CN102421386A - 用于估计医疗装置的治疗区和互动式地计划患者治疗的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
提供一种用于计划并控制医疗装置的系统和方法。所述系统包含:存储器;耦合到所述存储器的处理器;以及存储在所述存储器中且可由所述处理器执行的治疗控制模块。在一方面中,所述治疗控制模块产生估计治疗区,所述估计治疗区是将会因数值模型分析得到的治疗区的估计。所述估计治疗区是使用采用所述数值模型分析产生所述区所花费的时间的一部分来产生。在另一方面中,在用户移动电极中的至少一者时,所述治疗控制模块以图形实时地显示连续变化的治疗区。这允许所述用户更精确且有效地计划并治疗目标区。
Description
相关专利申请案的交叉参考
本申请案主张2009年3月31日申请的第61/165,280号美国临时申请案和2009年9月1日申请的第61/238,843号美国临时申请案的权利,所述两个临时申请案皆以引用的方式并入本文中。
技术领域
本发明涉及用于控制医疗装置的控制系统。更明确地说,本申请案涉及用于估计治疗区和互动式地计划患者治疗的系统和方法。
背景技术
用于将例如电脉冲等治疗能量递送到组织的常规装置包含手柄和耦合到所述手柄的一个或一个以上电极。每一电极都连接到电源。所述电源允许所述电极将治疗能量递送到目标组织,从而引起所述组织的摘除。
一旦在患者体内定位出目标治疗区域,即可按照围绕治疗目标区域形成治疗带的方式来放置装置的电极。通常,将每一电极手动放置到患者体内以形成围绕伤口的治疗带。放置电极的医学从业人员通常在放置电极的同时观看成像监视器以便接近最有效且准确的放置。
然而,如果以此方式手动放置电极,那么非常难以预测所选择的位置是否会摘除整个治疗目标区域,这是因为电极所界定的治疗区取决于例如电场密度、所施加的脉冲的电压水平、电极的大小和所治疗的组织的类型等参数而大大不同。另外,常常难以或有时不可能将电极放置到要摘除组织的正确位置中,这是因为放置可能有人为错误,且要避开例如神经、血管等妨碍物。
因此,需要提供一种能够以更有效且精确的方式确定电极在患者体内的最佳放置以治疗所界定的治疗目标区域的系统和方法。
常规地,为了辅助医学从业人员看到由电极界定的治疗区,使用例如复杂有限元分析等数值模型分析来产生估计治疗区。此种方法的一个问题在于,即使是普通的二维治疗区也可能要花费至少30分钟到几个小时来完成(即使在相对较快的个人计算机中)。这意味着实际上不可能基于不同电极位置实时地获得不同治疗区。
因此,还需要提供一种以快速且有效的方式估计由电极的放置界定的治疗区,以便允许用户在移动电极时实时地检查不断变化的治疗区的系统和方法。
发明内容
在一个方面中,本文揭示一种用于估计医疗装置的治疗区的系统,所述医疗装置通过多个电极施加治疗能量,所述系统包含存储器、显示装置、处理器和可由所述处理器执行的治疗控制模块。所述治疗控制模块适合于产生由电极界定的估计治疗区以供显示于所述显示装置中。估计治疗区是使用例如有限元分析等数值模型分析而得到的治疗区的估计。有利地,使用有限元分析,可在数毫秒(与至少几小时相比)内产生根据本发明的估计治疗区。
在另一方面中,所述治疗控制模块在用户移动电极时以图形实时地显示连续变化的治疗区。这允许用户更有效地计划并治疗目标区域。
附图说明
图1说明用于本发明中以治疗患者的若干组件。
图2是本发明的治疗控制计算机的示意图。
图3是治疗控制模块的“信息”屏幕的屏幕截图,其展示各种输入框。
图4是治疗控制模块的“探针选择”屏幕的屏幕截图,其展示双极探针的侧视图和顶视图以及可由此种探针类型产生的治疗带的大体形状的实例。
图5是治疗控制模块的“探针选择”屏幕的屏幕截图,其展示两探针阵列的侧视图和顶视图以及可由两探针阵列产生的治疗带的大体形状的实例。
图6是治疗控制模块的“探针选择”屏幕的屏幕截图,其展示三探针阵列的侧视图和顶视图以及可由三探针阵列产生的治疗带的大体形状的实例。
图7是治疗控制模块的“探针选择”屏幕的屏幕截图,其展示四探针阵列的侧视图和顶视图以及可由四探针阵列产生的治疗带的大体形状的实例。
图8是治疗控制模块的“探针选择”屏幕的屏幕截图,其展示五探针阵列的侧视图和顶视图以及可由五探针阵列产生的治疗带的大体形状的实例。
图9是治疗控制模块的“探针选择”屏幕的屏幕截图,其展示六探针阵列的侧视图和顶视图以及可由六探针阵列产生的治疗带的大体形状的实例。
图10是治疗控制模块的“探针放置过程”屏幕的屏幕截图。
图11是治疗控制模块的“探针放置过程”屏幕的屏幕截图,其展示治疗控制模块的旋转特征。
图12是治疗控制模块的“探针放置过程”屏幕的屏幕截图,其展示治疗控制模块的自动测量特征。
图13是治疗控制模块的“探针放置过程”屏幕的屏幕截图,其展示可在电极之间形成的治疗带的实例。
图14是治疗控制模块的“探针放置过程”屏幕的屏幕截图,其展示由四探针阵列产生的组合治疗带的实例。
图15说明界定三个个别治疗带的三探针阵列的实例,所述治疗带经组合以形成组合的治疗区。
图16是针对栅格上的x、y坐标确定的电场值的电子表格的实例,下文将参考实例2进一步描述。
图17说明多维查找表和内插治疗带的方法的实例。
图18是治疗控制模块的“探针放置过程”屏幕的屏幕截图,其展示治疗控制模块的自动探针放置特征。
图19到图22是治疗控制模块的屏幕截图,其说明治疗控制模块的自动探针放置特征的替代实施例。
图23到图25是治疗控制模块的“探针放置过程”屏幕的屏幕截图,其展示用户可编辑和修改治疗参数的方式的若干实例。
图26是治疗控制模块的“探针放置过程”屏幕的屏幕截图,其展示在用户已按下“自动设置探针”按钮后由六探针阵列形成的治疗带的实例。
图27是治疗控制模块的“脉冲产生”屏幕的屏幕截图,其展示在用户起始治疗手术之前治疗参数的状态。
图28是治疗控制模块的“脉冲产生”屏幕的屏幕截图,其展示在治疗手术期间治疗参数的状态。
图29说明图1所示的产生器的细节,其包含用于检测过电流条件的元件。
图30是治疗控制模块的“脉冲产生”屏幕的屏幕截图,其展示在治疗手术之后治疗参数的状态。
图31是治疗控制模块的“脉冲产生”屏幕的屏幕截图,其展示在所述实例中在按压“继续手术”按钮的情况下弹出的对话框。
图32是治疗控制模块的“脉冲产生”屏幕的屏幕截图,其展示在重新治疗手术期间治疗参数的状态。
图33到图34是治疗控制模块的“脉冲产生”屏幕的屏幕截图,其展示结果图的实例。
图35是治疗控制模块的“探针放置过程”屏幕的屏幕截图,其展示在通过探针施予治疗之后的探针放置栅格。
具体实施方式
如由所属领域技术人员所理解,在适当时且在适当处,贯穿本发明的教示,本文中明显或隐含地揭示或提议的一个、两个或两个以上特征和/或组件中的任一者和全部可以其中两者、三者或更多者的任何组合来实践和/或实施。本文中所揭示的各种特征和/或组件全部是用于说明基本概念,且因此不限制其实际描述。认为用于实现实质上相同功能的任何构件是可预见的替代物和等效物,且因此在行文中完全加以描述且完全允用。本文中描述的各种实例、说明和实施例决不在任何程度上限制本文中或主张本申请案的优先权的任何未来申请案中呈现的所主张发明的最广范畴。
本发明的一个实施例说明于图1到图35中。供本发明使用的组件说明于图1中。一个或一个以上探针22递送治疗能量,且由电压脉冲产生器10供电,所述电压脉冲产生器10产生高电压脉冲作为治疗能量,例如能够不可逆地电穿孔组织细胞的脉冲。在所示实施例中,电压脉冲产生器10包含六个单独插孔用于收纳多达六个个别探针22,所述探针22适合于插入到相应插孔中。所述插孔以连续次序各自以一个数字标记。在其它实施例中,电压脉冲产生器可具有任何数量的插孔以用于收纳多于或少于六个探针。
在所示实施例中,每一探针22包含单极电极或具有由绝缘套筒分离的两个电极的双极电极。在一个实施例中,如果探针包含单极电极,那么电极作用部分的暴露量可通过相对于电极回缩或推进绝缘套筒来加以调整。例如,参见第7,344,533号美国专利,其以引用的方式并入本文中。产生器10连接到治疗控制计算机40,所述治疗控制计算机40具有例如键盘12和指点装置14等输入装置和例如显示装置11等输出装置,以用于观看例如由安全边缘301围绕的伤口300等目标治疗区域的图像。治疗能量递送装置20用于治疗患者15体内的伤口300。成像装置30包含监视器31以用于实时地观看患者15体内的伤口300。如此项技术中所已知,成像装置30的实例包含超声波、CT、MRI和荧光装置。
本发明包含计算机软件(治疗控制模块54),如下文中将更详细论述的,其辅助用户计划、执行和检查医疗手术的结果。举例来说,治疗控制模块54通过使用户能够以将产生最有效的治疗带的方式相对于伤口300更准确地定位医疗能量递送装置20的每一探针22来辅助用户计划医疗手术。治疗控制模块54可基于探针的位置和治疗参数来显示预期的治疗带。治疗控制模块54可实时地显示治疗的进度,且可在治疗手术完成之后显示其结果。此信息可用以确定治疗是否成功和是否需要对患者进行重新治疗。
为实现此申请案的目的,术语“代码”、“软件”、“程序”、“应用程序”、“软件代码”、“软件模块”、“模块”和“软件程序”可互换地使用以意味着可由处理器执行的软件指令。
“用户”可为医师或其它医学从业人员。由处理器执行的治疗控制模块54将包含文本和图形数据的各种数据输出到与产生器10相关联的监视器11。
现在参看图2,本发明的治疗控制计算机40管理对患者治疗的计划。计算机40通过例如USB(通用串行总线)接口等I/O接口42连接到通信链路52,计算机40通过通信链路52从电压产生器10接收信息并将信息发送到电压产生器10。计算机40包含例如RAM等存储器存储装置44、处理器(CPU)46、例如ROM或EEPROM等程序存储装置48,和例如硬盘等数据存储装置50,所有各者通过总线53共同连接到彼此。程序存储装置48尤其存储治疗控制模块54,所述治疗控制模块54包含用户接口模块,所述用户接口模块与用户互动以计划、执行和检查治疗结果。程序存储装置48中的任一软件程序模块和来自数据存储装置50的数据可在需要时传送到存储器44并由CPU 46执行。
在一个实施例中,计算机40建置于电压产生器10中。在另一个实施例中,计算机40是单独单元,其通过通信链路52连接到电压产生器。在优选实施例中,通信链路52是USB链路。
在一个实施例中,成像装置30为独立装置,其不连接到计算机40。在图1所示的实施例中,计算机40通过通信链路53连接到成像装置30。如图所示,通信链路53是USB链路。在此实施例中,计算机可通过分析例如从成像装置30接收到的图像数据等数据来确定伤口300的大小和方位,且计算机40可将此信息显示于监视器11上。在此实施例中,由成像装置30产生的伤口图像可直接显示于运行治疗控制模块54的计算机的监视器11的栅格200上。此实施例将在栅格200上提供伤口图像的准确表示,且可消除手动输入伤口尺寸以便在栅格200上形成伤口图像的步骤。此实施例在伤口具有不规则形状的情况下也将可用于提供伤口图像的准确表示。
现在将相对于以下实例论述计算机软件(治疗控制模块54)的基本功能性。
应注意,可独立于产生器10使用所述软件。举例来说,用户可在不同计算机上计划治疗(如下文将解释的),然后将治疗参数保存到例如USB闪存盘等外部存储装置(图中未示)。然后可将与治疗参数有关的来自存储装置的数据下载到计算机40以供产生器10用于治疗。
在初始化治疗控制模块54之后,其显示如图3所示具有各种输入框的“信息”屏幕。键盘或其它输入装置12连同鼠标或其它指点装置14(见图1)用以输入数据。可如下所述将输入到输入框中的任何数据连同治疗记录保存到内部或外部存储器以供未来参考。可输入基本患者信息,例如在输入框100中输入患者身份证号、在输入框101中输入患者姓名,和在输入框102中输入患者年龄。用户可键入临床数据,例如在输入框114中键入治疗的临床指征。手术日期自动显示于111处,或在另一个实施例中可由用户输入。用户可在输入框112中键入例如医师姓名等其它病例信息,且在输入框113中键入任何特定病例记录。
可通过在例如超声波成像装置等成像装置30的监视器31(见图1)上观看伤口300且使用已知方法从成像装置30所产生的图像计算尺寸来确定伤口300的尺寸。将伤口300的尺寸(输入框103处的长度、输入框104处的宽度,和输入框105处的深度)输入到程序中。在输入框106处选择安全边缘,所述安全边缘将在三个维度上围绕整个伤口300。根据所选的安全边缘的大小,自动地计算目标治疗区,且如图所示将其显示于框107、108和109中。在一个实施例中,可将安全边缘值设置为零。举例来说,当治疗良性肿瘤时,安全边缘可能并无必要。
在图3所示的实施例中,用户已指示将治疗的伤口长度为2cm,宽度为1cm且深度为1cm。在用户指定的边缘为1cm(其为默认边缘设置)的情况下,目标治疗区长度为4cm,宽度为3cm且深度为3cm。
如果在手术期间使用了心电图(ECG)装置,那么用户可通过点击框110中的圆圈来选中“ECG同步”选项,以便使脉冲与ECG装置同步。可用于治疗的包含于框110中的其它选项可包含“90PPM”(每分钟脉冲数)或“240PPM”选项。用户应选中框110中所提供的三个选项中的至少一个。在已输入所有必要数据之后,用户用指点装置14在“下一页”按钮上点击以前进到下文描述的下一屏幕。
进一步关于ECG同步选项,如果在窗口110中选择此圆圈,那么治疗控制模块54将测试此功能性以验证系统正在恰当地工作。治疗控制模块54可自动检测在ECG特征的测试阶段期间是否已发生错误。可检测到的错误包含,但不限于,“无信号”(例如在3.5秒内无脉冲)和“嘈杂”(例如脉冲发生率在至少3.5秒内大于每分钟120次)。
治疗控制模块54可通过分析例如心电图结果等心脏输出(或其它心脏功能输出)并将同步信号发送到脉冲产生器10的控制器而使能量释放与心节律同步。控制模块54也能够产生例如同步问题旗标和同步状况旗标等内部旗标以在图形用户接口上向用户指示同步状态,以使得可使能量脉冲递送与每次心跳的心节律同步(实时地)或在需要时为患者安全及治疗效率起见而中止。
具体来说,控制模块54使例如IRE(不可逆电穿孔)脉冲等能量脉冲与心节律的特定部分同步。所述模块使用心跳的R波,且产生控制信号到脉冲产生器10,指示心跳的此部分对于释放IRE脉冲为最佳的。为清楚起见,S波将为递送能量脉冲的最佳时间,但由于S波在一些情况下异常停止的事实,使用R波作为能量释放的开始时间的指示器。
更具体来说,控制模块54的同步特征允许监视心脏信号以便确保与心跳相关联的改变、疾病和其它变更经协调而使得来自脉冲产生器10的脉冲在恰当时间释放,且如果心跳不在其正常节律上,那么更改或中止能量的释放。
接下来,用户可根据其认为产生治疗带所必要的探针数量来选择治疗能量递送装置的类型,所述治疗带将充分地覆盖伤口300和任何安全边缘301。所述选择通过点击紧邻每一装置类型的圆圈来进行,如图4到图9中所说明的“探针选择”屏幕中所示。
在一个实施例中,“探针选择状态”框199通过显示紧邻对应探针编号的短语“已连接”或类似短语来识别产生器10上的哪些插孔(如果有)已经连接到探针。在一个实施例中,每一插孔包含RFID装置,且用于连接到所述插孔的每一探针的连接器包含兼容RFID装置,以使得治疗控制模块54可通过检测兼容RFID装置的连接来检测授权探针是否已连接到产生器10上的插孔。如果授权探针未连接到产生器上的插孔,那么将紧邻所述探针编号出现短语“未连接”或类似短语。此外,“探针选择状态”框199中展示的每一探针的颜色可用以指示产生器上的每一插孔是否连接到兼容探针。此特征允许用户在选择用于治疗手术的探针类型之前验证必要数量的探针适当地连接到产生器10。举例来说,如果治疗控制模块54检测到探针连接状态有问题(例如,在仅两个探针连接到产生器时选择三探针阵列),那么其可通过显示错误消息来通知用户。
用户可通过在紧邻“探针选择状态”框199中的选定探针的框上点击来选择将使用哪个已连接探针来执行治疗手术。默认地,治疗控制模块54将以数字升序(如其所标记)自动地选择探针。
参看图4,使用圆圈120来选择双极探针。图4说明双极探针的侧视图121和顶视图122,以及可由此种探针类型产生的治疗带的大体形状的实例。侧视图121展示可通过布置由绝缘套筒分离的两个电极123而产生的治疗带的大体形状的实例。
参看图5,使用圆圈130来选择两探针阵列。图5说明两探针阵列的侧视图131和顶视图132,以及可由两探针阵列产生的治疗带的大体形状的实例。在所说明的实例中,如图所示的每一电极的暴露部分在长度上为20mm,且两个电极彼此隔开15mm。
参看图6,使用圆圈140来选择三探针阵列。图6说明三探针阵列的侧视图141和顶视图142,以及可由三探针阵列产生的治疗带的大体形状的实例。在所说明的实例中,如图所示的每一电极的暴露部分在长度上为20mm,且三个电极中的每一对彼此相等地隔开15mm(如在三个地方(PLCS)所测量),这意味着存在间隔等于15mm的三对(对1-2、对2-3和对1-3)。
参看图7,使用圆圈150来选择四探针阵列。图7说明四探针阵列的侧视图151和顶视图152,以及可由四探针阵列产生的治疗带的大体形状的实例。在所说明的实例中,如图所示的每一电极的暴露部分在长度上为20mm,且四个探针中的每一对彼此相等地隔开15mm,如沿着周长在四个地方(PLCS)所测量。
参看图8,使用圆圈160来选择五探针阵列。图8说明五探针阵列的侧视图161和顶视图162,以及可由五探针阵列产生的治疗带的大体形状的实例。在所说明的实例中,如图所示的每一电极的暴露部分在长度上为20mm,且五个电极中的每一对彼此相等地隔开15mm,如在七个地方(PLCS)所测量。
参看图9,使用圆圈170来选择六探针阵列。图9说明六探针阵列的侧视图171和顶视图172,以及可由六探针阵列产生的治疗带的大体形状的实例。在所说明的实例中,如图所示的每一电极的暴露部分在长度上为20mm,且六个探针中的每一对彼此相等地隔开15mm,如从中心探针开始在五个地方(PLCS)所测量。所述六个电极中的每一对彼此相等地隔开17mm,如沿着周长在5个地方(PLCS)所测量。
其它探针类型选择可包含“六探针阵列10mm”和“六探针阵列15mm”,其是指利用可用以按固定预定布置对准一组六个针以用于治疗的模板的探针类型,其中每一对探针分别相等地隔开10mm和15mm。
可使用具有七个或七个以上探针的其它探针装置类型。用户可选择具有多个探针22的探针类型,所述探针类型将最有效地工作以治疗连同安全边缘301具有特定大小和形状的伤口300。
在用户已在“探针选择”屏幕上选定探针类型之后,用户用指点装置14在“下一页”按钮上点击以前进到下文所述的“探针放置过程”屏幕。
图10说明本发明的一个方面的“探针放置过程”屏幕。图10所说明的屏幕根据在“信息”屏幕(见图3)上输入的尺寸连同先前输入的安全边缘301(如果有)来展示伤口300。在图10所描绘的实例中,伤口300长度为2.0cm且宽度为1.0cm,且在“探针选择”屏幕(见图4到图9)上选定的装置为四探针阵列。伤口300显示于靠近x-y栅格200的中心处,两个相邻栅格线之间的距离表示1mm。四个探针201、202、203、204中的每一者显示于栅格200中,且可通过用指点装置14点击并拖动探针来将每一探针手动地定位于栅格内。分别标记为“A”及“B”的两个基准点208、209也展示于栅格200上,且用作下文将描述的参考点或测量点。
每一探针的作用电极部分的已如上文所解释由用户手动调整的纵向暴露量可手动输入到输入框210中,可由用户根据伤口的深度(z)选择所述纵向暴露量。以此方式,治疗控制模块54可根据治疗参数和探针的位置以及深度来产生估计治疗带。在一个实施例中,第二x-z栅格显示于运行治疗控制模块54的计算机的监视器11上。在一个实施例中,治疗控制模块54可基于伤口的大小和形状自动地计算作用电极部分的纵向暴露量的优选值。可用分析方式或用内插来计算电场图像的深度(z),且将其显示于x-z栅格上。因为两个单极电极之间的电场(即,期望治疗区)的分布取决于电极位置和所施加的电压而可能沿着边界线(例如,见图13中的花生形状的治疗区,其中所述区的宽度在中间较小)“浸入”,因此使x-z栅格包含于监视器上是有益的。举例来说,如果边界线的此“浸入”进入到伤口区中而非围绕伤口区,那么可能无法完全治疗目标区。为了确保治疗整个伤口区,默认地,探针深度放置和暴露长度可设置成不必要地较高以确保充分安全。然而,此举将潜在地治疗比所需大得多的体积,从而杀死健康的周边组织,此在治疗例如胰腺、脑等敏感组织时可成问题。通过优化治疗深度(z)连同宽度(x)和高度(y),可减小此效应,从而进一步增强程序上的规程和临床结果。
