ES2950234T3

ES2950234T3 - Matrices para administrar campos de tratamiento de tumores (camposTT) con elementos de electrodos y sensores de temperatura accesibles individualmente

Info

Publication number: ES2950234T3
Application number: ES22177344T
Authority: ES
Inventors: Yoram Wasserman
Original assignee: Novocure GmbH
Current assignee: Novocure GmbH
Priority date: 2019-12-31
Filing date: 2020-12-21
Publication date: 2023-10-06
Anticipated expiration: 2040-12-21
Also published as: HUE061733T2; US20210196348A1; EP4212203A1; KR20220123079A; US11878163B2; EP4074367B1; CN114901344A; CA3163316A1; US20240139505A1; EP4074367A1; BR112022012409A2; IL294386A; AU2020416669A1; TW202138023A; NZ788868A; PL4074367T3; JP2023508585A; WO2021137094A1; DK4074367T3; FI4074367T3

Abstract

Los campos de tratamiento de tumores (TTFields) se pueden administrar al cuerpo de un sujeto con intensidades de campo más altas apagando uno o más elementos de electrodos en una matriz de transductores que se están sobrecalentando. Esto se puede lograr mediante el uso de termistores que detectan la temperatura de cada elemento del electrodo. Partes del cableado de cada conjunto de transductores se comparten entre los elementos de electrodos y los termistores mediante el uso de una pluralidad de conductores, cada uno de los cuales conecta eléctricamente (a) una clavija de un conector, (b) un elemento de electrodo respectivo, y (c) un termistor respectivo. En algunas realizaciones, todos los termistores están conectados en serie. En otras realizaciones, todos los termistores comparten una conexión común. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Matrices para administrar campos de tratamiento de tumores (camposTT) con elementos de electrodos y sensores de temperatura accesibles individualmente

ANTECEDENTES

[0001] La terapia de campos de tratamiento de tumores es un enfoque probado para el tratamiento de tumores. La figura 1 es una representación esquemática del sistema Optune® de la técnica anterior para entregar campos de tratamiento de tumores. Los campos de tratamiento de tumores se administran a los pacientes a través de cuatro matrices de transductores 21-24 que se colocan en la piel del paciente muy cerca de un tumor (por ejemplo, como se muestra en las figuras 2A-2D para una persona con glioblastoma). Los matrices de transductores 21-24 están dispuestos en dos pares, y cada matriz de transductores está conectado a través de un cable multifilar a un generador de señal de CA 20. El generador de señales de CA (a) envía una corriente de CA a través de un par de matrices 21, 22 durante un primer período de tiempo, lo que induce un campo eléctrico con una primera dirección a través del tumor; luego (b) envía una corriente alterna a través del otro par de matrices 23, 24 durante un segundo período de tiempo, lo que induce un campo eléctrico con una segunda dirección a través del tumor; luego repite las etapas (a) y (b) durante la duración del tratamiento.

[0002] Cada matriz de transductores 21-24 está configurada como un conjunto de elementos de electrodo E acoplados capacitivamente (por ejemplo, un conjunto de 9 elementos de electrodo, cada uno de los cuales tiene aproximadamente 2 cm de diámetro) que están interconectados a través de un circuito flexible. Cada elemento de electrodo incluye un sustrato eléctricamente conductor con una capa dieléctrica (más específicamente, una capa de material cerámico con una alta constante dieléctrica) dispuesta sobre el mismo. Cada elemento de electrodo está intercalado entre una capa de un gel médico eléctricamente conductor y una cinta adhesiva. Al colocar las matrices sobre el paciente, el gel médico se adapta a los contornos de la piel del paciente y asegura un buen contacto eléctrico del dispositivo con el cuerpo. La cinta adhesiva mantiene la matriz completa en su lugar sobre el paciente mientras el paciente realiza sus actividades diarias.

[0003] La amplitud de la corriente alterna que se administra a través de las matrices de transductores se controla de modo que la temperatura de la piel (medida en la piel debajo de las matrices de transductores) no supere un umbral de seguridad de 41 °C. Las mediciones de temperatura en la piel del paciente se obtienen utilizando termistores T colocados debajo de algunos de los discos de las matrices de transductores. En el sistema Optune® existente, cada matriz incluye 8 termistores, con un termistor colocado debajo de un disco respectivo en la matriz. (Tenga en cuenta que la mayoría de los arreglos incluyen más de 8 discos, en cuyo caso las mediciones de temperatura solo se realizan debajo de un subconjunto de discos dentro de la disposición).

