的电压幅度和脉冲宽度按照时间先后顺序依次递增，递增步进为1，即后一个脉冲的脉冲宽度大于前一个脉冲的脉冲宽度，也即脉冲宽度920<脉冲宽度921<脉冲宽度922<脉冲宽度923<脉冲宽度924<脉冲宽度925；后一个脉冲的电压幅度大于前一个脉冲的电压幅度，也即电压幅度910<电压幅度911<电压幅度912<电压幅度913<电压幅度914<电压幅度915。其中电压幅度、脉冲宽度以及间隔时间参见前面描述，在此不再赘述。
本实施方式中，单个脉冲的脉冲宽度和电压幅度按照时间先后顺序呈递增式变化，使得后一个脉冲的脉冲宽度大于前一个脉冲的脉冲宽度，以及后一个脉冲的电压幅度大于前一个脉冲的电压幅度，因而，后一个脉冲的能量大于前一个脉冲的能量。因此，由于后一个脉冲的能量大于前一个脉冲的能量，当前一个脉冲积累的跨膜电压未泄放完成时，在后一个脉冲抵消前一个脉冲积累的反向跨膜电压的情况下，后一个脉冲仍有充足的能量可以使细胞跨膜电压达到足够的幅度以形成电穿孔，提升细胞的穿孔率，最终使得消融深度足够深，达到更优的消融效果。
在第四种实施方式中，在第一层脉冲中，多个脉冲的电压幅度按照时间先后顺序呈一减一增式变化，多个脉冲的脉冲宽度按照时间先后顺序呈一增一减式变化，且多个脉冲在细胞膜上积累的电荷量按照时间先后顺序依次递增，以使前一脉冲的能量小于后一脉冲的能量。示例性的，如图10所示，脉冲序列1000中各个脉冲具有相同的间隔时间1030，单个脉冲的电压幅度按照时间先后顺序呈一减一增式变化，也即，电压幅度1010＞电压幅度1011，电压幅度1011＜电压幅度1012，电压幅度1012＞电压幅度1013，电压幅度1013＜电压幅度1014，电压幅度1014＞电压幅度1015。单个脉冲的脉冲宽度按照时间先后顺序呈一增一减式变化，也即，脉冲宽度1020＜脉冲宽度1021，脉冲宽度1021＞脉冲宽度1022，脉冲宽度1022＜脉冲宽度1023，脉冲宽度1023＞脉冲宽度1024，脉冲宽度1024＜脉冲宽度1025。但单个脉冲的矩形面积按照时间先后顺序呈递增式变化，递增步进为1，即后一个脉冲的矩形面积大于前一个脉冲的矩形面积，也即矩形面积S1<矩形面积S2<矩形面积S3<矩形面积S4<矩形面积S5<矩形面积S6。
本实施例中，单个脉冲的矩形面积按照时间先后顺序呈递增式变化，由于矩形面积S＝电压幅度V×脉冲宽度t，并且电压幅度与电流之间正相关，单个脉冲在细胞膜上积累的电荷量Q等于电流I对脉冲宽度t的积分，因此，单个脉冲的矩形面积越大，则单个脉冲在细胞膜上积累的电荷量也越大。换句话说，即后一个脉冲在细胞膜上积累的电荷量大于前一个脉冲在细胞膜上积累的电荷量，也即后一个脉冲可以使细胞跨膜电压达到足够的幅度，进而可以提升细胞的穿孔率，最终使得消融深度足够深，达到更优的消融效果。
在第五种实施方式中，在第一层脉冲中，多个脉冲的电压幅度按照时间先后顺序呈一增一减式变化，多个脉冲的脉冲宽度按照时间先后顺序呈一减一增式变化，且多个脉冲在细胞膜上积累的电荷量按照时间先后顺序依次递增，以使前一个脉冲的能量小于后一个脉冲的能量。示例性的，如图11所示，脉冲序列1100中各个脉冲具有相同的间隔时间1130，单个脉冲的电压幅度按照时间先后顺序呈一增一减式变化，也即，电压幅度1110＜电压幅度1111，电压幅度1111＞电压幅度1112，电压幅度1112＜电压幅度1113，电压幅度1113＞电压幅度1114，电压幅度1114＜电压幅度1115。单个脉冲的脉冲宽度按照时间先后顺序呈一减一增式变化，也即，脉冲宽度1120＞脉冲宽度1121，脉冲宽度1121＜脉冲宽度1122，脉冲宽度1122＞脉冲宽度1123，脉冲宽度1123＜脉冲宽度1124，脉冲宽度1124＞脉冲宽度1125。但单个脉冲的矩形面积按照时间先后顺序呈递增式变化，递增步进为1，即后一个脉冲的矩形面积大于前一个脉冲的矩形面积，也即矩形面积S1<矩形面积S2<矩形面积S3<矩形面积S4<矩形面积S5<矩形面积S6。
本实施例中，单个脉冲的矩形面积按照时间先后顺序呈递增式变化，由于矩形面积S＝电压幅度V×脉冲宽度t，并且电压幅度与电流之间正相关，单个脉冲在细胞膜上积累的电荷量Q等于电流I对脉冲宽度t的积分，因此，单个脉冲的矩形面积越大，则单个脉冲在细胞膜上积累的电荷量也越大。换句话说，即后一个脉冲在细胞膜上积累的电荷量大于前一个脉冲在细胞膜上积累的电荷量，也即后一个脉冲可以使细胞跨膜电压达到足够的幅度，进而可以提升细胞的穿孔率，最终使得消融深度足够深，达到更优的消融效果。
在另一些实施例中，脉冲序列包括第一层脉冲中的多个脉冲，前一脉冲包括相邻两个脉冲，后一脉冲也包括相邻两个脉冲，且前一脉冲和后一脉冲由第一间隔时间分开。可以理解为，前一脉冲包括前一个脉冲周期中的两个脉冲，后一脉冲包括后一个脉冲周期中的两个脉冲。为了使后一脉冲的能量大于前一脉冲的能量，也即使后一个脉冲周期中的两个脉冲的能量大于前一个脉冲周期中的两个脉冲的能量，这就有如下几种可能的实施方式：
