JP2024075556A - 組織貫通不可逆電気穿孔（ｉｒｅ）のための複合電極 - Google Patents

Abstract

【課題】不可逆電気穿孔（ＩＲＥ）システムを提供すること。【解決手段】不可逆電気穿孔（ＩＲＥ）システムは、双極ＩＲＥパルスを生成するように構成されたＩＲＥアブレーション電源と、スイッチアセンブリと、プロセッサとを含む。スイッチアセンブリは、カテーテルの電極の第１の群及び第２の群を短絡させることであって、電極の群が、第１のサイズと、第１のサイズよりも小さい第２のサイズのそれぞれの複合電極を作成するように、器官の組織と接触して配置されるように構成されている、ことと、ＩＲＥアブレーション電源を電極の群に接続することと、を行うように構成されている。プロセッサは、アブレーションの標的組織深さを受信し、電極の群を選択し、スイッチアセンブリを制御して複合電極を作成し、スイッチアセンブリを制御して双極ＩＲＥパルスを電極の群に印加して、複合電極と接触している組織ロケーションを標的深さまでアブレーションすることによって、組織をアブレーションするように構成されている。【選択図】図１

Description

（関連出願の相互参照）
本出願は、米国特許出願公開第２０２１／０４０１４９０号及び２０２２年１０月２７日に出願された米国特許出願第１７／９７４，７３８号の一部継続出願である。

（発明の分野）
本開示は、概して、電気信号を使用する侵襲的アブレーションに関し、特に心臓組織の不可逆電気穿孔（ＩＲＥ）に関する。

体内組織の不可逆電気穿孔（ＩＲＥ）を実行するために医療用プローブを使用する技術は、特許文献において以前に提案されている。例えば、国際公開第２０２１／１２７５５８号は、心臓の状態、特に不整脈の発生を治療するための装置、システム、及び方法を記載している。本装置、システム、及び方法は、心房細動の治療における肺静脈への入口等、組織修正を提供するために、治療エネルギーを心臓の部分に送達する。概して、組織修正システムは、専用カテーテルと、高電圧波形発生器と、少なくとも１つの別個のエネルギー送達アルゴリズムとを含む。

別の例として、米国特許出願公開第２０１８／０２２１０７８号は、心臓組織において所望の損傷特性を生成するためのパルスフィールドアブレーション波形パラメータを決定する方法を記載している。この方法は、電気穿孔パルスを送達するように構成された電気外科発生器を提供し、この発生器は、（ｉ）所定の波形パラメータをロードし、（ｉｉ）所定のモデリングデータをロードし、（ｉｉｉ）ユーザが入力した所望の損傷特性の入力を受け入れ、（ｉ～ｉｉｉ）に基づいて少なくとも１つの対応するパルスフィールドアブレーション波形パラメータを決定するように構成される。

本開示は、図面と併せて、本開示の実施例の以下の詳細な説明からより完全に理解されるであろう。

本開示の実施例に従う、カテーテルベースの位置追跡及び不可逆電気穿孔（ＩＲＥ）アブレーションシステムの概略的な描写図である。 本開示の一例による、同じ電位を使用する同じカテーテルの複合電極（２Ａ）対単一電極（２Ｂ）によって生成されるＩＲＥ電界強度のシミュレーションである。 本開示の一例による、同じ電位を使用する同じカテーテルの複合電極（２Ａ）対単一電極（２Ｂ）によって生成されるＩＲＥ電界強度のシミュレーションである。 本開示の一例による、１８００Ｖの電位差（２Ａ）対２２００Ｖの電位差（２Ｂ）に保持された電極対によって生成されるＩＲＥ電界強度のシミュレーションである。 本開示の一例による、１８００Ｖの電位差（２Ａ）対２２００Ｖの電位差（２Ｂ）に保持された電極対によって生成されるＩＲＥ電界強度のシミュレーションである。 本開示の一例による、複合電極のインターリーブされたサブセットへの連続的な活性化における双極ＩＲＥパルスによって生成されるＩＲＥ電界線の概略図である。 本開示の一例による、複合電極のインターリーブされたサブセットへの連続的な活性化における双極ＩＲＥパルスによって生成されるＩＲＥ電界線の概略図である。 本開示の一例による、組織貫通ＩＲＥに複合電極を使用する方法を概略的に示すフローチャートである。 本開示の実施例による、大型複合電極と小型複合電極との間に印加される双極ＩＲＥパルスによって生成されるＩＲＥ電界線の概略図である。 本開示の一例による、組織貫通ＩＲＥに、図６の複合電極を使用する方法を概略的に示すフローチャートである。

概要
パルスフィールドアブレーション（ＰＦＡ）とも呼ばれる不可逆電気穿孔（ＩＲＥ）は、高電界が印加されて、細胞内にアポトーシス（プログラム細胞死）を誘導することによって組織細胞をアブレーションするモダリティである。ＩＲＥフィールドは、典型的には、高周波高電圧パルス（以下、「パルストレイン」とも呼ばれる）のバーストの形態で信号発生器によって送出される。ＩＲＥは、典型的には、双極方式で、すなわち、組織と接触している一対の電極の間に印加されて、高電界（例えば、特定の閾値を超える）を発生させて、電極間の組織細胞を死滅させる。

肺静脈（ＰＶ）の心門の周囲などの器官の比較的大きな組織領域上のＩＲＥアブレーションを実施するためには、多電極カテーテルの複数対の電極を使用することが有益であり得る。好適な多電極カテーテルの例を図１に示す。

