CN114845767A - 用于管理由交变场感应的温度的方法、系统和装置 - Google Patents

用于管理由交变场感应的温度的方法、系统和装置 Download PDF

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Abstract

描述了用于通过根据定义的参数选择性地激活/停用一对换能器阵列的电极来管理感应我的交变电场的温度的方法、系统和装置。

Description

用于管理由交变场感应的温度的方法、系统和装置
相关专利申请的交叉引用
本申请要求2019年12月31日提交的美国临时申请第62/955,747号和2020年12月10日提交的美国申请第17/118,056号的优先权，所述美国申请两者都通过引用被整体地并入本文中。
背景技术
肿瘤治疗场或TTFields是中频范围（100-300 kHz）内的低强度（例如1-3 V/cm）交变电场。该非侵入性治疗以实体瘤为目标，并且在美国专利第7,565,205号中描述，该美国专利通过引用被整体地并入本文中。TTFields通过在有丝分裂期间与关键分子的物理相互作用来扰乱（disrupt）细胞分裂。TTFields疗法是一种被批准用于复发性胶质母细胞瘤的单一治疗，并且是被批准用于新诊断患者的化疗联合疗法。这些电场由直接放置在患者的头皮上的换能器阵列（例如电极的阵列）非侵入性地感应。TTFields似乎也有利于治疗身体的其他部分中的肿瘤。当施加到目标区域时，组织类型和几何形状中的差异可能降低交变电场的功效。此外，由换能器阵列施加的交变电场可能产生热量。由换能器阵列的电极产生的热量可能导致患者在组织-换能器界面处（诸如在皮肤的表面上）不适。
发明内容
描述了方法，所述方法包括：使得经由第一换能器阵列在第一方向上循环施加第一电场，并且经由第二换能器阵列在与第一方向相反的第二方向上循环施加第二电场，其中第一换能器阵列包括第一多个电极，并且第二换能器阵列包括第二多个电极；以及在循环施加期间，基于与第一多个电极中的一个或多个电极或第二多个电极中的一个或多个电极相关联的温度满足阈值，停用第一多个电极中的一个或多个电极或第二多个电极中的一个或多个电极，以及基于与第一多个电极中的停用的一个或多个电极或第二多个电极中的停用的一个或多个电极相关联的温度不再满足阈值，激活第一多个电极中的停用的一个或多个电极或第二多个电极中的停用的一个或多个电极。
还描述了方法，所述方法包括：使得经由第一换能器阵列在第一方向上循环施加第一电场，并且经由第二换能器阵列在与第一方向相反的第二方向上向感兴趣的区域循环施加第二电场，其中第一换能器阵列包括第一多个电极，并且第二换能器阵列包括第二多个电极；以及在循环施加期间，选择性地停用第一多个电极中的一个或多个电极或第二多个电极中的一个或多个电极，以调节第一电场或第二电场以其施加到感兴趣的区域的角度。
附加的优点将部分地在跟随的描述中阐述或者可以通过实践来了解。所述优点将通过所附权利要求中特别指出的要素和组合来实现和获得。要理解，前述一般描述和下面的详细描述两者都只是示例性和解释性的，而不是限制性的。
附图说明
为了易于标识任何特定元素或动作的讨论，参考数字中的一个或多个最高有效数字是指其中该元素第一次被引入的图号。
图1示出了用于电疗治疗的示例装置。
图2示出了示例换能器阵列。
图3A和图3B图示了用于电疗治疗的装置的示例应用。
图4A示出了放置在患者的头部上的换能器阵列。
图4B示出了放置在患者的腹部上的换能器阵列。
图5A是放置在患者的躯干上的换能器阵列。
图5B示出了放置在患者的骨盆上的换能器阵列。
图6是描述电场发生器和患者支持系统的框图。
图7图示了来自有限元方法模拟模型的冠状视图中所示的电场幅度和分布（以V/cm为单位）。
图8A示出了三维阵列布局图800。
图8B示出了换能器阵列在患者的头皮上的放置。
图9A示出了包含最顶端图像的轴向T1序列切片，包括用于测量头部大小的轨道（orbits）。
图9B示出了用于测量头部大小的耳道的水平处的冠状T1序列切片选择图像。
图9C示出了增强后T1轴向图像，其示出了用于测量肿瘤位置的最大增强肿瘤直径。
图9D示出了增强后T1冠状图像，其示出了用于测量肿瘤位置的最大增强肿瘤直径。
图10是描述示例操作环境的框图。
图11示出了示例方法。
图12示出了示例方法。
具体实施方式
在公开和描述本方法和系统之前，要理解该方法和系统不限于特定方法、特定组件或特定实现。还要理解，本文中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，并不旨在进行限制。
如说明书和所附权利要求书中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数个指示物，除非上下文另外明确规定。范围在本文中可以被表示为从“约”一个特定值，和/或到“约”另一个特定值。当表示这样的范围时，另一个实施例包括从一个特定值和/或到另一个特定值。类似地，当通过使用先行词“约”将值表示为近似值时，将理解该特定值形成另一个实施例。将进一步理解，范围中的每个的端点与另一个端点有关和独立于另一个端点两者都是重要的。
“可选”或“可选地”意指随后描述的事件或情况可能发生或可能不发生，并且该描述包括其中所述事件或情况发生的情况和其中所述事件或情况不发生的情况。
贯穿本说明书的描述和权利要求，词语“包括”及词语的变体，诸如“包括了”和“包含”，表示“包括但不限于”，并不旨在排除例如其他组件、整数或步骤。“示例性”意指“……的示例”，并不旨在传达优选或理想实施例的指示。“诸如”不是在限制性的意义上使用，而是用于解释的目的。
公开了可以用于执行公开的方法和系统的组件。本文中公开了这些和其他组件，并且要理解，当这些组件的组合、子集、相互作用、组等被公开时，虽然可能没有明确公开这些组件的每个不同的单独和集体的组合和排列的具体参考，但是对于所有的方法和系统，每个都在本文中被具体考虑和描述。这适用于本申请的所有方面，包括但不限于所公开方法中的步骤。因此，如果有多种可以执行的附加步骤，要理解，这些附加步骤中的每个都可以用所公开方法的任何特定实施例或实施例的组合来执行。
通过参考以下对优选实施例的详细描述及其中包括的示例，以及附图及其先前和之后的描述，可以更容易理解本方法和系统。
如本领域技术人员将理解的，方法和系统可以采取完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。此外，该方法和系统可以采取计算机可读存储介质上的计算机程序产品的形式，该计算机可读存储介质具有在存储介质中实现的计算机可读程序指令（例如，计算机软件）。更特别地，本方法和系统可以采取web实现的计算机软件的形式。可以利用任何合适的计算机可读存储介质，包括硬盘、CD-ROM、光存储设备或磁存储设备。
