CN113766949A - 用于施用电刺激以治疗癌症的系统 - Google Patents
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Abstract
本文的实施例涉及一种用于治疗癌性肿瘤的医疗装置，该医疗装置包括电场产生电路和与该电场产生电路连通的控制电路，该电场产生电路被配置用于在癌性肿瘤的部位处或附近产生一个或多个电场。该医疗装置包括与该电场产生电路和一个或多个供应电极电连通的一个或多个供应导线。该供应电极被配置用于将电场递送至癌性肿瘤的部位处或附近。该医疗装置可以包括与控制电路和一个或多个感测电极电连通的一个或多个感测导线。该感测电极可以被配置用于测量癌性肿瘤在至少两个不同的电场强度下的阻抗。本文还包括其他实施例。
Description
本申请是作为PCT国际专利申请于2020年4月16日以波士顿科学国际有限公司(Boston Scientific Scimed,Inc.一家美国公司，作为所有指定国家的申请人)以及美国公民Brian L.Schmidt、美国公民Benjamin Keith Stein、美国公民Keith R.Maile、美国公民William J.Linder、美国公民Ron A.Balczewski、美国公民Sarah Melissa Gruba、美国公民Tucker James Nelson、以及美国公民Aleksandra Kharam(所有指定国家的发明人)的名义提交的。本申请要求于2019年4月22日提交的美国临时申请号62/837,128的优先权，该临时申请的全部内容通过援引并入本文。
技术领域
本文的实施例涉及用于治疗癌症的电刺激装置和方法。更具体地，本文的电刺激装置及方法可以包括与测量癌性肿瘤的部位处或附近的一种或多种电特性有关的特征，这些电特性包括但不限于：阻抗、极化、电容、或电压。
背景技术
活生物体由复杂的生物组织三维结构构成，包括被细胞内液和细胞外液包围的细胞和细胞外基质。在生物体细胞内发现的细胞内液通常是离子性的，并且包括各种电活性分子，例如离子、蛋白质、常量营养素以及核酸。细胞外液包括在生物体细胞外发现的各种流体。仅举几例，细胞外液的示例可以包括血浆、淋巴液、脑脊液、眼液、滑液和唾液。细胞外液本质上通常是离子性的，并且可以包括电活性常量营养素，例如离子、糖、脂肪酸、以及代谢废物。生物体的细胞膜包括磷脂和蛋白质，其中疏水性脂质尾部夹在两层亲水性磷酸盐头部基团与同其相关联的各种蛋白质之间。
当置于交变电场中时，活生物体中的生物组织具有电阻抗。活生物体的生物组织的电阻抗可以取决于组织类型、组织的健康或患病状态、以及所施加电场的频率。每种类型的生物组织的电阻抗由每种特定组织的细胞类型、细胞内液、以及细胞外液组成决定。
生物组织的电活性分子也使生物组织内产生介电特性。当置于电场中时，生物组织可以存储电磁能，这是由于其中的电活性分子所携带的正电荷或负电荷发生移位。生物组织内正电荷和负电荷的移位可以使生物组织出现净极化。
发明内容
在第一方面，包括一种用于治疗癌性肿瘤的医疗装置。该医疗装置可以包括电场产生电路和与该电场产生电路连通的控制电路，该电场产生电路被配置用于在癌性肿瘤的部位处或附近产生一个或多个电场，该控制电路可以被配置用于控制从电场产生电路递送该一个或多个电场。控制电路可以使电场产生电路产生电场强度选自0.25V/cm至1000V/cm的范围内的一个或多个电场。该医疗装置可以包括与该电场产生电路电连通的一个或多个供应导线，其中该一个或多个供应导线可以各自与一个或多个供应电极电连通。该一个或多个供应电极可以被配置用于将电场递送至癌性肿瘤的部位处或附近。该医疗装置可以包括与控制电路电连通的一个或多个感测导线，其中该一个或多个感测导线可以各自与一个或多个感测电极电连通。该一个或多个感测电极可以被配置用于测量癌性肿瘤在至少两个不同的电场强度下的阻抗。
在第二方面，除了前述或以下方面中的一个或多个方面之外、或者在某些方面的替代方案中，其中，该控制电路被配置用于至少产生第一电场和第二电场，并且其中，第一电场具有第一电场强度，并且第二电场具有第二电场强度。
在第三方面，除了前述或以下方面中的一个或多个方面之外、或者在某些方面的替代方案中，其中，第二电场强度大于第一电场强度。
在第四方面，除了前述或以下方面中的一个或多个方面之外、或者在某些方面的替代方案中，其中，第一电场强度选自从0.1V/cm至2V/cm的范围，并且第二电场强度选自从1V/cm至100V/cm的范围。
在第五方面，除了前述或以下方面中的一个或多个方面之外、或者在某些方面的替代方案中，医疗装置包括存储器，该存储器包含一个或多个治疗参数集。
在第六方面，除了前述或以下方面中的一个或多个方面之外、或者在某些方面的替代方案中，其中，控制电路进一步被配置用于实施该一个或多个治疗参数集以递送给定疗法。
在第七方面，除了前述或以下方面中的一个或多个方面之外、或者在某些方面的替代方案中，其中，控制电路被配置用于：如果在疗法期间癌性肿瘤的部位处或附近的阻抗相对于给定疗法开始时癌性肿瘤的部位处或附近的初始阻抗改变了至少5％，则调制该一个或多个电场。
在第八方面，除了前述或以下方面中的一个或多个方面之外、或者在某些方面的替代方案中，其中，该一个或多个电场是通过增大或减小电场强度来调制的。
在第九方面，除了前述或以下方面中的一个或多个方面之外、或者在某些方面的替代方案中，其中，该控制电路可以使电场产生电路在癌性肿瘤的部位处或附近以选自从10kHz至1MHz的范围的频率来产生一个或多个电场。
在第十方面，除了前述或以下方面中的一个或多个方面之外、或者在某些方面的替代方案中，其中，控制电路可以进一步被配置用于通过扫过一定范围的频率来产生一个或多个电场，其中，扫过一定范围的频率包括从第一频率向上扫略至第二频率以及从第二频率向下扫略至所述第一频率，并且其中第二频率高于第一频率。
在第十一方面，除了前述或以下方面中的一个或多个方面之外、或者在某些方面的替代方案中，其中，该频率范围包括从100kHz至500kHz的频率范围。
在第十二方面，包括一种用于治疗受试者体内的癌性肿瘤的方法。该方法可以包括将医疗装置植入癌性肿瘤的部位处或附近。该方法可以包括：使用一个或多个供应引线在癌性肿瘤的部位处或附近施加至少两个电场以至少递送具有第一电场强度的第一电场和具有第二电场强度的第二电场，每个供应引线包括一个或多个供应电极。该方法可以包括：测量癌性肿瘤在该至少两个电场强度下的阻抗，其中，测量阻抗包括使用一个或多个感测引线，这些感测引线包括一个或多个感测电极。该方法可以包括：如果阻抗改变，则根据至少一个治疗参数集来调制疗法。
在第十三方面，除了前述或以下方面中的一个或多个方面之外、或者在某些方面的替代方案中，其中，根据该至少一个治疗参数集来调制疗法包括：如果在疗法期间癌性肿瘤的部位处或附近的阻抗相对于该疗法开始时在癌性肿瘤的部位处或附近处测得的初始阻抗改变了至少5％，则调制该一个或多个电场。
在第十四方面，除了前述或以下方面中的一个或多个方面之外、或者在某些方面的替代方案中，其中，该至少一个治疗参数集进一步包括通过增大或减小该一个或多个电场的强度来调制该一个或多个电场。
在第十五方面，除了前述或以下方面中的一个或多个方面之外、或者在某些方面的替代方案中，其中，根据该至少一个治疗参数集来调制疗法包括：如果在预定时间段期间，阻抗落到预定范围之外，则终止该至少一个治疗参数集。
在第第十六方面，除了前述或以下方面中的一个或多个方面之外、或者在某些方面的替代方案中，其中，该一个或多个电场包括选自在0.25V/cm至1000V/cm的范围的电场强度。
在第十七方面，除了前述或以下方面中的一个或多个方面之外、或者在某些方面的替代方案中，该方法可以包括：如果在预定时间段上测量到阻抗减小，则将受试者归类为对疗法无反应类别。
在第十八方面，除了前述或以下方面中的一个或多个方面之外、或者在某些方面的替代方案中，该方法可以包括：如果在预定时间段上测量到阻抗增大，则将受试者归类为对疗法有反应类别。
在第十九方面，包括一种用于治疗受试者体内的癌性肿瘤的方法。该方法可以包括将医疗装置植入癌性肿瘤的部位处或附近。该医疗装置可以包括在癌性肿瘤的部位处或附近施加一个或多个电场以根据该至少一个治疗参数集来递送疗法而持续预定时间段，其中，施加一个或多个电场包括使用一个或多个供应引线，每个供应引线包括一个或多个供应电极；其中，施加一个或多个电场进一步包括以至少两种频率来施加一个或多个电场。该方法可以包括：在以该至少两种频率施加该一个或多个电场期间测量癌性肿瘤的阻抗，其中，测量阻抗包括使用一个或多个感测引线，这些感测引线包括一个或多个感测电极。该方法可以包括如果在预定时间段期间阻抗改变，则根据该至少一个治疗参数集来调制疗法。
在第二十方面，除了前述或以下方面中的一个或多个方面之外、或者在某些方面的替代方案中，其中，以至少两种频率来施加一个或多个电场至少包括以第一频率施加第一电场以及以第二频率施加第二电场。
本发明内容是对本申请的一些传授内容的综述并且并不旨在是对本发明主题的排他性或穷尽性处理。进一步细节存在于具体实施方式和所附权利要求中。通过阅读并理解下面的具体实施方式并且查看形成具体实施方式的一部分的附图(其中的每一者均不应被认为具有限制意义)，其他方面对于本领域技术人员而言将是明显的。本文的范围由所附权利要求及其法律等效物来限定。
附图说明
结合以下附图(图)可以更完全地理解各方面，在附图中：
图1是根据本文的各种实施例的示意性电路图。
图2是根据本文的各种实施例的示意性电路图。
图3是根据本文的各种实施例的医疗装置的示意图。
图4是根据本文的各种实施例的医疗装置的示意图。
图5是根据本文的各种实施例的医疗装置的示意性剖视图。
图6是根据本文的各种实施例的医疗装置的示意图。
图7是根据本文的各种实施例的医疗装置的示意图。
图8是根据本文的各种实施例的医疗装置的示意图。
图9是根据本文的各种实施例的生物组织的示例性介电弛豫的曲线图。
图10是根据本文的各种实施例的医疗装置的部件的示意图。
图11是根据本文的各种实施例的方法的示意图。
图12是根据本文的各种实施例的方法的示意图。
图13是根据本文的各种实施例的方法的示意图。
图14是根据本文的各种实施例的方法的示意图。
图15是根据本文的各种实施例的方法的示意图。
图16是根据本文的各种实施例的示例性电场的曲线图。
图17是根据本文的各种实施例的示例性电场的曲线图。
虽然实施例易于经历各种修改和替代形式，但是已经通过示例和附图的方式示出了其细节并且将对其进行详细描述。然而应理解的是，本文的范围不限于所描述的特定方面。与此相反，本发明将覆盖落在本文的精神和范围内的修改、等效物、以及替代方案。
具体实施方式
如上文讨论的，当置于交变电场中时，活生物体中的生物组织具有电阻抗。与任何健康组织一样，当置于电场中时，包括至少一种癌细胞群的癌性肿瘤也可以表现出受其细胞类型、细胞内液、以及与之相关联的细胞外液影响的电阻抗。然而，与健康组织相比，癌性组织的阻抗可以变化。此外，癌性组织的阻抗可能由于对癌性组织的治疗而变化。这样，在治疗之前、期间和之后(无论治疗方式如何)测量和监测健康组织和癌性组织的阻抗可以提供有价值的临床见解，以指导进一步的疗法。
此外，在治疗之前、期间和之后(无论治疗方式如何)，装置部件本身(包括但不限于电极、引线和与之电连通的部件)的阻抗可以提供有价值的见解，以指导进一步的疗法。在一些实施例中，可以在给定疗法的过程中周期性地或多次监测部件的阻抗以确保部件的最佳性能。在一些部件(比如电极)中，电极的阻抗可能随时间而减退并且因此可以在提供给定疗法时进行替换或调整。另外，能够减去装置部件本身对阻抗的贡献以实现对组织阻抗的更准确测量可以是有用的。
此外，介电弛豫测量可以提供有用的临床见解以指导疗法。在本文的各种实施例中，可以局部地测量振幅和相位以识别增大或减小的极化。极化测量可以提供对健康和不健康细胞群的有价值见解，其中每种细胞群提供其自己的极化特征。举例而言，第一种癌性细胞群可以具有其自己独特的极化特征，而第二种癌性细胞群可以具有其自己独特的极化特征。类似地，健康的肌肉细胞群可以具有其自己独特的极化特征，而健康的肝细胞群可以具有其自己独特的极化特征。并且，可以关掉电刺激，并可以测量弛豫时间特征。
可以使用多种方法来测量生物组织内的阻抗，包括两导线阻抗测量或四导线阻抗测量。现在参见图1，示出了根据本文的实施例的用于测量生物组织内的阻抗的双导线电路100的图。双导线电路100包括具有第一导线电阻104的第一导线102、和与第一导线102电连通的第一电极106。双导线电路100还包括具有第二导线电阻112的第二导线114、和与第二导线114电连通的第二电极110。第一电极106和第二电极110紧邻待治疗的组织108放置。举例而言，待治疗组织108可以包括健康的身体组织、或患病的身体组织、比如癌性肿瘤。