探针对接状态通过指示探针是“对接”还是“解除对接”而指示于框210中。“解除探针对接”按钮允许用户在显示“探针放置过程”屏幕时从产生器“拔下”探针,而不会引起错误消息。在正常操作中,用户在“探针选择”屏幕上将探针插到产生器中,然后如上文所论述,根据RFID装置将探针“授权”为兼容探针。当用户前进到“探针放置过程”屏幕时,软件要求所有选定的探针保持插到产生器中,否则软件将显示错误消息(例如,“第2探针未插入”,等),且也将迫使用户返回到“探针选择”屏幕。然而,有时医生可能想要在保持探针插入于患者体内的同时对伤口执行另一次扫描或执行某一其它手术。但是,如果手术不能在产生器附近执行,那么要从产生器拔下探针。如果用户选择“解除探针对接”按钮,则此举将允许从产生器拔下探针而不会引起错误消息。然后,在用户已执行所需的其它手术之后,其可将探针重新附接到产生器,然后在输入框210中选择“对接探针”。以此方式,用户将不会在显示“探针放置过程”屏幕时接收到任何错误消息。
存在展示于输入框211中的默认电场密度设置(伏特/厘米)。在所述实例中,默认设置为1500伏特/厘米。此数字表示用户认为要有效地治疗细胞(例如,摘除组织细胞)所需要的电场密度。举例来说,1500伏特/厘米是不可逆地电穿孔组织细胞所需要的电场密度。基于在输入框211中选择的数字,治疗控制模块54自动调整在所述电极之间施加的电压(治疗能量水平),如列222中所示。
框280允许用户在两个不同伏特/厘米类型(即“线性”或“非线性查找”)之间进行选择。
默认伏特/厘米设置是“线性”,在此情况下,如列222中所示,在既定电极对之间所施加的电压由下式确定:
电压=xd,(1)
其中x等于列225中所示的电场密度设置(伏特/厘米),其是基于来自框211的值,且
其中d等于列226中所示的既定电极对之间的距离(cm)。
因此,当选择“线性”时,在既定电极对之间施加的电压与既定电极对之间的距离成正比(成线性关系)。
如果用户在框280中选择“非线性查找”,那么当一对电极隔得较近(例如,在约1cm内)时,在既定电压对之间施加的电压将类似于“线性”选择的电压值。然而,随着一对既定电极彼此隔得较远,与“线性”选择在任何既定距离下的电压值相比,“非线性查找”将在既定电极对之间产生较低电压。“非线性查找”特征尤其可用于减少治疗期间的“爆音”。“爆音”是指有时会出现的听得见的爆破噪音,其被认为是在电极尖端处由高电压梯度导致的等离子体放电引起。“非线性查找”特征也可使可能由于治疗而发生的任何组织肿大减至最少。用于“非线性查找”选择的电压值可基于动物实验和其它研究预先确定。在一个实施例中,不同组织类型可各自具有其自身的“非线性查找”表。在所示实例中,被治疗的组织是前列腺组织。
治疗参数的细节显示于窗口270中。探针之间的发动(切换)序列自动地列于窗口270中。在所述实例中,发动序列涉及六个步骤:在探针1与2之间开始,然后是探针1与3,然后是探针2与3,然后是探针2与4,然后是探针3与4,然后是探针4与1。如图所示,每一探针的极性可根据发动序列的步骤而从负极切换到正极。列220显示对于每一步骤哪一探针为正探针(根据指配给每一探针的数字)。列221显示对于每一步骤哪一探针为负探针(根据指配给每一探针的数字)。列222显示在发动序列的每一步骤期间在每一探针之间产生的实际电压。在所述实例中,在探针之间可产生的最大电压受限于产生器10的能力,在所述实例中,产生器10的能力又限于最大3000伏特。列223显示在发动序列的每一相应步骤期间在探针之间产生的每一脉冲的长度。在所述实例中,预先确定脉冲长度,且其对于每一相应步骤是相同的,且设置为100微秒。列224显示在发动序列的每一相应步骤期间产生的脉冲的数量。在所述实例中,预先确定脉冲的数量,且其对于每一相应步骤是相同的,且设置为90个脉冲,每次施加一组10个脉冲。列225显示根据在输入框211处所选择的值对伏特/厘米的设置。列226显示电极之间的实际距离(以cm为单位测量),其是根据栅格200中的每一探针的放置自动计算而得。
图11说明治疗控制模块54的旋转特征。用户可在栅格200上绕着其中心旋转伤口300的图像,以便近似患者15体内伤口300(见图1)的实际方位,如成像装置30所示。为此,用户可通过查看图1中所示的成像装置30的监视器31来查看患者15体内伤口图像300的实际方位。在查看时,用户可在栅格200上旋转伤口图像300,以便与成像装置30的监视器31上所显示的伤口图像300的方位匹配。存在至少三种用以在栅格200上旋转伤口图像300的方式。用户可用指点装置14在选项卡250上点击(以选择所述选项卡),然后拖动选项卡250到新的位置,这会使伤口图像300旋转。或者,用户还可在安全边缘301或伤口图像300的任何部分上点击,然后拖动其以使伤口图像300旋转。或者,用户还可在输入框251中手动输入治疗带旋转角度,其表示在栅格200上从水平“x”轴测量到的伤口图像300的旋转角度。
图12说明治疗控制模块54的自动测量特征。当用户用指点装置14在探针上点击并拖动其时,随着对探针的拖动,治疗控制模块54自动地并连续地显示从所述电极201到其它电极202的距离(cm)(框230中显示的距离)、到电极203的距离(cm)(框232中显示的距离)、到电极204的距离(cm)(框233中显示的距离)。治疗控制模块54还显示从所述电极201到伤口300的外表面上最靠近的一点的距离(cm)(框234中显示的距离)。治疗控制模块54还显示从所述电极201到基准点“A”208的距离(cm)(框235中显示的距离)、到基准点“B”209的距离(cm)(框236中显示的距离)。治疗控制模块54还显示从基准点“A”208到基准点“B”209的距离(cm),此距离显示在框237中。这一特征辅助用户将所述电极放置在优选位置中。如此项技术中所知,如果成像装置30(见图1)允许计算测量值,那么这一特征是特别有益的。
图13说明由治疗控制模块54在电极之间自动形成的治疗带的实例。治疗控制模块54自动计算所形成的治疗带,并显示所述治疗带的区域。在优选实施例中,产生器10的监视器11是彩色的,且治疗带306、307、伤口300以及安全边缘301的颜色都不相同,从而能够轻易地区分彼此。在一个实施例中,伤口300是黄色的,而安全边缘301是蓝色的。此外,如果治疗带306、307没有有效地覆盖伤口,那么治疗控制模块54可经编程以调整伤口300的颜色和/或伤口300的边界线,否则可能会导致临床上的失败。
此外,治疗控制模块54可经编程从而以高亮方式显示围绕治疗带306、307的区域的边界线320,以便可轻易识别所述治疗带的外边界。在一个实施例中,边界线是有足够厚度的一条黑线,从而提供与所显示的伤口和栅格的强烈对比。图14说明由四探针阵列201、202、203、204形成的组合治疗区。控制模块54显示边界线320以识别组合治疗带的外边界。所述控制模块还显示了边界线320以识别组合治疗带的一条或一条以上的内边界(如果适用)。这允许用户容易地识别是否存在伤口300的任何不完整的治疗覆盖区域。内边界线320尤其可用于识别原本在计算机屏幕上可能无法轻易检测到的不完整的治疗区域。因为从复发角度来讲,即便少许残存的癌细胞也可能是有害的,因此在治疗癌性伤口时这一特征尤其重要。
所述治疗控制模块可经编程以通过以下三利方法中的一种(但也可使用其它方法)来计算并显示栅格200上的组合治疗区的区域。
以下方法中的每一种都可确定围绕一对电极之间所形成的治疗带的边界线。通过将多个治疗带与由一对电极所界定的每一治疗带组合起来,可在x-y栅格上显示组合的治疗区。图15说明界定三个个别治疗带311、312、313的三个电极201、202、203,所述治疗带组合起来以形成组合的治疗区315,所述组合的治疗区以阴影线展示。
如上文所论述,所述监视器可进一步包含x-z栅格,以说明伤口的深度以及治疗区的形状。x-z栅格中治疗带的形状会根据针对每一探针所选的电极暴露量发生变化,且可通过一种或一种以上方法确定。
在一个实施例中,在x-y栅格上的两点之间形成的治疗边界线可绕着接合这两点的轴旋转,以便在x-z栅格上产生治疗区边界线。在此实施例中,可沿用于每一探针的作用电极部分的暴露长度在各个深度(z)处选择若干点。随后,可通过确定在x-y栅格上每一个别对的点之间的边界线,然后使所述边界线沿接合每一对点的轴旋转,来产生三维的组合治疗区。所得边界线可经组合以形成三维图像,并显示在监视器上。
以下是用于确定在x-z栅格上的边界线借以确定三维治疗区的替代方法。此实例描述两探针阵列,其中探针是以平行关系插入且探针具有相同量的电极暴露部分。在此实例中,每一探针的暴露部分均从相同的“最上”深度(z)处开始,然后在相同的“最下”深度(z)处结束。首先,在x-y平面中,在最上深度(z)处形成治疗带边界线。接下来,针对所有后续的较下深度(z),逐步重复地形成治疗带边界线(优选是均匀间隔的),直到到达最下深度(z)为止。结果是得到具有平坦的顶面和平坦的底面的三维体积(治疗带边界线的堆叠设置)。接下来,选择两个新的聚焦点,第一个聚焦点定位于x-y栅格中的探针位置中间,且靠近所暴露电极的最上深度(z)。第二个聚焦点也定位于x-y栅格中的探针位置中间,但靠近所暴露电极的最下深度(z)。接下来,使用较早所描述的方法中的一种在x-z栅格中形成治疗带边界线。每一聚焦点的实际放置可更靠拢,即,不定位于由暴露部分所界定的最上及最下x-y平面中。每一聚焦点的放置应经选择以使得在x-z栅格中形成的治疗带边界线紧密地匹配在最上及最下x-y栅格中形成的治疗带边界线。接下来,使根据这两个聚焦点在x-z栅格中形成的治疗带边界线绕着接合这两个聚焦点的轴旋转。此举形成了上及下三维体积的形状,所述形状添加到上述平坦的顶面和平坦的底面。
即使当探针彼此不平行,且即使当暴露部分的量随着每一探针发生变化时,所属领域的技术人员还是可以应用上述方法在电极的暴露部分之间形成三维治疗带。
此外,还存在一些情形,其中将多个边界带展示为治疗结果是有利的。举例来说,根据本发明,指出哪些范围没有经受改变、经受了可逆可逆电穿孔、不可逆电穿孔和常规热损伤是可能的。此外,还可能输出整个分布,而不仅仅划定边界。举例来说,“第二种方法”(如下所述)可用以确定区域内的整个位场或温度分布。
文献中已重复地展示组织特性在组织类型之间、在个体之间且甚至在个体内是很不同的。这些变化可能是由体脂肪组成、水化水平和激素周期的差异引起的。由于IRE(不可逆电穿孔)治疗对于组织传导性有较大的依赖性,因此必须具有准确的值。因此,为了在治疗前获得可行的传导性值,在电极导体之间使用低振幅电压脉冲,并按照确定相关组织特性数据(例如所预测的电流)的方式来测量所得阻抗/传导。随后在实时评定场强及治疗规程时,可实施所确定的值。举例来说,所得阻抗或所预测的电流可用来设置默认电场密度。
如【背景技术】中所述,用于在一对治疗探针之间产生治疗带的一种基于准确数值模型的方法涉及有限元分析(FEA)。举例来说,第2007/0043345号美国专利申请公开案揭示使用FEA模型以在一对电极之间产生治疗带(所述计算是使用MATLAB有限元求解器,Femlab v2.2(MathWorks股份有限公司,马萨诸塞州内蒂克市)来执行),所述申请案以引用的方式并入本文中。
可通过将系统分成细胞来解决大多数的工程问题,其中所述细胞或网格的每一角都是节点。FEA用于通过应用偏微分等式的集合来将每一节点与其它节点中的每一者相关。这种类型的系统可通过scratch编程语言来编码,但考虑到模型几何形状和边界条件,大多数人会使用许多自动界定网格并建立等式的商业FEA程序中的一种。某些FEA程序仅会在一个工程领域产生效果,例如,热传递以及其它被称为多物理学的领域。这些系统可将电力转换为热,且可用于研究不同类型的能量之间的关系。
通常,FEA网格是不均匀的,且过渡区域已增加了网格密度。解决FEA问题所需的时间和资源(存储器)与节点的数量成正比,因此一般来说,在整个模型上具有均一的小网格是不明智的。如果可能的话,FEA用户也可尝试将分析限于二维问题和/或使用对称平面来限制所考虑的模型的大小,因为即使普通的二维模型也通常需要运行30分钟到几个小时。相比之下,三维模型通常花费几个小时到几天的时间来运行。像天气系统或事故模拟这样复杂的模型可能需要超级计算机花费几天时间才能完成。
取决于所需FEA模型的复杂性,FEA建模软件的购买价格可从几千美元(对于低端系统来说)到30,000美元(对于非线性的多物理学系统来说)。将天气做成模型的系统是定制的,且花费了数千万美元。
在一个实例中,使用有限元分析在一对治疗探针之间产生治疗带所需的步骤包含:(1)形成相关的几何形状(例如,带有两个圆形电极的组织平面);(2)界定所涉及的材料(例如,组织、金属);(3)界定边界条件(例如,初始电压、初始温度);(4)界定系统负载(例如,将电极的电压变为3,000V);(5)确定将使用的求解器的类型;(6)确定是使用时间响应还是稳态解;(7)运行所述模型,并等待分析完成;以及(8)将结果绘制成图。
如上所述,由于运行这些类型的分析所需的时间,根据本发明,对用于计算并显示在一对治疗探针之间形成的治疗带来说,使用FEA根本就不实际。对本发明来说,所述系统应允许用户利用探针放置进行实验,且应在几秒钟之内计算出新的治疗带。因此,FEA模型不适用于此用途,且需要找到一个解析解(封闭形式的解),其仅利用简单的等式就能够计算出治疗带,但可接近地近似来自数值模型分析(例如,有限元分析)的解。闭环解优选应在几分之一秒时间内产生治疗带计算,以便允许医师/用户利用探针放置实时进行实验。
根据本发明,存在几种闭环(解析模型分析)方法用于估计并显示在一对治疗探针之间的治疗带,其生成与已由数值模型分析(例如,FEA)得出的结果类似的结果,但无需花费金钱和时间执行FEA。解析模型是数学模型,其具有封闭形式的解,即,用以描述系统的变化的等式的解可表达为数学解析函数。以下三种方法表示所述替代闭环解的非限制性实例。
第一种方法
数学上,卡西尼卵形线为平面中的点的集合(或轨迹),使得卵形线上的每一点p与另外两个固定点q1及q2具有特殊关系:从p到q1的距离与从p到q2的距离的乘积是恒定的。也就是,如果函数dist(x,y)被定义为从点x到点y的距离,那么卡西尼卵形线上的所有点p满足以下等式:
dist(q1,p)×dist(q2,p)=b2 (2)
其中b为常数。
点q1及点q2被称为卵形线的焦点。
假定q1为点(a,0),且q2为点(-a,0)。那么曲线上的点满足以下等式:
((x-a)2+y2)((x+a)2+y2)=b4 (3)
等价极坐标等式为:
r4-2a2r2cos2θ=b4-a4 (4)
卵形线的形状取决于比b/a。当b/a大于1时,轨迹为单一连贯的环。当b/a小于1时,轨迹包括两个不连贯的环。当b/a等于1时,轨迹为伯努利双纽线。
卡西尼等式提供极有效的算法以用于在栅格200上绘制在两个探针之间形成的治疗带的边界线。通过针对每一发动序列采用多对探针,将第一探针设置为q1(为点(a,0)),且将第二探针设置为q2(为点(-a,0))。
使用卡西尼曲线的极坐标等式是因为其提供用于计算的更有效的等式。通过使用卡西尼曲线的笛卡尔等式,当前算法也可等效地工作。通过由上文的等式(4)求解r2,求出以下极坐标等式:
r2=a2cos(2*theta)+/-sqrt(b4-a4sin2(2*theta)) (5)
其中a=从原点(0,0)到每一探针的距离(cm);且
其中b由以下等式计算:
其中V=施加于探针之间的电压(V);
其中a=与等式(5)的a相同的a;且
其中A=根据已知科学价值摘除所要类型的组织所需的电场密度(V/cm)。
如可从等式中涉及的数学看出,针对theta的每一给定值,r可多达四个单独值。
实例1
如果V=2495伏特;a=0.7cm;且A=650V/cm;
那么b2=1.376377
且接着可通过使用上文的等式(5)通过针对theta从0度到360度中的每一度求解r来绘制卡西尼曲线。
在下表1中展示等式(5)的解的部分:
其中M=a2cos(2*theta);且L=sqrt(b4-a4sin2(2*theta))
表1
Theta(度) | r=sqrt(M+L) | r=-sqrt(M+L) | r=sqrt(M-L) | r=-sqrt(M-L) |
0 | 1.366154 | -1.36615 | 0 | 0 |
1 | 1.366006 | -1.36601 | 0 | 0 |
2 | 1.365562 | -1.36556 | 0 | 0 |
3 | 1.364822 | -1.36482 | 0 | 0 |
4 | 1.363788 | -1.36379 | 0 | 0 |
5 | 1.362461 | -1.36246 | 0 | 0 |
6 | 1.360843 | -1.36084 | 0 | 0 |
7 | 1.358936 | -1.35894 | 0 | 0 |
8 | 1.356743 | -1.35674 | 0 | 0 |
9 | 1.354267 | -1.35427 | 0 | 0 |
10 | 1.351512 | -1.35151 | 0 | 0 |
11 | 1.348481 | -1.34848 | 0 | 0 |
12 | 1.34518 | -1.34518 | 0 | 0 |
13 | 1.341611 | -1.34161 | 0 | 0 |
14 | 1.337782 | -1.33778 | 0 | 0 |
15 | 1.333697 | -1.3337 | 0 | 0 |
根据以下分析来求出上文的等式(6)。
使用电极间隔在0.5cm与5cm之间的两个1mm直径电极及任意施加的电压尽可能最佳地将来自卡西尼卵形线等式的曲线校准为650V/cm的等值线。
针对此工作表,可沿着x轴将q1及q2参考点(视为+/-电极)移动到点(±a,0)的位置。可接着选择电压,且任意换算因子(“增益分母”)会将此电压转换成等式(4)中使用的对应“b”。工作表将接着绘制具有随所施加电压而变的形状渐进的所得卡西尼卵形线,该形状渐进开始为围绕电极的两个圆圈,在收敛成单一“花生”形状之前变成不规则椭圆,最终变为从原始电极位置扩大的椭圆。
卡西尼卵形线形成模拟场分布的数值结果的形状的适当显像。为了理解哪些值或水平对应于相关的所要电场,涉及b4项的校准为求出解析卡西尼卵形线与数值结果之间的关系所必要的。此情形通过如下定义的逆向校准过程而得以实现:
1.选择参考等值线来使解析解与数值解相关。此在b/a=1时被选定以形成伯努利双纽线(两个椭圆首次连接的点,形成「∞」)。
2.将参考电场密度值选择为650V/cm
3.针对若干情形(其中,a=±0.25cm、0.5cm、0.75cm、1.0cm、1.25cm、1.5cm、1.75cm、2.0cm、2.25cm及2.5cm)求出数值模型以模拟来自卡西尼卵形线的x-y输出。
4.使用试验及误差来求解模型以确定在伯努利双纽线的形状下哪一电压得到650V/cm的电场等值线。
5.将所确定的电压置于相同电极几何形状的卡西尼卵形线电子工作表中且调整“增益分母”直到来自卡西尼卵形线的形状匹配来自数值解的形状为止。
6.收集“a”的所有值的所确定增益分母,并制成校准曲线且其与对数趋势线拟合:
增益分母=595.28·ln(a)+2339;R2=0.993 (7)
7.将上文所展示的校准趋势线函数并入回到卡西尼卵形线电子表格中。此时,工作表能够针对任何电极分隔距离(±a)及所施加电压(V)输出650V/cm的场等值线。
8.接着将校准函数换算成所要电场等值线输入。此情形允许针对任何给定分离距离及电压的任何电场求解解析解。因为拉普拉斯等式为线性的,所以换算应提供对其它场将看起来如何的良好估计。
表1并有所有以上步骤以得到用分析方式预测电场分布的单一经校准的卡西尼卵形线输出;为可实时地调整的IRE(不可逆电穿孔)治疗区的预测提供快速且简单的解。输入为电极位置(为沿着x轴离原点的给定“±a”距离)、对通电电极所施加的电压及所要电场以形象化。所得输出为表示阈值的等值线,其中等值线内的整个区域遭受电场(≥所选择的电场);且因此通过IRE治疗。记住针对650V/cm的电场等值线校准解析解为重要的,且因此得到此值的准确近似值。相关的其它场强等值线仍会得到模拟电场的总体形状的适当结果。总的来说,所提供的解析解得到对电场强度的持续良好的预测,且因此可在治疗计划或分析期间使用IRE的治疗区。