発生した電界を、大きな組織領域にわたって可能な限り空間的に均一にするために、重複する磁界、又は少なくとも互いに隣接する磁場を有する選択された一対の電極を有することが有益であり得る。しかしながら、アブレーションは、ＩＲＥ生成場とともにジュール加熱を生じさせ、この加熱は、電極及び組織に望ましくない熱損傷を引き起こす可能性がある。ジュール加熱を回避するという課題は、アブレーションのより大きな組織深さを達成するためにより大きな電位を使用する必要性とともに増大する。十分に深い損傷は、不整脈誘発性経路全体を遮断するために重要である。

以下に説明される本開示のいくつかの例は、それぞれの複合電極を作成するために電極の２つ又はそれ以上の群を短絡し、ＩＲＥアブレーション電源を２つ又はそれ以上の複合電極に選択的に接続するように構成されたスイッチアセンブリを使用することによって、熱的加熱をほとんど又は全く増加させることなく、ＩＲＥの達成可能な深さを増加させる。この目的のために、プロセッサは、電極の２つ又はそれ以上のセット間に、（すなわち、複合）電極のセットによって接触される組織において、ＩＲＥを引き起こすのに十分な振幅を有する双極パルスを印加するように構成され、各セットは、電極のうちの１つ又はそれ以上を備える。

プロセッサは、電極の２つ又はそれ以上の群（例えば、セット）を選択し、スイッチアセンブリを制御して、選択された群から複合電極を作成させ、スイッチアセンブリを制御して、双極ＩＲＥパルスを２つ又はそれ以上の複合電極の対に印加させることによって、組織をアブレーションする、ように構成されている。そのようなものを組み合わせることによって電極の表面積を増加させることは、ジュール加熱密度を減少させ、それによって、局所組織が熱をより効果的に放散することを可能にする。

プロセッサは、所与の組織深さにおいて所与の電界強度を達成するために、双極ＩＲＥパルスを複合電極の対に印加するようにスイッチアセンブリを制御することによって、組織をアブレーションするように構成される。

いくつかの実施例では、スイッチアセンブリは、カテーテルの電極の第１の群及び電極の第２の群（２５２）を短絡させることであって、電極の第１の群及び電極の第２の群が、第１のサイズと、第１のサイズよりも小さい第２のサイズのそれぞれの複合電極を作成するように、器官の組織と接触して配置されるように構成されている、ことと、ＩＲＥアブレーション電源を電極の第１の群及び電極の第２の群に接続することと、を行うように構成されている。プロセッサは、アブレーションの標的組織深さを受信し、電極の第１の群及び電極の第２の群を選択し、スイッチアセンブリを制御して、選択された群から複合電極を作成させ、第２の複合電極と接触している組織ロケーションを標的深さまでアブレーションするように、スイッチアセンブリを制御して、双極ＩＲＥパルスを電極の第１の群及び電極の第２の群に印加させることによって、組織をアブレーションする、ように構成されている。

ＰＶの心門の全周囲にわたってなど、均一なカバレッジを達成するために、プロセッサは、複合電極のインターリーブされた群間の連続的な活性化において双極ＩＲＥパルスを印加するように更に構成される。

したがって、開示される技法は、電界を生成するために使用される電極の数を選択することによって、アブレーションの深さ（例えば、損傷深さ）を制御する。必要に応じて、異なるアブレーション深さを達成することができる。例えば、ＰＶ付属物の隆起を切除する場合、５～６ｍｍの深さが典型的に必要とされる。他の領域では、３～４ｍｍで十分であり得る。プロセッサは、場を生成するために使用される電極の数に基づいて深さを制御する。浅い深さが望まれるロケーションでは、Ｖ＋及びＶ－電位ノードの各々は、単一の電極で形成されてもよい。より深い深さが望まれるロケーションでは、Ｖ＋ノード及びＶ－ノードの各々は、（前述の複合電極を作成するために）短絡される一対の電極を用いて形成され得る。電極を短絡することは、電極の有効表面積を増加させ、その結果、より多くの電流が、熱的加熱を伴わずに、アブレーションのために組織に印加され得る。

いくつかの例では、プロセッサは更に、より高い電圧を使用し、同時に、総エネルギーが低減されるように、パルス及びバースト（一連のパルス）の総数を低減する。総エネルギーを低減することによって、電圧の増加によるＩＲＥのより深い深さ及び空間的均一性を依然として達成しながら、熱的加熱及び気泡形成（望ましくない組織損傷の典型的な結果）を回避することができる。

より均一でより深い貫通電界を作るために電圧が（例えば、約２０％及び約４０％だけ）増加されるのと同時に、開示された技術は、約３０％のそれぞれの工程におけるバースト当たりのパルス数の低減を可能にする。

典型的には、各対の電極間の距離は、全ての対にわたって同じである。各電極対において同じ電極間距離を維持することによって、プロセッサは、パルスが同じである限り、損傷部にわたって均一な電界強度の印加を維持する。複合電極対の電極間距離は、０．５ｍｍ～１５ｍｍの範囲であり得る（典型的には３．５ｍｍ）。

「電極対」という用語は、前述の米国特許出願公開第２０２１／０４０１４９０号と同様に、（ａ）２つの別個の電極間、又は（ｂ）複数の電極の２つの群間の二相エネルギーの送達を可能にする、全ての可能な構成を指し得る。各々複数の電極が取り付けられたスパインを備えるバスケットカテーテルの例では、交互のスパインを１つの「電極対」として通電することができ、交互のレベル間スパインを異なる「電極対」として通電することができ、様々な順列で同様である。別の例では、「電極対」の別の電極として作用する異なるスパインの別の群と協働して１つの電極として作用するスパインの群では、２つ又はそれ以上のスパインは、１つの電極として作用させて、別の電極として一緒に群化された２つ又はそれ以上のスパインとともに動作させ、このように二相エネルギーを電極に送達するための「電極対」を定めることができる。一対の電極として作用する単一のスパインの様々な並び換えは、電極対として作用するスパインの群と組み合わされてもよく、本発明の範囲内であると考えられる。