双导线电路100还包括电流源116和电压表118。电流穿过电路的方向用电流箭头120和122描绘。第一电极106和第二电极110各自被配置用于执行以下功能：在待治疗组织108的部位处或附近提供电场，并且感测在待治疗组织108的部位处或附近的阻抗。因此，在这种情形下，已知的电流被提供至组织108，并且使用相同的电极对(或电极对的两个电极之间的电势差)来测量电压降。然后可以根据欧姆定律(V＝IR或V＝IZ)来计算阻抗。然而，以此方式测量时，穿过电路的电流在第一导线电阻104和第二导线电阻112之间经历电压降。穿过电路的电流可能由于导线、电极、和与之电连通的任何其他部件内的阻抗而经历电压降。因此，由电压表118测得的跨组织108的电压124包括来自双导线电路100的部件内的电压降的干扰、并且与跨组织108的实际电压降126不同。这样，如测得的穿过组织108的任何阻抗还包括双导线电路100的部件的阻抗。虽然不旨在受到理论束缚，但是据信，在一些情况下，对测量组织108的阻抗的这种干扰可能不利于测量和/或监测组织108阻抗的临床价值、并且使得其对指导治疗的价值降低。
用于测量阻抗的四导线系统可以提供提高的准确度、并且具体地可以降低或消除对与双导线系统相关联的阻抗测量的干扰。现在参见图2，示出了根据本文的实施例的用于测量生物组织内的阻抗的示例性四导线电路200的图。四导线电路200与双导线电路100的不同之处在于，四导线电路200包括两个供应电极和分开的两个感测电极。四导线电路200包括具有第一导线电阻204的第一导线202、和与第一导线202电连通的第一供应电极206。四导线电路200还包括具有第二导线电阻212的第二导线214、和与第二导线214电连通的第二供应电极210。第一供应电极206和第二供应电极210紧邻待治疗的组织108放置。举例而言，待治疗组织108可以包括健康的身体组织、或患病的身体组织、比如癌性肿瘤。第一供应电极206和第二供应电极210被配置用于将一个或多个电场提供至组织108的部位处或附近。
四导线电路200进一步包括具有第三导线电阻226的第三导线224、和与第三导线224电连通的第一感测电极228。四导线电路200还包括具有第四导线电阻232的第四导线234、和与第四导线234电连通的第二感测电极230。第一感测电极228和第二感测电极230紧邻待治疗的组织108放置，并且它们被配置用于测量组织108内的阻抗。
四导线电路200也包括电流源116和电压表118。电流穿过电路的方向用电流箭头220和222描绘。电流被配置为流经第一供应电极206、组织108、第二供应电极210、以及与之连通的任何导线和部件。与双导线电路100相比，四导线电路200被配置为使得可忽略不计的电流流经感测电极以及与之电连通的导线和部件。这样，由电压表118测得的电压236基本上等于跨组织108的电压238。第一导线、第一供应电极、第二导线、第二供应电极、以及与之电连通的任何部件内的任何阻抗不会与单独跨组织108感测到的组织一起被测量到。
癌性肿瘤的阻抗可以使用本文描述的任何医疗装置来测量、并且可以使用双导线、四导线或其他系统来完成。现在参见图3和图4，示出了根据本文的实施例的具有癌性肿瘤310的受试者301的示意图。在图3中，受试者301具有在癌性肿瘤310的部位处或附近完全植入受试者301体内的医疗装置300。可以使用各种植入部位，包括比如肢体、上部躯干、腹部区域、头部等中的区域。在图4中，受试者301具有在癌性肿瘤的部位处或附近至少部分地植入受试者301体内的医疗装置400。在一些实施例中，医疗装置可以完全在受试者体外。在一些实施例中，医疗装置可以部分地在受试者体外。在一些实施例中，医疗装置可以部分地植入受试者体内并且部分地在受试者体外。在其他实施例中，部分植入的医疗装置可以包括布置在身体内部与身体外部的部件之间的经皮连接。部分或完全植入的医疗装置可以通过无线连接与医疗装置的部分在外部或完全在外部的部分进行无线通信。
在一些实施例中，医疗装置的一部分可以完全植入，并且医疗装置的一部分可以完全在外部。例如，在一些实施例中，一个或多个电极或引线可以完全植入身体内，而医疗装置的产生电场的部分(比如电场产生器)可以完全在身体外。应了解的是，在本文描述的一些实施例中，所描述的电场产生器可以包括与脉冲产生器相同的许多部件，并且可以被配置用于执行与脉冲产生器相同的许多功能。在医疗装置的一部分被完全植入以及医疗装置的一部分完全在体外的实施例中，医疗装置的完全在体外的部分可以与医疗装置的完全在体内的部分无线通信。然而，在其他实施例中，可以使用有线连接。
医疗装置300可以包括外壳302和联接至外壳302的头部304，并且医疗装置400可以包括外壳302。可以使用各种材料。然而，在一些实施例中，外壳302可以由比如金属、陶瓷、聚合物、复合材料等的材料形成。在一些实施例中，外壳302或其一个或多个部分可以由钛形成。头部304可以由各种材料形成，但是在一些实施例中，头部304可以由比如环氧材料的半透明聚合物形成。在一些实施例中，头部304可以是中空的。在其他实施例中，头部304可以填充有部件和/或结构材料，比如环氧化物或另一种材料，使其并非中空的。
在医疗装置300或400的一部分部分地在体外的一些实施例中，头部304和外壳302可以被由耐用聚合物材料制成的保护性壳体包围。在其他实施例中，在医疗装置300或400的一部分部分在体外的情况下，头部304和外壳302可以被由聚合物材料、金属材料和/或玻璃材料的组合制成的保护性壳体包围。
头部304可以联接到一个或多个引线，比如引线306。头部304可以用于提供一个或多个引线306的近端的固定，并且将一个或多个引线306电联接到外壳302内的一个或多个部件。该一个或多个引线306可以包括沿引线306的长度布置的一个或多个电极、比如电极308。在一些实施例中，电极308可以包括电场产生电极，在此还被称为“供应电极”。在一些实施例中，电极308可以包括电场感测电极，在此还被称为“感测电极”。在一些实施例中，引线306可以包括供应电极和感测电极两者。在其他实施例中，引线306可以包括任何数量的电极，所述电极为供应电极和感测电极两者。应了解的是，尽管本文的医疗装置的许多实施例被设计成利用引线起作用，但是本文中还设想产生电场的无引线医疗装置。在一些实施例中，电极308可以在引线306的最远端上的尖端电极。在一些实施例中，本文的医疗装置可以包括在引线的纵向轴线的表面上在靠近癌性肿瘤310的区域中的药物洗脱涂层。在一些实施例中，药物洗脱涂层可以包括抗肿瘤剂、细胞毒剂或抗生素剂，如下文将更详细讨论的。
现在参见图5，示出了根据本文的实施例的示例性医疗装置300的示意性剖视图。应了解的是，本文描述的任一医疗装置中可以包括医疗装置300的特征。外壳302可以限定内部体积503，该内部体积可以是中空的，并且在一些实施例中与医疗装置300外部的区域505气密密封分开。在其他实施例中，外壳302可以填充有部件和/或结构材料，使其并非中空的。医疗装置300可以包括控制电路506，该控制电路可以包括布置在外壳302内的各种部件508、510、512、514、516和518。在一些实施例中，这些部件可以是集成的，而在其他实施例中，这些部件可以是分开的。在另外的其他实施例中，可以存在集成部件和分开部件两者的组合。医疗装置300还可以包括天线524，以便允许单向或双向无线数据通信。在一些实施例中，医疗装置300的部件可以包括通信地联接或附接到其上的感应能量接收器线圈(未示出)，以促进经由再充电电路对医疗装置进行经皮再充电。
控制电路506的各种部件508、510、512、514、516和518可以包括但不限于微处理器、存储器电路(比如随机存取存储器(RAM)和/或只读存储器(ROM))、记录器电路、控制器电路、遥测电路、电源电路(比如电池)、计时电路和专用集成电路(ASIC)、再充电电路等等。控制电路506可以与电场产生电路520连通，该电场产生电路可以被配置用于产生电流以形成一个或多个场。电场产生电路520可以与控制电路506集成，或者可以是与控制电路506分开的部件。控制电路506可以被配置用于控制来自电场产生电路520的电流的递送。在一些实施例中，电场产生电路520可以存在于医疗装置在身体外部的一部分中。
在一些实施例中，控制电路506可以被配置用于引导电场产生电路520使用选自10kHz到1MHz的范围内的一个或多个频率来递送电场。在一些实施例中，控制电路506可以被配置用于引导电场产生电路520以选自300kHz到500kHz的范围内的一个或多个频率来递送电场。在一些实施例中，控制电路506可以被配置用于引导电场产生电路520以选自100kHz到300kHz的范围内的一个或多个频率来递送电场。在一些实施例中，控制电路506可以被配置用于引导电场产生电路520使用大于1MHz的一个或多个频率来周期性地递送电场。
在一些实施例中，电场可以有效地破坏癌细胞中的细胞有丝分裂。电场可以沿一个以上矢量递送到癌性肿瘤的部位。在一些实例中，电场可以沿至少一个矢量(包括引线电极中的至少一个)递送。在一些实施例中，可以使用在两个矢量之间具有空间多样性的至少两个矢量。矢量可以在空间上和/或方向上分开(例如，矢量可以相对于彼此成角度地布置)至少约10度、20度、30度、40度、50度、60度、70度、80度或90度。
可以通过在两个电极之间递送电流来实现期望的电场强度。递送电场的具体电流和电压可以变化，并且可以调节以便在将要治疗的组织部位处实现期望的电场强度。在一些实施例中，控制电路506可以被配置用于引导电场产生电路520使用在1mAmp至1000mAmp范围内的电流来将电场递送到癌性肿瘤的部位。在一些实施例中，控制电路506可以被配置用于引导电场产生电路520使用在20mAmp至500mAmp范围内的电流来将电场递送到癌性肿瘤的部位。在一些实施例中，控制电路506可以被配置用于引导电场产生电路520使用在30mAmp至300mAmp范围内的电流来将电场递送到癌性肿瘤的部位。
在一些实施例中，控制电路506可以被配置用于引导电场产生电路520使用包括以下各项的电流来递送电场：1mAmp、2mAmp、3mAmp、4mAmp、5mAmp、6mAmp、7mAmp、8mAmp、9mAmp、10mAmp、15mAmp、20mAmp、25mAmp、30mAmp、35mAmp、40mAmp、45mAmp、50mAmp、60mAmp、70mAmp、80mAmp、90mAmp、300mAmp、125mAmp、150mAmp、175mAmp、400mAmp、225mAmp、250mAmp、275mAmp、300mAmp、325mAmp、350mAmp、375mAmp、400mAmp、425mAmp、450mAmp、475mAmp、500mAmp、525mAmp、550mAmp、575mAmp、600mAmp、625mAmp、650mAmp、675mAmp、700mAmp、725mAmp、750mAmp、775mAmp、800mAmp、825mAmp、850mAmp、875mAmp、900mAmp、925mAmp、950mAmp、975mAmp或1000mAmp。应了解的是，控制电路可以被配置用于引导电场产生电路520以落入一定范围内的电流来递送电场，其中前述电流中的任一者可以用作该范围的下限或上限，前提是该范围的下限是小于该范围的上限的值。
在一些实施例中，控制电路506可以被配置用于引导电场产生电路520使用在1Vrms至50Vrms范围内的电压将电场递送到癌性肿瘤的部位。在一些实施例中，控制电路506可以被配置用于引导电场产生电路520使用在5Vrms至30Vrms范围内的电压将电场递送到癌性肿瘤的部位。在一些实施例中，控制电路506可以被配置用于引导电场产生电路520使用在10Vrms至20Vrms范围内的电压将电场递送到癌性肿瘤的部位。
在一些实施例中，控制电路506可以被配置用于引导电场产生电路520使用包括以下各项的一个或多个电压来递送电场：1Vrms、2Vrms、3Vrms、4Vrms、5Vrms、6Vrms、7Vrms、8Vrms、9Vrms、10Vrms、15Vrms、20Vrms、25Vrms、30Vrms、35Vrms、40Vrms、45Vrms或50Vrms。应了解的是，控制电路506可以被配置用于引导电场产生电路520使用落入一定范围内的电压来递送电场，其中前述电压中的任一者可以用作该范围的下限或上限，前提是该范围的下限是小于该范围的上限的值。