用于校准的类似算法也已用于双极电极且电场等值线已映射双极电极的长度。举例来说,图4说明示范性双极电极。
在一个实例中,探针的直径为0.065cm,且两个电极的长度分别为0.295cm及0.276cm,其由长度为0.315cm的绝缘套筒分离。因为分布现在是由两个暴露圆柱体长度而非点的两个相异轨迹得到,所以使此情形适合于卡西尼卵形线提出一些挑战。此情形通过校准相同所施加电压的个别电场等值线及求出两个等式而得以解决,所述两个等式根据以下等式调整分离距离(±a)及增益分母(GD):
a=7*10-9*E3-2*10-5*E2+0.015*E+6.1619;R2=0.9806 (8)
GD=1.0121*E+1920;R2=0.9928 (9)
其中E为所要电场量值等值线。
这两个等式可接着用以将卡西尼卵形线校准为令人满意的形状以模拟电场分布,且因此相应地校准治疗区。
第二种方法
另一种闭环方法是基于探针的位置、探针的直径及施加于探针之间的电压针对栅格上的任何x及y位置确定电场值(电场密度)。为了获得电位、温度或场分布,可确定针对一配置的解析解。
因为对拉普拉斯等式的解为线性的,所以可换算且叠加解析解以确定整个分布。举例来说,如果两个电极通电且将两个电极设置为接地,那么可通过使针对两针电极配置的解相加在一起来确定解。
举例来说,对于两针电极配置来说,解为无穷级数。可使用以下等式来近似此解:
其中,
Vo=施加于探针之间的电压(V)
a=探针中的每一者的直径(米)
d=探针之间的直径(米)
(x1,y1)=第一探针的位置
(x1,y2)=第二探针的位置
用户可接着基于被治疗的组织的类型选择等值线(V/cm)(也就是,650V/cm)。因此,此等值线可用以绘制两个探针之间的治疗带的边界线。
实例2
(x1,y1)=(-0.005m,0m)
(x2,y2)=(0.001m,0.003m)
Vo=1000V
a=0.0010m
d=0.006708m
使用上文的等式(10到13),如图16处的电子表格中所展示,针对栅格上的x坐标、y坐标确定电场值。
此方法也可用以确定具有两个板状电极或两个同心圆柱体的装置的电场值。
第三种方法
作为实时地估计治疗带的替代方法,可将界定多个预定治疗带的外边界(由FEA、以上两种方法中的一者等确定)的预定的一组值作为数据表存储在存储器中,且可使用内插来针对特定治疗区域(例如,肿瘤区域)产生实际治疗带。
内插通常用以确定在查找表中的值之间的值。举例来说,如果需要确定在查找表(见下表3)的第一行中在5与10中间的值,那么进行单次内插(求5与10的平均值)以获得7.5。如果需要确定在15、20、25与30中间的值,那么进行二次内插。在15与20之间进行第一次内插以获得17.5且在25与30之间进行第一次内插以获得27.5。接着在17.5与27.5之间进行第二次内插以获得22.5。
表3
1 | 5 | 7.5 | 10 | |
11 | 15 | 17.5 | 20 | |
22.5 | ||||
21 | 25 | 27.5 | 30 |
应注意,内插不限于找到两个点之间的中点。可对两个点之间的任何点进行内插。举例来说,可在15%(也就是,远离一个点15%且远离另一个点85%)及75%(也就是,远离一个点75%且远离另一个点25%)处进行内插。
数值技术(例如,上文所描述的有限元分析(FEA)、有限差方法或边界元方法)可用以产生考虑多个变量(所施加电压、电极分离、所要场边界、组织特定常数等)的形状。这些形状可以极坐标或笛卡尔坐标存储于多维阵列(也就是,多维查找表)中。当特定治疗情形出现时,如由查找表表示的已知形状之间的内插可用以产生对估计治疗带的估计。
举例来说,图17说明多维查找表和内插治疗带的方法。多维查找表包含针对每一预定治疗带的表示特定治疗带的点的表格或阵列。举例来说,图17的左上角说明在一对电极的1700伏特/厘米的电场密度下针对1cm半径肿瘤区域的预定治疗带的查找表。
为了在1700伏特/厘米的电场密度下治疗1.75cm半径肿瘤区域,通过在两个接近带(也就是,在1700伏特下针对1.5cm半径肿瘤区域的治疗带,及在1700伏特下针对2.0cm半径肿瘤区域的治疗带)之间进行内插来估计治疗带的等值线。
为了在2150伏特/厘米电场密度下治疗1.75cm半径肿瘤区域,通过二次内插来估计治疗带的等值线。首先,确定在2000伏特下针对1.75cm的治疗带及在2300伏特下针对.175cm的治疗带。接着,基于内插结果(也就是,在2000伏特下针对1.75cm的估计带及在2300伏特下针对1.75cm的估计带)确定在2150伏特下针对1.75cm的治疗带。
自动探针放置特征
现参看图18,此图说明治疗控制模块54的自动探针放置特征。如果用户用指点装置14在“自动设置探针”按钮240上点击,那么治疗控制模块54将自动以最有效方式定位探针201、202、203、204以便治疗伤口300。图18说明在已用指点装置14按下“自动设置探针”按钮240之后的探针201、202、203、204的位置。
下文进一步论述治疗控制模块54的自动放置特征。此特征由以下算法执行。基于在上文所论述的图4到图9中所选择的装置的类型,算法起作用以最有效地将给定数量的探针(范围从2个到6个探针)放置为覆盖所界定的治疗区域(也就是,组合的伤口300与安全边缘301)的最佳图案。算法假设组合的伤口300和安全边缘301形成一般椭圆形形状。此椭圆形形状根据伤口带的尺寸(长度和宽度)连同用户输入的所要安全边缘(见图3)确定。
算法使用以下公式来计算探针中的每一者在栅格200上的最有效放置。算法使用以下两个公式计算每一探针i相对于(0,0)原点在栅格200上的(xi,yi)位置。
其中,a=在图3中选择的椭圆形形状的长轴(cm);
b=在图3中选择的椭圆形形状的短轴(cm);
且;
θi=根据下表2.1的每一探针的角偏移(度):
表2.1
εj=根据下表2.2的(探针放置半径)与(伤口边缘的总半径)的比率:
表2.2
装置中的探针的总数目 | 探针放置比率(ε j ) |
2个探针 | ε2=0.70 |
3个探针 | ε3=0.70 |
4个探针 | ε4=0.65 |
5个探针 | ε5=0.65 |
6个探针 | ε6=0.65 |
以上算法是基于以下假设:
●治疗带中心在(0,0)处或将为了计算而被平移到(0,0)。
●取决于要部署的探针的大小和数目,可能或可能不充分地覆盖治疗带区域。
●使用探针放置的固定角阵列,除了6个探针以外,其中最后一个探针放置在伤口的中心(0,0)处。(见表2.1)
●根据探针的总数目使用预定发动序列。(见下表2.3)
●使用εj的阵列(j=2,3,……6)来确定离伤口边缘的探针放置半径的比率。(见表2.2)εj数目是凭经验为了最佳拟合确定的。或者,此等值可表示为函数而不是用于每一数目个探针的固定数值。
●在探针之间的默认电场密度为1500伏特/厘米,此可由用户改变。在探针之间的实际电压值是基于默认电场密度调整的。举例来说,如果默认值设置为1500伏特/厘米,那么用于相隔1.5cm的一对探针的实际治疗电压为2250V。
表2.3
实例3
使用具有3个探针的装置来治疗伤口,其中:
使用表2.1,θ1=90°,θ2=210°且θ3=330°
使用表2.2,ε3=0.70
因此,当使用“自动设置探针”特征及以上等式(14)和(15)时,如下计算每一探针在栅格上的(x,y)位置:
探针#1
探针#2
探针#3
使用表2.3,三个探针的发动序列及各别极性将如下进行:
(3个治疗对)
○(+)探针#1,(-)探针#2
○(+)探针#2,(-)探针#3
○(+)探针#3,(-)探针#1
在另一实施例中,自动探针放置特征可由治疗控制模块54执行来根据距离测量值重定位栅格200上的探针,距离测量值是取自在已将探针插入到患者体内后探针的实际位置。
允许用户输入在任何治疗探针对之间取得的任何或所有特定距离测量值,且还可指定哪些探针可由治疗控制模块54重定位在栅格200上而哪些不可以。治疗控制模块54接着在与由用户在成像软件上看到的位置最佳地匹配的探针位置中发现最少错误。
用若干探针非常难以将其确切地放置在治疗栅格200上在CT或类似扫描器上测量到的适当距离处。时常地,两个、三个或四个探针应成群地移动或旋转来维持在治疗栅格200上的其它探针之间的适当距离。此可为确保治疗栅格200上的探针位置反映患者身体中的实际探针位置的令人沮丧的、耗时的及易于出错的方法。探针的位置和距离在治疗计划和实施中为关键的。此外,在一个实施例中,探针仅可放置在治疗栅格200上确切的1mm位置处,以使得探针可容易地移动来“猛扑”至栅格200,此使个别探针的最佳放置甚至更困难。
用于此特征的软件的主要代码涉及基于探针的开始位置和用户输入的所要距离执行迭代搜索的“求解器”算法。一些探针可指定为“锁定的”,意味探针的位置相对于栅格200为固定的。求解器在所有可能位置中移动在1mm×1mm阵列中的所有探针并计算在栅格200上的新探针位置与所要探针位置之间的距离的均方根(RMS)误差。采用在形成1mm框的边界的每一探针内的探针位置作为算法的“下一次”迭代,所述探针位置将最小RMS误差提供给总解。求解器接着采用此新位置并再迭代来找到栅格200上的一组新的较好的位置。迭代继续直到在解的RMS误差中发现不到改良为止,此时,求解器停止并返回找到的最佳新位置。
此距离放置特征将由用户用来直接输入探针距离且使基于此等距离的探针的最佳位置以最小努力和误差显示于治疗栅格200上。此将允许较好治疗计划和较好治疗。当用户在运行求解器算法之前将探针放置于栅格200上的“大致”正确开始位置时,距离放置特征最佳地工作。
此距离放置特征经由在图19到图22中展示的实例说明。图19说明形成用以治疗伤口的五探针阵列的五个探针201、202、203、204、205。五个探针已被用户放置在栅格200上来在“探针放置过程”屏幕上计划伤口的治疗。接下来,用户实际上根据计划位置将五个探针插入到患者体内。然而,非常难以在实际上实体地将探针放置在栅格200上展示的确切相同的相应位置处。举例来说,患者的某些解剖结构可阻止探针的最佳放置,例如相对于患者肋骨位置等的伤口位置。在用户已将五个探针放置在患者体内后,采用如图20中展示的距离测量值。此等测量值表示患者体内五个探针的实际位置。一种测量在探针之间的距离的方式为使用成像装置30,例如超声波成像装置,其允许用户选择在显示装置31上的任两点来自动测量距离,如此技术中所熟知。
接下来,用户在屏幕上的“探针距离调整”按钮等上点击。图21说明出现的弹出窗口333的实例,弹出窗口333包含用于输入用户采用的测量距离的输入框。如上文所论述,用户可选择将哪些探针“锁定”在栅格200上,此举将固定彼等探针相对于栅格200的位置。在本实例中,用户已“锁定”第二探针(标签#2)202的位置。在将测量距离输入到弹出窗口333中后,用户在“OK”按钮上点击来执行此探针放置特征。
治疗控制模块54接着自动调整栅格200上尚未“锁定”的探针的放置来最佳地匹配所采用的距离测量值。图22展示在已执行程序之后的五个探针201、202、203、204、205在栅格200上的放置。
回头参考图18中展示的实例,组合治疗区305通过使用实例中的四探针装置并未完全覆盖安全边缘301。图18说明在已按下“自动设置探针”按钮之后的四探针装置。应注意,在任何时间,用户可移动栅格200中的探针中的任一者。当在栅格200上移动探针时,治疗控制模块54基于探针之间的距离自动更新列222中的电压(治疗能量水平)计算并连续地显示被移动的探针与其它探针之间的距离(见图12)。当在栅格200上移动探针时,治疗控制模块54也自动实时地再计算治疗带的大小和边界线320。而且,当达到最大电压(例如,3000伏特)时,那个数字以及其对应距离值在列222中高亮(例如,相对于其它电压值和距离值以不同颜色)来警示用户。
图26说明在已按下“自动设置探针”按钮之后被六探针装置治疗的相同伤口300。六探针装置在覆盖围绕伤口300的整个安全边缘305方面良好运作。在六探针装置的情况下,因为要执行额外治疗对,所以相比于上文所论述的四探针装置,窗口270中出现更多行数据。因额外探针的缘故,所以在用以覆盖类似摘除区域的相应探针之间的距离较小。此反映在窗口270的列226中。此也反映在窗口270的列222中,列222显示在治疗的每一步骤期间产生的电压。如较早所论述,实例假设产生器10的最大能力为3000伏特。如果可能,那么保持在产生器的最大能力以下为优选的。列222展示在六探针装置情况下,在每一步骤期间递送的电力在3000伏特以下。
调整治疗参数
治疗控制模块54允许用户手动编辑窗口270中的数字中的一些数字,以便定制治疗。为了编辑窗口270中的数字,用户首先用指点装置14在“编辑”图标281上点击,如图18中所示。在“编辑”图标281上点击之后,在一个实施例中,治疗控制模块54可改变窗口270中能够被编辑的特定框的色彩。举例来说,如图23中所示,治疗控制模块54可以白色显示能够被编辑的框(列220、221、223、224、225),且可以灰色显示无法被编辑的框(列222、226)。一旦用户已确定哪些框要编辑,就可通过用指点装置14在个别框上点击来编辑所述特定框中的数据。在已用指点装置14点击框之后,可通过用键盘12手动删除或键入新的数据,或通过借助用指点装置14在出现于框中的向上箭头或向下箭头上点击而上下调整数字,来编辑值。
在图23中所示的实例中,已将探针“1”与“2”之间的伏特/厘米从1500伏特/厘米向下调整到1000伏特/厘米。如果对窗口270中将影响组合治疗带305的形状的数据作出改变,那么治疗控制模块54自动调整栅格200中所示的治疗带305的描绘以反映这一点。在图23所示的实例中,如图所示,所投影的组合治疗区305的面积在探针“1”与“2”之间已减小。如所描述编辑治疗参数的能力在某些情形下可能对用户特别有用。举例来说,用户可编辑治疗参数以便避开应保留的区域,例如神经等的位置。一旦用户已完成对窗口270中的框的任何编辑(如果有的话),就通过用指点装置14在“应用”图标282上点击来将所述编辑保存到治疗控制模块54。
治疗控制模块54允许用户手动添加额外的行或将行从窗口270删除,以便定制治疗。为了在窗口270中添加行,用户首先用指点装置14在“+”图标283上点击,如图24中所示。在“+”图标283上点击之后,额外的行将出现在窗口270中的列表的底部,其将指示治疗将在其中发生的一对额外探针。在图24中所示的实例中,已添加一额外的行,其指示治疗将在探针“1”与探针“3”之间发生。参看栅格200,此额外治疗对指示越过伤口的对角治疗。应注意,如窗口270中所指示,对角治疗已经存在于探针“2”与探针“4”之间。然而,通过添加额外的对角治疗、与其它治疗带重叠、结合对窗口270中的框的其它编辑(如上文所述),用户可定制组合治疗区305的形状。每当添加或删除一行时,治疗控制模块54就自动更新显示在栅格200中的预期组合治疗带。通过将图23中的栅格200与图24中的栅格200进行比较,可直观地理解和了解添加探针“1”与探针“4”之间的额外治疗行的效果。为了删除窗口270中的行,用户首先通过用指点装置14在选定行的左侧点击来选择将删除哪一行。接下来,用户用指点装置14在“-”图标284上点击,如图24所示,从而将选定行从窗口270删除。
如先前所论述,用户可在“线性”或“非线性查找”之间作出选择,以用于确定治疗控制模块54将如何计算将施加于每一对探针之间的实际电压(列222)。图25说明在与图18比较时在框280中选择“非线性查找”圆圈时的结果,图18说明相同数目的探针、相同的探针放置,以及相同的默认设定值(1500V/cm),但是在框280中选择“线性”圆圈时。
在用户对装置的探针的定位以及根据上文所论述的特征的其它设定值满意之后,用户用指点装置14在“下一页”按钮上点击,以前进到下文所述的“脉冲产生”屏幕。
图27说明在起始治疗之前的治疗状态。以下步骤描述一旦用户已到达图27所说明的“脉冲产生”屏幕,如何施用治疗。
在图27中,治疗控制模块54在窗口420中要求用户“点击‘递送测试脉冲’以开始”,以便开始测试信号(脉冲)序列。在用户用指点装置14按压“递送测试脉冲”按钮421之后,控制模块54将脉冲产生器10充电到测试脉冲电压。当对产生器10充电时,控制模块54通过产生器10为每一探针对施加测试脉冲。举例来说,对于4探针治疗,如图11中所示,将测试脉冲施加穿过探针对1-2、1-3、2-3、2-4、3-4以及4-1。
在一个实施例中,此测试脉冲电压约为最大治疗电压的1/10到1/5,但不低于200伏特且不高于500伏特。(应注意,在优选实施例中,有效治疗电压在500伏特到3000伏特之间)。在所示的实施例中,针对每对电极使用400伏特的测试脉冲。治疗控制模块54接着从测试脉冲为每一探针对检查穿过传感器73(见图29)的电流,以确定治疗电流是否将过低(例如,低于约300毫安)或过高(例如,约45安或以上)。基于所述电流,模块54计算组织的电阻R或电导(1/R)。接着,使待用于实际治疗所述组织的电压(例如,见图23中的列222)除以所述电阻,以获得待用于治疗中的实际治疗电流。
如果确定实际治疗电流过低(例如,低于300毫安),那么系统将针对电流过低的每一探针对给予用户“继续进行治疗”的选项。如果确定电流过高(例如,阈值最大电流消耗的45安或以上),那么控制模块54将在显示装置11中指示错误,且用户应改变治疗电压且/或重新定位违规探针以减小电流。
治疗控制模块54通常针对治疗电子表格中所列的每对探针施加一个测试脉冲,但可将一个以上脉冲施加于每对探针。举例来说,如果用户设置探针对(1到2)、(1到3)和(2到3)之间的治疗,那么将存在三个测试脉冲,一对一个。测试脉冲没有治疗性价值。测试脉冲仅在应用全面治疗性治疗之前检查设置。每一测试脉冲意在确保每一测试脉冲满足两个条件:第一,选定治疗对之间存在有效连接,且第二,电流不会超过产生器10(见图1)的最大输出能力。
施用“测试脉冲”的另一原因是确保患者被恰当地麻醉。在治疗之前,结合麻醉剂对患者施用一般麻醉。如果患者未被麻醉术麻醉,那么在施用“测试脉冲”期间将发生明显的肌肉收缩。由于测试脉冲约为治疗性水平的10%到20%,因此患者所表现出的任何肌肉收缩不如施加全部能量时将表现的肌肉收缩多。应训练用户留意测试脉冲期间的肌肉运动。在一个实施例中,治疗控制模块54可显示一窗口,其要求用户通过用指点装置14选择答案来确认患者未表现出肌肉运动。在此实施例中,治疗控制模块54将不继续进行下一步骤,除非用户用指点装置按压按钮以指示患者在测试脉冲期间未表现出任何肌肉收缩。不可逆电穿孔(IRE)要求给予麻醉剂以及正常的麻醉术。这些麻醉剂趋向于具有较短的半衰期,且患者容易在治疗时被施药不足。如果患者被施药不足,那么患者有可能因剧烈的肌肉收缩而受伤,所述剧烈的肌肉收缩将因不具有肌肉封锁的全力治疗而发生。IRE所递送的能量类似于除颤脉冲,且肌肉收缩也将类似。
在完成这些步骤之后,系统充电到全治疗性治疗电压(如窗口430中所示),且等待来自用户的开始治疗的指令。在优选实施例中,要求用户按压双脚踏板装置(未图示)的两个脚踏板,以便激活治疗(第一踏板用于装备产生器10,第二踏板用于发动或开始治疗)。这提供一种类型的安全检查,且防止治疗的意外激活。出于说明目的,图27中所示的屏幕使用两个按钮422、423,而不是双脚踏板装置。因此,用户将用指点装置14在“装备”按钮422上点击以装备探针。接着,用户将用指点装置14在“脉冲”按钮423上点击以起始治疗。
如图28中所示,在已起始治疗之后,治疗控制模块54控制产生器10,且根据列220、221、222、223、224中所说明的预定指令施用一系列脉冲。在治疗的每一步骤期间,列401实时说明已递送的脉冲的数目,直到已递送完预定脉冲的总数为止。列402显示每一对电极的治疗的状态百分比。治疗过程运行,直到已完成探针发动序列的每一步骤为止。在治疗期间产生可听的哔哔声,以跟踪产生器10的操作。窗口430显示产生器10的电荷在操作期间的状态。窗口286显示治疗的总“脉冲进度”。窗口420显示治疗进度的进一步细节。
治疗控制模块54可包含通过每十个脉冲读取电流且在电压接近产生器的最大限制时使电压减小预定百分比(例如5%或10%)来防止产生器超过其最大电流限制的特征。