別の例では、プロセッサは、電極を非対称に群化するように構成される。例えば、電極ｅ１、ｅ２．．．、ｅ１０を有する１０電極カテーテルアセンブリを仮定すると、プロセッサは、多くの電極（ｅ４～ｅ１０電極、又は複合電極ｅ４～ｅ１０）を有する第１の群と、少数の電極（ｅ１～ｅ３）を有する第２の群とを形成し、それらの間に電界を生成し得る。そのような電極配置は、ｅ１～ｅ３付近の特定の体積にアブレーションを集中させ、その結果、その中の組織を正確に切除することができる。臨床的に、複合電極ｅ４～ｅ１０は、その中の電界が弱いため、組織にほとんど影響を与えない戻り電極として機能する。

この利点は、電極のそのような非対称群化が、第２の群ｅ１～ｅ３における電界線の高い集中（すなわち、高電界）を引き起こすので、達成される。これは、アブレーション線内のギャップを充填しようとするときに非常に有用であり得、ギャップを充填することは、典型的には、アブレーションロケーションを正確に示すことを必要とするからである。電極のそのような非対称群化はまた、食道又は横隔神経に引き起こされ得るような付随的損傷を防止する際に有用であり得る。

いくつかの実施例では、ジュール加熱を規定の閾値未満に維持しながら、種々のサイズ及び形状の損傷を選択的に生成するように構成される、システムが提供される。選択的な生成は、以下の制御に基づく：１．短絡された電極の数、２．パルストレイン当たりのパルス数及び３．パルスの振幅。熱的加熱は、短絡電極による熱的加熱を補償するためにパルス数及び振幅を選択的に低減することによって制御される。

典型的には、プロセッサは、プロセッサが、上で概略されるプロセッサ関連工程及び機能の各々を実施することを可能にする特定のアルゴリズムを含むソフトウェアにプログラム化されている。

システムの説明
図１は、本開示の実施例に従う、カテーテル２１ベースの位置追跡及び不可逆電気穿孔（ＩＲＥ）アブレーションシステム２０の概略的な描写図である。システム２０は、複数の電極５０を含む偏向可能な先端部分４０を有するカテーテル２１のシャフト２２の遠位端部２２ａに装着された偏向可能な先端部分４０を備える。本明細書に記載される実施例では、電極５０は、心臓２６内の肺静脈の心門５１組織のＩＲＥアブレーションなど、心臓２６の左心房の組織にＩＲＥアブレーションを印加するために使用される。

カテーテル２１の近位端部は、ＩＲＥ電源４５を備える制御コンソール２４に接続されている。コンソール２４は、スイッチボックス４６（スイッチアセンブリとも呼ばれる）を含み、スイッチボックス４６は、短絡された電極対（又はそれに関するトリプレット）を単一の電極として使用することを含む、電極５０のうちの任意の単一の電極又は電極対を通電するように切り替えることができる。開示された方法の１つ又はそれ以上の高電圧ＩＲＥアブレーションプロトコルは、コンソール２４のメモリ４８に記憶される。

アブレーション源４５は、典型的には、高電圧信号生成ユニットであり、電極５０の一部によって印加されるＩＲＥ電界５５を、一例として、電極５０の対の間の双極パルスの形態で生成する。

別の例として、開示される技法を使用して、スイッチアセンブリ４６は、図２に説明されるように、電極５０の一部を短絡させることによって２つ又はそれ以上の複合電極を作成し、複合電極の１つ又はそれ以上の対の間に双極パルスを印加することができる。電極５０の選択は、図２において以下で更に説明されるように、最小限の熱的加熱副作用を伴って、（例えば、心門５１の）組織５２内へのＩＲＥ場５５の均一性及び侵入深さを達成することを目的とする。

医師３０は、シース２３を介してシャフト２２の遠位端部２２ａを、台２９に横たわる患者２８の心臓２６に挿入する。医師３０は、カテーテルの近位端付近にあるマニピュレータ３２、及び／又はシース２３からの偏向を使用してシャフト２２を操作することによって、心臓２６内の標的位置へシャフト２２の遠位端をナビゲートする。遠位端部２２ａの挿入中、湾曲可能な先端部分４０は、シース２３によって直線化構成に維持されている。先端部分４０を真っ直ぐな構成で収容することにより、シース２３はまた、標的位置までの経路に沿って血管外傷を最小限に抑える働きをする。

シャフト２２の遠位端２２ａが標的位置に到達すると、医師３０はシース２３を後退させ、先端部分４０を膨張させ、更にシャフト２２を操作して、先端部分４０上に配設された、電極５０を肺静脈の心門５１と接触するように配置する。

電極５０は、コンソール２４内のインターフェース回路４４のスイッチボックス４６を制御するプロセッサ４１に、シャフト２２を通って延びるワイヤによって接続される。

実施例では、プロセッサ４１は、ケーブル３７を通って患者２８の胸部に延びるワイヤによって取り付けられたものとして例示されたシステム内に見られる、電極５０と表面電極３８との間で測定された電気インピーダンス信号を受信する。測定されたインピーダンスを使用して電極５０の位置を追跡するための方法は、様々な医療用途において、例えば、ＢｉｏｓｅｎｓｅＷｅｂｓｔｅｒ，Ｉｎｃ．（カリフォルニア州アーバイン）によって製造されたＣＡＲＴＯ（商標）システムで実施され、本開示の譲受人に譲渡された米国特許第８，４５６，１８２号に詳細に記載されている。本方法は、Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｃａｔｈｅｔｅｒ Ｌｏｃａｔｉｏｎ（ＡＣＬ）と呼ばれる場合がある。コンソール２４は、心臓２６内の偏向可能な先端部分４０の追跡位置及び／又は形状を示すディスプレイ２７を駆動する。