在第一种实施方式中，在第一层脉冲中，多个脉冲的脉冲宽度相同，多个脉冲中每两个脉冲的电压幅度按照时间先后顺序依次递增，以使前一脉冲的能量小于后一脉冲的能量。示例性的，如图12所示，脉冲序列1200中各个脉冲具有相同的脉冲宽度1220和间隔时间1230，但每两个相邻脉冲的电压幅度呈递增式变化，递增步进为2，即前一周期T中的两个脉冲的电压幅度相等，后一周期T中的两个脉冲的电压幅度相等，后一周期T中的两个脉冲的电压幅度大于前一周期T中的两个脉冲的电压幅度，也即后一脉冲的电压幅度大于前一脉冲的电压幅度，也即电压幅度1210<电压幅度1211<电压幅度1212。
本实施方式中的递增步进不再是1，而是2。递增步进为偶数的好处在于，避免了某一方向上的电荷累积导致的电解反应，产生非预期的气泡和氧化还原产物。如果负向脉冲的总能量大于正向脉冲的总能量，可能导致负向的电荷累积。本实施方式中，每两个脉冲的电压幅度按照时间先后顺序依次递增，使得后一脉冲在抵消前一脉冲积累的跨膜电压之后，任有充足的能量可以使细胞跨膜电压达到足够的幅度，进而提升细胞的穿孔率，最终提升消融深度，实现较佳的消融效果。另外，在本实施方式中，每次脉冲能量的增加均处于某一相(图12所示的例子中为正相，该方向也可以为负相，本实施例不限定)，所以使得正相脉冲方向所积累的跨膜电压始终较大，从而使得整个脉冲波形的净效应偏正向，更易形成细胞上某一部分更大的电穿孔，提升消融效果。
在第二种实施方式中，在第一层脉冲中，多个脉冲的电压幅度相同，多个脉冲中每两个脉冲的脉冲宽度按照时间先后顺序依次递增，以使前一脉冲的能量小于后一脉冲的能量。示例性的，如图13所示，脉冲序列1300中各个脉冲具有相同的电压幅度1310和间隔时间1330，但每两个相邻脉冲的脉冲宽度呈递增式变化，递增步进为2，即后两个脉冲的脉冲宽度大于前两个脉冲的脉冲宽度，也即，脉冲宽度1320<脉冲宽度1321<脉冲宽度1322。
本实施方式中，每两个脉冲的脉冲宽度按照时间先后顺序依次递增，使得后一脉冲在抵消前一脉冲积累的跨膜电压之后，任有充足的能量可以使细胞跨膜电压达到足够的幅度，进而提升细胞的穿孔率，最终提升消融深度，实现较佳的消融效果。另外，在本实施方式中，每次脉冲能量的增加均处于某一相(图13所示的例子中为正相，该方向也可以为负相，本实施例不限定)，所以使得正相脉冲方向所积累的跨膜电压始终较大，从而使得整个脉冲波形的净效应偏正向，更易形成细胞上某一部分更大的电穿孔，提升消融效果。另外，相比于电压幅度的改变，脉冲宽度的改变在脉冲电场发生器102上更容易实现。
接下来，介绍脉冲电场发生器102生成的脉冲序列为第二脉冲序列的情况。
在一些实施例中，第二脉冲序列包括第二层脉冲中的多个脉冲串，脉冲串包括第一层脉冲中的多个脉冲，前一脉冲与后一脉冲为由第二间隔时间分开的相邻两个脉冲串。为了使后一脉冲的能量大于前一脉冲的能量，也即使后一个脉冲串的能量大于前一个脉冲串的能量，这就有如下几种可能的实施方式：
在第一种实施方式中，在第一层脉冲中，多个脉冲的电压幅度相同且脉冲宽度也相同。也即是说，对于一个脉冲串而言，其包含的每个脉冲的电压幅度相同且脉冲宽度也相同。在第二层脉冲中，多个脉冲串的脉冲宽度相同，多个脉冲串的电压幅度按照时间先后顺序依次递增，以使前一脉冲的能量小于后一脉冲的能量；其中，脉冲串的电压幅度为脉冲串包括的任一脉冲的电压幅度，脉冲串的脉冲宽度为脉冲串包括的任一脉冲的脉冲宽度。也即是说，对于前后相邻的两个脉冲串，每个脉冲串中包含的脉冲的脉冲宽度相同，但前一个脉冲串中包含的脉冲的电压幅度小于后一个脉冲串中包含的脉冲的电压幅度。
示例性的，如图14所示，该脉冲序列1400包含多个连续周期T形成的脉冲串m。图14示意性地示出了一个脉冲串m中的两个周期。一个脉冲串m与下一个脉冲串m之间由间隔时间1440分隔开。对于一个脉冲串m而言，其包含的各个脉冲具有相同的电压幅度、脉冲宽度以及间隔时间。示例性的，图14中的第一个脉冲串m中每个脉冲具有相同的电压幅度1410、脉冲宽度1420和间隔时间1430。
脉冲序列1400中各个脉冲串m具有相同的间隔时间1440，各个脉冲串m的电压幅度按照时间先后顺序呈递增式变化，递增步进为1，即后一个脉冲串m的电压幅度大于前一个脉冲串m的电压幅度，图14中示意性地示出了三个连续的脉冲串m，三个连续的脉冲串m的电压幅度按照时间先后顺序呈递增式变化，也即电压幅度1410<电压幅度1411<电压幅度1412。
本实施方式中，单个脉冲串的电压幅度按照时间先后顺序呈递增式变化，即在第二层脉冲中，后一个脉冲串的能量大于前一个脉冲串的能量，因此，后一个脉冲串的能量在抵消前一个脉冲串积累的跨膜电压后，仍有充足的能量可以使细胞跨膜电压达到足够的幅度，进而提升细胞的穿孔率，最终提升消融深度，实现较佳的消融效果。
在第二种实施方式中，在第一层脉冲中，多个脉冲的电压幅度相同且脉冲宽度也相同；在第二层脉冲中，多个脉冲串的电压幅度相同，多个脉冲串的脉冲宽度按照时间先后顺序依次递增，以使前一脉冲的能量小于后一脉冲的能量；其中，脉冲串的电压幅度为脉冲串包括的任一脉冲的电压幅度，脉冲串的脉冲宽度为脉冲串包括的任一脉冲的脉冲宽度。也即是说，对于前后相邻的两个脉冲串，每个脉冲串中包含的脉冲的电压幅度相同，但前一个脉冲串中包含的脉冲的脉冲宽度小于后一个脉冲串中包含的脉冲的脉冲宽度。