图29说明用以检测所施加脉冲的异常(例如高电流、低电流、高电压或低电压条件)的电路的一个实施例。此电路位于产生器10(见图1)内。USB连接52将指令从用户计算机40运载到控制器71。所述控制器可为类似于如图2中所示的计算机40的计算机。控制器71可包含处理器、ASIC(专用集成电路)、微控制器或有线逻辑。控制器71接着将指令发送到脉冲产生电路72。脉冲产生电路72产生脉冲,且将电能发送到探针。为了清楚,仅展示一对探针/电极。然而,产生器10可容纳任何数目的探针/电极(例如,如图4所示的6个探针)。在所示的实施例中,以一次一对电极的方式施加脉冲,且接着将切换到另一对电极。脉冲产生电路72包含开关(优选为电子开关),其基于从计算机40接收到的指令而切换探针对。传感器73(例如一传感器)可实时感测每一对探针之间的电流或电压且将此信息传送到控制器71,控制器71又将所述信息传送到计算机40。如果传感器73在治疗期间检测到异常条件(例如高电流或低电流条件),那么其将与控制器71和计算机40通信,计算机40可致使控制器将中断用于所述特定对探针的脉冲的信号发送到脉冲产生电路72。
治疗控制模块54可进一步包含跟踪治疗进度且向用户提供自动重新处理较低或缺失脉冲或过电流脉冲(见下文的论述)的选项的特征。并且,如果产生器出于任何原因而过早停止,那么治疗控制模块54可在其终止的同一时间重新起动,且施用缺失的治疗脉冲,作为同一治疗的一部分。
在其它实施例中,治疗控制模块54能够检测治疗期间的某些错误,包含(但不限于)“充电故障”、“硬件故障”、“高电流故障”以及“低电流故障”。
以下论述涉及“高电流故障”的实例。参看图30,“高电流”故障在探针“1”与探针“2”之间的治疗期间发生。如可在列401中看到,在探针“1”与探针“2”之间递送的脉冲的总数是20而不是90。这是因为在递送到第20个脉冲之后的某一时间发生了“高电流”条件。治疗控制模块54能够通过中断探针“1”与探针“2”之间的脉冲中的其余脉冲来对此错误作出反应。
在治疗期间,存储在电容器上的能量充当恒定电压源。这不是理想的来源,且所施加的电压存在某一漂移,但这是接近的。IRE治疗期间趋向于发生的是当细胞有孔时,细胞内流体移动到细胞外空间。由于细胞内流体比纤维质组织更具传导性,因此系统的总电阻减小。假定电压源几乎恒定,当电阻下降时,电流升高(V=IR)。在治疗期间,系统不断地监视正被递送的能量。如果电压过高或过低,那么中断治疗,因为主要可变控制部分是所施加的电压以及所述电压所施加到的几何结构。所述系统还监视所递送的电流,且出于患者安全原因且为了硬件可靠性,确保所述电流不超过系统的最大电流能力。低电流也被检测为与患者的不良连接征兆。
每当电流流动时,组织将变热。对于IRE,所述系统尝试在无显著热效应的情况下递送尽可能多的能量。如果允许电流不受控制地流动,那么将发生热损伤。并且,如果系统允许不受限制的量的电流流动,那么系统中的组件将在某一时间失效。
在治疗控制模块54已完成所有探针对的治疗之后,列402通过在步骤成功时指示钩形符号或其它标记且在步骤遇到错误时指示闪电或其它标记,来显示对于治疗过程的每一步骤,治疗是否成功。在图30中所示的实例中,探针“1”与探针“2”之间的治疗在列402中指示“高电流”错误,如上文所论述。治疗控制模块54跟踪哪些探针对已失效,且自动询问用户是“继续程序”(通过按压按钮426)还是“停止程序”(通过按压按钮427)。在此实例中,接着用户选择以下三个选项中的一者。1)按现况接受治疗(通过按压按钮427)。举例来说,如果恰当地递送了90个脉冲中的89个,那么这是可接受的。2)在治疗控制模块54中使用自动化减小和重新施加选项(通过按压按钮426)。这将降低电压和对应的电流,且将提供某一水平的治疗。3)将探针重新定位成较远。这将增加系统的电阻。
如果用户在“继续程序”按钮426上点击,那么如图31中所示,对话框428将自动弹出,其询问用户是否“为高电流区段调整电压?”用户通过点击“是”、“否”或“取消”来回答。如果用户在“是”按钮上点击,那么治疗控制模块54将自动使治疗电压减小预定百分比(例如5%,其可由用户设定或改变)。如果用户在“否”按钮上点击,那么治疗控制模块54将使治疗电压保持不变。接下来,治疗控制模块54将返回到装备就绪状态。用户可接着激活治疗以仅重新处理缺失的脉冲。此高电流检测和重新施加特征因为以下原因而尤其有利:(1)软件记得哪些探针对已失效,因此用户不必记住,以及(2)治疗控制模块54能够准确地跟踪哪些脉冲未成功,因此仅重新施用缺失脉冲。
图32说明在针对实例的重新治疗期间的“脉冲产生”屏幕。再次显示脉冲进度条286,且再次实时更新状态列402。在重新处理已完成之后,用户将通过检查列402来验证每一探针对的状态为完成的。
在任何时候,用户都可在“结果图”选项卡500上点击以查看相对于时间的治疗的完成电压(V)结果以及相对于时间的治疗的完成电流(A)结果。图33说明来自实例的根据治疗结果的此等结果图。
在所示的实施例中,施加多组脉冲,且更具体来说,施加9组每组10个的脉冲,其中每一脉冲具有100微秒的脉冲持续时间。
在图33到图34的说明中,脉冲间间隔并非按比例绘制的。脉冲间间隔是基于在“信息”屏幕(见图3)上选择的每分钟脉冲数(PPM)来计算的。脉冲组之间的时间为约3.5秒且可为电容器充电所需时间的函数。在另一实施例中,脉冲组之间的时间小于3.5秒或完全消除。
用户可点击图表以改变结果图的缩放程度。图34说明在用户已点击图表以放大结果之后的图结果。用户可通过点击电压或电流图表来进一步放大以展示用于治疗探针对的10个脉冲。图33到图34中所示的图结果是治疗控制模块54的演示模式的结果。应理解,在真实世界治疗期间,图结果会较不均一。脉冲的形状也可用作细胞的穿孔程度的指示器。
图35是治疗控制模块的“探针放置过程”屏幕的屏幕截图,其展示在已通过四探针施予治疗之后的探针放置栅格200。经治疗区域339由模块54保存在存储器44中且相对于所显示目标区301和由探针界定的治疗区305以高亮对比方式展示。在图35中,经治疗区域339填充有交叉影线,该等交叉影线是以任何其它方式来标记以在栅格200上辨别此区域。在一个实施例中,经治疗区域339以不同颜色来显示以更容易地加以辨别。此特征允许用户为由安全边缘301围绕的伤口300的额外治疗作计划。在伤口(治疗目标区域)需要一轮以上的治疗以有效地覆盖整个区域时,此特征尤其有用。
虽然已关于不可逆电穿孔(IRE)论述了本治疗方法,但本发明的原理可应用于在一个以上点施加治疗能量的任何其它方法。举例来说,其它方法可包含可逆电穿孔、超级穿孔、RF摘除、低温摘除、微波摘除等。“超级穿孔”使用与电穿孔相比高得多的电压和电流,但其具有较短的脉冲宽度。
除了上述实例参数之外,此技术的具体电医学应用还包含可逆电穿孔以及不可逆电穿孔。此情形可包含对外细胞膜或细胞器膜的不可逆损伤或对例如线粒体等个别细胞结构的损伤,以影响细胞代谢或电压或离子水平的动态平衡。可逆电穿孔的实例实施例可涉及1V/cm到100V/cm的场强下的1到8个脉冲。改变细胞结构的其它实施例不利地涉及在电极之间2,000V/cm到20,000V/cm且超过20,000V/cm的最大场强下以毫微秒脉冲操作的具有100kV到300kV的电压范围的产生器。某些实施例涉及在5毫秒与62,000毫秒之间的1到15个脉冲,而其它实施例涉及75毫秒到20,000毫秒的脉冲。在某些实施例中,用于治疗的电场密度是从100伏特每厘米(V/cm)到7,000V/cm,而在其它实施例中,密度是200V/cm到2000V/cm以及从300V/cm到1000V/cm。其它的额外实施例具有在电极之间的250V/cm到500V/cm的最大场强密度。脉冲的数目可变化。在某些实施例中,脉冲的数目是从1个到100个脉冲。在其它实施例中,1个到100个脉冲的群组(这里脉冲群组也被称作脉冲串)是在某一时间间隔之后连续施加的。在某些实施例中,脉冲群组之间的时间间隔是0.5秒到10秒。
总言之,本发明的系统和方法包含以下步骤。用成像装置识别伤口的大小、形状和位置。开启如上文所描述的治疗控制模块54。自动地或通过用户输入来接收伤口的尺寸、探测装置的类型,和治疗的其它参数。基于这些输入,治疗控制模块54产生放置在栅格上的伤口图像。用户通过点击并拖动探针中的每一者或通过使用如上文所描述的自动设置探针选项将治疗装置的探针中的每一者放置在栅格上。治疗控制模块54基于栅格上的探针放置产生估计摘除区。用户可验证伤口的图像由摘除区充分覆盖,所述摘除区是由治疗控制模块54估计的。在必要时,用户可选择具有额外探针的治疗装置或进行其它调整。用户可接着基于在栅格上选择的放置来将探针实体地放置在患者体内。在必要时,用户可基于患者体内的实际放置来调整探针在栅格上的放置。用户可接着如上文所述般治疗组织。
本文中所揭示的治疗能量递送装置大体上是针对组织损伤而设计的,例如切除术、截除、凝结、破碎、变性和摘除,且适用于各种外科手术中,包含但不限于开刀手术、微创手术(例如,开腹手术、内视镜手术、经自然人体小孔的手术)、热摘除手术、非热手术,以及所属领域技术人员已知的其它手术。所述装置可设计成一次性的或设计成重复使用的。
上述揭示内容意欲为说明性的且非详尽的。此描述将表明,在不脱离本发明的范围的情况下,所属领域技术人员可进行许多修改、变化和替代。所属领域技术人员可认识到本文中所描述的具体实施例的其它等效物。因此,本发明的范围不限于前述说明书。
Claims (102)
1.一种用于估计医疗装置的治疗区的系统,所述医疗装置通过界定治疗区的多个电极来施加治疗能量,所述系统包括:
存储器;
显示装置;
耦合到所述存储器和所述显示装置的处理器;以及
存储在所述存储器中且可由所述处理器执行的治疗控制模块,所述治疗控制模块适合于产生供显示在所述显示装置中的估计治疗区,所述估计治疗区是使用数值模型分析得到的治疗区的估计。
2.根据权利要求1所述的系统,其中所述治疗控制模块使用卡西尼卵形线等式产生所述估计治疗区。
3.根据权利要求2所述的系统,其中所述治疗控制模块使用以下卡西尼卵形线等式或其等价笛卡尔等式产生所述估计治疗区:
r2=a2cos(2*theta)+/-sqrt(b4-a4sin2(2*theta))
其中a是从原点到每一电极的距离,且b是取决于施加于一对电极之间的电压的常数。
4.根据权利要求3所述的系统,其中所述治疗控制模块通过确定针对多个角度的半径r来产生所述治疗区的边界轮廓。
5.根据权利要求2所述的系统,其中所述卡西尼卵形线等式的所述常数是使用以下公式产生:
其中:
a是从原点到每一电极的距离;
K1、K2和K3是常数;
V是施加于一对电极之间的电压;
A是治疗所需的电场密度;且
log(a)是任何底数的a的对数。
6.根据权利要求1所述的系统,其中所述治疗控制模块使用以下等式产生所述估计治疗区:
其中:s
E是选定点处的电场密度;
C是取决于施加于一对电极之间的电压的常数;
|r-r1|是所述对电极中的一个电极与所述选定点之间的距离;且
|r-r2|是所述对电极中的另一个电极与所述选定点之间的距离。
7.根据权利要求6所述的系统,其中所述治疗控制模块使用以下等式产生C:
其中:
Vo是施加于一对电极之间的电压;
C1是常数;且
d是所述对电极之间的距离。
8.根据权利要求7所述的系统,其中所述治疗控制模块使用以下等式产生C:
其中a是所述电极的直径。
9.根据权利要求1所述的系统,其中所述治疗控制模块通过根据含有多个预定治疗区的数据表进行内插来产生所述治疗区。
10.根据权利要求1所述的系统,其中一对电极界定治疗带,且所述治疗控制模块通过为每一对电极产生估计治疗带且组合所述估计治疗带以供显示在所述显示装置中来产生所述估计治疗区。
11.根据权利要求1所述的系统,其中一对电极界定估计治疗带,且所述治疗控制模块通过为每一对电极产生估计二维治疗带、基于所述二维治疗带为所述每一对电极产生估计三维治疗带以及组合所述估计三维治疗带以供显示在所述显示装置中来在三个维度上产生所述估计治疗区。
12.一种用于估计电穿孔医疗装置的治疗区的系统,所述电穿孔医疗装置通过界定治疗区的多个电极来施加不可逆电穿孔(IRE)脉冲,所述系统包括:
存储器;
显示装置;
耦合到所述存储器和所述显示装置的处理器;以及
存储在所述存储器中且可由所述处理器执行的治疗控制模块,所述治疗控制模块适合于:
基于所述电极的位置和电场密度产生估计治疗区;以及
在所述显示装置中显示所述产生的区和所述电极的位置,所述产生的治疗区是使用数值模型分析得到的治疗区的估计。
13.根据权利要求12所述的系统,其中所述治疗控制模块使用卡西尼卵形线等式产生所述估计治疗区。
14.根据权利要求13所述的系统,其中所述治疗控制模块使用以下卡西尼卵形线等式或其等价笛卡尔等式产生所述估计治疗区:
r2=a2cos(2*theta)+/-sqrt(b4-a4sin2(2*theta))
其中a是从原点到每一电极的距离,且b是取决于施加于一对电极之间的电压的常数。
15.根据权利要求14所述的系统,其中所述治疗控制模块通过确定针对多个角度的半径r来产生所述治疗区的边界轮廓。
16.根据权利要求13所述的系统,其中所述卡西尼卵形线等式的所述常数是使用以下公式产生:
其中:
a是从原点到每一电极的距离;
K1、K2和K3是常数;
V是施加于一对电极之间的电压;
A是治疗所需的电场密度;且
log(a)是任何底数的a的对数。
17.根据权利要求12所述的系统,其中所述治疗控制模块使用以下等式产生所述估计治疗区:
其中:
E是选定点处的电场密度;
C是取决于施加于一对电极之间的电压的常数;
|r-r1|是所述对电极中的一个电极与所述选定点之间的距离;且
|r-r2|是所述对电极中的另一个电极与所述选定点之间的距离。
18.根据权利要求17所述的系统,其中所述治疗控制模块使用以下等式产生C:
其中:
Vo是施加于一对电极之间的电压;
C1是常数;且
d是所述对电极之间的距离。
19.根据权利要求18所述的系统,其中所述治疗控制模块使用以下等式产生C:
其中a是所述电极的直径。
20.根据权利要求12所述的系统,其中所述治疗控制模块通过根据含有多个预定治疗区的数据表进行内插来产生所述治疗区。
21.根据权利要求12所述的系统,其中一对电极界定治疗带,且所述治疗控制模块通过为每一对电极产生估计治疗带且组合所述估计治疗带以供显示在所述显示装置中来产生所述估计治疗区。
22.根据权利要求12所述的系统,其中一对电极界定估计治疗带,且所述治疗控制模块通过为每一对电极产生估计二维治疗带、基于所述二维治疗带为所述每一对电极产生估计三维治疗带以及组合所述估计三维治疗带以供显示在所述显示装置中来在三个维度上产生所述估计治疗区。
23.一种估计医疗装置的治疗区的方法,所述医疗装置通过界定治疗区的多个电极来施加治疗能量,所述方法包括:
接收所述多个电极的位置;
基于所述接收到的电极位置产生估计治疗区,所述估计治疗区是使用数值模型分析得到的治疗区的估计;以及
在显示装置中以图形显示所述所产生的治疗区。
24.根据权利要求23所述的方法,其中所述产生步骤包含使用卡西尼卵形线等式产生所述估计治疗区。
25.根据权利要求24所述的方法,其中所述产生步骤包含使用以下卡西尼卵形线等式或其等价笛卡尔等式产生所述估计治疗区:
r2=a2cos(2*theta)+/-sqrt(b4-a4sin2(2*theta))
其中a是从原点到每一电极的距离,且b是取决于施加于一对电极之间的电压的常数。
26.根据权利要求25所述的方法,其中所述产生步骤包含通过确定针对多个角度的半径r来产生所述治疗区的边界轮廓。
27.根据权利要求24所述的方法,其中所述产生步骤包含使用以下公式产生所述卡西尼卵形线等式的所述常数:
其中:
a是从原点到每一电极的距离;
K1、K2和K3是常数;
V是施加于一对电极之间的电压;
A是治疗所需的电场密度;且
log(a)是任何底数的a的对数。
28.根据权利要求23所述的方法,其中所述产生步骤包含使用以下等式产生所述估计治疗区:
其中:
E是选定点处的电场密度;
C是取决于施加于一对电极之间的电压的常数;
|r-r1|是所述对电极中的一个电极与所述选定点之间的距离;且
|r-r2|是所述对电极中的另一个电极与所述选定点之间的距离。
29.根据权利要求28所述的方法,其中所述产生步骤包含使用以下等式产生C:
其中:
Vo是施加于一对电极之间的电压;
C1是常数;且
d是所述对电极之间的距离。
30.根据权利要求29所述的方法,其中所述产生步骤包含使用以下等式产生C:
其中a是所述电极的直径。
31.根据权利要求23所述的方法,其中所述产生步骤包含通过根据含有多个预定治疗区的数据表进行内插来产生所述治疗区。
32.根据权利要求23所述的方法,其中一对电极界定治疗带,且所述产生步骤包含通过为每一对电极产生估计治疗带且组合所述估计治疗带以供显示在所述显示装置中来产生所述估计治疗区。
33.根据权利要求23所述的方法,其中一对电极界定估计治疗带,且所述产生步骤包含:
为每一对电极产生估计二维治疗带;
基于所述二维治疗带为所述每一对电极产生估计三维治疗带;以及
组合所述估计三维治疗带以产生三维估计治疗区。
34.一种用于通过医疗装置互动式地计划患者治疗的系统,所述医疗装置通过界定治疗区的多个电极来施加治疗能量,所述系统包括:
存储器;
显示装置;
耦合到所述存储器和所述显示装置的处理器;以及
存储在所述存储器中且可由所述处理器执行的治疗控制模块,所述治疗控制模块适合于在用户移动所述电极中的至少一者时在所述显示装置中以图形实时显示连续变化的治疗区。
35.根据权利要求34所述的系统,其进一步包括耦合到所述处理器的指点装置,其中所述治疗控制模块通过所述指点装置接收至少一个所显示电极的连续变化的位置,且在所述显示装置中以图形显示对应于所述所显示电极的所述不断变化的位置的所述连续变化的治疗区。
36.根据权利要求34所述的系统,其中在所述用户连续地移动一对电极中的所述至少一电极时,所述治疗控制模块显示将施加于所述对电极之间的对应的不断变化的治疗能量水平。
37.根据权利要求36所述的系统,其中当所述治疗能量水平达到所述医疗装置的最大容量时,所述治疗控制模块以高亮方式显示所述治疗能量水平。
38.根据权利要求34所述的系统,其中当用户在所述显示装置中连续地移动选定电极时,所述治疗控制模块连续地确定并显示所述选定电极与至少一个其它电极之间的距离。
39.根据权利要求34所述的系统,其中所述治疗控制模块基于目标治疗区域来确定并显示所述多个电极的最佳放置位置。
40.根据权利要求34所述的系统,其中所述治疗控制模块使所述所显示的治疗区根据用户输入来旋转以便允许所述用户将所述所显示的治疗区的方位与成像装置中显示的目标区的方位匹配。
41.根据权利要求34所述的系统,其中所述治疗控制模块适合于产生用于每一对电极的测试信号且基于所述测试信号检测所述每一对电极中的所述电极之间的低电流条件和高电流条件。
42.根据权利要求41所述的系统,其中所述治疗控制模块:
基于所述测试信号确定实际治疗的预期电流消耗;以及
在所述所确定的电流消耗超过阈值电流消耗的情况下在所述显示装置中指示错误。
43.根据权利要求34所述的系统,其中所述治疗控制模块适合于:
在患者的治疗期间检测一对电极之间的过电流条件,以及
当检测到所述过电流条件时,给所述用户提供以不同治疗能量水平重新治疗与所述对电极相关联的治疗区的选项。
44.根据权利要求34所述的系统,其中所述治疗控制模块适合于在患者的治疗期间检测多对电极中的一对或一对以上电极之间的过电流条件,以及将关于哪一对电极或哪几对电极已引起所述过电流条件的信息存储在所述存储器中。
45.根据权利要求34所述的系统,其中所述治疗控制模块适合于将在通过所述电极递送所述治疗能量时的电流和电压水平存储在所述存储器中以及根据时间在所述显示装置中显示所述所存储的电流和电压水平。
46.根据权利要求45所述的系统,其中回应于用户输入,所述治疗控制模块适合于提供对所述所显示的电流和电压水平的缩放。
47.根据权利要求34所述的系统,其中所述治疗控制模块适合于在所述显示装置中显示至少一个基准点和从所述基准点到所述电极中的至少一者的距离。
48.根据权利要求34所述的系统,其中所述治疗控制模块适合于在所述显示装置中显示至少两个基准点以及在所述用户移动所述电极中的至少一者时在所述显示装置中连续地显示从所述基准点到所述一个电极的距离。
