CN117120139A - 使用肿瘤治疗场（ttfield）系统的电极的阻抗断层摄影 - Google Patents

使用肿瘤治疗场（ttfield）系统的电极的阻抗断层摄影 Download PDF

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Abstract

可以通过基于在第一时间的窗口期间获得的多个阻抗测量来确定对应于目标区域的多个体素中的每个处的第一阻抗，来规划使用交变电场(例如，TTField)对目标区域的治疗。然后，基于第一阻抗，生成用于用交变电场治疗目标区域的计划。随后，可以基于该计划在目标区域中感应电场。在一些实施例中，获得目标区域的基线MRI，并将同期基线阻抗配准到MRI。在这些实施例中，用于治疗目标区域的计划进一步基于第一阻抗和基线阻抗之间的比较。

Description

使用肿瘤治疗场(TTFIELD)系统的电极的阻抗断层摄影
相关申请的交叉引用
本申请要求2021年3月31日提交的美国临时申请63/169,098的权益，其通过引用整体地并入本文中。
背景技术
肿瘤治疗场(TTField)是经由低强度、中频(例如，100-500kHz)、交变电场的非侵入性施加而递送的有效的抗肿瘤治疗形式。现有技术的系统经由两对换能器阵列(其中的每对换能器阵列包括9个或更多全部并联连线的电极元件)将TTField递送到肿瘤，所述两对换能器阵列被放置在紧邻肿瘤的受试者的皮肤上。通常，一对换能器阵列位于肿瘤的右侧和左侧上，并且另一对换能器阵列位于肿瘤的前面和后面。换能器阵列经由电缆连接到AC信号发生器。AC信号生成器(a)在第一时间段期间通过右/左阵列对发送AC电流，这感应出通过肿瘤的具有第一方向的电场；然后(b)在第二时间段期间通过前/后阵列对发送AC电流，这感应出通过肿瘤的具有第二方向的电场；然后在治疗的持续时间内重复步骤(a)和(b)。
TTField治疗的功效取决于递送至肿瘤的电场的场强(或功率密度)。例如，一些实验已经表明，当场强至少为1V/cm时，TTField更有效。
用于估计递送至肿瘤的场强(或功率密度)的传统方法依赖于数字模拟技术，该技术(a)从MRI生成相关身体部分的电特性的模型，(b)在模型身体部分上定位模型电极，以及(c)当给定的AC电压被施加至模型电极时，计算肿瘤内的电场的强度将是什么。尽管该技术对于确定将阵列定位在受试者的身体上的何处以及必须施加什么电压以便实现期望的场强可能非常有用，但是该技术依赖于关于电极之间的组织的电特性(例如电导率)的假设。
例如，在脑瘤的情况下，获得脑部的MRI，MRI被分割成不同类型的组织(例如，白质、灰质、脑脊液等)；从科学文献中获得的电导率值被分配给每种类型的组织；并且指定的电导率被用于制作脑部、颅骨和头皮的3D模型。然后将模型电极定位在3-D模型上，并使用数值模拟技术来确定当电压施加到模型电极时肿瘤内的场强。但是因为该技术使用从文献中获得的针对每种类型的组织的电导率值(而不是使用将要接受使用TTField的治疗的特定受试者的每个体素的实际电导率)，所以该技术只能提供肿瘤中的场强或功率密度的估计。
发明内容
本申请的一些方面涉及提供用于在向受试者施加TTField时确定优化电场强度和/或电极阵列在身体上的优化定位的方法。
本申请的一个方面涉及使用交变电场对受试者的身体内的目标区域进行规划治疗的第一方法。第一方法包括将第一组N个电极元件定位在目标区域的第一侧上的受试者的身体上或身体中，其中N至少为4；以及将第二组M个电极元件定位在目标区域的第二侧上的受试者的身体上或身体中，其中M至少为4，并且其中第二侧与第一侧相对。第一方法还包括在第一时间的窗口期间顺序测量第一组中的N个电极元件中的每个和第二组中的M个电极元件中的每个之间的相应阻抗或电导；以及基于阻抗或电导测量，计算对应于目标区域的至少27个体素中的每个处的第一阻抗或电导。并且第一方法还包括基于体素的第一阻抗或电导生成用于利用交变电场治疗目标区域的计划。
第一方法的一些实例进一步包括将第三组X个电极元件定位在目标区域的第三侧上的受试者的身体上或身体内，其中X至少为4；将第四组Y个电极元件定位在目标区域的第四侧上的受试者的身体上或身体中，其中Y至少为4，并且其中第四侧与第三侧相对；以及在第一时间的窗口期间，顺序测量第三组中的X个电极元件中的每个和第四组中的Y个电极元件中的每个之间的相应阻抗或电导。至少27个体素的每个处的第一阻抗或电导的计算也基于第三组中的电极元件和第四组中的电极元件之间的测量阻抗或电导。
第一方法的一些实例进一步包括，在生成计划的步骤之后，(a)在第一组中的大多数电极元件和第二组中的大多数电极元件之间施加交流电压，以便在目标区域中感应电场，以及(b)在第三组中的大多数电极元件和第四组中的大多数电极元件之间施加交流电压，以便在目标区域中感应电场。
在第一方法的一些实例中，所述计划包括生成将至少一组电极元件移动到受试者的身体上或身体内的不同位置的推荐。可选地，这些实例可以进一步包括在生成计划的步骤之前，(a)获得MRI和(b)将体素配准到MRI，其中将至少一组电极元件移动到不同位置的推荐也基于MRI。
在第一方法的一些实例中，N至少为9，M至少为9，X至少为9，并且Y至少为9。
第一方法的一些实例进一步包括在第一时间的窗口之前的基线时间处获得目标区域的基线MRI；基于在基线时间的30天内获得的基线阻抗或电导测量，计算对应于目标区域的至少27个体素的每个处的基线阻抗或电导；以及将体素的基线阻抗或电导配准到基线MRI。用于用交变电场治疗目标区域的计划进一步基于第一阻抗或电导与基线阻抗或电导之间的比较。
本申请的另一方面涉及使用交变电场对受试者的身体内的目标区域进行规划治疗的第二方法。第二方法包括基于在第一时间的窗口期间获得的多个阻抗或电导测量，确定对应于目标区域的至少27个体素中的每个处的第一阻抗或电导；以及基于体素的第一阻抗或电导，生成用于用交变电场治疗目标区域的计划。
在第二方法的一些实例中，通过将至少10个电极元件定位在受试者的身体上或身体内，并将多个电信号施加到电极元件，获得多个阻抗或电导测量。
第二方法的一些实例进一步包括通过在多个电极元件之间施加交流电压以便在目标区域中感应电场来治疗目标区域中的肿瘤。
第二方法的一些实例进一步包括在第一时间的窗口之前的基线时间处获得目标区域的基线MRI；基于在基线时间的30天内获得的基线阻抗或电导测量，计算对应于目标区域的至少27个体素的每个处的基线阻抗或电导；以及将体素的基线阻抗或电导配准到基线MRI。用于用交变电场治疗目标区域的计划进一步基于第一阻抗或电导与基线阻抗或电导之间的比较。
