DK2425794T3 - Elektromagnetfelt-applikatoranordning med integrerede feltsensorer til implicit korrektion af gensidig kobling og mistilpasning - Google Patents

Elektromagnetfelt-applikatoranordning med integrerede feltsensorer til implicit korrektion af gensidig kobling og mistilpasning Download PDF

Info

Publication number
DK2425794T3
DK2425794T3 DK11180243.5T DK11180243T DK2425794T3 DK 2425794 T3 DK2425794 T3 DK 2425794T3 DK 11180243 T DK11180243 T DK 11180243T DK 2425794 T3 DK2425794 T3 DK 2425794T3
Authority
DK
Denmark
Prior art keywords
electromagnetic field
radio frequency
elements
field generating
integrated
Prior art date
Application number
DK11180243.5T
Other languages
English (en)
Inventor
Myles Capstick
Niels Kuster
Sven Kuehn
Esra Neufeld
Original Assignee
Foundation Of Res On Information Technologies In Soc It Is Foundation
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Foundation Of Res On Information Technologies In Soc It Is Foundation filed Critical Foundation Of Res On Information Technologies In Soc It Is Foundation
Application granted granted Critical
Publication of DK2425794T3 publication Critical patent/DK2425794T3/da

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B18/18Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B18/18Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves
    • A61B18/1815Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves using microwaves
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B18/04Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating
    • A61B18/12Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating by passing a current through the tissue to be heated, e.g. high-frequency current
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B2018/00053Mechanical features of the instrument of device
    • A61B2018/0016Energy applicators arranged in a two- or three dimensional array
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B2018/00636Sensing and controlling the application of energy
    • A61B2018/00773Sensed parameters
    • A61B2018/00827Current
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B2018/00636Sensing and controlling the application of energy
    • A61B2018/00773Sensed parameters
    • A61B2018/00869Phase
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B2018/00636Sensing and controlling the application of energy
    • A61B2018/00773Sensed parameters
    • A61B2018/00892Voltage
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/40Applying electric fields by inductive or capacitive coupling ; Applying radio-frequency signals
    • A61N1/403Applying electric fields by inductive or capacitive coupling ; Applying radio-frequency signals for thermotherapy, e.g. hyperthermia

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Otolaryngology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Radiation-Therapy Devices (AREA)
  • Electrotherapy Devices (AREA)

Claims (15)

