JP2023529146A - 不可逆エレクトロポレーションのためのシステム及び方法 - Google Patents

Abstract

本明細書に開示されるのは、カテーテルシャフトと、カテーテルシャフトの遠位端においてカテーテルシャフトに結合された少なくとも１つの電極と、信号発生器とを含むエレクトロポレーションシステムである。信号発生器は、少なくとも１つの電極と通信するように結合される。信号発生器は、少なくとも１つの電極に、第１の極性、第１の初期電圧振幅、及び第１のパルス幅を有する第１の相を含む二相性パルスを供給する。二相性パルスは、第１の極性と反対の第２の極性、第２の初期電圧振幅、及び第２のパルス幅を有する第２の相を含む。第１の初期電圧振幅又は第１のパルス幅の少なくとも１つは、対応する第２の初期電圧振幅又は第２のパルス幅と異なる。第２の相の前縁が、第１の相の後縁に続く相間遅延の後に生じる。
【選択図】図１０

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０２０年６月３日に出願された米国仮特許出願第６２／７０４，９２０号の優先権の利益を主張し、その内容及び開示の全体は、参照により本明細書に組み込まれる。

本開示は概ね、エレクトロポレーションシステムに関する。特に、本開示は、二相性パルス波形の不可逆的エレクトロポレーションエネルギを送達するためのシステム及び方法に関する。

様々な治療法が、人の解剖学的構造を害する様々な症状を治療するために使用される。例えば、心臓不整脈は、アブレーション療法、より具体的には、エレクトロポレーションを用いて治療されることがある。アブレーション療法は、患者の標的組織を部分的に又は完全に損傷するプロセスである。アブレーション療法の少なくともいくつかの方法は、信号発生器に接続された一つ又は複数の電極による標的組織への電場の印加を伴う。一つ又は複数の電極は、例えば、標的組織までナビゲートされ得るカテーテル又はアブレーションカテーテルに組み込まれていることがある。エレクトロポレーションを用いて組織をアブレーションする際、電極は、心房性不整脈（異所性心房頻拍、心房細動、及び心房粗動を含むが、これらに限定されない）などの症状を矯正するために、電流を標的組織に送達して、心臓組織において組織壊死を引き起こす電場を生成する。

不整脈（すなわち、不規則な心調律）は、様々な病気や死にもつながり得る同期性房室収縮の喪失及び血流の停滞を含む、様々な危険な症状を引き起こし得る。心房性不整脈の主な原因は、心臓の左心房又は右心房内の迷走電気信号であると考えられている。アブレーションカテーテルは、アブレーションエネルギ（例えば、高周波エネルギ、冷凍アブレーション、レーザ、化学物質、高密度焦点式超音波など）を心臓組織に与え、心臓組織において損傷を生じさせる。この損傷は望ましくない電気経路を分断し、これによって、不整脈をもたらす迷走電気信号を制限又は防止する。

エレクトロポレーションは、細胞膜における細孔形成を誘導する強い電場を印加することを含む非熱アブレーション技術である。電場は、十分な振幅を有する、比較的短い持続時間のパルスを印加することによって誘導され得る。このようなパルスは、繰り返されて、パルス列を形成し得る。このような電場が生体内で組織に印加されると、組織中の細胞が、細胞の壁に細孔を開ける膜貫通電位を受ける。従って、エレクトロポレーション（電気穿孔）という用語が使われる。エレクトロポレーションは、可逆的（すなわち、一時的に開けられた細孔が再び閉じる）又は不可逆的（すなわち、細孔が開いたままである）であり得る。例えば、遺伝子治療の分野では、可逆的エレクトロポレーション（すなわち、孔を一時的に開けること）は、高分子量治療用ベクタを細胞にトランスフェクトするために使用される。他の治療用途では、適切に構成されたパルス列のみを使い、例えば、不可逆的エレクトロポレーション（ＩＲＥ）を引き起こすことによって、細胞破壊を引き起こすことがある。

本開示は、例えば、心臓不整脈に罹患している患者の標的組織に、二相性パルス波形のＩＲＥエネルギを送達するシステム及び方法を対象とする。

本開示はさらに、カテーテルシャフトと、カテーテルシャフトの遠位端においてカテーテルシャフトに結合された少なくとも一つの電極と、信号発生器とを含むエレクトロポレーションシステムを対象とする。信号発生器は、少なくとも一つの電極と通信するように結合される。信号発生器は、少なくとも一つの電極に二相性パルスを供給するように構成されており、二相性パルスは、第１の極性と、第１の初期電圧振幅と、第１のパルス幅とを有する第１の相を含む。二相性パルスは、第１の極性と反対の第２の極性と、第２の初期電圧振幅と、第２のパルス幅とを有する第２の相を含み、第１の初期電圧振幅又は第１のパルス幅の少なくとも一つは、対応する第２の初期電圧振幅又は第２のパルス幅と異なる。第２の相の前縁は、第１の相の後縁に続く相間遅延の後に起こる。

本開示はさらに、アブレーションカテーテルを通して、エレクトロポレーションエネルギを送達する方法を対象とする。本方法は、少なくとも一つの電極を標的組織に配置することを含む。本方法は、少なくとも一つの電極を信号発生器に結合することを含む。この方法は、信号発生器によって、二相性パルスを供給することを含む。二相性パルスを供給することは、第１の極性と、第１の初期電圧振幅と、第１のパルス幅とを有する第１の相を送ることを含む。二相性パルスを供給することは、第１の相の後縁に続く相間遅延のためにゼロ（０）直流電圧（ＶＤＣ）を供給することを含む。二相性パルスを供給することは、第１の極性と反対の第２の極性と、第２の初期電圧振幅と、第２のパルス幅とを有する第２の相を送ることを含み、第１の初期電圧振幅又は第１のパルス幅の少なくとも一つは、対応する第２の初期電圧振幅又は第２のパルス幅と異なる。

エレクトロポレーションエネルギを送達するための例示的なシステムの概略ブロック図である。

電極ループアセンブリの形態で示される、図１のシステムでの使用に適した例示的な電極アセンブリの側面図である。

図２の電極ループアセンブリの端面図である。

図１のシステムと共に使用するための例示的な信号発生器の概略図である。

例示的な二相性ＩＲＥパルスのプロット図である。

二相性ＩＲＥパルスの例示的なバーストのプロット図である。

複数のバーストを有する例示的な二相性ＩＲＥ波形のプロット図である。

例示的な反転二相性ＩＲＥパルスのプロット図である。

二相性ＩＲＥパルスの別の例のプロット図である。

アブレーションカテーテルを通してエレクトロポレーションエネルギを送達する例示的な方法のフロー図である。

図面のいくつかの図において、対応する参照符号は対応する部を示す。
図面は、必ずしも縮尺通りではない。

本明細書に開示されるシステム及び方法は、人体の組織に応用するためのエレクトロポレーションエネルギ、特にＩＲＥエネルギを提供する。開示されるシステム及び方法は、エレクトロポレーションシステムを制御することに関し、より具体的には、より着実で、より良い患者の転帰をもたらすために、ＩＲＥエネルギを標的組織に（例えば、約４００Ｖ／ｃｍを心臓組織に）送達するための信号発生器に関する。例えば、信号発生器の開示される実施形態は、二つの相の間で異なる特定のパラメータを有する二相性エレクトロポレーション波形又は信号を生成し、特定のパラメータは、例えば、電圧振幅又はパルス幅を含む。例えば、一実施形態では、パルス幅は実質的に等しくてよいが、電圧振幅は異なる。他の実施形態では、電圧振幅は実質的に等しくてよいが、パルス幅は異なる。さらに他の実施形態では、電圧振幅及びパルス幅が異なる。一般に、各相の電圧振幅は、１キロボルト（ｋＶ）～３ｋＶの範囲内であり、各相のパルス幅は、１００ナノ秒（ｎｓ）～２００マイクロ秒（μｓ）の範囲内である。特定の実施形態では、例えば、パルス幅は５μｓ～１０μｓの範囲内である。

信号発生器の開示される実施形態は、各相間に相間遅延を有しかつ各二相性パルス間にパルス間遅延を有する二相性の「複数のパルス」の「バースト」又はシリーズとして、二相性エレクトロポレーション波形又は二相性ＩＲＥ波形を生成する。相間遅延は一般に、他の細胞を刺激することを回避するために、標的組織において電流を逆転させるほど短く、例えば、１００ｎｓ～１００μｓの範囲内である。特定の実施形態では、相間遅延は、２０μｓ～２５μｓの範囲内である。各パルス間のパルス間遅延は一般に、９μｓ～５０ミリ秒（ｍｓ）の範囲内である。特定の実施形態では、パルス間遅延は、２０μｓ～５０μｓの範囲内である。各バーストは、例えば、１～３０個の二相性パルスを含んでよい。

二相性パルスの複数のバーストは、各バースト間にバースト間遅延を伴って生成される。バースト間遅延は一般に、２７０μｓ～１０秒（ｓ）の範囲内である。二相性ＩＲＥ波形又は信号は、例えば、二相性パルスの１～３０個のバーストを含んでよい。電圧振幅及びパルス幅に加えて、各二相性パルスは、その傾斜、又は患者負荷を通して放電される帯電容量性負荷によって部分的に特徴付けられる。電流が組織を通って伝わるにつれて、患者負荷が減衰するので、エレクトロポレーションシステムに理想的な範囲、例えば、約２５オーム～１５０オームの範囲の有効な患者負荷を維持するために、患者負荷は、経時的に放電される帯電容量性負荷によって補われる。傾斜は、パルス幅にわたって終了電圧振幅まで減衰する、二相性パルスの所与の相の初期電圧振幅として示される。特定の実施形態では、第２の相の初期電圧振幅は、第１の相の終了電圧振幅に実質的に等しい。