制御コンソール２４に含まれることが示されているプロセッサ４１は、典型的には、カテーテル２１からの信号を受信するとともに、心臓２６の左心房内でカテーテル２１を介してＲＦエネルギー治療を施し、更にシステム２０のその他の構成要素を制御するための好適なフロントエンド及びインターフェース回路４４を備えた、汎用コンピュータである。プロセッサ４１は、典型的には、本明細書に記載される機能を実行するようにプログラムされた、システム２０のメモリ４８内のソフトウェアを含む。ソフトウェアは、例えばネットワークを介して電子形式でコンピュータにダウンロードされてもよく、あるいは、代替的又は追加的に、磁気メモリ、光学メモリ、又は電子メモリなどの非一時的な有形媒体に提供及び／又は格納されてもよい。具体的には、プロセッサ４１は、以下で更に説明するように、プロセッサ４１が本開示の工程を行うことを可能にする、本明細書に開示され、図４に含まれる専用のアルゴリズムを実行する。

開示されている高電圧ＩＲＥアブレーション方法は、バスケットカテーテルなどの高価なフレームを含む、多くの種類の多電極カテーテルに適用される。他の形状のカテーテルはまた、１次元アレイの電極が配置された偏向可能な先端部、２次元アレイの電極が配置された平坦なカテーテル、又はバスケットカテーテルを有するような、開示された技術とともに使用することもできる。電極自体は、双極性ＩＲＥアブレーション（例えば、平坦又はリング）に好適な任意の形状を有してもよい。

ＩＲＥのための複合電極の使用
図２Ａ及び図２Ｂは、本開示の一例による、同じ電位を使用する同じカテーテルの複合電極（２Ａ）対単一電極（２Ｂ）によって生成されるＩＲＥ電界強度のシミュレーション（２０２、２０４）である。図２は、偏向可能な先端部分４０の一部を示し、これは、電極５０とともに配置された前述のＬａｓｓｏ（商標）カテーテルの一部であり得る。シミュレーション２０２及び２０４は、２つの場合において同じ電圧を印加するときの電界の範囲（例えば、電界深さ）を比較する。
電圧は、短絡された電極ｅ１及びｅ２（すなわち、複合電極Ｃ１＝ｅ１２）と、短絡された電極ｅ４及びｅ５（すなわち、複合電極Ｃ４＝ｅ４５）との間に誘導される。
Ｂ．電極ｅ１とｅ３との間に電圧が誘導される。

見て分かるように、７５０Ｖ／ｃｍの電界線２１２（２Ａ）及び２３２（２Ｂ）を比較することによって、２つの独立型電極と比較して、２つの複合電極は、同じ電圧に対してより深い貫通を達成する。特に、複合電極Ｃ１ ２５１及びＣ４ ２５２を使用すると、ｅ３のロケーションで７５０Ｖ／ｃｍ電界の深さが大幅に深くなる。

複合電極の場合のＩＲＥに対する電圧増加の効果
上述のように、開示された技術は、より高い電圧差に保持された電極対を利用することができ、同時に、総エネルギーが低減されるように、パルス及びバースト（一連のパルス）の総数を低減することができる。

図３Ａ及び図３は、本開示の一例による、１８００Ｖの電位差（２Ａ）対２２００Ｖの電位差（２Ｂ）に保持された電極対によって生成されるＩＲＥ電界強度のシミュレーションである。

図３Ａ及び図３Ｂでは、偏向可能な先端部分４０の一部が、電極Ｃ６＝ｅ６７（３５１）及びＣ８＝ｅ８９（３５２）とともに再び見られる。

図３の数値シミュレーション３０２及び３０４は、例として、１８００Ｖ（３ａ）及び２２２０Ｖ（３Ｂ）の所与の電圧が複合電極Ｃ６ ３５１とＣ８ ３５２との間に印加されるときのミリメートル単位のＩＲＥ電界深さを比較する。見られるように、１８００Ｖでは、７５０Ｖ／ｃｍの電界は、約５ｍｍ（３１０）の深さに達し、一方、電圧が約２０％、例えば、２２００Ｖに増加されると、同じ電界強度は、約８ｍｍ（３２０）の深さに達する。

場合によっては、単一電極よりも大きい有効面積の、したがってより良好な熱挙動の複合電極を使用する開示された技法を利用して、より小さい電極に伴う熱的危険なしに、電圧を更に、例えば、２６００Ｖまで更に約２０％増加させることができる。熱的危険を低減するための１つの方法は、電力を維持することであり、開示された技術は、それぞれの工程においてバースト当たりのパルス数を約３０％、例えば約２０から約１４個低減することを可能にし、同時に電圧を増加させ、更に電圧を増加して約１４から１０個未満低減することを可能にする。

本明細書で任意の数値や数値の範囲について使用する「およそ」という用語は、構成要素の部分又は構成要素の集合が、本明細書で述べるその意図された目的に沿って機能することを可能とする、適当な寸法の許容誤差を示すものである。より具体的には、「およそ」は、挙げられた値の±２０％の値の範囲を指していてもよく、例えば、「およそ９０％」は、７１％～９９％の値の範囲を指していてもよい。