[0004] El generador de señales de CA 20 obtiene mediciones de temperatura de los 32 termistores (4 matrices * 8 termistores por matriz), y el controlador en el generador de señales de CA utiliza las mediciones de temperatura para controlar la corriente que se entregará a través de cada par de matrices en para mantener temperaturas por debajo de 41 °C en la piel del paciente. La propia corriente se entrega a cada matriz a través de un cable adicional (es decir, un cable 28 para cada una de las matrices 21-24) que va desde el generador de señal de CA 20 a cada matriz. Y se usa un cable adicional (no mostrado) para cada una de las matrices 21-24 como retorno común para los 8 termistores. Por lo tanto, cada uno de los cuatro cables que terminan en las matrices 21-24 en el sistema Optune existente tiene un total de 10 conductores. El documento US-A-2015/112328 divulga el estado de la técnica más relevante.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

[0005] La invención se dirige a un aparato para aplicar un campo eléctrico alterno al cuerpo de un sujeto usando una pluralidad de elementos de electrodos. Cada uno de la pluralidad de elementos de electrodo está dispuesto en contacto térmico con un termistor respectivo. El aparato comprende un generador de señal de CA que genera una señal de salida de CA y un conector que incluye una pluralidad de clavijas. Cada una de las clavijas corresponde a una respectiva de la pluralidad de elementos de electrodo. El aparato también comprende una primera pluralidad de interruptores. Cada uno de la primera pluralidad de interruptores está configurado para aplicar o no aplicar selectivamente la señal de salida de CA a una clavija respectiva. El aparato también comprende un amplificador configurado para aceptar una señal eléctrica de cada uno de los termistores y generar una salida correspondiente. Las señales eléctricas de los termistores llegan a través de las mismas clavijas que corresponden a la pluralidad de elementos de electrodos. El aparato también comprende un controlador configurado para, en base a la salida del amplificador, controlar la primera pluralidad de interruptores para ajustar individualmente el ciclo de trabajo de la señal de CA que se aplica a cada una de la pluralidad de clavijas.

[0006] En algunas realizaciones del aparato, el controlador está configurado para (a) determinar, en función de la salida del amplificador, cuando al menos uno de los elementos de electrodos está más caliente que otros elementos de electrodos y (b) controlar la primera pluralidad de interruptores para reducir el ciclo de trabajo de la señal de CA que se aplica a al menos una clavija respectiva. En algunas realizaciones del aparato, el controlador está configurado para (a) determinar, en función de la salida del amplificador, cuando al menos uno de los elementos de electrodo está más caliente que un nivel de umbral y (b) controlar la primera pluralidad de interruptores para reducir el ciclo de trabajo de la señal de Ca que se aplica a al menos una clavija respectiva.

[0007] En algunas realizaciones del aparato, la pluralidad de elementos de electrodo comprende al menos cuatro elementos de electrodo, la pluralidad de clavijas comprende al menos cuatro clavijas y la primera pluralidad de interruptores comprende al menos cuatro interruptores. En algunas realizaciones del aparato, la pluralidad de elementos de electrodo comprende al menos nueve elementos de electrodo, la pluralidad de clavijas comprende al menos nueve clavijas y la primera pluralidad de interruptores comprende al menos nueve interruptores.

[0008] Algunas realizaciones del aparato comprenden además una segunda pluralidad de interruptores, cada uno de los cuales está dispuesto para enrutar una señal desde una clavija respectiva de la pluralidad de clavijas a una primera entrada del amplificador. En estas realizaciones, el controlador está configurado además para controlar la segunda pluralidad de interruptores para seleccionar secuencialmente cada una de la pluralidad de clavijas y para obtener secuencialmente lecturas de temperatura de cada uno de los termistores. Opcionalmente, en estas realizaciones, el conector incluye una clavija adicional, y el aparato comprende además un interruptor adicional dispuesto para enrutar una señal desde la clavija adicional a una segunda entrada del amplificador.