1. System til fremstilling af en forudbestemt elektromagnetisk feltfordeling i et defineret volumen eller område, omfattende en multi-kanalradiofrekvens eller mikrobølgeenergikilde (18), en gruppe (19) af elektromagnetfelt-genererende elementer (26) forbundet til multi-kanalradiofrekvensen eller mikrobølgekilden (18), og en tilbagemeldingsregulator (27) til styring af radiofrekvensen eller mikrobølgekilden (18) for at opnå det ønskede elektromagnetiske felt frembragt af hver af elementerne (26) sådan at overlejringen af felterne frembragt at de elektromagnetfelt-genererende elementer (26) frembringer den forudbestemte elektromagnetiske feltfordeling i det definerede volumen, tilbagemeldingen til regulatoren (27) er amplituden og fase af det elektromagnetiske felt genereret af hver af de genererende elementer, hvor strømsensorer eller elektriske-, magnetiske- eller elektromagnetiske feltsensorer (4) er integreret med hvert elektromagnetfelt-genererende element (26) til direkte bestemmelse af elementexcitationen og dermed indirekte amplituden og fasen af det elektromagnetiske felt genereret af hver af de genererende elementer (26), systemet yderligere omfattende en flerhed af måleanordninger (20), hver måleanordning (20) er indbyrdes forbundet med mindst en respektiv sensor (4) og således integreret med et forbundet genererende element (26) der har den mindst ene respektive sensor (4) integreret deri, til at bestemme og outputte amplituden og fasen af signalet fra den mindst ene respektive sensor (4) og dermed det elektromagnetiske felt frembragt af det forbundne element (26).
2. System ifølge krav 1, i hvilket de elektromagnetfelt-genererende elementer (26) er leder- eller slids- (26) baserede antenneelementer eller spoler.
3. System ifølge krav 1 eller krav 2, i hvilket multi-kanalradiofrekvens-energikilden (18) er forsynet med styreorgan til individuel styring af amplituder og faser (8) til at frembringe individuelt styrede radiofrekvensoutput (11).
4. System ifølge et hvilket som helst af kravene 1 til 3, hvor hvert elektromagnetiske felt-genererende elementer (26) er forsynet med en tilførselsport (3) til hvilken radiofrekvensoutput (11) af multi-kanalradiofrekvens-energikilden (18) tilføres, og med de integrerede sensorer (4) til måling af fasen og amplituden af strøm der løber i et metallisk element eller felt i et slids-baseret element (2), der er analogen af strømmen i et metalelement, sensorernes energioutput er et elektrisk signal der er et mål for strømmen eller feltet.
5. System ifølge krav 2 eller 4, i hvilket de elektromagnetisk felt-genererende elementer (26) er anbragt i en gruppe (19) konfiguration sådan at hvert element (26) kan exciteres af radiofrekvensenergioutputtet (11) fra den ene kanal af multi-kanalradiofrekvens-energikilden (18) og sådan at det elektriske signal fra de integrerede sensorer (4) af de felt-genererende elementer (26) er proportionale med radiofrekvensstrømmen eller proportionale med et felt i tilfælde af slidsbaserede elementer (26)
6. System ifølge krav 5, i hvilket de integrerede sensorer (4) tilvejebringer en direkte indikation af den relative amplitude og fase af det elektromagnetiske felt frembragt af det respektive elektromagnetfelt-genererende element (26) i tilstedeværelse af gensidig kobling mellem elementer for at levere styring af de påførte felter i tilstedeværelse af gensidig kobling.
7. System ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, hvor måleanordningen (20) er en In-phase/Quadrature (IQ) demodulator (14) eller vektorvoltmeter, hvorved multiplikation af de målte signaler med en kalibreringsfaktor tilvejebringer kvantificering af det elektromagnetiske felt frembragt af hvert individuelle elektromagnetfelt-genererende element (26).
8. System ifølge et hvilket som helst af kravene 1 til 7, hvor hvert elektromagnetfelt-genererende element (26) er integreret med en kanal af den forbundne måleanordning (20) til at danne et integreret modul sådan at hvert modul er forsynet med en individuel identitet eller serienummer sådan at kalibreringsdata problemfrit kan tildeles til hvert elektromagnetfelt-genererende element, integrerede moduler kan udveksles for at muliggøre hurtig reparation og/eller servicering, og hvor den individuelle identitet tilvejebringer automatisk detektion af forskellig hardware og tildeling af kalibreringsdata.