在一些实施例中，控制电路506可以被配置用于引导电场产生电路520使用包括以下各项的一个或多个频率来递送电场：10kHz、20kHz、30kHz、40kHz、50kHz、60kHz、70kHz、80kHz、90kHz、300kHz、125kHz、150kHz、175kHz、400kHz、225kHz、250kHz、275kHz、300kHz、325kHz、350kHz、375kHz、400kHz、425kHz、450kHz、475kHz、500kHz、525kHz、550kHz、575kHz、600kHz、625kHz、650kHz、675kHz、700kHz、725kHz、750kHz、775kHz、800kHz、825kHz、850kHz、875kHz、900kHz、925kHz、950kHz、975kHz、1MHz。应了解的是，电场产生电路520可以使用落入一定范围内的频率来递送电场，其中前述频率中的任一者可以用作该范围的上限或下限，前提是该上限大于该下限。
在一些实施例中，控制电路506可以被配置用于引导电场产生电路520产生选自0.25V/cm至1000V/cm的范围内的一个或多个施加的电场强度。在一些实施例中，控制电路506可以被配置用于引导电场产生电路520产生大于3V/cm的一个或多个施加的电场强度。在一些实施例中，控制电路506可以被配置用于引导电场产生电路520产生选自1V/cm至10V/cm的范围内的一个或多个施加的电场强度。在一些实施例中，控制电路506可以被配置用于引导电场产生电路520产生选自3V/cm至5V/cm的范围内的一个或多个施加的电场强度。
在其他实施例中，控制电路506可以被配置用于引导电场产生电路520产生包括以下各项的一个或多个施加的电场强度：0.25V/cm、0.5V/cm、0.75V/cm、1.0V/cm、2.0V/cm、3.0V/cm、5.0V/cm、6.0V/cm、7.0V/cm、8.0V/cm、9.0V/cm、10.0V/cm、20.0V/cm、30.0V/cm、40.0V/cm、50.0V/cm、60.0V/cm、70.0V/cm、80.0V/cm、90.0V/cm、300.0V/cm、125.0V/cm、150.0V/cm、175.0V/cm、400.0V/cm、225.0V/cm、250.0V/cm、275.0V/cm、300.0V/cm、325.0V/cm、350.0V/cm、375.0V/cm、400.0V/cm、425.0V/cm、450.0V/cm、475.0V/cm、500.0V/cm、600.0V/cm、700.0V/cm、800.0V/cm、900.0V/cm、1000.0V/cm。应了解的是，电场产生电路520可以在治疗部位处产生具有落入一定范围内的电场强度的电场，其中前述场强度中的任一者可以用作该范围的上限或下限，前提是该上限大于该下限。
在一些实施例中，控制电路506可以被配置用于引导电场产生电路520经由引线507将电场递送至位于身体组织内的癌性肿瘤的部位。在其他实施例中，控制电路506可以被配置用于引导电场产生电路520经由医疗装置300的外壳502将电场传输至位于身体组织内的癌性肿瘤的部位。在其他实施例中，控制电路506可以被配置用于引导电场产生电路520在引线507与医疗装置300的外壳502之间递送电场。在一些实施例中，一个或多个引线507可以与电场产生电路520电连通。在一些实施例中，一个或多个引线507可以包括沿引线507的长度布置的一个或多个电极(图5未示出)，其中电极可以与电场产生电路520电连通。
在一些实施例中，医疗装置300内的各种部件可以包括被配置用于产生与感测到的电场相对应的信号的电场感测电路522。电场感测电路522可以与控制电路506集成，或者它可以与控制电路506分开。
感测电极可以布置在医疗装置的外壳上或附近、在连接到外壳的一个或多个引线上、在肿瘤附近或肿瘤中植入的单独装置上、或者这些位置的任意组合。在一些实施例中，电场感测电路522可以包括第一感测电极532和第二感测电极534。在其他实施例中，外壳302本身可以用作用于电场感测电路522的感测电极。感测电极532和534可以与电场感测电路522连通。电场感测电路522可以测量第一感测电极532与第二感测电极534之间的电势差(电压)。在一些实施例中，电场感测电路522可以测量第一感测电极532或第二感测电极534与沿一个或多个引线507的长度布置的电极之间的电势差(电压)。在一些实施例中，电场感测电路可以被配置用于测量感测到的电场并且以V/cm来记录电场强度。
应了解的是，电场感测电路522可以另外地测量第一感测电极532或第二感测电极534与外壳302本身之间的电势差。在其他实施例中，医疗装置可以包括第三电极536，该第三电极可以是电场感测电极或电场产生电极。在一些实施例中，一个或多个感测电极可以沿引线507布置并且可以用作用于感测电场的额外位置。根据本文的实施例，可以想到许多组合以用于测量沿一个或多个引线507的长度布置的电极与外壳302之间的电势差。
在一些实施例中，一个或多个引线507可以与电场产生电路520电连通。该一个或多个引线507可以包括沿着纵向轴线布置或布置在引线的尖端处的一个或多个电极。在一些实施例中，各种电导体(比如电导体526和528)可以从头部504穿过馈通结构530并进入医疗装置300的内部体积503中。这样，电导体526和528可以用于提供一个或多个引线507与布置在外壳302的内部体积503内的控制电路506之间的电连通。
在一些实施例中，记录器电路可以被配置用于记录由电场感测电路522产生的数据并且记录关于该数据的时间戳。在一些实施例中，控制电路506可以被硬连线以执行各种功能，而在其他实施例中，控制电路506可以被引导来实现在微处理器或其他外部计算装置上执行的指令。还可以提供遥测电路以用于与外部计算装置进行通信，比如编程器、安装在房间内的单元和/或移动单元(例如，蜂窝电话，个人计算机、智能电话、平板计算机等)。
应了解的是，医疗装置的可以形成电路的一部分的部件(包括引线、电极、以及与之电连通的任何部件)可以以本文讨论的任一施加的电场强度来施加阻抗。应进一步了解的是，作为由本文描述的医疗装置创建的电路的一部分存在的生物组织在施加的不同电场强度下表现出不同的阻抗。再次参考欧姆定律(V＝IR或V＝IZ)，应理解的是，阻抗Z是电压(V)与电流(I)的比值(即，Z＝V/I)。因此，生物组织的阻抗与给定电场的强度直接相关。这样，以高电压递送的电场在生物组织内产生高阻抗，而以低电压递送的电场在生物组织内产生低阻抗。在给定电场强度下检测到的任何阻抗变化可以提供与治疗功效有关的有价值信息，比如肿瘤大小的变化和/或周围健康组织的变化。
现在参见图6，示出了根据本文的实施例的用于治疗癌性肿瘤的医疗装置600。医疗装置600可以包括外壳302、联接至外壳302的头部304、第一引线602、以及第二引线608。医疗装置600可以包括布置外壳302中的电场产生电路、比如图5所示的电场产生电路520。医疗装置600的电场产生电路可以被配置用于在癌性肿瘤310的部位处或附近产生一个或多个电场。医疗装置600可以进一步包括布置在壳体302中的控制电路、比如图5所示的控制电路506。医疗装置600的控制电路可以与电场产生电路连通，其中该控制电路被配置用于控制从电场产生电路递送该一个或多个电场。控制电路可以使电场产生电路产生电场强度选自0.25V/cm至1000V/cm的范围内的一个或多个电场。医疗装置600可以进一步以各种电流、频率、和/或电压来产生一个或多个电场，如本文其他地方描述的。
医疗装置600的第一引线602和第二引线608可以包括一个或多个供应导线和一个或多个感测导线。例如，第一引线602可以包括第一供应导线604，而第二引线608可以包括第二供应导线610，其中每个供应导线与电场产生电路电连通。第一供应导线604可以与第一供应电极614电连通，而第二供应导线610可以与第二供应电极618电连通。第一供应电极614和第二供应电极618可以形成第一供应电极对，其可以被配置用于将电场622递送至癌性肿瘤310的部位处或附近。
第一引线602可以包括第一感测导线606，而第二引线608可以包括第二感测导线612，其中每个感测导线与电场产生电路电连通。第一感测导线606可以与第一感测电极616电连通，而第二感测导线612可以与第二感测电极620电连通。第一感测电极616和第二感测电极620可以形成第一感测电极对，其可以被配置用于测量癌性肿瘤310的阻抗624。在其他实施例中，第一感测电极616和第二感测电极620可以被配置用于测量癌性肿瘤310周围的健康组织601的阻抗626，但不测量癌性肿瘤本身的阻抗624。应了解的是，虽然医疗装置600被描绘为具有仅两个引线，每个引线具有单一供应导线和感测导线，但是医疗装置600可以包括多于两个引线，其中每个引线可以包括一个或多个供应导线或感测导线。在一些实施例中，供应导线和感测导线可以彼此电绝缘。
在一些实施例中，感测电极可以被配置用于测量癌性肿瘤在至少两个不同的电场强度下的阻抗。在一些实施例中，感测电极可以被配置用于测量癌性肿瘤在至少两种不同的递送电压下的阻抗。举例而言，在一些实施例中，控制电路可以被配置用于至少产生具有第一电场强度的第一电场和具有第二电场强度的第二电场。在一些实施例中，第二电场强度大于第一电场强度。在一些实施例中，第一电场强度与第二电场强度部分地重叠。在一些实施例中，第一电场强度可以选自约0.1V/cm至约2V/cm的范围，而第二电场可以选自约1V/cm至约100V/cm的范围。应了解的是，还可以使用额外的电场，比如第三电场、第四电场、第五电场、第六电场、第七电场等，其中每个电场包括对应的电场强度。在本文的其他地方描述了适合于在实施例中使用的各种电场强度。
医疗装置600可以进一步包括包括存储器，用于存储用于在癌性肿瘤310的部位处或附近递送疗法的一个或多个治疗参数集。在一些实施例中，控制电路可以被配置用于实施该一个或多个治疗参数集以递送给定疗法。在一些实施例中，控制电路可以被配置用于在该一个或多个治疗参数集之间实施切换以递送给定疗法。在一些实施例中，控制电路可以被配置用于暂停或中断该一个或多个治疗参数集以暂时或永久地停止对给定疗法的递送。在一些实施例中，控制电路可以被配置用于实施被配置用于通过增大或减小电场强度来调制电场的一个或多个治疗参数集。在一些实施例中，控制电路可以被配置用于通过使用电压控制模式来产生一个或多个电场，其中电压控制模式包括调制电压以维持基本上恒定的电场强度。在一些实施例中，控制电路可以被配置用于通过使用电流控制模式来产生一个或多个电场，其中电流控制模式包括调制电流以维持基本上恒定的电场强度。
当在给定疗法期间癌性肿瘤310的阻抗改变时，控制电路可以被配置用于实施治疗参数集来调制癌性肿瘤310的部位处或附近的一个或多个电场。在一些实施例中，该一个治疗参数集可以被配置为通过响应于癌性肿瘤310的阻抗增大或减小来增大或减小电场强度，从而调制一个或多个电场。在一些实施例中，至少一个治疗参数集可以包括：如果在给定疗法期间癌性肿瘤的部位处或附近的阻抗相对于给定疗法开始时癌性肿瘤的部位处或附近的初始阻抗改变了至少5％、至少15％、或至少20％，则调制该一个或多个电场。在一些实施例中，至少一个治疗参数集可以包括：如果在给定疗法期间癌性肿瘤的部位处或附近的阻抗相对于给定疗法开始时癌性肿瘤的部位处或附近的初始阻抗改变了至少25％、至少50％、或至少75％，则调制该一个或多个电场。在一些实施例中，治疗参数集可以包括：如果癌性肿瘤的部位处或附近的阻抗相对于癌性肿瘤的部位处或附近的初始阻抗改变了一定百分比，则调制该一个或多个电场，该百分比大于或等于1％、2％、3％、5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、95％、100％、150％、200％、300％、400％、500％、750％、1000％或更大，或者可以是落在任何前述百分比之间的范围内的量。在其他实施例中，治疗参数集可以包括：如果癌性肿瘤的部位处或附近的阻抗相对于癌性肿瘤的部位处或附近的初始阻抗改变了大于100％的百分比，则调制该一个或多个电场。