示例性的，如图15所示，该脉冲序列1500包含多个连续周期T形成的脉冲串m。图15示意性地示出了脉冲串m中的两个周期T。一个脉冲串m与下一个脉冲串m之间由间隔时间1540分隔开。对于一个脉冲串m而言，其包含的各个脉冲具有相同的电压幅度、脉冲宽度以及间隔时间。示例性的，第一个脉冲串m中每个脉冲具有相同的电压幅度1510、脉冲宽度1520和间隔时间1530。需要说明的是，每个脉冲串m的脉冲宽度为每个脉冲串m中包括的任一个脉冲的脉冲宽度，每个脉冲串m的电压幅度为每个脉冲串m中包括的任一个脉冲的电压幅度。以图15为例，第一个脉冲串m的脉冲宽度为脉冲宽度1520，电压幅度为电压幅度1510；第二个脉冲串m的脉冲宽度为脉冲宽度1521，电压幅度为电压幅度1510；第三个脉冲串m的脉冲宽度为脉冲宽度1522，电压幅度为电压幅度1510。
脉冲序列1500中各个脉冲串m具有相同的间隔时间1540，各个脉冲串m的脉冲宽度按照时间先后顺序呈递增式变化，递增步进为1，即后一个脉冲串m的脉冲宽度大于前一个脉冲串m的脉冲宽度，图15中示意性地示出了三个连续的脉冲串m，三个连续的脉冲串m的脉冲宽度按照时间先后顺序呈递增式变化，也即脉冲宽度1520<脉冲宽度1521<脉冲宽度1522。
本实施方式中，单个脉冲串的脉冲宽度按照时间先后顺序呈递增式变化，即在第二层脉冲中，后一个脉冲串的能量大于前一个脉冲串的能量，因此，后一脉冲串的能量在抵消前一个脉冲串积累的跨膜电压后，仍有充足的能量可以使细胞跨膜电压达到足够的幅度，进而提升细胞的穿孔率，最终提升消融深度，实现较佳的消融效果。另外，相比于电压幅度的改变，脉冲宽度的改变在脉冲电场发生器102上更容易实现。
在第三种实施方式中，在第一层脉冲中，多个脉冲的电压幅度相同且脉冲宽度也相同；在第二层脉冲中，多个脉冲串的电压幅度按照时间先后顺序依次递增，多个脉冲串的脉冲宽度按照时间先后顺序依次递增，以使前一脉冲的能量小于后一脉冲的能量；其中，脉冲串的电压幅度为脉冲串包括的任一脉冲的电压幅度，脉冲串的脉冲宽度为脉冲串包括的任一脉冲的脉冲宽度。也即是说，对于前后相邻的两个脉冲串，前一个脉冲串中包含的脉冲的电压幅度小于后一个脉冲串中包含的脉冲的电压幅度，且前一个脉冲串中包含的脉冲的脉冲宽度小于后一个脉冲串中包含的脉冲的脉冲宽度。
示例性的，如图16所示，该脉冲序列1600包含多个连续周期T形成的脉冲串m。图16示意性地示出了脉冲串m中的两个周期T。一个脉冲串m与下一个脉冲串m之间由间隔时间1640分隔开。对于一个脉冲串m而言，其包含的各个脉冲具有相同的电压幅度、脉冲宽度以及间隔时间。示例性的，图16中的第一个脉冲串m中每个脉冲具有相同的电压幅度1610、脉冲宽度1620和间隔时间1630。需要说明的是，每个脉冲串m的脉冲宽度为每个脉冲串m中包括的任一个脉冲的脉冲宽度，每个脉冲串m的电压幅度为每个脉冲串m中包括的任一个脉冲的电压幅度。以图16为例，第一个脉冲串m的脉冲宽度为脉冲宽度1620，电压幅度为电压幅度1610；第二个脉冲串m的脉冲宽度为脉冲宽度1621，电压幅度为电压幅度1611；第三个脉冲串m的脉冲宽度为脉冲宽度1622，电压幅度为电压幅度1612。
脉冲序列1600中各个脉冲串m具有相同的间隔时间1640，各个脉冲串m的脉冲宽度以及电压幅度按照时间先后顺序呈递增式变化，递增步进为1，即后一个脉冲串m的脉冲宽度大于前一个脉冲串m的脉冲宽度，并且后一个脉冲串m的电压幅度大于前一个脉冲串m的电压幅度。图16中示意性地示出了三个连续的脉冲串m，三个连续的脉冲串m的电压幅度以及脉冲宽度按照时间先后顺序呈递增式变化，也即电压幅度1610<电压幅度1611<电压幅度1612，脉冲宽度1620<脉冲宽度1621<脉冲宽度1622。
本实施方式中，单个脉冲串的脉冲宽度以及电压幅度按照时间先后顺序呈递增式变化，即在第二层脉冲中，后一个脉冲串的能量大于前一个脉冲串的能量，因此，后一脉冲串的能量在抵消前一个脉冲串积累的跨膜电压后，仍有充足的能量可以使细胞跨膜电压达到足够的幅度，进而提升细胞的穿孔率，最终提升消融深度，实现较佳的消融效果。
在第四种实施方式中，在第一层脉冲中，多个脉冲的脉冲宽度相同，多个脉冲的电压幅度按照时间先后顺序先保持不变后依次递增；在第二层脉冲中，多个脉冲串的脉冲宽度相同，脉冲串的脉冲宽度为脉冲串包括的任一脉冲的脉冲宽度，相邻两个脉冲串中前一个脉冲串包括的最后一个脉冲的电压幅度等于后一个脉冲串包括的第一个脉冲的电压幅度，以使前一脉冲的能量小于后一脉冲的能量。
示例性的，如图17所示，该脉冲序列1700包含多个连续周期T形成的脉冲串m，示例性的，每个脉冲串m包括四个周期T的脉冲。脉冲序列1700中各个脉冲串m具有相同的间隔时间1740和相同的脉冲宽度1720。