49.根据权利要求34所述的系统,其中所述治疗控制模块适合于以高亮方式显示所述治疗区的边界。
50.根据权利要求34所述的系统,其中所述治疗控制模块适合于以高亮方式显示所述治疗区的内边界和外边界。
51.根据权利要求34所述的系统,其中所述治疗控制模块适合于以高亮方式显示所述治疗区的内边界以便提供相对于所显示的目标治疗区域的对比。
52.根据权利要求34所述的系统,其中所述治疗控制模块适合于接收已放置在患者体内的电极之间的经测量距离以及根据所述接收到的经测量距离显示所述电极的改变位置。
53.根据权利要求34所述的系统,其中所述治疗控制模块适合于接收已放置在患者体内的电极之间的经测量距离以及显示对应于所述接收到的距离的改变治疗区。
54.根据权利要求53所述的系统,其中所述治疗控制模块适合于接收用于至少一个电极的锁定指示器以及确定其它电极相对于具有所述锁定指示器的所述至少一个电极的改变位置。
55.根据权利要求34所述的系统,其中所述治疗控制模块适合于将经治疗区存储在所述存储器中以及在所述显示装置中相对于所述所显示的治疗区以对比方式显示所述所存储的经治疗区。
56.一种用于用电穿孔医疗装置互动式地计划患者治疗的系统,所述电穿孔医疗装置通过界定治疗区的多个电极来施加不可逆电穿孔(IRE)脉冲,所述系统包括:
存储器;
显示装置;
耦合到所述存储器和所述显示装置的处理器;以及
存储在所述存储器中且可由所述处理器执行的治疗控制模块,所述治疗控制模块适合于在所述显示装置中以图形显示:
治疗目标区域;以及
在用户移动施加IRE脉冲的所述电极中的至少一者时实时显示连续变化的治疗区和所述电极的位置。
57.根据权利要求56所述的系统,其进一步包括耦合到所述处理器的指点装置,其中所述治疗控制模块通过所述指点装置接收至少一个所显示电极的连续变化的位置,且在所述显示装置中以图形显示对应于所述所显示电极的所述不断变化的位置的所述连续变化的治疗区。
58.根据权利要求56所述的系统,其中在所述用户连续地移动一对电极中的所述至少一电极时,所述治疗控制模块显示将施加于所述对电极之间的对应的变化的电压水平。
59.根据权利要求58所述的系统,其中当所述电压水平达到所述医疗装置的最大容量时,所述治疗控制模块以高亮方式显示所述电压水平。
60.根据权利要求56所述的系统,其中当用户在所述显示装置中连续地移动选定电极时,所述治疗控制模块连续地确定并显示所述选定电极与至少一个其它电极之间的距离。
61.根据权利要求56所述的系统,其中所述治疗控制模块基于所述目标治疗区域来确定并显示所述多个电极的最佳放置位置。
62.根据权利要求56所述的系统,其中所述治疗控制模块使所述所显示的治疗区根据用户输入来旋转以便允许所述用户将所述所显示的治疗区的方位与成像装置中显示的目标区的方位匹配。
63.根据权利要求56所述的系统,其中所述治疗控制模块适合于产生用于每一对电极的测试信号且基于所述测试信号检测所述每一对电极中的所述电极之间的低电流条件和高电流条件。
64.根据权利要求63所述的系统,其中所述治疗控制模块:
基于所述测试信号确定实际治疗的预期电流消耗;以及
在所述所确定的电流消耗超过阈值电流消耗的情况下在所述显示装置中指示错误。
65.根据权利要求56所述的系统,其中所述治疗控制模块适合于:
在患者的治疗期间检测一对电极之间的过电流条件,以及
当检测到所述过电流条件时,给所述用户提供以不同治疗能量水平重新治疗与所述对电极相关联的治疗区的选项。
66.根据权利要求56所述的系统,其中所述治疗控制模块适合于在患者的治疗期间检测多对电极中的一对或一对以上电极之间的过电流条件,以及将关于哪一对电极或哪几对电极已引起所述过电流条件的信息存储在所述存储器中。
67.根据权利要求56所述的系统,其中所述治疗控制模块适合于将在通过所述电极递送所述IRE脉冲时的电流和电压水平存储在所述存储器中以及根据时间在所述显示装置中显示所述所存储的电流和电压水平。
68.根据权利要求67所述的系统,其中回应于用户输入,所述治疗控制模块适合于提供对所述所显示的电流和电压水平的缩放。
69.根据权利要求56所述的系统,其中所述治疗控制模块适合于在所述显示装置中显示至少一个基准点和从所述基准点到所述电极中的至少一者的距离。
70.根据权利要求56所述的系统,其中所述治疗控制模块适合于在所述显示装置中显示至少两个基准点以及在所述用户移动所述电极中的至少一者时在所述显示装置中连续地显示从所述基准点到所述一个电极的距离。
71.根据权利要求56所述的系统,其中所述治疗控制模块适合于相对于所述治疗区以高亮方式显示所述治疗区的边界。
72.根据权利要求56所述的系统,其中所述治疗控制模块适合于相对于所述治疗区以高亮方式显示所述治疗区的内边界和外边界。
73.根据权利要求56所述的系统,其中所述治疗控制模块适合于以高亮方式显示所述治疗区的内边界以便提供相对于所述所显示的目标治疗区域的对比。
74.根据权利要求56所述的系统,其中所述治疗控制模块适合于接收已放置在患者体内的电极之间的经测量距离以及根据所述接收到的经测量距离显示所述电极的改变位置。
75.根据权利要求56所述的系统,其中所述治疗控制模块适合于接收已放置在患者体内的电极之间的经测量距离以及显示对应于所述接收到的距离的改变治疗区。
76.根据权利要求75所述的系统,其中所述治疗控制模块适合于接收用于至少一个电极的锁定指示器以及确定其它电极相对于具有所述锁定指示器的所述至少一个电极的改变位置。
77.根据权利要求56所述的系统,其中所述治疗控制模块适合于在所述显示装置中相对于所述所显示的治疗区以高亮方式显示经治疗区。
78.根据权利要求56所述的系统,其中所述治疗控制模块适合于相对于所述所显示的治疗目标区域以叠加方式显示所述治疗区。
79.一种用医疗装置互动式地计划患者治疗的方法,所述医疗装置通过界定治疗区的多个电极来施加治疗能量,所述方法包括:
在用户移动所述多个电极中的至少一者时连续地接收所述电极的位置;以及
基于所述电极的所述接收到的位置在显示装置中以图形实时显示连续变化的治疗区。
80.根据权利要求79所述的方法,其中所述连续地接收的步骤包含通过指点装置连续地接收所述多个电极的所述位置。
81.根据权利要求79所述的方法,其进一步包括在所述用户连续地移动一对电极中的所述至少一个电极时显示将施加于所述对电极之间的对应的变化的治疗能量水平。
82.根据权利要求81所述的方法,其进一步包括当所述治疗能量水平达到所述医疗装置的最大容量时,以高亮方式显示所述治疗能量水平。
83.根据权利要求79所述的方法,其进一步包括,当用户在所述显示装置中连续地移动选定电极时,连续地确定并显示所述选定电极与至少一个其它电极之间的距离。
84.根据权利要求79所述的方法,其进一步包括基于目标治疗区域来确定并显示所述多个电极的最佳放置位置。
85.根据权利要求79所述的方法,其进一步包括使所述所显示的治疗区根据用户输入来旋转以便允许所述用户将所述所显示的治疗区的方位与成像装置中显示的目标区的方位匹配。
86.根据权利要求79所述的方法,其进一步包括:
产生用于每一对电极的测试信号;以及
基于所述测试信号检测所述每一对电极中的所述电极之间的低电流条件和高电流条件。
87.根据权利要求86所述的方法,其中所述检测步骤包含基于所述测试信号确定实际治疗的预期电流消耗,所述方法进一步包括在所述所确定的电流消耗超过阈值电流消耗的情况下在所述显示装置中指示错误。
88.根据权利要求79所述的方法,其进一步包括:
在患者的治疗期间检测一对电极之间的过电流条件,以及
当检测到所述过电流条件时,给所述用户提供以不同治疗能量水平重新治疗与所述对电极相关联的治疗区的选项。
89.根据权利要求79所述的方法,其进一步包括:
在患者的治疗期间检测多对电极中的一对或一对以上电极之间的过电流条件;以及
将关于哪一对电极或哪几对电极已引起所述过电流条件的信息存储在存储器中。
90.根据权利要求79所述的方法,其进一步包括:
将在通过所述电极递送所述治疗能量时的电流和电压水平存储在存储器中;以及
根据时间在所述显示装置中显示所述所存储的电流和电压水平。
91.根据权利要求90所述的方法,其进一步包括回应于用户输入来缩放所述所显示的电流和电压水平。
92.根据权利要求79所述的方法,其进一步包括在所述显示装置中显示至少一个基准
点和从所述基准点到所述电极中的至少一者的距离。
93.根据权利要求79所述的方法,其进一步包括:
在所述显示装置中显示至少两个基准点;以及
在所述用户移动所述电极中的至少一者时在所述显示装置中连续地显示从所述基准点到所述一个电极的距离。
94.根据权利要求79所述的方法,其进一步包括以高亮方式显示所述治疗区的边界。
95.根据权利要求79所述的方法,其进一步包括以高亮方式显示所述治疗区的内边界和外边界。
96.根据权利要求79所述的方法,其进一步包括以高亮方式显示所述治疗区的内边界以便提供相对于所显示的目标治疗区域的对比。
97.根据权利要求79所述的方法,其进一步包括:
接收已放置在患者体内的电极之间的经测量距离;以及
根据所述接收到的经测量距离显示所述电极的改变位置。
98.根据权利要求79所述的方法,其进一步包括:
接收已放置在患者体内的电极之间的经测量距离;以及
显示对应于所述接收到的距离的改变治疗区。
99.根据权利要求98所述的方法,其进一步包括:
接收用于至少一个电极的锁定指示器;以及
确定其它电极相对于具有所述锁定指示器的所述至少一个电极的改变位置。
100.根据权利要求79所述的方法,其进一步包括:
将经治疗区存储在存储器中;以及
在所述显示装置中相对于所述所显示的治疗区以对比方式显示所述所存储的经治疗区。
101.一种用于用医疗装置互动式地计划患者治疗的系统,所述医疗装置通过界定治疗区的多个电极来施加治疗能量,所述系统包括:
存储器;
显示装置;
耦合到所述存储器和所述显示装置的处理器;以及
存储在所述存储器中且可由所述处理器执行的治疗控制模块,所述治疗控制模块适合于:
在用户移动所述电极中的至少一者时在所述显示装置中以图形实时显示连续变化的治疗区;以及
在患者的治疗期间检测一对电极之间的过电流条件,以及
当检测到所述过电流条件时,给所述用户提供以不同治疗能量水平重新治疗与所述对电极相关联的治疗区的选项。
102.一种用于用医疗装置互动式地计划患者治疗的系统,所述医疗装置通过界定治疗区的多个电极来施加治疗能量,所述系统包括:
存储器;
显示装置;
耦合到所述存储器和所述显示装置的处理器;以及
存储在所述存储器中且可由所述处理器执行的治疗控制模块,所述治疗控制模块适合于:
在用户移动所述电极中的至少一者时在所述显示装置中以图形实时显示连续变化的治疗区;以及
基于目标治疗区域的大小来确定并显示所述多个电极的最佳放置位置。
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN2010800209888A Pending CN102421386A (zh) | 2009-03-31 | 2010-03-30 | 用于估计医疗装置的治疗区和互动式地计划患者治疗的系统和方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (3) | US20100249771A1 (zh) |
EP (1) | EP2413833A1 (zh) |
JP (1) | JP2012521863A (zh) |
CN (1) | CN102421386A (zh) |
WO (1) | WO2010117806A1 (zh) |
Cited By (37)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103705302A (zh) * | 2012-10-02 | 2014-04-09 | 柯惠有限合伙公司 | 热敏光学探头 |
CN104684500A (zh) * | 2012-09-06 | 2015-06-03 | 麦德托尼克消融前沿有限公司 | 用于消融和电穿孔组织细胞的设备 |
US9598691B2 (en) | 2008-04-29 | 2017-03-21 | Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. | Irreversible electroporation to create tissue scaffolds |
US9757196B2 (en) | 2011-09-28 | 2017-09-12 | Angiodynamics, Inc. | Multiple treatment zone ablation probe |
US9867652B2 (en) | 2008-04-29 | 2018-01-16 | Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. | Irreversible electroporation using tissue vasculature to treat aberrant cell masses or create tissue scaffolds |
US9895189B2 (en) | 2009-06-19 | 2018-02-20 | Angiodynamics, Inc. | Methods of sterilization and treating infection using irreversible electroporation |
US10117707B2 (en) | 2008-04-29 | 2018-11-06 | Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. | System and method for estimating tissue heating of a target ablation zone for electrical-energy based therapies |
CN108806766A (zh) * | 2013-03-15 | 2018-11-13 | Empi有限公司 | 针对基于能量的治疗设备的基于个人化图像的指导 |
US10154874B2 (en) | 2008-04-29 | 2018-12-18 | Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. | Immunotherapeutic methods using irreversible electroporation |
US10238447B2 (en) | 2008-04-29 | 2019-03-26 | Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. | System and method for ablating a tissue site by electroporation with real-time monitoring of treatment progress |
US10245105B2 (en) | 2008-04-29 | 2019-04-02 | Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. | Electroporation with cooling to treat tissue |
US10272178B2 (en) | 2008-04-29 | 2019-04-30 | Virginia Tech Intellectual Properties Inc. | Methods for blood-brain barrier disruption using electrical energy |
US10292755B2 (en) | 2009-04-09 | 2019-05-21 | Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. | High frequency electroporation for cancer therapy |
CN110432977A (zh) * | 2019-08-07 | 2019-11-12 | 杭州睿笛生物科技有限公司 | 一种电脉冲消融设备以及适用其仿真方法 |
US10470822B2 (en) | 2008-04-29 | 2019-11-12 | Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. | System and method for estimating a treatment volume for administering electrical-energy based therapies |
US10471254B2 (en) | 2014-05-12 | 2019-11-12 | Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. | Selective modulation of intracellular effects of cells using pulsed electric fields |
US10694972B2 (en) | 2014-12-15 | 2020-06-30 | Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. | Devices, systems, and methods for real-time monitoring of electrophysical effects during tissue treatment |
US10702326B2 (en) | 2011-07-15 | 2020-07-07 | Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. | Device and method for electroporation based treatment of stenosis of a tubular body part |
US10702337B2 (en) | 2016-06-27 | 2020-07-07 | Galary, Inc. | Methods, apparatuses, and systems for the treatment of pulmonary disorders |
CN112230076A (zh) * | 2020-03-02 | 2021-01-15 | 朱晓丽 | 一种骨科动力系统的运动状态监测方法及系统 |
WO2021023127A1 (zh) * | 2019-08-06 | 2021-02-11 | 深圳钮迈科技有限公司 | 布针模式切换系统、方法及肿瘤治疗仪 |
WO2021128890A1 (zh) * | 2020-04-16 | 2021-07-01 | 上海睿刀医疗科技有限公司 | 一种预测电脉冲消融区域的系统 |
CN113116511A (zh) * | 2021-04-16 | 2021-07-16 | 杭州维纳安可医疗科技有限责任公司 | 电信号输出方法、装置、设备、系统及存储介质 |
WO2021208306A1 (zh) * | 2020-04-16 | 2021-10-21 | 上海睿刀医疗科技有限公司 | 一种预测电脉冲消融区域的系统 |
CN113808119A (zh) * | 2021-09-24 | 2021-12-17 | 杭州永川科技有限公司 | 一种自动获取检测目标轮廓的磁感应成像方法 |
US11254926B2 (en) | 2008-04-29 | 2022-02-22 | Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. | Devices and methods for high frequency electroporation |