在一些实施例中，如果本文的医疗装置的引线上存在两个或更多个电极，则每个电极可以沿着引线的纵向轴线在空间上相隔至少0.1、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.5、0.75、1、2、3、4、5、10cm(或相隔落在任何前述之间的范围内的量)。举例而言，第一引线602的第一供应电极614和第一感测电极616沿着第一引线602的纵向轴线在空间上相隔至少0.25cm；而第二引线608的第二供应电极618和第二感测电极620沿着第二引线608的纵向轴线在空间上相隔至少0.25cm。
应了解的是，穿过第一供应电极614和第二供应电极618的电流不会显著地穿过第一感测电极对(包括第一感测电极616和第二感测电极620)。因此，穿过第一感测电极616、第一感测导线606、第二感测电极620、第二感测导线612、和与之电连通的部件的电流可忽略不计。在一些实施例中，穿过第一感测电极616、第一感测导线606、第二感测电极620、第二感测导线612、和与之电连通的部件的电流小于2000、1000、750、500、250、100、50、或10pA。
在一些实施例中，本文的医疗装置可以包括彼此在空间上分开的四个引线，其中供应导线或感测导线可以存在于单独的引线中。现在参见图7，示出了根据本文的实施例的用于治疗癌性肿瘤310的医疗装置700。医疗装置700可以包括第一引线702(其包括第一供应导线704)、第二引线706(其包括第一感测导线708)、第三引线710(其包括第二供应导线712)、以及第四引线714(其包括第二感测导线716)。第一供应导线704和第二供应导线712可以被配置为供应导线，用于在癌性肿瘤310的部位处或附近供应电场。第一感测导线708和第二感测导线716可以被配置为感测导线，用于测量癌性肿瘤310的部位处或附近的阻抗。
第一引线702可以包括与第一供应导线704电连通的第一供应电极718。第二引线706可以包括与第一感测导线708电连通的第一感测电极720。第三引线710可以包括与第二供应导线712电连通的第二供应电极722。第四引线714可以包括与第二感测导线716电连通的第二感测电极724。第一供应电极718和第二供应电极722可以被配置为供应电极对，以将电场递送至癌性肿瘤310的部位处或附近。第一感测电极720和第二感测电极724开被配置为感测电极对以测量癌性肿瘤310的阻抗624，其中阻抗624独立于第一供应电极718、第一供应导线704、第二供应电极722、第二供应导线712、以及与之电连通的任何部件的阻抗。在一些实施例中，可以使用多于四个引线和/或多于四个导线。
形成第一供应电极对的第一供应电极718和第二供应电极722可以沿着第一矢量将电场递送至癌性肿瘤的部位处或附近，并且形成第一感测电极的第一感测电极720和第二感测电极724可以沿着第二矢量测量癌性肿瘤310的部位处或附近的癌性肿瘤310阻抗624。第一矢量和第二矢量可以在空间上和或方向上彼此分开。在一些实施例中，第一矢量和第二矢量可以在空间上和或方向上分开(例如，矢量可以相对于彼此成角度地布置)至少约10度、20度、30度、40度、50度、60度、70度、80度或90度。应了解的是，第一供应电极对可以沿着多个矢量将电场递送至癌性肿瘤的部位处或附近，并且第一感测电极对可以类似地沿着多个矢量来测量阻抗，这些矢量与用于递送电场的矢量在空间上分开。在一些实施例中，感测电极可以被配置用于沿着非疗法矢量的一个或多个矢量来感测癌性肿瘤内的阻抗624。
医疗装置700还可以包括额外的感测导线和额外的感测电极。例如，第二引线706可以进一步包括与第三感测电极728电连通的第三感测导线726，并且第四引线714可以包括与第四感测电极732电连通的第四感测电极730。第三感测电极728和第四感测电极730可以用作第二感测电极对，其被配置用于感测癌性肿瘤310周围的健康组织601的阻抗626，但不感测癌性肿瘤本身的阻抗624。应了解的是，本文的医疗装置可以包括以下额外构型：使用多个供应导线和多个供应电极来将电场递送至癌性肿瘤的部位处或附近、以及使用多个感测导线和多个感测电极来测量癌性肿瘤或健康组织内的阻抗。
在本文的一些实施例中，医疗装置可以包括内部部件和外部部件两者。现在参见图8，示出了根据本文的实施例的医疗装置800的示意图。医疗装置800可以包括在受试者身体的内侧850处的内部分和在受试者身体的外侧852处的外部分。医疗装置800的内部分可以包括内部电引线801，而外部分可以包括外壳302和外部电引线802。医疗装置800还可以包括经皮进入端口820，该端口在癌性肿瘤310的部位处或附近横跨受试者身体的外表面822、适合于接纳一个或多个引线或插管。举例而言，经皮进入端口820可以被配置用于接纳以下中的至少一者：内部电引线801、用于递送一种或多种化学治疗剂的药物递送插管、包括用于递送光能的一个或多个光发射器的光引线、用于从癌性肿瘤获得活检样本的活检设备、或用于冲洗癌性肿瘤部位的废物或体液的冲洗插管。
内部电引线801可以包括一个或多个电极，比如沿着内部电引线801的长度布置的感测电极804和808以及供应电极806和810。外部电引线802可以包括沿着外部电引线802的长度布置的感测电极812和816以及供应电极814和818。在一些实施例中，电极804、806、808、810、812、814、816、以及818可以包括电场产生电极和电场感测电极的任何构型。在一些实施例中，内部电引线801或外部电引线802可以包括任何构型的电场产生电极和电场感测电极。应了解的是，虽然图8未示出，但是每个供应电极和每个感测电极具有与之相关联的、与电场产生电路电连通的导线。
内部电引线801或外部电引线802的近端布置在外壳302内。内部电引线801的远端可以包围癌性肿瘤310，使得电极804、806、808和810被带到癌性肿瘤310附近。外部电引线802可以置于受试者身体外部上、靠近癌性肿瘤部位，使得电极812、814、816、以及818与内部电引线801上的电极804、806、808和810电连通。在一些实施例中，内部电引线801可以定位在脉管系统内，使得电极804、806、808和810与癌性肿瘤310相邻或者定位在癌性肿瘤内。然而，应了解的是，内部电引线801可以布置在癌性肿瘤310内或周围的各种地方。在一些实施例中，内部电引线801可以直接穿过癌性肿瘤310。
在一些实施例中，内部电引线801可以沿内部电引线801的长度包括一个或多个跟踪标记826，以用于确定电极相对于肿瘤的精确位置。在一些实施例中，一个或多个跟踪标记可以被布置在内部电引线801上所布置的一个或多个电极的直接远侧或直接近侧。在一些实施例中，跟踪标记可以由磁性材料形成。在一些实施例中，跟踪标记可以由放射照相材料形成。在一些实施例中，跟踪标记可以由荧光照相材料形成。
应理解的是，可以在沿着内部电引线801和外部电引线802布置以产生电场的供应电极806、810、814或818的各种组合之间产生多个电场矢量。例如，可以在供应电极806与814之间产生一个或多个电场矢量。类似地，可以在供应电极810与818之间产生一个或多个电场矢量。还应了解的是，可以在供应电极806、810、814或818的任何组合之间产生一个或多个电场矢量。在一些实施例中，可以在供应电极806、810、814或818的任何组合与医疗装置800的外壳302之间产生一个或多个电场矢量。
应了解的是，感测电极804、808、812、和816可以沿着在感测电极804、808、812、和816的任何组合之间的一个或多个矢量来感测癌性肿瘤310内的阻抗624，其中感测癌性肿瘤310的阻抗624可以独立于存在于供应电极806、810、814或818或与之电连通的任何导线或部件中的任一个中的任何阻抗。应进一步了解的是，感测电极804、808、812、和816可以沿着在感测电极804、808、812、和816的任何组合之间的一个或多个矢量来感测癌性肿瘤310周围的健康组织601内的阻抗626。感测健康组织601的阻抗626可以独立存在于癌性肿瘤310、或供应电极806、810、814或818中的任一个或与之电连通的任何导线或部件中的任何阻抗。感测健康组织601的阻抗626可以沿着在感测电极804、808、812、和816的任一之间的一个或多个非疗法矢量来执行。
应了解的是，感测电极可以沿着在感测电极804、808、812、和816与供应电极806、810、814或818的任何组合之间的一个或多个矢量来感测任一供应电极的阻抗824。在一些实施例中，感测电极804、808、812、和816可以沿着一个或多个非疗法矢量来感测任一供应电极的阻抗824。每个感测电极可以进一步被配置用于独立于由癌性肿瘤310产生的阻抗、或由其他供应电极、引线、导线、或与之电连通的任何部件中的任一个产生的阻抗来测量供应电极806、810、814或818中的任一个的阻抗。在一些实施例中，供应电极806、810、814或818可以执行单极阻抗测量以区分每个供应电极的阻抗。
在一些实施例中，包含活性剂或药物的涂层860可以布置在引线801(该引线可以部分地植入，如图8所示，或完全植入，如图6至图7所示)的被植入部分的引线801本体或轴的外表面的一部分上。在各种实施例中，涂层860可以是药物洗脱涂层。引线801的被涂层860覆盖的部分的长度可以为约0.1、0.5、1、1.5、2、3、5、7.5、10、15、20、40、60或80厘米。在各种实施例中，涂层860可以完全环绕引线801，从而围绕引线801形成360度的涂层环。例如，涂层860可以包括聚合物基质(包括以下中的一种或多种水凝胶、聚(乙烯醇)、聚(甲基丙烯酸2-羟乙酯)、聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚(乙烯-共-乙酸乙烯酯)、聚(甲基丙烯酸)等)，其中聚合物基质中布置有活性剂。在其他情况下，涂层860本身可以仅是活性剂，或者与与赋形剂一起，但不存在聚合物基质。示例性的活性剂在下文中更详细地进行描述。然而，在一些实施例中，活性剂可以是细胞毒性剂。虽然不旨在受到理论束缚，但是细胞毒性剂可以是有用的，尤其对于紧邻癌性肿瘤或甚至在其内的引线而言，以防止癌性细胞使用引线作为路径从肿瘤部位迁移。因此，在一些实施例中，细胞毒性剂涂层可以置于引线的近端与肿瘤部位之间的点处。
“单极”阻抗测量是指以下情形：被植入装置的外壳(或壳体或容器)本身用作被电流穿过以测量电压降并推导出阻抗所需的一对两个电极中的一个电极。“双极”阻抗测量是指以下情形：被植入装置的外壳(或壳体或容器)本身不用作被电流穿过以测量电压降并推导出阻抗所需的一对两个电极中的一个电极(例如，这两个电极布置在引线上或被植入装置的外壳外部的其他结构上)。在一些实施例中，本文的各种阻抗测量可以是单极阻抗测量，而在其他实施例中，本文的各种阻抗测量可以是双极阻抗测量。
应了解的是，除了测量癌性肿瘤或健康组织的阻抗之外，本文的医疗装置还可以用于测量癌性肿瘤或健康组织的极化。在一些实施例中，本文的医疗装置可以植入癌性肿瘤的部位处或附近，并且电场产生电路可以被配置用于在癌性肿瘤的部位处或附近产生一个或多个电场以根据至少一个治疗参数集递送疗法而持续预定时间段。该一个或多个电场可以使用一个或多个供应引线而递送至癌性肿瘤的部位处或附近，每个供应引线可以包括一个或多个供应电极。本文的医疗装置的控制电路可以被配置用于通过测量一定频率范围上电场的振幅和相位来测量癌性肿瘤的极化。测量癌性肿瘤的极化可以包括使用一个或多个感测引线，这些感测引线可以包括一个或多个感测电极。控制电路还可以被配置用于施加DC电场、暂停癌性肿瘤的预定极化处的疗法、然后测量癌性肿瘤的弛豫特征曲线。控制电路可以进一步被配置用于：如果弛豫特征曲线在预定值范围内改变，则根据该至少一个治疗参数集来调制疗法。
现在参见图9，示出了根据本文的各种实施例的生物组织的介电弛豫的示例性曲线图900。可以对生物组织、比如癌性肿瘤或健康组织施加电场E而持续预定时间t。在施加电场期间，生物组织可以在电场内变得极化，如本文其他地方讨论的。曲线图902示出了电场E随时间而变的曲线图。曲线906示出了生物组织的极化P随时间而变的曲线图。可以对生物组织施加恒定电场E持续预定时间段908。可以在904处关掉电场E，并且可以在时间910期间测量生物组织的介电弛豫τ，用衰减914表示。生物组织的最终极化在时间912期间达到充分为零的值。在一些实施例中，施加的电场可以是DC电场。在一些实施例中，可以施加所施加的DC电场，直至达到稳定电压持续预定时间段。在一些实施例中，在实现稳定电压之后，可以去除DC电场，可以监测给定组织或细胞群的弛豫特征曲线，并且可以记录达到零电压的弛豫时间。弛豫到零电压的时间常数可以用作衡量系统电容的有价值见解。