本申请的另一方面涉及通过向患者的身体内的目标区域施用交变电场，结合对目标区域中的癌症进展或消退或再分布的原位测量，来适应性地治疗癌症患者的第三方法。第三方法包括将第一组N个电极元件定位在目标区域的第一侧上的患者的身体上或身体中，其中N至少为4；以及将第二组M个电极元件定位在目标区域的第二侧上的患者的身体上或身体中，其中M至少为4，并且其中第二侧与第一侧相对。第三方法还包括在第一时间段期间，向第一组中的电极元件和第二组中的电极元件顺序施加多个电信号；以及基于所施加的电信号，确定对应于目标区域的至少27个体素中的每个处的第一阻抗或电导。第三方法还包括确定至少一个第一目标的第一目标位置，所述第一目标选自以下癌症目标：(一个或多个)肿瘤或(一个或多个)残余肿瘤、(一个或多个)癌细胞簇、(一个或多个)癌细胞或癌细胞和健康组织的边界区域。第三方法还包括向患者的身体内的第一目标位置处的第一目标递送交变电场治疗；以及使用电阻抗或电导测量来监测体素的电阻抗或电导中的在第二时间段内的变化，所述第二时间段的至少一部分包括在其期间患者接受交变电场治疗的时间。并且第三方法还包括响应于所观察到的体素的电阻抗或电导中的变化，对于至少一组电极元件，使用修改的电场强度或修改的定位或两者，对目标区域中的至少一个第二目标施用交变电场；并且可选地，重复一次或多次一个或多个步骤。
第三方法的一些实例进一步包括将第三组X个电极元件定位在目标区域的第三侧上的患者的身体上或身体内，其中X至少为4；将第四组Y个电极元件定位在目标区域的第四侧上的患者的身体上或身体内，其中Y至少为4，并且其中第四侧与第三侧相对；以及在第一时间段期间，向第三组中的电极元件和第四组中的电极元件顺序施加多个电信号。在至少27个体素的每个处的第一阻抗或电导的确定也基于施加到第三组中的电极元件和第四组中的电极元件的多个电信号。
在第三方法的一些实例中，向患者的身体内的第一目标位置处的第一目标递送交变电场治疗的步骤包括：(a)在第一组中的大多数电极元件和第二组中的大多数电极元件之间施加交流电压，以便在目标区域中感应电场，以及(b)在第三组中的大多数电极元件和第四组中的大多数电极元件之间施加交流电压，以便在目标区域中感应电场。
在第三方法的一些实例中，N至少为9，M至少为9，X至少为9，并且Y至少为9。
第三方法的一些实例进一步包括，在确定至少一个第一目标的第一目标位置的步骤之前，以及在向所述第一目标递送交变电场治疗之前，基于对应于所述目标区域的体素中的每个处的第一阻抗或电导，生成所述目标区域的基线断层摄影图像。可选地，这些实例可以进一步包括，在确定至少一个第一目标的第一目标位置的步骤之前以及在向第一目标递送交变电场治疗之前，(a)获得目标区域的基线MRI，以及(b)将体素中的每个处的第一阻抗或电导配准到基线MRI，或者将基于体素中的每个处的第一阻抗或电导的目标区域的基线断层摄影图像配准到基线MRI，其中确定至少一个第一目标的第一目标位置也基于基线MRI。
在第三方法的一些实例中，监测体素的电阻抗或电导中的在第二时间段内的变化用于评估在第一目标位置处发生的癌症的进展或消退，或远离第一目标位置的新癌症的生长。在第三方法的一些实例中，监测体素的电阻抗或电导中的在第二时间段内的变化包括在对目标区域施用交变电场的同时测量体素的电阻抗或电导。
所述第三方法的一些实例进一步包括在第三时间段内执行所述方法的执行一个或多个步骤的迭代过程，以在远离所述第一目标位置的癌症的生长的一个或多个新位置处标识一个或多个附加的癌症目标，并向所述附加的癌症目标中的至少一个施用交变电场。
所述第三方法的一些实例进一步包括在第四时间段内执行所述方法的一个或多个步骤以预测远离所述第一目标位置的癌症的生长的新位置并向所述新位置施用交变电场的迭代过程。
本申请的另一方面涉及使用交变电场对受试者的身体内的目标区域进行规划治疗的第四方法。第四方法包括将第一组至少4个电极元件定位在目标区域的第一侧上的受试者的身体上或身体中；以及将第二组至少4个电极元件定位在目标区域的第二侧上的受试者的身体上或身体中，其中第二侧与第一侧相对。第四方法还包括在第一时间的窗口期间，将第一多个电信号施加到第一组中的电极元件和第二组中的电极元件；以及在施加第一多个电信号的同时，确定目标区域的第一多个电特性。并且第四方法还包括基于所确定的第一多个电特性生成目标区域的第一断层摄影图像；以及基于第一断层摄影图像生成用于利用交变电场治疗目标区域的计划。
第四方法的一些实例进一步包括，在生成计划的步骤之后，在第一组中的大多数电极元件和第二组中的大多数电极元件之间施加交流电压，以便在目标区域中感应电场。
在第四方法的一些实例中，所述计划包括在开始治疗之前，生成将至少一组电极元件移动到受试者的身体上的不同位置的推荐。
在第四方法的一些实例中，该计划包括从第一组中选择第一多个电极元件，并从第二组中选择第二多个电极元件。可选地，这些实例可以进一步包括，在生成计划的步骤之后，在第一多个电极元件和第二多个电极元件之间施加交流电压，以便在目标区域中感应电场。
第四方法的一些实例进一步包括，在生成计划的步骤之前，(a)获得MRI，以及(b)将第一断层摄影图像配准到MRI，其中计划也基于MRI。
在第四方法的一些实例中，每组电极元件包括至少9个电极元件，并且第一断层摄影图像包括至少64个体素。
第四方法的一些实例进一步包括在第一时间的窗口之前的基线时间处获得目标区域的基线MRI；基于在基线时间的30天内获得的基线阻抗或电导测量，生成目标区域的基线断层摄影图像；以及将基线断层摄影图像配准到基线MRI。用于用交变电场治疗目标区域的计划进一步基于第一断层摄影图像和基线断层摄影图像之间的比较。
第四方法的一些实例进一步包括将第三组至少4个电极元件定位在目标区域的第三侧上的受试者的身体上或体内；将第四组至少4个电极元件定位在目标区域的第四侧上的受试者的身体上或身体中，其中第四侧与第三侧相对；向第三组中的电极元件和第四组中的电极元件施加第二多个电信号；以及当施加第二多个电信号时，确定目标区域的第二多个电特性。目标区域的第一断层摄影图像也基于所确定的第二多个电特性。
