CN109963505A - 通过分时rf感应施用器进行靶向深度热疗的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本公开尤其提供了用于有效地差异化加热靶器官的靶向热疗的系统和方法。在某些实施例中，该系统和/或方法利用一对或多对感应施用器，该一对或多对感应施用器耦合到一个或多个RF发生器并且被配置为基于一组可配置参数将射频辐射沉积在感兴趣区域上。

Description

通过分时RF感应施用器进行靶向深度热疗的系统和方法

相关申请的交叉引用

本专利申请要求于2016年7月18日提交的美国临时申请No.62/363,795的权益，该临时申请通过引用整体并入本文。

技术领域

本发明涉及由于多个射频(RF)感应线圈的分时而具有增加的选择性和特异性的动态感应靶向深度热疗。

背景技术

针对诸如癌症治疗、肿瘤消融和其它疾病治疗等应用的靶向深度热疗依赖于将患者暴露于各种频率(诸如13.56MHZ)的射频(RF)辐射，这允许单独或与一种或多种抗癌疗法或疗法组合(诸如放射、和/或化学疗法和/或免疫疗法)进行组合地加热靶细胞(例如，恶性/癌细胞)及随后对其进行选择性破坏。通常，这种技术需要使用将RF辐射传递到期望的感兴趣区域的施用器。例如，这种施用器包括包围必要的硬件部件的机械壳体，并且机械壳体通常应用于患者以便通过电容耦合(例如，由电场引起的电流的位移)、电阻加热和辐射阵列的原理引起期望区域的加热。此外，为了确保对周围健康组织没有长期损害，这些技术需要持续的热监测以及附加的硬件(例如，充水推注、风扇等)，以减轻与过度加热相关的任何问题，诸如，例如，对含有恶性肿瘤的区域外的组织进行危险的加热。

靶向深度RF辐射感应热疗可以通过选择性加热并从而破坏癌细胞，同时最大限度地减少对周围健康组织的任何可能影响，为各种癌症相关的疗法提供治疗手段，或者它可以与现有的抗癌治疗(例如，放射、化学疗法、免疫疗法等)相结合以增加其功效。但是，先前的RF辐射感应的高温技术对于癌细胞和实体瘤的深度靶向可能是低效的，或者在没有侵入性温度监测或广泛尝试和冷却患者的情况下提供不足的安全裕度。例如，依靠电容耦合的技术需要附加的硬件来最小化周围组织的加热以及通过传感器(例如，侵入性温度计)进行恒温监测和/或在治疗过程中耗时且未集成的诊断设备(例如，磁共振成像)，并且因此可能危及治疗的功效。

发明内容

在一些实施例中，提供了通过分时RF感应施用器进行靶向深度热疗的系统和方法。具体而言，用于靶向深度热疗的技术允许通过选择性地加热感兴趣区域而不损害周围健康组织来破坏恶性组织(例如，癌细胞)，选择性地加热感兴趣区域而不损害周围健康组织通过例如使用一对或多对感应线圈，该一对或多对感应线圈以允许在该一对或多对线圈之间切换以提供分时过程的方式受到控制。这样的系统和方法允许在期望的治疗区域中最佳地沉积能量，同时避免非恶性组织的加热，并且使用实时热监测和通过自动提供反馈和调整感应施用器对的可配置元件控制辐射参数为癌细胞和肿瘤提供靶向和高效治疗。因此，这样的系统和方法提供了对恶性组织破坏的独立治疗以及通过多种途径与化疗、放疗和其它抗癌治疗相结合的辅助疗法，多种途径例如通过加热增加血流、减少缺氧(例如，增加感兴趣区域中的氧水平)、产生阳性免疫应答、抑制DNA修复和其它细胞机制。

在一些实施例中，这种感应施用器对利用混合驱动器，其允许使用局部辐射电场(例如，E-场)以及使用感应耦合的电场和由共振磁场回路(例如，线圈)产生的磁场(例如，H-场)。在一些实施例中，以分时方式控制这样的感应线圈对，由此进行选择以接通和/或关闭感应施用器，以便在感兴趣区域(例如，恶性组织)中提供靶向加热和/或最小化感兴趣区域外(例如，健康组织)的表面加热。此外，在一些实施例中，这种施用器包括不同尺寸和/或材料的共振磁场环，以允许不同的靶向辐射深度。