さらに、二相性波形は、アノード電極とカソード電極を機能的に反転させることによって、反転又は非反転として生成されてよい。言い換えれば、二相性パルスは、正極性に次いで負極性であってもよいし、又は負極性に次いで正極性であってもよい。

開示されるシステム及び方法の実施形態は、患者内での望ましくない骨格筋の興奮及びガスの生成、並びにＩＲＥ療法の対象標的ではない周囲組織へのＩＲＥエネルギの意図されない印加を低減又は最小限に抑えるために、二相性ＩＲＥ波形を生成する。しかしながら、本明細書に記載される本開示の特徴及び方法は、本明細書の開示に基づいて当業者によって理解されるように、さまざまな電場ベースのアブレーションシステムに組み込まれ得ることが意図される。

開示されるシステム及び方法は一般に、エレクトロポレーションシステムなどの電場ベースのアブレーションシステムにおいて実施される。図１は、エレクトロポレーション療法のため、及び、例えばマッピングや他のアブレーション療法などの他の電気生理学的研究のためのシステム１０の例示的な実施形態を示す。システム１０などの特定の実施形態は、例えばカテーテル１４の遠位端に配置された電極アセンブリ１２を含む。本明細書において、「近位」は、カテーテル１４の臨床医に近い端部に向かう方向を指し、「遠位」は、臨床医から離れる方向及び（一般に）患者の体内を指す。代替の実施形態では、システム１０は、それぞれの遠位端に一つ又は複数の電極を有する複数の針（図４に示される）を含んでよい。電極アセンブリ１２は、一つ又は複数の個別の電気的に絶縁された電極要素を含む。いくつかの実施形態では、本明細書ではカテーテル電極とも呼ばれる各電極要素は、任意の他の電極要素と選択的に対にされるか又は組み合わせられて、双極又は多極電極として機能できるように、個々に配線される。

システム１０は、組織を破壊する不可逆的エレクトロポレーション（ＩＲＥ）に使用されてよい。特に、システム１０は、エレクトロポレーション誘発一次壊死療法（ｅｌｅｃｔｒｏｐｏｒａｔｉｏｎ－ｉｎｄｕｃｅｄ ｐｒｉｍａｒｙ ｎｅｃｒｏｓｉｓ ｔｈｅｒａｐｙ）に使用されてもよく、これは、原形質膜（細胞の壁）の完全性の不可逆的喪失を直接引き起こして、膜の破壊及び細胞壊死をもたらすように電流を送達することの効果を指す。この細胞死のメカニズムは、細胞の外壁の破壊が細胞の内部に有害な影響を引き起こすことを意味する「アウトサイドイン（ｏｕｔｓｉｄｅ－ｉｎ）」プロセスと見なすことができる。通常、典型的な原形質膜エレクトロポレーションの場合、標的細胞において不可逆的エレクトロポレーションを引き起こすのに十分強い電場を送達することが可能な密集した電極間に、短持続時間直流（ＤＣ）パルスの形態のパルス電場として電流が送達される。本明細書でより詳細に説明するように、システム１０は、少なくともいくつかの従来のエレクトロポレーションシステムと比較して、比較的高い電圧及び低いパルス持続時間を有する二相性ＩＲＥ波形又は信号を送達するように構成されている。さらに、二相性ＩＲＥ波形は、電圧振幅若しくはパルス幅、又はその両方が異なり得る相を特徴とする。システム１０によって生成され、カテーテル電極に印加される波形によって、ＩＲＥ治療中、容易に骨格筋刺激を低減する及び／又は防止することができる。

多電極フープカテーテルを使った不可逆的エレクトロポレーションは、静脈あたりわずか１回のショックで肺静脈隔離を可能にすることができ、静脈の周りに高周波（ＲＦ）アブレーション先端を順次配置することと比較して、処置時間をはるかに短縮できる。エレクトロポレーションでの細胞破壊のメカニズムは、主に加熱効果によるものではなく、高電圧電場の印加による細胞膜破壊によるものであることを理解されたい。従って、エレクトロポレーションは、ＲＦエネルギを使用するときに起こり得る熱影響を回避することができる。従って、この「低温」又は「非熱」療法は、望ましい特性を有する。

カテーテル電極アセンブリ１２は、上述部で簡単に概説し、以下でより詳細に説明するように使用されるように構成された複数のカテーテル電極を含む。電極アセンブリ１２は、ＩＲＥに使用されるカテーテル１４の一部として組み込まれており、例えば、不整脈を特定し治療するために電気生理学的研究を行うための感知、マッピング、及び診断のために使用されてもよい。システム１０は、患者１７の体内の組織１６に変調電場を導入する。例示の実施形態では、組織１６は、心臓又は心臓組織を含む。しかしながら、様々な他の身体組織をマッピング、診断、又は治療するために、実施形態が使用され得ることを理解されたい。血液量及び動く心臓壁表面は、カテーテル１４によって、より具体的には電極アセンブリ１２の電極によって検出可能なように、電場を変化させる。心腔内の電極は、印加された電場の変化を監視し、結果として生じる電気信号は、例えば医師への表示のための、心臓壁の位置の動的表現の生成を可能にする。電極アセンブリ１２上の電極はまた、心臓自体によって生成される電気信号を検出する。そして、検出された電気信号は、例えば心電図として、表示されてよい。心臓又は心臓組織をマッピングする際に、システム１０はまた、心腔内の治療カテーテルを位置特定する及びナビゲートするために使用されてもよい。そのような実施形態では、治療カテーテル上の電極は、電極アセンブリ１２上の電極によって検出可能な電場を導入し、治療カテーテル上の電極は、カテーテル１４及び電極アセンブリ１２に組み込まれてもよいし、独立していてもよい。検出された電気信号は、心臓内の治療カテーテルの位置特定を可能にする。

システム１０は、標的組織１６に損傷を形成するためのエレクトロポレーション治療を可能にする。システム１０は、電極アセンブリ１２上の密集した電極間において、短持続時間直流（ＤＣ）パルスの形態の二相性パルス電場の形態の電流を利用する。これらの二相性ＤＣパルスのパルス幅は、一般に、１００ｎｓ～数百マイクロ秒のオーダーであり、二相性ＤＣパルスは、数マイクロ秒～数十ミリ秒のオーダーのパルス間遅延を伴って繰り返され、パルス列又はバーストを形成してよい。そのようなバーストも、数百マイクロ秒～数秒のオーダーのバースト間遅延を伴って繰り返されてよい。強い電場が生体内で組織に印加されると、組織中の細胞が、細胞の壁に細孔を開ける膜貫通電位を受ける。従って、「エレクトロポレーション（電気穿孔）」という用語が使われる。アブレーションのための通電方策がＤＣ波形を含むものとして説明されているが、実施形態は、本発明の趣旨及び範囲内にとどまりながら、ＡＣ又はＤＣパルスの変形形態又は組合せを使用してよい。例えば、指数関数的に減衰するパルス、指数関数的に増加するパルス、及びこれらの組み合わせを使用してよい。さらに、本明細書では、システム１０の特定の実施形態がＩＲＥ療法に関して説明されるが、システム１０は、他の形態の電場ベースのアブレーション療法のために、追加的に又は代替的に、使用されてよいことを理解されたい。

システム１０は、例えば信号発生器２６によって電極アセンブリ１２を通って患者の身体１７内に送られるＩＲＥ信号のための、接地経路を提供する接地パッド１８をさらに含む。図１はさらに、心電図（ＥＣＧ）モニタ２８などの電気生理学（ＥＰ）モニタ、又は内部身体構造の可視化、マッピング、及びナビゲーションのための可視化、ナビゲーション、及び／又はマッピングシステム３０などの、システム１０に含まれる様々なサブシステムの身体接続を表すリターン電極２０及び２１を示す。

図示の実施形態では、接地パッド１８は、皮膚パッチ電極である。同様に、リターン電極２０及び２１も、皮膚パッチ電極であってよい。接地パッド１８並びにリターン電極２０及び２１は、皮膚に取り付けるように構成された一つ又は複数の接点を含んでよい。例えば、特定の実施形態では、本明細書に記載のシステム及び方法は、二重接点接地パッド、又は二つ以上の接地接点を有する接地パッドを使って動作してよい。特定の実施形態では、接地パッド１８ならびにリターン電極２０及び２１は、例えば一つ又は複数のカテーテル電極を含む、リターン電極又は接地経路としての使用に適した任意の他のタイプの電極であってよい。カテーテル電極であるリターン電極は、電極アセンブリ１２の一部又は別体のカテーテル（図示せず）の一部であってよい。いくつかの実施形態では、例えば、システム１０は、複数の電極対を含む双極カテーテル電極アセンブリを含み、各電極対は、一方の電極がリターン電極として機能する二つの電極を含む。

システム１０は、コンピュータシステム３２（電子制御ユニット５０及びデータストレージ、つまりメモリ５２を含む）をさらに含んでもよく、コンピュータシステム３２は、特定の実施形態において、可視化、ナビゲーション、及び／又はマッピングシステム３０と一体化されてよい。コンピュータシステム３２は、他のコンポーネントの中でも特に、様々なユーザ入力／出力機構３４ａ及びディスプレイ３４ｂなどの従来のインターフェースコンポーネントをさらに含んでよい。