第四方法的一些实例进一步包括将第三组至少4个电极元件定位在目标区域的第三侧上的受试者的身体上或身体中；将第四组至少4个电极元件定位在目标区域的第四侧上的受试者身体上或身体中，其中第四侧与第三侧相对；向第三组中的电极元件和第四组中的电极元件施加第二多个电信号；以及当施加第二多个电信号时，确定目标区域的第二多个电特性。目标区域的第一断层摄影图像也基于所确定的第二多个电特性。这些实例进一步包括，在生成计划的步骤之后，(a)在第一组中的大多数电极元件和第二组中的大多数电极元件之间施加交流电压，以便在目标区域中感应电场，以及(b)在第三组中的大多数电极元件和第四组中的大多数电极元件之间施加交流电压，以便在目标区域中感应电场。可选地，在这些情况下，每组电极元件包括至少9个电极元件，并且第一断层摄影图像包括至少64个体素。
本申请的另一方面涉及第一装置，用于生成指定一个或多个电极阵列的位置的输出，所述一个或多个电极阵列使用第一组至少4个电极元件和第二组至少4个电极元件向受试者的身体内的目标区域施加交变电场，所述第一组至少4个电极元件位于受试者的身体上或身体内目标区域的第一侧上，所述第二组至少4个电极元件位于受试者的身体上或身体内与第一侧相对的目标区域的第二侧上。第一装置包括处理器，该处理器被编程为：在第一时间的窗口期间，顺序测量第一组中的电极元件中的每个和第二组中的电极元件中的每个之间的相应第一阻抗或电导；基于所述第一阻抗或电导测量，计算对应于所述目标区域的至少27个体素中的每个处的第一阻抗或电导；以及基于体素的第一阻抗或电导生成指定电极阵列的位置的第一输出，用于将交变电场施加到目标区域中的第一目标。
在第一装置的一些实施例中，处理器被进一步编程为：在第一时间的窗口之前的基线时间处输入目标区域的基线MRI；基于在基线时间的30天内获得的基线阻抗或电导测量，计算对应于目标区域的至少27个体素的每个处的基线阻抗或电导；并将体素的基线阻抗或电导配准到基线MRI。指定用于向目标区域中的第一目标施加交变电场的电极阵列的位置的第一输出进一步基于第一阻抗或电导与基线阻抗或电导之间的比较。
在第一装置的一些实施例中，所述处理器被进一步编程以：在所述第一时间的窗口期间并且使用位于所述受试者的身体上或身体中所述目标区域的第三侧上的第三组至少4个电极元件和位于所述受试者的身体上或身体中与所述第三侧相对的所述目标区域的第四侧上的第四组至少4个电极元件，顺序地测量第三组中的电极元件中的每个和第四组中的电极元件中的每个之间的相应第一阻抗或电导；以及还基于第三组中的电极元件和第四组中的电极元件之间的测量的阻抗或电导，计算至少27个体素中的每个处的第一阻抗或电导。
可选地，在前一段的实施例中，所述处理器可以被进一步编程以：在第二时间的窗口期间，顺序地重新测量所述第二时间的窗口的至少一部分，所述第二时间的窗口的至少一部分包括在其期间向目标区域施加交变电场的时间，第一组中的电极元件中的每个与第二组中的电极元件中的每个之间以及第三组中的电极元件中的每个与第四组中的电极元件中的每个之间的相应第二阻抗或电导；基于阻抗或电导测量，重新计算对应于目标区域的至少27个体素的每个处的第二阻抗或电导；计算对应于目标区域的至少27个体素中的每个处的第二阻抗或电导与第一阻抗或电导之间的差；以及基于在至少27个体素中的每个处的第二阻抗或电导与第一阻抗或电导之间的差异，生成指定电极阵列中的一个或多个的修改位置的第二输出，用于将交变电场施加到目标区域中的新目标。
本申请的另一方面涉及第二装置，用于生成指定一个或多个电极阵列的位置的输出，所述电极阵列使用位于受试者的身体上或身体中目标区域的第一侧上的第一组至少4个电极元件和位于受试者的身体上或身体中目标区域的第二侧上的第二组至少4个电极元件向受试者的身体中的目标区域施加交变电场，其中第二侧与第一侧相对。第二装置包括处理器，该处理器被编程以：在第一时间的窗口期间，将第一多个电信号施加到第一组中的电极元件和第二组中的电极元件；当施加第一多个电信号时，确定目标区域的第一多个电特性；基于所确定的第一多个电特性生成目标区域的第一断层摄影图像；并且基于第一断层摄影图像生成指定电极阵列的位置的输出，用于向目标区域施加交变电场。
在第二装置的一些实施例中，所述处理器被进一步编程以：在所述第一时间的窗口之前的基线时间处输入所述目标区域的基线MRI；基于在基线时间的30天内获得的基线阻抗或电导测量，生成目标区域的基线断层摄影图像；以及将基线断层摄影图像与基线MRI配准。指定用于向目标区域施加交变电场的电极阵列的位置的输出进一步基于第一断层摄影图像和基线断层摄影图像之间的比较。
附图说明
图1A-1D描绘了用于向受试者的身体施加TTField的四个换能器阵列。
图2描绘了用于实现图1中描绘的换能器阵列中的每个的一种方法。
图3是使用四个换能器阵列来向受试者的身体施加TTField的系统的框图。
图4A描绘了其中在图3中描绘的右换能器阵列和左换能器阵列之间施加TTField的情况。
图4B描绘了其中在图3中描绘的前换能器阵列和后换能器阵列之间施加TTField的情况。
图5A是在右换能器阵列的各个元件和左换能器阵列的各个元件之间进行的阻抗测量的示意表示。
图5B是前换能器阵列的各个元件和后换能器阵列的各个元件之间进行的阻抗测量的示意表示。
图5C是左换能器阵列的各个元件和前换能器阵列的各个元件之间进行的阻抗测量的示意表示。
图5D是在右换能器阵列的各个元件和后换能器阵列的各个元件之间进行阻抗测量的示意表示。
图6描绘了一种方法，该方法使用位于受试者的身体上的一组电极来生成用于使用TTField来治疗受试者的身体中的目标区域的计划。
图7描绘了一种方法，该方法使用MRI和定位在受试者的身体上的一组电极来生成用于使用TTField来治疗受试者的身体中的目标区域的计划。
下面参考附图详细描述各种实施例，其中相同的参考标号表示相同的元件。
具体实施方式
本文中描述的实施例依赖于从正在用TTField治疗(或将要用TTField治疗)的实际受试者获得的电特性(例如，阻抗)的实际测量。相对于使用从科学文献获得的电导率值的上述现有技术方法，该方法可以提供显著的改进。
图1A-1D描绘了被放置在紧邻肿瘤的受试者的皮肤上(例如，患有胶质母细胞瘤的人的头部上)的四个换能器阵列50A/50P/50L/50R(其中A、P、L和R分别代表前、后、左和右)。换能器阵列50被布置成两对，并且每个换能器阵列经由多线电缆连接到AC信号发生器。