在一些实施例中，用于靶向深度RF感应的热疗技术通过将相对的磁场环对(例如，线圈)放置在感兴趣的区域周围来利用亥姆霍兹(Helmholtz)类型(在不同的平面和配置中)线圈以产生感应耦合的磁场从而允许深层电场穿透。在一些实施例中，该一对或多对感应施用器不是永久连接的，并且可以与任何可用的线圈独立地操作，以便将能量引导到不在自然线圈对内中心的某个位置。在一些实施例中，该一对或多对感应施用器可以被选择以稍微在轴外。例如，可以通过改变不同对的感应施用器和/或它们各自的尺寸、提供时间切换(例如，分时)、提供功率(振幅)调制和机械位移来实现这种轴外靶向(offaxistargeting)。另外，在一些实施例中，允许一对或多对感应施用器重叠例如90°或任何其它合适的值，以便增加感应回路的直径并因此增加加热的深度。

在一些实施例中，一对或多对感应施用器包括一个或多个反射屏蔽件，以便通过修改电场和磁场沉积图案来确保感应电场(例如，E-场)的均匀性，而与辐射位置深度无关。具体而言，这种反射屏蔽件可以被包括在感应施用器的柔性铰接连杆中，以确保与患者保持一致的接触、增加患者的舒适度和更少地调节辐射参数(例如，功率、频率等)。

在一些实施例中，用于靶向深度RF感应热疗的系统由单个RF发生器和功率分配器驱动，该单个RF发生器和功率分配器可以是0°或180°相位分离。在一些实施例中，使用两个RF发生器，其可以是0°或180°相位分离。在一些实施例中，可以使用一个或两个RF发生器，并且将通过使用与感应线圈的选择类似地进行控制的电子开关来选择它们的相位角。例如，在这种情况下，通过使用电子开关选择一对感应施用器并随后使用改变靶中的SAR图案的同相或异相发生器提供RF辐射来实现靶向热疗。

另外，在一些实施例中，用于靶向深度RF感应热疗的系统通过例如在所支持的MRI系统的共振频率下提供集成的感应MRI线圈对实时磁共振(MR)测温进行自动化。具体而言，这样的系统包括提供实时或接近实时的测温反馈的MR集成线圈，以确保癌组织的高效加热并最小化对患者的任何可能的副作用和/或不适。在一些实施例中，感应施用器和MR线圈可以位于单独的机械壳体中和/或在可以被重叠以便产生独特地迎合不同患者的不同尺寸的相同机械壳体中。此外，这种集成系统可以包括MR兼容的固态开关，以提供沿着感应施用器的切换，以便最小化电缆匹配问题(例如，功率耗散)和/或包括位于磁体室中的固态开关，以便通过操作面板(例如，穿透面板)最小化硬件装备(例如，电缆)的使用。

在一些实施例中，集成MR感应施用器包括MR线圈和热疗感应施用器(例如，线圈)，其通过几何和/或调节的阻塞电路系统来被彼此透明地制造以避免干扰和电流泄漏。在一些实施例中，这种集成系统可以使在RF感应的热疗治疗期间未使用的一个或多个感应施用器停用。另外，在一些实施例中，可以通过使用和/或添加嵌入式热探测器来实现实时测温监测。

在一些实施例中，用于MR集成的靶向深度RF感应热疗的系统包括用于使用实时MR反馈自动学习和调整热沉积图案的软件。例如，这种软件可以包括机器学习技术(例如，SVM、神经网络等)和/或任何其它合适的学习算法。具体而言，可以使用集成系统实时监测患者的个体化热图，并且可以针对治疗的其余部分创建感应施用器对及其相应功率的临时调整计划。在一些实施例中，可以使用群体估计和/或现有模型来获得初始热图，并且随后使用集成系统的实时监测能力来调整初始热图。在一些实施例中，可以使用一个或多个收发器和/或服务器将这样的个性化图发送给制造商，以便提供用于治疗改进的数据。

