CN117042835A - 电极阵列及其生产和使用的方法 - Google Patents

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CN117042835A
CN117042835A CN202280020930.6A CN202280020930A CN117042835A CN 117042835 A CN117042835 A CN 117042835A CN 202280020930 A CN202280020930 A CN 202280020930A CN 117042835 A CN117042835 A CN 117042835A
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electrode
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Y·沃瑟曼
S·奥布乔夫斯基
N·库普伦尼克
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Novokule Co ltd
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Novokule Co ltd
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Abstract

描述了一种方法。该方法包括将第一导电凝胶以支撑层的第一侧上的目标位置的第一预定图案分配在支撑层上,以形成多个第一导电凝胶层。支撑层是具有与支撑层的第一侧和第二侧相交的多个空隙的柔性材料。将第二导电凝胶以目标位置的第二预定图案分配在支撑层的第二侧上,以形成多个第二导电凝胶层,其中第二导电凝胶层中的每个与相应的第一导电凝胶层重叠,以形成导电凝胶元件。然后可以固化第一导电凝胶和第二导电凝胶。

Description

电极阵列及其生产和使用的方法
相关申请的交叉引用和通过引用声明并入
本专利申请要求由于2021年3月12日提交的题为“Hydrogel-ElectrodeAssemblies and Methods of Production and Use thereof”的美国序列号63/160,174;于2021年3月31日提交的题为“Electrode Array andMethods ofProduction andUsethereof”的美国序列号63/168,689;以及于2021年8月6日提交的题为“Electrode Arrayand Methods of Production andUse thereof”的美国序列号63/230,310标识的临时专利申请的优先权,其全部内容通过引用并入于此。
背景技术
肿瘤治疗场(TTField或TTF)是中频范围(100-500kHz)内的低强度(例如,1-3V/cm)交变电场,其通过破坏有丝分裂来瞄准实体肿瘤。这种非侵入性治疗瞄准实体肿瘤,并且例如在美国专利第7,016,725号;第7,089,054号;第7,333,852号;第7,565,205号;第8,244,345号;第8,715,203号;第8,764,675号;第10,188,851号;和第10,441,776号中描述,其中的每个整体地通过引用并入于此。
TTField通常通过两对换能器阵列来输送,该两对换能器阵列在被治疗的肿瘤内产生垂直场。构成这些对中的每对的换能器阵列定位在被治疗的身体部分的相对侧上。例如,在使用系统(由主要营业地在Jersey的St.Helier的Novocure有限公司制造)时,换能器阵列的至少一对电极位于肿瘤的左侧和右侧(LR),并且至少一对电极位于肿瘤的前部和后部(AP)。
用于在系统中输送TTField的每个换能器阵列包括耦合到患者的皮肤的至少一组非导电陶瓷圆盘电极。例如,/>系统可以将换能器阵列定位在患者的剃刮的头部上(例如,治疗胶质母细胞瘤,下文中称为“GBM”),其中非导电陶瓷圆盘电极通过导电医用凝胶层耦合到患者的皮肤。
为了形成陶瓷圆盘电极,在非导电陶瓷材料的顶表面上形成导电层。非导电陶瓷材料的底表面被耦合到导电医用凝胶。非导电陶瓷材料是用于确保阻止直流信号无意地传输给患者的安全特征。通过在导电层和导电医用凝胶之间插入非导电陶瓷材料,现有技术系统被认为确保患者仍受保护。医用凝胶可以变形以匹配身体的轮廓,并在阵列和皮肤之间提供电接触;这样,医用凝胶界面桥接皮肤并减少干扰。该设备旨在在移除以进行卫生护理和再次剃刮(如果需要的话)之前,由患者连续佩戴达二至四天,随后用一组新的阵列再次施加。这样,医用凝胶保持与患者的皮肤的区域的基本连续接触达每次2-4天的时段。此外,在更多的医用凝胶被施加到皮肤之前,皮肤的区域可能只有短暂的一段时间未被覆盖并暴露于环境。
传统上,医用凝胶被手动施加到电极元件,这是劳动密集型、繁琐且昂贵的过程。此外,医用凝胶具有在患者上横向移动的趋势。
因此,期望新的和改进的阵列组合件以及制造阵列组合件的方法,其加速制造并将医用凝胶锚定到电极阵列,以减少医用凝胶的横向移动。本公开针对的就是这样的组合件及生产和使用其的方法。
附图说明
图1是施加到活体组织的电极的示意图的示例性实施例。
图2是配置成产生TTField的电子设备的示例性实施例。
图3A是具有电极元件的第一布局的换能器阵列的一个实施例的分解图。
图3B是在图3A中所图示的换能器阵列中使用的挠性电路(flex circuit)的平面图。
图3C是在图3A中所图示的换能器阵列中使用的电极元件的平面图。
图3D是在图3A中所图示的换能器阵列中使用的加强件的平面图。
图3E是在图3A中所图示的换能器阵列中使用的导电水凝胶盘的平面图。
图3F是在图3A中所图示的换能器阵列中使用的水凝胶屏障(barrier)的平面图。
图3G是如通过患者的皮肤“看到”的水凝胶盘和水凝胶屏障的视图。
图3H是在图3A中所图示的换能器阵列中使用的皮肤级粘合剂层的平面图。
图3I是在图3A中所图示的换能器阵列中使用的支撑层的平面图。
图3J是如通过患者的皮肤“看到”的连接至顶层的图3J的支撑层的平面图。
图3K是在图3A中所图示的换能器阵列中使用的泡沫层的平面图。
图3L是在图3A中所图示的换能器阵列中使用的顶部覆盖粘合剂背衬层的平面图。
图3M是在图3A中所图示的换能器阵列中使用的槽盖的平面图。
图3N是图示了如图3A中所图示的换能器阵列在施加到患者时的外观的平面图。
图3O是在图3A中所图示的换能器阵列中使用的释放衬垫(release liner)的平面图。
图3P是用水凝胶材料粘附至挠性电路的支撑层的平面图。
图4是根据本公开的在支撑层的两侧上具有导电凝胶层的导电凝胶组合件的分解侧视图。
图5A是根据本公开的形成导电获得层的示例性方法的流程图。
图5B是根据本公开构造的示例性换能器阵列的局部示意图。
图5C是使用模具来在线处理多个电极元件的俯视图。
图5D是根据本公开构造的另一个示例性换能器阵列的局部示意图。
图6是使用根据本公开的电子装置的示例性方法的流程图。
图7A是根据本公开构造的另一个示例性换能器阵列的局部示意图。
图7B是具有导电板和介电材料的电极元件的侧视图。
图8A是根据本公开构造的换能器阵列的另一个实施例的局部示意图。
图8B是具有有起纹理的(textured)表面的导电层的电极元件的另一个实施例的侧视图。
图9是根据本公开构造的凝胶施加系统的示例性实施例。
图10是根据本公开的用于制造至少一个肿瘤治疗场电极的过程。
图11是根据本公开的用于制造换能器阵列的过程。
具体实施方式
在通过示例性语言和结果详细解释(一个或多个)本发明构思的至少一个实施例之前,要理解(一个或多个)本发明构思在其应用方面不限于以下描述中阐述的构造的细节和组件的布置。(一个或多个)本发明构思能够有其他实施例,或者能够以各种方式来实施或执行。因此,本文中使用的语言旨在被赋予最广泛的可能范围和含义;并且所述实施例意指是示例性的——而不是穷举的。此外,要理解,本文中采用的措辞和术语是用于描述的目的,并且不应该被认为是限制性的。
除非本文中另外定义,否则结合当前公开的(一个或多个)本发明构思的科学和技术术语应具有由本领域中的普通技术人员通常理解的含义。此外,除非由上下文另外要求,否则单数术语应包括复数,并且复数术语应包括单数。
除非另外指示,否则如根据本公开使用的以下术语应理解为具有以下含义:
当与权利要求和/或说明书中的术语“包括”结合使用时,术语“一”或“一个”的使用可以意指“一个”,但其也与“一个或多个”、“至少一个”和“一个或多于一个”的含义一致。因此,除非上下文另外清楚地指示,否则术语“一”、“一个”和“该”包括复数指示物。因此,例如,提及“化合物”可以指一种或多种化合物、两种或更多种化合物、三种或更多种化合物、四种或更多种化合物,或者更多数量的化合物。术语“多个”是指“两个或更多个”。
术语“至少一个”的使用将被理解为包括一个以及多于一个的任何数量,包括但不限于2、3、4、5、10、15、20、30、40、50、100等。此外,术语“X、Y和Z中的至少一个”的使用将被理解为包括单独的X、单独的Y和单独的Z,以及X、Y和Z的任何组合。例如,序数术语(即“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等)的使用仅用于区分两个或更多个条目的目的,并且不意指暗示一个条目相对于另一个条目的任何序列或顺序或重要性或任何添加的顺序。
权利要求中的术语“或”的使用用于意指包含性的“和/或”,除非明确指示仅指替代物或除非替代物是相互排斥的。例如,条件“A或B”满足以下各项中的任一个:A为真(或存在)并且B为假(或不存在),A为假(或不存在)并且B为真(或存在),以及A和B两者为真(或存在)。