複合電極のインターリーブされたサブセットを有するＩＲＥ
図４Ａ及び図４Ｂは、本開示の一例による、複合電極（４５１、４５２）のインターリーブされたサブセット（例えば、群）への連続的な活性化における双極ＩＲＥパルスによって生成されるＩＲＥ電界線の概略図である。複合電極は、個々の電極の短絡（曲線２６０によって概略的に表される）によって達成される。

図４Ａ及び図４Ｂは、１０個の電極ｅ１、ｅ２、．．．、ｅ１０が配置されたＬａｓｓｏ（商標）カテーテルの遠位端部アセンブリ２４０を示す。

一実施例では、パルスは、心臓の鼓動と同期して印加される、すなわち、組織の不応期中に印加されるようにゲーティングされる。

例として、各心拍周期において印加されるＩＲＥパルスは、以下の表Ｉによって指定され得る（以下に列挙される複合電極を作成するために、電極の短絡２６０（「ｅｉｊ」として示される短絡電極ｅｉ及びｅｊ）によって達成される）。表において、電位は、複合電極ＣｉとＣ_ｊとの間にあり、
Ｃ１＝ｅ１２、Ｃ２＝ｅ２３、Ｃ３＝ｅ３４、Ｃ４＝ｅ４５、Ｃ５＝ｅ５６、Ｃ６＝ｅ６７、Ｃ７＝ｅ７８、Ｃ９＝ｅ９１０、Ｃ１０＝ｅ１０１。

表Ｉに見られるように、プロセッサは、複合電極のインターリーブされたサブセット（例えば、（Ｃ１、Ｃ３、Ｃ５）及び（Ｃ２、Ｃ４、Ｃ６））に、連続的な活性化（合計４周期）において双極ＩＲＥパルスを印加して、完全なカバレッジを達成する。別の例では、医師３０は、表ＩのＩＲＥピーク電圧を２２００Ｖに調整し（例えば、増加させ）、上述の組織貫通及び熱考慮のために、トレイン内のパルスの数を１０個に減少させる。

図４に見られるように、プロトコルの適用は、全周囲をカバーするインターリーブされた電界線４５５の２つのサブセットを生成する。ＩＲＥのそのようなモードは、ＰＶの心門の分離に使用することができる。

図４に示される側面描写図は、その他のプロトコルが可能である例として選択されている。例えば、別の実施例では、双極電圧は、２つの次に隣接する電極間（すなわち、３つおきの電極、例えば、周期１における複合電極Ｃ１、Ｃ４、Ｃ７、Ｃ１０間、並びに周期２における複合電極Ｃ２、Ｃ５、Ｃ８間、及び周期３におけるＣ９、Ｃ２間）に印加される。

複合電極のインターリーブされたサブセットを有するＩＲＥの方法
図５は、本開示の一例による、組織貫通ＩＲＥに複合電極を使用する方法を概略的に示すフローチャートである。アルゴリズムは、提示された実施例によると、図４Ａ及び図４Ｂに示されるように、医師３０が、カテーテル２１の複合電極の対などの、多電極カテーテルの複合電極のインターリーブされた対の配列決定された活性化を含むＩＲＥプロトコルを選択すると、ＩＲＥプロトコル選択工程５０２で開始するプロセスを実行する。実施例のプロトコルは、表Ｉによって上記に提供される。

次に、プロトコル調整工程５０４において、医師３０は、ＩＲＥピーク電圧を２２００Ｖに調整し（例えば、増加させ）、上述の組織貫通及び熱考慮のために、トレイン内のパルスの数を１０個に減少させる。

次に、医師３０は、カテーテル位置決め工程５０６で心門５１などの患者の器官の腔内の標的ロケーションにカテーテルを挿入し、ナビゲートし、位置決めする。特に、医師３０は、複合電極が壁組織と接触していることを確認する。

最後に、医師３０は、配列決定されたＩＲＥアブレーション工程５０８において、システム２０及び調整されたＩＲＥプロトコルを使用して、プロトコル（例えば、表Ｉの順序に従って）で指定されたシーケンスに従ってＩＲＥパルスを印加し、複合電極対の各サブセットを通電する。

図５に示されている例示的なフローチャートは、純粋に概念を明確にする目的で選択されたものである。代替的な実施例では、プロセッサ４１が測定された電極温度を監視し、指定されたプロトコルにおいて更に使用することから過熱電極対を切断するなど、必要に応じて測定温度に従って作用するなど、追加的な工程を実行する場合がある。

電極の非対称群化
図６は、本開示の実施例による、大型複合電極６４０と小型複合電極６４２との間に印加される双極ＩＲＥパルスによって生成されるＩＲＥ電界線６５５の概略図である。図６は、１０個の電極ｅ１、ｅ２、．．．、ｅ１０が配置されたＬａｓｓｏ（商標）カテーテルの遠位端部アセンブリ２４０を示す。

見て分かるように、プロセッサは、多くの電極（ｅ１～ｅ６電極、又は複合電極ｅ１～ｅ６）を有する第１の群と、より少ない電極（ｅ８～ｅ９）を有する第２の群とを形成し、それらの間に電界を生成する。そのような電極配置は、ｅ８－ｅ９表面付近の特定の体積にアブレーションを集中させ、その結果、その中の組織を正確に切除することができる。臨床的に、複合電極ｅ４～ｅ１０は、その中の電界が弱いため、組織にほとんど影響を与えない戻り電極として機能する。