9. System ifølge et hvilket som helst af kravene 2, 4, 5 eller 6, i hvilket tilbagemeldingsregulatoren (27) muliggør justering af amplituden og fasen (8) af hver individuelle kanal af multikanalradiofrekvens-energikilden (18) sådan at det elektromagnetfelt-udsendende element (26) strømme eller felter i tilfælde af slids-baserede elementer følt af sensorerne (4) og målt af måleanordningen (20) er de ønskede strømme eller felter.
10. System ifølge et hvilket som helst af kravene 1 til 9, tilpasset til at fokusere radiofrekvensenergien i et eller flere dielektriske objekter eller en eller flere områder af det ene eller flere dielektriske objekter, med henblik på at excitere atomer, molekyler eller cellestrukturer eller til at forhøje temperaturen inde i det ene eller flere objekter eller et eller flere områder inde i det dielektriske objekt eller objekter.
11. System ifølge krav 9, i hvilket regulatoren (27) er konfigureret til at korrigere for gensidig kobling mellem og mistilpasning af de elektromagnetfelt-genererende elementer uden eksplicit kendskab til, og kalkulation beregnet på, den gensidige kobling og mistilpasning.
12. System ifølge krav 11, konfigureret til at korrigere for ændringer i gensidig kobling og mistilpasning på grund af tilstedeværelsen af dielektriske eller metalliske objekter, specielt en patient, vandbolus (25), eller støttestrukturer, eller på grund af ændringer i positionen af disse objekter der anvender det elektriske signal fra de integrerede sensorer (4) af de felt-genererende elementer (26) er proportional med den totale radiofrekvensexcitationsstrøm i hvert element (26) herunder gensidig koblede og reflektionsexciteringer.
13. System ifølge krav 12, konfigureret til at bestemme gensidig kobling og mistilpasning, beskrevet i termerne afen koblingsmatrix, af den gruppe (19) af elektromagnetfelt-genererende elementer (26) direkte ved excitation (11) af hvert elektromagnetfelt-genererende element (26) efter tur af en enkelt kanal af multikanalradiofrekvens-energikilden (18) og under anvendelse af strømme eller felter målt af alle måleanordningerne (20) fra alle de integrerede sensorer (4) til bestemmelse af koblingsmatriksen.
14. System ifølge krav 13, konfigureret til anvendelse af koblingsmatriksen for at beregne de indledende amplituder og faser af radiofrekvensoutputtene (11) af multikanalradiofrekvens-energikilden (18) og strømmene eller felterne målt af måleanordningerne (20) fra strøm- eller feltsensorerne (4) integreret med de elektromagnetisk felt-genererende elementer (26) og til anvendelse af tilbagemeldingsregulatoren (27) til at finindstille systemet til at frembringe de ønskede strømme eller felter i de elektromagnetisk felt-genererende elementer (26).
15. System ifølge et hvilket som helst af kravene 1 til 14, i hvilket hvert radiofrekvensoutput (11) fra multikanalradiofrekvens-energikilden (18) er forbindbar til en hvilken som helst af de individuelle elektromagnetisk feltgenererende elementer (26), og som er konfigureret til at anvende den integrerede strøm- eller feltsensor (4) til bestemmelse af hvilket radiofrekvensoutput (11) af multi-kanalradiofrekvens-energikilden (18) er forbundet til hvilket elektromagnetfelt-genererende element og definerende den korrekte afbildning mellem output (11) og element (26).
DK11180243.5T 2010-09-06 2011-09-06 Elektromagnetfelt-applikatoranordning med integrerede feltsensorer til implicit korrektion af gensidig kobling og mistilpasning DK2425794T3 (da)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH01439/10A CH704177A2 (de) 2010-09-06 2010-09-06 Gruppenantennenstruktur zur Erzeugung spezifischer elektromagnetischer Feldverteilungen mit integrierten Sonden zur impliziten Korrektur von gegenseitiger Verkopplung und Fehlanpassung.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DK2425794T3 true DK2425794T3 (da) 2015-11-09