脉冲串m中各个脉冲的电压幅度以非连续方式递增，具体地，在前一个脉冲串m中，前四个脉冲的电压幅度保持不变，均为电压幅度1710，后四个脉冲的电压幅度按照时间先后顺序依次递增，后四个脉冲的电压幅度分别为电压幅度1711、电压幅度1712、电压幅度1713、电压幅度1714，也即电压幅度1710<电压幅度1711<电压幅度1712<电压幅度1713<电压幅度1714。经过一定间隔时间1740之后，在后一个脉冲串m中，前四个脉冲的电压幅度继续保持不变，均为电压幅度1714，也即是说，前一个脉冲串m包括的最后一个脉冲的电压幅度(即电压幅度1714)等于后一个脉冲串m包括的前四个脉冲的电压幅度。后一个脉冲串m包括的后四个脉冲的电压幅度按照时间先后顺序依次递增，后四个脉冲的电压幅度分别为电压幅度1715、电压幅度1717、电压幅度1717、电压幅度1718，也即电压幅度1714<电压幅度1715<电压幅度1716<电压幅度1717<电压幅度1718。在本示例中，保持不变的脉冲的数量为四个，在实际应用中，可以选择其他的适宜的脉冲数量，本申请实施例不做限定。
本实施方式中，单个脉冲串的电压幅度按照时间先后顺序呈递增式变化，即在第二层脉冲中，后一个脉冲串的能量大于前一个脉冲串的能量，因此，后一脉冲串的能量在抵消前一个脉冲串积累的跨膜电压后，仍有充足的能量可以使细胞跨膜电压达到足够的幅度，进而提升细胞的穿孔率，最终提升消融深度，实现较佳的消融效果。
在第五种实施方式中，在第一层脉冲中，多个脉冲的电压幅度相同，多个脉冲的脉冲宽度按照时间先后顺序先保持不变后依次递增；在第二层脉冲中，多个脉冲串的电压幅度相同，脉冲串的电压幅度为脉冲串包括的任一脉冲的电压幅度，相邻两个脉冲串中前一个脉冲串包括的最后一个脉冲的脉冲宽度等于后一个脉冲串包括的第一个脉冲的脉冲宽度，以使前一脉冲的能量小于后一脉冲的能量。
示例性的，如图18所示，该脉冲序列1800包含多个连续周期T形成的脉冲串m，示例性的，每个脉冲串m包括四个周期T的脉冲。脉冲序列1800中各个脉冲串m具有相同的间隔时间1840和相同的电压幅度1810。
脉冲串m中各个脉冲的脉冲宽度以非连续方式递增，具体地，在前一个脉冲串m中，前四个脉冲的脉冲宽度保持不变，均为脉冲宽度1820，后四个脉冲的脉冲宽度按照时间先后顺序依次递增，后四个脉冲的脉冲宽度分别为脉冲宽度1821、脉冲宽度1822、脉冲宽度1823、脉冲宽度1824，也即脉冲宽度1820<脉冲宽度1821<脉冲宽度1822<脉冲宽度1823<脉冲宽度1824。经过一定间隔时间1840之后，在后一个脉冲串m中，前四个脉冲的脉冲宽度继续保持不变，均为脉冲宽度1824，也即是说，前一个脉冲串m包括的最后一个脉冲的脉冲宽度(即脉冲宽度1824)等于后一个脉冲串m包括的前四个脉冲的脉冲宽度。后一个脉冲串m包括的后四个脉冲的脉冲宽度按照时间先后顺序依次递增，后四个脉冲的脉冲宽度分别为脉冲宽度1825、脉冲宽度1826、脉冲宽度1827、脉冲宽度1828，也即脉冲宽度1824<脉冲宽度1825<脉冲宽度1826<脉冲宽度1827<脉冲宽度1828。在本示例中，保持不变的脉冲的数量为四个，在实际应用中，可以选择其他的适宜的脉冲数量，本申请实施例不做限定。
本实施方式中，单个脉冲串的脉冲宽度按照时间先后顺序呈递增式变化，即在第二层脉冲中，后一个脉冲串的能量大于前一个脉冲串的能量，因此，后一脉冲串的能量在抵消前一个脉冲串积累的跨膜电压后，仍有充足的能量可以使细胞跨膜电压达到足够的幅度，进而提升细胞的穿孔率，最终提升消融深度，实现较佳的消融效果。另外，相比于电压幅度的改变，脉冲宽度的改变在脉冲电场发生器102上更容易实现。
在另一些实施例中，第二脉冲序列包括第二层脉冲中的多个脉冲串，脉冲串包括第一层脉冲中的多个脉冲，前一脉冲与后一脉冲为由第一间隔时间分开的相邻两个脉冲。可以理解为，前一脉冲和后一脉冲为同一脉冲串中的相邻的两个脉冲，脉冲序列中包括多个脉冲串。为了使后一脉冲的能量大于前一脉冲的能量，也即使同一脉冲串中的后一个脉冲的能量大于前一个脉冲的能量，这就有如下几种可能的实施方式：
在第一种实施方式中，在第一层脉冲中，多个脉冲的电压幅度相同，多个脉冲的脉冲宽度按照时间先后顺序依次递增，以使前一脉冲的能量小于后一脉冲的能量；在第二层脉冲中，多个脉冲串的电压幅度相同，多个脉冲串的脉冲宽度相同，脉冲串的电压幅度为脉冲串包括的任一脉冲的电压幅度，脉冲串的脉冲宽度为脉冲串包括的多个脉冲对应的多个脉冲宽度。可以理解为，在一个脉冲串中，各个脉冲的脉冲宽度按照时间先后顺序依次递增，在整个脉冲序列中，重复多个脉冲串。
示例性的，如图19所示，脉冲序列1900包括以多个连续周期T形成的脉冲串m，脉冲串m中包括在一个周期T内按照时间先后顺序依次发放的一个正向脉冲和一个负向脉冲，以两个脉冲波形为一个周期T，图19示意性地示出了一个脉冲串m中的三个连续周期T。一个脉冲串m与下一个脉冲串m之间由间隔时间1940分隔开。需要说明的是，每个脉冲串m的脉冲宽度为每个脉冲串包括的多个脉冲对应的多个脉冲宽度，每个脉冲串m的电压幅度为每个脉冲串m中包括的任一个脉冲的电压幅度。以图19为例，第一个脉冲串m的脉冲宽度为脉冲宽度1920、脉冲宽度1921、脉冲宽度1922、脉冲宽度1923、脉冲宽度1924、脉冲宽度1925，电压幅度为电压幅度1910；第二个脉冲串m的脉冲宽度为脉冲宽度1920、脉冲宽度1921、脉冲宽度1922、脉冲宽度1923、脉冲宽度1924、脉冲宽度1925，电压幅度为电压幅度1910。