图2示出了用于实现图1A-1D中所描绘的阵列50A、50P、50L和50R中的每个的一种方法。与现有技术配置不同(在现有技术配置中，任何给定换能器阵列中的所有电极元件都是并联连线的)，该图2实施例为换能器阵列50中的每个中的电极元件52中的每个提供了单独的导体，并且该单独的导体终止于连接器57处。这使得为阵列50中的任何一个中的任何给定的单独的电极元件52独立地接通和断开电流是可能的。注意，尽管图2描绘了任何给定换能器阵列50内的九个电极元件52，但是电极元件的数量可以变化(例如，在4和50之间)。
每个换能器阵列50包括至少四个电极元件52，电极元件在图2示例中被标记为E1至E9。在一些实施例中，这些电极元件52中的每个都使用其上布置有介电层的导电基板(例如，圆形金属基板)来实现。在一些优选实施例中，这些电极元件52中的每个都是盘形电容耦合电极元件(例如具有2cm的直径)，盘形电容耦合电极元件类似于在系统中使用的现有技术电极元件，并且介电层包括具有非常高的介电常数(例如，>200)的陶瓷材料的薄层。在其他优选实施例中，使用柔性电路上的导电垫来实现电极元件中的每个，并且介电层包括具有高介电常数(例如>10)的聚合物的薄层。在一些优选实施例中，到电极元件52中的每个的电连接包括柔性电路上的一条或多条迹线和/或一条或多条导电电线。
在一些优选实施例中，每个电极元件52夹在导电医用凝胶层(面向受试者的一侧上)和支撑结构59之间。支撑结构59将整个阵列50靠着受试者的身体保持在受试者上的适当位置中(例如，使用粘合剂)，使得电极元件52的介电层面向受试者的身体，并且可以定位成与受试者的身体接触。可选地，该支撑结构59可以包括柔性背衬(例如泡沫材料层)。优选地，当抵靠受试者的身体来放置换能器阵列50时，水凝胶层被布置在电极元件52的介电层与受试者的身体之间。支撑结构59的构造可以使用对于相关领域中的技术人员将是显而易见的多种常规方法中的任何方法来实现，包括但不限于粘织物、泡沫或塑料片。
连接器57至少有四个引脚。在所图示实施例中，引脚的数量与电极元件52的数量相同，并且第一引脚中的每个对应于那些电极元件52中的相应一个。注意，如本文中使用的，术语“引脚”可指代连接器57的公或母引脚。每个换能器阵列50也具有多个导体，并且这些第一导体的数量将取决于电极元件52的数量。这些导体中的每个都在电极元件52中的一个的导电基板和连接器57中的引脚中的相应的一个之间提供导电路径。这些导体中的每个可以例如使用多段导线和/或柔性电路上的多条迹线来实现。
因为连接器57具有对应于单独电极元件52中的每个的单独引脚，与连接器57匹配的系统可以通过向连接器57上的相应引脚施加或不施加信号，选择性地单独激励或不激励电极元件52中的每个。
图3是使用换能器阵列50的四个副本(上面结合图2描述)来将TTField施加到受试者的系统的框图。这四个副本50A/50P/50L/50R分别位于受试者的身体上(例如，放置在受试者的皮肤上)肿瘤的前部、后部、左侧和右侧。
该系统包括AC电压发生器21，在其两个输出端子之间生成AC电压。AC电压发生器的输出的一相被提供给开关组25A和25R；并且AC电压发生器的输出的另一相被提供给开关组25P和25L。在所图示实施例中，每组开关包括九个单独的开关，所述开关中的每个对应于换能器阵列50A/50P/50L/50R之一上的相应元件。每组中的开关的数量对应于每个阵列中电极元件的数量。因此，例如，在每个阵列中具有四个电极元件的实施例中，每组将包括四个开关。
组25R和25A中的开关布置成，根据每个单独开关的状态，将AC电压发生器的输出的第一相递送或阻断到换能器阵列50R和50A上的相应元件。并且组25P和25L中的开关被布置成根据每个单独开关的状态，将AC电压发生器的输出的另一相递送或阻断到换能器阵列50P和50L上的相应元件。
控制器30通过向开关组发出适当的控制信号，控制组25A/25P/25L/25R中的每个内每个开关的状态。例如，控制器30可以输出36个控制位，其中一个位对应于开关中的每个，使得当任何给定开关的控制位是1时，开关将闭合，而当任何给定开关的控制位是0时，开关将打开。
借助这种布置，当控制器30发出控制信号以闭合组25R中的所有九个开关并闭合组25L中的所有九个开关时，AC电压发生器21输出的一相将被路由至第一换能器阵列50R中的所有的电极元件R1-R9，并且AC电压发生器输出的另一相将被路由至第二换能器阵列50L中的所有的电极元件L1-L9。因为阵列50L和50R分别位于肿瘤的左侧和右侧的受试者的皮肤上，所以那些换能器阵列50L和50R上的AC电压将感应穿过受试者的身体的电场，并且该电场的场线将大致从右到左和从左到右延伸，如由图4A中的虚线示意性描绘的。注意，在现实中，电场线不会是直的。但是在图4A-5D中仍然使用直虚线来表示场线的大致方向。
类似地，当控制器30发出控制信号以闭合组25A中的所有九个开关并闭合组25P中的所有九个开关时，AC电压发生器21输出的一相将被路由至第三换能器阵列50A中的所有电极元件A1-A9，并且AC电压发生器输出的另一相将被路由至第四换能器阵列50P中的所有电极元件P1-P9。因为阵列50A和50P分别位于相对于肿瘤的前面和后面的受试者的皮肤上，所以那些换能器阵列50A和50P上的AC电压将感应出穿过受试者的身体的电场，并且该电场的场线将大致从前到后和从后到前延伸，如由图4B中的虚线示意性描绘的。
通过在前述段落中描述的两种状态(即，其中组25R和25L中的所有开关都闭合的一种状态，以及其中组25A和25P中的所有开关都闭合的另一种状态)之间周期性地来回切换(例如，每1秒)，控制器使系统感应穿过肿瘤的电场，该电场每1秒切换方向。并且由该控制序列产生的电场将等同于使用现有技术的系统(其中任何给定换能器阵列中的所有电极元件并联连线在一起)在受试者的体内感应的电场，并且因此可以用于治疗目标体积中的肿瘤。
值得注意的是，除了复制由现有技术系统提供的电场的序列外，图3实施例还提供了重要的附加功能。这是因为在受试者的身体中感应TTField(如上所述)的完全相同的硬件也可以用于执行位于换能器阵列50A/50P/50L/50R之间的受试者的身体的部分的阻抗断层摄影。在替代实施例中，使用分离的电极元件组来施加TTField和用于执行阻抗断层摄影。当分离的电极元件组用于这两种功能时，在一些实施例中，那些分离的电极元件组彼此匹配。可选地，用于进行阻抗断层摄影测量的电极元件组可以集成到贴身的帽子、背心或其他衣服中。