システム１０は、電極アセンブリ１２のどの電極が組織１６との接触を示す特性（例えば、インピーダンス、位相角、リアクタンスなどの電気特性）を有するかを特定する、信号発生器２６又はコンピュータシステム３２と一体化された適切な検出器及び組織感知回路を含んでよい。そして、信号発生器２６又はコンピュータシステム３２は、組織１６と接触していると特定された電極に基づいて、カテーテルアセンブリ１２のどの電極又は電極対に通電するかを選択してよい。組織と接触している電極を特定するために適したコンポーネント及び方法は、例えば、米国特許第９，２８９，６０６号に記載されており、その開示は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

図１に示される実施形態では、カテーテル１４は、ケーブルコネクタ４０又はインターフェースと、ハンドル４２と、近位端４６及び遠位端４８を有するシャフト４４とを含む。カテーテル１４はまた、温度センサ、追加の電極、及び対応する導体又はリード線などの、図示されていない他の従来のコンポーネントを含んでよい。コネクタ４０は、信号発生器２６から延びるケーブル５６のための機械的及び電気的接続を提供する。コネクタ４０は、当技術分野で知られている従来のコンポーネントを含んでもよく、図示のように、カテーテル１４の近位端に配置される。

ハンドル４２は、臨床医がカテーテル１４を保持するための場所を提供し、身体１７内でシャフト４４を操縦又は導くための手段をさらに提供してよい。例えば、ハンドル４２は、カテーテル１４を通ってシャフト４４の遠位端４８まで延在するガイドワイヤの長さを変更するための手段、又はシャフト４４を操縦するための手段を含んでよい。さらに、いくつかの実施形態では、ハンドル４２は、カテーテルの一部分の形状、サイズ、又は向きを変化させるように構成されてよい。ハンドル４２も当技術分野において従来のものであり、ハンドル４２の構造は様々であり得ることが理解されるであろう。代替の例示的な実施形態では、カテーテル１４が、ロボット駆動又はロボット制御されてよい。従って、臨床医がハンドルを操作して、カテーテル１４（及び特にカテーテル１４のシャフト４４）を前進／後退させる及び／若しくは操縦する又は導くのではなく、ロボットを使ってカテーテル１４を操作する。シャフト４４は、身体１７内で動くように構成された細長い管状の可撓性部材である。シャフト４４は、電極アセンブリ１２を支持するとともに、関連する導体、及び場合によっては、信号処理又は調整のために使用される追加の電子部品を含むように構成される。シャフト４４はまた、流体（灌流液及び体液を含む）、薬剤、及び／又は外科用ツール若しくは器具の移送、送達、及び／又は除去を可能にしてよい。シャフト４４は、ポリウレタンなどの従来の材料から作製されてもよく、電気導電体、流体、又は外科用ツールを収容及び／又は移送するように構成された一つ又は複数の管腔を画定する。シャフト４４は、従来の導入器を介して、身体１７内の血管又は他の構造に導入されてよい。そして、シャフト４４は、ガイドワイヤ又は当技術分野で知られている他の手段を使用するなどして、組織１６の部位などの所望の位置まで、身体１７を通って前進、後退され、及び／又は操縦若しくは導かれてよい。

いくつかの実施形態では、カテーテル１４は、らせんカテーテル又はループカテーテルと呼ばれることもある、シャフト４４の遠位端にある一つ又は複数のフープに分布したカテーテル電極を有するフープカテーテル（例えば、図２及び図３に示される）である。フープの直径（本明細書では「ループ」と呼ばれることもある）は、可変であってよい。いくつかの実施形態では、フープカテーテル直径は、最小直径と最大直径との間で約１０ミリメートル（ｍｍ）可変である。いくつかの実施形態における最小直径は、カテーテル１４の製造時に、約１３ｍｍ～約２０ｍｍの間で選択されてよい。１０ｍｍの可変範囲の場合、そのようなカテーテルは、２３ｍｍ～３０ｍｍの間の最大直径を有する。他の実施形態では、フープ直径は、約１５ｍｍ～約２８ｍｍの間、約１３ｍｍ～約２３ｍｍの間、又は約１７ｍｍ～約２７ｍｍの間で可変である。あるいは、カテーテルは、固定直径のフープカテーテルであってもよく、又は異なる直径間で可変であってよい。いくつかの実施形態では、カテーテル１４は、１４個のカテーテル電極（例えば、７対のカテーテル電極としてグループ化される）を有する。他の実施形態では、カテーテル１４は、１０個のカテーテル電極、２０個のカテーテル電極、又は、例えば、感知、マッピング、診断、又はアブレーションを実行するための任意の他の適切な数の電極を含む。いくつかの実施形態では、カテーテル電極は、リング電極である。あるいは、カテーテル電極は、片面電極又は可撓性材料上に印刷された電極など、任意の他の適切なタイプの電極であってよい。様々な実施形態では、カテーテル電極は、１．０ｍｍ、２．０ｍｍ、２．５ｍｍの長さ、及び／又は感知、マッピング、診断、若しくはアブレーションのための任意の他の適切な長さを有する。

図２及び図３は、電極フープアセンブリ又は電極ループアセンブリ２００の形態で図示される、システム１０での使用に適した例示的な電極アセンブリ１２を示す。図２は、カテーテルシャフト３００の遠位端３０２に結合された可変直径ループ２０２を有する電極ループアセンブリ２００の側面図である。図３は、電極ループアセンブリ２００の可変直径ループ２０２の端面図である。図２及び図３に示すように、電極ループアセンブリ２００は、近位端２０４から遠位端２０６まで延在し、ループ形状に形成された外側スリーブ２０８と、外側スリーブ２０８に取り付けられた複数のカテーテル電極２１０とを含む。電極ループアセンブリ２００の近位端２０４は、適切なカプラ２１２を介してカテーテルシャフト３００に結合される。電極２１０は、例えば、心臓感知、マッピング、診断、又はアブレーション（例えば、ＩＲＥ）を含むがこれらに限定されない、様々な診断及び治療目的のために使用されてよい。例えば、電極ループアセンブリ２００は、単極ベースのエレクトロポレーション療法に使用するための単極電極アセンブリとして構成されてよい。そのような実施形態では、接地パッド１８がリターン電極として機能してよい。

他の実施形態では、電極ループアセンブリ２００が双極電極アセンブリとして構成されてよい。より具体的には、電極２１０が、電極対（例えば、カソード－アノード電極対）として構成され、（例えば、カテーテルシャフト４４を通って延在する適切な電線又は他の適切な電気導電体を介して）信号発生器２６に電気的に結合されてよく、これにより、隣接する電極２１０が反対の極性で通電されて、隣接する電極２１０の間に電位及び対応する電場が生成される。他の実施形態では、例えば、隣接電極、非隣接電極、及びシステム１０が本明細書に記載のように機能することを可能にする任意の他の組み合わせを含むがこれらに限定されない、電極２１０の任意の組み合わせが、電極対（例えば、カソード－アノード電極対）として構成されてよい。上述のように、例えば、信号発生器２６及び／又はコンピュータシステム３２は、電極２１０と組織１６との間の接触に基づいて、電極対を形成するために、電極ループアセンブリ２００の特定の電極２１０を選択的に通電してよい。

図示の実施形態では、可変直径ループ２０２は、可変直径ループ２０２の円周に沿って均等に離間した１４個のカテーテル電極２１０を含む。他の実施形態では、可変直径ループ２０２は、任意の適切な材料で作製された任意の適切な数のカテーテル電極２１０を含んでよい。各カテーテル電極２１０は、絶縁間隙２１６によって、他のカテーテル電極から互いに分離されている。例示の実施形態では、各カテーテル電極２１０は、同じ長さ２１８（図３に示す）を有し、各絶縁間隙２１６は、他の各間隙２１６と同じ長さ２２０を有する。例示の実施形態では、長さ２１８及び長さ２２０は両方とも、約２．５ｍｍである。他の実施形態では、長さ２１８と長さ２２０とは、互いに異なってよい。さらに、いくつかの実施形態では、カテーテル電極２１０は、すべてが同じ長さ２１８を有さなくてもよく、及び／又は、絶縁間隙２１６は、すべてが同じ長さ２２０を有さなくてもよい。いくつかの実施形態では、カテーテル電極２１０は、可変直径ループ２０２の円周に沿って均等に離間していない。

電極アセンブリ１２は、本明細書に図示及び説明される特定の構造に限定されず、システム１０を本明細書に説明されるように機能させることができる任意の他の適切な電極アセンブリ及び任意の他の適切な構造を有してよいことを理解されたい。一例として、電極アセンブリ１２は、米国特許第１０，１３６，８２９号、米国特許第１０，７５０，９７５号、米国特許出願公開第２０１９／０２０１６８８号、米国特許出願第１７／２４７，１９８号、米国仮特許出願第６３／１９２，７２３号、国際特許出願公開第ＷＯ２０１８／２０８７９５号、国際特許出願公開第ＷＯ２０２０／２５１８５７号、及び国際特許出願公開第ＷＯ２０２０／２２７０８６号に記載の電極アセンブリと同じ又は類似の構造を有してもよく、これらの開示は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