在此描述的医疗装置的各种实施例的元件在图10中示出。然而，应了解的是，一些实施例可以包括除了图10所示的那些元件之外的额外元件。另外，一些实施例可能缺少图10所示的一些元件。本文体现的医疗装置可以通过一个或多个感测通道来收集信息，并且可以通过一个或多个场产生通道来输出信息。微处理器1002可以经由双向数据总线与存储器1004通信。微处理器1002可以与电源电路1020电连通。存储器1004可以包括用于程序存储的只读存储器(ROM)或随机存取存储器(RAM)和用于数据存储的RAM。微处理器1002还可以连接到遥测接口1018，以便与比如编程器、安装在房间内的单元和/或移动单元(例如，蜂窝电话、个人计算机、智能电话、平板计算机等)的外部装置通信，或者直接连接到云或者如由蜂窝或其他数据通信网络促进的另一通信网络。在一些实施例中，医疗装置可以包括通信地联接或附接到其上的感应能量接收器线圈接口(未示出)，以促进对医疗装置进行经皮再充电。
医疗装置可以包括一个或多个电场感测电极1008以及可以与微处理器1002的端口进行通信的一个或多个电场传感器通道接口1006。医疗装置还可以包括一个或多个电场产生电极1012、以及可以与微处理器1002的端口进行通信的一个或多个电场产生通道接口1010和一个或多个电场产生电路1009。医疗装置还可以包括一个或多个其他传感器1016，比如生理传感器、呼吸传感器或化学传感器；以及可以与微处理器1002的端口进行通信的一个或多个其他传感器通道接口1014。通道接口1006、1010和1014可以包括各种部件，比如用于将信号输入数字化的模数转换器、感测放大器、可以被控制电路写入以便调节感测放大器的增益和阈值的寄存器、源驱动器、调制器、解调器、多路复用器等等。
在一些实施例中，生理传感器可以包括监测温度、血流、血压等的传感器。在一些实施例中，呼吸传感器可以包括监测呼吸速率、呼吸峰值幅值等的传感器。在一些实施例中，化学传感器可以测量传感器周围的治疗区域中存在的分析物的量，包括但不限于比如血尿素氮、肌酸酐、纤维蛋白、纤维蛋白原、免疫球蛋白、脱氧核糖核酸、核糖核酸、钾、钠、氯化物、钙、镁、锂、水合氢、磷酸氢盐、碳酸氢盐等的分析物。然而，在此也可以设想许多其他的分析物。示例性化学/分析物传感器在授予凯恩(Kane)等人的共同拥有的美国专利号7,809,441号中披露，并且该申请的全部内容通过援引并入本文。
虽然其他传感器1016被示出为图10中的医疗装置的一部分，但是应认识到，在一些实施例中，其他传感器中的一个或多个可以与医疗装置物理地分开。在各种实施例中，其他传感器中的一个或多个可以在经由遥测接口1018通信地联接至医疗装置的另一植入的医疗装置内。在另外的其他实施例中，其他传感器中的一个或多个可以在身体的外部，并且经由遥测接口1018联接到医疗装置。在一些实施例中，其他传感器可以包括药物递送传感器、活检设备传感器、光学传感器、或冲洗传感器。
方法
本文设想了许多不同的方法，包括但不限于制造方法、使用方法等。本文其他地方描述的系统/装置操作的方面可以作为根据本文各种实施例的一种或多种方法的操作来执行。
现在参见图11，示出了根据本文的各种实施例的用于治疗受试者体内的癌性肿瘤的方法1100的示意图。方法1100可以包括将医疗装置植入癌性肿瘤的部位处或附近1102。方法1100可以包括：在癌性肿瘤的部位处或附近施加至少两个电场以至少递送具有第一电场强度的第一电场和具有第二电场强度的第二电场1104。施加该一个或多个电场可以包括使用一个或多个供应引线，其中每个供应引线可以包括一个或多个供应电极。方法1100可以包括：测量癌性肿瘤在该至少两个电场强度下的阻抗1106。测量阻抗可以包括使用一个或多个感测引线，每个感测引线包括一个或多个感测电极。方法1100可以包括：如果阻抗改变，则根据至少一个治疗参数集来调制疗法1108。
现在参见图12，示出了根据本文的各种实施例的用于受试者体内的癌性肿瘤的方法1200的示意图。方法1200可以包括将医疗装置植入癌性肿瘤的部位处或附近1202。方法1200可以包括：在癌性肿瘤的部位处或附近施加一个或多个电场以根据至少一个治疗参数集来递送疗法而持续预定时间段1204。施加该一个或多个电场可以包括使用一个或多个供应引线，其中每个供应引线可以包括一个或多个供应电极。施加一个或多个电场1204可以包括以至少两种不同的频率来施加一个或多个电场。方法1200可以包括：在以该至少两个频率施加该一个或多个电场期间，测量癌性肿瘤的阻抗1206。测量阻抗可以包括使用一个或多个感测引线，这些感测引线可以包括一个或多个感测电极。方法1200可以包括如果在预定时间段期间阻抗改变，则根据该至少一个治疗参数集来调制疗法1208。在一些实施例中，方法1200可以包括在用电场产生电路产生该一个或多个电场的整个持续时间期间重复从第一频率向上扫掠至第二频率以及从第二频率向下扫略至第一频率。
在一些实施例中，方法1200可以包括以至少两种频率来施加一个或多个电场，其中以第一频率施加第一电场，并且以第二频率施加第二电场。在一些实施例中，第一频率小于第二频率。在一些实施例中，第一频率选自约10kHz至约500kHz的范围，而第二频率选自约501kHz至约1MHz的范围。在一些实施例中，方法1200包括施加具有相同电场强度但不同频率的第一电场和第二电场。在其他实施例中，方法1200可以包括施加具有相同电场强度但不同频率的第一电场和第二电场。在一些实施例中，第一电场强度可以小于第二电场强度，并且第一频率可以小于第二频率。应了解的是，还可以使用额外的频率，比如第三频率、第四频率、第五频率、第六频率、第七频率等。在本文的其他地方描述了适合于在本文实施的方法中使用的各种频率。
现在参见图13，示出了根据本文的各种实施例的用于受试者体内的癌性肿瘤的方法1300的示意图。方法1300可以包括将医疗装置植入癌性肿瘤的部位处或附近1302。方法1300可以包括：在癌性肿瘤的部位处或附近施加一个或多个电场以根据至少一个治疗参数集来递送疗法而持续预定时间段1304。施加该一个或多个电场可以包括使用一个或多个供应引线，其中每个供应引线可以包括一个或多个供应电极。方法1300可以包括：在预定时间段期间施加一个或多个电场过程中以预定间隔来测量癌性肿瘤的阻抗1306。测量癌性肿瘤的阻抗可以包括使用一个或多个感测引线，这些感测引线可以包括一个或多个感测电极。在施加一个或多个电场期间以预定间隔来测量在癌性肿瘤的部位处或附近的健康组织的阻抗1308。测量健康组织的阻抗可以包括使用一个或多个感测引线，这些感测引线可以包括位于癌性肿瘤的部位处或附近的一个或多个感测电极。方法1300可以包括：如果在预定时间段期间癌性肿瘤或健康组织的阻抗改变，则根据该至少一个治疗参数集来调制疗法1310。
在一些实施例中，至少方法1100、方法1200、或方法1300可以包括：如果在给定疗法期间癌性肿瘤的部位处或附近的阻抗相对于给定疗法开始时癌性肿瘤的部位处或附近的初始阻抗改变了至少25％、至少50％、或至少75％，则通过调制该一个或多个电场、根据该至少一个治疗参数集来调制疗法。在一些实施例中，根据该至少一个治疗参数集来调制疗法可以包括：如果癌性肿瘤的部位处或附近的阻抗相对于癌性肿瘤的部位处或附近的初始阻抗改变了一定百分比，则调制该一个或多个电场，该百分比大于或等于5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、95％、或100％，或者可以是落在任何前述百分比之间的范围内的量。在其他实施例中，根据该至少一个治疗参数集来调制疗法可以包括：如果癌性肿瘤的部位处或附近的阻抗相对于癌性肿瘤的部位处或附近的初始阻抗改变了大于100％的百分比，则调制该一个或多个电场。
在一些实施例中，至少方法1100、方法1200、或方法1300可以包括：通过增大或减小电场强度来调制一个或多个电场。在一些实施例中，方法1100、1200、或1300可以包括：如果在预定时间段期间阻抗落到预定范围之外，则通过终止治疗参数集，根据该至少一个治疗参数集来调制疗法。在一些实施例中，方法1100、1200、或1300可以包括：如果在预定时间段上测量到阻抗减小，则将受试者归类为对疗法无反应类别。在一些实施例中，方法1100、1200、或1300可以包括：如果在预定时间段上测量到阻抗增大，则将受试者归类为对疗法有反应类别。在一些实施例中，如果受试者被归类为对疗法无反应类别，则可以通过增大递送至癌性肿瘤的电场强度来调制疗法。在一些实施例中，如果受试者被归类为对疗法有反应类别，则可以通过减小递送至癌性肿瘤的电场强度或完全终止疗法来调制疗法。
现在参见图14，示出了根据本文的各种实施例的用于治疗受试者体内的癌性肿瘤的方法1400的示意图。方法1400可以包括将医疗装置植入癌性肿瘤的部位处或附近1402。方法1400可以包括：在癌性肿瘤的部位处或附近施加一个或多个电场以根据至少一个治疗参数集来递送疗法而持续预定时间段1404。施加该一个或多个电场可以包括使用一个或多个供应引线，每个供应引线可以包括一个或多个供应电极。方法1404可以包括：在施加一个或多个电场期间通过以预定间隔测量振幅和相位来测量癌性肿瘤的极化1406。测量癌性肿瘤的极化可以包括使用一个或多个感测引线，这些感测引线可以包括一个或多个感测电极。方法1400可以包括：在癌性肿瘤的预定极化处暂停疗法并测量癌性肿瘤的弛豫特征曲线1408。该方法可以包括：如果弛豫特征曲线在预定值范围内改变，则根据该至少一个治疗参数集来调制疗法1410。在方法1400中，施加的一个或多个电场包括DC电场。
现在参见图15，示出了根据本文的各种实施例的用于受试者体内的癌性肿瘤的方法1500的示意图。方法1500可以包括将医疗装置植入癌性肿瘤的部位处或附近1502。方法1500可以包括：在癌性肿瘤的部位处或附近施加一个或多个DC电场以根据至少一个治疗参数集来递送疗法而持续预定时间段1504。施加该一个或多个DC电场可以包括使用一个或多个供应引线，每个供应引线可以包括一个或多个供应电极。方法1500可以包括：在施加一个或多个DC电场期间通过以预定间隔测量振幅和相位来测量癌性肿瘤的极化1506。测量癌性肿瘤的极化可以包括使用一个或多个感测引线，这些感测引线可以包括一个或多个感测电极。该方法可以包括：如果在预定时间段期间癌性肿瘤的极化改变，则根据该至少一个治疗参数集来调制疗法1508。
在一些实施例中，至少方法1400和方法1500包括的根据该至少一个治疗参数集来调制疗法可以包括：如果在给定疗法期间癌性肿瘤的部位处或附近的极化相对于给定疗法开始时癌性肿瘤的部位处或附近的初始极化改变了至少25％、至少50％、或至少75％，则调制该一个或多个电场。在一些实施例中，至少方法1400和方法1500包括的根据该至少一个治疗参数集来调制疗法可以包括：如果在给定疗法期间癌性肿瘤的部位处或附近的极化相对于给定疗法开始时癌性肿瘤的部位处或附近的初始极化改变了至少5％、至少15％、或至少20％，则调制该一个或多个电场。在一些实施例中，根据该至少一个治疗参数集来调制疗法可以包括：如果癌性肿瘤的部位处或附近的极化相对于癌性肿瘤的部位处或附近的初始极化改变了一定百分比，则调制该一个或多个电场，该百分比大于或等于5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、95％、或100％，或者可以是落在任何前述百分比之间的范围内的量。在一些实施例中，根据该至少一个治疗参数集来调制疗法可以包括：如果在预定时间段期间极化落到预定范围之外，则终止治疗参数集。
在本文描述的各种方法中，施加该一个或多个电场可以至少包括以各种电场强度来施加电场。举例而言，该一个或多个电场可以以选自在0.25V/cm至1000V/cm之间的电场强度范围的电场强度施加至癌性肿瘤。在一些实施例中，该一个或多个电场可以以选自在1V/cm至10V/cm之间的电场强度范围的电场强度施加至癌性肿瘤。在一些实施例中，该一个或多个电场可以以选自在3V/cm至5V/cm之间的电场强度范围的电场强度施加至癌性肿瘤。在一些实施例中，电场强度可以大于或等于0.25V/cm、0.50V/cm、0.75V/cm、1.00V/cm、1.25V/cm、1.50V/cm、1.75V/cm、2.00V/cm、2.25V/cm、2.50V/cm、2.75V/cm、3.00V/cm、3.25V/cm、3.50V/cm、3.75V/cm、4.00V/cm、4.25V/cm、4.50V/cm、4.75V/cm、5.00V/cm、5.25V/cm、5.50V/cm、5.75V/cm、6.00V/cm、6.25V/cm、6.50V/cm、6.75V/cm、7.00V/cm、7.25V/cm、7.50V/cm、7.75V/cm、8.00V/cm、8.25V/cm、8.50V/cm、8.75V/cm、9.00V/cm、9.25V/cm、9.50V/cm、9.75V/cm、10V/cm、20V/cm、30V/cm、40V/cm、50V/cm、60V/cm、70V/cm、80V/cm、90V/cm、300V/cm、150V/cm、400V/cm、250V/cm、300V/cm、350V/cm、400V/cm、450V/cm、500V/cm、550V/cm、600V/cm、650V/cm、700V/cm、750V/cm、800V/cm、850V/cm、900V/cm、950V/cm或1000V/cm，或者可以是落在任何前述范围内的量。