下面参考方法、系统、装置和计算机程序产品的框图和流程图图示来描述方法和系统的实施例。将理解，框图和流程图图示中的每个框，以及框图和流程图图示中的框的组合分别可以通过计算机程序指令来实现。这些计算机程序指令可以被加载到通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置上以产生机器，使得在计算机或其他可编程数据处理装置上执行的指令创建用于实现一个或多个流程图框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可以被存储在计算机可读存储器中，其可以引导计算机或其他可编程数据处理装置以特定方式运转，使得存储在计算机可读存储器中的指令产生包括用于实现一个或多个流程图框中指定的功能的计算机可读指令的制品（article ofmanufacture）。计算机程序指令也可以被加载到计算机或其他可编程数据处理装置上，以使一系列操作步骤在计算机或其他可编程装置上执行，以产生计算机实现的过程，使得在计算机或其他可编程装置上执行的指令提供用于实现一个或多个流程图框中指定的功能的步骤。
因此，框图和流程图图示的框支持用于执行指定功能的装置的组合、用于执行指定功能的步骤的组合以及用于执行指定功能的程序指令装置。还将理解，框图和流程图图示中的每个框以及框图和流程图图示中的框的组合可以由执行指定功能或步骤的基于专用硬件的计算机系统或者专用硬件和计算机指令的组合来实现。
在本文中也称为交变电场的TTFields被确立为抗有丝分裂癌症治疗模式，因为它们在中期期间干扰适当的微管组装，并最终在末期和胞质分裂期间破坏细胞。功效随着场强的增加而增加，并且最佳频率依赖于癌细胞系，其中200 kHz是针对其由TTFields引起的对神经胶质瘤细胞生长的抑制是最高的频率。对于癌症治疗，开发了具有电容耦合换能器的非侵入性设备，其直接被放置在靠近肿瘤的皮肤区域处，例如，用于患有多形性胶质母细胞瘤（GBM）的患者，这是人类最常见的原发性恶性脑肿瘤。
因为TTFields的作用是定向的，其中平行于场分裂的细胞比沿其他方向分裂的细胞受影响更大，并且因为细胞沿所有方向分裂，所以TTFields通常通过两对换能器阵列传递，所述换能器阵列在治疗的肿瘤内产生垂直场。更具体地，一对换能器阵列可以位于肿瘤的左侧和右侧（LR），而另一对换能器阵列可以位于肿瘤的前方和后方（AP）。在这两个方向（例如，LR和AP）之间循环场确保了以最大范围的细胞取向为目标。除了垂直场之外，还考虑了换能器阵列的其他位置。在实施例中，考虑三个换能器阵列的不对称定位，其中三个换能器阵列中的一对可以传递交变电场，并且然后三个换能器阵列中的另一对可以传递交变电场，并且三个换能器阵列中的剩余一对可以传递交变电场。
体内和体外研究表明，TTFields疗法的功效随着电场的强度增加而增加。因此，优化患者的头皮上的阵列放置以增加脑部的患病区域中的强度是Optune系统的标准实践。可以通过“经验法则”（例如，将阵列放置在尽可能靠近肿瘤的头皮上）、描述患者的头部的几何形状、肿瘤尺寸和/或肿瘤位置的测量值来执行阵列放置优化。用作输入的测量值可以从成像数据中导出。成像数据旨在包括任何类型的视觉数据，诸如例如单光子发射计算断层摄影（SPECT）图像数据、x射线计算断层摄影（x射线CT）数据、磁共振成像（MRI）数据、正电子发射断层摄影（PET）数据、可以由光学仪器（例如，摄影相机、电荷耦合器件（CCD）相机、红外相机等）捕获的数据、以及诸如此类。在某些实现中，图像数据可以包括从3D扫描仪获得或由3D扫描仪生成的3D数据（例如，点云数据）。优化可以依赖于对电场如何作为阵列的位置的函数在头部内分布的理解，并且在一些方面中，考虑不同患者的头部内电性质分布中的变化。
图1示出了用于电疗治疗的示例装置100。通常，装置100可以是便携式的、电池或电源操作的设备，其通过非侵入性表面换能器阵列在体内产生交变电场。装置100可以包括电场发生器102和一个或多个换能器阵列104。装置100可以被配置成经由电场发生器102产生肿瘤治疗场（TTFields）（例如，以150 kHz），并通过一个或多个换能器阵列104将TTFields传递到身体的区域。电场发生器102可以是电池和/或电源操作的设备。在实施例中，一个或多个换能器阵列104是均匀成形的。在实施例中，一个或多个换能器阵列104不是均匀成形的。
电场发生器102可以包括与信号发生器108通信的处理器106。电场发生器102可以包括被配置用于控制处理器106和信号发生器108的性能的控制软件110。
信号发生器108可以生成以波形或脉冲序列的形式的一个或多个电信号。信号发生器108可以被配置成生成在从约50 kHz到约500 kHz（优选地从约100 kHz到约300 kHz）的范围内的频率下的交流电压波形（例如，TTFields）。电压使得待治疗组织中的电场强度在约0.1 V/cm至约10 V/cm的范围内。
电场发生器102的一个或多个输出114可以被耦合到一个或多个导电引线112，导电引线112在其一端处被附接到信号发生器108。导电引线112的相对端被连接到由电信号（例如，波形）激活的一个或多个换能器阵列104。导电引线112可以包括具有柔性金属屏蔽的标准隔离导体，并且可以接地以防止由导电引线112产生的电场的扩散。一个或多个输出114可以顺序地操作。信号发生器108的输出参数可以包括例如场的强度、波的频率（例如，治疗频率）以及一个或多个换能器阵列104的最大可允许温度。输出参数可以由控制软件110结合处理器106来设置和/或确定。在确定期望的（例如，最佳的）治疗频率之后，控制软件110可以使处理器106向信号发生器108发送控制信号，该控制信号使信号发生器108向一个或多个换能器阵列104输出期望的治疗频率。
一个或多个换能器阵列104可以以多种形状和位置来配置，以在目标体积处产生期望的配置、方向和强度的电场，以进行聚焦治疗。一个或多个换能器阵列104可以被配置成通过感兴趣的体积传递两个垂直的场方向。
一个或多个换能器阵列104阵列可以包括一个或多个电极116。一个或多个电极116可以由具有高介电常数的任何材料制成。一个或多个电极116可以包括例如一个或多个绝缘陶瓷盘。电极116可以是生物相容的，并且耦合到柔性电路板118。电极116可以被配置成不与皮肤直接接触，因为电极116通过一层导电水凝胶（未示出）与皮肤分离（类似于心电图垫上发现的）。
电极116、水凝胶和柔性电路板118可以被附着到低过敏性医用粘性绷带120，以在身体上将一个或多个换能器阵列104保持就位，并与皮肤持续直接接触。每个换能器阵列104可以包括一个或多个热敏电阻器（未示出），例如8个热敏电阻器（准确度±1℃），以测量换能器阵列104下方的皮肤温度。热敏电阻器可以被配置成周期性地（例如每秒钟一次）测量皮肤温度。热敏电阻器可以在TTFields未必传递时由控制软件110读取，以避免对温度测量的任何干扰。
如果在两次后续测量之间，测量的温度低于预设最高温度（Tmax），例如38.5-40.0℃±0.3℃，则控制软件110可以增加电流，直到电流达到最大治疗电流（例如，4安培峰峰值）。如果温度达到Tmax+0.3℃并继续上升，则控制软件110可以降低电流。如果温度上升到41℃，则控制软件110可以关闭TTFields治疗，并且可以触发过热警报。