再び図１を参照すると、可視化、ナビゲーション、及び／又はマッピングシステム３０は、Ａｂｂｏｔｔ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ社のＥｎＳｉｔｅ（商標）Ｖｅｌｏｃｉｔｙ（商標）又はＥｎＳｉｔｅ Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ（商標）心臓マッピング及び可視化システムなどの電場ベース又は磁気ベースのシステムを含む、市販のシステムを含んでよい。可視化、ナビゲーション、及び／又はマッピングシステム３０は、例えば、Ａｂｂｏｔｔ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ社からのＥｎＳｉｔｅ（商標）Ｖｅｌｏｃｉｔｙ（商標）又はＥｎＳｉｔｅ Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ（商標）システムと同様に市販されているＮＡＶＸ（商標）システムなどのインピーダンスベースの位置特定機能、並びに全開示が参照により本明細書に組み込まれる「Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ Ｃａｔｈｅｔｅｒ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｌｏｃａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｍａｐｐｉｎｇ ｉｎ ｔｈｅ Ｈｅａｒｔ」と題する米国特許第７，２６３，３９７号を参照して一般に示されるようなインピーダンスベースの位置特定機能をさらに含んでよい。可視化、ナビゲーション、及び／又はマッピングシステム３０は、例えば、一体化されたインピーダンス及び磁気追跡を含む、Ａｂｂｏｔｔ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ社からのＥｎＳｉｔｅ（商標）Ｘ心臓マッピングシステムなどの、ハイブリッドマッピング及びナビゲーションシステムを含んでよい。他の例示的な実施形態では、可視化、ナビゲーション、及び／又はマッピングシステム３０は、例えば、Ｂｉｏｓｅｎｓｅ Ｗｅｂｓｔｅｒ社から入手可能なＣＡＲＴＯシステム（現在では、インピーダンス駆動電極及び磁気駆動電極を有するハイブリッドの形態である）又はＭｅｄｉＧｕｉｄｅ Ｌｔｄ.からのｇＭＰＳシステムなどの磁場ベースのシステムを含むがこれらに限定されない、他のタイプのシステムを含んでよい。電場ベースのシステムと磁場ベースのシステムとの組合せによれば、カテーテルは、インピーダンスベースの電極と、一つ又は複数の磁場感知コイルとの両方を含むことができる。一般的に利用可能な蛍光透視法、コンピュータ断層撮影法（ＣＴ）、及び磁気共鳴画像法（ＭＲＩ）に基づくシステムも使用することができる。

システム１０は、可変インピーダンス２７を含んでよい。可変インピーダンスは、信号発生器２６又は可視化、ナビゲーション、及び／又はマッピングシステム３０の出力の振幅、持続時間、パルス形状などの一つ又は複数の特性を変更するために使用されてよい。別個のコンポーネントとして説明されているが、可変インピーダンス２７は、カテーテル１４、若しくは信号発生器２６、並びに可視化、ナビゲーション、及び／又はマッピングシステム３０と一体化されてよい。可変インピーダンス２７は、直列接続、並列接続、又は直列及び／又は並列の組合せで接続された抵抗器、キャパシタ、又はインダクタ（図示せず）などの、一つ又は複数のインピーダンス要素を含む。図示の実施形態では、可変インピーダンスはカテーテル１４と直列に接続される。あるいは、可変インピーダンス２７のインピーダンス要素は、カテーテル１４と並列に接続されてもよいし、又はカテーテル１４と直列及び並列の組み合わせで接続されてもよい。さらに、他の実施形態では、可変インピーダンスのインピーダンス要素は、接地パッド１８と直列及び／又は並列に接続される。いくつかの実施形態は、二つ以上の可変インピーダンスを含み、その各々は、一つ又は複数のインピーダンス要素を含んでよい。そのような実施形態では、各可変インピーダンスは、異なるカテーテル電極又はカテーテル電極のグループに接続されてもよく、各カテーテル電極又はカテーテルのグループを通るインピーダンスを別々に変化させることができる。他の実施形態では、システム１０のインピーダンスを変化させなくてもよく、可変インピーダンスを省略してよい。

信号発生器２６によって生成される二相性波形の比較的高い電圧及び短いパルス持続時間によって、信号発生器２６、信号発生器２６のコンポーネント、カテーテル１４、又は患者の組織１６に著しい電磁妨害（ＥＭＩ）又はノイズが導入されてしまい、システム１０の動作に悪影響を及ぼす可能性がある。従って、本開示の実施形態は、高振幅で短持続時間のパルスを生成するために、ノイズ源を低減し、信号発生器２６内の高周波高電圧スイッチングの影響を緩和するための特定の特徴を含む。

例えば、図４は、例示的な信号発生器２６の概略図である。信号発生器２６は、トリガ信号４０４に応じて、一つ又は複数の二相性パルスの生成を制御する、マイクロコントローラ４０２又は他のプログラム可能な処理装置を含む。トリガ信号４０４は、信号発生器２６の内部で生成されてもよいし、又は別のシステムによって外部で生成されてもよい。特定の実施形態では、トリガ信号は、例えば、ユーザによって操作されるスイッチ又はボタンによるスイッチング回路の少なくとも瞬間的な閉鎖の結果として、マイクロコントローラ４０２に供給される離散論理レベルＤＣ信号である。トリガ信号４０４に応じて、マイクロコントローラ４０２は、例えば、単一のパルス、パルスのバースト、又は複数のバーストを開始する。

マイクロコントローラ４０２は、単一の二相性パルスを生成する際に、複数の半導体スイッチを制御する目的で、第１のパルス制御信号４０６及び第２のパルス制御信号４０８を生成する。第１のパルス制御信号４０６及び第２のパルス制御信号４０８は、マイクロコントローラ４０２によって生成される論理レベルＤＣ信号である。半導体スイッチは、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）などの、高電圧スタンドオフ、高電流伝導が可能であり、高周波数で動作可能な任意の適切なパワー半導体であってよい。図４の実施形態では、半導体スイッチは、例えば電極アセンブリ１２及び接地パッド１８などのリターン電極を用いて、二相性パルスを送達する第１の導体４２２又は第２の導体４２４などの一つ又は複数の導体への正の高圧直流（＋ＨＶＤＣ）供給部４１８及び負の高圧直流（－ＨＶＤＣ）供給部４２０の適用を調整するために、ブリッジ構成で接続されたＩＧＢＴ４１０、４１２、４１４、４１６として実現されている。マイクロコントローラ４０２は、二相性パルスのバーストを生成する際に、ある周波数（例えば、約２０ヘルツ～約１１０ＫＨｚの範囲内）で通信するようにＩＧＢＴ４１０、４１２、４１４、４１６を制御し、一連の二相性パルスを生成する。特定の実施形態では、二相性パルスは、一つの導体を介して一つ又は複数の単極電極に送達されてよい。例えば、第１の導体４２２を介して二相性パルスが送達される一方で、第２の導体４２４は、接地パッド１８などのリターン電極又は接地パッド１８以外のリターン電極に接続され、第１の導体４２２によって送達される電流のためのリターンパスとして働く。あるいは、二相性パルスは、第１の導体４２２及び第２の導体４２４を介して、一対又は複数対の双極電極に送達されてよい。

光アイソレータ４２６によって、マイクロコントローラ４０２は、ＩＧＢＴ４１０、４１２、４１４、４１６と通信可能に結合され、電気的に絶縁される。オプトカプラとも呼ばれる光アイソレータ４２６は、例えば、ＩＧＢＴ４１０、４１２、４１４、４１６の高周波スイッチングによって生じるノイズがマイクロコントローラ４０２に到達するのを防止する。光アイソレータ４２６は、第１のパルス制御信号４０６及び第２のパルス制御信号４０８を、マイクロコントローラ４０２から論理回路４２８へと中継し、論理回路４２８は、この二つの論理レベルＤＣ信号を４つのゲート駆動信号４３０、４３２、４３４、４３６に変換する。論理回路４２８は、第１のパルス制御信号４０６及び第２のパルス制御信号４０８からゲート駆動信号４３０、４３２、４３４、４３６の各々を導出し、例えば、二相性パルスの＋ＨＶＤＣ相から－ＨＶＤＣ相への移行中に、ゲート駆動信号４３０、４３２、４３４、４３６が、極性が逆のＨＶＤＣ供給部同士（＋ＨＶＤＣ供給部４１８及び－ＨＶＤＣ供給部４２０）を瞬間的に接続させない又は短絡させないことを保証する。例えば、特定の実施形態では、論理回路４２８は、ゲート駆動信号４３０及び４３２の反転としてゲート駆動信号４３４及び４３６を導出する。

一般に、少なくともいくつかの実施形態では、マイクロコントローラ４０２は、ＩＧＢＴ４１０、４１２、４１４、４１６のゲートを駆動するのに十分な電流を供給しない。パワー半導体スイッチのためのゲート電流は、通常、高電圧及び高電流容量で上昇する。従って、信号発生器２６は、ＩＧＢＴ４１０、４１２、４１４、４１６をそれぞれ動作させるためのゲートドライバ４３８、４４０、４４２、４４４を含む。ゲートドライバ４３８、４４０、４４２、４４４はさらに、信号発生器２６の高電圧高電流部分からマイクロコントローラ４０２及びデジタル回路の他の特徴を隔離する。ゲートドライバ４３８、４４０、４４２、４４４は、ゲート駆動信号４３０、４３２、４３４、４３６に従って、ＩＧＢＴ４１０、４１２、４１４、４１６の通信を制御する。ゲートドライバ４３８、４４０、４４２、４４４は、ゲート駆動インピーダンス４４６、４４８、４５０、４５２を介して、ＩＧＢＴ４１０、４１２、４１４、４１６のゲートを駆動する。ゲート駆動インピーダンス４４６、４４８、４５０、４５２は、ＩＧＢＴ４１０、４１２、４１４、４１６を介して十分な電流上昇を生じさせるため及びＩＧＢＴ４１０、４１２、４１４、４１６による振動応答を回避するための両方のために選択される。特定の実施形態では、ゲート駆動インピーダンス４４６、４４８、４５０、４５２は、６～８オームの範囲の抵抗器である。少なくともいくつかの実施形態では、ゲート駆動インピーダンス４４６、４４８、４５０、４５２は、６．８オームの抵抗器である。