更具体地，如果控制器30闭合了从组25R中选择的单个开关，并且还闭合了从组25L中选择的单个开关，则AC电压发生器21的输出将施加在来自第一阵列50R的单个电极元件52和来自第二阵列50L的单个电极元件52之间。通过测量AC电压发生器21的电压和电流，可以确定包括两个所选电极元件的路径的阻抗。现在参考图5A，如果控制器30闭合第一组50R中的开关#1并且还闭合第二组50L中的开关#1，并且测量AC电压发生器21的电压和电流，则可以确定包括元件R1和L1(由那两个元件之间的虚线示意性表示)的路径的阻抗。类似地，如果控制器30闭合第一组50R中的开关#1并且还闭合第二组50L中的开关#2，并且测量AC电压发生器21的电压和电流，则可以确定包括那些元件R1和L2(由那两个元件之间的虚线示意性地表示)的路径的阻抗。注意，为了清楚起见，图5A仅描绘了四条路径(使用虚线)。但是当左阵列和右阵列各自包括9个元素时，存在总共9×9＝81个路径/组合。优选地，控制器30顺序闭合对应于那81个组合中的每个的第一组50R中的单个开关和第二组50L中的单个开关，测量每个组合的AC电压发生器21的电压和电流，并基于电压和电流测量确定包括那81个路径中的每个的电路的阻抗。
类似地，现在参考图5B，如果控制器30闭合第三组50A中的开关#1，并且也闭合第四组50P中的开关#1，并测量AC电压发生器21的电压和电流，可以确定包括元件A1和P1(由那两个元件之间的虚线示意性表示)的路径的阻抗。虽然仅描绘了四个路径(使用虚线)，但是当前部和后部阵列各自包括9个元素时，总共存在9×9＝81个路径/组合。优选地，控制器30顺序闭合对应于那81个组合中的每个的第三组50A中的单个开关和第四组50P中的单个开关，并确定包括那81个路径中的每个的电路的阻抗，如上面结合图5A所述。
然后将这些81+81＝162个测量馈入到常规的反向传播算法，以确定位于换能器阵列50A/50P/50L/50R之间的受试者的体内的一组体素中每个体素的阻抗。(当每个阵列中的电极元件的数量大于九时，测量的数量将更大；并且当每个阵列中的电极元件的数量少于九个时，测量的数量将更少。)值得注意的是，这些体素的分辨率不需要是高的，并且相对大的体素(例如，1cm3量级的体素)适用于本文中描述的目的。在一个示例中，尺寸为3cm×3cm×3cm的体积可以分成3×3×3的体素的阵列，这将意味着有27个体素。类似地，尺寸为4cm×4cm×4cm的体积可以分成4×4×4的体素的阵列，这将意味着有64个体素。
可选地，可以获得换能器阵列之间体积的附加阻抗测量，并用于细化目标体积内每个体素处的阻抗的计算。更具体地，现在参考图5C，如果控制器30闭合第二组50L中的开关#1并且还闭合第三组50A中的开关#1，并且测量AC电压发生器21的电压和电流，则可以确定包括元件L1和A1(由那两个元件之间的虚线示意性表示)的路径的阻抗。虽然仅描绘了四条路径(使用虚线)，但是总共存在9×9＝81条路径/组合。因此控制器30可以顺序地闭合对应于那81个组合中的每个的第二组50L中的单个开关和第三组50A中的单个开关，并且如上所述确定包括那81个路径中的每个的电路的阻抗。类似地，现在参考图5D，如果控制器30闭合第一组50R中的开关#1并且还闭合第四组50P中的开关#1，并且测量AC电压发生器21的电压和电流，则可以确定包括元件R1和P1(由那两个元件之间的虚线示意性表示)的路径的阻抗。虽然仅描绘了四条路径(使用虚线)，但是总共存在9×9＝81条路径/组合。因此控制器30可以顺序地闭合对应于那81个组合中的每个的第一组50R中的单个开关和第四组50P中的单个开关，并确定包括那81个路径中的每个的电路的阻抗，如上面结合图5A所述。
当获得前一段中所述的可选附加阻抗测量时，将那些阻抗测量馈入到反向传播算法中，该算法确定目标体积内每个体素处的阻抗，以提高所得阻抗断层摄影图像的准确性。
当已知位于换能器阵列之间的区域中的体素中的每个的阻抗时，那些阻抗用于制作身体部分(例如，头部)的模型。递送到肿瘤的电场强度(或功率密度)然后可以通过将模型电压施加到位于身体部分的模型上的模型电极，并计算当给定AC电压被施加到模型电极时肿瘤内的电场强度(或功率密度)来计算。并且该信息可以用于生成用于用TTField治疗目标区域的计划。
值得注意的是，与背景技术部分中所述的现有技术不同，当使用如上所述的阻抗断层摄影生成每个体素处的阻抗时，结果不依赖于关于电极之间组织的电特性(例如，电导率)的假设。更具体地，因为该技术使用通过使用TTField对将要接受治疗的特定受试者进行测量而获得的每个体素的阻抗值，所以该技术相对于现有技术可以提供改进的准确性。此外，本文中描述的依赖于实际阻抗测量的技术有利地消除了繁琐且计算密集的有限元模拟。
图6描绘了一种方法，该方法使用位于受试者的身体上的一组电极来生成用于使用TTField治疗受试者的身体中目标区域的计划。连同图3一起观察图6，在步骤S20中，第一组50R N个电极元件被定位在受试者的身体上目标区域的第一侧(例如，右侧)上，并且第二组50LM个电极元件位于受试者的身体上目标区域的与第一侧相对的第二侧(例如，左侧)上。N和M两者都至少为4，并且在所图示实施例中，N＝9并且M＝9。
在步骤S30中，该系统在第一时间的窗口期间，顺序地测量第一组50R中的N个电极元件中的每个与第二组50L中的M个电极元件中的每个之间的相应阻抗。这可以通过例如顺序闭合第一组25R和第二组25L中的开关的组合(如上所述)来实现，使得AC电压顺序施加在电极元件R1-R9和L1-L9的组合之间。当对每个对施加AC电压时，测量电流和电压，并根据那些测量计算阻抗。第一时间的窗口应该足够长以获得所有必要的阻抗测量，并且将通常小于30分钟(例如，小于一分钟)。
接下来，在步骤S40中，计算阻抗断层摄影图像内的体素(例如，对应于目标区域的至少27个体素或至少64个体素)中的每个处的阻抗(例如，使用如上所述的反向传播算法)。在步骤S60中，基于所计算的体素的阻抗，生成用于用TTField治疗目标区域的计划。该计划可以包括例如在受试者的身体上何处定位电极元件(其用于施加TTField)的推荐。
尽管实现仅将电极元件定位在目标区域的第一和第二侧上的系统是可能的，但在使用定位在受试者的身体上的可选附加电极组的实施例中，获得了改善的结果。更具体地，如结合图3所解释的，X个电极元件的第三组50A位于受试者的身体上目标区域的第三侧(例如前侧)上，并且Y个电极元件的第四组50P位于受试者的身体上与第三侧相对的目标区域的第四侧(例如后侧)上。X和Y两者都至少为4，并且在图示的实施例中，X＝9，并且Y＝9。该系统在第一时间的窗口期间顺序测量第三组50A中的X个电极元件中的每个和第四组50P中的Y个电极元件中的每个之间的相应阻抗。步骤S40中的体素中的每个处的阻抗的计算还基于第三组中的电极元件和第四组中的电极元件之间的测量的阻抗(除了第一组中的电极元件和第二组中的电极元件之间的测量阻抗之外)。