根据一些实施例，该一对或多对感应施用器还包括在患者周边等距间隔开的至少六个半平面感应环，并且至少六个半平面感应环被配置为在时间上切换以提供靶向加热或最小化感兴趣区域外的表面加热。

根据一些实施例，该系统有效地将患者器官中的至少一个器官加热至比患者的另一个器官的温度高至少0.5℃的温度。在一些实施例中，该系统有效地将两个或更多个患者器官之间至少0.5℃的温差维持至少40分钟。

根据一些实施例，至少一对感应施用器有效地相对于患者的一个器官差异化加热患者的另一个器官。在一些实施例中，至少一对感应施用器有效地相对于患者的一个内部器官差异化加热患者的至少另一个内部器官。在一些实施例中，该系统有效地相对于至少一个其它内部器官差异化加热患者的肾脏。在一些实施例中，该系统有效地相对于至少一个其它内部器官差异化加热患者的胰腺。

根据一些实施例，该系统有效地将患者肾脏的温度差异化地维持在比至少一个其它内部器官的温度高至少0.5℃。

根据一些实施例，该系统有效地将患者胰腺的温度差异化地维持在比至少一个其它内部器官的温度高至少0.5℃。

根据一些实施例，使用一个或多个RF发生器，并且通过使用电子开关来选择它们的相位角。

定义

MR＝磁共振

MRI＝磁共振成像

E-场＝电场

H-场＝磁场

SNR＝信噪比

RF＝射频

SAR＝具体吸收率

附图说明

图1A示出了根据本发明的一些实施例的装置的横截面侧视图的磁场(H-场)曲线图(例如，图4A、图6F)。感应线圈(未全部绘出)是22-24cm的环，其中位于底部3个并且顶部的每个部分中1个。该图从黄色(最高强度)到粉红色(中等强度)到蓝色(最低强度)，展示了线圈发射的H-场。所描绘的内部结构是模制的均质结构，其具有代表85％人体肌肉和15％脂肪的电性质。

图1B示出了8个线圈施用器的时间平均模拟的SAR图，其中线圈对在相等的时间分配中共享，并且所得到的热点是集中的。

图1C示出了8个线圈施用器系统的时间平均模拟的SAR图，其中线圈对通过非对称时间分配共享，并且线圈对本身被选择为轴外对，从而导致离心热点。

图1D示出了图1A的装置的横截面前视图的磁场(H-场)曲线图。感应线圈(未绘出)是22-24cm的环，其中位于底部3个并且顶部的每个部分中1个。该图从黄色(最高强度)到粉红色(中等强度)到蓝色(最低强度)，展示了线圈发射的H场。所描绘的内部结构是模制的均质结构，其具有代表85％人体肌肉和15％脂肪的电性质。

图1E示出了根据本发明的一个可能的实施例的叠加有时间平均热图的假设再现的人体躯干的MRI图像。

图2是靶向深度RF辐射感应热疗的共振感应施用器对和所得到的E-场图的示例。

图3是其中所有施用器同时有效，其中所有电子开关都短接的系统的示例。所得到的热图产生广泛的一般RF辐射感应热疗。

图4A是用于靶向深度RF辐射感应热疗的分时感应施用器对的图示。

图4B是用于靶向深度RF辐射感应热疗的单个感应施用器的示例。

图4C示出了集成到靶向深度RF辐射感应热疗的施用器系统中的感应施用器对的一个示例的透视图。

图5是用于靶向深度RF辐射感应热疗和温测监测的集成感应施用器和MR线圈的机械图。

图6A和图6B是使用靶向深度RF辐射感应热疗的分时感应施用器和用于实时温测的MRI线圈的集成施用器系统的机械图。

图6C示出了使用靶向深度RF辐射感应热疗的分时感应施用器和用于实时测温的MRI线圈的集成施用器系统的一个示例的透视图。

图6D示出了使用靶向深度RF辐射感应热疗的分时感应施用器和用于实时测温的MRI线圈的集成施用器系统的一个示例的各种视图(顶视图、底视图、左侧视图、右侧视图、前视图和透视图)。