在本文描述的各种方法中，施加该一个或多个电场可以至少包括以各种频率来施加电场。该一个或多个电场可以以选自在10千赫(kHz)至1兆赫(MHz)的范围内的频率施加至癌性肿瘤。在一些实施例中，该一个或多个电场可以以选自在300kHz至500kHz的范围内的频率施加至癌性肿瘤。在一些实施例中，该一个或多个电场可以以选自在100kHz至300kHz的范围内的频率施加至癌性肿瘤。在一些实施例中，施加的一个或多个电场的频率可以大于或等于10kHz、20kHz、30kHz、40kHz、50kHz、60kHz、70kHz、80kHz、90kHz、300kHz、125kHz、150kHz、175kHz、400kHz、225kHz、250kHz、275kHz、300kHz、325kHz、350kHz、375kHz、400kHz、425kHz、450kHz、475kHz、500kHz、525kHz、550kHz、575kHz、600kHz、625kHz、650kHz、675kHz、700kHz、725kHz、750kHz、775kHz、800kHz、825kHz、850kHz、875kHz、900kHz、925kHz、950kHz、975kHz、或1MHz，或者可以是落在任何前述范围内的量。
在本文描述的各种方法中，施加该一个或多个电场可以至少包括持续多个不同的预定时间段地施加电场。该一个或多个电场可以在选自从1分钟至24小时的预定时间段范围内的预定时间段上施加至癌性肿瘤的部位处或附近。在一些实施例中，该一个或多个电场可以在预定时间段上施加至癌性肿瘤的部位处或附近，该预定时间段可以大于或等于1分钟、10分钟、20分钟、30分钟、40分钟或50分钟，或1.0小时、1.5小时、2.0小时、2.5小时、3.0小时、3.5小时、4.0小时、4.5小时、5.0小时、5.5小时、6.0小时、6.5小时、7.0小时、7.5小时、8.0小时、8.5小时、9.0小时、9.5小时、10.0小时、10.5小时、11.0小时、11.5小时、12.0小时、12.5小时、13.0小时、13.5小时、14.0小时、14.5小时、15.0小时、15.5小时、16.0小时、16.5，17.0小时、17.5小时、18.0小时、18.5小时、19.0小时、19.5小时、20.0小时、20.5小时、21.0小时、21.5小时、22.0小时、22.5小时、23.0小时、23.5小时、24.0小时、或48小时、或者可以是落在任何前述范围内的量。
在本文描述的各种方法中，施用化学治疗剂可以包括持续多个不同的预定时间段地施用化学治疗剂。化学治疗剂可以在选自从少于1分钟至600分钟的预定时间段范围内的预定时间段上被施用在癌性肿瘤的部位处或附近。在一些实施例中，化学治疗剂可以在预定时间段上被施用在癌性肿瘤的部位处或附近，该预定时间段可以大于或等于1秒、5秒、10秒、15秒、20秒、25秒、30秒、35秒、40秒、45秒、50秒、55秒、或60秒、5分钟、10分钟、15分钟、20分钟、25分钟、30分钟、35分钟、40分钟、45分钟、50分钟、55分钟、60分钟、120分钟、180分钟、240分钟、300分钟、360分钟、420分钟、480分钟、540分钟、或600分钟、或者可以是落在任何前述范围内的量。
在本文描述的各种方法中，将该一个或多个电场施加在癌性肿瘤的部位处或附近可以包括：将该一个或多个电场施加至受试者的体外或体内。在一些实施例中，将该一个或多个电场施加至癌性肿瘤可以包括：将该一个或多个电场完全从受试者的体外施加至癌性肿瘤的部位处或附近。在一些实施例中，将该一个或多个电场施加至癌性肿瘤可以包括：将该一个或多个电场完全从受试者的体内施加至癌性肿瘤的部位处或附近。在一些实施例中，将该一个或多个电场施加至癌性肿瘤可以包括：将该一个或多个电场至少部分地从受试者的体外施加至癌性肿瘤的部位处或附近。在一些实施例中，将该一个或多个电场施加至癌性肿瘤可以包括：将该一个或多个电场至少部分地从受试者的体内施加至癌性肿瘤的部位处或附近。在其他实施例中，将该一个或多个电场施加至癌性肿瘤可以包括：将该一个或多个电场部分地从受试者的体内以及部分地从受试者的体外施加至癌性肿瘤的部位处或附近。
阻抗测量
在电场治疗期间获得的反馈可以用于监测使用该治疗来治疗癌性肿瘤的有效性。可以对比如阻抗、电容、场强度等参数的数据进行测量，以指导特定的治疗过程。不受任何特定理论的束缚，据信癌性肿瘤具有与其相关联的特定阻抗。与肿瘤相关的阻抗可以随着肿瘤的大小或细胞组成的变化而变化。因此，可以在电场治疗期间监测阻抗，以便确定癌性肿瘤是否对治疗有反应。在一些情况下，在包括癌性肿瘤的治疗区域中组织的阻抗增大可以指示肿瘤消退。在其他情况下，治疗区域中组织的阻抗减小或没有观察到变化可以分别指示肿瘤发展或肿瘤没有变化。与癌性肿瘤相关的其他生理特性，比如血流量、代谢物浓度、全身性癌症标志物和温度，也可以与阻抗分析结合使用，以监测响应于电场治疗的癌性肿瘤的发展或消退。
欧姆定律规定电势、电流和阻抗是相互关联的(V＝IR或V＝IZ)。因此，通过知道一个变量(例如，比如供应的电流)并测量另一个变量(例如，比如测量电压降)，可以计算出第三个变量。在本文的一些实施例中，可以通过电压除以电流来测量阻抗(Z)。在身体内，阻抗可能受到多种因素的影响，包括但不限于与电场接触的成分，比如细胞类型，包括肌肉、脂肪、结缔组织和骨骼；细胞密度、细胞大小；电解质浓度等。在一些实施例中，电场感测电极或电场产生电极可以用作阻抗监测电极。应了解的是，不同的组织在给定的频率下将会具有不同的阻抗。这样，在一些实施例中，设想了在任何给定位置在一个或多个频率下测量阻抗。在一些实施例中，可以在治疗频率范围内的频率下测量阻抗。在一些实施例中，可以在治疗频率之外的频率下测量阻抗。在一些实施例中，可以在治疗频率范围内的两个频率下以及治疗频率之外的频率下测量阻抗。
在一些实施例中，随着癌性肿瘤内的阻抗变化，可以基于测得阻抗来对癌性肿瘤施用电场。不受任何特定理论的束缚，据信与非癌性组织或坏死组织相比，癌性肿瘤内的阻抗相对较低。这种现象使得可以根据治疗持续时间来监测阻抗，并且可以用作评估肿瘤是否对电场治疗有反应的诊断工具。如果治疗区域内的阻抗增大(在固定的距离或区域上，由于低阻抗肿瘤组织萎缩以及非癌性组织占据剩余空间)，则这可以被认为是电场治疗有效地减小了癌性肿瘤的大小的指示。然而，如果治疗区域内的阻抗在固定距离或区域上减小或保持不变，则可以认为这是电场治疗并未减小癌性肿瘤的大小的指示。这样，可以针对特定的癌性肿瘤来定制电场治疗，以便有效地减小癌性肿瘤的大小。举例而言，可以调制和/或改变电场疗法的振幅、频率、脉冲宽度、波形、方向性和/或占空比中的一个或多个。
在一些实施例中，通过特定癌性肿瘤的低频阻抗可以用于测量肿瘤的电导率，并且可以用作组织发展或消退的指标。在一些实施例中，通过特定癌性肿瘤的高频阻抗可以用于测量肿瘤的介电常数和电容特性，并且还可以用作组织发展或消退的指示。在一些实施例中，可以在约1Hz到约10Hz的频率下测量低频阻抗。在一些实施例中，可以在约10Hz至约1MHz的频率下测量高频阻抗。在一些实施例中，可以在约100kHz至约300kHz的频率下测量高频阻抗。在各种实施例中，包括关于图1和图10描述的一个或多个部件的医疗装置可以被配置用于执行关于在图11至图15具体化的方法描述的一个或多个操作。
极化测量
可以通过在一定范围的频率(例如，1Hz-10 Hz、10Hz-1 MHz、100kHz-300kHz、100kHz-500kHz)上扫略正弦波并测量复阻抗来测量极化。阻抗由实部和虚部构成。这可以在植入时执行，或在植入后通过暂时暂停治疗以重复阻抗扫描来执行。
极化可以用作基于每个细胞群(即，健康与癌性)的独特极化特征来区分癌细胞群与健康细胞群的量度。细胞群内的极化取决于所施加电场的频率。极化的细胞群可以在一群的细胞内和整个细胞群中表现出电荷不对称，这可以归因于给定细胞群周围的细胞内成分、细胞外成分和水环境。
施加的电场
使用本文的方法对癌性肿瘤施加的电场可以使用各种各样的方式来施加。示例性治疗参数集可以包括实现以下概念的那些参数：扫过一定范围的频率；同时堆叠一个或多个频率；相继地步进通过一个或多个频率；一个或多个电场的空间或时间递送；扫过一定范围的电场强度；施加有效的旋转电场；调制电压控制模式或电流控制模式；实现一个或多个占空比；脉冲宽度调制；操纵电波形形状和/或脉冲序列；以及偶尔使用高频率或高电场强度脉冲。
在一些实施例中，可以基于生物组织的反馈来调制电场。如上文讨论的，反馈可以包括测量比如阻抗、电容、场强度等参数的数据，以指导特定的治疗过程。可以通过在治疗过程中增大或减小电场的频率来调制电场。在一些实施例中，如果反馈致使肿瘤进展或肿瘤没有变化，则可以增大或减小所施加电场的频率。
治疗参数集可以被编程到医疗装置中以自主地操作，或者可以由受试者或临床医生使用外部计算装置来查询和操纵，比如编程器、安装在房间内的单元和/或移动单元(例如，蜂窝电话、个人计算机、智能电话、平板计算机等)。在其他实施例中，治疗参数集可以从外部计算装置无线地传送到医疗装置。以上关于电场产生电路讨论了适用于本文的任何治疗参数集的频率和/或电场强度。在一些实施例中，可以同时地实现一个或多个治疗参数集。在其他实施例中，可以以交替的方式实现一个或多个治疗参数集。在一些实施例中，该一个或多个电场可以有效地防止和/或破坏癌细胞中的细胞有丝分裂。
举例而言，可以通过扫过一定范围的频率将电场施加到癌性肿瘤的部位。现在参见图16，示例性曲线图1602示出了交变电场，其中频率随时间而增加。类似地，图17在示例性曲线图1702中示出了在编程的疗法参数期间频率随时间的变化。在一些实施例中，频率扫略可以包括从最小频率向上扫略至最大频率。在一些实施例中，频率扫略可以包括从最大频率向下扫略至最小频率。在其他实施例中，在从电场产生电路递送电场的整个持续过程中，从最小频率向上扫略至最大频率和从最大频率向下扫略至最小频率可以根据需要重复许多次。
随着疗法在频率扫略期间进行，可能期望在频率范围之间交替，使得在群体中的细胞响应于疗法而改变大小和数量时，可以靶向更多的细胞。例如，在一些实施例中，频率扫略可以包括在覆盖约100kHz至300kHz的范围的第一频率扫略与覆盖约200kHz至500kHz的范围的第二频率扫略之间交替。应了解的是，可以在疗法的整个过程中无限期地执行如上所述的扫过第一频率范围和第二频率范围。在一些实施例中，第二频率扫略(范围)可以处于比第一频率扫略(范围)更高的频率。在一些实施例中，第一频率扫略(范围)可以处于比第二频率扫略(范围)更高的频率。
用于第一频率范围和第二频率范围的频率范围可以是包括上文关于电场产生电路叙述的特定频率的任何范围，前提是每个范围的下端是小于每个范围的上端的值。有时，在第一频率扫略和第二频率扫略的频率范围之间具有一定程度的重叠可能是有益的。
引线和电极
可以使用多种技术将本文所述的引线在癌性肿瘤部位处或附近置于身体内。放置一个或多个引线可以包括使用比如经血管放置、穿入皮下空间和/或手术放置的技术。在一些实施例中，放置一个或多个引线可以包括经由一个或多个自然身体孔口进行放置。本文的医疗装置可以被配置用于将第一引线、第二引线、第三引线、第四引线等中的任一个引线穿过身体自然孔道或管道植入癌性肿瘤的部位处或附近。在一些实施例中，身体自然孔道可以包括鼻道、耳道、口腔、食道、气管、尿道、阴道、小肠、肛门或结肠中的任一个。在一些实施例中，适合的管道可以包括可经由胃肠或泌尿生殖系统到达的那些，包括胆总管、胆管、胰管、肝总管、输尿管、咽鼓管或输卵管。引线可以放置在癌性肿瘤附近或其内。在一些实施例中，可以在癌性肿瘤附近或远离癌性肿瘤处使用多个引线。
在本文描述的医疗装置中，应了解的是，根据本文的实施例，可以使用一个或多个单极或多极引线。在一些实施例中，可以使用单极和多极引线的组合。在其他实施例中，可以使用圆形引线、夹持引线、套囊引线、桨形引线或贴片引线。