一个或多个换能器阵列104可以基于患者身体大小和/或不同的疗法治疗，在大小方面进行改变，并可以包括不同数量的电极116。例如，在患者的胸部的情况下，每个小换能器阵列可以包括13个电极，而每个大换能器阵列可以包括20个电极，其中每个阵列中的电极串联互连。例如，如图2这所示，在患者的头部的情况下，每个换能器阵列可以各自包括9个电极，其中每个阵列中的电极串联互连。
考虑并且也可以使用针对一个或多个换能器阵列104的替代结构，包括例如使用非盘形的陶瓷元件的换能器阵列，以及使用位于多个扁平导体上的非陶瓷介电材料的换能器阵列。后者的示例包括布置在印刷电路板上的焊盘上或扁平的金属片上的聚合物膜。也可以使用用非电容耦合的电极元件的换能器阵列。在这种情况下，换能器阵列的每个元件将使用导电材料的区域来实现，该导电材料的区域被配置成靠着受试者/患者的身体放置，其中在导电元件和身体之间没有布置绝缘介电层。也可以使用用于实现换能器阵列的其他替代结构。任何换能器阵列（或类似的设备/部件）配置、布置、类型和/或诸如此类都可以用于本文中所述的方法和系统，只要换能器阵列（或类似的设备/部件）配置、布置、类型和/或诸如此类（a）能够将TTFields传递到受试者/患者的身体，以及（b）并且可以如本文中所述定位布置和/或放置在患者/受试者的身体的一部分上。
装置100的状态和监视参数可以被存储在存储器（未显示）中，并可以通过有线或无线连接被传递至计算设备。装置100可以包括显示器（未示出），用于显示视觉指示器，诸如通电、治疗开启、警报和低电量。
图3A和图3B图示了装置100的示例应用。示出了换能器阵列104a和换能器阵列104b，每个换能器阵列分别结合到低过敏性医用粘性绷带120a和120b中。将低过敏性医用粘性绷带120a和120b施加到皮肤表面302。肿瘤304位于皮肤表面302和骨组织306下方，并且位于脑组织308内。电场发生器102使换能器阵列104a和换能器阵列104b在脑组织308内产生交变电场310，该交变电场310扰乱由肿瘤304的癌细胞表现出的快速细胞分裂。交变电场310已经在非临床实验中显示出阻止（arrest）肿瘤细胞的增殖和/或破坏它们。交变电场310的使用利用了癌细胞的特殊特性、几何形状和分裂速率，这使得它们易受交变电场310的影响。交变电场310在中频（大约100-300 kHz）处变更它们的极性。用于特定治疗的频率可以特定于被治疗的细胞类型（例如，对于MPM为150 kHz）。交变电场310已经显示了扰乱有丝分裂纺锤体微管组装，并导致胞质分裂期间细胞内大分子和细胞器的介电泳错位。这些过程导致细胞膜的物理扰乱和程序性细胞死亡（凋亡）。
因为交变电场310的作用是定向的，其中平行于电场分裂的细胞比沿其他方向分裂的细胞受影响更大，并且因为细胞沿所有方向分裂，所以交变电场310可以通过两对换能器阵列104传递，所述换能器阵列104在治疗的肿瘤内产生垂直场。理论和建模预测，交变电场310的定向肿瘤杀伤效果是由于它们对细胞结构的扰乱导致的，当它们平行于交变电场310时，细胞结构的空间取向使它们最容易受到扰乱效果的影响。因此，理论和建模预测，在特定方向上多次改变交变电场310的方向将对细胞结构具有最大的扰乱影响，其中每次增加的方向的改变减少了由细胞结构接收的电场强度的变化。因此，如果细胞处的平均场强是杀死该细胞所需要的场强，如果所有细胞结构都与该场对准（例如“有效”场强），则在不改变场方向的情况下，一些结构看到低于有效场强，而一些结构看到高于有效场强，而随着方向的改变，更少的结构看到次有效场强，这是无害的折衷，即更少的超有效结构看到的场强降低，但仍然是超有效的。更具体地，一对换能器阵列104可以位于肿瘤的左侧和右侧（LR），而另一对换能器阵列104可以位于肿瘤的前方和后方（AP）。在这两个方向（例如，LR和AP）之间循环交变电场310确保了比仅在一个方向上靶向更大范围的细胞取向。在实施例中，交变电场310可以根据换能器阵列104的对称设置（例如，总共四个换能器阵列104，两个匹配对）来传递。在另一个实施例中，交变电场310可以根据换能器阵列104的不对称设置（例如，总共三个换能器阵列104）来传递。换能器阵列104的不对称设置可以接合（engage）三个换能器阵列104中的两个来传递交变电场310，并且然后切换到三个换能器阵列104中的另外两个来传递交变电场310，以及诸如此类。在实施例中，换能器阵列104的子集可以用于实现比通过在每个位置中使用全部换能器阵列104可能实现的更多的交变电场310的方向的改变。
在其他实施例中，经由换能器阵列或它们的子集换能器改变电场310的方向，将尝试获得每个方向数的以下角度：在二维中对于两个方向为90度，三个方向上为90度，在三维中都彼此正交，以及四面体的二面角（~70.53度）在三维中有四个变化。
电场（例如，交变电场310等）可以加热在换能器下面和/或附近的组织（例如，皮肤表面302等）。此外，因为患者的身体的不同区域由不同的几何形状和电性质组成，所以组织的电导率可能根据外加场的取向而变化，从而导致场强的不均匀集中。此外，由于导电体液（诸如脑脊液（CSF））的存在，电场在强度和功效上可能降低（例如，分流等）。在一些情况下，装置100可以被配置成减少和/或消除换能器-组织界面处的组织加热的情况。例如，装置100可以被配置成循环地激活和停用换能器阵列的电极，以变更电场的方向和/或持续时间（例如，以在区域或感兴趣（ROI）内强加与细胞轴的对准或正交），并且通过允许停用的电极冷却到期望的温度，诸如阈值温度，来减少换能器-皮肤界面处的高温点。以其来变更场方向的最佳间隔可以通过分析包括来自多个患者的组织/信息的组织模型来确定。可以根据各种组织样本的几何形状中的变化来确定场强、频率和持续时间的最佳参数。电场发生器102可以被配置成“扫过”各种参数范围，并确定所述参数对目标ROI（例如，肿瘤等）处的有效剂量的影响。当患者的特定组织几何形状未知和/或组织几何形状由于几何形状和组织性质而显著不均匀时，在由电场发生器102确定的最佳占空比（诸如50 ms占空比和/或温度限制占空比）下随机选择角度可以优化向目标ROI（例如肿瘤等）传递的平均治疗剂量。当确定了患者的肿瘤位置和/或组织不均匀性时，电场发生器102可以基于换能器阵列104的位置/放置以及相对于目标ROI的几何中心的取向来激活/停用换能器阵列104的阴极和阳极组合。
在一些情况下，装置100可以包括一个或多个热敏电阻器，其指示换能器阵列104的一个或多个电极116的温度状态。可以在一个或多个热敏电阻器和处理器106和/或控制软件110之间建立反馈回路。基于反馈回路，电场发生器102可以被配置成通过以固定或可变的周期长度循环电场幅度变化的模式来最佳地最大化传递到换能器阵列104的电流和/或电压。例如，电场发生器102可以根据电极温度的函数和换能器阵列104的电极之间的角度的可用选择来循环地并且同时停用（例如，关闭幅度等）具有最高感测温度的换能器阵列104的一个或多个电极，并激活（例如，打开幅度等）换能器阵列104的一个或多个电极。在一些情况下，电极温度和电极间角度的函数可以是温度乘以两个电极之间的温度差之间的角度与从两个电极的中心到目标ROI的几何中心所绘制的线之间的角度的函数的加权乘积。在一些情况下，换能器阵列104的电极可以在递减增量的持续时间内被激活，使得被激活的电极的温度接近渐近极限。持续时间的递减增量可以基于在给定时间点处的渐近极限和激活电极的温度之间的差异。