在本实施方式中，脉冲序列1900中各个脉冲串m具有相同的间隔时间1940和相同的电压幅度1910。各个脉冲串m均包括多个脉冲宽度，分别为脉冲宽度1920、脉冲宽度1921、脉冲宽度1922、脉冲宽度1923、脉冲宽度1924、脉冲宽度1925。各个脉冲串m的脉冲宽度相同的含义是，各个脉冲串m中包含的多个脉冲宽度按照脉冲生成时间的先后顺序一一对应相同。在单个脉冲串m中各个脉冲的脉冲宽度按照时间先后顺序依次递增，递增步进为1。具体地，上一个脉冲串m中各个脉冲的脉冲宽度按照时间先后顺序依次递增，也即脉冲宽度1920<脉冲宽度1921<脉冲宽度1922<脉冲宽度1923<脉冲宽度1924<脉冲宽度1925；在间隔时间1940后，下一个脉冲串m中各个脉冲的脉冲宽度同样按照时间先后顺序依次递增，也即脉冲宽度1920<脉冲宽度1921<脉冲宽度1922<脉冲宽度1923<脉冲宽度1924<脉冲宽度1925。也即是，单个脉冲的脉冲宽度增加至脉冲宽度1925后，经过一定间隔时间1940，由脉冲宽度1925降为脉冲宽度1920，在下一个脉冲串m中仍然是从脉冲宽度1920开始递增，直到增加至脉冲宽度1925。也可以理解为，在经过一定间隔时间1940之后，又重复了一次上一个脉冲串m。
在本实施方式中，单个脉冲的脉冲宽度按照时间先后顺序依次递增，也即在第一层脉冲中，后一个脉冲的能量大于前一个脉冲的能量，这样一来，当前一个脉冲积累的跨膜电压未泄放完成时，后一个脉冲在抵消上一个脉冲积累的反向跨膜电压后，仍有充足的能量可以使细胞跨膜电压达到足够的幅度；同时，由于前一个脉冲串与后一个脉冲串之间存在一定间隔时间，在经过一定间隔时间后，前一个脉冲串中最后一个脉冲产生的跨膜电压会在后一个脉冲串中第一个脉冲作用到细胞膜之前自然泄放到更低的水平，以此来使后一个脉冲串中第一个脉冲用来抵消前一个脉冲串中最后一个脉冲积累的跨膜电压所需损耗的能量更少，因此在后一个脉冲串中第一个脉冲的脉冲能量小于前一个脉冲串最后一个脉冲的脉冲能量的情况下，后一个脉冲串中第一个脉冲仍然可以有充足的能量使细胞膜电压达到足够的幅度，进而提高细胞的穿孔率，以提升消融深度，达到更好的消融效果。
在第二种实施方式中，在第一层脉冲中，多个脉冲的脉冲宽度相同，多个脉冲的电压幅度按照时间先后顺序依次递增，以使前一脉冲的能量小于后一脉冲的能量；在第二层脉冲中，多个脉冲串的电压幅度相同，多个脉冲串的脉冲宽度相同，脉冲串的脉冲宽度为脉冲串包括的任一脉冲的脉冲宽度，脉冲串的电压幅度为脉冲串包括的多个脉冲对应的多个电压幅度。可以理解为，在一个脉冲串中，各个脉冲的电压幅度按照时间先后顺序依次递增，在整个脉冲序列中，重复多个脉冲串。
示例性的，如图20所示，脉冲序列2000包括以多个连续周期T形成的脉冲串m，脉冲串m中包括在一个周期T内按照时间先后顺序依次发放的一个正向脉冲和一个负向脉冲，以两个脉冲波形为一个脉冲周期，图20示意性地示出了一个脉冲串m中的三个连续周期T。一个脉冲串m与下一个脉冲串m之间由间隔时间2040分隔开。需要说明的是，每个脉冲串m的脉冲宽度为每个脉冲串包括的任一个脉冲的脉冲宽度，每个脉冲串m的电压幅度为每个脉冲串m中包括的多个脉冲对应的多个电压幅度。以图20为例，第一个脉冲串m的脉冲宽度为脉冲宽度2020，电压幅度为电压幅度2010、电压幅度2011、电压幅度2012、电压幅度2013、电压幅度2014、电压幅度2015；第二个脉冲串m的脉冲宽度为脉冲宽度2020，电压幅度为电压幅度2010、电压幅度2011、电压幅度2012、电压幅度2013、电压幅度2014、电压幅度2015。
在本实施方式中，脉冲序列2000中各个脉冲串m具有相同的间隔时间2040和相同的脉冲宽度2020。各个脉冲串m均包括多个电压幅度，分别为电压幅度2010、电压幅度2011、电压幅度2012、电压幅度2013、电压幅度2014、电压幅度2015。各个脉冲串m的电压幅度相同的含义是，各个脉冲串m中包含的多个电压幅度按照脉冲生成时间的先后顺序一一对应相同。在单个脉冲串m中各个脉冲的电压幅度按照时间先后顺序依次递增，递增步进为1。具体地，上一个脉冲串m中各个脉冲的电压幅度按照时间先后顺序依次递增，也即电压幅度2010<电压幅度2011<电压幅度2012<电压幅度2013<电压幅度2014<电压幅度2015；在间隔时间2040后，下一个脉冲串m中各个脉冲的电压幅度同样按照时间先后顺序依次递增，也即电压幅度2010<电压幅度2011<电压幅度2012<电压幅度2013<电压幅度2014<电压幅度2015。也即是，单个脉冲的电压幅度增加至电压幅度2015后，经过一定间隔时间2040，由电压幅度2015降为电压幅度2010，在下一个脉冲串m中仍然是从电压幅度2010开始递增，直到增加至电压幅度2015。也可以理解为，在经过一定间隔时间2040之后，又重复了一次上一个脉冲串m。
