脉冲发射电极分单极针和双极针两种。单极针治疗时需要将2～6根19G电极同时置入病灶，可根据肿瘤形态和体积调整电极和数量，从而实现较好的适形性(图1-8)。双极针16G，治疗时将一根电极置入病灶即可。

单极针必须至少跟另一根针同时使用，最多可以同时使用6根单极针。暴露的电极尖端可以产生高回声，有利于超声监控。纳米刀的电极有2种长度: 15cm和25cm，电极只能一次性使用。单极针的尖端可调，从而可以调节消融的深度(沿电极杆方向的消融长度)，可调节长度为0～40mm，每次调节5mm。

纳米刀的双极针表面有厘米刻度，消融时仅需一根消融针。电极尖端在超声下为高回声。该种电极有2种长度: 15cm和25cm。同样，双极针不可以重复使用。活性电极部分长度为2cm，其消融面积约为1. 5cm×3cm。另一方面是双极针的多针重叠消融，可能会遗漏部分病灶。

在临床中应用与心电同步的脉冲发射技术，可以减少心律失常发生的概率。该项技术可以精确地探测R波，使脉冲发射与患者心电同步。心电同步器是一个门控系统(图1-9)，用于探测R波的上升峰，并发送信号给纳米刀系统，纳米刀系统在接收到信号50微秒后(此时心电周期处于绝对不应期)发射一个高电压脉冲。同步器的目的就是测出心电周期中的绝对不应期，以便及时发射脉冲。

使用时需要打开心电同步设备开关，确保BNC电缆插进纳米刀主机底部接口。如果心电同步设备导联没有插入机器右下方并连接患者，则显示无患者连接。在使用心电同步模式时，应先连接心电导联，这需要贴上五个导联电极，粘贴部位如下，然后选择心电图导联和观察波形，好的波形应该是高R波，低T波。

纳米刀发射的脉冲会刺激肌肉收缩，为了防止肌肉收缩及其引起的电极移位，在发射电脉冲时，必须保证肌肉完全松弛。在布针过程中，患者无需肌肉松弛。进行IRE治疗时，因为需要完全的神经肌肉阻断，患者必须进行气管插管和全身麻醉。因此，在治疗前需要告知麻醉师和护士相关知识:如纳米刀的基本技术，脉冲发射期间的神经肌肉阻断，心电同步的脉冲发射，预计的电极放置和手术时间，注意监测患者心率以及潜在的并发症。

消融计划就是利用机载软件估计消融体积、电极放置位置和数量。消融策略就是首先测量目标组织的大小，然后估计需要的电极数量，最后决定每根电极的摆放位置。

如果使用单极针，将电极平行插入非常重要，应该避免2根电极不平行。因为电极不平行会造成消融不均匀，增加病灶残留概率，并导致消融区与机器软件估计的区域不一致。当需要测量两电极之间的距离时，不平行置针会造成电极间距离的变化。发送的电压取决于电极间距，电压太高或者太低会导致高电流或者病灶残留。

为了确保电极平行放置，目前有无菌间隔器可用，间隔距离设定为1cm、1. 5cm、2cm 和2. 5cm。当电极放好之后，间隔器可以取下，继续用于其他电极。使用多根电极时可同时使用多个间隔器。最好将间隔器尽可能靠近靶组织，以尽量避免可能产生的电极间的不平行。

开始的时候，推荐使用最大的电极间距，在导电性正常的组织中是2cm，在导电性更好的组织中是1. 5cm。如果电流小于25Amps，可以增加5mm的针尖距离。最佳的电极间距是1. 5～2cm。电极间距决定了所使用的电压，间距越远，就需要越高的电压或能量来消融电极之间和周围的区域。电极间距小于1. 5cm将产生一个非常小的消融体积，电极间距大于2cm将产生2个围绕电极的消融区，而保持针间距在1. 5cm和2cm之间将产生最大的消融体积。使用的默认电压为1500V/cm，系统最大输出电压3000V。

消融的第一步是测量靶组织的长度、宽度、深度，为了准确测量靶组织的体积，首先必须确定进针路径。深度与针尖暴露长度有关，长度和宽度必须垂直深度来测量。当利用CT引导时，取最大截面计算深度及宽度(图1-10)。对于CT引导的IRE，需要做冠状面的重建和一定的空间想象能力，这有利于执行治疗计划。

利用软件估计消融区体积(图1-11)以确定使用电极数量和位置。消融区体积估计基于这一假设:均质组织，电极平行，至少70个70微秒的脉冲。图1-12～1-15示消融范围的估计及退针技术，黄色代表靶区，蓝色代表消融边缘，一般是1cm，灰色代表估计的消融区域。

为了决定电极的暴露深度(或长度)，我们首先要明确消融的范围，特别是消融深度的测量。一般我们选择暴露深度小于2. 5cm以降低电流的消耗(图1-16)，如果仍不能满足消融深度(＞3. 0cm)，我们可以使用退针(后退)消融法(表1-2)。

为了了解电极暴露部分的长度，需要先明确消融范围。如果病灶范围(深度)较大，可能需要退针技术来实现完全消融。

机载软件可以记录手术所用功率等各种参数(图1-17)及模拟IRE消融范围(图1-18)，并能够导出。

有3种脉冲发送设置，默认的是心电同步设置，被推荐用于会阴以上区域。如果心电同步不可行，可使用90个脉冲的形式; 240个脉冲可用于腹股沟及以下区域。电极的选择包括电极选择界面，双极针，单极针( 2～6个电极)，6个电极序列(改变电压的模式)，单极针包括激活电极和标准电极。

双极针16G，单针，产生的消融体积较小，图1-19是消融体积估计图，双极针在美国未推向市场。

单极针

单极针可调节针尖暴露的长度，可联合使用多根电极消融不同形状和体积的靶组织(图1-20)。最简单的是双针模式，这也是各种多针模式(图1-20～1-22)的基础，双针模式的消融示意图如下(间距1. 5cm) :

四针模式适用于直径2cm左右的病灶。

五针模式适用于直径4cm的病灶，但是需要使用叠加消融技术，即截面梯形顶部2根针消融一次后应移至梯形底部对侧(图1-23)。

六针模式(图1-24)，包含10次两针重叠，适用于直径3. 5～4. 0cm病灶，无需使用重叠消融技术。但是此时经皮消融变得困难，因为要平行穿刺达到一定深度会受到一些组织的阻挡。六针模式的默认脉冲发射是30次，因为如果调高到90次，则中央电极发射了450次，难以避免热效应的产生。

六针模式(改变电压值，图1-25) :最后一种组合模式，电极间距分别为10mm和15mm，需要调节电压，常用于易导电组织。

激活电极和标准电极

纳米刀共有2种电极，激活电极和标准电极，每次手术需要1根激活电极和1～5根标准电极联用。激活电极把手为蓝色，标准电极把手为白色。两者的电极的接头不同，激活电极的接头连接处有芯片，连接机器后与之感应。芯片将识别每种电极，如果没有激活电极，系统将会阻止手术进行。

当电极与机器连接之后，有效作用时间为8小时，超过8小时则系统显示连接无效。即使在8小时内，如果一个电极连接了一台机器，那就不能连接另一个机器。一次手术可以同时使用几根激活电极，但不推荐这样做。