如本文中所使用的,对“一个实施例”、“实施例”、“一些实施例”、“一个示例”、“例如”或“示例”的任何引用意指至少一个实施例中包括结合该实施例描述的特定元素、特征、结构或特性。例如,在说明书中不同地方中出现短语“在一些实施例中”或“一个示例”不一定都指同一实施例。此外,对一个或多个实施例或示例的所有引用要被解释为不限制权利要求。
贯穿本申请,术语“约”用于指示值包括组合物/装置/设备、用于确定该值的方法的固有误差的变化,或存在于研究对象中的变化。
如本说明书和(一个或多个)权利要求中所使用的,词语“包括”(和任何形式的包括,诸如“包括”和“包括了”)、“具有”(和任何形式的具有,诸如“具有”和“有”)、“包含”(和任何形式的包含,诸如“包含了”和“包含”)或“含有”(和任何形式的含有,诸如“含有了”和“含有”)是包容性的或开放式的,并且不排除附加的、未列举的元素或方法步骤。
如本文中所使用的术语“或其组合”是指在该术语之前列出的条目的所有排列和组合。例如,“A、B、C或其组合”旨在包括以下各项中的至少一项:A、B、C、AB、AC、BC或ABC,并且如果顺序在特定上下文中是重要的,则还包括BA、CA、CB、CBA、BCA、ACB、BAC或CAB。
如本文中所使用的,术语“基本上”意指随后描述的事件或情况完全发生或随后描述的事件或情况在很大范围或程度上发生。例如,当与特定事件或情况相关联时,术语“基本上”意指随后描述的事件或情况在至少80%的时间、或至少85%的时间、或至少90%的时间、或至少95%的时间发生。例如,术语“基本相邻”可能意指两个条目100%彼此相邻,或者两个条目彼此非常接近但不是100%彼此相邻,或者两个条目之一的一部分不是100%与另一个条目相邻,而是与另一个条目非常接近。
如本文中所使用的术语“患者”包括人类和兽医受试者。用于治疗的目的的“哺乳动物”是指归类为哺乳动物的任何动物,包括(但不限于)人类、家畜和农场动物、非人类灵长类动物和具有乳腺组织的任何其他动物。
如本文中所使用的术语“液体水凝胶”和“可流动水凝胶”可以被理解为是指以至少部分可流动形式的未固化水凝胶制剂。也就是说,术语“液体水凝胶”是指固化前的水凝胶制剂,并且其可通过紫外(UV)辐射或电离高能辐射固化。
现在参考附图,并且特别是参考图1,其中示出了在外部TTField12的影响下的分裂细胞10的示例性实施例。在一些实施例中,外部TTField可以包括在大约100KHZ到大约300KHZ的频率范围内的交变场12。在一些实施例中,TTField可以包括在大约50KHZ到大约500KHZ的频率范围内的交变场12。在一些实施例中,TTField可以包括在大约50KHz到大约1MHz的频率范围内的交变场12。电场12可以由连接到电场发生器32的负输出端的第一电极14a和连接到正输出端的第二电极14b产生。微管16以及分裂细胞10内或分裂细胞10周围的其他极性大分子可以具有强偶极矩,从而提供对这样的TTField 12的易感性。微管16的正输出端可以位于中心粒18处。至少一个负极可以位于分裂细胞10的中心20处,并且至少一个负极可以位于微管16与分裂细胞10的细胞膜24的附接的点22处。正输出端和负输出端的位置形成至少一组双偶极子。至少一组双偶极子可以提供对不同方向的TTField 12的易感性。如本文中所使用的,交变电场可以被称为电场或TTField 12。TTField 12可以是施加到体内肿瘤的部位的频率特定的交变电场。在一些实施例中,可以向分裂细胞10施加一个或多个电场,以便增加分裂细胞10的膜的渗透性。例如,可以向分裂细胞10施加一个或多个电场,以便增加分裂细胞10的膜的渗透性,使得可以将一种或多种化学品、药物、DNA和/或染色体引入到分裂细胞中(即,经由电穿孔)。
图2图示了根据本公开的被配置成产生TTField 12的示例性电子装置30的示意图。所描述的TTField 12可以能够破坏一种或多种肿瘤细胞。在TTField的频率(例如,50KHZ-500KHZ或50k HZ-1MHZ)下,作为整体的电子装置30和/或如本文中所述的电子装置30的各个组件的规格可能受到根据“欧姆”特性而不是介电特性表现的生物系统影响。
通常,电子装置30可以包括电场发生器32和两根或更多根导电引线34。例如,在图2中,电子装置包括第一导电引线34a和第二导电引线34b。第一导电引线34a包括第一端36a和第二端40a。第一导电引线34a的第一端36a导电地附接到电场发生器32,并且第一导电引线34a的第二端40a连接到第一衬垫42a。类似地,第二导电引线34b包括第一端36b和第二端40b。第二导电引线34b的第一端36b导电地附接到电场发生器32,并且第二导电引线34b的第二端40b连接到第二衬垫42b。第一衬垫42a和第二衬垫42b也可以被称为电极,诸如第一电极14a或第二电极14b,或者电极衬垫。
电场发生器32被配置成以波形和/或脉冲串的形状提供一个或多个电信号(TTField信号)作为输出。每个衬垫42a和42b通过电信号(例如,波形)而具有电势差,当衬垫42a和42b通过电信号(例如,波形)附接到身体时,电信号产生电流。由于第一衬垫42a和第二衬垫42b中的每个都具有有频率和幅度的电信号,因此当第一衬垫42a和第二衬垫42b被施加在诸如人体的导电材料上时,电流将在第一衬垫42a和第二衬垫42b之间流动。
电场发生器32可以被配置成产生在从大约50KHZ到大约1GHz的范围以及在(即,从大约50KHz到大约1mHz、从大约50KHz到大约500KHz)内的范围内的频率下的交变电压波形。在一些实施例中,电场发生器32被配置成产生在大约100KHZ到大约300KHZ的范围内的频率下的交流电压波形(即,TTField)。电压使得治疗区域内的组织中的电场强度在大约0.1V/cm至大约10V/cm的范围内。为了实现该电场,第一衬垫42a或第二衬垫42b中的每个中的两个导体14(即,下面详细描述并在图4中示出的电极元件82)之间的电势差可以由身体的相对阻抗来确定。
在一些实施例中,第一衬垫42a和第二衬垫42b可以被配置成在患者的目标区域内产生交变电场。目标区域可以包括例如肿瘤的至少一部分。交变电场的产生可以被配置成选择性地破坏和/或抑制肿瘤的至少一部分的生长。交变电场可以以能够选择性破坏和/或抑制肿瘤的至少一部分的生长的任何频率产生。例如(但不作为限制),交变电场可以具有在大约50kHz到大约1mHz的范围、以及由(即,从大约50kHz到大约1mHz的范围,从大约100kHz到大约150kHz的范围,从大约150kHz到大约300kHz的范围等)内的任何值形成的范围、以及组合落在上面提及的值中的两个值之间的两个整数的范围(即,从大约32kHz到大约333kHz的范围,从大约78kHz到大约298kHz的范围等)内的频率。
在一些实施例中,交变电场可以被配置成以两个或更多个不同频率施加。在一些实施例中,两个或更多个不同频率中的每个可以选自上面提及的值中的任何值、或者由上面提及的值中的任何值形成的范围、或者组合落在上面提及的值中的两个值之间的两个整数的范围。
在一些实施例中,第一衬垫42a和第二衬垫42b(即衬垫对)可以根据要在其中使用衬垫对42a和42b的施加而不同地配置。在一些实施例中,借助在患者的组织内提供电场(TTField)的产生,该对衬垫42a和42b可以从外部施加到患者(例如,施加到患者的皮肤的表皮层)。通常,第一衬垫42a和第二衬垫42b中的每个由用户放置在患者的皮肤的表皮上,使得电场被配置成跨预定治疗区域内的患者的组织产生。外部施加的TTField可以是局部型或广泛分布型的,例如,皮肤肿瘤的治疗和接近皮肤表面的病变的治疗。
在一些实施例中,用户可以是医疗专业人员,诸如医生、护士、治疗师或在医生、护士或治疗师的指示下行动的其他人。在一些实施例中,用户可以是患者,即,患者可以将衬垫42a和42b放置在预定治疗区域内的表皮层上。
在一些实施例中,电子装置30可以可选地包括控制箱44和耦合到控制箱44的一个或多个温度传感器46。在一些实施例中,多个温度传感器46可以被定位成感测预定治疗区域处的温度。一个或多个温度传感器46可以包括但不限于热敏电阻、热电偶、RTD、集成电路温度传感器,诸如模拟器件(Analog Devices)AD590和德州仪器LM135,和/或其组合。考虑如果被配置成提供预定治疗区域的准确和/或精确的温度读数,则可以使用本领域中已知的任何温度传感器46。控制箱44可以被配置成控制电场的幅度,以便不在治疗区域中产生过多的加热。
在一些实施例中,控制箱44可以被配置成控制电场发生器32的输出。例如,在一些实施例中,控制箱44可以被配置成控制电场发生器32的输出,使得输出保持恒定在由用户预设的值处。在一些实施例中,控制箱44可以被配置成将电场发生器32的输出设置在最大值处,其中最大值被配置成使得在预定治疗区域处不会提供过多的热量。在一些实施例中,控制箱44可以被配置成提供一个或多个反馈指示器。例如,控制箱44可以被配置成当预定治疗区域的温度(如由温度传感器746感测)超过预设极限时提供反馈指示器(例如,声音、光)。
在一些实施例中,控制箱44可以被配置成基于温度传感器46的一个或多个读数来控制电场发生器32的输出。在一些实施例中,一个或多个温度传感器46可以被连接到第一衬垫42a或第二衬垫42b和/或以其他方式与第一衬垫42a或第二衬垫42b相关联,并且被配置成感测第一衬垫42a或第二衬垫42b中的一个或两者处的表皮和/或治疗区域处的温度。