信号発生器２６は、特定の実施形態では、マイクロコントローラ４０２、光アイソレータ４２６、論理回路４２８、ゲートドライバ４３８、４４０、４４２、４４４、及びＩＧＢＴ４１０、４１２、４１４、４１６が配置され得る一つ又は複数のプリント回路基板（ＰＣＢ）上で実装されてよい。ＰＣＢ上の少なくともいくつかのトレースは、高周波数でスイッチングされる高電圧ＤＣを伝導する。例えば、＋ＨＶＤＣ供給部４１８をＩＧＢＴ４１０、４１２、４１４、４１６に接続するトレース、並びに、ＩＧＢＴ４１０、４１２、４１４、４１６から第１の導体４２２及び第２の導体４２４の端子４５６及び４５８へ電流を供給するトレースは、それぞれ、ＩＧＢＴ４１０、４１２、４１４、４１６の高周波スイッチングによって生成されたパルスを伝えるので、信号発生器２６へノイズを導入しやすい。特定の実施形態では、そのようなトレースは、これらのトレースの周期的な高ｄｉ／ｄｔ状態から生じるノイズの導入を低減するために、十分に幅広で、可能な限り短いとよい。特定の実施形態では、これらのトレースは、少なくとも０．１２インチ幅であるとよい。同様に、少なくともいくつかのトレースは、ＩＧＢＴ４１０、４１２、４１４、４１６のゲートを駆動する目的で、かなりの量の高周波スイッチングされた電流を伝導する。
例えば、ゲートドライバ４３８、４４０、４４２、４４４と対応するＩＧＢＴ４１０、４１２、４１４、４１６との間に延在するトレースのそれぞれも、これらのトレースの高いｄｉ／ｄｔ状況から生じるノイズを導入しやすい。従って、これらのトレースも、ノイズの導入を低減するために、十分に幅広で、可能な限り短いとよい。特定の実施形態では、例えば、ゲートドライバ４３８、４４０、４４２、４４４と対応するＩＧＢＴ４１０、４１２、４１４、４１６との間のトレースは、少なくとも０．０６インチ幅であるとよい。

特定の実施形態では、信号発生器２６は、ゲートドライバ４３８、４４０、４４２、４４４の各々とＩＧＢＴ４１０、４１２、４１４、４１６との間に追加のコンポーネントを含む。例えば、特定の実施形態では、一つ又は複数のキャパシタが、半導体スイッチのゲートと並列に結合されて、そのゲートを駆動するための電流供給部として機能する。ある実施形態では、一つ又は複数のダイオードが、半導体スイッチのゲートと並列に結合され、例えば、過渡電圧サプレッサ又は電流遮断装置として機能する。特定の実施形態では、一つ又は複数のＥＭＩ抑制装置が、例えば、ＩＧＢＴ４１０、４１２、４１４、４１６の高周波数スイッチングから生じるノイズを緩和するために、ゲート駆動枝に結合される。

特定の実施形態では、信号発生器２６は、高電圧ＤＣ出力と直列に接続された、すなわち、第１の導体４２２及び第２の導体４２４と直列に接続された一つ又は複数のインピーダンス整合回路（図示せず）を含む。インピーダンス整合回路は、＋ＨＶＤＣ供給部４１８、－ＨＶＤＣ供給部４２０、及びカテーテル１４の電極アセンブリ１２の間のトレース又は他の導体によって形成される高電圧ＤＣ伝送線の様々な部分において生じ得る、又は内在し得るインピーダンス不連続を軽減する。例えば、カテーテル１４が信号発生器２６に接続する所でインピーダンス不連続が存在する可能性があり、これは、最終的にシステム１０におけるノイズ及び損失として現れる信号発生器２６内の信号反射をもたらし得る。

信号発生器２６は、予め決められているか又はユーザによって選択可能であり得るエレクトロポレーション通電方策に従って、電極要素に通電するように構成されている。エレクトロポレーション誘発一次壊死療法のために、信号発生器２６は、電極アセンブリ１２を介して送達される電流であって、一つ又は複数の単極電極から伝送され、例えば、接地パッド１８又は別のパッチ電極をリターンパスとして利用する二相性ＩＲＥ波形の形態のパルス電場としての電流を、生成するように構成されてよい。代替の実施形態では、二相性ＩＲＥ波形は、密集した電極（例えば、電極アセンブリ１２の電極対）の間で伝送される。二相性ＩＲＥ波形は、（例えば、組織部位において）約０．１～１．０ｋＶ／ｃｍの電界強度を送達することができる。信号発生器２６によって生成される二相性パルスは、骨格筋及び神経（例えば、腎神経）、並びに心筋の興奮を防止するように、（例えば、位相、振幅、及びパルス持続時間を制御することによって）具体的に成形される。心筋の興奮を回避することによって、信号発生器２６によって生成される二相性パルスは、心周期又は心調律に基づいて（例えば、Ｒ波に沿って）時間調整又はゲート制御される必要がない。より具体的には、信号発生器２６によって生成される二相性パルスは、神経又は筋肉の興奮に関連する強度－持続時間曲線より下のパルス幅及び電圧振幅を有するように成形される。信号発生器２６によって生成される二相性パルスは、比較的高い強度（すなわち、電圧）及び周波数（すなわち、短いパルス持続時間）を有する。例えば、心臓組織は、細胞膜を損傷するのに４００Ｖ／ｃｍの電界強度を必要とする。いくつかの実施形態では、二相性ＩＲＥパルスを生成する際、信号発生器２６は、約０ＶＤＣ～３０００ＶＤＣの電位で＋ＨＶＤＣ供給部４１８を提供し、－ＨＶＤＣ供給部４２０は、約０ＶＤＣ～－３０００ＶＤＣの電位であってよい。あるいは、信号発生器２６は、３０００ＶＤＣより大きい、例えば、３５００ＶＤＣまで、４０００ＶＤＣまで、又は４０００ＶＤＣより大きい大きさを有する電位で、＋ＨＶＤＣ供給部４１８及び－ＨＶＤＣ供給部４２０を提供してよい。少なくともいくつかの実施形態では、信号発生器２６は、少なくとも一つの高電圧キャパシタ４５４を含み、電極アセンブリ１２のための高電圧電流源として機能する。

図５は、信号発生器２６によって生成された例示的な二相性ＩＲＥパルス５００のプロット図である。二相性ＩＲＥパルス５００は、電圧（縦軸に示される）対時間（横軸に示される）として示されている。二相性ＩＲＥパルス５００は、第１の相５０２及び第２の相５０４を含み、第１の相５０２の後縁５０８と第２の相５０４の前縁５１０との間に相間遅延５０６を有する。相間遅延５０６は、非標的組織を刺激又は損傷することを回避するために、患者の組織において電流伝導を効果的に逆転させるのに十分に短いとよい。例えば、相間遅延５０６は、１００ｎｓ～１００μｓの範囲内である。特定の実施形態では、相間遅延５０６は、より狭い２０μｓ～２５μｓの範囲内である。

第１の相５０２及び第２の相５０４は、異なる電圧振幅あるいは異なるパルス幅、又はその両方を有する。例えば、第１の相５０２は、初期電圧振幅５１２を有し、これは、キャパシタ４５４が患者負荷を通して放電するのに伴って、第１の相５０２の持続時間にわたって減衰する。第１の相５０２は、相間遅延５０６の開始時においてゼロになる前に、終了電圧振幅５１４を有する。ピーク電圧振幅、例えば、初期電圧振幅５１２は、標的組織、例えば、心房又は心室において耐久性を有するのに十分な大きさの損傷深さを形成するのに十分に大きいとよい。初期電圧振幅５１２は、１０００ＶＤＣ～３０００ＶＤＣの範囲内である。同様に、第２の相５０４の初期電圧振幅５１６は、－１０００ＶＤＣ～－３０００ＶＤＣの範囲内であり、第２の相５０４の持続時間にわたって終了電圧振幅５１８まで減衰する。特定の実施形態では、初期電圧振幅５１２と初期電圧振幅５１６とは異なり、第１の相のパルス幅５２０は、第２の相５０４のパルス幅５２２にほぼ等しい。あるいは、パルス幅５２０とパルス幅５２２とは異なってもよく、一方、初期電圧振幅５１２と初期電圧振幅５１６とは、ほぼ等しい又は異なる。