在本实施方式中，单个脉冲的电压幅度按照时间先后顺序依次递增，也即在第一层脉冲中，后一个脉冲的能量大于前一个脉冲的能量，这样一来，当前一个脉冲积累的跨膜电压未泄放完成时，后一个脉冲在抵消上一个脉冲积累的反向跨膜电压后，仍有充足的能量可以使细胞跨膜电压达到足够的幅度；同时，由于前一个脉冲串与后一个脉冲串之间存在一定间隔时间，在经过一定间隔时间后，前一个脉冲串中最后一个脉冲产生的跨膜电压会在后一个脉冲串中第一个脉冲作用到细胞膜之前自然泄放到更低的水平，以此来使后一个脉冲串中第一个脉冲用来抵消前一个脉冲串中最后一个脉冲积累的跨膜电压所需损耗的能量更少，因此在后一个脉冲串中第一个脉冲的脉冲能量小于前一个脉冲串最后一个脉冲的脉冲能量的情况下，后一个脉冲串中第一个脉冲仍然可以有充足的能量使细胞膜电压达到足够的幅度，进而提高细胞的穿孔率，以提升消融深度，达到更好的消融效果。
接下来，介绍脉冲电场发生器102生成的脉冲序列为第三脉冲序列的情况。
在一些实施例中，第三脉冲序列包括第三层脉冲中的多个脉冲组，脉冲组包括第二层脉冲中的多个脉冲串，脉冲串包括第一层脉冲中的多个脉冲，前一脉冲与后一脉冲为由第三间隔时间分开的相邻两个脉冲组。为了使后一脉冲的能量大于前一脉冲的能量，也即使后一个脉冲组的能量大于前一个脉冲组的能量，这就有如下一种可能的实施方式：
在一种实施方式中，在第一层脉冲中，多个脉冲的电压幅度相同，多个脉冲的脉冲宽度按照时间先后顺序依次递增；在第二层脉冲中，多个脉冲串的电压幅度相同，多个脉冲串的脉冲宽度相同，脉冲串的电压幅度为脉冲串包括的任一脉冲的电压幅度，脉冲串的脉冲宽度为脉冲串包括的多个脉冲对应的多个脉冲宽度；在第三层脉冲中，每个脉冲组的脉冲宽度均相同，多个脉冲组的电压幅度按照时间先后顺序依次递增，以使前一脉冲的能量小于后一脉冲的能量，脉冲组的脉冲宽度为脉冲组包括的多个脉冲串的脉冲宽度，脉冲组的电压幅度为脉冲组包括的任一脉冲串的电压幅度。可以理解为，对一个脉冲串而言，其包含的各个脉冲的脉冲宽度按照时间先后顺序依次递增，对一个脉冲组而言，其包含的多个脉冲串可视为同一脉冲串的重复，在多个脉冲组中，各个脉冲组的电压幅度按照时间先后顺序依次递增。
示例性的，如图21所示，脉冲序列2100包括以多个连续周期T形成的脉冲串m，以及以多个连续脉冲串m形成的脉冲组p，脉冲串m中包括在一个周期T内按照时间先后顺序依次发放的一个正向脉冲和一个负向脉冲，以两个脉冲波形为一个脉冲周期T，图21中示意性地示出了一个脉冲串m中的三个连续周期T，以及一个脉冲组p中的两个连续脉冲串m。一个脉冲组p与下一个脉冲组p之间由间隔时间2150分隔开，一个脉冲串m与下一个脉冲串m之间由间隔时间2140分隔开。需要说明的是，每个脉冲组p的脉冲宽度为每个脉冲组p包括的多个脉冲串m的脉冲宽度，每个脉冲组p的电压幅度为每个脉冲组包括的任一个脉冲串m的电压幅度。以图21为例，第一个脉冲组p和第二个脉冲组p的脉冲宽度均包括多个脉冲宽度，分别为脉冲宽度2120、脉冲宽度2121、脉冲宽度2122、脉冲宽度2123、脉冲宽度2124、脉冲宽度2125，第一个脉冲组p的电压幅度为电压幅度2110，第二个脉冲组的电压幅度为电压幅度2111。在每个脉冲串m中单个脉冲的脉冲宽度按时间先后顺序呈递增式变化，即前一个脉冲的脉冲宽度小于后一个脉冲的脉冲宽度，递增步进为1，即脉冲宽度2120<脉冲宽度2121<脉冲宽度2122<脉冲宽度2123<脉冲宽度2124<脉冲宽度2125。在本实施方式中，脉冲序列2100中各个脉冲组p具有相同的间隔时间2150，各个脉冲组p的电压幅度按照时间先后顺序呈递增式变化，递增步进为1。即后一个脉冲组p的电压幅度大于前一个脉冲组p的电压幅度，图21中示意性地示出了两个连续的脉冲组p，两个连续的脉冲组p的电压幅度分别为电压幅度2110、电压幅度2111，其中，电压幅度2110<电压幅度2111。
本实施方式中一个脉冲串m中的各个脉冲的脉冲宽度按照时间先后顺序呈递增式变化，并且单个脉冲组p的电压幅度按照时间先后顺序呈递增式变化，也即，在第一层脉冲中，后一个脉冲的能量大于前一个脉冲的能量，并且，在第三层脉冲中，后一个脉冲组的能量大于前一个脉冲组的能量，因此，后一个脉冲组的能量在抵消前一个脉冲组积累的跨膜电压后，仍有充足的能量使得细胞跨膜电压可以达到足够的幅度，进而提升细胞的穿孔率，最终提升消融深度，实现较佳的消融效果。
接下来，介绍脉冲电场发生器102生成的一种脉冲序列的情况，本实施例中脉冲电场发生器102生成的脉冲序列中的各个脉冲具有相同的电压幅度和脉冲宽度，相邻两个脉冲由间隔时间分开；其中，各个间隔时间按照时间先后顺序依次递增。
示例性的，如图22所示，脉冲序列2200包括在一个周期T内按照时间先后顺序依次发放的一个正向脉冲和一个负向脉冲，以两个脉冲波形为一个脉冲周期T。
在本实施方式中，脉冲序列2200中的各个脉冲具有相同的电压幅度2210和脉冲宽度2220，但两个脉冲之间的间隔时间按照时间先后顺序依次递增，递增步进为1，即间隔时间2230<间隔时间2231<间隔时间2232<间隔时间2233<间隔时间2234。