US11272979B2 (en) | 2008-04-29 | 2022-03-15 | Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. | System and method for estimating tissue heating of a target ablation zone for electrical-energy based therapies |
US11311329B2 (en) | 2018-03-13 | 2022-04-26 | Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. | Treatment planning for immunotherapy based treatments using non-thermal ablation techniques |
US11382681B2 (en) | 2009-04-09 | 2022-07-12 | Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. | Device and methods for delivery of high frequency electrical pulses for non-thermal ablation |
US11453873B2 (en) | 2008-04-29 | 2022-09-27 | Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. | Methods for delivery of biphasic electrical pulses for non-thermal ablation |
US11607537B2 (en) | 2017-12-05 | 2023-03-21 | Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. | Method for treating neurological disorders, including tumors, with electroporation |
US11638603B2 (en) | 2009-04-09 | 2023-05-02 | Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. | Selective modulation of intracellular effects of cells using pulsed electric fields |
US11707629B2 (en) | 2009-05-28 | 2023-07-25 | Angiodynamics, Inc. | System and method for synchronizing energy delivery to the cardiac rhythm |
US11723710B2 (en) | 2016-11-17 | 2023-08-15 | Angiodynamics, Inc. | Techniques for irreversible electroporation using a single-pole tine-style internal device communicating with an external surface electrode |
US11925405B2 (en) | 2018-03-13 | 2024-03-12 | Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. | Treatment planning system for immunotherapy enhancement via non-thermal ablation |
US11931096B2 (en) | 2010-10-13 | 2024-03-19 | Angiodynamics, Inc. | System and method for electrically ablating tissue of a patient |
US11950835B2 (en) | 2019-06-28 | 2024-04-09 | Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. | Cycled pulsing to mitigate thermal damage for multi-electrode irreversible electroporation therapy |
Families Citing this family (85)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6994706B2 (en) | 2001-08-13 | 2006-02-07 | Minnesota Medical Physics, Llc | Apparatus and method for treatment of benign prostatic hyperplasia |
US9119633B2 (en) | 2006-06-28 | 2015-09-01 | Kardium Inc. | Apparatus and method for intra-cardiac mapping and ablation |
US8920411B2 (en) | 2006-06-28 | 2014-12-30 | Kardium Inc. | Apparatus and method for intra-cardiac mapping and ablation |
US11389232B2 (en) | 2006-06-28 | 2022-07-19 | Kardium Inc. | Apparatus and method for intra-cardiac mapping and ablation |
US10028783B2 (en) | 2006-06-28 | 2018-07-24 | Kardium Inc. | Apparatus and method for intra-cardiac mapping and ablation |
US8906011B2 (en) | 2007-11-16 | 2014-12-09 | Kardium Inc. | Medical device for use in bodily lumens, for example an atrium |
US11264139B2 (en) * | 2007-11-21 | 2022-03-01 | Edda Technology, Inc. | Method and system for adjusting interactive 3D treatment zone for percutaneous treatment |
US20190083169A1 (en) * | 2008-05-09 | 2019-03-21 | Angiodynamics, Inc. | Techniques for Controlling an Irreversible Electroporation System |
WO2010118387A1 (en) | 2009-04-09 | 2010-10-14 | Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. | Integration of very short electric pulses for minimally to noninvasive electroporation |
US8394092B2 (en) | 2009-11-17 | 2013-03-12 | Vivant Medical, Inc. | Electromagnetic energy delivery devices including an energy applicator array and electrosurgical systems including same |
EP2528493B1 (en) | 2010-01-28 | 2017-04-19 | Brainlab AG | Method and apparatus for estimating temperature in a body |
EP2399984B1 (de) | 2010-06-22 | 2013-03-20 | Lonza Cologne GmbH | Verfahren und Elektrodenanordnung zur Behandlung von adhärenten Zellen |
US20130072784A1 (en) * | 2010-11-10 | 2013-03-21 | Gnanasekar Velusamy | Systems and methods for planning image-guided interventional procedures |
US10131900B2 (en) | 2010-12-15 | 2018-11-20 | Old Dominion University Research Foundation | Electroporation-induced electrosensitization |
US9452016B2 (en) | 2011-01-21 | 2016-09-27 | Kardium Inc. | Catheter system |
CA2764494A1 (en) | 2011-01-21 | 2012-07-21 | Kardium Inc. | Enhanced medical device for use in bodily cavities, for example an atrium |
US9486273B2 (en) | 2011-01-21 | 2016-11-08 | Kardium Inc. | High-density electrode-based medical device system |
US11259867B2 (en) | 2011-01-21 | 2022-03-01 | Kardium Inc. | High-density electrode-based medical device system |
US20130030430A1 (en) | 2011-07-29 | 2013-01-31 | Stewart Mark T | Intracardiac tools and methods for delivery of electroporation therapies |
USD777926S1 (en) | 2012-01-20 | 2017-01-31 | Kardium Inc. | Intra-cardiac procedure device |
USD777925S1 (en) | 2012-01-20 | 2017-01-31 | Kardium Inc. | Intra-cardiac procedure device |
US9414881B2 (en) * | 2012-02-08 | 2016-08-16 | Angiodynamics, Inc. | System and method for increasing a target zone for electrical ablation |
US9693832B2 (en) | 2012-05-21 | 2017-07-04 | Kardium Inc. | Systems and methods for selecting, activating, or selecting and activating transducers |
US10827977B2 (en) | 2012-05-21 | 2020-11-10 | Kardium Inc. | Systems and methods for activating transducers |
US9198592B2 (en) | 2012-05-21 | 2015-12-01 | Kardium Inc. | Systems and methods for activating transducers |
US9439627B2 (en) | 2012-05-22 | 2016-09-13 | Covidien Lp | Planning system and navigation system for an ablation procedure |
US9439622B2 (en) | 2012-05-22 | 2016-09-13 | Covidien Lp | Surgical navigation system |
US9439623B2 (en) | 2012-05-22 | 2016-09-13 | Covidien Lp | Surgical planning system and navigation system |
US8750568B2 (en) | 2012-05-22 | 2014-06-10 | Covidien Lp | System and method for conformal ablation planning |
US9498182B2 (en) | 2012-05-22 | 2016-11-22 | Covidien Lp | Systems and methods for planning and navigation |
US20140018793A1 (en) * | 2012-07-12 | 2014-01-16 | Covidien Lp | Heat-distribution indicators, thermal zone indicators, electrosurgical systems including same and methods of directing energy to tissue using same |
WO2014025394A1 (en) | 2012-08-09 | 2014-02-13 | University Of Iowa Research Foundation | Catheters, catheter systems, and methods for puncturing through a tissue structure |
US9662165B2 (en) * | 2012-10-02 | 2017-05-30 | Covidien Lp | Device and method for heat-sensitive agent application |
US9636165B2 (en) * | 2013-07-29 | 2017-05-02 | Covidien Lp | Systems and methods for measuring tissue impedance through an electrosurgical cable |
US10154869B2 (en) | 2013-08-02 | 2018-12-18 | Gary M. Onik | System and method for creating radio-frequency energy electrical membrane breakdown for tissue ablation |
ES2707725T3 (es) | 2013-08-09 | 2019-04-04 | Massachusetts Gen Hospital | Aparato de tratamiento del melasma dérmico |
JP6723153B2 (ja) | 2013-12-05 | 2020-07-15 | アールエフイーエムビー ホールディングス リミテッド ライアビリティ カンパニー | 生体内の望ましくない軟部組織を切除するシステム |
KR101576092B1 (ko) * | 2013-12-23 | 2015-12-10 | 이에스산전주식회사 | 과전류 보호 기능을 가지는 전기적 외과 수술 장치 |
EP3091921B1 (en) | 2014-01-06 | 2019-06-19 | Farapulse, Inc. | Apparatus for renal denervation ablation |
WO2015142790A1 (en) * | 2014-03-17 | 2015-09-24 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | Restoring instrument control input position/orientation during midprocedure restart |
EP3495018B1 (en) | 2014-05-07 | 2023-09-06 | Farapulse, Inc. | Apparatus for selective tissue ablation |
WO2015192027A1 (en) | 2014-06-12 | 2015-12-17 | Iowa Approach Inc. | Method and apparatus for rapid and selective transurethral tissue ablation |
EP3154464A4 (en) | 2014-06-12 | 2018-01-24 | Iowa Approach Inc. | Method and apparatus for rapid and selective tissue ablation with cooling |
JP6251888B2 (ja) | 2014-06-25 | 2017-12-27 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 投影システム |
US10643371B2 (en) * | 2014-08-11 | 2020-05-05 | Covidien Lp | Treatment procedure planning system and method |
WO2016060983A1 (en) | 2014-10-14 | 2016-04-21 | Iowa Approach Inc. | Method and apparatus for rapid and safe pulmonary vein cardiac ablation |
US10368936B2 (en) | 2014-11-17 | 2019-08-06 | Kardium Inc. | Systems and methods for selecting, activating, or selecting and activating transducers |
US10722184B2 (en) | 2014-11-17 | 2020-07-28 | Kardium Inc. | Systems and methods for selecting, activating, or selecting and activating transducers |
EP3250142A4 (en) | 2015-01-30 | 2018-11-21 | Rfemb Holdings LLC | Radio-frequency electrical membrane breakdown for the treatment of tissues |
AU2016335755B2 (en) | 2015-10-07 | 2021-07-01 | Mayo Foundation For Medical Education And Research | Electroporation for obesity or diabetes treatment |
US20170189097A1 (en) | 2016-01-05 | 2017-07-06 | Iowa Approach Inc. | Systems, apparatuses and methods for delivery of ablative energy to tissue |