可选地，在生成用于利用交变电场治疗目标区域的计划后，在步骤S70中，在第一组50R中的大多数(例如，全部)电极元件R1-R9和第二组50L中的大多数(例如，全部)电极元件L1-L9之间施加交流电压，以便在目标区域中的一个方向上感应电场，并且在第三组50A中大多数(例如，所有)的电极元件A1-A9和第四组50P中的大多数(例如，所有)电极元件P1-P9之间施加交流电压，以便在目标区域中在另一个方向上感应电场。
用于用交变电场治疗目标区域的计划可包括生成推荐，以将至少一组50A/50P/50L/50R电极元件移动至受试者的身体上的不同位置。
图7描绘了一种方法，该方法使用MRI和位于受试者的身体上的一组电极来生成用于使用TTField治疗受试者的身体中的目标区域的计划。首先，在步骤S110中，获得MRI。然后，在步骤S120-S140中，如上文结合图6中的S20-S40所述，获得阻抗断层摄影图像。阻抗断层摄影图像应该在MRI的30天内获得，并且更优选地在MRI的7天内或1天内获得，以便于那两个图像的配准。在步骤S150中，阻抗断层摄影体素被配准到MRI(例如，使用常规的图像配准算法)，并且配准被存储在存储器中。在该实施例中，可以基于MRI和阻抗断层摄影图像两者在步骤S160中生成用于使用TTField治疗目标区域的计划。该计划可以包括例如在受试者的身体上何处定位电极元件(器用于施加TTField)的推荐。最后，在步骤S170中使用TTField对目标区域进行治疗。在步骤S110中获得的MRI和在步骤S140中获得的阻抗体素用作将来比较的基线。
在步骤S150中发生的配准之后，可仅使用阻抗断层摄影图像(例如，通过重复图6中的步骤S20-S40获得的图像)跟踪肿瘤中的变化，因为如果肿瘤生长或收缩，则阻抗断层摄影图像中体素的阻抗将变化。因此，在一些实施例中，用于用交变电场治疗目标区域的计划考虑了最近阻抗和基线阻抗之间的比较。例如，因为肿瘤通常具有与其周围组织不同的阻抗，所以可以通过阻抗断层摄影来检测肿瘤，并且可以通过肿瘤的区域中的阻抗变化来跟踪肿瘤大小的变化。例如，如果肿瘤阻抗高于其周围的组织，则先前在基线MRI中标识的肿瘤的外围处的体素的阻抗中的增加可能是该体素内的肿瘤的部分已经生长的指示。
基于任何检测到的肿瘤的生长、缩小或移动，可能期望将电极元件(其用于施加TTField)重新定位至在肿瘤的新位置处提供增强场强的位置。确定电极元件的新位置可以使用用于该目的的常规软件(例如NovotalTM)来实现。将阻抗断层摄影图像与先前的阻抗断层摄影图像进行比较可以减少对重复MRI的需要，或者至少延长重复MRI之间的时间的间隔。
可选地，可在周期性间隔(例如，通过重复图6中的步骤S20-S40，例如，每天一次)下或每次将一组新的换能器阵列定位在受试者的身体上时，生成新的阻抗断层摄影图像，并将每个新的阻抗断层摄影图像与一个或多个先前的阻抗断层摄影图像进行比较(并且可选地，与先前与原始阻抗断层摄影图像配准的基线MRI进行比较)。可选地，获得所有阻抗断层摄影图像的条件可以被归一化到可能的程度(例如，使用位于刚剃过的皮肤上的新换能器阵列，归一化捕获阻抗断层摄影图像时的温度和湿度，和/或归一化受试者的静息心率)。
可选地，每当新的换能器阵列第一次定位在受试者身体上时，捕获阻抗断层摄影图像，并将该阻抗断层摄影图像与先前的阻抗断层摄影图像进行比较。该比较可以确定新的换能器阵列是否已经定位在受试者的皮肤上的相同位置中，或者新的换能器阵列是否已经定位在偏移位置处。在后者的情况下，系统可以输出指令，该指令要求受试者(或从业者(practitioner))将新的换能器阵列之一移动到新的位置(例如，“将右换能器向上移动1cm”)。
注意，虽然上述实施例描述了获得阻抗测量，但通过用电导测量代替阻抗测量，可获得类似的结果。从阻抗切换到电导所需的变化的性质对于相关领域中的技术人员来说是将显而易见的。
还要注意，虽然上述实施例描述了使用位于受试者的身体上的换能器阵列获得阻抗测量，但也可使用位于受试者的身体内的换能器阵列获得阻抗测量(例如，通过将换能器阵列植入受试者的皮肤下方)。
现在单独参考图3，温度传感器(例如，热敏电阻，未示出)可以可选地并入到阵列50中，以测量电极元件的温度；并且用于感测每个电极元件处的温度的硬件可以被并入到该系统中。
除非本文中另有指示或另外与上下文明显矛盾，否则在本公开的任何标题下或任何部分中图示的实施例可以与在本公开的相同或任何其他标题或其他部分下图示的实施例组合。
尽管已经参考某些实施例公开了本发明，在不脱离如所附权利要求中限定的本发明的领域和范围的情况下，对所描述的实施例进行许多修改、变更和改变是可能的。因此，旨在本发明不限于所描述的实施例，而是其具有由所附权利要求的语言及其等同物限定的全部范围。

Claims (38)

1.一种使用交变电场对受试者的身体内的目标区域进行规划治疗的方法，所述方法包括：
将第一组N个电极元件定位在目标区域的第一侧上的受试者的身体上或身体中，其中N至少为4；
将第二组M个电极元件定位在目标区域的第二侧上的受试者的身体上或身体中，其中M至少为4，并且其中第二侧与第一侧相对；
在第一时间的窗口期间顺序测量第一组中的N个电极元件中的每个和第二组中的M个电极元件中的每个之间的相应阻抗或电导；
基于阻抗或电导测量，计算对应于目标区域的至少27个体素中的每个处的第一阻抗或电导；以及
基于体素的第一阻抗或电导生成用于利用交变电场治疗目标区域的计划。
2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
将第三组X个电极元件定位在目标区域的第三侧上的受试者的身体上或身体内，其中X至少为4；
将第四组Y个电极元件定位在目标区域的第四侧上的受试者的身体上或身体中，其中Y至少为4，并且其中第四侧与第三侧相对；以及
在第一时间的窗口期间，顺序测量第三组中的X个电极元件中的每个和第四组中的Y个电极元件中的每个之间的相应阻抗或电导，
其中，至少27个体素的每个处的第一阻抗或电导的计算也基于第三组中的电极元件和第四组中的电极元件之间的测量阻抗或电导。