图6E示出了使用靶向深度RF辐射感应热疗的分时感应施用器和用于实时温测的MRI线圈的集成施用器系统的各种尺寸示例的前视图。

图6F示出了根据本发明的一个实施例的感应施用器(右)和可以集成到施用器系统中的固态开关板(左)。所示的线圈(右)是22-24厘米的环，其中在底部中3个并且顶部的每个部分中有一个(并未示出所有线圈)。该设备用于获得动物数据，在下文图8A和8B中示出。

图6G示出了根据本发明的一些实施例的可以集成到施用器系统中的MRI安全固态开关板。

图7是使用用于靶向深度RF辐射感应热疗的分时感应施用器的集成系统的示例。

图8A示出了根据本发明的一个实施例的由三个不同的感应施用器线圈对(每对相对180°)之间的功率切换产生的组织的差异化加热。

图8B示出了根据本发明的一个实施例的由感应施用器的高功率倾斜升温和低功率保持时间产生的组织的差异化加热。

具体实施方式

所公开的主题涉及通过分时RF感应施用器进行靶向深度热疗的系统和方法。具体而言，RF感应施用器能够向选择性组织提供靶向辐射，同时最小化对周围健康组织的热暴露，并且还允许实时集成温测监测。

靶向和选择性辐射可以使用感应施用器来完成，感应施用器利用混合驱动并且依赖于产生感应电流(例如，涡流)的直接耦合E-场和耦合磁场的生成。例如，这种混合驱动允许使用局部E-场和耦合E-场，其具有由成对的共振磁场环(例如，线圈)生成的H-场。具体而言，可以将共振磁场回路设计为亥姆霍兹对的导数，从而确保它们之间的区域中的磁场的均匀性。此外，这种感应施用器对通过被独立控制和在不使用时停用来允许轴上靶向和轴外靶向。此外，这种感应施用器可以与实时MR测温集成，以提供针对每个患者和/或靶向区域定制的可调节和可学习的热图案，以便为热疗治疗提供高效的深度靶向。可以使用不同朝向的线圈的混合(诸如一个包含相对垂直于患者的垂直轴线放置的多个扁平线圈和在垂直轴线周边的线圈的施用器)，这允许系统具有靶向疗法的附加方法。

因此，根据一个方面，本公开提供了使用分时RF感应施用器的靶向深度热疗技术，该分时RF感应施用器可以被独立控制，以便加热期望的感兴趣区域，同时最小化对周围区域的热暴露并且还集成有实时测温监测。

这种高效的技术依赖于包括一对或多对RF感应施用器的硬件和软件部件，该一对或多对RF感应施用器可以被控制以通过例如与诸如磁共振成像(MRI)设备的诊断设备的集成来使用实时测温监测以提供个性化治疗计划。具体而言，这些RF感应施用器由一个或多个RF发生器驱动，并且由相对的共振磁场回路(例如，线圈)形成，所述共振磁场回路可以独立地操作，使得它们提供轴上和轴外的靶向辐射两者。另外，这样的感应施用器可以具有不同的尺寸并且可以重叠以产生针对热疗的更高效的辐射。此外，感应施用器可以与MR线圈集成并与MRI结合使用，以便提供实时测温监测，从而创建反馈系统，由此可以以热图的形式提供测量温度以便调整感应施用器的一个或多个参数(例如，时间切换、功率等)以确保例如恶性组织(例如，癌组织)的高效和深度靶向(参见图1B)。此外，这样的反馈系统可以用在预先计划的热图(例如，从群体估计/模型导出的热图)上，以便最佳地调整感应施用器的一个或多个参数并提供个性化的治疗。

在以下描述中，参考形成描述的一部分的附图，并且其中通过图示的方式示出了可以实践本发明原理的具体实施例。应该理解的是，可以利用其它实施例，并且在不脱离所公开的主题的范围的情况下，可以进行结构改变。