カテーテル１４は、例えば、電極アセンブリ１２の一つ又は複数の単極電極に結合された第１の導体４２２を通して、二相性ＩＲＥパルス５００を供給する。そのような実施形態では、第２の導体４２４は、二相性ＩＲＥパルス５００で送達された電流のリターンパスとして機能するパッチ電極に結合されてよい。代替的に、第１の導体４２２は、接地パッド１８を使用して地面を基準としてよい。＋ＨＶＤＣ供給部４１８と－ＨＶＤＣ供給部４２０を第１の導体４２２に交互に適用することによって、高電圧パルスの極性を交互に替えることができる。＋ＨＶＤＣ供給部４１８と－ＨＶＤＣ供給部４２０の両方を第１の導体４２２から切り離し、その電位を第２の導体４２４（又は接地パッド１８）に対して浮かせることによって、例えば相間遅延５０６中に、ゼロＶＤＣが達成される。患者の身体１７における血液／生理食塩水の導電特性を考慮すると、電極アセンブリ１２の電極と第２の導体４２４（又は接地パッド１８）との間には電位が存在しないはずであり、よって、第１の導体４２２と第２の導体４２４（又は接地パッド１８）との間にも電位が存在しないはずである。

例示的な実施形態では、二相性ＩＲＥパルス５００の第１の相５０２は、約１０００ＶＤＣ～２０００ＶＤＣの間の初期電圧振幅５１２で始まり、第２の相５０４は、大きさが終了電圧振幅５１４とほぼ等しいか若しくはそれより小さい初期電圧振幅５１６、又は約５００ＶＤＣ～約１７５０ＶＤＣの初期電圧振幅５１６で始まる。特定の実施形態では、＋ＨＶＤＣ供給部４１８は、１０００ＶＤＣ～２０００ＶＤＣの間の電位を提供し、－ＨＶＤＣ供給部４２０は、５００ＶＤＣ～１７５０ＶＤＣの間の電位を提供し、第１の導体４２２に結合された単極電極は、二相性ＩＲＥパルス５００で送達された電流のリターンパスとして接地パッド１８を利用する。例えば、＋ＨＶＤＣ供給部４１８が約２０００ＶＤＣの電位にあり、－ＨＶＤＣ供給部４２０が約－１７５０ＶＤＣの電位にある場合、ＩＧＢＴ４１０を閉じＩＧＢＴ４１４を開いて、＋ＨＶＤＣ供給部４１８を第１の導体４２２に適用することによって、二相性ＩＲＥパルス５００の第１の相５０２が生成され、例えばパルス幅５２０などの、第１の持続時間の＋２０００ＶＤＣ信号が生成される。第１の導体４２２に適用される電圧振幅は、パルス幅５２０にわたって、初期電圧振幅５１２から終了電圧振幅５１４又は約１７５０ＶＤＣまで減衰する。第１の持続時間の後、ＩＧＢＴ４１０及びＩＧＢＴ４１２が開かれて、第１の導体４２２の電位が浮かされ、これによって、相間遅延５０６の持続時間のためのゼロＶＤＣが生成される。相間遅延５０６の後、ＩＧＢＴ４１４が閉じられて、第１の導体４２２に－ＨＶＤＣ供給部４２０が適用される。このとき、第２の相５０４の初期電圧振幅５１６は、大きさが終了電圧振幅５１４にほぼ等しいか若しくはそれより小さく、例えば、約１７５０ＶＤＣである。初期電圧振幅５１６はさらに、第２の相５０４の持続時間、すなわちパルス幅５２２にわたって、終了電圧振幅５１８まで減衰する。ＩＧＢＴ４１４が開かれて、第１の導体４２２の電位がゼロＶＤＣに戻される。

一代替実施形態では、第２の導体４２４は、第１の導体４２２に結合された単極電極を介して二相性ＩＲＥパルス５００で送達された電流のリターンパスとして利用される。そのような実施形態では、二相性ＩＲＥ波形５００で送達される電位は、ＩＧＢＴ４１０及び４１４によって調整される第１の導体４２２と、ＩＧＢＴ４１２及び４１６によって調整される第２の導体４２４との間の差である。

特定の実施形態では、高電圧キャパシタ４５４は最初に、例えば約２０００ＶＤＣまで、＋ＨＶＤＣ供給部４１８によって充電されてよく、第１の相５０２及び第２の相５０４両方のための電流供給部として機能する。高電圧キャパシタ４５４は、例えばパルス幅５２０などの、第１の相５０２の持続時間にわたって、終了電圧振幅５１４まで部分的に放電されてよい。高電圧キャパシタ４５４は、高電圧キャパシタ４５４を第１の導体４２２及び地面に結合する複数のスイッチ（図示せず）を「再基準とする」又は再構成することによって達成される逆極性で、第２の相５０４の間にさらに放電されてよい。従って、第２の相５０４の初期電圧振幅５１６は、第１の相５０２の後に高電圧キャパシタ４５４に残っている電荷である第１の相５０２の終了電圧振幅５１４と大きさがほぼ等しい。特定の実施形態では、相間遅延５０６の間に、高電圧キャパシタ４５４に蓄積されたいくらのエネルギを「ブリードオフ（ｂｌｅｅｄｉｎｇ ｏｆｆ）」することによって、初期電圧振幅５１６の大きさがさらに低減されてもよく、その結果、第２の相５０４の開始時における高電圧キャパシタ４５４の電荷が小さくなる。例えば、終了電圧振幅５１４が約１７５０ＶＤＣである場合、高電圧キャパシタ４５４は、相間遅延５０６の間に、約１５００ＶＤＣまで放電されてよく、その結果、初期電圧振幅５１６が約１５００ＶＤＣとなる。

代替の実施形態では、カテーテル１４は、例えば、第１の導体４２２及び第２の導体４２４を通して電極アセンブリ１２の一対又は複数対の双極電極へ、二相性ＩＲＥパルス５００を供給する。従って、＋ＨＶＤＣ供給部４１８を第１の導体４２２と第２の導体４２４に時間的に交互に印加し、－ＨＶＤＣ供給部４２０を第２の導体４２４と第１の導体４２２に時間的に交互に印加することによって、高電圧信号の極性を切り替えることができる。同様に、第１の導体４２２と第２の導体４２４の両方を切断し、それらの電位を浮かせることによって、ゼロＶＤＣが達成される。その結果、患者の身体１７内の血液／生理食塩水の導電特性に起因して、電極アセンブリ１２の電極間に電位が存在しないはずであり、よって、第１の導体４２２と第２の導体４２４との間にも電位が存在しないはずである。

図６は、図５に示される二相性ＩＲＥパルス５００の例示的なバースト５２４のプロット図である。バースト５２４は、パルス間遅延５２６によって分離された二相性ＩＲＥパルス５００の４つのインスタンスを含む。図６は、４つの二相性ＩＲＥパルス５００を有するバースト５２４を示しているが、バースト５２４は、任意の数の二相性ＩＲＥパルス５００を含んでよい。パルス間遅延５２６は、９μｓ～５０ｍｓの範囲内である。特定の実施形態では、パルス間遅延５２６は、２０μｓ～５０μｓの範囲内である。図７は、二相性ＩＲＥパルス５００の複数のバースト５２４を有する例示的な二相性ＩＲＥ波形５２８のプロット図である。各バースト５２４は、２７０μｓ～１０ｓの範囲内のバースト間遅延５３０によって分離されている。図７は、二つのバースト５２４を有する二相性ＩＲＥ波形５２８を示しているが、二相性ＩＲＥ波形５２８は、任意の数の二相性ＩＲＥパルス５００を各々有する任意の数のバースト５２４を有してもよい。

図８は、極性が負である第１の相８０２と、極性が正である第２の相８０４とを有する例示的な反転二相性ＩＲＥパルス８００のプロット図である。第１の相８０２は、パルス幅８１０にわたって終了電圧振幅８０８まで減衰する初期電圧振幅８０６を有する。同様に、第２の相８０４は、パルス幅８１６にわたって終了電圧振幅８１４まで減衰する初期電圧振幅８１２を有する。第１の相８０２は、相間遅延８１８によって第２の相８０４から分離されている。

図９は、第１の相９０２及び第２の相９０４を有する二相性ＩＲＥパルス９００の別の例のプロット図である。二相性ＩＲＥパルス５００と同様に、第１の相９０２と第２の相９０４は、相間遅延５０６によって分離されている。第１の相９０２は、パルス幅５２０と、ピーク電圧振幅あるいは初期電圧振幅５１２と、終了電圧振幅５１４とを有する。第２の相９０４は、パルス幅５２２と、ピーク電圧振幅あるいは初期電圧振幅５１６と、終了電圧振幅５１８とを有する。特に、第１の相９０２での面積９０６は、第２の相９０４での面積９０８にほぼ等しい。面積９０６及び９０８は、第１の相９０２及び第２の相９０４の持続期間にわたって患者の組織に印加された総電荷又は送達された総エネルギに関する。例えば、図９に示されるように、パルス幅５２０はパルス幅５２２よりも持続時間が短く、その差は、第１の相９０２が第２の相９０４の電圧振幅５１６及び５１８よりも高い電圧振幅５１２及び５１４を有することによって、オフセットされる。代替実施形態では、第２の相９０４での面積９０８は、第１の相９０２での面積９０６の割合である。例えば、一実施形態では、面積９０８は、第１の相９０２での面積９０６の７５％である。別の実施形態では、面積９０８は、第１の相９０２での面積９０６の１２０％である。