US10172673B2 (en) | 2016-01-05 | 2019-01-08 | Farapulse, Inc. | Systems devices, and methods for delivery of pulsed electric field ablative energy to endocardial tissue |
US10660702B2 (en) | 2016-01-05 | 2020-05-26 | Farapulse, Inc. | Systems, devices, and methods for focal ablation |
US10130423B1 (en) | 2017-07-06 | 2018-11-20 | Farapulse, Inc. | Systems, devices, and methods for focal ablation |
US10512505B2 (en) | 2018-05-07 | 2019-12-24 | Farapulse, Inc. | Systems, apparatuses and methods for delivery of ablative energy to tissue |
CA3011460A1 (en) | 2016-01-15 | 2017-07-20 | Rfemb Holdings, Llc | Immunologic treatment of cancer |
US10593074B1 (en) * | 2016-03-16 | 2020-03-17 | Liberty Mutual Insurance Company | Interactive user interface for displaying geographic boundaries |
EP3471631A4 (en) | 2016-06-16 | 2020-03-04 | Farapulse, Inc. | GUIDE WIRE DISTRIBUTION SYSTEMS, APPARATUSES AND METHODS |
US9987081B1 (en) | 2017-04-27 | 2018-06-05 | Iowa Approach, Inc. | Systems, devices, and methods for signal generation |
US10617867B2 (en) | 2017-04-28 | 2020-04-14 | Farapulse, Inc. | Systems, devices, and methods for delivery of pulsed electric field ablative energy to esophageal tissue |
WO2019055512A1 (en) | 2017-09-12 | 2019-03-21 | Farapulse, Inc. | SYSTEMS, APPARATUSES, AND METHODS FOR VENTRICULAR FOCAL ABLATION |
US11135008B2 (en) * | 2017-12-13 | 2021-10-05 | Biosense Webster (Israel) Ltd. | Graphical user interface (GUI) for displaying estimated cardiac catheter proximity to the esophagus |
KR102038007B1 (ko) * | 2018-02-26 | 2019-10-29 | 주식회사 루트로닉 | 의료용 rf 장치 및 이의 제어방법 |
EP3790483A1 (en) | 2018-05-07 | 2021-03-17 | Farapulse, Inc. | Systems, apparatuses, and methods for filtering high voltage noise induced by pulsed electric field ablation |
EP3790485A1 (en) | 2018-05-07 | 2021-03-17 | Farapulse, Inc. | Epicardial ablation catheter |
KR102104961B1 (ko) * | 2018-07-03 | 2020-04-27 | 고려대학교산학협력단 | 최적화 알고리즘을 이용한 전기장 암치료장치 |
WO2020009306A1 (ko) * | 2018-07-03 | 2020-01-09 | 고려대학교 산학협력단 | 최적화 알고리즘을 이용한 전기장 암치료장치 및 방법 |
US11135003B2 (en) | 2018-07-13 | 2021-10-05 | Avent, Inc. | System and method for independent or simultaneous control of multiple radiofrequency probes during an ablation procedure |
EP3823714A4 (en) * | 2018-07-17 | 2022-04-20 | Dignity Health | SYSTEMS AND METHODS FOR TREATMENT OF CANCER BY GENERATION OF ALTERNATE ELECTRICAL FIELDS |
CN112566581B (zh) | 2018-08-10 | 2024-03-19 | 柯惠有限合伙公司 | 用于消融可视化的系统 |
JP2022501112A (ja) | 2018-09-20 | 2022-01-06 | ファラパルス,インコーポレイテッド | 心内膜組織へのパルス電界アブレーションエネルギーの送達のためのシステム、装置、および方法 |
US11331152B2 (en) * | 2019-05-20 | 2022-05-17 | Avent, Inc. | System and method for an improved graphical user interface that provides independent control of multiple radiofrequency probes during an ablation procedure |
US11737819B2 (en) | 2019-05-20 | 2023-08-29 | Avent, Inc. | System and method for a graphical user interface that provides improved control and visualization for an ablation procedure |
US10939863B2 (en) * | 2019-05-28 | 2021-03-09 | Biosense Webster (Israel) Ltd. | Determining occurrence of focal and/or rotor arrhythmogenic activity in cardiac tissue regions |
CN112336443B (zh) * | 2019-08-06 | 2021-08-31 | 深圳钮迈科技有限公司 | 脉冲通道控制方法、装置及肿瘤治疗仪 |
US10625080B1 (en) | 2019-09-17 | 2020-04-21 | Farapulse, Inc. | Systems, apparatuses, and methods for detecting ectopic electrocardiogram signals during pulsed electric field ablation |
WO2021076624A1 (en) * | 2019-10-15 | 2021-04-22 | Boston Scientific Scimed, Inc. | Control system and user interface for an ablation system |
US11497541B2 (en) | 2019-11-20 | 2022-11-15 | Boston Scientific Scimed, Inc. | Systems, apparatuses, and methods for protecting electronic components from high power noise induced by high voltage pulses |
US11065047B2 (en) | 2019-11-20 | 2021-07-20 | Farapulse, Inc. | Systems, apparatuses, and methods for protecting electronic components from high power noise induced by high voltage pulses |
US10842572B1 (en) | 2019-11-25 | 2020-11-24 | Farapulse, Inc. | Methods, systems, and apparatuses for tracking ablation devices and generating lesion lines |
US11707320B2 (en) * | 2019-12-24 | 2023-07-25 | Biosense Webster (Israel) Ltd. | Irreversible electroporation (IRE) based on field, contact force and time |
US20210369341A1 (en) * | 2020-05-26 | 2021-12-02 | Cardiac Rhythm Management | Overlay of dynamic spatial data on user interface for ablation by irreversible electroporation |
US20220071692A1 (en) * | 2020-09-08 | 2022-03-10 | Biosense Webster (Israel) Ltd. | Impedance based irreversible-electroporation (ire) |
US20220096150A1 (en) | 2020-09-28 | 2022-03-31 | Biosense Webster (Israel) Ltd. | Displaying Indications of Mutual Distances Among Electrodes of a Flexible Ablation Catheter |
US20240050017A1 (en) * | 2022-08-10 | 2024-02-15 | Biosense Webster (Israel) Ltd. | Visualizing and Clustering Multiple Electrodes of a High-Definition Catheter Projected on Tissue Surface |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE69636885T2 (de) * | 1995-05-04 | 2007-06-21 | Sherwood Services Ag | Chirurgiesystem mit gekühlter Elektrodenspitze |
US6023638A (en) * | 1995-07-28 | 2000-02-08 | Scimed Life Systems, Inc. | System and method for conducting electrophysiological testing using high-voltage energy pulses to stun tissue |
US6312426B1 (en) * | 1997-05-30 | 2001-11-06 | Sherwood Services Ag | Method and system for performing plate type radiofrequency ablation |
US5861017A (en) * | 1997-06-06 | 1999-01-19 | Shriners Hospitals For Children | Portable functional electrical stimulation (FES) system for upper or lower extremity applications |
US8906010B2 (en) * | 1998-02-19 | 2014-12-09 | Mederi Therapeutics, Inc. | Graphical user interface for association with an electrode structure deployed in contact with a tissue region |
US6694170B1 (en) * | 1999-05-26 | 2004-02-17 | Endocare, Inc. | Computer guided surgery for prostatic nerve sparing |
US6643535B2 (en) * | 1999-05-26 | 2003-11-04 | Endocare, Inc. | System for providing computer guided ablation of tissue |
WO2005039416A1 (ja) * | 2003-10-23 | 2005-05-06 | Hitachi Medical Corporation | 治療支援用画像処理装置 |
US20050171574A1 (en) * | 2003-12-24 | 2005-08-04 | The Regents Of The University Of California | Electroporation to interrupt blood flow |
ATE492209T1 (de) * | 2005-03-03 | 2011-01-15 | St Jude Medical Atrial Fibrill | Vorrichtung zur auffindung der fossa ovalis mittels erzeugung einer virtuellen fossa ovalis und durchführung einer transseptalen punktur |
US8114070B2 (en) * | 2005-06-24 | 2012-02-14 | Angiodynamics, Inc. | Methods and systems for treating BPH using electroporation |
US20080045880A1 (en) * | 2006-02-11 | 2008-02-21 | Rune Kjeken | Device and method for single-needle in vivo electroporation |
US8548562B2 (en) * | 2006-04-04 | 2013-10-01 | John Trachtenberg | System and method of guided treatment within malignant prostate tissue |
US20080033417A1 (en) * | 2006-08-04 | 2008-02-07 | Nields Morgan W | Apparatus for planning and performing thermal ablation |
US8082034B2 (en) * | 2007-01-26 | 2011-12-20 | Medtronic, Inc. | Graphical configuration of electrodes for electrical stimulation |
US7801618B2 (en) * | 2007-06-22 | 2010-09-21 | Neuropace, Inc. | Auto adjusting system for brain tissue stimulator |
US20090062788A1 (en) * | 2007-08-31 | 2009-03-05 | Long Gary L | Electrical ablation surgical instruments |
-
2010
- 2010-03-30 CN CN2010800209888A patent/CN102421386A/zh active Pending
- 2010-03-30 WO PCT/US2010/029243 patent/WO2010117806A1/en active Application Filing
- 2010-03-30 JP JP2012503624A patent/JP2012521863A/ja not_active Withdrawn
- 2010-03-30 EP EP10762189A patent/EP2413833A1/en not_active Withdrawn
- 2010-03-31 US US12/751,854 patent/US20100249771A1/en not_active Abandoned
- 2010-03-31 US US12/751,826 patent/US20100250209A1/en not_active Abandoned
-
2016
- 2016-08-17 US US15/239,229 patent/US20160354142A1/en active Pending
Cited By (61)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11737810B2 (en) | 2008-04-29 | 2023-08-29 | Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. | Immunotherapeutic methods using electroporation |
US11890046B2 (en) | 2008-04-29 | 2024-02-06 | Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. | System and method for ablating a tissue site by electroporation with real-time monitoring of treatment progress |
US9598691B2 (en) | 2008-04-29 | 2017-03-21 | Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. | Irreversible electroporation to create tissue scaffolds |
US10537379B2 (en) | 2008-04-29 | 2020-01-21 | Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. | Irreversible electroporation using tissue vasculature to treat aberrant cell masses or create tissue scaffolds |