[0009] Algunas realizaciones del aparato comprenden además una segunda pluralidad de interruptores, cada uno de los cuales está dispuesto para enrutar una señal desde una clavija respectiva de la pluralidad de clavijas a una primera entrada del amplificador. En estas realizaciones, el controlador está configurado además para controlar la segunda pluralidad de interruptores para seleccionar secuencialmente cada una de la pluralidad de clavijas y para obtener secuencialmente lecturas de temperatura de cada uno de los termistores. El conector incluye una clavija adicional, y el aparato comprende además (a) un interruptor adicional dispuesto para enrutar una señal desde la clavija adicional a una segunda entrada del amplificador; y (b) una tercera pluralidad de interruptores, cada uno de los cuales está dispuesto para enrutar una señal desde una clavija respectiva de la pluralidad de clavijas a la clavija adicional. En estas realizaciones, el controlador está configurado además de modo que cuando se abre un interruptor dado de la primera pluralidad de interruptores, el controlador cierra un interruptor respectivo correspondiente de la tercera pluralidad de interruptores.

[0010] Algunas realizaciones del aparato comprenden además una segunda pluralidad de interruptores, cada uno de los cuales está dispuesto para enrutar una señal desde una clavija respectiva de la pluralidad de clavijas a una primera entrada del amplificador; y una tercera pluralidad de interruptores, cada uno de los cuales está dispuesto para enrutar una señal desde una clavija respectiva de la pluralidad de clavijas a una segunda entrada del amplificador. En estas realizaciones, el controlador está configurado además para controlar la segunda pluralidad de interruptores y la tercera pluralidad de interruptores para enrutar secuencialmente señales a la primera y segunda entradas del amplificador desde pares de la pluralidad de clavijas que corresponden a ambos terminales de cada uno de los termistores a su vez, y para obtener secuencialmente lecturas de temperatura de cada uno de los termistores.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

[0011]

La figura 1 es una representación esquemática del sistema Optune® de la técnica anterior para entregar campos de tratamiento de tumores.

Las figuras 2A-2D representan la colocación de matrices de transductores en la cabeza de una persona para tratar un tumor cerebral.

La figura 3 representa una primera realización de una matriz de transductores que proporciona un conductor individual para cada elemento de electrodo individual.

La figura 4 es un diagrama de bloques de un sistema que utiliza cuatro copias de la matriz de transductores de la figura 3 para aplicar campos de tratamiento de tumores a un sujeto.

La figura 5 representa una segunda realización de una matriz de transductores que proporciona un conductor individual para cada elemento de electrodo individual.

La figura 6 es un diagrama de bloques de un sistema que utiliza cuatro copias de la matriz de transductores de la figura 5 para aplicar campos de tratamiento de tumores a un sujeto.

La figura 7 es un diagrama esquemático de un circuito que es adecuado para implementar cada uno de los interruptores en los bancos 1L y 1R en las realizaciones de la figura 4 y la figura 6.

[0012] A continuación, se describen en detalle diversas realizaciones con referencia a los dibujos adjuntos, en los que los mismos números de referencia representan elementos similares.

DESCRIPCIÓN DE LAS REALIZACIONES PREFERIDAS

[0013] Aunque la figura 1 descrito anteriormente es muy efectivo para administrar campos de tratamiento de tumores a un tumor, la efectividad del tratamiento disminuirá si no se mantiene un buen contacto eléctrico entre cada uno de los elementos en las cuatro matrices de transductores 21-24 y el cuerpo de la persona. Esto puede suceder, por ejemplo, si el hidrogel debajo de uno o más elementos de las matrices de transductores se seca con el tiempo, o debido al crecimiento de vello debajo de uno o más de los elementos.

[0014] Supongamos, por ejemplo, que hay 9 elementos de electrodos E en cada uno de las matrices de transductores 21-24, que el hidrogel debajo de un único elemento de electrodo E en la matriz de transductores frontal 21 se ha secado; y que haya suficiente hidrogel debajo de (a) todos los demás elementos de electrodos E de esa matriz de transductores 21, y (b) todos los elementos de electrodos E de las otras matrices de transductores 22-24. En esta situación, la resistencia entre el elemento de electrodo único E y el cuerpo de la persona será mayor que la resistencia entre cualquiera de los otros elementos de electrodo y el cuerpo de la persona. Y este aumento en la resistencia hará que la temperatura del elemento de electrodo único E aumente más que la de los otros elementos de electrodo.