在一些实施例中,导电引线34中的一根或多根可以是具有柔性金属屏蔽的标准隔离导体。在一些实施例中,柔性金属屏蔽可以接地,以防止由一根或多根导电引线34产生的任何电场的扩散。
衬垫42a和42b可以被成形(shape)、大小设计(size)和定位,以在治疗区域处产生TTField配置、方向和强度。为此,衬垫42a和42b可以是正方形、矩形、圆形、椭圆形或任何奇特的形状。
图3A-3P描绘了包含衬垫42a和42b的换能器阵列100的第一实施例。衬垫42a和42b在下面被称为“电极元件”。换能器阵列100在本文中也被称为具有电极元件的第一布局的“电极装置”,其中图3A是示出所有的各种组件及其相对于彼此的布置的分解图或组装图。图3B-3P更详细地示出了各个组件。
定义换能器阵列100的配置的组件之一为挠性电路102(图3A和3B),其可以用沿挠性电路102的分支延伸的电迹线制成,如本领域所公知的那样。挠性电路102具有分支或分叉配置。存在在纵向方向上延伸的中央主干108a-108g。还存在从挠性电路102的主干108a-g的两侧横向延伸的多个分支。在一些实施例(包括图3A、3B和3K中所描绘的实施例)中,这些分支垂直于纵向方向,并且被布置为挠性电路102的行106a-106e。在图示的实施例中,挠性电路102的行106a-e中的每个包括两个分支——主干108a-108g的每侧上有一个分支。每个分支的近端被连接到挠性电路102的主干108a-g并从挠性电路102的主干108a-g延伸,而每个分支的远端保持自由。有利地,这种配置提高了挠性电路102的柔性,并降低了由皮肤移动(弯曲、拉伸、扭曲、呼吸等)施加在换能器阵列100上的张应力(tensile stresses)),从而改善和延长换能器阵列100对皮肤的粘附。换能器阵列100还提高了用户舒适度并减少了皮肤损伤。注意,在图3A和3B中所图示的实施例中,主干108a-108g在挠性电路102的连续行之间分段地来回移动。在这些实施例中,段108a、108c、108e和108g中的仅一些在纵向方向上延伸,并且那些纵向段通过在横向方向上延伸的附加段108b、108d和108f互连。结果,在这些实施例中,随着主干108a、108c、108e和108g在纵向方向上延伸,主干108b、108d和108f在横向方向上来回移动。在替代实施例中,主干是直的。
挠性电路102包括沿行106a-106e布置的多个安装衬垫104。多个电极元件110(图3A和3C)——例如,对于典型大小设计的成年男性,如图3A实施例中所示的二十个——被布置在挠性电路102(图3A和3B中所示)的安装衬垫104的内侧(即,面向皮肤侧)上,其中电极元件110中的每个和挠性电路102之间具有导电连接。电极元件110可以是大约1mm厚以及在直径上为2cm,并且在直径上可以可选地比安装衬垫104稍小。电极元件110中的每个可以由如本领域已知的涂覆有陶瓷介电材料的圆形导电板形成,并且圆形导体电连接到挠性电路102的电触点。陶瓷介电材料面向患者的身体,使得陶瓷介电材料可以与患者的皮肤进行接触(优选地经由水凝胶的介入层,如下所述)。介电材料可以是陶瓷材料、非柔性聚合物或柔性聚合物膜。
电极元件110具有外侧111a和内侧111b。为了简洁的目的,电极元件110中的仅一个用参考标号111a和111b来标记。相应数量的加强件112(图3A和3D)可以可选地附接到挠性电路102的安装衬垫104的外侧111a,其通常与附接到内侧111b的电极元件110相对。加强件112可以是大约1mm厚,并且在直径上可以比安装衬垫104稍小。加强件112可以由任何合适的材料(例如,坚硬的、不导电的塑料)制成。通常,考虑到挠性电路102的柔性性质和用于电极元件110的陶瓷电介质的薄、易碎的性质,加强件112帮助防止电极元件110断裂。
在一些实施例中,电极元件110中的每个都具有布置在电极元件110的内侧111b上的相应的导电凝胶元件114的盘(图3A、3P和4),以与患者的皮肤建立良好的导电性。在一些实施例中,导电凝胶元件114在直径上比电极元件110稍大。该材料优选是伽马灭菌兼容的。例如,导电凝胶元件114可以是由AG625制成的水凝胶,其是可从Axelgaard获得的,其具有大约635微米的厚度,并且具有最大1000欧姆-cm的体积电阻率。在一些实施例中,导电凝胶元件114包括一个或多个导电凝胶层106(参见图4)。
在一些实施例中,电极阵列包括导电凝胶组合件107,导电凝胶组合件107包括一个或多个导电凝胶元件114和连接到一个或多个导电凝胶元件114的支撑层115。导电凝胶元件114包括一个或多个导电凝胶层106,导电凝胶层106可以在包含在电极元件110上之前预制。在一些实施例中,一个或多个导电凝胶层106可以以液体形式被施加到电极元件110上,并且然后直接在电极元件110和/或换能器阵列100的其他部分上固化(例如,UV固化、电子束固化)。支撑层115可以被施加以覆盖导电凝胶层106和一个或多个电极元件110,并且以液体形式或固化形式的另一量的导电凝胶可以被施加到支撑层115,使得形成导电凝胶元件114之一的导电凝胶层106被对准并将支撑层115夹在中间(sandwich)。在一些实施例中,例如,一个或多个导电凝胶层106可以直接固化在支撑层115上,并且然后随后施加到电极元件110。支撑层115包括第一侧115a和第二侧115b。支撑层115被大小设计和尺寸设计以在一个或多个电极元件110上延伸。导电凝胶层106a被布置在支撑层115的第一侧115a上并附接到支撑层115的第一侧115a。导电凝胶层106b被布置在支撑层115的第二侧115b上并附接到支撑层115的第二侧115b。支撑层115可以被布置在第一侧115a和第二侧115b中的两者上,以封装导电凝胶层106a和106b之间的支撑层115的一部分。导电凝胶组合件107可以与换能器阵列100的其他组件分离地制造,并且随后连接到换能器阵列100。或者,导电凝胶组合件107可以与换能器阵列100一起制造,诸如通过在电极元件110上施加支撑层115之前或之后在电极元件110上形成(一个或多个)导电凝胶层106来制造。
(一种或多种)体电子传输剂可以是能够增强导电凝胶的导电性和/或导热性的任何物质。在某些非限制性实施例中,(一种或多种)体电子传输剂包括一种或多种离子化合物、一种或多种金属、或一种或多种非金属以及其任何组合。在某些非限制性实施例中,体电子传输剂包括无定形碳和/或结晶碳。根据本公开可以使用的体电子传输剂的特定(但非限制性)示例包括炭黑、石墨烯和石墨。
在一些实施例中,导电凝胶元件114和/或一个或多个导电凝胶层106主要由导电凝胶或半固体导电凝胶形成,诸如下面所述。导电凝胶元件114可以是以允许电极元件110根据本公开起作用的任何形式的。例如(但不作为限制),导电凝胶元件114可以是以水凝胶或水胶体的形式的。
导电凝胶元件114可以具有包括但不限于高导电性、粘性和/或长时段的生物相容性的特性。例如,导电凝胶元件84可以包括可从主要营业地在California的Fallbrook的AmGel Technologies获得的AG603水凝胶。
导电凝胶元件114可以与改性水凝胶一起使用,包括但不限于穿孔、凹陷和/或突起。这样的特征在2021年5月6日提交的题为“Conductive Gel Compositions ComprisingBulk Electron TransportAgents and Methods of Production and Use Thereof”的美国专利申请第17/313,114号中进一步详细公开,该美国专利申请被整体地并入于此。
在一些实施例中,导电凝胶元件114可以是无菌的。在一些实施例中,导电凝胶元件114可以被配置成使得导电凝胶元件114在暴露于例如包括伽马射线或环氧乙烷气体的消毒条件下时基本不降解。
导电凝胶元件114可以由允许导电凝胶元件114根据本公开起作用的任何亲水性聚合物形成。例如(但不作为限制),导电凝胶元件114可以是聚丙烯酸凝胶、聚维酮凝胶或纤维素凝胶。此外,导电凝胶可以包括壳聚糖、藻酸盐、琼脂糖、甲基纤维素、透明质酸、胶原蛋白、层粘连蛋白、基质胶、纤连蛋白、玻连蛋白、聚-1-赖氨酸、蛋白聚糖、纤维蛋白胶、通过工程和/或天然组织的去细胞化制成的凝胶以及其任何组合中的至少一种。此外,导电凝胶元件84可以包括聚乙醇酸(PGA)、聚乳酸(PLA)、聚己内酯(PCL)、聚乙烯醇(PVA)、聚乙二醇(PEG)、甲基丙烯酸甲酯、聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)、聚(甲基丙烯酸2-羟乙酯)(聚HEMA)、聚(癸二酸甘油酯)、聚氨酯、聚(异丙基丙烯酰胺)、聚(N-异丙基丙烯酰胺)或其任何组合中的至少一种。
在一些实施例中,导电凝胶元件114可以包括以下化学和结构特征/特性中的一个或多个:在从大约1nm至大约200nm的范围内的聚合物链长度;在从大约6至大约8的范围内的pH;小于大约100欧姆-英寸的体积电阻率;至少大约100克/英寸的皮肤粘附率;和在从大约10密耳到大约50密耳的范围内的厚度。
在一些实施例中,导电凝胶元件114可以被优化以在体温下(即,在从大约34℃至大约40℃的范围内)在延长的时段内使用。
导电凝胶元件84的(一种或多种)聚合物可以具有允许(一种或多种)导电凝胶元件114组合物如本文中所述起作用的任何聚合物链长度。例如(但不作为限制),聚合物链长度可以在大约1nm至大约200nm及以上的范围、以及组合其内的值中的任何两个值的范围(即,从大约3nm到大约175nm的范围,从大约5nm到大约150nm的范围,或从大约10nm到大约125nm的范围,从大约15nm到大约100nm的范围等)、以及组合落在上面提及的值中的两个值之间的两个整数的范围(即,从大约3nm到大约157nm的范围等)内。