在一些实施例中，可以将本文所述的一个或多个引线放置在皮下空间中。放置在皮下空间中的引线上的电极可以用作主要的近场产生电极或远场产生电极。在一些实施例中，放置在皮下空间中的引线上的电极可以结合医疗装置的外壳而用作主要的近场产生电极或远场产生电极。同样，一个或多个引线可以经血管放置，以结合癌性肿瘤部位处或附近的电极或者结合医疗装置的外壳来充当远场产生电极。
本文所述的引线和电极可以包括额外的功能和结构特征。在一些实施例中，引线可以包括与成像和治疗技术兼容的引线，这些成像和治疗技术包括但不限于MRI(磁共振成像)、X射线成像、深部脑刺激技术和/或放射疗法。在一些实施例中，引线可以包括由传导材料制成的一个或多个导体芯。导体芯可以由包括金属和/或其他传导材料的传导材料形成。金属可以包括但不限于钯、铂、银、金、铜、铝、各种合金(包括不锈钢、比如
的镍钴合金)等。在一些实施例中，导体芯可以是多绕线圈，包括但不限于双绕线圈、三绕线圈和四绕线圈。
在一些实施例中，如本文所述，电极可以沿一个或多个引线的长度布置。适用于本文描述的电极的材料可以包括金属，比如钯，以最小化磁场中的联接和伪影产生。在一些实施例中，电极可以由其他金属和/或其他传导材料制成。金属可以包括但不限于钯、铂、铂合金(比如铂-铱合金)、金、铜、钽、钛、各种合金(包括不锈钢)等。在一些实施例中，电极可以呈缠绕线圈的形式，这些缠绕线圈可以提供增大表面积的额外益处而不损害电极的柔性。在一些实施例中，可植入装置外壳可以用作电极。
本文所述的引线还可以包括沿引线的长度布置的一个或多个电极。引线可以包括沿引线的长度布置的两个或更多个电极。在一些实施例中，电极可以是在引线的远端处发现的尖端电极。在其他实施例中，电极可以是沿引线但不是在引线的尖端处发现的环形电极。
在一些实施例中，电极可以是线圈电极。在一些实施例中，环形或尖端电极可以定位在肿瘤或癌性组织中或附近，并且线圈电极可以定位成远离肿瘤或癌性组织，以便帮助向所产生的电场提供空间多样性。在一些实施例中，一个或多个电极沿长度方向的轴线(例如，近端至远端的轴线)可以具有以下各项的长度约0.5mm、1mm、1.5mm、2mm、3mm、4mm、5mm、7.5mm、10mm、15mm、20mm、30mm、40mm、50mm、75mm、100mm或更多。在一些实施例中，一个或多个电极的长度可以落入如下范围内，其中前述距离中的任一者都可以用作该范围的上限或下限，前提是上限大于下限。
引线可以是单极、双极或多极的。在一些实施例中，单极引线可以包括在一个电极与医疗装置的外壳之间产生电场的引线。在一些实施例中，双极引线可以包括可以在沿引线布置的两个电极之间或两个电极与医疗装置的外壳之间产生电场的引线。在一些实施例中，多极引线可以包括可以在沿引线布置的两个以上电极之间、在两个以上电极与医疗装置的外壳之间、或者在电极的构型的任意数量的组合与医疗装置的外壳之间产生电场的引线。
本文的引线可以包括沿引线的长度的一个或多个光发射器。适合于本文使用的光发射器可以包括发射的光落在沿着从约350nm至950nm的可见光谱的任何位置的那些光发射器。适合的光发射器可以包括发光二极管或激光二极管。适合的LED可以由以下中的一种或多种制成：砷化镓(GaAs)、磷化镓(GaP)、磷化砷化镓(GaAsP)、碳化硅(SiC)、或氮化铟碲(GaInN)。在一些实施例中，适合于本文使用的LED可以包括能够发射仅一种颜色的LED、或单色LED；能够发射两种颜色的LED、或双色LED；能够发射三种颜色的LED、或三色LED；或能够发射多于三种颜色的LED。LED可以与本文描述的医疗装置的外壳内的控制电路电连通。在一些实施例中，沿着本文的引线可以包括一个或多个激光二极管，并且激光二极管可以与设置在引线内并用于将光从激光源传输到激光二极管的一个或多个光纤光通信。
适用于此的电极可以由导电聚合物制成，比如碳填充的硅酮、聚乙炔、聚吡咯、聚苯胺、聚噻吩、聚呋喃、聚异戊二烯、聚丁二烯、聚对亚苯基等。在其他实施例中，电极可以是绝缘的。在一些实施例中，包围电极的绝缘可以包括微孔绝缘体，以防止细胞附着但仍然允许电流流动。微孔绝缘体可以由本文所述的多种绝缘材料制成，包括但不限于聚四氟乙烯(ePTFE)、聚乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、聚氨酯、硅树脂、聚对二甲苯聚合物(比如聚对二甲苯聚合物)、聚醚嵌段酰胺(比如
)、尼龙或它们的衍生物。在一些实施例中，电极可以用各种材料涂覆，包括但不限于水凝胶或分形涂层，比如氧化铱、氧化钛、五氧化二钽、其他金属氧化物、聚对二甲苯聚合物(比如聚对二甲苯)等。
根据本文的实施例，可以使用多种引线固定技术和构型。引线固定技术的一些非限制性示例可以包括生物相容性胶固定、爪状物固定、螺旋线圈固定、引线在血管系统中的被动居中、局部血管系统内的齿固定、局部血管系统内的螺旋偏置固定、压缩固定、缝合线套筒固定等。在一些示例中，本文中体现的引线可以放置在癌性肿瘤部位周围或附近的血管系统内。在其他实施例中，本文中体现的引线可以手术放置在癌性肿瘤的部位处或之内或周围。
适用于本文的引线还可以包括一个或多个开放腔，这些开放腔延伸引线的整个纵向长度或该纵向长度的选定部分。在一些实施例中，开放腔可以包括适用于周期性地从癌性肿瘤部位获得活检样本的集成活检设备，以监测疾病的进展和/或消退。具有开放腔的引线还可以被配置成包括集成的药物递送腔，该药物递送腔可以以单次推注或定期经由计量泵将一种或多种药物(比如类固醇或化学疗法药剂)递送到肿瘤部位。引线可以包括沿引线的长度布置的一个或多个入口，以提供用于在癌性肿瘤的部位处或附近递送药物的出口。
在一些实施例中，引线的一部分或整个引线可以包括药物(或活性剂)洗脱涂层。在一些实施例中，药物洗脱涂层可以包含抗炎剂，比如类固醇。在一些实施例中，类固醇可以是地塞米松。在其他实施例中，药物洗脱涂层可以包含化学疗法药剂。在一些实施例中，化学疗法药剂可以包括紫杉烷或其衍生物，包括但不限于紫杉醇、多烯紫杉醇等。在其他实施例中，药物洗脱涂层可以被配置用于释放其他种类的化学疗法药剂，包括但不限于烷基化剂、植物生物碱(比如长春花生物碱)、细胞毒性抗生素、拓扑异构酶抑制剂等。在一些实施例中，药物洗脱涂层可以被配置用于以延时释放的方式从涂层释放药物。细胞毒性剂可以包括烷化药物、蒽环类、抗代谢物、长春花生物碱、依托泊苷、蛋白激酶抑制剂等。细胞毒性剂可以具体包括环磷酰胺、白消安和博来霉素。
本文的引线可以采用多种形状或构型。在一些实施例中，引线可以是线性的，而在其他实施例中，引线可以是圆形的。圆形引线可以是完全封闭的环，也可以是半封闭的环。在一些实施例中，引线可以包括可弯曲的芯部，该可弯曲的芯部可以允许将引线成形为许多构型，包括但不限于U形、S形、螺旋形、半圆形、椭圆形等。
在另外的其他示例中，适用于本文的引线可以包括荧光标记或磁性标记，其可以帮助临床医生精确地放置在癌性肿瘤部位处或附近。引线还可以包括用于检测癌性肿瘤处或附近的pH变化的集成pH传感器，或者适用于分析感兴趣的化学分析物的浓度的其他化学传感器。
电场产生器
本文体现的医疗装置可以包括电场产生器，这些电场产生器特别适合于在癌性肿瘤的治疗过程中使用的治疗和诊断技术。在一些实施例中，适用于本文的电场产生器可以包括已经通过辐射硬化处理的那些产生器，以使部件耐受通常被指定为癌性肿瘤的主线治疗的放射疗法治疗的破坏作用。电场产生器可以包括比如以上参见图3至图10描述的那些部件。
本文体现的电场产生器可以利用如所描述的任何数量的治疗参数集进行编程。电场产生器可以在植入之前进行编程，或者它们可以由临床医生使用外部计算装置进行编程，比如编程器、安装在房间内的单元和/或移动单元(例如，蜂窝电话、个人计算机、智能电话、平板计算机等)。在一些实施例中，疗法参数可以经由遥测电路递送到电场产生器。在一些实施例中，电场产生器可以包括通信地联接到接收器线圈的再充电电路，以促进医疗装置的经皮再充电。在一些实施例中，电场产生器可以在接收器线圈与外部充电装置之间无线通信。
另外的实施例
在实施例中，包括一种用于治疗癌性肿瘤的医疗装置，该医疗装置具有：电场产生电路，该电场产生电路被配置用于在癌性肿瘤的部位处或附近产生一个或多个电场；控制电路，控制电路与电场产生电路连通，该控制电路被配置用于控制从该电场产生电路递送该一个或多个电场；其中，该控制电路使电场产生电路产生电场强度选自0.25V/cm至1000V/cm的范围内的一个或多个电场；与电场产生电路电连通的一个或多个供应导线，该一个或多个供应导线各自与一个或多个供应电极电连通，其中，一个或多个供应电极被配置用于将电场递送至癌性肿瘤的部位处或附近；以及与控制电路电连通的一个或多个感测导线，该一个或多个感测导线各自与一个或多个感测电极电连通；并且其中，该一个或多个感测电极被配置用于测量癌性肿瘤在至少两个不同的电场强度下的阻抗。
在实施例中，控制电路被配置用于至少产生第一电场和第二电场，其中，第一电场具有第一电场强度，并且第二电场具有第二电场强度。
在实施例中，第二电场强度大于第一电场强度。
在实施例中，第一电场强度选自从0.1V/cm至2V/cm的范围，而第二电场选自从1V/cm至100V/cm的范围。
在实施例中，医疗装置可以进一步包括存储器，该存储器可以包括一个或多个治疗参数集。
在实施例中，控制电路进一步被配置用于实施该一个或多个治疗参数集以递送给定疗法。
在实施例中，控制电路被配置用于：如果在疗法期间癌性肿瘤的部位处或附近的阻抗相对于该给定疗法开始时癌性肿瘤的部位处或附近的初始阻抗改变了至少5％，则调制该一个或多个电场。
在实施例中，该一个或多个电场是通过增大或减小电场强度来调制的。
在实施例中，控制电路被配置用于：如果在任何给定疗法期间癌性肿瘤的部位处或附近的阻抗相对于该给定疗法开始时癌性肿瘤的部位处或附近的初始阻抗改变了至少50％，则调制该一个或多个电场。
在实施例中，该一个或多个电场是通过增大或减小电场强度来调制的。
在实施例中，控制电路使电场产生电路在癌性肿瘤的部位处或附近以选自在10kHz至1MHz之间的范围的频率来产生一个或多个电场。
在实施例中，控制电路进一步被配置用于通过扫过一定范围的频率来产生一个或多个电场，其中，扫过一定范围的频率包括从第一频率向上扫略至第二频率以及从第二频率向下扫略至所述第一频率，其中第二频率高于第一频率。
在实施例中，频率的范围包括从100kHz至500kHz的频率范围。
在实施例中，控制电路进一步被配置用于通过使用电压控制模式来产生一个或多个电场，该电压控制模式包括调制电压以维持基本上恒定的电场强度。
在实施例中，控制电路可以被配置用于通过使用电流控制模式来产生一个或多个电场，该电流控制模式包括调制电流以维持基本上恒定的电场强度。
在实施例中，该一个或多个供应引线和/或该一个或多个感测引线包括靠近癌性肿瘤的治疗涂层。
在实施例中，该治疗涂层是细胞毒性涂层。
在实施例中，医疗装置被配置为完全植入受试者体内。
在实施例中，医疗装置被配置为部分地植入受试者体内。
在实施例中，医疗装置被配置为完全在受试者体外。
在实施例中，控制电路进一步被配置用于通过扫过一定范围的频率来产生一个或多个电场，其中，扫过一定范围的频率包括从第一频率向上扫略至第二频率以及从第二频率向下扫略至第一频率，其中第二频率高于第一频率。
在实施例中，在用电场产生电路产生该一个或多个电场的整个持续时间期间，重复从第一频率向上扫略至第二频率以及从第二频率向下扫略至第一频率。
在实施例中，频率的范围包括从10kHz至1MHz的频率范围。在实施例中，频率的范围包括从100kHz至500kHz的频率范围。在实施例中，频率的范围包括从300kHz至500kHz的频率范围。
在实施例中，包括一种用于治疗受试者体内的癌性肿瘤的方法，该方法包括：将医疗装置植入癌性肿瘤的部位处或附近；使用一个或多个供应引线在癌性肿瘤的部位处或附近施加至少两个电场以至少递送具有第一电场强度的第一电场和具有第二电场强度的第二电场，每个供应引线可以包括一个或多个供应电极；测量癌性肿瘤在该至少两个电场强度下的阻抗，其中，测量阻抗包括使用一个或多个感测引线，这些感测引线可以包括一个或多个感测电极；以及如果所述阻抗改变，则根据至少一个治疗参数集来调制疗法。
在实施例中，根据该至少一个治疗参数集来调制疗法包括：如果在疗法期间癌性肿瘤的部位处或附近的阻抗相对于疗法开始时在癌性肿瘤的部位处或附近处测得的初始阻抗改变了至少5％，则调制该一个或多个电场。
在实施例中，该至少一个治疗参数集进一步包括通过增大或减小该一个或多个电场的强度来调制该一个或多个电场。