図１０は、図１に示されるカテーテル１４などのアブレーションカテーテルを介してエレクトロポレーションエネルギを送達する例示的な方法１０００のフロー図である。カテーテル１４及び少なくとも一つの電極は、標的組織１６に配置される（１００２）。電極が、信号発生器２６に結合される（１００４）。信号発生器２６が、図５に示される二相性パルス５００などの二相性パルスを供給する（１００６）。二相性パルス５００を供給すること１００６は、第１の極性（例えば、正）、第１の初期電圧振幅５１２、及び第１のパルス幅５２０を有する第１の相５０２を送ること１００８を含む。次いで、信号発生器２６は、第１の相５０２の後縁５０８に続く相間遅延５０６中に、ゼロＶＤＣを供給する（１０１０）。次いで、信号発生器２６は、第１の極性とは反対の第２の極性（例えば、負）、第２の初期電圧振幅５１６、及び第２のパルス幅５２２を有する第２の相５０４を送る（１０１２）。第１の初期電圧振幅５１２又は第１のパルス幅５２０の少なくとも一方は、対応する第２の初期電圧振幅５１６又は第２のパルス幅５２２と異なる。すなわち、第１の初期電圧振幅５１２と第２の初期電圧振幅５１６とが異なる大きさを有するか、若しくは第１のパルス幅５２０と第２のパルス幅５２２とが異なるか、又はその両方である。

例示的な方法の特定のステップには番号が付けられているが、そのような番号付けは、ステップが列挙された順序で実行されなければならないことを示すものではない。従って、ステップについての説明がそのような順序を特に要求しない限り、特定のステップは、それらが提示順通りに実行される必要はない。ステップは、列挙された順序で実行されてもよいし、又は別の適切な順序で実行されてもよい。

本明細書に開示された実施形態及び実施例が、特定の実施形態を参照して説明されたが、これらの実施形態及び実施例は、本開示の原理及び適用の単なる例示であることが理解されたい。従って、特許請求の範囲によって定義される本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、例示的な実施形態及び実施例に多くの変更を行うことができ、他の構成を考案することができることを理解されたい。従って、本出願は、これらの実施形態及びそれらの均等物の変更及び変形を包含することが意図される。

いくつかの実施形態は、一つ又は複数の電子処理装置又はコンピューティング装置の使用を含む。本明細書で使用される場合、用語「マイクロコントローラ」及び関連する用語、例えば、「プロセッサ」、「コンピュータ」、「処理装置」、「コンピューティング装置」、及び「コントローラ」は、コンピュータと当技術分野で呼ばれる集積回路だけに限定されず、プロセッサ、処理装置、コントローラ、汎用中央処理ユニット（ＣＰＵ）、グラフィックス処理ユニット（ＧＰＵ）、マイクロコントローラ、マイクロコンピュータ、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）、縮小命令セットコンピュータ（ＲＩＳＣ）プロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、デジタル信号処理（ＤＳＰ）装置、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、及び本明細書で説明する機能を実行することが可能な他のプログラム可能な回路又は処理装置を広く指し、これらの用語は、本明細書では互換的に使用され得る。これらの処理装置は一般に、プログラミング若しくはプログラムされることによって、又は実行のための命令のロード若しくは他のプロビジョニングによって、機能を実行するように「構成」される。上記の例は、プロセッサ、処理装置、及び関連する用語の定義又は意味を何等かの方法で限定することを意図するものではない。

本明細書で説明する実施形態では、メモリは、フラッシュメモリ、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブル読取り専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能プログラム可能な読取り専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、及び不揮発性ＲＡＭ(ＮＶＲＡＭ)などの非一時的コンピュータ可読媒体を含んでよいが、これらに限定されない。本明細書で使用するとき、用語「非一時的コンピュータ可読媒体」は、揮発性及び不揮発性媒体を限定することなく含む非一時的コンピュータ記憶デバイスと、ファームウェア物理的及び仮想記憶装置、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ、及びネットワーク又はインターネットなどの任意の他のデジタルソースなどの取り外し可能及び非取り外し可能媒体と、、まだ開発されていないデジタル手段とを限定することなく含む、任意の有形のコンピュータ可読媒体を表すことが意図され、唯一の例外は一時的な伝搬信号である。あるいは、フロッピーディスク、コンパクトディスク－読取専用メモリ（ＣＤ－ＲＯＭ）、光磁気ディスク（ＭＯＤ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、又はコンピュータ可読命令、データ構造、プログラムモジュール及びサブモジュール、又は他のデータなどの、情報の短期及び長期記憶のための任意の方法又は技術において実装される任意の他のコンピュータベースの装置も使用されてよい。従って、本明細書で説明する方法は、非一時的コンピュータ可読媒体中に具現化される、実行可能な命令、例えば、「ソフトウェア」及び「ファームウェア」としてエンコードされ得る。さらに、本明細書で使用される場合、「ソフトウェア」及び「ファームウェア」という用語は、交換可能であり、パーソナルコンピュータ、ワークステーション、クライアント、及びサーバによる実行のために、メモリに記憶された任意のコンピュータプログラムを含む。そのような命令は、プロセッサによって実行されると、プロセッサに、本明細書で説明した方法の少なくとも一部を実行させる。

本明細書は、最良の形態を含む本発明を開示するために、また、任意の装置又はシステムを作製及び使用すること、並びに任意の組み込まれた方法を実施することを含む、当業者が本開示を実施することを可能にするために、実施例を使用する。本開示の特許可能な範囲は、特許請求の範囲によって定義され、当業者に想起される他の例を含んでもよい。上述の他の例は、特許請求の範囲に記載のものと相違ない構成要素を有する場合、又は特許請求の範囲に記載のものと実質的ではない相違を有する同等の構成要素を含む場合、特許請求の範囲内であることが意図されたい。

本明細書は、最良の形態を含む本発明を開示するために、また、任意の装置又はシステムを作製及び使用すること、並びに任意の組み込まれた方法を実施することを含む、当業者が本開示を実施することを可能にするために、実施例を使用する。本開示の特許可能な範囲は、特許請求の範囲によって定義され、当業者に想起される他の例を含んでもよい。上述の他の例は、特許請求の範囲に記載のものと相違ない構成要素を有する場合、又は特許請求の範囲に記載のものと実質的ではない相違を有する同等の構成要素を含む場合、特許請求の範囲内であることが意図されたい。
以下の項目は、国際出願時の特許請求の範囲に記載の要素である。
（項目１）
カテーテルシャフトと、
前記カテーテルシャフトの遠位端において、前記カテーテルシャフトに結合された少なくとも１つの電極と、
前記少なくとも１つの電極と通信するように結合された信号発生器であって、二相性パルスを前記少なくとも１つの電極に供給するように構成された前記信号発生器と、
を備え、
前記二相性パルスは、
第１の極性、第１の初期電圧振幅、及び第１のパルス幅を有する第１の相と、
前記第１の極性と反対の第２の極性、第２の初期電圧振幅、及び第２のパルス幅を有する第２の相と、を備え、
前記第１の初期電圧振幅又は前記第１のパルス幅の少なくとも１つは、対応する前記第２の初期電圧振幅又は前記第２のパルス幅と異なり、
前記第２の相の前縁が、前記第１の相の後縁に続く相間遅延の後に生じる、
エレクトロポレーションシステム。
（項目２）
前記第１の初期電圧振幅及び前記第２の初期電圧振幅は、１０００直流電圧（ＶＤＣ）と３０００ＶＤＣの範囲内である、項目１に記載のエレクトロポレーションシステム。
（項目３）
前記第１のパルス幅及び前記第２のパルス幅は、１００ナノ秒～２００マイクロ秒の範囲内である、項目１に記載のエレクトロポレーションシステム。
（項目４）
前記第１のパルス幅及び前記第２のパルス幅は、５マイクロ秒～１０マイクロ秒の範囲内である、項目１に記載のエレクトロポレーションシステム。
（項目５）
前記相間遅延は、１００ナノ秒～１００マイクロ秒の範囲内である、項目１に記載のエレクトロポレーションシステム。
（項目６）
前記相間遅延が、２０マイクロ秒～２５マイクロ秒の範囲内である、項目１に記載のエレクトロポレーションシステム。
（項目７）
前記信号発生器は、さらに、複数の二相性パルスの第１のバーストを供給するように構成されており、
第２の二相性パルスの前縁が、第１の二相性パルスの後縁に続くパルス間遅延の後に生じる、項目１に記載のエレクトロポレーションシステム。
（項目８）
前記パルス間遅延は、９マイクロ秒～５０ミリ秒の範囲内である、項目７に記載のエレクトロポレーションシステム。
（項目９）
前記パルス間遅延は、２０マイクロ秒～５０マイクロ秒の範囲内である、項目７に記載のエレクトロポレーションシステム。
（項目１０）
前記信号発生器は、さらに、前記第１のバーストに続くバースト間遅延の後に、第２の複数の二相性パルスの第２のバーストを供給するように構成されている、項目７に記載のエレクトロポレーションシステム。
（項目１１）
前記バースト間遅延は、２７０マイクロ秒～１０秒の範囲内である、項目１０に記載のエレクトロポレーションシステム。
（項目１２）
アブレーションカテーテルを介してエレクトロポレーションエネルギを送達する方法であって、
少なくとも１つの電極を標的組織に配置することと、
前記少なくとも１つの電極を信号発生器に結合することと、
前記信号発生器によって、二相性パルスを供給することと、
を備え、
前記供給することは、
第１の極性、第１の初期電圧振幅、及び第１のパルス幅を有する第１の相を送ることと、
前記第１の相の後縁に続く相間遅延のために、ゼロ直流電圧（ＶＤＣ）を供給することと、
前記第１の極性と反対の第２の極性、第２の初期電圧振幅、及び第２のパルス幅を有する第２の相を送ることと、
を備え、
前記第１の初期電圧振幅又は前記第１のパルス幅の少なくとも１つは、対応する前記第２の初期電圧振幅又は前記第２のパルス幅と異なる、
方法。
（項目１３）
前記第１の初期電圧振幅及び前記第２の初期電圧振幅は、１０００直流電圧（ＶＤＣ）と３０００ＶＤＣの範囲内である、項目１２に記載の方法。
（項目１４）
前記第１のパルス幅及び前記第２のパルス幅は、１００ナノ秒～２００マイクロ秒の範囲内である、項目１２に記載の方法。
（項目１５）
前記第１のパルス幅及び前記第２のパルス幅は、５マイクロ秒～１０マイクロ秒の範囲内である、項目１２に記載の方法。
（項目１６）
前記相間遅延は、１００ナノ秒～１００マイクロ秒の範囲内である、項目１２に記載の方法。
（項目１７）
前記相間遅延は、２０マイクロ秒～２５マイクロ秒の範囲内である、項目１２に記載の方法。
（項目１８）
複数の二相性パルスの第１のバーストを生成することをさらに備え、
第２の二相性パルスの前縁が、第１の二相性パルスの後縁に続くパルス間遅延の後に生じる、項目１２に記載の方法。
（項目１９）
前記パルス間遅延は、９マイクロ秒～５０ミリ秒の範囲内である、項目１８に記載の方法。
（項目２０）
前記パルス間遅延は、２０マイクロ秒～５０マイクロ秒の範囲内である、項目１８に記載の方法。
（項目２１）
前記第１のバーストに続くバースト間遅延の後に、第２の複数の二相性パルスの第２のバーストを生成すること、をさらに備える、項目１８に記載の方法。
（項目２２）
前記バースト間遅延は、２７０マイクロ秒～１０秒の範囲内である、項目２１に記載の方法。
（項目２３）
エレクトロポレーション療法のための信号発生器であって、
第１の極性を有する第１の直流電圧（ＶＤＣ）と、前記第１の極性と反対の第２の極性を有する第２のＶＤＣとを供給するように構成された電圧供給部と、
アブレーションカテーテルの導体及び電極への前記第１のＶＤＣ及び前記第２のＶＤＣの適用を調節するように構成された複数の半導体スイッチと、
前記複数の半導体スイッチに通信可能に結合され、前記導体及び前記電極を介して二相性パルスを送信するために、前記複数の半導体スイッチの通信を制御するように構成されたマイクロコントローラと、
を備えており、
前記二相性パルスは、
前記第１の極性、第１の初期電圧振幅、及び第１のパルス幅を有する第１の相と、
前記第２の極性、第２の初期電圧振幅、及び第２のパルス幅を有する第２の相と、
を備えており、
前記第１の初期電圧振幅又は前記第１のパルス幅の少なくとも１つは、対応する前記第２の初期電圧振幅又は前記第２のパルス幅と異なり、
前記第２の相の前縁が、前記第１の相の後縁に続く相間遅延の後に生じる、
信号発生器。