现在参考附图，其中相同的数字表示相同或相似的元件，图1A示出了一对共振的感应施用器(未示出，位于顶部和底部)和所得到的用于靶向深度RF辐射感应热疗的H-场。该H-场图清楚地图示了由于共振线圈导致的涡流引起的深度加热的可能性。感应施用器可以是任何尺寸和/或形式(例如，表面线圈、圆周体线圈等)。通过利用8个不同的线圈和不同的分时配置，所得到的SAR可以包含集中式(图1B)或非集中式(图1C)的热点。不同的线圈配置和分时分配可以被扩展以将热点移动到其它位置而不是图1C中绘出的位置。图1E中示出了在人体的MRI上覆盖具有相等分配的多个线圈对的时间平均热图的假设再现。

图2图示了用于两对激活的感应施用器102的E-场图200。具体而言，图200清楚地示出了由于相对的感应施用器的激活而生成的E场在施用器周围的强度更大并且因此证明了单对系统的弱点，但也允许通过分时多个线圈对进行靶向深度热疗治疗。通过利用类似于所示施用器的多个施用器，时间平均的能量沉积可以在中心(具有相等的时间分配)或非中心(具有不相等的时间分配)发生。

图3图示了四对激活的感应施用器102的E场图300。具体而言，图300清楚地示出了由于所有感应线圈的激活而生成的E-场导致线圈之间的宽区域中的显著加热并且因此允许广泛的热疗治疗。在一些实施例中，取决于患者的需要(例如，治疗区域、患者热图等)，可以使用以特定分时方式激活多于一对的感应施用器102。

图4A示出了用于靶向深度RF辐射感应热疗的分时RF感应施用器。具体而言，感应施用器由重叠的线圈102形成。在一些实施例中，重叠可以是90°和/或任何其它合适的范围。这种重叠允许更大的直径并因此允许在对的激活期间更深的加热。

图4B示出了用于靶向深度RF辐射感应热疗的单个感应线圈。感应线圈102可以使用任何合适的导电材料形成，并且可以具有任何合适的形状。在一些实施例中，感应线圈102可以是表面线圈和/或圆周体线圈。

图4C示出了根据本发明的一个实施例的用于在装置中周向布置的靶向深度RF辐射感应热疗的若干感应施用器。该图还示出了位于壳体底部的MRI安全的电子固态开关。

图5示出了集成感应施用器102与用诸如MRI的诊断设备进行实时测温监测一起使用时的横截面图。具体而言，机械壳体502包围一个或多个硬件部件，该一个或多个硬件部件能够递送用于靶向加热感兴趣的患者区域的RF辐射。在一些实施例中，机械壳体502可以由任何合适材料的铰接连杆构成，使得它可以包括重叠的MRI接收线圈元件、施用器、推注袋、驱动电路系统、连接电缆和任何其它硬件部件。例如，感应施用器102通过反射RF屏蔽件506与RF接收线圈504分开，以便在热疗治疗和温度监测期间阻止H-场的任何干扰和功率的耗散。在一些实施例中，这种壳体502表示用于MRI和热疗的集成壳体。此外，机械壳体502可以包括冷却袋(例如，推注)508，冷却袋确保减轻可能在与施用器接触时对患者造成伤害的局部E-场。

图6A示出了包括四对感应线圈102的集成机械壳体502的正视图。这些对以相对的方式放置，以便以亥姆霍兹模式共振并引起深度靶向热疗。

图6B示出了包括四对感应线圈102和用于实时温测监测的MRI的RF接收线圈的集成机械壳体502的侧视图。

图6C和6D示出了根据一个实施例的集成机械壳体的透视图、侧视图、前视图、俯视图和仰视图，包括四对感应施用器和用于实时温测监测的MRI(未示出)的RF接收线圈。图6E示出了各种尺寸的集成机械壳体的正视图。

图6F示出了根据本发明的一个实施例的感应施用器(右)和可以集成到施用器系统中的固态开关板(左)。所示的线圈(右)是22-24厘米的环，其中在底部3个并且顶部的每个部分中1个(并未示出所有线圈)。该设备用于获得动物数据，在下文图8A和8B中示出。