[0015] En esta situación, debido a que todos los elementos de electrodos E en cada uno de las matrices de transductores 21-24 están cableados en paralelo, el generador de señal de CA 20 debe limitar la corriente que se aplica a todo el par frontal/trasero de matrices de transductores 21, 22 para mantener la temperatura del elemento de electrodo único E en la matriz frontal 21 por debajo de 41°, aunque la temperatura en todos los elementos de electrodo restantes E en las matrices de transductores frontal y posterior 21,22 puede estar muy por debajo de 41 °C. Y esta disminución de la corriente provoca una disminución correspondiente en la fuerza del campo eléctrico en el tumor, lo que puede reducir la eficacia del tratamiento.

[0016] Las realizaciones descritas en el presente documento brindan ventajosamente la capacidad de controlar la corriente que se enruta a través de elementos de electrodos individuales, sin aumentar indebidamente el número de conductores en los cables que terminan en las matrices de transductores, y sin depender de componentes activos colocados en o cerca de las matrices de transductores.

[0017] A diferencia de la configuración de la técnica anterior, en la que todos los elementos de electrodos E en cada uno de las matrices de transductores 21-24 están cableados en paralelo, las realizaciones descritas en el presente documento tienen un conductor individual para cada uno de la pluralidad de elementos de electrodos en cada uno de las matrices de transductores. Esta configuración hace posible encender y apagar independientemente la corriente para cualquier elemento de electrodo individual dado en cualquiera de las matrices.

[0018] Un enfoque posible para controlar la corriente elemento por elemento es comenzar con la configuración de la técnica anterior representada en la figura 1, vuelva a cablear los elementos del electrodo para que no estén conectados en paralelo y pase un cable individual a cada elemento del electrodo individual. Sin embargo, un problema con este enfoque es que requiere casi el doble de conductores en cada uno de los cables que van a las matrices de transductores. Por ejemplo, en matrices de transductores que tienen 9 elementos de electrodos, se necesitaría un total de 19 cables en cada cable (es decir, 9 para brindar acceso individual a cada uno de los 9 elementos de electrodos, 9 adicionales para las señales de los termistores, más un cable adicional para servir como retorno común para los 9 termistores). Y este aumento dramático en la cantidad de alambres en cada cable tiende a hacer que los cables sean menos flexibles y más engorrosos, lo que puede dificultar el uso del sistema y reducir el cumplimiento del paciente.

[0019] Una forma de reducir el número total de hilos en cada cable es colocar los componentes activos (por ejemplo, interruptores controlados electrónicamente) sobre o cerca de las matrices de transductores. Por ejemplo, se puede usar un conjunto de interruptores para controlar cuál de los elementos de electrodo se enciende en un momento dado (por ejemplo, como se describe en el documento US 16/686.918, presentado el 18 de noviembre de 2019). Como alternativa o adicionalmente, se puede usar un multiplexor analógico para multiplexar las lecturas de temperatura obtenidas de los termistores en un cable que tenga una pequeña cantidad de conductores (por ejemplo, como se describe en US 2018/0050200). Pero colocar componentes activos sobre o cerca de las matrices de transductores presenta su propio conjunto de inconvenientes (por ejemplo, mayor peso y complejidad, además de problemas potenciales con la esterilización).

[0020] La figura 3 muestra una primera realización de una matriz de transductores 50 que proporciona un conductor individual para cada elemento de electrodo individual 51 sin causar un aumento drástico en la cantidad de hilos en cada cable que va a una matriz de transductores dada, y sin requerir componentes activos colocados sobre o cerca de las matrices de transductores. Como se describirá a continuación en relación con la figura 4, se utilizan preferiblemente cuatro copias de la matriz de transductores 50 para administrar el tratamiento campos de tratamiento de tumores a la cabeza de una persona (u otra parte del cuerpo).

[0021] Cada matriz de transductores 50 incluye una pluralidad de elementos de electrodos 52, que están etiquetados E1-E9 para facilitar la referencia a la realización en la figura 3. Cada uno de estos elementos de electrodo 52 tiene un sustrato eléctricamente conductor (por ejemplo, un sustrato de metal redondo) con una capa dieléctrica dispuesta sobre el mismo. En algunas realizaciones preferidas, cada uno de estos elementos de electrodo 52 es un elemento de electrodo acoplado capacitivamente en forma de disco (por ejemplo, con un diámetro de 2 cm) que es similar a los elementos de electrodo de la técnica anterior utilizados en el sistema Optune®, y la capa dieléctrica comprende una fina capa de material cerámico con una alta constante dieléctrica. Sin embargo, a diferencia del sistema Optune® y la figura 1 (en la que todos los elementos están cableados en paralelo), un conductor individual va desde cada uno de los elementos de electrodo 52 hasta el conector 57 en esta realización de la figura 3. Estos conductores están numerados del 1 al 9 justo encima del bloque 55 de "enrutamiento de cables" (que canaliza los conductores individuales juntos en un solo cable 56). En algunas realizaciones preferidas, la conexión eléctrica a cada uno de los elementos de electrodos 52 comprende una o más pistas en un circuito flexible y/o uno o más cables conductores.