本实施方式中，脉冲的间隔时间按照时间先后顺序呈递增式变化，当脉冲间隔时间增加，前一个脉冲产生的跨膜电压会在下一个脉冲作用到细胞膜之前自然泄放到更低的水平，以此来使下一个脉冲用来抵消上一个脉冲所需损耗的能量更少，从而使得下一个脉冲能够有充足的能量使得细胞的跨膜电压达到足够的幅度，进而提升细胞穿孔率，增加消融深度，提高消融效果。
以上是本发明实施例的实施方式，应当指出，以上各个实施方式中的具体技术方案可以相互适用，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明实施例原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (23)

1.一种脉冲消融系统，其特征在于，包括：
消融装置，设有至少一个电极，用于释放脉冲电场；
脉冲电场发生器，用于生成脉冲序列传输至所述电极以产生所述脉冲电场，所述脉冲序列包括相邻的前一脉冲和后一脉冲；
其中，所述前一脉冲在所述后一脉冲之前生成，所述前一脉冲的能量小于所述后一脉冲的能量。
2.根据权利要求1所述的脉冲消融系统，其特征在于，所述脉冲序列为以下任一项：
i)第一脉冲序列，所述第一脉冲序列包括第一层脉冲，所述第一层脉冲具有多个脉冲，多个所述脉冲按照时间先后顺序生成，相邻两个所述脉冲的极性相反，且相邻两个所述脉冲由第一间隔时间分开；
ii)第二脉冲序列，所述第二脉冲序列包括第二层脉冲，所述第二层脉冲具有多个脉冲串，多个所述脉冲串按照时间先后顺序生成，相邻两个所述脉冲串由不同于所述第一间隔时间的第二间隔时间分开，所述脉冲串包括所述第一层脉冲中的多个所述脉冲；
iii)第三脉冲序列，所述第三脉冲序列包括第三层脉冲，所述第三层脉冲具有多个脉冲组，多个所述脉冲组按照时间先后顺序生成，相邻两个所述脉冲组由不同于所述第二间隔时间的第三间隔时间分开，所述脉冲组包括所述第二层脉冲中的多个所述脉冲串，所述脉冲串包括所述第一层脉冲中的多个所述脉冲。
3.根据权利要求2所述的脉冲消融系统，其特征在于，所述脉冲序列为所述第一脉冲序列，所述脉冲序列包括所述第一层脉冲中的多个所述脉冲，所述前一脉冲和所述后一脉冲为多个所述脉冲中相邻的两个所述脉冲。
4.根据权利要求3所述的脉冲消融系统，其特征在于，在所述第一层脉冲中，多个所述脉冲的脉冲宽度相同，多个所述脉冲的电压幅度按照时间先后顺序依次递增，以使所述前一脉冲的能量小于所述后一脉冲的能量。
5.根据权利要求3所述的脉冲消融系统，其特征在于，在所述第一层脉冲中，多个所述脉冲的电压幅度相同，多个所述脉冲的脉冲宽度按照时间先后顺序依次递增，以使所述前一脉冲的能量小于所述后一脉冲的能量。
6.根据权利要求3所述的脉冲消融系统，其特征在于，在所述第一层脉冲中，多个所述脉冲的电压幅度按照时间先后顺序依次递增，且多个所述脉冲的脉冲宽度按照时间先后顺序依次递增，以使所述前一脉冲的能量小于所述后一脉冲的能量。
7.根据权利要求3所述的脉冲消融系统，其特征在于，在所述第一层脉冲中，多个所述脉冲的电压幅度按照时间先后顺序呈一减一增式变化，多个所述脉冲的脉冲宽度按照时间先后顺序呈一增一减式变化，且多个所述脉冲在细胞膜上积累的电荷量按照时间先后顺序依次递增，以使所述前一脉冲的能量小于所述后一脉冲的能量。
8.根据权利要求3所述的脉冲消融系统，其特征在于，在所述第一层脉冲中，多个所述脉冲的电压幅度按照时间先后顺序呈一增一减式变化，多个所述脉冲的脉冲宽度按照时间先后顺序呈一减一增式变化，且多个所述脉冲在细胞膜上积累的电荷量按照时间先后顺序依次递增，以使所述前一脉冲的能量小于所述后一脉冲的能量。
9.根据权利要求2所述的脉冲消融系统，其特征在于，所述脉冲序列为所述第一脉冲序列，所述脉冲序列包括所述第一层脉冲中的多个所述脉冲，所述前一脉冲包括相邻两个所述脉冲，所述后一脉冲也包括相邻两个所述脉冲，且所述前一脉冲和所述后一脉冲由所述第一间隔时间分开。
10.根据权利要求9所述的脉冲消融系统，其特征在于，在所述第一层脉冲中，多个所述脉冲的脉冲宽度相同，多个所述脉冲中每两个所述脉冲的电压幅度按照时间先后顺序依次递增，以使所述前一脉冲的能量小于所述后一脉冲的能量。
11.根据权利要求9所述的脉冲消融系统，其特征在于，在所述第一层脉冲中，多个所述脉冲的电压幅度相同，多个所述脉冲中每两个所述脉冲的脉冲宽度按照时间先后顺序依次递增，以使所述前一脉冲的能量小于所述后一脉冲的能量。
12.根据权利要求2所述的脉冲消融系统，其特征在于，所述脉冲序列为所述第二脉冲序列，所述脉冲序列包括所述第二层脉冲中的多个所述脉冲串，所述脉冲串包括所述第一层脉冲中的多个所述脉冲，所述前一脉冲与所述后一脉冲为由所述第二间隔时间分开的相邻两个所述脉冲串。
13.根据权利要求12所述的脉冲消融系统，其特征在于，在所述第一层脉冲中，多个所述脉冲的电压幅度相同且脉冲宽度也相同；在所述第二层脉冲中，多个所述脉冲串的脉冲宽度相同，多个所述脉冲串的电压幅度按照时间先后顺序依次递增，以使所述前一脉冲的能量小于所述后一脉冲的能量；其中，所述脉冲串的电压幅度为所述脉冲串包括的任一所述脉冲的电压幅度，所述脉冲串的脉冲宽度为所述脉冲串包括的任一所述脉冲的脉冲宽度。