在一些情况下，换能器阵列104的电极可以在持续时间内被激活，该持续时间受到电极的温度限制，该电极的温度根据以下函数接近渐近极限：
函数1：
Figure 11807DEST_PATH_IMAGE001
，
其中Temp Max 是针对换能器区域设置的温度限值，并且t是时间。
在一些情况下，换能器阵列104的电极可以在持续时间内被激活，该持续时间受到电极的温度限制，该电极的温度根据以下函数接近渐近极限：
函数2：
Figure 763862DEST_PATH_IMAGE002
，
其中，Temp Max 是针对换能器区域设置的温度极限，t是时间，并且τ tissue 是基于组织的热扩散速率的经验或理论估计的组织的时间常数。
体内和体外研究表明，TTFields疗法的功效随着电场的强度增加而增加。所描述的方法、系统和装置被配置用于优化患者的头皮上的阵列放置，以增加脑部的患病区域中的强度。
如图4A中所示，换能器阵列104可以被放置在患者的头部上。如图4B中所示，换能器阵列104可以被放置在患者的腹部上。如图5A中所示，换能器阵列104可以被放置在患者的躯干上。如图5B中所示，换能器阵列104可以被放置在患者的骨盆上。特别考虑将换能器阵列104放置在患者的身体的其他部分（例如，手臂、腿等）上。
图6是描绘包括患者支持系统602的系统600的非限制性示例的框图。患者支持系统602可以包括一个或多个计算机，其被配置为操作和/或存储电场发生器（EFG）配置应用606、患者建模应用608和/或成像数据610。患者支持系统602可以包括例如计算设备。患者支持系统602可以包括例如膝上型计算机、台式计算机、移动电话（例如，智能电话）、平板计算机以及诸如此类。
患者建模应用608可以被配置成根据成像数据610生成患者的身体的一部分的三维模型（例如，患者模型）。成像数据610可以包括任何类型的视觉数据，例如，单光子发射计算断层摄影（SPECT）图像数据、x射线计算断层摄影（x射线CT）数据、磁共振成像（MRI）数据、正电子发射断层摄影（PET）数据、可以由光学仪器（例如，摄影相机、电荷耦合器件（CCD）相机、红外相机等）捕获的数据、以及诸如此类。在某些实现中，图像数据可以包括从3D扫描仪获得或由3D扫描仪生成的3D数据（例如，点云数据）。患者建模应用608还可以被配置成基于患者模型和一个或多个电场模拟来生成三维阵列布局图。
为了适当地优化患者的身体的一部分上的阵列放置，可以通过患者建模应用608分析成像数据610，诸如MRI成像数据，以标识包括肿瘤的感兴趣的区域。在患者的头部的情况下，为了表征电场在人头部内如何表现和分布，可以使用基于使用有限元方法（FEM）模拟的解剖头部模型的建模框架。这些模拟产生基于磁共振成像（MRI）测量的真实头部模型，并划分头部内的组织类型，诸如头骨、白质、灰质和脑脊液（CSF）。可以为每种组织类型分配相对电导率和介电常数的介电性质，并且可以运行模拟，由此将不同的换能器阵列配置施加到模型的表面，以理解预设频率的外部施加的电场将如何贯穿患者的身体的任何部分（例如脑部）分布。采用成对阵列配置、恒定电流和200 kHz的预设频率的这些模拟的结果已经证明，电场分布贯穿脑部是相对不均匀的，并且在除CSF之外的大多数组织隔室中产生超过1 V/cm的电场强度。这些结果是假设在换能器阵列-头皮界面处具有1800毫安（mA）的峰峰值的总电流而获得的。电场强度的该阈值足以阻止胶质母细胞瘤细胞系中的细胞增殖。此外，通过操纵成对换能器阵列的配置，实现使脑部的特定区域的电场强度增至几乎三倍，这是可能的，如图7中所示。图7图示了来自有限元方法模拟模型的冠状视图中示出的电场幅度和分布（以V/cm为单位）。该模拟采用左右成对的换能器阵列配置。
在一个方面中，患者建模应用608可以被配置成基于肿瘤的位置和范围确定患者的期望（例如，最佳）换能器阵列布局。例如，可以使用轴向和冠状视图，从脑部MRI的T1序列中确定初始形态测定头部大小测量值。可以选择增强后的轴向和冠状MRI切片来显示增强病变的最大直径。采用头部大小和从预定基准标记到肿瘤边缘的距离的测量，可以评估成对阵列布局的变化排列和组合，以产生向肿瘤部位传递最大电场强度的配置。如图8A中所示，输出可以是三维阵列布局图800。如图8B中所示，在TTFields疗法的正常过程期间，可以由患者和/或护理人员在头皮上布置阵列时使用三维阵列布局图800。
在一个方面中，患者建模应用608可以被配置成确定患者的三维阵列布局图。可以确定要接收换能器阵列的患者的部分的MRI测量值。举例来说，MRI测量值可以经由标准的医学数字成像和通信（DICOM）查看器接收。MRI测量确定可以自动执行（例如通过人工智能技术），或者可以手动执行（例如通过医生）。
手动MRI测量确定可以包括经由DICOM查看器接收和/或提供MRI数据。MRI数据可以包括对包含肿瘤的患者的部分的扫描。举例来说，在患者的头部的情况下，MRI数据可以包括头部的扫描，其包括右额颞部肿瘤、右顶颞部肿瘤、左额颞部肿瘤、左顶枕部肿瘤和/或多病灶中线肿瘤中的一个或多个。图9A、图9B、图9C和图9D示出了显示患者的头部的扫描的示例MRI数据。图9A示出了包含最顶端图像的轴向T1序列切片，包括用于测量头部大小的轨道。图9B示出了用于测量头部大小的耳道的水平处的冠状T1序列切片选择图像。图9C示出了增强后T1轴向图像，其示出了用于测量肿瘤位置的最大增强肿瘤直径。图9D示出了增强后T1冠状图像，其示出了用于测量肿瘤位置的最大增强肿瘤直径。MRI测量可以从头皮的外缘处的基准标记开始，并从右、前、上原点切向延伸。可以从选择仍包括轨道的最顶端图像（或轨道的上缘正上方的图像）的轴向T1 MRI序列估计形态测量头部大小。
在一个方面中，MRI测量可以包括例如一个或多个头部大小测量和/或肿瘤测量。在一个方面中，一个或多个MRI测量值可以被舍入到最接近的毫米，并且可以被提供给换能器阵列放置模块（例如，软件）用于分析。然后，MRI测量可以用于生成三维阵列布局图（例如，三维阵列布局图800）。
MRI测量可以包括一个或多个头部大小测量，诸如：从头皮的外缘开始测量的最大前后（A-P）头部大小；垂直于A-P测量的头部的最大宽度：右到左的横向距离；和/或从头皮的最右侧边缘到解剖中线的距离。
MRI测量可以包括一个或多个头部大小测量，诸如冠状视图头部大小测量。冠状视图头部大小测量可以在选择耳道的水平处的图像（图9B）的T1 MRI序列上获得。冠状视图头部大小测量可以包括以下各项中的一项或多项：从头皮的顶点到描绘颞叶的下缘的正交线的垂直测量；最大的右到左的横向头部宽度；和/或从头皮的最右侧边缘到解剖中线的距离。
MRI测量可以包括一种或多种肿瘤测量，诸如肿瘤位置测量。可以使用T1增强后MRI序列进行肿瘤位置测量，首先在展示最大增强肿瘤直径的轴向图像上进行（图9C）。肿瘤位置测量可以包括以下各项中的一个或多个：最大A-P头部大小，不包括鼻子；垂直于A-P距离测量的最大右到左横向直径；从头皮的右边缘到解剖中线的距离；平行于右-左横向距离和垂直于A-P测量值测量的从头皮的右边缘到最近肿瘤边缘的距离；平行于右-左横向距离、垂直于A-P测量值测量的从头皮的右边缘到最远肿瘤边缘的距离；平行于A-P测量值测量的从头部的前方到最近肿瘤边缘的距离；和/或平行于A-P测量值测量的从头部的前方到最远肿瘤边缘的距离。