在实施例中，根据该至少一个治疗参数集来调制疗法包括：如果在疗法期间癌性肿瘤的部位处或附近的阻抗相对于疗法开始时在癌性肿瘤的部位处或附近处测得的初始阻抗改变了至少50％，则调制该一个或多个电场。
在实施例中，该至少一个治疗参数集进一步包括通过增大或减小该一个或多个电场的强度来调制该一个或多个电场。
在实施例中，根据该至少一个治疗参数集来调制疗法包括：如果在预定时间段期间，阻抗落到预定范围之外，则终止至少一个治疗参数集。
在实施例中，该一个或多个电场包括选自在0.25V/cm至1000V/cm的范围的电场强度。
在实施例中，方法可以进一步包括：如果在预定时间段上测量到阻抗减小，则将受试者归类为对疗法无反应类别。
在实施例中，方法可以进一步包括：如果在预定时间段上测量到阻抗增大，则将受试者归类为对疗法有反应类别。
在实施例中，医疗装置完全植入受试者体内。
在实施例中，医疗装置部分地植入受试者体内。
在实施例中，包括一种用于治疗受试者体内的癌性肿瘤的方法，该方法包括：将医疗装置植入癌性肿瘤的部位处或附近；在癌性肿瘤的部位处或附近施加一个或多个电场以根据该至少一个治疗参数集来递送疗法而持续预定时间段，其中，施加该一个或多个电场包括使用一个或多个供应引线，每个供应引线可以包括一个或多个供应电极；其中，施加一个或多个电场进一步包括以至少两种频率来施加一个或多个电场；在以至少两种频率施加一个或多个电场期间测量癌性肿瘤的阻抗，其中，测量阻抗包括使用一个或多个感测引线，这些感测引线可以包括一个或多个感测电极；以及如果在预定时间段期间，阻抗改变，则根据该至少一个治疗参数集来调制疗法。
在实施例中，以至少两种频率来施加该一个或多个电场至少包括以第一频率施加第一电场以及以第二频率施加第二电场。
在实施例中，以至少两种频率来施加该一个或多个电场至少包括以第一频率施加第一电场以及以第二频率施加第二电场。
在实施例中，第一频率小于第二频率。
在实施例中，第一频率选自从10kHz至500kHz的范围，而第二频率选自从501kHz至1MHz的范围。
在实施例中，第一电场具有第一电场强度，而第二电场具有第二电场强度。
在实施例中，第一电场强度与第二电场强度相同。
在实施例中，第一电场强度小于第二电场强度。
在实施例中，施加该一个或多个电场进一步包括通过扫过一定范围的频率来以至少两种频率施加一个或多个电场，其中，扫过一定范围的频率包括从第一频率向上扫略至第二频率以及从第二频率向下扫略至第一频率，其中第二频率高于第一频率。
在实施例中，在施加该一个或多个电场的整个持续时间期间，重复从第一频率向上扫略至第二频率以及从第二频率向下扫略至第一频率。
在实施例中，频率的范围包括从10kHz至1MHz的频率范围。在实施例中，频率的范围包括从100kHz至500kHz的频率范围。在实施例中，频率的范围包括从300kHz至500kHz的频率范围。
在实施例中，根据该至少一个治疗参数集来调制疗法包括：如果在疗法期间癌性肿瘤的部位处或附近的阻抗相对于疗法开始时在癌性肿瘤的部位处或附近处测得的初始阻抗改变了至少25％，则调制该一个或多个电场。
在实施例中，该至少一个治疗参数集进一步包括通过增大或减小该一个或多个电场的强度来调制该一个或多个电场。
在实施例中，根据该至少一个治疗参数集来调制疗法包括：如果在疗法期间癌性肿瘤的部位处或附近的阻抗相对于疗法开始时在癌性肿瘤的部位处或附近处测得的初始阻抗改变了至少50％，则调制该一个或多个电场。
在实施例中，该至少一个治疗参数集进一步包括通过增大或减小该一个或多个电场的强度来调制该一个或多个电场。
在实施例中，根据该至少一个治疗参数集来调制疗法包括：如果在预定时间段期间，阻抗落到预定范围之外，则终止至少一个治疗参数集。
在实施例中，包括一种用于治疗受试者体内的癌性肿瘤的方法，该方法包括：将医疗装置植入癌性肿瘤的部位处或附近；在癌性肿瘤的部位处或附近施加一个或多个电场以根据该至少一个治疗参数集来递送疗法而持续预定时间段，其中，施加该一个或多个电场包括使用一个或多个供应引线，每个供应引线可以包括一个或多个供应电极；在施加一个或多个电场期间以预定间隔来测量在癌性肿瘤的阻抗，其中，测量癌性肿瘤的阻抗包括使用一个或多个感测引线，这些感测引线可以包括一个或多个感测电极；在施加一个或多个电场期间以预定间隔来测量在癌性肿瘤的部位处或附近的健康组织的阻抗，其中，测量健康组织的阻抗可以包括使用一个或多个感测引线，这些感测引线可以包括位于癌性肿瘤的部位处或附近的一个或多个感测电极；如果在预定时间段期间癌性肿瘤或健康组织的阻抗改变，则根据该至少一个治疗参数集来调制疗法。
在实施例中，包括一种用于治疗受试者体内的癌性肿瘤的方法，该方法包括：将医疗装置植入癌性肿瘤的部位处或附近；在癌性肿瘤的部位处或附近施加一个或多个电场以根据该至少一个治疗参数集来递送疗法而持续预定时间段，其中，施加该一个或多个电场包括使用一个或多个供应引线，每个供应引线可以包括一个或多个供应电极；在施加一个或多个电场期间通过以预定间隔测量振幅和相位来测量癌性肿瘤的极化，其中，测量癌性肿瘤的极化包括使用一个或多个感测引线，这些感测引线可以包括一个或多个感测电极；在癌性肿瘤的预定极化处暂停疗法并测量癌性肿瘤的弛豫特征曲线；如果弛豫特征曲线在预定值范围内改变，则根据该至少一个治疗参数集来调制疗法。
在实施例中，根据该至少一个治疗参数集来调制疗法包括：如果在疗法期间所述癌性肿瘤的部位处或附近的极化相对于所述疗法开始时在所述癌性肿瘤的部位处或附近处测得的初始极化改变了至少25％，则调制所述一个或多个电场。
在实施例中，包括一种用于治疗受试者体内的癌性肿瘤的方法，该方法包括：将医疗装置植入癌性肿瘤的部位处或附近；在癌性肿瘤的部位处或附近施加一个或多个DC电场以根据至少一个治疗参数集来递送疗法而持续预定时间段，其中，施加一个或多个DC电场包括使用一个或多个供应引线，每个供应引线可以包括一个或多个供应电极；在施加一个或多个DC电场期间通过以预定间隔测量振幅和相位来测量癌性肿瘤的极化，其中，测量癌性肿瘤的极化包括使用一个或多个感测引线，这些感测引线可以包括一个或多个感测电极；如果在预定时间段期间癌性肿瘤的极化改变，则根据该至少一个治疗参数集来调制疗法。
在实施例中，根据该至少一个治疗参数集来调制疗法包括：如果在疗法期间癌性肿瘤的部位处或附近的极化相对于疗法开始时在癌性肿瘤的部位处或附近处测得的初始极化改变了至少25％，则调制该一个或多个DC电场。
在实施例中，该至少一个治疗参数集进一步包括通过增大或减小该一个或多个DC电场的强度来调制该一个或多个DC电场。
在实施例中，根据该至少一个治疗参数集来调制疗法包括：如果在任何给定疗法期间癌性肿瘤的部位处或附近的极化相对于该疗法开始时在癌性肿瘤的部位处或附近处测得的初始极化改变了至少50％，则调制该一个或多个DC电场。
在实施例中，该至少一个治疗参数集进一步包括通过增大或减小该一个或多个DC电场的强度来调制该一个或多个DC电场。
在实施例中，根据该至少一个治疗参数集来调制疗法包括：如果在预定时间段期间，极化落到预定范围之外，则终止该至少一个治疗参数集。
应注意的是，如在本说明书和所附权利要求中所使用的，除非内容另外明确指明，否则单数形式“一个(a)”、“一个(an)”以及“该(the)”均包括复数指示物。还应注意的是，术语“或者”总体上所使用的意义包括“和/或”，除非内容另外明确指明。
还应注意的是，如在本说明书和所附权利要求中所使用的，短语“被配置”描述的是被构造或配置以便进行特定任务或采用特定配置的系统、设备或其他结构。短语“被配置”可以与其他类似短语(比如“被布置且配置”、“被构造且布置”、“被构造”、“被制造且布置”等互换使用。
本说明书中的所有公开案和专利申请指示本发明所涉及的领域中的普通技术人员的水平。所有公开案和专利申请都通过援引并入本文，如同每个单独的公开案或专利申请被明确且单独地通过援引指明。
本文中所描述的实施例不旨在是详尽的或将本发明限制为以下详细说明中所披露的精确形式。而是，这些实施例被选择和描述成使得本领域技术人员可以了解和明白这些原理和实践。这样，已经参考多个不同的特定和优选的实施例和技术描述了多个方面。然而应理解的是，在留在本文的精神和范围之内的同时可以进行许多变化和修改。
Claims (15)
1.一种用于治疗癌性肿瘤的医疗装置，包括：
电场产生电路，所述电场产生电路被配置用于在癌性肿瘤的部位处或附近产生一个或多个电场；
控制电路，所述控制电路与所述电场产生电路连通，所述控制电路被配置用于控制从所述电场产生电路递送所述一个或多个电场；
其中，所述控制电路使所述电场产生电路产生电场强度选自0.25V/cm至1000V/cm的范围内的一个或多个电场；
与所述电场产生电路电连通的一个或多个供应导线，所述一个或多个供应导线各自与一个或多个供应电极电连通，其中，一个或多个供应电极被配置用于将电场递送至所述癌性肿瘤的部位处或附近；以及
与所述控制电路电连通的一个或多个感测导线，所述一个或多个感测导线各自与一个或多个感测电极电连通；以及
其中，所述一个或多个感测电极被配置用于测量所述癌性肿瘤在至少两个不同的电场强度下的阻抗。
2.如权利要求1和3至9中任一项所述的医疗装置，其中，所述控制电路被配置用于至少产生第一电场和第二电场，其中，所述第一电场具有第一电场强度，并且所述第二电场具有第二电场强度。
3.如权利要求1至2和4至9中任一项所述的医疗装置，其中，所述第二电场强度大于所述第一电场强度。
4.如权利要求1至3和5至9中任一项所述的医疗装置，其中，所述第一电场强度选自从0.1V/cm至2V/cm的范围，并且所述第二电场强度选自从1V/cm至100V/cm的范围。
5.如权利要求1至4和6至9中任一项所述的医疗装置，进一步包括包含一个或多个治疗参数集的存储器。
6.如权利要求1至5和7至9中任一项所述的医疗装置，其中，所述控制电路进一步被配置用于实施所述一个或多个治疗参数集以递送给定疗法。
7.如权利要求1至6和8至9中任一项所述的医疗装置，其中，所述控制电路被配置用于：如果在疗法期间所述癌性肿瘤的部位处或附近的阻抗相对于给定疗法开始时所述癌性肿瘤的部位处或附近的初始阻抗改变了至少5％，则调制该一个或多个电场。
8.如权利要求1至7和9中任一项所述的医疗装置，其中，所述一个或多个电场是通过增大或减小所述电场强度来调制的。
9.如权利要求1至8中任一项所述的医疗装置，其中，频率范围包括从100kHz至500kHz的频率范围。
10.一种用于治疗受试者体内的癌性肿瘤的方法，包括：
将医疗装置植入癌性肿瘤的部位处或附近；
使用一个或多个供应引线在所述癌性肿瘤的部位处或附近施加至少两个电场以至少递送具有第一电场强度的第一电场和具有第二电场强度的第二电场，每个供应引线包括一个或多个供应电极；
测量所述癌性肿瘤在所述至少两个电场强度下的阻抗，其中，测量阻抗包括使用一个或多个感测引线，所述感测引线包括一个或多个感测电极；以及
如果所述阻抗改变，则根据至少一个治疗参数集来调制疗法。
11.如权利要求10和12至13中任一项所述的方法，其中，根据所述至少一个治疗参数集来调制疗法包括：如果在疗法期间所述癌性肿瘤的部位处或附近的阻抗相对于所述疗法开始时在所述癌性肿瘤的部位处或附近处测得的初始阻抗改变了至少5％，则调制所述一个或多个电场。
12.如权利要求10至11和13中任一项所述的方法，其中，所述至少一个治疗参数集进一步包括通过增大或减小所述一个或多个电场的强度来调制所述一个或多个电场。
13.如权利要求10至12中任一项所述的方法，其中，根据所述至少一个治疗参数集来调制疗法包括：如果在预定时间段期间，所述阻抗落到预定范围之外，则终止所述至少一个治疗参数集。
14.一种用于治疗受试者体内的癌性肿瘤的方法，包括：
将医疗装置植入癌性肿瘤的部位处或附近；
在所述癌性肿瘤的部位处或附近施加一个或多个电场以根据所述至少一个治疗参数集来递送疗法而持续预定时间段，其中，施加所述一个或多个电场包括使用一个或多个供应引线，每个供应引线包括一个或多个供应电极；
其中，施加所述一个或多个电场进一步包括以至少两种频率来施加一个或多个电场；
在以所述至少两种频率施加所述一个或多个电场期间测量所述癌性肿瘤的阻抗，其中，测量阻抗包括使用一个或多个感测引线，所述感测引线包括一个或多个感测电极；以及
如果在所述预定时间段期间，所述阻抗改变，则根据所述至少一个治疗参数集来调制所述疗法。
15.如权利要求14所述的方法，其中，以至少两种频率来施加所述一个或多个电场至少包括以第一频率施加第一电场以及以第二频率施加第二电场。
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