US9867652B2 (en) | 2008-04-29 | 2018-01-16 | Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. | Irreversible electroporation using tissue vasculature to treat aberrant cell masses or create tissue scaffolds |
US11453873B2 (en) | 2008-04-29 | 2022-09-27 | Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. | Methods for delivery of biphasic electrical pulses for non-thermal ablation |
US11655466B2 (en) | 2008-04-29 | 2023-05-23 | Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. | Methods of reducing adverse effects of non-thermal ablation |
US10117707B2 (en) | 2008-04-29 | 2018-11-06 | Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. | System and method for estimating tissue heating of a target ablation zone for electrical-energy based therapies |
US11272979B2 (en) | 2008-04-29 | 2022-03-15 | Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. | System and method for estimating tissue heating of a target ablation zone for electrical-energy based therapies |
US10154874B2 (en) | 2008-04-29 | 2018-12-18 | Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. | Immunotherapeutic methods using irreversible electroporation |
US11254926B2 (en) | 2008-04-29 | 2022-02-22 | Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. | Devices and methods for high frequency electroporation |
US10245105B2 (en) | 2008-04-29 | 2019-04-02 | Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. | Electroporation with cooling to treat tissue |
US11607271B2 (en) | 2008-04-29 | 2023-03-21 | Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. | System and method for estimating a treatment volume for administering electrical-energy based therapies |
US10272178B2 (en) | 2008-04-29 | 2019-04-30 | Virginia Tech Intellectual Properties Inc. | Methods for blood-brain barrier disruption using electrical energy |
US10959772B2 (en) | 2008-04-29 | 2021-03-30 | Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. | Blood-brain barrier disruption using electrical energy |
US10286108B2 (en) | 2008-04-29 | 2019-05-14 | Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. | Irreversible electroporation to create tissue scaffolds |
US10828085B2 (en) | 2008-04-29 | 2020-11-10 | Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. | Immunotherapeutic methods using irreversible electroporation |
US10828086B2 (en) | 2008-04-29 | 2020-11-10 | Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. | Immunotherapeutic methods using irreversible electroporation |
US11952568B2 (en) | 2008-04-29 | 2024-04-09 | Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. | Device and methods for delivery of biphasic electrical pulses for non-thermal ablation |
US10470822B2 (en) | 2008-04-29 | 2019-11-12 | Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. | System and method for estimating a treatment volume for administering electrical-energy based therapies |
US10238447B2 (en) | 2008-04-29 | 2019-03-26 | Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. | System and method for ablating a tissue site by electroporation with real-time monitoring of treatment progress |
US10245098B2 (en) | 2008-04-29 | 2019-04-02 | Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. | Acute blood-brain barrier disruption using electrical energy based therapy |
US11382681B2 (en) | 2009-04-09 | 2022-07-12 | Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. | Device and methods for delivery of high frequency electrical pulses for non-thermal ablation |
US11638603B2 (en) | 2009-04-09 | 2023-05-02 | Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. | Selective modulation of intracellular effects of cells using pulsed electric fields |
US10448989B2 (en) | 2009-04-09 | 2019-10-22 | Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. | High-frequency electroporation for cancer therapy |
US10292755B2 (en) | 2009-04-09 | 2019-05-21 | Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. | High frequency electroporation for cancer therapy |
US11707629B2 (en) | 2009-05-28 | 2023-07-25 | Angiodynamics, Inc. | System and method for synchronizing energy delivery to the cardiac rhythm |
US9895189B2 (en) | 2009-06-19 | 2018-02-20 | Angiodynamics, Inc. | Methods of sterilization and treating infection using irreversible electroporation |
US11931096B2 (en) | 2010-10-13 | 2024-03-19 | Angiodynamics, Inc. | System and method for electrically ablating tissue of a patient |
US10702326B2 (en) | 2011-07-15 | 2020-07-07 | Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. | Device and method for electroporation based treatment of stenosis of a tubular body part |
US11779395B2 (en) | 2011-09-28 | 2023-10-10 | Angiodynamics, Inc. | Multiple treatment zone ablation probe |
US9757196B2 (en) | 2011-09-28 | 2017-09-12 | Angiodynamics, Inc. | Multiple treatment zone ablation probe |
CN104684500A (zh) * | 2012-09-06 | 2015-06-03 | 麦德托尼克消融前沿有限公司 | 用于消融和电穿孔组织细胞的设备 |
US10271829B2 (en) | 2012-10-02 | 2019-04-30 | Covidien Lp | Heat-sensitive optical probes |
CN103705302A (zh) * | 2012-10-02 | 2014-04-09 | 柯惠有限合伙公司 | 热敏光学探头 |
CN103705302B (zh) * | 2012-10-02 | 2018-06-05 | 柯惠有限合伙公司 | 热敏光学探头 |
CN108806766A (zh) * | 2013-03-15 | 2018-11-13 | Empi有限公司 | 针对基于能量的治疗设备的基于个人化图像的指导 |
US11289186B2 (en) | 2013-03-15 | 2022-03-29 | Djo, Llc | Personalized image-based guidance for energy-based therapeutic devices |
CN108806766B (zh) * | 2013-03-15 | 2022-05-17 | Empi有限公司 | 针对基于能量的治疗设备的基于个人化图像的指导 |
US11957405B2 (en) | 2013-06-13 | 2024-04-16 | Angiodynamics, Inc. | Methods of sterilization and treating infection using irreversible electroporation |
US10471254B2 (en) | 2014-05-12 | 2019-11-12 | Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. | Selective modulation of intracellular effects of cells using pulsed electric fields |
US11406820B2 (en) | 2014-05-12 | 2022-08-09 | Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. | Selective modulation of intracellular effects of cells using pulsed electric fields |
US11903690B2 (en) | 2014-12-15 | 2024-02-20 | Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. | Devices, systems, and methods for real-time monitoring of electrophysical effects during tissue treatment |
US10694972B2 (en) | 2014-12-15 | 2020-06-30 | Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. | Devices, systems, and methods for real-time monitoring of electrophysical effects during tissue treatment |
US10939958B2 (en) | 2016-06-27 | 2021-03-09 | Galary, Inc. | Methods, apparatuses, and systems for the treatment of pulmonary disorders |
US11369433B2 (en) | 2016-06-27 | 2022-06-28 | Galvanize Therapeutics, Inc. | Methods, apparatuses, and systems for the treatment of pulmonary disorders |
US10702337B2 (en) | 2016-06-27 | 2020-07-07 | Galary, Inc. | Methods, apparatuses, and systems for the treatment of pulmonary disorders |
US11723710B2 (en) | 2016-11-17 | 2023-08-15 | Angiodynamics, Inc. | Techniques for irreversible electroporation using a single-pole tine-style internal device communicating with an external surface electrode |
US11607537B2 (en) | 2017-12-05 | 2023-03-21 | Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. | Method for treating neurological disorders, including tumors, with electroporation |
US11925405B2 (en) | 2018-03-13 | 2024-03-12 | Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. | Treatment planning system for immunotherapy enhancement via non-thermal ablation |
US11311329B2 (en) | 2018-03-13 | 2022-04-26 | Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. | Treatment planning for immunotherapy based treatments using non-thermal ablation techniques |
US11950835B2 (en) | 2019-06-28 | 2024-04-09 | Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. | Cycled pulsing to mitigate thermal damage for multi-electrode irreversible electroporation therapy |
WO2021023127A1 (zh) * | 2019-08-06 | 2021-02-11 | 深圳钮迈科技有限公司 | 布针模式切换系统、方法及肿瘤治疗仪 |
CN110432977A (zh) * | 2019-08-07 | 2019-11-12 | 杭州睿笛生物科技有限公司 | 一种电脉冲消融设备以及适用其仿真方法 |
CN112230076B (zh) * | 2020-03-02 | 2022-12-09 | 朱晓丽 | 一种骨科动力系统的运动状态监测方法及系统 |
CN112230076A (zh) * | 2020-03-02 | 2021-01-15 | 朱晓丽 | 一种骨科动力系统的运动状态监测方法及系统 |
WO2021128890A1 (zh) * | 2020-04-16 | 2021-07-01 | 上海睿刀医疗科技有限公司 | 一种预测电脉冲消融区域的系统 |
WO2021208306A1 (zh) * | 2020-04-16 | 2021-10-21 | 上海睿刀医疗科技有限公司 | 一种预测电脉冲消融区域的系统 |
CN113116511A (zh) * | 2021-04-16 | 2021-07-16 | 杭州维纳安可医疗科技有限责任公司 | 电信号输出方法、装置、设备、系统及存储介质 |
CN113808119B (zh) * | 2021-09-24 | 2024-02-20 | 杭州永川科技有限公司 | 一种自动获取检测目标轮廓的磁感应成像方法 |
CN113808119A (zh) * | 2021-09-24 | 2021-12-17 | 杭州永川科技有限公司 | 一种自动获取检测目标轮廓的磁感应成像方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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