在一些实施例中,聚合物链长度的范围可以取决于交变电场的(一个或多个)频率。例如(但不作为限制),聚合物链长度的范围可以基于交变电场的频率的范围。非限制性示例包括当交变电场具有从大约50kHz到大约150kHz的范围内的频率时从大约5nm到大约50nm的范围,当交变电场具有从大约150kHz到大约300kHz的范围内的频率时从大约50nm到大约100nm的范围等。
导电凝胶元件114可以具有不损伤患者的皮肤的任何pH。例如(但不作为限制),导电凝胶元件84可以具有大约6、大约6.5、大约7、大约7.5、大约8以及由上述值中的任何值形成的范围(即,从大约6至大约8的范围,从大约6.5至大约7.5的范围等)的pH。
导电凝胶元件114可以具有使凝胶的导电性最大化的任何水平的体积电阻率。例如(但不作为限制),导电凝胶元件114可以具有在小于大约100欧姆-英寸至小于大约10欧姆-英寸或更低的范围、以及由其内的上述值中的任何值形成的范围(即,从大约10欧姆-英寸到大约100欧姆-英寸的范围等)、以及组合落在上面提及的值中的两个值之间的两个整数的范围(即,从大约13欧姆-英寸到大约96欧姆-英寸的范围等)内的体积电阻率。
导电凝胶元件114可以具有允许导电凝胶元件114根据本公开起作用的任何皮肤粘附率。例如(但不作为限制),凝胶的皮肤粘附率可以在至少大约100克/英寸至至少大约300克/英寸或更高的范围、以及其内的上述值中的任何值的范围(从大约120克/英寸至大约300克/英寸的范围等)、以及组合落在上面提及的值中的两个值之间的两个整数的范围(即,从大约115克/英寸到大约295克/英寸的范围等)内。
在一些实施例中,导电凝胶元件114可以进一步包括至少一种添加剂。根据本公开,可以使用允许导电凝胶元件114根据本公开起作用并且可以可选地进一步增强导电凝胶的导电性和非敏化特性的任何类型的添加剂。可以使用的添加剂的非限制性示例包括保湿剂、防腐剂、抗菌剂、维生素、湿润剂或其任何组合以及诸如此类中的至少一种。
导电凝胶元件114可以具有允许凝胶组合物如本文中所述起作用的任何浓度的一种或多种盐。游离盐浓度可以具有至少大约0.1mM至大约1M或更高的范围,以及组合其内的值中的任何两个值的任何范围(例如,大约0.1mM至大约100mM的范围,大约1mM至大约50mM的范围)。
导电凝胶组合件107可以具有允许导电凝胶元件84根据本公开起作用的任何厚度t1。根据本公开可以使用的厚度t1的非限制性示例包括大约1密耳至大约100密耳或更高的范围、以及组合上面提及的值中的任何两个值的范围(即,从大约10密耳至大约50密耳的范围等)、以及组合落在上面提及的值中的两个值之间的两个整数的范围(即,从大约12密耳到大约48密耳的范围等)。
在一些实施例中,导电凝胶组合件107和导电凝胶元件114可以具有至少约六个月的保质期(shelflife)。例如(但不作为限制),导电凝胶元件114具有至少约9个月或至少约12个月的保质期。
一个或多个支撑层115可以在导电凝胶元件114内(如图4中所示)或导电元件的外部(如图3A中所示)提供。通常,一个或多个支撑层115可以被配置成向导电凝胶元件114提供加强,以防止当导电凝胶元件114被施加到患者的皮肤时导电凝胶元件114的横向移动。为此,一个或多个支撑层115可以向一个或多个导电层106(例如,导电凝胶层106a和/或106b)提供强度和/或支撑。一个或多个支撑层115可以由织造或非织造材料构造。在一些实施例中,一个或多个支撑层115的至少一部分可以包括Reemay(即纺尼龙)。在一些实施例中,一个或多个支撑层115的至少一部分或全部可以由非导电材料构造。在一些实施例中,一个或多个支撑层115的至少一部分或全部可以由非金属导电材料(诸如碳)构造。
通过将支撑层附接至电极元件110或挠性电路102,支撑层115可以用作(一个或多个)导电凝胶层106和换能器阵列100内的一个或多个其他组件(诸如电极元件110或挠性电路102)之间的锚定件,例如使用与由(一个或多个)导电凝胶层106提供的任何结合(bond)分离的结合。在一些实施例中,支撑层115的至少一部分可以在换能器阵列100的至少两个组件(诸如电极元件110或导电凝胶元件114)之间延伸。例如,如图3A中所图示,支撑层115在电极元件110和导电凝胶元件114之间延伸。在一些实施例中,导电凝胶元件114可以被定位成使得每个导电凝胶元件114与一个电极元件110对准。
间隙可以存在于每个电极元件110之间,使得每个电极元件110被定位在离任何相邻电极元件110一定距离处。为此,形成导电凝胶层106a和/或106b的以液体形式的导电凝胶或半固体导电凝胶可以在形成换能器阵列100期间在预定的特定位置处被分配到支撑层115上(例如,对应于单个电极元件110,对应于两个电极元件110,对应于多个电极元件110以及诸如此类)。在一些实施例中,例如,一种或多种介电材料可以被定位在相邻的隔离电极元件110之间的间隙内。
此外,可选地提供环形水凝胶屏障116(图3A、3F、3G和3J),其围绕导电凝胶元件114中的每个。通常,水凝胶屏障116帮助贯穿佩戴期间维持导电凝胶元件114的完整性,并防止水凝胶从其在电极元件110下的正确位置迁移。水凝胶屏障116可以由例如可从Vancive Medical Technologies获得的MED 5695R制成,其是聚乙烯泡沫,并且可以单层涂覆有也可从Vancive Medical Technologies获得的WetStickTM合成橡胶粘合剂。水凝胶屏障116可以是500微米厚,并且优选是伽马灭菌兼容的。
为了增加患者舒适度,换能器阵列100可以可选地包括定位在挠性电路102下方并且成形为紧密遵循挠性电路102的分支配置的保形泡沫层(conformal foam layer)122(图3A和3K)。注意,与挠性电路102(其具有用于电极元件110的实心圆形安装衬垫104)不同,泡沫层122具有围绕电极元件110的环形区域123,以便不介入电极元件110和患者的皮肤之间。保形泡沫层122的合适厚度大约为1mm,并且泡沫层122优选地为与电极元件110相同的厚度。泡沫层122优选地覆盖柔性挠性电路102的整个表面(除了其中定位了电极元件110的区域),同时维持换能器阵列100的整体柔性和适形性(conformability)。但是在替代实施例中,泡沫层122仅覆盖柔性挠性电路102的表面的一部分。在一些实施例中,泡沫层122的大小可以被最小化到可能的程度,以便不降低换能器阵列100的整体透气性和流体蒸发特性。
保形泡沫层122可以例如由诸如可从Vancive Medical Technologies获得的MED5696R的聚乙烯泡沫制成。保形泡沫层122可以使用合适的粘合剂(例如,也可从VanciveMedical Technologies获得的的WetStickTM合成橡胶粘合剂)附到挠性电路102。泡沫层122有利地保护患者免受挠性电路102上的导电迹线的潜在尖锐边缘的伤害。这在柔性换能器阵列的情境下是特别重要的,因为挠性换能器阵列100可能导致平坦导电迹线扭曲,这可能导致那些导电迹线的潜在尖锐边缘朝向患者的皮肤向下倾斜。值得注意的是,在挠性电路102的导电迹线和患者的皮肤之间插入泡沫层122保护患者免受可能由那些潜在锋利边缘导致的割伤和/或疼痛。
如图3A、3H和3J中所示,换能器阵列100还包括布置在泡沫层122下方的皮肤级粘合剂层118a。(皮肤级粘合剂118a也出现在图3G中。)通常,皮肤级粘合剂层118a遵循挠性电路102和泡沫层122的分支配置,但是其中皮肤级粘合剂118a的各个分支和主干部分比挠性电路102和泡沫层122的相应部分稍宽,以便至少部分地与挠性电路102的分支和泡沫层122之间的空间重叠。值得注意的是,皮肤级粘合剂118a包括沿着粘合剂的分支的切口120a和在粘合剂的分支的自由端处的切口120b。这些切口120a、120b被成形为不介入电极元件110或导电凝胶元件114和患者的皮肤之间。皮肤级粘合剂层118a还用作构造元件,以稳定电极元件110周围的中心区域,以防止电极元件110相对于患者的皮肤的移动。
皮肤级粘合剂层118a可以由聚酯/人造丝共混物、水刺非织造带材料制成,该材料诸如9917,其为30微米厚。该带可以用丙烯酸酯粘合剂双面涂覆,以在面向皮肤侧提供剥离强度(例如23磅/英寸),并在相对的外侧上提供更高的剥离强度(例如27磅/英寸)。该材料优选是低过敏性的、高度适形的和透气的;其具有高湿气透过率;并且其优选是与伽马灭菌兼容的。为了防止过多的出汗和湿气被截留在换能器阵列100下面,皮肤级粘合剂层118a的总表面积可以例如通过使其仅比挠性电路102和泡沫层122的相应部分稍宽被最小化。
注意,在其中省略保形泡沫层122的实施例中,粘合剂层118a可以直接连接至挠性电路102,其中其间没有布置介入组件。替代地,在其中提供保形泡沫层122的那些实施例中,粘合剂层118可以间接地连接到挠性电路102,其中泡沫层122布置在其间。在这些实施例中,泡沫层122可以用诸如粘合剂或粘结剂的结合材料连接到挠性电路102。