3.根据权利要求2所述的方法，进一步包括，在生成计划的步骤之后，(a)在第一组中的大多数电极元件和第二组中的大多数电极元件之间施加交流电压，以便在目标区域中感应电场，以及(b)在第三组中的大多数电极元件和第四组中的大多数电极元件之间施加交流电压，以便在目标区域中感应电场。
4.根据权利要求2所述的方法，其中所述计划包括生成将至少一组电极元件移动到受试者的身体上或身体内的不同位置的推荐。
5.根据权利要求4所述的方法，进一步包括在生成计划的步骤之前，(a)获得MRI和(b)将体素配准到MRI，其中将至少一组电极元件移动到不同位置的推荐也基于MRI。
6.根据权利要求2所述的方法，其中N至少为9，M至少为9，X至少为9，并且Y至少为9。
7.根据权利要求1所述的方法，进一步包括
在第一时间的窗口之前的基线时间处获得目标区域的基线MRI；
基于在基线时间的30天内获得的基线阻抗或电导测量，计算对应于目标区域的至少27个体素的每个处的基线阻抗或电导；以及
将体素的基线阻抗或电导配准到基线MRI，其中用于用交变电场治疗目标区域的计划进一步基于第一阻抗或电导与基线阻抗或电导之间的比较。
8.一种使用交变电场对受试者的身体内的目标区域进行规划治疗的方法，所述方法包括：
基于在第一时间的窗口期间获得的多个阻抗或电导测量，确定对应于目标区域的至少27个体素中的每个处的第一阻抗或电导；以及
基于体素的第一阻抗或电导，生成用于用交变电场治疗目标区域的计划。
9.根据权利要求8所述的方法，其中通过将至少10个电极元件定位在受试者的身体上或身体内，并将多个电信号施加到电极元件，来获得多个阻抗或电导测量。
10.根据权利要求8所述的方法，进一步包括通过在多个电极元件之间施加交流电压以便在目标区域中感应电场来治疗目标区域中的肿瘤。
11.根据权利要求8所述的方法，进一步包括
在第一时间的窗口之前的基线时间处获得目标区域的基线MRI；
基于在基线时间的30天内获得的基线阻抗或电导测量，计算对应于目标区域的至少27个体素的每个处的基线阻抗或电导；以及
将体素的基线阻抗或电导配准到基线MRI，其中用于用交变电场治疗目标区域的计划进一步基于第一阻抗或电导与基线阻抗或电导之间的比较。
12.一种通过向患者的身体内的目标区域施用交变电场，结合对目标区域中的癌症进展或消退或再分布的原位测量，来适应性地治疗癌症患者的方法，所述方法包括：
将第一组N个电极元件定位在目标区域的第一侧上的患者的身体上或身体中，其中N至少为4；
将第二组M个电极元件定位在目标区域的第二侧上的患者的身体上或身体中，其中M至少为4，并且其中第二侧与第一侧相对；
在第一时间段期间，向第一组中的电极元件和第二组中的电极元件顺序施加多个电信号；
基于所施加的电信号，确定对应于目标区域的至少27个体素中的每个处的第一阻抗或电导；
确定至少一个第一目标的第一目标位置，所述第一目标选自以下癌症目标：
(i)(一个或多个)肿瘤或(一个或多个)残余肿瘤
(ii)(一个或多个)癌细胞簇
(iii)(一个或多个)癌细胞
(iv)癌细胞和健康组织的边界区域；
向患者的身体内的第一目标位置处的第一目标递送交变电场治疗；
使用电阻抗或电导测量来监测体素的电阻抗或电导中的在第二时间段内的变化，所述第二时间段的至少一部分包括在其期间患者接受交变电场治疗的时间；以及
响应于所观察到的体素的电阻抗或电导中的变化，对于至少一组电极元件，使用修改的电场强度或修改的定位或两者，对目标区域中的至少一个第二目标施用交变电场；并且可选地，重复一次或多次一个或多个步骤。
13.根据权利要求12所述的方法，进一步包括：
将第三组X个电极元件定位在目标区域的第三侧上的患者的身体上或身体内，其中X至少为4；
将第四组Y个电极元件定位在目标区域的第四侧上的患者的身体上或身体内，其中Y至少为4，并且其中第四侧与第三侧相对；以及
在第一时间段期间，向第三组中的电极元件和第四组中的电极元件顺序施加多个电信号，
其中在至少27个体素的每个处的第一阻抗或电导的确定也基于施加到第三组中的电极元件和第四组中的电极元件的多个电信号。
14.根据权利要求13所述的方法，其中向患者的身体内的第一目标位置处的第一目标递送交变电场治疗的步骤包括：(a)在第一组中的大多数电极元件和第二组中的大多数电极元件之间施加交流电压，以便在目标区域中感应电场，以及(b)在第三组中的大多数电极元件和第四组中的大多数电极元件之间施加交流电压，以便在目标区域中感应电场。
15.根据权利要求13所述的方法，其中N至少为9，M至少为9，X至少为9，并且Y至少为9。
16.根据权利要求12所述的方法，进一步包括，在确定至少一个第一目标的第一目标位置的步骤之前，以及在向所述第一目标递送交变电场治疗之前，基于对应于所述目标区域的体素中的每个处的第一阻抗或电导，生成所述目标区域的基线断层摄影图像。
17.根据权利要求16所述的方法，进一步包括，在确定至少一个第一目标的第一目标位置的步骤之前以及在向第一目标递送交变电场治疗之前，(a)获得目标区域的基线MRI，以及(b)将体素中的每个处的第一阻抗或电导配准到基线MRI，或者将基于体素中的每个处的第一阻抗或电导的目标区域的基线断层摄影图像配准到基线MRI，其中确定至少一个第一目标的第一目标位置也基于基线MRI。
18.根据权利要求12所述的方法，其中监测体素的电阻抗或电导中的在第二时间段内的变化用于评估在第一目标位置处发生的癌症的进展或消退，或远离第一目标位置的新癌症的生长。
19.根据权利要求12所述的方法，其中监测体素的电阻抗或电导中的在第二时间段内的变化包括在对目标区域施用交变电场的同时测量体素的电阻抗或电导。
20.根据权利要求12所述的方法，进一步包括在第三时间段内执行所述方法的执行一个或多个步骤的迭代过程，以在远离所述第一目标位置的癌症的生长的一个或多个新位置处标识一个或多个附加的癌症目标，并向所述附加的癌症目标中的至少一个施用交变电场。
21.根据权利要求12所述的方法，进一步包括在第四时间段内执行所述方法的一个或多个步骤以预测远离所述第一目标位置的癌症的生长的新位置并向所述新位置施用交变电场的迭代过程。
22.一种使用交变电场对受试者的身体内的目标区域进行规划治疗的方法，所述方法包括：
将第一组至少4个电极元件定位在目标区域的第一侧上的受试者的身体上或身体中；
将第二组至少4个电极元件定位在目标区域的第二侧上的受试者的身体上或身体中，其中第二侧与第一侧相对；
在第一时间的窗口期间，将第一多个电信号施加到第一组中的电极元件和第二组中的电极元件；