14.根据权利要求12所述的脉冲消融系统，其特征在于，在所述第一层脉冲中，多个所述脉冲的电压幅度相同且脉冲宽度也相同；在所述第二层脉冲中，多个所述脉冲串的电压幅度相同，多个所述脉冲串的脉冲宽度按照时间先后顺序依次递增，以使所述前一脉冲的能量小于所述后一脉冲的能量；其中，所述脉冲串的电压幅度为所述脉冲串包括的任一所述脉冲的电压幅度，所述脉冲串的脉冲宽度为所述脉冲串包括的任一所述脉冲的脉冲宽度。
15.根据权利要求12所述的脉冲消融系统，其特征在于，在所述第一层脉冲中，多个所述脉冲的电压幅度相同且脉冲宽度也相同；在所述第二层脉冲中，多个所述脉冲串的电压幅度按照时间先后顺序依次递增，多个所述脉冲串的脉冲宽度按照时间先后顺序依次递增，以使所述前一脉冲的能量小于所述后一脉冲的能量；其中，所述脉冲串的电压幅度为所述脉冲串包括的任一所述脉冲的电压幅度，所述脉冲串的脉冲宽度为所述脉冲串包括的任一所述脉冲的脉冲宽度。
16.根据权利要求12所述的脉冲消融系统，其特征在于，在所述第一层脉冲中，多个所述脉冲的脉冲宽度相同，多个所述脉冲的电压幅度按照时间先后顺序先保持不变后依次递增；在所述第二层脉冲中，多个所述脉冲串的脉冲宽度相同，所述脉冲串的脉冲宽度为所述脉冲串包括的任一所述脉冲的脉冲宽度，相邻两个所述脉冲串中前一个所述脉冲串包括的最后一个所述脉冲的电压幅度等于后一个所述脉冲串包括的第一个所述脉冲的电压幅度，以使所述前一脉冲的能量小于所述后一脉冲的能量。
17.根据权利要求12所述的脉冲消融系统，其特征在于，在所述第一层脉冲中，多个所述脉冲的电压幅度相同，多个所述脉冲的脉冲宽度按照时间先后顺序先保持不变后依次递增；在所述第二层脉冲中，多个所述脉冲串的电压幅度相同，所述脉冲串的电压幅度为所述脉冲串包括的任一所述脉冲的电压幅度，相邻两个所述脉冲串中前一个所述脉冲串包括的最后一个所述脉冲的脉冲宽度等于后一个所述脉冲串包括的第一个所述脉冲的脉冲宽度，以使所述前一脉冲的能量小于所述后一脉冲的能量。
18.根据权利要求2所述的脉冲消融系统，其特征在于，所述脉冲序列为所述第二脉冲序列，所述脉冲序列包括所述第二层脉冲中的多个所述脉冲串，所述脉冲串包括所述第一层脉冲中的多个所述脉冲，所述前一脉冲与所述后一脉冲为由所述第一间隔时间分开的相邻两个所述脉冲。
19.根据权利要求18所述的脉冲消融系统，其特征在于，在所述第一层脉冲中，多个所述脉冲的电压幅度相同，多个所述脉冲的脉冲宽度按照时间先后顺序依次递增，以使所述前一脉冲的能量小于所述后一脉冲的能量；在所述第二层脉冲中，多个所述脉冲串的电压幅度相同，多个所述脉冲串的脉冲宽度相同，所述脉冲串的电压幅度为所述脉冲串包括的任一所述脉冲的电压幅度，所述脉冲串的脉冲宽度为所述脉冲串包括的多个所述脉冲对应的多个所述脉冲宽度。
20.根据权利要求18所述的脉冲消融系统，其特征在于，在所述第一层脉冲中，多个所述脉冲的脉冲宽度相同，多个所述脉冲的电压幅度按照时间先后顺序依次递增，以使所述前一脉冲的能量小于所述后一脉冲的能量；在所述第二层脉冲中，多个所述脉冲串的电压幅度相同，多个所述脉冲串的脉冲宽度相同，所述脉冲串的脉冲宽度为所述脉冲串包括的任一所述脉冲的脉冲宽度，所述脉冲串的电压幅度为所述脉冲串包括的多个所述脉冲对应的多个所述电压幅度。
21.根据权利要求2所述的脉冲消融系统，其特征在于，所述脉冲序列为所述第三脉冲序列，所述脉冲序列包括所述第三层脉冲中的多个所述脉冲组，所述脉冲组包括所述第二层脉冲中的多个所述脉冲串，所述脉冲串包括所述第一层脉冲中的多个所述脉冲，所述前一脉冲与所述后一脉冲为由所述第三间隔时间分开的相邻两个所述脉冲组。
22.根据权利要求21所述的脉冲消融系统，其特征在于，在所述第一层脉冲中，多个所述脉冲的电压幅度相同，多个所述脉冲的脉冲宽度按照时间先后顺序依次递增；在所述第二层脉冲中，多个所述脉冲串的电压幅度相同，多个所述脉冲串的脉冲宽度相同，所述脉冲串的电压幅度为所述脉冲串包括的任一脉冲的电压幅度，所述脉冲串的脉冲宽度为所述脉冲串包括的多个所述脉冲对应的多个所述脉冲宽度；在所述第三层脉冲中，每个所述脉冲组的脉冲宽度均相同，多个脉冲组的电压幅度按照时间先后顺序依次递增，以使所述前一脉冲的能量小于所述后一脉冲的能量，所述脉冲组的脉冲宽度为所述脉冲组包括的多个所述脉冲串的脉冲宽度，所述脉冲组的电压幅度为所述脉冲组包括的任一所述脉冲串的电压幅度。
23.一种脉冲消融系统，其特征在于，包括：
消融装置，设有至少一个电极，用于释放脉冲电场；
脉冲电场发生器，用于生成脉冲序列传输至所述电极以产生所述脉冲电场，所述脉冲序列具有多个脉冲，每个脉冲具有相同的电压幅度和脉冲宽度，相邻两个所述脉冲由间隔时间分开；其中，各个所述间隔时间按照时间先后顺序依次递增。
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