图3I和3J中示出了支撑层115的示例性实施例。支撑层115(图3A、3I和3L)定位在挠性电路102的内侧、电极元件110的内侧111b或其组合的下方并与挠性电路102的内侧、电极元件110的内侧111b或其组合连接。支撑层115具有多个槽123,槽123将支撑层115分成多个分离的指状物124,指状物124中的每个位于挠性电路102的相应分支下方。支撑层115具有8个槽123a-h和10个指状物124a-j。槽123a-h优选地比指状物124a-j显著地窄,并且指状物124a-j优选地比电极元件110的直径宽。这种配置导致支撑层115的指状物124a-j与挠性电路102的分支之间的空间重叠。换能器阵列100还可以具有定位在支撑层115和挠性电路102之间的粘合剂层118b,以将支撑层115锚定到挠性电路102。指状物124a-j覆盖导电凝胶元件114并在导电凝胶元件114之间延伸。指状物124a-j被连接到导电凝胶元件114,并用于为导电凝胶元件114提供横向支撑,以便当导电凝胶元件114被施加到患者的皮肤时防止导电凝胶元件114横向移动。支撑层115的柔性性质允许指状物124a-j随着挠性电路102的分支彼此独立地移动而彼此独立地移动。这又有助于即使在患者移动时也维持换能器阵列100的适形性和对患者的皮肤的粘附性。
顶部覆盖粘合剂背衬层126(图3A、3L和3N)被定位在挠性电路102的上方并连接至挠性电路102的外侧。覆盖粘合剂背衬层126具有多个槽128,槽128将覆盖粘合剂背衬层126分成多个分离的指状物130,指状物130中的每个覆盖挠性电路102的相应分支。槽128优选地比指状物130显著地窄,并且指状物130可以比电极元件110的直径宽。这种构造导致覆盖粘合剂背衬层126的指状物130与挠性电路102的分支之间的空间重叠,以提供覆盖粘合剂背衬层126对电极元件周围的患者的皮肤的最大粘附性,同时仍然允许覆盖粘合剂层的指状物130随着挠性电路102的分支彼此独立地移动而彼此独立地移动。这又有助于即使在患者移动时也维持换能器阵列100的适形性和对患者的皮肤的粘附性。此外,覆盖粘合剂背衬层126优选地延伸超出挠性电路102的周边,以在换能器阵列100的外边界处提供对皮肤的附加粘附。
覆盖粘合剂背衬层126可以由9916制成,其例如是100%聚酯的水刺非织造带。该材料可以在面向皮肤侧上用丙烯酸酯粘合剂单层涂覆,这将覆盖粘合剂背衬层126粘附到挠性电路102的外表面。形成覆盖粘合剂背衬层126的材料可以具有40微米的厚度。覆盖粘合剂背衬层126可以是低过敏性的、高度适形的、透气的和/或伽马灭菌兼容的。
如图3J中所示,支撑层115可以被成形为在层126的范围内。此外,支撑层115可以被成形为使得支撑层的指状物124位于层126的指状物130下方并与层126的指状物130对准,使得指状物124与指状物130一起移动。
图3P中示出了换能器组合件100的一部分的底部平面图,该底部平面图描绘了粘附到挠性电路102并且定位在导电凝胶元件114和挠性电路102之间的支撑层115。在一些实施例中,换能器阵列100可以通过将支撑层115附接到挠性电路102来制成,使得电极元件110位于支撑层115和挠性电路102之间。在该位置中,导电凝胶元件114可以以液体形式施加到直接在电极元件110上方的支撑层115上,并且然后固化。在该实施例中,形成导电凝胶元件114的液体中的至少一些可以穿过支撑层115,从而形成在固化时将支撑层115封装在导电凝胶元件114中的层106a和106b。此外,导电凝胶元件114在固化时可以粘附到电极元件110,从而为导电凝胶元件114提供进一步的横向支撑,其与将支撑层115附接到挠性电路102的粘合剂层118b分离。在一些实施例中,支撑层115可以以除粘合剂之外的方式锚定到挠性电路102。例如,诸如线、钉或铆钉的机械连接可以用于将支撑层115连接到挠性电路102。
值得注意且有利的是,两个单独因素有助于整个换能器阵列100与患者的皮肤的粘合。第一个因素是通过挠性电路102的分支之间的空间和超出挠性电路102的周边接触皮肤的顶部粘合剂层126的下表面的部分。第二个因素是布置在泡沫层122和人的皮肤之间(或者在不包括泡沫层122的那些实施例中,在挠性电路102和人的皮肤之间)的粘合剂层118a。包括这两种分离的粘合剂成分提供了换能器阵列100与患者的皮肤的显著改善的粘合。换能器阵列100的该特征增强了换能器阵列100与电极元件周围的患者的皮肤的粘附的程度,与其中仅由覆盖整个换能器阵列的粘合剂背衬贴片提供粘附的配置相比,导致了延长且更好的皮肤/电极接触。
在一些实施例中,覆盖粘合剂背衬层126包括中心孔135和从槽128之一的最内端129(特别是最靠近中心孔135的最内狭缝端)延伸的狭缝132。中心孔135允许从挠性电路102的后表面突出的电缆134(如图3N中所示)以延伸穿过覆盖粘合剂背衬层126。该电缆134用于经由连接器将挠性电路102连接到TTField治疗控制器(未图示)。在组装过程期间,在电缆134已经被连接到挠性电路102之后,狭缝132对将粘合剂背衬层126定位在挠性电路102上是有用的。特别地,覆盖粘合剂背衬层126的部分可以彼此远离地移动以打开狭缝132,使得覆盖粘合剂背衬层126可以在任一侧上绕过电缆134,并且然后整个粘合剂背衬层可以被压入到正确的位置中。
一旦换能器阵列100已经随着覆盖粘合剂背衬层126将换能器阵列100固定就位而被正确地附接至患者的皮肤,就可以覆盖中心孔135,以用顶部粘合剂背衬槽盖136来进行保护(图3A、3M和3N)。槽盖136可以是盘形物品,其由与覆盖粘合剂背衬层126相同的材料并以相同的方式形成。在一些优选实施例中,槽盖136包括用于电缆134穿过的槽138。
在一些实施例中,在患者上使用之前,上述组件的整个组合件用两部分释放衬垫140保护(图3A和3O)。释放衬垫140具有总体形状,该总体形状通常遵循但可以稍大于覆盖粘合剂背衬层126的外周边。它可以由例如可从Adhesive Research获得的AR W4000制成,AR W4000是50微米厚的白色硅树脂涂覆的PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)材料。
在上述换能器阵列100的图3A-3O实施例中,在五行中布置有20个电极元件,其中连续的每行中有两个、五个、六个、五个和两个电极元件。(所述行对应于挠性电路102的分支,并且垂直于主干108在其中延伸的纵向方向。因此,当换能器阵列100在图1中被定向并且挠性电路102在图2中被定向时,行被水平定向并且主干108被垂直定向。)然而,根据诸如患者的体型、性别、年龄等的因素,可以有更多或更少的电极元件110以不同的配置来布置,同时仍然坚持本文中公开的发明构思。
在图3A-3P两个实施例中,挠性电路102具有在主干区域的每个横向侧延伸的多个分支。但是在替代实施例中,分支可以仅存在于主干区域的单个横向侧上(在这种情况下,主干区域将位于装置的一个边缘附近)。
在一些实施例中(包括但不限于图3A-3P实施例),挠性电路102被配置成使得从挠性电路102上的任何给定交叉点发出不多于三条路径。例如,在图3B中,挠性电路102的一条路径从安装衬垫104a处的交叉点发出,挠性电路102的两条路径从安装衬垫104b处的交叉点发出,并且挠性电路的三条路径从安装衬垫104c处的交叉点发出。值得注意的是,在挠性电路102上不存在从其发出多于三条路径的交叉点。这对于定位在安装衬垫104处的两个交叉点以及还对于不定位在安装衬垫104之一处的交叉点(例如,T形交叉点105)都适用。
在包括图3A-3P实施例的一些实施例中,挠性电路102的所有段都是直的。
在包括图3A-3P实施例的一些实施例中,电缆终止于挠性电路102上(如图3N中最好地看到的)。可选地,在这些实施例中,(如在图3B中最好地看到的),每个分支的远端附近的挠性电路102的段比挠性电路102的与电缆在那里终止的位置相邻的段中的至少一些段(例如,段108d)更薄。该配置增加了挠性电路的柔性,这也有助于提高整个装置的柔性。
图5A图示了形成根据本公开的示例性导电凝胶元件114的示例性方法的流程图200。在步骤204中,支撑层115可以定位在电极元件110和挠性电路102上,并且可选地锚定到电极元件110和挠性电路102。在步骤206中,导电凝胶(以液体形式)或半固体导电凝胶可以在支撑层115的至少一部分上以预定图案(pattern)分配并固化(例如,UV固化、电子束固化)以形成导电凝胶元件114。在形成导电凝胶元件114时,导电凝胶或半固体导电凝胶可以在一个或多个预定目标位置处分配到电极元件110上。电极元件110可以以预定的图案提供,并且具有预定的大小。在这些实施例中,将在那里分配导电凝胶的预定目标位置可以对应于电极元件110的预定图案和预定大小,使得当导电凝胶元件114被安装在电极元件110上时,导电凝胶元件114每个对应于至少一个电极元件110。
在一些实施例中,可以使用模具和/或间隔件来提供在一个或多个预定目标位置处的导电凝胶(以液体形式)或半固体导电凝胶的分配。例如,图5B图示了布置在电极元件110的表面502上的示例性模具500。电极元件110包括导电材料层504和聚合物层506。通常,模具500可以在将导电凝胶元件114(以液体形式)施加到其之前被定位。模具500的侧壁508可以延伸超出电极元件110,并限定半固体导电凝胶元件114的厚度。可选地,模具500可以被大小设计和成形为接受电极元件110和导电凝胶元件114两者。在该示例中,电极元件110可以首先布置在模具500内,其中模具500具有大于电极元件110的高度的侧壁高度,使得延伸超出电极元件110的模具500的侧壁508的部分限定了在其上生产的半固体导电凝胶元件114的厚度。然后,可以经由辐射源510(例如,UV固化)固化导电凝胶元件114,使得模具500提供与导电凝胶元件114所期望的预定厚度相等的边界和壁高。固化提供了聚合的导电凝胶元件114。在一些实施例中,导电凝胶元件114可以具有与特定电极元件110的表面积的大约75%至100%重叠的表面积。在一些实施例中,导电凝胶元件114可以具有与特定电极元件110的表面积的大约50%至100%重叠的表面积。