一个或多个肿瘤测量可以包括冠状视图肿瘤测量。冠状视图肿瘤测量可以包括标识以肿瘤增强的最大直径为特征的增强后T1 MRI切片（图9D）。冠状视图肿瘤测量可以包括以下各项中的一个或多个：从头皮的顶点到大脑的下缘的最大距离。在前部切片中，这将通过在额叶或颞叶的下缘处绘制的水平线来划界（demarcate），并且在后面，它将延伸到可见天幕的最低水平；最大右到左横向头部宽度；从头皮的右边缘到解剖中线的距离；平行于右-左横向距离测量的从头皮的右边缘到最近肿瘤边缘的距离；平行于右-左横向距离测量的从头皮的右边缘到最远肿瘤边缘的距离；平行于上顶点到下大脑线测量的从头部的顶部到最近的肿瘤边缘的距离；和/或平行于上顶点到下大脑线测量的从头部的顶部到最远肿瘤边缘的距离。
可以使用其他MRI测量，特别是当肿瘤存在于患者的身体的另一部分中时。
可以由患者建模应用608使用MRI测量值来生成患者模型。患者模型然后可以用于确定三维阵列布局图（例如，三维阵列布局图800）。继续患者的头部内的肿瘤的示例，可以生成健康的头部模型，该头部模型用作可变形模板，从该模板可以创建患者模型。当创建患者模型时，可以从患者的MRI数据（例如，一个或多个MRI测量）中分割肿瘤。分割MRI数据标识每个体素中的组织类型，并且可以基于经验数据将电性质分配给每个组织类型。表1示出了可以用于模拟中的组织的标准电性质。可以掩蔽患者MRI数据中的肿瘤的区域，并且可以使用非刚性配准算法将患者头部的剩余区域配准到表示健康头部模型的可变形模板的3D离散图像上。该过程产生将患者的头部的健康部分映射到模板空间中的非刚性变换，以及将模板映射到患者空间中的逆变换。将逆变换应用于3D可变形模板，以在没有肿瘤的情况下产生患者头部的近似。最后，将肿瘤（称为感兴趣的区域（ROI））植入回到变形模板中，以产生完整的患者模型。患者模型可以是患者的身体的部分（包括内部结构，诸如组织、器官、肿瘤等）的三维空间中的数字表示。
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然后可以由患者建模应用608使用患者模型模拟TTFields的传递。模拟电场分布、剂量测定和基于模拟的分析在美国专利公开号20190117956 A1和Ballo等人（2019）的出版物“Correlation of Tumor treating Fields Dosimetry to Survival Outcomes inNewly Diagnosed Glioblastoma: A Large-Scale Numerical Simulation-basedAnalysis of Data from the Phase 3 EF-14 randomized Trial”中描述，其通过引用被整体地并入本文中。
为了确保换能器阵列相对于肿瘤位置的系统定位，可以定义参考坐标系。例如，横向平面最初可以由换能器阵列的常规LR和AP定位来定义。左-右方向可以被定义为x轴，AP方向可以被定义为y轴，并且垂直于XY平面的头尾方向可以被定义为Z轴。
在定义坐标系后，可以将换能器阵列虚拟地放置在患者模型上，其中它们的中心和纵轴在XY平面内。一对换能器阵列可以围绕头部模型的z轴系统地旋转，例如在XY平面中，从0度到180度，从而覆盖头部的整个圆周（通过对称）。旋转间隔可以是例如15度，对应于大约2 cm平移，从而在180度的范围内给出总共十二个不同的位置。考虑其他旋转间隔。可以针对相对于肿瘤坐标的每个换能器阵列位置执行电场分布计算。
患者模型中的电场分布可以由患者建模应用608使用电势的有限元（FE）近似值来确定。通常，定义时变电磁场的量由复杂的麦克斯韦方程给出。然而，在生物组织中，并且在TTFields的低到中频（f = 200kHz）下，电磁波长远大于头部的大小，并且与实值电导率σ相比，介电常数ε是可忽略不计的，例如，其中ω = 2πf是角频率。这意味着组织中的电磁传播效应和电容效应是可忽略不计的，因此标量电势可以由静态拉普拉斯方程∇∙（σ∇φ）= 0很好地近似，其在电极和皮肤处具有适当的边界条件。因此，复阻抗被视为电阻性的（例如，电抗是可忽略不计的），并且因此，在体积导体内流动的电流主要是自由（欧姆）电流。使用SimNIBS软件（simnibs.org）来计算拉普拉斯方程的FE近似。计算基于Galerkin方法，并且共轭梯度求解器的残差要求<1E-9。使用狄利克雷边界条件，其中在每组电极阵列处电势被设置为（任意选择的）固定值。电（矢量）场被计算为电势的数值梯度，并且电流密度（矢量场）使用欧姆定律从电场计算。对电场值和电流密度的电势差进行线性重新标度（rescale），以确保每个阵列对的总峰峰幅度为1.8A，其计算为有源电极盘上所有三角形表面元件上正常电流密度分量的（数值）表面积分。这对应于Optune®设备用于临床TTFields治疗的当前水平。TTFields的“剂量”被计算为场矢量的强度（L2范数）。假设建模电流由两个分离且顺序活动的源提供，每个源连接到一对3×3换能器阵列。左边和后部阵列可以被定义为模拟中的源，而右边和前部阵列分别是相应的汇（sink）。然而，由于TTFields采用交变场，因此这种选择是任意的，并且不影响结果。
可以由患者建模应用608针对一种或多种组织类型确定由放置在患者上多个位置处的换能器阵列产生的平均电场强度。在一个方面中，对应于（一种或多种）肿瘤组织类型中最高平均电场强度的换能器阵列位置可以被选择作为患者的期望（例如，最佳）换能器阵列位置。在另一方面中，作为患者的身体状况的结果，可以排除（一个或多个）换能器阵列的一个或多个候选位置。例如，可以基于皮肤刺激、疤痕、手术部位、不适等的区域排除一个或多个候选位置。因此，在排除一个或多个候选位置之后，对应于（一种或多种）肿瘤组织类型中最高平均电场强度的换能器阵列位置可以被选择为患者的期望（例如，最佳）换能器阵列位置。因此，可以选择导致小于最大可能平均电场强度的换能器阵列位置。
可以修改患者模型，以包括期望的换能器阵列位置的指示。包括（一个或多个）期望的换能器阵列位置的指示的所得到的患者模型可以被称为三维阵列布局图（例如，三维阵列布局图600）。因此，三维阵列布局图可以包括患者的身体的部分在三维空间中的数字表示、肿瘤位置的指示、用于放置一个或多个换能器阵列的位置的指示、其组合以及诸如此类。
三维阵列布局图可以以数字形式和/或物理形式提供给患者。患者和/或患者护理人员可以使用三维阵列布局图来将一个或多个换能器阵列固定到患者的身体的相关联的部分（例如，头部）。
图10是描绘包括患者支持系统104的非限制性示例的环境1000的框图。在一个方面中，任何描述的方法的一些或所有步骤可以在如本文中所述的计算设备上执行。患者支持系统104可以包括一个或多个计算机，其被配置成存储EFG配置应用606、患者建模应用608、成像数据610以及诸如此类中的一个或多个。