[0022] En la realización representada en la figura 3, todos los elementos de electrodo acoplados capacitivamente 52 se mantienen en su lugar mediante una estructura de soporte 59. La estructura de soporte está configurada para sujetar los elementos de electrodos contra el cuerpo del sujeto de modo que la capa dieléctrica de los elementos de electrodos 52 mire hacia el cuerpo del sujeto y pueda colocarse en contacto con el cuerpo del sujeto. Opcionalmente, esta estructura de soporte puede comprender un respaldo flexible 59 (por ejemplo, una capa de material de espuma). Preferiblemente, se dispone una capa de hidrogel entre la capa dieléctrica de los elementos de electrodo 52 y el cuerpo del sujeto cuando la matriz de transductores 50 se coloca contra el cuerpo del sujeto. La construcción de la estructura de soporte 59 puede implementarse usando cualquiera de una variedad de enfoques convencionales que serán evidentes para los expertos en las técnicas relevantes, que incluyen, entre otros, láminas de tela, espuma o plástico autoadhesivas.

[0023] Cada matriz de transductores 50 también incluye una pluralidad de termistores 54, con un termistor colocado en cada uno de los elementos de electrodos 52 para que el termistor 54 pueda detectar la temperatura de un elemento de electrodo respectivo 52. Esto puede lograrse, por ejemplo, incorporando un orificio o pozo en el centro de cada elemento de electrodo 52, y colocando uno de los termistores 54 respectivos en este orificio o pozo. Cada uno de los termistores 54 tiene un primer terminal (es decir, el terminal inferior del termistor en la figura 3) y un segundo terminal (es decir, el terminal superior del termistor en la figura 3).

[0024] Cada matriz de transductores 50 también tiene un conector 57 que se usa para enviar señales eléctricas hacia y desde la matriz de transductores 50. El conector 57 tiene una pluralidad de primeras clavijas y una segunda clavija. En la realización ilustrada, el número de primeras clavijas es el mismo que el número de elementos de electrodo 52, y cada una de las primeras clavijas corresponde a uno respectivo de esos elementos de electrodo 52. Y en la realización ilustrada, solo hay un segunda clavija única, etiquetado como C. Tenga en cuenta que, como se usa aquí, el término "clavija" puede referirse a una clavija macho o hembra del conector 57.

[0025] Cada matriz de transductores 50 también tiene una pluralidad de primeros conductores, y el número de estos primeros conductores dependerá del número de elementos de electrodo 52. En la realización representada en la figura 3, que contiene 9 elementos de electrodos 52, estos conductores están etiquetados 1-9. Cada uno de estos primeros conductores proporciona un camino eléctricamente conductor entre (a) una de las primeras clavijas respectivas en el conector 57, (b) el sustrato conductor de uno respectivo de los elementos de electrodo 52 (E1-E9), y (c) el primer terminal del termistor correspondiente 54. Obsérvese que cada uno de estos primeros conductores puede implementarse opcionalmente usando una pluralidad de segmentos de cable y/o una pluralidad de pistas en un circuito flexible.

[0026] Cada matriz de transductores 50 también tiene un segundo conductor que proporciona un camino eléctricamente conductor entre la segunda clavija del conector 57 y el segundo terminal (es decir, el terminal superior en la figura 3) de al menos uno de los termistores 54. En la realización representada en la figura 3, el segundo terminal de todos los termistores está cableado juntos. En esta realización, el segundo conductor proporciona un camino eléctricamente conductor entre la segunda clavija del conector 57 y el segundo terminal de todos los termistores 54. El segundo conductor puede implementarse opcionalmente usando una pluralidad de segmentos de cable y/o una pluralidad de pistas en un circuito flexible.