Family

ID=44645100

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DK11180243.5T DK2425794T3 (da) 2010-09-06 2011-09-06 Elektromagnetfelt-applikatoranordning med integrerede feltsensorer til implicit korrektion af gensidig kobling og mistilpasning

Country Status (11)

Country Link
US (1) US9763734B2 (da)
EP (1) EP2425794B1 (da)
JP (1) JP5925780B2 (da)
CN (1) CN103200894B (da)
CA (1) CA2808670A1 (da)
CH (1) CH704177A2 (da)
DK (1) DK2425794T3 (da)
ES (1) ES2552159T3 (da)
PL (1) PL2425794T3 (da)
PT (1) PT2425794E (da)
WO (1) WO2012032053A1 (da)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10232188B2 (en) 2011-11-04 2019-03-19 Thermofield Inc. Single cable apparatus and method for hyperthermic treatments
US9669231B1 (en) * 2011-11-04 2017-06-06 Parmenides, Inc. Apparatus and method for hyperthermic treatments
US11759650B2 (en) 2013-03-11 2023-09-19 NeuroEM Therapeutics, Inc. Immunoregulation, brain detoxification, and cognitive protection by electromagnetic treatment
US11911629B2 (en) 2013-03-11 2024-02-27 NeurEM Therapeutics, Inc. Treatment of primary and metastatic brain cancers by transcranial electromagnetic treatment
US11813472B2 (en) 2013-03-11 2023-11-14 NeuroEM Therapeutics, Inc. Systems for sensing proper emitter array placement
US12318624B2 (en) 2013-03-11 2025-06-03 NeuroEM Therapeutics, Inc. Brain immunoregulation through transcranial electromagnetic treatment
US11752356B2 (en) * 2013-03-11 2023-09-12 NeuroEM Therapeutics, Inc. Systems for controlling power to differently loaded antenna arrays
CN103646126A (zh) * 2013-11-01 2014-03-19 南京信息工程大学 微带阵列聚焦天线的设计方法及微带阵列聚焦天线
US11794028B2 (en) 2014-03-11 2023-10-24 NeuroEM Therapeutics, Inc. Transcranial electromagnetic treatment
EP3131327B1 (en) * 2014-05-05 2018-07-11 Huawei Technologies Co., Ltd. Rcu and rf port matching electric tilt antenna, base station and method
CN103990228B (zh) * 2014-05-15 2016-02-17 哈尔滨易奥秘科技发展有限公司 一种可聚焦电磁场的多电极双频谱射频肿瘤热疗仪
KR101676192B1 (ko) * 2015-10-02 2016-11-15 (의료)길의료재단 자기공명영상장치용 다채널 rf 코일 어레이
WO2017184582A1 (en) * 2016-04-18 2017-10-26 Alps South Europe, S.R.O. Induction heater and dispenser
CN111939479A (zh) * 2020-08-20 2020-11-17 哈尔滨乔然科技有限公司 一种相控阵热疗机及其控制方法
CN113456213B (zh) * 2021-08-13 2022-08-02 卡本(深圳)医疗器械有限公司 一种基于人工智能的射频消融参数优化和信息合成方法及系统
CN119770862B (zh) * 2024-12-11 2025-09-19 上海科技大学 磁共振引导的聚焦微波脑肿瘤热消融系统与聚焦调整方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4672980A (en) 1980-04-02 1987-06-16 Bsd Medical Corporation System and method for creating hyperthermia in tissue
US4798215A (en) * 1984-03-15 1989-01-17 Bsd Medical Corporation Hyperthermia apparatus
US4885589A (en) 1988-09-14 1989-12-05 General Electric Company Optical distribution of transmitter signals and antenna returns in a phased array radar system
US5441532A (en) 1991-06-26 1995-08-15 Massachusetts Institute Of Technology Adaptive focusing and nulling hyperthermia annular and monopole phased array applicators
US5251645A (en) 1991-06-26 1993-10-12 Massachusetts Institute Of Technology Adaptive nulling hyperthermia array
US5769879A (en) * 1995-06-07 1998-06-23 Medical Contouring Corporation Microwave applicator and method of operation
US5867123A (en) 1997-06-19 1999-02-02 Motorola, Inc. Phased array radio frequency (RF) built-in-test equipment (BITE) apparatus and method of operation therefor
US20040061644A1 (en) 2002-09-11 2004-04-01 Lockheed Martin Corporation CCE calibration with an array of calibration probes interleaved with the array antenna
US6904323B2 (en) * 2003-05-14 2005-06-07 Duke University Non-invasive apparatus and method for providing RF energy-induced localized hyperthermia
US20060265034A1 (en) * 2005-04-05 2006-11-23 Ams Medical Sa Microwave devices for treating biological samples and tissue and methods for using same
US7471237B2 (en) * 2006-03-22 2008-12-30 The Boeing Company Built-in missile RADAR calibration verification
US20080007453A1 (en) 2006-06-12 2008-01-10 Bill Vassilakis Smart antenna array over fiber
US8700176B2 (en) * 2006-07-27 2014-04-15 Pollogen Ltd. Apparatus and method for non-invasive treatment of skin tissue
EP1911410A1 (de) * 2006-10-10 2008-04-16 Wavelight Aesthetic GmbH Vorrichtung für dermatologische Behandlungen
GB0624584D0 (en) * 2006-12-08 2007-01-17 Medical Device Innovations Ltd Skin treatment apparatus and method
JP5543332B2 (ja) * 2007-04-19 2014-07-09 ミラマー ラブズ, インコーポレイテッド マイクロ波エネルギーを使用して特定の組織に効果を生じるシステムおよび方法
US20080281386A1 (en) * 2007-05-09 2008-11-13 Tessaron Medical, Inc. Systems and methods for treating body tissue
US9415234B2 (en) * 2012-07-06 2016-08-16 Pyrexar Medical Inc. Tissue heating prediction using feedpoint EM field determination