患者支持系统104可以是数字计算机，就硬件架构而言，其通常包括处理器1008、存储器系统1010、输入/输出（I/O）接口1012和网络接口1014。这些组件（1008、1010、1012和1014）经由本地接口1016通信地耦合。本地接口1016可以是例如但不限于一个或多个总线或其他有线或无线连接，如本领域中已知的。本地接口1016可以具有附加元件，诸如控制器、缓冲器（高速缓存）、驱动器、中继器和接收器，以使能实现通信，为了简单起见省略了所述附加元件。此外，本地接口可以包括地址、控制和/或数据连接，以使能实现上述组件之间的适当通信。
处理器1008可以是用于执行软件（特别是存储在存储器系统1010中的软件）的硬件设备。处理器1008可以是任何定制制作的或商业上可获得的处理器、中央处理单元（CPU）、与患者支持系统1002相关联的几个处理器中的辅助处理器、基于半导体的微处理器（以微芯片或芯片组的形式）、或通常用于执行软件指令的任何设备。当患者支持系统1002在操作中时，处理器1008可以被配置成执行存储在存储器系统1010中的软件，向存储器系统1010传送数据和从存储器系统1010传送数据，以及根据软件总体控制患者支持系统1002的操作。
I/O接口1012可以用于从一个或多个设备或组件接收用户输入和/或用于向一个或多个设备或组件提供系统输出。用户输入可以经由例如键盘和/或鼠标来提供。可以经由显示设备和打印机（未示出）提供系统输出。I/O接口1012可以包括例如串行端口、并行端口、小型计算机系统接口（SCSI）、IR接口、RF接口和/或通用串行总线（USB）接口。
网络接口1014可以用于从患者支持系统1002传输和接收。网络接口1014可以包括例如10BaseT以太网适配器、100BaseT以太网适配器、LAN PHY以太网适配器、令牌环适配器、无线网络适配器（例如WiFi）或任何其他合适的网络接口设备。网络接口1014可以包括地址、控制和/或数据连接，以使能实现适当的通信。
存储器系统1010可以包括易失性存储器元件（例如，随机存取存储器（RAM，诸如DRAM、SRAM、SDRAM等））和非易失性存储器元件（例如，ROM、硬盘驱动器、磁带、CDROM、DVDROM等）中的任何一种或其组合。此外，存储器系统1010可以包含电子、磁性、光学和/或其他类型的存储介质。注意，存储器系统1010可以具有分布式架构，其中各种组件彼此远离定位，但是可以被处理器1008访问。
存储器系统1010中的软件可以包括一个或多个软件程序，其中的每个软件程序包括用于实现逻辑功能的可执行指令的有序列表。在图10的示例中，患者支持系统1002的存储器系统1010中的软件可以包括EFG配置应用606、患者建模应用608、成像数据610和合适的操作系统（O/S）1018。操作系统1018基本上控制其他计算机程序的执行，并提供调度、输入输出控制、文件和数据管理、存储器管理、和通信控制以及相关服务。
为了说明的目的，应用程序和其他可执行程序组件（诸如操作系统1018）在本文中被图示为离散的框，但是要认识到，这样的程序和组件可以在不同时间驻留在患者支持系统104的不同存储组件中。EFG配置应用606、患者建模应用608、成像数据610和/或控制软件110的实现可以被存储在某种形式的计算机可读介质上或跨某种形式的计算机可读介质传输。公开的方法中的任何方法都可以由在计算机可读介质上实现的计算机可读指令来执行。计算机可读介质可以是可以由计算机访问的任何可用介质。作为示例而不旨在限制，计算机可读介质可以包括“计算机存储介质”和“通信介质”。“计算机存储介质”可以包括以用于存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据的信息的任何方法或技术实现的易失性和非易失性、可移动和不可移动介质。示例性计算机存储介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储技术、CD-ROM、数字多功能盘（DVD）或其他光存储装置、盒式磁带、磁带、磁盘存储装置或其他磁存储设备，或者可以用于存储期望信息并且可以由计算机访问的任何其他介质。
在图11中所图示的实施例中，本文中所述的装置100、患者支持系统602、患者建模应用608和/或任何其他设备/部件中的一个或多个可以被配置成执行方法1100，该方法包括，在1110处，使得经由第一换能器阵列在第一方向上循环施加第一电场，并且经由第二换能器阵列在与第一方向相反的第二方向上循环施加第二电场，其中第一换能器阵列包括第一多个电极，并且第二换能器阵列包括第二多个电极。
在一些情况下，第一电场和第二电场可以以50和500 kHz之间的频率以及至少1V/cm的电场强度施加于肿瘤。
在一些情况下，循环施加可以包括在每个循环期间，在第一方向上施加20和500ms之间的第一电场，以及在第二方向上施加20和500 ms之间的第二电场。
方法1100可以包括，在循环施加期间，在1120处，基于与第一多个电极中的一个或多个电极或第二多个电极中的一个或多个电极相关联的温度满足阈值，停用第一多个电极中的一个或多个电极或第二多个电极中的一个或多个电极，以及在1130处，基于与第一多个电极中的停用的一个或多个电极或第二多个电极中的停用的一个或多个电极相关联的温度不再满足阈值，激活第一多个电极中的停用的一个或多个电极或第二多个电极中的停用的一个或多个电极。
在一些情况下，方法1100可以包括确定与第一多个电极中的一个或多个电极或第二多个电极中的一个或多个电极相关联的温度满足阈值。
在一些情况下，方法1100可以包括确定与第一多个电极中的停用的一个或多个电极或第二多个电极中的停用的一个或多个电极相关联的温度不再满足阈值。
在一些情况下，方法1100可以包括，在循环施加期间，选择性地停用第一多个电极中的一个或多个电极或第二多个电极中的一个或多个电极，以调节第一电场或第二电场以其施加到感兴趣的区域的角度。在一些情况下，选择性地停用第一多个电极中的一个或多个电极或者第二多个电极中的一个或多个电极可以基于最优占空比下的角度的随机选择。在一些情况下，选择性地停用第一多个电极中的一个或多个电极或者第二多个电极中的一个或多个电极可以基于在温度受限占空比下的角度的随机选择。在一些情况下，选择性地停用第一多个电极中的一个或多个电极或者第二多个电极中的一个或多个电极可以基于相对于感兴趣的区域的几何中心正交的角度的选择。在一些情况下，选择性地停用第一多个电极中的一个或多个电极或者第二多个电极中的一个或多个电极可以基于相对于彼此正交的阴极电极和阳极电极对正交的角度的选择。在一些情况下，选择性地停用第一多个电极中的一个或多个电极或者第二多个电极中的一个或多个电极可以基于与当前占空比占空比中使用的先前角度最远的角度的选择。
在图12中所图示的实施例中，装置100、患者支持系统602、患者建模应用608和/或本文中所述的任何其他装置/部件中的一个或多个可以被配置成执行方法1200，该方法包括，在1210处，使得经由第一换能器阵列在第一方向上循环施加第一电场，并且经由第二换能器阵列在与第一方向相反的第二方向上向感兴趣的区域循环施加第二电场，其中第一换能器阵列包括第一多个电极，并且第二换能器阵列包括第二多个电极。