[0027] Debido a que el conector 57 tiene una primera clavija individual que corresponde a cada uno de los elementos de electrodo individuales 52, y debido a que existe un camino eléctricamente conductor entre cada una de las primeras clavijas y uno respectivo de los elementos de electrodo 52, el sistema que se acopla con el conector 57 puede energizar o no energizar selectivamente cada uno de los elementos de electrodo 52 individualmente aplicando o no una señal a la primera clavija respectiva en el conector 57.

[0028] Y debido a que el conector 57 tiene una primera clavija individual que corresponde al primer terminal de cada uno de los termistores 54 y debido a que existe un camino eléctricamente conductor entre cada una de las primeras clavijas y uno respectivo de los termistores 54, el sistema que se acopla con el conector 57 tiene acceso a la primera terminal de cada uno de los termistores 54. Además, debido a que el segundo terminal de todos los termistores 54 están cableados juntos y conectados a la segunda clavija (etiquetado como C), el sistema que se acopla con el conector 57 también tiene acceso al segundo terminal de cada uno de los termistores 54. Como resultado, el sistema que se acopla con el conector 57 puede medir la resistencia de cualquiera de los termistores 54. Esto se puede lograr, por ejemplo, encaminando una corriente conocida a través de cada termistor 54 y midiendo la tensión que aparece a través de cada termistor.

[0029] En particular, debido a que cualquier primera clavija dada en el conector 57 corresponde a uno respectivo de los elementos de electrodos individuales 52 y también corresponde a uno respectivo de los termistores individuales 54, cada una de los primeras clavijas en el conector 57 cumple dos funciones. Esto reduce el número de hilos que deben incluirse en cada uno de los cables 56, lo que a su vez hace que los cables sean ventajosamente más flexibles y menos voluminosos.

[0030] La figura 4 es un diagrama de bloques de un sistema que utiliza cuatro copias del matriz de transductores 50 (descrito anteriormente en relación con la figura 3) para aplicar campos de tratamiento de tumores a un sujeto. En la figura 4, estas cuatro copias están etiquetadas como 50A, 50P, 50L y 50r , donde A, P, L y R representan anterior, posterior, izquierda y derecha, respectivamente. La porción inferior de la figura 4 representa un generador de tensión CA 35 y una "caja CAD" 30 como bloques separados, el último de los cuales incluye un bloque de medición de temperatura 32, un controlador 34 y bancos de interruptores 1L, 2L, 3L, 1R, 2R y 3R. En algunas realizaciones, los componentes de esos dos bloques 35, 30 pueden dividirse físicamente en dos carcasas separadas. Pero en realizaciones alternativas, los componentes de esos dos bloques 35, 30 se combinan en una sola carcasa.

[0031] Para mayor claridad, sólo los canales izquierdo y derecho se representan en la figura 4. Pero los canales restantes (es decir, los canales anterior y posterior) funcionan de la misma forma que los canales izquierdo y derecho, respectivamente. Además, cada una de las matrices de transductores 50 en la figura 4 se representa con solo 4 elementos de electrodo 52 y cuatro termistores 54 para mayor claridad. Pero se espera que los sistemas prácticos tengan una mayor cantidad (por ejemplo, entre 9 y 30) de elementos de electrodos y termistores, y también tendrán una mayor cantidad de otros componentes (por ejemplo, interruptores, conductores, etc.), dependiendo del número de elementos de electrodos 52 que se utilizan realmente en cada una de las matrices de transductores 50.

[0032] La figura 4 puede medir las temperaturas de los termistores 54 en el canal izquierdo 50L controlando los interruptores controlados electrónicamente en el banco 2L (que pueden implementarse usando interruptores analógicos bidireccionales) para seleccionar cada uno de los termistores a su vez. Por ejemplo, el interruptor C y el interruptor 1 deben estar cerrados para seleccionar el termistor T1; el interruptor C y el interruptor 2 deben estar cerrados para seleccionar el termistor T2; etc. Después de seleccionar cualquiera de los termistores T1-T4 dentro de la matriz de transductores 50L, el bloque de medición de temperatura (TMB) 32 puede determinar la temperatura del termistor midiendo la resistencia del termistor. Esto se puede lograr, por ejemplo, mediante el uso de una fuente de corriente que genera una corriente conocida (por ejemplo, 150 ^jA) colocada dentro del TMB 32, de modo que la corriente conocida se enrutará a cualquier termistor seleccionado por el banco de interruptores 2L en cualquier instante dado. La corriente conocida hará que aparezca una tensión en el termistor seleccionado (T1-T4), y la temperatura del termistor seleccionado se puede determinar midiendo esta tensión. Un controlador 34 ejecuta un programa que selecciona cada uno de los termistores T1-T4 a su vez y mide la tensión que aparece a través de cada uno de los termistores (que es indicativa de la temperatura en el termistor seleccionado) a su vez. En el documento US 2018/0050200 se describe un ejemplo de hardware y procedimientos adecuados que se pueden usar para obtener lecturas de temperatura de cada uno de los termistores.