直接在电极元件110上固化导电凝胶元件114允许在线处理。图5C描绘了使用接触三个分离的电极元件110的第一表面502a、502b和502c的模具500a对多个元件110或阵列100的在线处理。应该注意,考虑以批量或连续的形式生产任何数量的元件110或阵列。
在一些实施例中,在固化期间可以可选地使用石英板512(参见图5B)。石英板512可以被布置在液体或半固体导电凝胶元件114上,该导电凝胶元件114在固化之前被施加到电极元件110的表面502。在固化步骤的一部分或全部期间,石英板512可以保持在导电凝胶元件114上。石英板512的可选使用可以通过其传递辐射(例如,UV光),从而提供聚合导电凝胶元件114的均匀厚度。
参考图5D,在一些实施例中,一个或多个屏障520可以被施加到电极元件110的表面502d以将导电凝胶元件114维持在电极元件110上。屏障520可以由任何材料形成,该材料被配置成附接到电极元件110的表面502d,并维持导电凝胶元件114的周边侧壁和接收空间。当屏障520由聚合物或其他多孔材料(诸如但不限于可从Vancive MedicalTechnologies获得的MED 5695R,一种聚乙烯泡沫)形成时,导电凝胶元件114可以在固化之前渗透到屏障520中,并增加导电凝胶元件114和电极元件110之间的粘附性。此外,当屏障520由聚合物形成时,导电凝胶元件114可以在固化期间与屏障520的聚合物交联(crosslink),并且还进一步增加导电凝胶元件114和电极元件110之间的粘附性。屏障520可以类似于图3A、3F、3G和3J中所示的水凝胶屏障116。
屏障520可以与任何结构/配置的电极一起使用,并由如本文中所述的(一种或多种)任何材料产生。当使用陶瓷电极时(或者当至少其上布置了液体水凝胶的表面由陶瓷材料形成时),使用水凝胶屏障可能是特别有利的,因为水凝胶不能与陶瓷交联;在该实施例中,水凝胶屏障用于将水凝胶锚定到电极并防止水凝胶从其在电极上的正确位置迁移。
在一些实施例中,连接至换能器阵列100的电场发生器32可以在第一时间实例处向第一组一个或多个电极元件110供应具有第一功率和第一频率的第一电信号,以产生第一TTField。电场发生器32在第二时间实例处可以向第二组电极元件110供应具有与第一功率相同或不同的第二功率以及与第一频率相同或不同的第二频率的第二电信号,以产生第二TTField。第一TTField和第二TTField可以瞄准相同的目标区域或者可以瞄准不同的目标区域。在一个实施例中,第一时间实例和第二时间实例可以重叠,即,电场发生器32可以向第二组供应第二电信号,同时也向第一组供应第一电信号。在这样的实施例中,第一组和第二组可以是互斥的。
在一些实施例中,连接至换能器阵列100的电场发生器32可以向第一组一个或多个电极元件110供应具有第一功率和第一频率的第一电信号,并在相同的时间实例处向第二组电极元件110供应具有第二功率和第二频率的第二电信号。也就是说,电场发生器32可以同时向第一组供应第一电信号和向第二组供应第二电信号。虽然上述实施例仅描述了第一组和第二组,但是要理解,可以有多于两组。在一个实施例中,组的数量取决于导电区域56a-h的组合的数量。
再次参考图2,在一些实施例中,引线34a和34b可以包括DC阻隔组件,诸如阻隔电容器160a和160b。阻隔电容器可以用于阻隔DC电流传递到衬垫42a和42b。阻隔电容器160a和160b将AC电压传递到衬垫42a和42b,并且可以可操作以防止由电场发生器32产生的或者以其他方式存在于电信号中的DC电压或者DC偏移传递到或者穿过患者。在一些实施例中,阻隔电容器160a和160b可以是非极化电容器。在一些实施例中,阻隔电容器160a和160b可以具有大约1μF的电容。在一些实施例中,阻隔电容器是KEMET电子公司(Fort Lauderdale,FL)的“Goldmax,300系列,保形涂覆,X7R电介质,25-250VDC(商业级)”引线非极化陶瓷电容器。
在一些实施例中,阻隔电容器160a和160b可以是引线34a和34b的组件,或位于第一衬垫42a和第二衬垫42b的电极元件82与电场发生器32之间任何位置处的附加组件。例如,阻隔电容器160a和160b可以在第二导电引线34b的第一端36a和电场发生器32中间,或者在第二导电引线34b的第二端40b和第二衬垫42b中间。在一些实施例中,可以远离衬垫42a和42b提供一个或多个阻隔电容器160a和160b。例如,一个或多个阻隔电容器160a和160b可以位于电极元件82的非患者侧上。
本公开的某些非限制性实施例涉及包括TTField产生系统的组件的套件,诸如本文中描述的电子装置30。在一些实施例中,衬垫42a和42b中的一个或多个,或者换能器阵列100可以被封装成套件的部分。在一些实施例中,套件可以包括连接到电极元件110的第一衬垫42a和引线34a。在一些实施例中,套件可以包括(一个或多个)第一衬垫42a和(一个或多个)第二衬垫42b、换能器阵列100以及引线34a和34b。在一些实施例中,例如通过铆钉、通过焊料、通过粘合剂、通过焊接和/或其他导电耦合手段,引线34a可以被机械地耦合到第一衬垫42a,并且第二导电引线34b可以被机械地耦合到第二衬垫42b。在一些实施例中,套件可以进一步包括(一个或多个)阻隔电容器160a或160b,其被定位成使得电信号通过阻隔电容器160a或160b。
现在参照图6,其中示出了使用电子装置30和换能器阵列100以向患者施加TTField的示例性方法的流程图300。在步骤302中,换能器阵列100可以附接到患者的皮肤。例如,电极元件110可以附接到肿瘤的相对侧上的患者的皮肤。在脑肿瘤的情境下,电极110可以定位在人的头部的中心中。例如,电极元件110中的一个可以定位在人的头部的右侧上,而电极元件110中的另一个可以定位在人的头部的左侧上。一个或多个电极元件110可以由用户施加至患者的皮肤。
在步骤304中,在电极元件110之间施加AC电压。例如,电场发生器32在一段时间内向施加到患者的电极元件110提供具有在从大约50kHz至大约1MHz的范围内的频率的交变电场,以向患者输送TTF场。在一些实施例中,用户可以经由控制箱28启动电场发生器32的产生。在一些实施例中,AC电压的施加可以在一段时间内执行多于一次。AC电压的施加的多个实例的持续时间可以相似或不同。在一些实施例中,不施加AC电压的时间段可以在施加AC电压之间。
图7A是根据本公开构造的换能器阵列100的局部示意图。图7A是跨电极元件110之一截取的截面图。电极元件110包括导电板210和与导电板210相邻定位并覆盖导电板210的介电材料214。导电板210由导电材料(诸如铜、铝或诸如此类)构造。介电材料214由非导电材料(诸如陶瓷材料、聚合物材料或诸如此类)构造。
换能器阵列100还包括多个隔离导电凝胶元件114,其中一个作为示例在图7A中示出。隔离导电凝胶元件114与电极元件110接触。介电材料214定位在隔离导电凝胶元件114之间,并且用于电容地耦合导电板210和隔离导电凝胶元件114。隔离导电凝胶元件114包括第一导电凝胶层106a和第二导电凝胶层106b。支撑层115是可选的,并且当存在时,可以被定位在第二导电凝胶层106b中的第一导电凝胶层106a其间。如图7A中所示,第一导电凝胶层106a与第二导电凝胶层106b重叠。如下面将更详细解释的,第一导电凝胶层106a可以以可流动状态施加到多个电极元件110,并且然后在电极元件110上固化。支撑层115的第一侧115a可以被施加到第一导电凝胶层106a上,并且处于可流动状态中的第二导电凝胶层106b可以被施加到支撑层115的第二侧115b上,使得电极元件110中的每个上的第一和第二导电凝胶层106a和106b重叠。一旦施加了第二导电凝胶层106b,第二导电凝胶层106b就可以在支撑层115的第二侧115b上固化。如上面所讨论的,支撑层115可以具有多个孔,所述孔允许第二导电凝胶层106b流过所述孔,并在固化第二导电凝胶层106b之前与第一导电凝胶层106a接合。
释放衬垫140与第二导电凝胶层106b接触并覆盖第二导电凝胶层106b。在固化第二导电凝胶层106b之后,可以将释放衬垫140施加到第二导电凝胶层106b。
第一导电凝胶层106a可以具有在大约0.1mm至大约4mm的范围及其内的组合(例如,从0.1mm至大约1.4mm的范围,从大约0.2mm至大约3mm的范围等)内的厚度。第二导电凝胶层106b可以具有在大约0.1mm至大约4mm的范围及其内的组合(例如,从0.1mm至大约1.4mm的范围、从大约0.2mm至大约3mm的范围等)内的厚度。
本领域中已知的或本文中以其他方式考虑的(一种或多种)任何介电聚合物材料可以存在于根据本公开使用的电极中。可以用于形成电极(并且特别是形成电极的聚合物层)的聚合物的非限制性示例包括PVDF、聚(偏二氟乙烯-三氟乙烯-三氟氯乙烯)和/或聚(偏二氟乙烯-三氟乙烯-1-氯氟乙烯)。那两种聚合物在本文中分别缩写为“聚(VDF-TrFE-CtFE)”和“聚(VDF-TrFE-CFE)”。这些聚合物具有高介电常数(即大约40)。替代地,可以使用提供高水平电容(即,在100kHz和500kHz之间的至少一个频率下,介电常数至少为20)的(一种或多种)其他聚合物。
此外,在某些非限制性实施例中,可以将陶瓷纳米粒子混合到聚合物中以形成“纳米复合材料”。可选地,这些陶瓷纳米颗粒可以包括铁电金属氧化物(例如,钛酸钡和钛酸锶钡中的至少一种)。
当电极元件110包括导电材料层和柔性聚合物层时,导电材料层可以包括至少一种金属(诸如但不限于不锈钢、金和/或铜)。