图7示出了使用靶向深度RF辐射感应热疗的分时感应施用器的测温集成系统700。集成系统700包括装备室702、控制室704和治疗室706。

装备室702包括AC电源708，其为一个或多个RF信号发生器710供电，RF信号发生器710生成频率为13.56MHZ的RF信号。功率计712测量由一个或多个RF信号发生器710生成的信号的功率，并且随后将信号提供给有源匹配网络714，有源匹配网络714提供阻抗匹配以便确保信号反射被最小化同时功率传输被最大化。取决于向位于治疗室706中的集成热疗系统提供RF信号的RF发生器的数量，使用中心抽头变压器和/或功率分配器716。此外，交流到直流(AC/DC)转换器718用于为光学和电学转换器720供电。此外，有源匹配网络714与控制元件(例如，RF输出、交换等)和笔记本PC 722交换数据，并随后将数据提供给控制室704。

控制室704包括输入设备(例如，鼠标、键盘、监视器等)724，由此热疗系统的操作者可以向系统提供必要的控制输入并通过用户界面查看测量的数据。控制室704还包括患者呼叫指示器726和终止系统700的操作的操作停止开关728。

治疗室706包括温度探测器730，其可以向装备室提供温度测量以便控制RF信号发生器710的参数。此外，治疗室706包括容纳在集成壳体736中由MRI机器使用的RF感应施用器102、冷却部件732和RF线圈734。使用穿透面板738在装备室702、控制室704和治疗室706之间交换数据和信号。

应该注意的是，图7中的系统仅意味着说明操作环境的示例性实施例，并且不应被解释为以任何方式进行限制。图7中的特定配置在不脱离本文的原理的情况下可以以多种方式改变。例如，RF感应施用器102和RF线圈504可以被分开容纳。

提供以下示例以进一步图示本发明的方法。这些示例仅仅是说明性的，并不旨在以任何方式限制本发明的范围。

示例1

如图8A所示，获得了显示使用本文公开的装置的一个实施例(例如图4A、图6F、图6G)在猪动物模型中的靶向热疗的数据。利用手术植入的光纤温度探测器以600W的功率将功率输送到90磅的猪样本。三个感应施用器线圈对(标记为2B、1C和3A)围绕装置的圆周(并且在猪受试者周围)分开约60°，每对彼此成180°。2B是顶部中心和底部中心，1C是左上角(当从底部看时)和右下角。(参见图6F，其描绘了线圈底部中心(线圈B)、右下部(线圈C)和左下部(线圈A)；顶部线圈1、2和3未示出)。在三个不同的线圈对之间以60秒的间隔切换功率。光纤温度探测器位于左侧线圈(SubQ1A)和右侧线圈(SubQ3C)之间的皮下脂肪(SubQ)，以及位于肝脏、胰腺、肾脏中、位于邻近左肝叶/腹膜壁、位于邻近右肝叶/腹膜壁和直肠。

如图8A的图中所示，不同的线圈对导致加热受试者的不同区域超过9分钟倾斜升温。例如，受试者的肾脏响应线圈配置2B和3A，但不响应1C。当线圈对2B和3A通电时在一分钟间隔内肾温度探测器的温度升高，但是当线圈对1C通电时温度上升最小，这一点很明显。作为对照，诸如肝脏和胰腺的其它器官在线圈对的特定循环期间具有明显较小的温度升高，并且它们对其它对响应(胰腺最容易用对3A增加)。因此，在该特定实施例中，在不受理论限制的情况下，肾脏相对于线圈对的时间平均热点的位置和/或肾脏的电特性(例如，高介电常数、良好的导电性)使得肾脏能够加热到最热，接着是胰腺和肝脏。