[0033] La medición de la temperatura de los termistores 54 en el canal derecho 50R se logra usando el mismo enfoque descrito anteriormente en relación con el canal izquierdo 50L, excepto que se usa el banco de interruptores 2R en lugar del banco 2L. También se proporcionan bancos correspondientes de interruptores (no mostrados) para los otros canales 50A, 50P, y también se usa un enfoque similar en esos canales.

[0034] Basado en las lecturas de temperatura obtenidas de los termistores 54 (T1-T4), el controlador 34 controla los interruptores en el banco 1L para encender o apagar la corriente (que se origina en el generador de tensión CA 35) a cada uno de los correspondientes elementos de electrodo 52 (E1-E4). Por ejemplo, para dejar la corriente encendida para los cuatro elementos de electrodos 52, los cuatro interruptores del banco 1L deben estar cerrados. Para interrumpir la corriente que llega al elemento electrodo E1, se debe abrir el interruptor 1 en el banco 1L; y para interrumpir la corriente que llega al elemento electrodo E2, se debe abrir el interruptor 2 en el banco 1L; etc.

[0035] El control de la corriente que se dirige a través de los elementos de electrodos individuales se puede utilizar para reducir o eliminar la disminución de la corriente promedio que se acopla al cuerpo de la persona cuando un pequeño número de elementos de electrodos comienza a sobrecalentarse. Esto, a su vez, puede reducir o eliminar ventajosamente la disminución de la fuerza del campo eléctrico en el tumor. Esto puede lograrse programando el controlador 34 para alternar la activación y desactivación de la corriente para cada elemento de electrodo individual que comienza a acercarse a 41° para reducir la corriente promedio para esos elementos de electrodo, sin afectar la corriente que pasa a través de los elementos de electrodo restantes (que no se acercan a 41°).

[0036] Supongamos, por ejemplo, una situación en la que 500 mA de corriente pasan a través de una matriz de transductores que incluye 10 elementos de electrodos, y solo uno de esos elementos de electrodos comienza a aproximarse a 41°. Suponga además que sería necesaria una reducción del 10 % de la corriente a través del elemento de electrodo único para mantener la temperatura en ese elemento de electrodo único por debajo de 41°. En lugar de lograr esta reducción del 10 % en la corriente cortando la corriente a través de toda la matriz de transductores de 500 mA a 450 mA (como en la técnica anterior), el controlador 34 puede reducir la corriente promedio a través del elemento de electrodo único en un 10 % controlando los interruptores en el banco 1L para encender y apagar la corriente a través de ese único elemento de electrodo con un ciclo de trabajo del 90 %, mientras se deja la corriente encendida a tiempo completo para todos los elementos de electrodo restantes. Tenga en cuenta que la velocidad de conmutación debe ser lo suficientemente rápida para que la temperatura instantánea en el elemento de electrodo único nunca exceda los 41°, en vista de la inercia térmica de los elementos de electrodo. Por ejemplo, se podría lograr un ciclo de trabajo del 90 % conectando la corriente durante 90 ms y desconectándola durante 10 ms.

[0037] Cuando se usa este enfoque, la corriente a través de los 9 elementos de electrodo restantes puede permanecer sin cambios (es decir, 50 mA por elemento de electrodo), y solo la corriente a través del elemento de electrodo único se reduce a un promedio de 45 mA. La corriente total neta promedio a través de la matriz de transductores será entonces 495 mA (es decir, 9x5045), lo que significa que se puede acoplar significativamente más corriente al cuerpo de la persona sin exceder los 41° en ninguno de los elementos del electrodo.