在施加第一多个电信号的同时，确定目标区域的第一多个电特性；
基于所确定的第一多个电特性生成目标区域的第一断层摄影图像；以及
基于第一断层摄影图像生成用于利用交变电场治疗目标区域的计划。
23.根据权利要求22所述的方法，进一步包括，在生成计划的步骤之后，在第一组中的大多数电极元件和第二组中的大多数电极元件之间施加交流电压，以便在目标区域中感应电场。
24.根据权利要求22所述的方法，其中，所述计划包括在开始治疗之前，生成将至少一组电极元件移动到受试者的身体上的不同位置的推荐。
25.根据权利要求22所述的方法，其中所述计划包括从第一组中选择第一多个电极元件，并从第二组中选择第二多个电极元件。
26.根据权利要求25所述的方法，进一步包括，在生成计划的步骤之后，在第一多个电极元件和第二多个电极元件之间施加交流电压，以便在目标区域中感应电场。
27.根据权利要求22所述的方法，进一步包括，在生成计划的步骤之前，(a)获得MRI，以及(b)将第一断层摄影图像配准到MRI，其中所述计划也基于MRI。
28.根据权利要求22所述的方法，其中每组电极元件包括至少9个电极元件，并且其中第一断层摄影图像包括至少64个体素。
29.根据权利要求22所述的方法，进一步包括
在第一时间的窗口之前的基线时间处获得目标区域的基线MRI；
基于在基线时间的30天内获得的基线阻抗或电导测量，生成目标区域的基线断层摄影图像；以及
将基线断层摄影图像配准到基线MRI，
其中用于用交变电场治疗目标区域的计划进一步基于第一断层摄影图像和基线断层摄影图像之间的比较。
30.根据权利要求22所述的方法，进一步包括：
将第三组至少4个电极元件定位在目标区域的第三侧上的受试者的身体上或体内；
将第四组至少4个电极元件定位在目标区域的第四侧上的受试者的身体上或身体中，其中第四侧与第三侧相对；
向第三组中的电极元件和第四组中的电极元件施加第二多个电信号；以及
当施加第二多个电信号时，确定目标区域的第二多个电特性，
其中，目标区域的第一断层摄影图像也基于所确定的第二多个电特性。
31.根据权利要求30所述的方法，进一步包括，在生成计划的步骤之后，(a)在第一组中的大多数电极元件和第二组中的大多数电极元件之间施加交流电压，以便在目标区域中感应电场，以及(b)在第三组中的大多数电极元件和第四组中的大多数电极元件之间施加交流电压，以便在目标区域中感应电场。
32.根据权利要求31所述的方法，其中每组电极元件包括至少9个电极元件，并且其中第一断层摄影图像包括至少64个体素。
33.一种用于生成指定一个或多个电极阵列的位置的输出的装置，所述一个或多个电极阵列使用第一组至少4个电极元件和第二组至少4个电极元件向受试者的身体内的目标区域施加交变电场，所述第一组至少4个电极元件位于受试者的身体上或身体内目标区域的第一侧上，所述第二组至少4个电极元件位于受试者的身体上或身体内与第一侧相对的目标区域的第二侧上，所述装置包括处理器，所述处理器被编程为：
在第一时间的窗口期间，顺序测量第一组中的电极元件中的每个和第二组中的电极元件中的每个之间的相应第一阻抗或电导；
基于所述第一阻抗或电导测量，计算对应于所述目标区域的至少27个体素中的每个处的第一阻抗或电导；以及
基于体素的第一阻抗或电导生成指定电极阵列的位置的第一输出，用于将交变电场施加到目标区域中的第一目标。
34.根据权利要求33所述的装置，其中所述处理器被进一步编程为：
在第一时间的窗口之前的基线时间处输入目标区域的基线MRI；
基于在基线时间的30天内获得的基线阻抗或电导测量，计算对应于目标区域的至少27个体素的每个处的基线阻抗或电导；以及
将体素的基线阻抗或电导配准到基线MRI，
其中，指定用于向目标区域中的第一目标施加交变电场的电极阵列的位置的第一输出进一步基于第一阻抗或电导与基线阻抗或电导之间的比较。
35.根据权利要求33所述的装置，其中所述处理器被进一步编程以：
在所述第一时间的窗口期间并且使用位于所述受试者的身体上或身体中所述目标区域的第三侧上的第三组至少4个电极元件和位于所述受试者的身体上或身体中与所述第三侧相对的所述目标区域的第四侧上的第四组至少4个电极元件，顺序地测量第三组中的电极元件中的每个和第四组中的电极元件中的每个之间的相应第一阻抗或电导；以及
还基于第三组中的电极元件和第四组中的电极元件之间的测量的阻抗或电导，计算至少27个体素中的每个处的第一阻抗或电导。
36.根据权利要求35所述的装置，其中所述处理器被进一步编程以：
在第二时间的窗口期间，顺序地重新测量所述第二时间的窗口的至少一部分，所述第二时间的窗口的至少一部分包括在其期间向目标区域施加交变电场的时间，第一组中的电极元件中的每个与第二组中的电极元件中的每个之间以及第三组中的电极元件中的每个与第四组中的电极元件中的每个之间的相应第二阻抗或电导；
基于阻抗或电导测量，重新计算对应于目标区域的至少27个体素的每个处的第二阻抗或电导；
计算对应于目标区域的至少27个体素中的每个处的第二阻抗或电导与第一阻抗或电导之间的差；以及
基于在至少27个体素中的每个处的第二阻抗或电导与第一阻抗或电导之间的差异，生成指定电极阵列中的一个或多个的修改位置的第二输出，用于将交变电场施加到目标区域中的新目标。
37.一种用于生成指定一个或多个电极阵列的位置的输出的装置，所述电极阵列使用位于受试者的身体上或身体中目标区域的第一侧上的第一组至少4个电极元件和位于受试者的身体上或身体中目标区域的第二侧上的第二组至少4个电极元件向受试者的身体中的目标区域施加交变电场，其中第二侧与第一侧相对，所述装置包括处理器，所述处理器被编程以：
在第一时间的窗口期间，将第一多个电信号施加到第一组中的电极元件和第二组中的电极元件；
当施加第一多个电信号时，确定目标区域的第一多个电特性；
基于所确定的第一多个电特性生成目标区域的第一断层摄影图像；以及
基于第一断层摄影图像生成指定电极阵列的位置的输出，用于向目标区域施加交变电场。
38.根据权利要求37所述的装置，其中所述处理器被进一步编程以：在所述第一时间的窗口之前的基线时间处输入所述目标区域的基线MRI；
基于在基线时间的30天内获得的基线阻抗或电导测量，生成目标区域的基线断层摄影图像；以及
将基线断层摄影图像与基线MRI配准，
其中，指定用于向目标区域施加交变电场的电极阵列的位置的输出进一步基于第一断层摄影图像和基线断层摄影图像之间的比较。
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