示例2

如图8B中可见，还获得了显示使用本文公开的装置的一个实施例(例如，图4A、图6F、图6G)在猪动物模型中靶向热疗超过倾斜升温随后维持升高的温度达总共70分钟的数据。在该示例中，在倾斜升温期间初始地以600W输送功率，直到胰腺温度探测器(绿线)达到39.5℃(大约7分钟)。功率在线圈对之间(如上所述)以30秒的间隔(参见指示切换的大约每30秒的短暂功率下降)循环。监测所有温度探测器并且一旦胰腺探测器的温度达到39.5℃-43℃范围内的靶向温度就降低功率，同时避免在其它位置中温度升高(即超过44℃)。在这个示例中，当胰腺探测器的温度达到41℃(大约21分钟)并且施加300W的“维持”功率约1小时时，手动降低功率，从而使得胰腺探测器的稳定温度读数为约41.5℃。为了保持胰腺温度恒定，可以进一步降低或增加功率。在这个示例中，每15分钟暂停读数和功率以观察猪受试者的生命体征。温度探测器被放置在125磅猪样本中的胰腺中，左侧和右侧皮下脂肪～1厘米深(SubQ)、肾脏、肝脏、直肠，并直接在皮肤的表面上加少量凝胶用于热量传递。

如图8B的图中所示，靶向热疗使得将特定于器官的温差维持持续的一段时间。胰腺被保持在最高温度，然后是肾脏、肝和直肠。

可以以各种方式组合本公开中描述的实施例。针对一个实施例描述的任何方面或特征可以结合到本公开中提到的任何其它实施例中。此外，本文描述的任何实施例可以是基于硬件的、基于软件的和/或包括硬件和软件元件的混合。因此，虽然已经示出、描述和指出了本发明原理的各种新颖特征应用于其特定实施例，但应该理解的是，在不脱离本发明的精神的情况下，可以由本领域技术人员做出所描述和图示的系统和方法的形式和细节的各种省略和替换和变化。除此之外，在许多适当的情况下，任何所述方法的步骤可以以不同的顺序执行。基于以上公开并且从中理解本发明原理的教导，本领域技术人员将认识到作为本文描述的系统的一部分的特定硬件和设备，以及其中提供和并入的一般功能，可以在本发明原理的不同实施例中变化。因此，特定系统部件是用于说明性目的，以便于完全和完整地理解和了解在其系统和方法实施例中实现的本原理的特定实施例的各个方面和功能。本领域技术人员将认识到的是，可以在与所描述的实施例不同的实施例中实践本发明原理，所描述的实施例是出于说明而非限制的目的给出的。

附上了附录，其提供了关于在本公开中描述的本发明原理的附加附图。具体而言，附图2是装备室、控制室和治疗室的俯视图，并且附图3A-3C是包括集成线圈的柔性铰接连杆的示例。该附录通过引用整体明确地并入本文。如果本申请的教导与所并入的文献的教导之间存在冲突，则本申请的教导为主。

Claims (33)

1.一种用于靶向热疗的系统，所述系统包括：

一个或多个射频(RF)发生器；一对或多对感应施用器，所述一对或多对感应施用器耦合到所述一个或多个RF发生器并且被配置为基于一组可配置参数将射频辐射沉积在感兴趣区域上；温度测量设备，温度测量设备耦合到所述一对或多对感应施用器；以及硬件处理器，硬件处理器被配置为从温度测量设备接收温度测量结果，并且基于接收到的温度测量结果改变所述一对或多对感应施用器的所述一组可配置参数。

2.如权利要求1所述的系统，其中所述一对或多对感应施用器通过采用局部直接E-场和耦合到H-场的E-场来利用混合驱动。

3.如权利要求1所述的系统，其中所述一对或多对感应施用器以亥姆霍兹模式操作并且在相对侧定向，从而引起H-场耦合和深层E-场穿透。

4.如权利要求1所述的系统，其中所述一对或多对感应施用器还包括一个或多个半平面感应环，所述一个或多个半平面感应环被配置为在时间上被切换以提供靶向加热。

5.如权利要求1所述的系统，其中所述一对或多对感应施用器还包括一个或多个半平面感应环，所述一个或多个半平面感应环被配置为在时间上被切换以最小化感兴趣区域外的表面加热。

6.如权利要求1所述的系统，其中所述一对或多对感应施用器还包括一个或多个半平面感应环，所述一个或多个半平面感应环被配置为在时间上被切换以增强靶向加热。

7.如权利要求1所述的系统，其中所述一对或多对感应施用器还包括一个或多个半平面感应环，并且所述一对或多对感应施用器被配置为重叠以便增加所述一个或多个半平面感应环的直径。