Claims (23)

1. カテーテルシャフトと、
   前記カテーテルシャフトの遠位端において、前記カテーテルシャフトに結合された少なくとも１つの電極と、
   前記少なくとも１つの電極と通信するように結合された信号発生器であって、二相性パルスを前記少なくとも１つの電極に供給するように構成された前記信号発生器と、
   を備え、
   前記二相性パルスは、
   第１の極性、第１の初期電圧振幅、及び第１のパルス幅を有する第１の相と、
   前記第１の極性と反対の第２の極性、第２の初期電圧振幅、及び第２のパルス幅を有する第２の相と、を備え、
   前記第１の初期電圧振幅又は前記第１のパルス幅の少なくとも１つは、対応する前記第２の初期電圧振幅又は前記第２のパルス幅と異なり、
   前記第２の相の前縁が、前記第１の相の後縁に続く相間遅延の後に生じる、
   エレクトロポレーションシステム。
2. 前記第１の初期電圧振幅及び前記第２の初期電圧振幅は、１０００直流電圧（ＶＤＣ）と３０００ＶＤＣの範囲内である、請求項１に記載のエレクトロポレーションシステム。
3. 前記第１のパルス幅及び前記第２のパルス幅は、１００ナノ秒～２００マイクロ秒の範囲内である、請求項１に記載のエレクトロポレーションシステム。
4. 前記第１のパルス幅及び前記第２のパルス幅は、５マイクロ秒～１０マイクロ秒の範囲内である、請求項１に記載のエレクトロポレーションシステム。
5. 前記相間遅延は、１００ナノ秒～１００マイクロ秒の範囲内である、請求項１に記載のエレクトロポレーションシステム。
6. 前記相間遅延が、２０マイクロ秒～２５マイクロ秒の範囲内である、請求項１に記載のエレクトロポレーションシステム。
7. 前記信号発生器は、さらに、複数の二相性パルスの第１のバーストを供給するように構成されており、
   第２の二相性パルスの前縁が、第１の二相性パルスの後縁に続くパルス間遅延の後に生じる、請求項１に記載のエレクトロポレーションシステム。
8. 前記パルス間遅延は、９マイクロ秒～５０ミリ秒の範囲内である、請求項７に記載のエレクトロポレーションシステム。
9. 前記パルス間遅延は、２０マイクロ秒～５０マイクロ秒の範囲内である、請求項７に記載のエレクトロポレーションシステム。
10. 前記信号発生器は、さらに、前記第１のバーストに続くバースト間遅延の後に、第２の複数の二相性パルスの第２のバーストを供給するように構成されている、請求項７に記載のエレクトロポレーションシステム。
11. 前記バースト間遅延は、２７０マイクロ秒～１０秒の範囲内である、請求項１０に記載のエレクトロポレーションシステム。
12. アブレーションカテーテルを介してエレクトロポレーションエネルギを送達する方法であって、
    少なくとも１つの電極を標的組織に配置することと、
    前記少なくとも１つの電極を信号発生器に結合することと、
    前記信号発生器によって、二相性パルスを供給することと、
    を備え、
    前記供給することは、
    第１の極性、第１の初期電圧振幅、及び第１のパルス幅を有する第１の相を送ることと、
    前記第１の相の後縁に続く相間遅延のために、ゼロ直流電圧（ＶＤＣ）を供給することと、
    前記第１の極性と反対の第２の極性、第２の初期電圧振幅、及び第２のパルス幅を有する第２の相を送ることと、
    を備え、
    前記第１の初期電圧振幅又は前記第１のパルス幅の少なくとも１つは、対応する前記第２の初期電圧振幅又は前記第２のパルス幅と異なる、
    方法。
13. 前記第１の初期電圧振幅及び前記第２の初期電圧振幅は、１０００直流電圧（ＶＤＣ）と３０００ＶＤＣの範囲内である、請求項１２に記載の方法。
14. 前記第１のパルス幅及び前記第２のパルス幅は、１００ナノ秒～２００マイクロ秒の範囲内である、請求項１２に記載の方法。
15. 前記第１のパルス幅及び前記第２のパルス幅は、５マイクロ秒～１０マイクロ秒の範囲内である、請求項１２に記載の方法。
16. 前記相間遅延は、１００ナノ秒～１００マイクロ秒の範囲内である、請求項１２に記載の方法。
17. 前記相間遅延は、２０マイクロ秒～２５マイクロ秒の範囲内である、請求項１２に記載の方法。
18. 複数の二相性パルスの第１のバーストを生成することをさらに備え、
    第２の二相性パルスの前縁が、第１の二相性パルスの後縁に続くパルス間遅延の後に生じる、請求項１２に記載の方法。
19. 前記パルス間遅延は、９マイクロ秒～５０ミリ秒の範囲内である、請求項１８に記載の方法。
20. 前記パルス間遅延は、２０マイクロ秒～５０マイクロ秒の範囲内である、請求項１８に記載の方法。
21. 前記第１のバーストに続くバースト間遅延の後に、第２の複数の二相性パルスの第２のバーストを生成すること、をさらに備える、請求項１８に記載の方法。
22. 前記バースト間遅延は、２７０マイクロ秒～１０秒の範囲内である、請求項２１に記載の方法。
23. エレクトロポレーション療法のための信号発生器であって、
    第１の極性を有する第１の直流電圧（ＶＤＣ）と、前記第１の極性と反対の第２の極性を有する第２のＶＤＣとを供給するように構成された電圧供給部と、
    アブレーションカテーテルの導体及び電極への前記第１のＶＤＣ及び前記第２のＶＤＣの適用を調節するように構成された複数の半導体スイッチと、
    前記複数の半導体スイッチに通信可能に結合され、前記導体及び前記電極を介して二相性パルスを送信するために、前記複数の半導体スイッチの通信を制御するように構成されたマイクロコントローラと、
    を備えており、
    前記二相性パルスは、
    前記第１の極性、第１の初期電圧振幅、及び第１のパルス幅を有する第１の相と、
    前記第２の極性、第２の初期電圧振幅、及び第２のパルス幅を有する第２の相と、
    を備えており、
    前記第１の初期電圧振幅又は前記第１のパルス幅の少なくとも１つは、対応する前記第２の初期電圧振幅又は前記第２のパルス幅と異なり、
    前記第２の相の前縁が、前記第１の相の後縁に続く相間遅延の後に生じる、
    信号発生器。

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