当介电材料214由陶瓷材料构造时,陶瓷材料可以是多孔的。当第一导电凝胶层106a被施加到介电材料214时,处于可流动状态中的第一导电凝胶层106a的一部分可以流入到孔中,并且由此在固化第一导电凝胶层106a之前渗透介电材料。一旦固化,渗透介电材料214的第一导电凝胶层106a的部分增强第一导电凝胶层106a对介电材料214的粘附性。
当介电材料214由非陶瓷材料(诸如柔性或非柔性聚合物材料)构造时,可以对聚合物材料的表面进行处理,以增强第一导电凝胶层106a和介电材料214之间的粘附性。在电极元件110的生产中使用聚合物可以在固化步骤期间提供导电凝胶元件114和电极元件110的聚合物之间的交联。化学结合可以在它们之间提供利用仅由陶瓷材料形成的电极所不能实现的机械连接。这样的结合可以有助于将导电凝胶元件114在阵列上维持更长的时间段,改善更长时间段内的粘附率,改善与患者的皮肤的接触,降低阵列的更换率,和/或诸如此类。下面将描述用于处理聚合物材料的方式的示例。
如图7A中所示,电极元件110连接至挠性电路102并由其支撑。如所示,电极元件110在挠性电路102的一部分上延伸。挠性电路102连接到覆盖粘合剂背衬层126。
现在参考图7B,其中示出了电极元件110。如上所述,电极元件110具有导电板210和介电材料214。在图7B中所示的示例中,介电材料214由无孔材料(诸如聚合物)构造。为了增强与导电凝胶层106a的粘附性,介电材料214具有起纹理的表面220。起纹理的表面220可以通过任何合适的工艺来形成,所述工艺诸如磨蚀、化学蚀刻、喷砂、研磨、等离子体处理、臭氧处理和/或诸如此类。起纹理的表面220远离导电板210间隔开一定距离。
现在参考图8A,其中示出了根据本公开构造的换能器阵列100a的另一个实施例的局部示意图。除了换能器阵列100a具有多个电极元件110a之外,换能器阵列100a在构造和功能上与上面讨论的换能器阵列100相同。图8A是跨电极元件110a之一截取的截面图。电极元件110a具有导电层230,其机械和电连接到第一导电凝胶层106a。
现在参考图8B,其中示出了电极元件110a。如上所述,电极元件110a具有导电层230。为了增强与导电凝胶层106a的粘附性,导电层230具有起纹理的表面232。起纹理的表面232可以通过任何合适的工艺来形成,所述工艺诸如磨蚀、化学蚀刻、喷砂、研磨、等离子体处理、臭氧处理和/或诸如此类。
现在参考图9,其中示出了根据本公开构造的凝胶施加系统250的示例性实施例的图,该凝胶施加系统250将第一导电凝胶层106a和/或第二导电凝胶层106b施加到电极元件110或110a。凝胶施加系统250包括一个或多个施加器254和可移动地附接到外壳262的平台258。为了简洁的目的,仅示出了一个施加器254。应该理解,也可以使用多个施加器254。一个或多个施加器254进一步包括至少喷嘴266,以喷射导电凝胶,如上面更详细描述的那样。平台258支撑换能器阵列100或100a的多个电极元件110或110a。多个电极元件110或110a可以以上面讨论的第一预定图案连接到挠性电路102和/或覆盖粘合剂背衬层126并由其支撑。覆盖粘合剂背衬层126可以接合平台258并被平台258支撑。在一个实施例中,施加器254可以在第一方向270或第二方向274中的一个方向或第一方向270和第二方向274的组合上移动。在一个实施例中,平台258可以在第一方向270或第二方向274中的一个或第一方向270和第二方向274的组合上移动。在一个实施例中,凝胶施加系统250包括控制器278,以控制平台258的移动和/或控制施加器254的移动。
在一个实施例中,喷嘴266具有由喷嘴266与平台258之间的距离确定的施加距离,并且在施加压力下喷射导电凝胶(以液体形式),并以相对于平台258的施加速度移动。通过调整施加距离、施加压力和施加速度,可以调整由喷嘴266施加的导电凝胶的量。施加速度可以通过在第一方向270、第二方向274之一或第一方向270和第二方向274的组合上移动施加器254和/或平台258来产生。
在一个实施例中,选择施加压力,使得当介电材料214是多孔的时,导电凝胶中的一部分被芯吸到(wick into)介电材料214的孔中,或芯吸到谷224或236中,使得增加接触面积,即电极元件110或110a与第一导电凝胶层106a接触的面积。例如,可能期望以更高的压力喷射导电凝胶,以使导电凝胶进一步渗透到陶瓷材料中。通过增加到陶瓷材料中的渗透,可以增加电极元件110和第一导电凝胶层106a之间的粘附性。
在一个实施例中,凝胶施加系统250将以液体形式(例如,可流动状态)的导电凝胶喷射到起纹理的表面220或232上。一旦凝胶施加系统250将导电凝胶喷射到特定的电极元件110或110a上,凝胶施加系统250可以将导电凝胶喷射到电极元件110或110a中的另一个或多个上,直到导电凝胶已经被施加到所有的电极元件110或110a。一旦施加了导电凝胶,导电凝胶就在电极元件110或110a上固化。例如,液体导电凝胶可以暴露于由UV源发射的UV光,以将液体导电凝胶固化成不可流动的状态,例如聚合。聚合的导电凝胶可以形成第一导电凝胶层106a。
在一个实施例中,施加器254可以是手持式的,即施加器254可以由用户握持和/或移动,而不是可移动地附接至外壳262。在这样的实施例中,用户可以使用施加器254将导电凝胶喷射到导电层230的介电材料214上。
一旦形成第一导电凝胶层106a,就可以将支撑层115施加到电极元件110或110a,并且然后可以使用施加器254来将导电凝胶施加到支撑层115上,以形成第二导电凝胶层106b。如上面讨论的,支撑层115是可选的,并且因此将支撑层115施加到第一导电凝胶层106a也是可选的。
图10中示出了用于制造至少一个肿瘤治疗场电极280(参见图7A和图7B)的过程1000。肿瘤治疗场电极280是导电凝胶组合件。更特别地,在步骤1002处,导电凝胶以可流动的状态分配在可操作用于输送肿瘤治疗场的换能器阵列100或100a的电极元件110或110a之一上。然后,在步骤1004处,导电凝胶在电极元件110或110a上固化,使得导电凝胶处于不可流动的状态中。
图11中示出了用于制造换能器阵列100或100a的过程1100。在步骤1102中,提供具有多个电极元件110或110a的电极层,电极元件110或110a被配置成从产生电信号作为TTField的电场发生器接收电信号。电极元件110或110a是电绝缘的。在步骤1104中,导电凝胶元件114以可流动状态施加到多个电极元件110或110a。在步骤1106中,导电凝胶元件在电极元件上固化。
以下是本文中公开的本发明构思的非限制性说明性实施例的编号列表:
1.一种制造至少一个肿瘤治疗场电极的方法,包括:
将处于可流动状态中的导电凝胶分配在可操作用于输送肿瘤治疗场的换能器阵列的电极元件上;以及
固化电极元件上的导电凝胶,使得导电凝胶处于不可流动状态中。
2.根据权利要求1所述的方法,其中在分配所述导电凝胶之前,所述方法进一步包括使电极元件的表面中的至少一部分起纹理以形成起纹理的表面,并且其中分配导电凝胶被进一步限定为将处于可流动状态中的导电凝胶分配到起纹理的表面上。
3.根据权利要求2所述的方法,其中电极元件包括具有外表面的介电材料,并且其中使电极元件的表面中的至少一部分起纹理的步骤被进一步限定为使介电材料的外表面起纹理。
4.根据权利要求2所述的方法,其中电极元件包括具有外表面的导电材料,并且其中使电极元件的表面中的至少一部分起纹理的步骤被进一步限定为使导电材料的外表面起纹理。
5.根据权利要求1所述的方法,其中电极元件是第一电极元件,并且所述方法进一步包括将处于可流动状态中的导电凝胶分配在可操作用于输送肿瘤治疗场的换能器阵列的第二电极元件上;以及固化第二电极元件上的导电凝胶,使得第二电极元件上的导电凝胶处于不可流动状态中。
6.根据权利要求5所述的方法,进一步包括将支撑层施加到第一电极元件和第二电极元件的步骤,使得所述支撑层在第一电极元件和第二电极元件之间延伸,所述支撑层由非导电材料构造。
7.根据权利要求1所述的方法,其中电极元件包括具有外表面的介电材料,所述介电材料是多孔的。
8.根据权利要求7所述的方法,其中介电材料是陶瓷材料。
9.根据权利要求1所述的方法,进一步包括在分配导电凝胶之前将模具布置在电极元件的表面周围的步骤,其中模具的侧壁延伸超出电极元件的表面,并且限定处于不可流动状态中的导电凝胶的厚度。
10.根据权利要求1所述的方法,其中换能器阵列包括由聚合物形成的至少一个屏障,所述屏障与电极元件的周边相关联并围绕电极元件的周边;并且,其中固化导电凝胶的步骤导致导电凝胶和屏障的聚合物之间的交联。
11.根据权利要求1所述的方法,进一步包括布置施加到电极元件的导电凝胶的石英板并在固化导电凝胶的步骤期间将石英板保持在适当位置中的步骤。
12.一种制造换能器阵列的方法,包括:
提供具有多个电极元件的电极层,所述电极元件被配置成从产生电信号作为TTField的电场发生器接收电信号,所述电极元件是电隔离的;
将处于可流动状态中的导电凝胶元件施加到多个电极元件;以及,
固化电极元件上的导电凝胶元件。
13.根据权利要求12所述的方法,进一步其中电极元件是以第一图案的,导电凝胶元件包括第一导电凝胶层和第二导电凝胶层,并且其中将处于可流动状态中的导电凝胶元件施加到多个电极元件的步骤包括将第一导电凝胶层施加到多个电极元件,将支撑层的第一侧施加到第一导电凝胶层上,以及将处于可流动状态中的第二导电凝胶层以对应于第一图案的第二图案施加到支撑层的第二面上,使得电极元件中的每个上的第一和第二导电凝胶层重叠。