8.如权利要求1所述的系统，其中所述一对或多对感应施用器还包括一个或多个不同尺寸的半平面感应环。

9.如权利要求1所述的系统，其中所述一对或多对感应施用器使用两个经由电路系统彼此180°异相操作的RF发生器来操作，并且所述一对或多对感应施用器能够通过电子开关选择。

10.如权利要求1所述的系统，其中所述一个或多个感应施用器的所述一组可配置参数包括幅度调制、电子切换和时间，以便修改靶向治疗区域。

11.如权利要求1所述的系统，还包括机械壳体，所述机械壳体包围所述一对或多对感应施用器和包括在所述温度测量设备中的集成MR线圈。

12.如权利要求1所述的系统，其中所述温度测量设备是磁共振成像(MRI)设备。

13.如权利要求12所述的系统，还包括在所述一个或多个感应施用器的点处切换以便最小化电缆匹配问题的磁共振(MR)兼容的固态开关。

14.如权利要求12所述的系统，还包括在磁体室内切换以便最小化穿过穿透板所需的电缆的数量的磁共振(MR)兼容的固态开关。

15.如权利要求12所述的系统，其中所述磁共振成像设备的一组MR线圈和所述一对或多对感应施用器通过几何和调谐阻塞电路系统彼此透明。

16.如权利要求15所述的系统，其中几何和调谐阻塞电路系统包括反射浮动屏蔽件。

17.如权利要求1所述的系统，其中基于所述一对或多对感应施用器的使用来终止所述一个或多个感应施用器的操作。

18.如权利要求1所述的系统，其中所述硬件处理器被配置为使用实时MR反馈自动提取和更新预先计划的热沉积图案。

19.如权利要求18所述的系统，其中使用群体估计获得所述预先计划的热沉积图案。

20.如权利要求18所述的系统，其中所述硬件处理器被配置为利用MR反馈生成用于所述一对或多对感应施用器的时间上调整的计划和用于剩余治疗的功率。

21.如权利要求1所述的系统，其中所述一对或多对感应施用器被定向在具有中等耦合的非相对位置，以便将能量引导到轴外。

22.如权利要求1所述的系统，还包括一个或多个柔性铰接连杆，所述柔性铰接连杆包围所述一对或多对感应施用器，以确保与患者的一致接触以便限制所需的调谐范围以及确保患者舒适度。

23.如权利要求22所述的系统，其中所述一个或多个柔性铰接连杆重叠，从而产生可以用单个线圈适应的各种各样的患者尺寸。

24.如权利要求1所述的系统，其中所述一对或多对感应施用器还包括至少六个半平面感应环，所述半平面感应环围绕患者周向等距间隔开并且被配置为在时间上切换以提供靶向加热或最小化感兴趣区域外的表面加热。

25.如权利要求1所述的系统，其中所述系统有效地将患者器官中的至少一个器官加热到比患者器官中的另一个器官的温度高至少0.5℃的温度。

26.如权利要求1所述的系统，其中所述系统有效地将两个或更多个患者器官之间至少0.5℃的温差维持至少40分钟。

27.如权利要求24所述的系统，其中至少一对感应施用器有效地将患者的至少一个器官相对于另一个器官差异化加热。

28.如权利要求24所述的系统，其中至少一对感应施用器有效地将患者的至少一个内部器官相对于另一个内部器官差异化加热。

29.如权利要求24所述的系统，其中所述系统有效地相对于至少一个其它内部器官差异化加热患者的肾脏。

30.如权利要求24所述的系统，其中所述系统有效地相对于至少一个其它内部器官差异化加热患者的胰腺。

31.如权利要求24所述的系统，其中所述系统有效地将患者肾脏的温度差异化地维持在比至少一个其它内部器官的温度高至少0.5℃。

32.如权利要求24所述的系统，其中所述系统有效地将患者胰腺的温度差异化地维持在比至少一个其它内部器官的温度高至少0.5℃。

33.如权利要求1所述的系统，其中使用所述一个或多个RF发生器，并且通过使用电子开关来选择它们的相位角。