在1220处，在循环施加期间，选择性地停用第一多个电极中的一个或多个电极或第二多个电极中的一个或多个电极，以调节第一电场或第二电场以其施加到感兴趣的区域的角度。在一些情况下，选择性地停用第一多个电极中的一个或多个电极或者第二多个电极中的一个或多个电极可以基于最优占空比下的角度的随机选择。在一些情况下，选择性地停用第一多个电极中的一个或多个电极或者第二多个电极中的一个或多个电极可以基于在温度受限占空比下的角度的随机选择。
在一些情况下，选择性地停用第一多个电极中的一个或多个电极或第二多个电极中的一个或多个电极可以基于相对于感兴趣的区域的几何中心正交的角度的选择。
在一些情况下，选择性地停用第一多个电极中的一个或多个电极或第二多个电极中的一个或多个电极可以基于相对于彼此正交的阴极电极和阳极电极对正交的角度的选择。
在一些情况下，选择性地停用第一多个电极中的一个或多个电极或第二多个电极中的一个或多个电极可以基于与当前占空比中使用的先前角度最远的角度的选择。
方法1200可以包括，在循环施加期间，基于与第一多个电极中的一个或多个电极或第二多个电极中的一个或多个电极相关联的温度满足阈值，停用第一多个电极中的一个或多个电极或第二多个电极中的一个或多个电极，并且基于与第一多个电极中的停用的一个或多个电极或第二多个电极中的停用的一个或多个电极相关联的温度不再满足阈值，激活第一多个电极中的停用的一个或多个电极或第二多个电极中的停用的一个或多个电极。
在一些情况下，选择性地停用第一多个电极中的一个或多个电极或第二多个电极中的一个或多个电极可以基于在最佳占空比和一个或多个电极的温度相关联的停用状态下的角度的随机选择。
在一些情况下，选择性地停用第一多个电极中的一个或多个电极或第二多个电极中的一个或多个电极可以基于在温度受限占空比和一个或多个电极的温度相关联的停用状态下的角度的随机选择。
在一些情况下，选择性地停用第一多个电极中的一个或多个电极或第二多个电极中的一个或多个电极可以基于相对于感兴趣的区域的几何中心正交和一个或多个电极的温度相关联的停用状态的角度的选择。
在一些情况下，选择性地停用第一多个电极中的一个或多个电极或第二多个电极中的一个或多个电极可以基于相对于彼此正交的阴极电极和阳极电极对正交以及一个或多个电极的温度相关联的停用状态的角度的选择。
在一些情况下，选择性地停用第一多个电极中的一个或多个电极或第二多个电极中的一个或多个电极可以基于与当前占空比中使用的先前角度最远的角度的选择。
在一些情况下，选择性地停用第一多个电极中的一个或多个电极或第二多个电极中的一个或多个电极可以基于温度乘以温度差之间的角度的函数的加权乘积。
鉴于所描述的装置、系统和方法及其变型，下文中描述了本发明的某些更特别描述的实施例。然而，这些特别列举的实施例不应该被解释为对包含本文中描述的不同或更一般的教导的任何不同权利要求有任何限制作用，或者“特定”实施例在某种程度上受限于除了其中字面使用的语言的固有含义之外的一些方式。
实施例1：一种方法，包括：使得经由第一换能器阵列在第一方向上循环施加第一电场，并且经由第二换能器阵列在与第一方向相反的第二方向上循环施加第二电场，其中第一换能器阵列包括第一多个电极，并且第二换能器阵列包括第二多个电极；以及在循环施加期间，基于与第一多个电极中的一个或多个电极或第二多个电极中的一个或多个电极相关联的温度满足阈值，停用第一多个电极中的一个或多个电极或第二多个电极中的一个或多个电极，基于与第一多个电极中的停用的一个或多个电极或第二多个电极中的停用的一个或多个电极相关联的温度不再满足阈值，激活第一多个电极中的停用的一个或多个电极或第二多个电极中的停用的一个或多个电极。
实施例2：如前述实施例中的任一实施例中所述的实施例，其中第一电场和第二电场以50和500 kHz之间的频率以及至少1 V/cm的电场强度施加于肿瘤。
实施例3：如前述实施例中的任一实施例中所述的实施例，其中循环施加包括在每个循环期间，在第一方向上施加20和500 ms之间的第一电场，以及在第二方向上施加20和500 ms之间的第二电场。
实施例4：如前述实施例中的任一实施例中所述的实施例，进一步包括确定与第一多个电极中的一个或多个电极或第二多个电极中的一个或多个电极相关联的温度满足阈值。
实施例5：如前述实施例中的任一实施例中所述的实施例，进一步包括确定与第一多个电极中的停用的一个或多个电极或第二多个电极中的停用的一个或多个电极相关联的温度不再满足阈值。
实施例6：如前述实施例中的任一实施例中所述的实施例，进一步包括在循环施加期间，选择性地停用第一多个电极中的一个或多个电极或第二多个电极中的一个或多个电极，以调节第一电场或第二电场以其施加到感兴趣的区域的角度。
实施例7：如前述实施例中的任一实施例中所述的实施例，其中选择性地停用基于最佳占空比下的角度的随机选择。
实施例8：如实施例1-6中的任一实施例中所述的实施例，其中选择性地停用基于在温度受限占空比下的角度的随机选择。
实施例9：如实施例1-6中的任一实施例中所述的实施例，其中选择性地停用基于是以下各项中的一个或多个的角度的选择：与当前占空比中使用的先前角度最远，以及相对于感兴趣的区域的几何中心正交。
实施例10：如实施例1-6中的任一实施例中所述的实施例，其中选择性地停用基于是以下各项中的一个或多个的角度的选择：与当前占空比中使用的先前角度最远，以及相对于彼此正交的阴极电极和阳极电极对正交。
实施例11：一种方法，包括：使得经由第一换能器阵列在第一方向上循环施加第一电场，并且经由第二换能器阵列在与第一方向相反的第二方向上向感兴趣的区域循环施加第二电场，其中第一换能器阵列包括第一多个电极，并且第二换能器阵列包括第二多个电极；以及在循环施加期间，选择性地停用第一多个电极中的一个或多个电极或第二多个电极中的一个或多个电极，以调节第一电场或第二电场以其施加到感兴趣的区域的角度。
实施例12：如实施例11中所述的实施例，其中选择性地停用基于最佳占空比下的角度的随机选择。
实施例13：如实施例11中所述的实施例，其中选择性地停用基于在温度受限占空比下的角度的随机选择。
实施例14：如实施例11中所述的实施例，其中选择性地停用基于是以下各项中的一个或多个的角度的选择：与当前占空比中使用的先前角度最远，以及相对于感兴趣的区域的几何中心正交。
实施例15：如实施例11中所述的实施例，其中选择性地停用基于是以下各项中的一个或多个的角度的选择：与当前占空比中使用的先前角度最远，以及相对于彼此正交的阴极电极和阳极电极对正交。
实施例16：如实施例11中所述的实施例，其中在循环施加期间，所述方法进一步包括：基于与第一多个电极中的一个或多个电极或第二多个电极中的一个或多个电极相关联的温度满足阈值，停用第一多个电极中的一个或多个电极或第二多个电极中的一个或多个电极，以及基于与第一多个电极中的停用的一个或多个电极或第二多个电极中的停用的一个或多个电极相关联的温度不再满足阈值，激活第一多个电极中的停用的一个或多个电极或第二多个电极中的停用的一个或多个电极。
实施例17：如实施例16中所述的实施例，其中选择性地停用基于在最佳占空比和一个或多个电极的温度相关联的停用状态下的角度的随机选择。