この利点は、電極のそのような非対称群化が、第２の群ｅ８－ｅ９における電界線の高い集中（すなわち、高電界）を引き起こすので、達成される。

図７は、本開示の一例による、組織貫通ＩＲＥに、図６の複合電極を使用する方法を概略的に示すフローチャートである。

アルゴリズムは、提示された実施例によれば、医師３０が、図６に見られるカテーテル２１の複合電極の対などの、多電極カテーテルの１つが大きく１つが小さい２つの複合電極の双極ＩＲＥパルスによる活性化を含むＩＲＥプロトコルを選択すると、ＩＲＥプロトコル選択工程７０２で開始するプロセスを実行する。

次に、プロトコル調整工程７０４において、医師３０は、ＩＲＥピーク電圧を２２００Ｖに調整し（例えば、増加させ）、上述の組織貫通及び熱考慮のために、トレイン内のパルスの数を１０個に減少させる。

次に、医師３０は、バルーンカテーテル位置決め工程７０６で心門５１などの患者の器官の腔内の標的ロケーションにカテーテルを挿入し、ナビゲートし、位置決めする。特に、医師３０は、複合電極が壁組織と接触していることを確認し、小型複合電極が切除する組織部位に配置される。

最後に、医師３０は、ＩＲＥアブレーション工程７０８において、システム２０及び調整されたＩＲＥプロトコルを使用して、プロトコル（例えば、表Ｉの順序に従って）で指定されたシーケンスに従ってＩＲＥパルスを印加し、複合電極対の各サブセットを通電する。

図７に示されている例示的なフローチャートは、純粋に概念を明確にする目的で選択されたものである。代替的な実施例では、プロセッサ４１が測定された電極温度を監視し、そのような中断するアブレーションなど、必要に応じて測定温度に従って作用するなど、追加的な工程を実行する場合がある。

（実施例１）
不可逆電気穿孔（ＩＲＥ）システム（２０）は、ＩＲＥアブレーション電源（４５）と、スイッチアセンブリ（４６）と、プロセッサ（４１）とを含む。ＩＲＥアブレーション電源は、双極ＩＲＥパルスを生成するように構成されている。スイッチアセンブリであって、カテーテルの電極の第１の群及び電極の第２の群を短絡させることであって、電極の第１の群及び電極の第２の群が、第１のサイズと、第１のサイズよりも小さい第２のサイズのそれぞれの複合電極（６４０、６４２）を作成するように、器官（２６）の組織（５２）と接触して配置されるように構成されている、ことと、ＩＲＥアブレーション電源を電極の第１の群及び電極の第２の群に接続することと、を行うように構成されている、スイッチアセンブリと、プロセッサは、アブレーションの標的組織深さを受信し、電極の第１の群及び電極の第２の群を選択し、スイッチアセンブリを制御して、選択された群から複合電極を作成させ、第２の複合電極と接触している組織ロケーションを標的深さまでアブレーションするように、スイッチアセンブリを制御して、双極ＩＲＥパルスを電極の第１の群及び電極の第２の群に印加させることによって、組織をアブレーションする、ように構成されている。

（実施例２）
プロセッサ（４１）が、双極ＩＲＥパルスの電圧を増加させ、同時にバースト当たりのパルス数を減少させるように更に構成されている、実施例１に記載のシステム。

（実施例３）
プロセッサ（４１）は、小型複合電極（６４２）の測定温度を監視し、測定温度に従って作用するように更に構成される、実施例１及び２のいずれかに記載のシステム。

（実施例４）
組織（５２）が心臓組織を含み、プロセッサ（４１）が、双極ＩＲＥパルスをゲーティングして、心臓組織の不応期と同期させるように構成されている、実施例１から３のいずれかに記載のシステム。

（実施例５）
不可逆電気穿孔（ＩＲＥ）システム（２０）は、ＩＲＥアブレーション電源（４５）と、スイッチアセンブリ（４６）と、プロセッサ（４１）とを含む。ＩＲＥアブレーション電源は、双極ＩＲＥパルスを生成するように構成されている。スイッチアセンブリは、カテーテルの電極の２つ又はそれ以上の群を短絡させることであって、複数の電極が、それぞれの複合電極（２５１、２５２）を作成するために、器官の組織と接触して配置されるように構成されている、ことと、ＩＲＥアブレーション電源を２つ又はそれ以上の複合電極に選択的に接続することと、を行うように構成されている。プロセッサは、アブレーションの標的組織深さを受信し、電極の２つ又はそれ以上の群を選択し、スイッチアセンブリを制御して、選択された群から複合電極を作成させ、その中の組織を標的深さまでアブレーションするように、スイッチアセンブリを制御して、双極ＩＲＥパルスを２つ又はそれ以上の複合電極の対に印加させることによって、組織をアブレーションする、ように構成されている。

（実施例６）
プロセッサは、複合電極のインターリーブされたサブセット（４５１、４５２）に、連続的な活性化において双極ＩＲＥパルスを印加するように更に構成されている、実施例５に記載のシステム。

（実施例７）
不可逆電気穿孔（ＩＲＥ）法は、ＩＲＥアブレーション電源（４５）を使用して双極ＩＲＥパルスを生成することを含む。スイッチアセンブリ（４６）を使用して、カテーテルの電極の第１の群及び電極の第２の群を短絡させ、電極の第１の群及び電極の第２の群は、第１のサイズと、第１のサイズよりも小さい第２のサイズのそれぞれの複合電極（６４０、６４２）を作成するように、器官の組織（５２）と接触して配置されるように構成される。ＩＲＥアブレーション電源は、電極の第１の群及び電極の第２の群に接続される。プロセッサ（４１）では、アブレーションの標的組織深さを受信すると、電極の第１の群及び第２の群が選択され、スイッチアセンブリを制御して、選択された群から複合電極を作成する。組織は、スイッチアセンブリを制御して、双極ＩＲＥパルスを第１の群及び電極の第２の群に印加し、第２の複合電極と接触している組織ロケーションを標的深さまで切除することによって、切除される。