14.根据权利要求13所述的方法,其中支撑层是具有与第一侧和第二侧相交的多个空隙的柔性材料,并且其中第二导电凝胶层通过所述空隙并将支撑层结合到第一导电凝胶层。
15.根据权利要求13所述的方法,进一步包括在挠性电路上提供电极元件,并使用结合材料将支撑层的第一侧结合到挠性电路的至少一部分。
16.根据权利要求15所述的方法,其中所述结合材料选自有粘合剂和粘结剂组成的组。
17.根据权利要求12所述的方法,其中在将处于可流动状态中的导电凝胶元件施加到多个电极元件之前,所述方法进一步包括使电极元件的表面的至少一部分起纹理以形成多个起纹理的表面,并且其中施加处于可流动状态中的导电凝胶元件的步骤被进一步限定为将处于可流动状态中的导电凝胶元件施加到多个电极元件的起纹理的表面上。
18.根据权利要求17所述的方法,其中电极元件包括具有外表面的介电材料,并且其中使电极元件的表面中的至少一部分起纹理的步骤被进一步限定为使介电材料的外表面起纹理。
19.根据权利要求17所述的方法,其中电极元件包括具有外表面的导电材料,并且其中使电极元件的表面中的至少一部分起纹理的步骤被进一步限定为使导电材料的外表面起纹理。
20.根据权利要求12所述的方法,其中电极元件包括具有外表面的介电材料,所述介电材料是多孔的,并且接收处于可流动状态中的导电凝胶元件中的至少一部分,以增强介电材料和导电凝胶元件之间的粘附性。
21.一种换能器阵列,包括:
以第一图案的多个电极元件,所述电极元件被配置成从产生电信号作为TTField的电场发生器接收电信号,所述多个电极元件形成多个分离的导电区域;以及
多个隔离导电凝胶元件,其具有对应于第一图案的第二图案,多个隔离导电凝胶元件中的第一隔离导电凝胶元件与多个电极元件中的第一电极元件接触,多个隔离导电凝胶元件中的第二隔离导电凝胶元件与多个电极元件中的第二电极元件接触,第一隔离导电凝胶元件和第一电极元件是电容耦合和电耦合中的至少一种,第二隔离导电凝胶元件和第二电极元件是电容耦合和电耦合中的至少一种,多个隔离导电凝胶元件处于可流动状态中。
22.根据权利要求21所述的换能器阵列,其中所述多个电极元件中的电极元件具有起纹理的表面,并且其中所述多个隔离导电凝胶元件中的每个与所述多个电极元件中的相应的一个电极元件的起纹理的表面接触。
23.根据权利要求22所述的换能器阵列,其中电极元件包括具有起纹理的表面的介电材料。
24.根据权利要求22所述的换能器阵列,其中电极元件包括具有起纹理的表面的导电材料。
25.根据权利要求21所述的换能器阵列,其中电极元件包括具有外表面的介电材料,所述介电材料是多孔的,并且接收处于可流动状态中的所述多个隔离导电凝胶元件中的至少一部分,以增强介电材料和隔离导电凝胶元件之间的粘附性。
26.一种方法,包括:
将第一导电凝胶以支撑层的第一侧上的目标位置的第一预定图案分配在支撑层上,以形成多个第一导电凝胶层,支撑层是具有与支撑层的第一侧和第二侧相交的多个空隙的柔性材料;
将第二导电凝胶以目标位置的第二预定图案分配在支撑层的第二侧上,以形成多个第二导电凝胶层,其中第二导电凝胶层中的每个与相应的第一导电凝胶层重叠,以形成导电凝胶元件;以及
固化第一导电凝胶和第二导电凝胶。
27.根据权利要求26所述的方法,其中,将所述导电凝胶分配在所述支撑层上多个预定目标位置处。
28.根据权利要求27所述的方法,进一步包括将第一隔离凝胶区域连接到形成多个隔离导电区域的多个电极元件。
29.根据权利要求28所述的方法,其中每个目标位置对应于电极元件的隔离导电介电区域。
30.根据权利要求29所述的方法,其中电极元件包括由介电材料构造的电极支撑层,并且所述方法进一步包括将第一隔离凝胶区域连接到电极支撑层。
31.根据权利要求29所述的方法,其中,每个目标位置与相邻目标位置间隔一定距离,并与相邻目标位置隔离。
32.根据权利要求26所述的方法,其中使用模具将每个目标位置与相邻目标位置隔离。
33.根据权利要求26所述的方法,其中第一导电凝胶和第二导电凝胶由不同的导电凝胶构造。
34.根据权利要求26所述的方法,其中第一导电凝胶和第二导电凝胶由相同的导电凝胶构造。
35.根据权利要求26所述的方法,其中所述支撑层由非导电材料形成。
36.根据权利要求26所述的方法,其中所述支撑层由非织造网形成。
37.一种形成换能器阵列的方法,包括:
提供具有多个电极元件的电极层,所述电极元件被配置成从产生电信号作为TTField的发生器接收电信号,所述电极元件是电隔离的;
将支撑层的第一侧连接到电极元件;以及,
在支撑层的第二侧上形成导电凝胶元件,所述导电凝胶元件具有多个隔离凝胶区域,其中隔离凝胶区域中的至少一些与相应的电极元件对准。
38.根据权利要求37所述的方法,其中将支撑层的第一侧连接到电极元件包括:在挠性电路上提供电极元件,并且使用结合材料将所述支撑层的第一侧结合到挠性电路的至少一部分。
39.根据权利要求38所述的方法,其中所述结合材料选自由粘合剂和粘结剂组成的组。
40.根据权利要求37所述的方法,其中所述支撑层是具有与第一侧和第二侧相交的多个空隙的柔性材料,并且其中将支撑层的第一侧连接到电极元件以及在支撑层的第二侧上形成导电凝胶元件的步骤是同时通过导电凝胶元件穿过空隙并将支撑层结合到电极元件来完成的。
41.一种换能器阵列,包括:
顶涂层;
以第一图案连接到顶涂层的多个电极元件,所述电极元件被配置成从产生电信号作为TTField的发生器接收电信号,所述多个电极元件形成多个分离的导电区域;
支撑层,其与顶涂层分离,并且在导电区域中的至少两个之间延伸;以及,
多个隔离导电凝胶元件,其具有对应于第一图案的第二图案,多个隔离导电凝胶元件中的第一隔离导电凝胶元件与多个电极元件中的第一电极元件对准,多个隔离导电凝胶元件中的第二隔离导电凝胶元件与多个电极元件中的第二电极元件对准,第一隔离导电凝胶元件和第一电极元件是电容耦合和电耦合中的至少一种,第二隔离导电凝胶元件和第二电极元件是电容耦合和电耦合中的至少一种。
根据上述描述,清楚的是,本文中公开和要求保护的发明构思非常适于实现目的和获得本文中提及的优点,以及本发明中固有的那些优点。尽管出于本公开的目的已经描述了本发明构思的示例性实施例,但是将理解,可以做出许多改变,所述改变自身对于本领域技术人员来说将是显而易见的,并且其是在本文中公开和要求保护的本发明构思的精神内完成的。

Claims (16)

1.一种方法,包括:
将第一导电凝胶以支撑层的第一侧上的目标位置的第一预定图案分配在支撑层上,以形成多个第一导电凝胶层,支撑层是具有与支撑层的第一侧和第二侧相交的多个空隙的柔性材料;
将第二导电凝胶以目标位置的第二预定图案分配在支撑层的第二侧上,以形成多个第二导电凝胶层,其中第二导电凝胶层中的每个与相应的第一导电凝胶层重叠,以形成导电凝胶元件;以及
固化第一导电凝胶和第二导电凝胶。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,将所述导电凝胶分配在所述支撑层上多个预定目标位置处。
3.根据权利要求2所述的方法,进一步包括将第一隔离凝胶区域连接到形成多个隔离导电区域的多个电极元件。
4.根据权利要求3所述的方法,其中每个目标位置对应于电极元件的隔离导电介电区域。
5.根据权利要求4所述的方法,其中电极元件包括由介电材料构造的电极支撑层,并且所述方法进一步包括将第一隔离凝胶区域连接到电极支撑层。
6.根据权利要求4所述的方法,其中,每个目标位置与相邻目标位置间隔一定距离,并与相邻目标位置隔离。
7.根据权利要求1所述的方法,其中使用模具将每个目标位置与相邻目标位置隔离。
8.根据权利要求1所述的方法,其中第一导电凝胶和第二导电凝胶由不同的导电凝胶构造。
9.根据权利要求1所述的方法,其中第一导电凝胶和第二导电凝胶由相同的导电凝胶构造。
10.根据权利要求1所述的方法,其中所述支撑层由非导电材料形成。
11.根据权利要求1所述的方法,其中所述支撑层由非织造网形成。
12.一种形成换能器阵列的方法,包括:
提供具有多个电极元件的电极层,所述电极元件被配置成从产生电信号作为TTField的发生器接收电信号,所述电极元件是电隔离的;
将支撑层的第一侧连接到电极元件;以及,
在支撑层的第二侧上形成导电凝胶元件,所述导电凝胶元件具有多个隔离凝胶区域,其中隔离凝胶区域中的至少一些与相应的电极元件对准。
13.根据权利要求12所述的方法,其中将支撑层的第一侧连接到电极元件包括:
在挠性电路上提供电极元件,并且使用结合材料将所述支撑层的第一侧结合到挠性电路的至少一部分。
14.根据权利要求13所述的方法,其中所述结合材料选自由粘合剂和粘结剂组成的组。
15.根据权利要求12所述的方法,其中所述支撑层是具有与第一侧和第二侧相交的多个空隙的柔性材料,并且其中将支撑层的第一侧连接到电极元件以及在支撑层的第二侧上形成导电凝胶元件的步骤是同时通过导电凝胶元件穿过空隙并将支撑层结合到电极元件来完成的。
16.一种换能器阵列,包括:
顶涂层;
以第一图案连接到顶涂层的多个电极元件,所述电极元件被配置成从产生电信号作为TTField的发生器接收电信号,所述多个电极元件形成多个分离的导电区域;
支撑层,其与顶涂层分离,并且在导电区域中的至少两个之间延伸;以及,
多个隔离导电凝胶元件,其具有对应于第一图案的第二图案,多个隔离导电凝胶元件中的第一隔离导电凝胶元件与多个电极元件中的第一电极元件对准,多个隔离导电凝胶元件中的第二隔离导电凝胶元件与多个电极元件中的第二电极元件对准,第一隔离导电凝胶元件和第一电极元件是电容耦合和电耦合中的至少一种,第二隔离导电凝胶元件和第二电极元件是电容耦合和电耦合中的至少一种。
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