实施例18：如实施例16中所述的实施例，其中选择性地停用基于在温度受限占空比和一个或多个电极的温度相关联的停用状态下的角度的随机选择。
实施例19：如实施例16中所述的实施例，其中选择性地停用基于是以下各项中的一个或多个的角度的选择：与当前占空比中使用的先前角度最远，以及相对于感兴趣的区域的几何中心正交和一个或多个电极的温度相关联的停用状态。
实施例20：如实施例16中所述的实施例，其中选择性地停用基于是以下各项中的一个或多个的角度的选择：与当前占空比中使用的先前角度最远，以及相对于彼此正交的阴极电极和阳极电极对正交以及一个或多个电极的温度相关联的停用状态。
实施例21：如实施例16中所述的实施例，其中选择性地停用基于温度乘以温度差之间的角度的函数的加权乘积。
除非另有明确说明，否则绝不旨在将本文中阐述的任何方法解释为要求其步骤以特定顺序执行。因此，在方法权利要求实际上没有叙述其步骤所遵循的顺序，或者在权利要求或描述中没有另外具体说明所述步骤将被限制为特定顺序，则绝不旨在在任何方面中都推断出顺序。这适用于任何可能的非明确解释基础，包括：关于步骤或操作流程的布置的逻辑问题；源自语法组织或标点符号的简单含义；说明书中描述的实施例的数量或类型。
虽然已经结合优选实施例和具体示例描述了方法和系统，但是不旨在将范围限于所阐述的特定实施例，因为本文中的实施例在所有方面中都旨在是说明性而非限制性的。
除非另有明确说明，否则绝不旨在将本文中阐述的任何方法解释为要求其步骤以特定顺序执行。因此，在方法权利要求实际上没有叙述其步骤所遵循的顺序，或者在权利要求或描述中没有另外具体说明所述步骤将被限制为特定顺序，则绝不旨在在任何方面中都推断出顺序。这适用于任何可能的非明确解释基础，包括：关于步骤或操作流程的布置的逻辑问题；源自语法组织或标点符号的简单含义；说明书中描述的实施例的数量或类型。
对本领域技术人员而言，在不脱离范围或精神的情况下，可以进行各种修改和变化。通过考虑本文中公开的说明书和实践，其他实施例对于本领域技术人员将是显而易见的。旨在将说明书和示例仅视为示例性的，其中真实范围和精神由所附权利要求来指示。

Claims (20)

1.一种方法，包括：
使得经由第一换能器阵列在第一方向上循环施加第一电场，并且经由第二换能器阵列在与第一方向相反的第二方向上循环施加第二电场，其中第一换能器阵列包括第一多个电极，并且第二换能器阵列包括第二多个电极；以及
在循环施加期间，
基于与第一多个电极中的一个或多个电极或第二多个电极中的一个或多个电极相关联的温度满足阈值，停用第一多个电极中的一个或多个电极或第二多个电极中的一个或多个电极，
基于与第一多个电极中的停用的一个或多个电极或第二多个电极中的停用的一个或多个电极相关联的温度不再满足阈值，激活第一多个电极中的停用的一个或多个电极或第二多个电极中的停用的一个或多个电极。
2.根据权利要求1所述的方法，其中第一电场和第二电场以50和500 kHz之间的频率以及至少1 V/cm的电场强度施加于肿瘤。
3.根据权利要求1所述的方法，其中循环施加包括在每个循环期间，在第一方向上施加20和500 ms之间的第一电场，以及在第二方向上施加20和500 ms之间的第二电场。
4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括确定与第一多个电极中的一个或多个电极或第二多个电极中的一个或多个电极相关联的温度满足阈值。
5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括确定与第一多个电极中的停用的一个或多个电极或第二多个电极中的停用的一个或多个电极相关联的温度不再满足阈值。
6.根据权利要求1所述的方法，进一步包括在循环施加期间，选择性地停用第一多个电极中的一个或多个电极或第二多个电极中的一个或多个电极，以调节第一电场或第二电场以其施加到感兴趣的区域的角度。
7.根据权利要求6所述的方法，其中选择性地停用基于最佳占空比下的角度的随机选择。
8.根据权利要求6所述的方法，其中选择性地停用基于在温度受限占空比下的角度的随机选择。
9.根据权利要求6所述的方法，其中选择性地停用基于是以下各项中的一个或多个的角度的选择：与当前占空比中使用的先前角度最远，以及相对于感兴趣的区域的几何中心正交。
10.根据权利要求6所述的方法，其中选择性地停用基于是以下各项中的一个或多个的角度的选择：与当前占空比中使用的先前角度最远，以及相对于彼此正交的阴极电极和阳极电极对正交。
11.一种方法，包括：
使得经由第一换能器阵列在第一方向上循环施加第一电场，并且经由第二换能器阵列在与第一方向相反的第二方向上向感兴趣的区域循环施加第二电场，其中第一换能器阵列包括第一多个电极，并且第二换能器阵列包括第二多个电极；以及
在循环施加期间，
选择性地停用第一多个电极中的一个或多个电极或第二多个电极中的一个或多个电极，以调节第一电场或第二电场以其施加到感兴趣的区域的角度。
12.根据权利要求11所述的方法，其中选择性地停用基于最佳占空比下的角度的随机选择。
13.根据权利要求11所述的方法，其中选择性地停用基于在温度受限占空比下的角度的随机选择。
14.根据权利要求11所述的方法，其中选择性地停用基于是以下各项中的一个或多个的角度的选择：与当前占空比中使用的先前角度最远，以及相对于感兴趣的区域的几何中心正交。
15.根据权利要求11所述的方法，其中选择性地停用基于是以下各项中的一个或多个的角度的选择：与当前占空比中使用的先前角度最远，以及相对于彼此正交的阴极电极和阳极电极对正交。
16.根据权利要求11所述的方法，其中在循环施加期间，所述方法进一步包括：
基于与第一多个电极中的一个或多个电极或第二多个电极中的一个或多个电极相关联的温度满足阈值，停用第一多个电极中的一个或多个电极或第二多个电极中的一个或多个电极，以及
基于与第一多个电极中的停用的一个或多个电极或第二多个电极中的停用的一个或多个电极相关联的温度不再满足阈值，激活第一多个电极中的停用的一个或多个电极或第二多个电极中的停用的一个或多个电极。
17.根据权利要求16所述的方法，其中选择性地停用基于以下各项中的一项或多项：在最佳占空比和一个或多个电极的温度相关联的停用状态下的角度的随机选择，以及在温度受限占空比和一个或多个电极的温度相关联的停用状态下的角度的随机选择。
18.根据权利要求16所述的方法，其中选择性地停用基于是以下各项中的一个或多个的角度的选择：与当前占空比中使用的先前角度最远，以及相对于感兴趣的区域的几何中心正交和一个或多个电极的温度相关联的停用状态。
19.根据权利要求16所述的方法，其中选择性地停用基于是以下各项中的一个或多个的角度的选择：与当前占空比中使用的先前角度最远，以及相对于彼此正交的阴极电极和阳极电极对正交以及一个或多个电极的温度相关联的停用状态。
20.根据权利要求11所述的方法，其中选择性地停用基于温度乘以两个换能器之间的温度差之间的角度与从它们的中心到估计目标位置的几何中心绘制的线之间的角度的函数的加权乘积。
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