（実施例８）
不可逆電気穿孔（ＩＲＥ）法は、ＩＲＥアブレーション電源（４５）を使用して双極ＩＲＥパルスを生成することを含む。スイッチアセンブリ（４６）を使用して、カテーテルの電極の２つ又はそれ以上の群が短絡され、複数の電極は、それぞれの複合電極（２５１、２５２）を作成するために、器官の組織と接触して配置されるように構成される。ＩＲＥアブレーション電源は、２つ又はそれ以上の複合電極に選択的に接続される。プロセッサ（４１）では、アブレーションの標的組織深さを受信すると、電極の２つ又はそれ以上の群が選択され、スイッチアセンブリを制御して、選択された群から複合電極を作成する。組織は、スイッチアセンブリを制御して、双極ＩＲＥパルスを２つ又はそれ以上の複合電極の対に印加し、その中の組織を標的深さまで切除することによって切除される。

本明細書に記載される実施例は、主に肺静脈隔離に対処するが、本明細書に記載される方法及びシステムはまた、例えば腎臓神経除去などの配列決定されたアブレーションを必要とする可能性のある他の用途、及び一般に、肺癌又は肝臓癌の治療などの他の器官の切除にも使用することができる。

したがって、上述の実施例は、例として挙げたものであり、本開示は、上記に特に示し説明したものに限定されないことが理解されるであろう。むしろ、本発明の範囲は、上述した様々な特徴の組み合わせ及び部分的組み合わせの両方、並びに前述の説明を読んで当業者が思いつくであろう、先行技術には開示されていないそれらの変形及び修正を含む。参照により本特許出願に組み込まれた文献は、本出願の不可欠な部分とみなされるべきであり、ただし、これらの組み込まれた文献においていずれかの用語が、本明細書で明示的又は暗黙的になされた定義と矛盾する方法で定義されている限り、本明細書の定義のみが考慮されるべきである。

〔実施の態様〕
（１） 不可逆電気穿孔（ＩＲＥ）システムであって、
双極ＩＲＥパルスを生成するように構成されているＩＲＥアブレーション電源と、
スイッチアセンブリであって、カテーテルの電極の第１の群及び電極の第２の群を短絡させることであって、前記電極の第１の群及び前記電極の第２の群が、第１のサイズと、前記第１のサイズよりも小さい第２のサイズのそれぞれの複合電極を作成するように、器官の組織と接触して配置されるように構成されている、ことと、前記ＩＲＥアブレーション電源を前記電極の第１の群及び前記電極の第２の群に接続することと、を行うように構成されている、スイッチアセンブリと、
アブレーションの標的組織深さを受信し、前記電極の前記第１の群及び前記電極の前記第２の群を選択し、前記スイッチアセンブリを制御して、前記選択された群から前記複合電極を作成させ、前記第２の複合電極と接触している組織ロケーションを標的深さまでアブレーションするように、前記スイッチアセンブリを制御して、前記双極ＩＲＥパルスを前記電極の第１の群及び前記電極の第２の群に印加させることによって、前記組織をアブレーションする、ように構成されているプロセッサと、
を備える、不可逆電気穿孔（ＩＲＥ）システム。
（２） 前記プロセッサが、前記双極ＩＲＥパルスの電圧を増加させ、同時にバースト当たりのパルス数を減少させるように更に構成されている、実施態様１に記載のシステム。
（３） 前記プロセッサが、前記小型複合電極の測定温度を監視し、測定温度に従って作用するように更に構成されている、実施態様１に記載のシステム。
（４） 前記組織が心臓組織を含み、前記プロセッサが、前記双極ＩＲＥパルスをゲーティングして、前記心臓組織の不応期と同期させるように構成されている、実施態様１に記載のシステム。
（５） 不可逆電気穿孔（ＩＲＥ）システムであって、
双極ＩＲＥパルスを生成するように構成されているＩＲＥアブレーション電源と、
スイッチアセンブリであって、カテーテルの電極の２つ又はそれ以上の群を短絡させることであって、前記複数の電極が、それぞれの複合電極を作成するために、器官の組織と接触して配置されるように構成されている、ことと、前記ＩＲＥアブレーション電源を前記２つ又はそれ以上の複合電極に選択的に接続することと、を行うように構成されている、スイッチアセンブリと、
プロセッサであって、アブレーションの標的組織深さを受信し、前記電極の前記２つ又はそれ以上の群を選択し、前記スイッチアセンブリを制御して、前記選択された群から前記複合電極を作成させ、その中の組織を前記標的深さまでアブレーションするように、前記スイッチアセンブリを制御して、前記双極ＩＲＥパルスを前記２つ又はそれ以上の複合電極の対に印加させることによって、前記組織をアブレーションする、ように構成されている、プロセッサと、
を備える、不可逆電気穿孔（ＩＲＥ）システム。