Also Published As

Publication number Publication date
PT2425794E (pt) 2015-12-24
PL2425794T3 (pl) 2016-07-29
EP2425794B1 (en) 2015-09-02
CN103200894A (zh) 2013-07-10
JP2013538612A (ja) 2013-10-17
CN103200894B (zh) 2017-06-13
CH704177A2 (de) 2012-05-31
CA2808670A1 (en) 2012-03-15
US9763734B2 (en) 2017-09-19
EP2425794A1 (en) 2012-03-07
US20130237742A1 (en) 2013-09-12
WO2012032053A1 (en) 2012-03-15
ES2552159T3 (es) 2015-11-26
JP5925780B2 (ja) 2016-05-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DK2425794T3 (da) Elektromagnetfelt-applikatoranordning med integrerede feltsensorer til implicit korrektion af gensidig kobling og mistilpasning
US9415234B2 (en) Tissue heating prediction using feedpoint EM field determination
US9861424B2 (en) Measurement and control systems and methods for electrosurgical procedures
US20100253338A1 (en) Magnetic resonance method and apparatus for reducing rf heating in the patient
US20110316539A1 (en) Antenna array comprising at least one dipole antenna for magnetic resonance imaging
KR20040015257A (ko) 자기 공명 시스템 및 상기 시스템을 동작시키기 위한 방법
EP2126600B1 (en) A model based positioning system
US20180020926A1 (en) Real-time imaging system for monitoring and control of thermal therapy treatments
WO2009046516A1 (en) Multichannel absorberless near field measurement system
Bakker et al. Design and test of a 434 MHz multi-channel amplifier system for targeted hyperthermia applicators
Eigentler et al. Wideband self‐grounded bow‐tie antenna for thermal mr
Derat et al. Base station specific absorption rate assessment based on a combination of over-the-air measurements and full-wave electromagnetic simulations
WO2007112546A1 (en) Multichannel absorberless near field measurement system
Behnia et al. Closed‐loop feedback control of phased‐array microwave heating using thermal measurements from magnetic resonance imaging
Hornsleth et al. Quality assurance for radiofrequency regional hyperthermia
US20240288518A1 (en) Multi-frequency high electric field systems for magnetic resonance imaging safety testing of medical devices
Sumser et al. Dual-function MR-guided hyperthermia: An innovative integrated approach and experimental demonstration of proof of principle
Raskmark et al. Multi-applicator hyperthermia system description using scattering parameters
Wust et al. Scanning E-field sensor device for online measurements in annular phased-array systems
Qiu et al. Simultaneous radiofrequency (RF) heating and magnetic resonance (MR) thermal mapping using an intravascular MR imaging/RF heating system
Córcoles et al. Experimental and numerical optimization modelling to reduce radiofrequency-induced risks of magnetic resonance examinations on leaded implants
Han et al. Multi-Channel RF Supervision Module for Thermal Magnetic Resonance Based Cancer Therapy. Cancers 2021, 13, 1001
Restivo Assessment and monitoring of RF safety for ultra-high field MRI
Wlodarczyk et al. RF hyperthermia: modeling and clinical systems
Broman et al. Phase Control Implementation in an UWB Hyperthermia Prototype System