（６） 前記プロセッサが、前記複合電極のインターリーブされたサブセットに、連続的な活性化において前記双極ＩＲＥパルスを印加するように更に構成されている、実施態様５に記載のシステム。
（７） 不可逆電気穿孔（ＩＲＥ）方法であって、
ＩＲＥアブレーション電源を使用して双極ＩＲＥパルスを生成することと、
スイッチアセンブリを使用することであって、前記スイッチアセンブリは、カテーテルの電極の第１の群及び電極の第２の群を短絡させることであって、前記電極の第１の群及び前記電極の第２の群が、第１のサイズと、前記第１のサイズよりも小さい第２のサイズのそれぞれの複合電極を作成するように、器官の組織と接触して配置されるように構成される、ことと、前記ＩＲＥアブレーション電源を前記電極の第１の群及び前記電極の第２の群に接続することと、を行う、ことと、
プロセッサにおいて、アブレーションの標的組織深さを受信すると、前記電極の前記第１の群及び前記電極の前記第２の群を選択し、前記スイッチアセンブリを制御して、前記選択された群から前記複合電極を作成させ、前記第２の複合電極と接触している組織ロケーションを標的深さまでアブレーションするように、前記スイッチアセンブリを制御して、前記双極ＩＲＥパルスを前記電極の第１の群及び前記電極の第２の群に印加させることによって、前記組織をアブレーションすることと、
を含む、方法。
（８） 前記双極ＩＲＥパルスの電圧を増加させ、同時にバースト当たりのパルス数を減少させることを含む、実施態様７に記載の方法。
（９） 前記小型複合電極の測定温度を監視し、測定温度に従って作用することを含む、実施態様７に記載の方法。
（１０） 前記組織が心臓組織を含み、前記双極ＩＲＥパルスをゲーティングして、前記心臓組織の不応期と同期させることを含む、実施態様７に記載の方法。

（１１） 不可逆電気穿孔（ＩＲＥ）方法であって、
ＩＲＥアブレーション電源を使用して双極ＩＲＥパルスを生成することと、
スイッチアセンブリを使用することであって、前記スイッチアセンブリは、カテーテルの電極の２つ又はそれ以上の群を短絡させることであって、前記複数の電極が、それぞれの複合電極を作成するために、器官の組織と接触して配置されるように構成される、ことと、前記ＩＲＥアブレーション電源を前記２つ又はそれ以上の複合電極に選択的に接続することと、を行う、ことと、
プロセッサにおいて、アブレーションの標的組織深さを受信すると、前記電極の前記２つ又はそれ以上の群を選択し、前記スイッチアセンブリを制御して、前記選択された群から前記複合電極を作成させ、その中の組織を前記標的深さまでアブレーションするように、前記スイッチアセンブリを制御して、前記双極ＩＲＥパルスを前記２つ又はそれ以上の複合電極の対に印加させることによって、前記組織をアブレーションすることと、
を含む、方法。
（１２） 前記複合電極のインターリーブされたサブセットに、連続的な活性化において前記双極ＩＲＥパルスを印加することを含む、実施態様１１に記載の方法。

Claims (6)

1. 不可逆電気穿孔（ＩＲＥ）システムであって、
   双極ＩＲＥパルスを生成するように構成されているＩＲＥアブレーション電源と、
   スイッチアセンブリであって、カテーテルの電極の第１の群及び電極の第２の群を短絡させることであって、前記電極の第１の群及び前記電極の第２の群が、第１のサイズと、前記第１のサイズよりも小さい第２のサイズのそれぞれの複合電極を作成するように、器官の組織と接触して配置されるように構成されている、ことと、前記ＩＲＥアブレーション電源を前記電極の第１の群及び前記電極の第２の群に接続することと、を行うように構成されている、スイッチアセンブリと、
   アブレーションの標的組織深さを受信し、前記電極の前記第１の群及び前記電極の前記第２の群を選択し、前記スイッチアセンブリを制御して、前記選択された群から前記複合電極を作成させ、前記第２の複合電極と接触している組織ロケーションを標的深さまでアブレーションするように、前記スイッチアセンブリを制御して、前記双極ＩＲＥパルスを前記電極の第１の群及び前記電極の第２の群に印加させることによって、前記組織をアブレーションする、ように構成されているプロセッサと、
   を備える、不可逆電気穿孔（ＩＲＥ）システム。
2. 前記プロセッサが、前記双極ＩＲＥパルスの電圧を増加させ、同時にバースト当たりのパルス数を減少させるように更に構成されている、請求項１に記載のシステム。
3. 前記プロセッサが、前記小型複合電極の測定温度を監視し、測定温度に従って作用するように更に構成されている、請求項１に記載のシステム。
4. 前記組織が心臓組織を含み、前記プロセッサが、前記双極ＩＲＥパルスをゲーティングして、前記心臓組織の不応期と同期させるように構成されている、請求項１に記載のシステム。
5. 不可逆電気穿孔（ＩＲＥ）システムであって、
   双極ＩＲＥパルスを生成するように構成されているＩＲＥアブレーション電源と、
   スイッチアセンブリであって、カテーテルの電極の２つ又はそれ以上の群を短絡させることであって、前記複数の電極が、それぞれの複合電極を作成するために、器官の組織と接触して配置されるように構成されている、ことと、前記ＩＲＥアブレーション電源を前記２つ又はそれ以上の複合電極に選択的に接続することと、を行うように構成されている、スイッチアセンブリと、
   プロセッサであって、アブレーションの標的組織深さを受信し、前記電極の前記２つ又はそれ以上の群を選択し、前記スイッチアセンブリを制御して、前記選択された群から前記複合電極を作成させ、その中の組織を前記標的深さまでアブレーションするように、前記スイッチアセンブリを制御して、前記双極ＩＲＥパルスを前記２つ又はそれ以上の複合電極の対に印加させることによって、前記組織をアブレーションする、ように構成されている、プロセッサと、
   を備える、不可逆電気穿孔（ＩＲＥ）システム。
6. 前記プロセッサが、前記複合電極のインターリーブされたサブセットに、連続的な活性化において前記双極ＩＲＥパルスを印加するように更に構成されている、請求項５に記載のシステム。

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