[0038] El controlador 34 puede incluso configurarse para aumentar la corriente a través de los nueve elementos de electrodos restantes para compensar la reducción de corriente a través del único elemento de electrodo. Por ejemplo, la corriente a través de los nueve elementos de electrodos restantes podría incrementarse a 50,5 mA por elemento de electrodo (por ejemplo, enviando el controlador 34 una solicitud al generador de tensión de CA 35 para aumentar la tensión en un 1 %). Si se implementa esta solución, la corriente total neta promedio a través de todo la matriz de transductores sería (9 electrodos * 50,5 mA 1 electrodo * 50,5 mA * 0,9 ciclo de trabajo) = 499,95 mA, que es extremadamente cercano a los 500 mA originales de corriente.

[0039] Si, en algún momento posterior (o incluso al mismo tiempo), la temperatura en un segundo elemento de electrodo comienza a acercarse a 41°, una técnica similar (es decir, una reducción en el ciclo de trabajo del 100 % a algo menos de 100 %) para evitar que la temperatura en el segundo elemento del electrodo exceda los 41°.

[0040] En algunas realizaciones, esta técnica puede usarse para personalizar individualmente el ciclo de trabajo en cada uno de los elementos del electrodo para maximizar la corriente que fluye a través de cada uno de esos elementos del electrodo mientras se mantiene la temperatura en cada uno de esos elementos por debajo de 41°C. Opcionalmente, en lugar de tomar medidas correctivas para reducir el ciclo de trabajo solo cuando la temperatura en un elemento de electrodo dado comienza a acercarse a 41°, el controlador 34 puede configurarse para establecer de forma proactiva el ciclo de trabajo en cada uno de los elementos de electrodo en una matriz de transductores dada individualmente para igualar la temperatura en todos los elementos de electrodos en la matriz. Por ejemplo, el controlador 34 podría configurarse para establecer individualmente el ciclo de trabajo en cada elemento de electrodo para mantener una temperatura que oscile alrededor de 40,5° en cada uno de los elementos de electrodo. Opcionalmente, el controlador 34 puede configurarse para enviar una solicitud al generador de tensión de CA 35 para aumentar o disminuir la tensión según sea necesario para lograr este resultado.

[0041] Este enfoque se puede utilizar para garantizar que todos y cada uno de los elementos de electrodo transportarán la corriente media máxima posible (sin exceder los 41°), lo que proporcionará una mayor intensidad de campo en el tumor y una mejora correspondiente en el tratamiento.

[0042] En algunas realizaciones, el controlador 34 puede programarse para mantener la temperatura en todos los elementos de electrodos por debajo de un umbral de seguridad (por ejemplo, por debajo de 41 °C) de la siguiente manera: Comience cerrando todos los interruptores 1-4 en el banco 1L, de modo que la corriente esté continuamente encendida (es decir, con un ciclo de trabajo del 100 %). Luego, basándose en las señales que llegan a través del TMB 32, el controlador 34 determina si la temperatura en cada uno de los elementos de electrodo supera un umbral superior (por ejemplo, 40 °C) que está por debajo del umbral de seguridad. Cuando el controlador 34 detecta esta condición, el controlador 34 reduce el ciclo de trabajo para el interruptor correspondiente en el banco 1L alternando una salida digital correspondiente en el ciclo de trabajo deseado. Esto interrumpirá la corriente al elemento de electrodo correspondiente 52 en el mismo ciclo de trabajo, reduciendo así la corriente promedio en los elementos de electrodo específicos 52 cuya temperatura excede ese umbral superior. El nivel de reducción de corriente está determinado por el ciclo de trabajo. Por ejemplo, usar un ciclo de trabajo del 50 % reducirá la corriente a la mitad; y el uso de un ciclo de trabajo del 75 % reducirá la corriente en un 25 %.

[0043] En particular, este procedimiento solo interrumpe la corriente a elementos específicos de los elementos de electrodos 52 en la matriz de transductores 50, y no interrumpe la corriente a los elementos de electrodos restantes 52 en esa matriz de transductores 50. Esto proporciona una ventaja muy significativa sobre la técnica anterior, porque elimina o reduce la necesidad de cortar la corriente que está siendo encaminada a través de los elementos de electrodos cuando sólo un pequeño número de esos elementos de electrodos se están calentando.

[0044] Será útil un ejemplo numérico para ilustrar este punto. Supongamos, en la realización de la figura 4, que las matrices de transductores izquierdo y derecho 50L, 50R están colocados en los lados izquierdo y derecho de la cabeza de un sujeto, respectivamente; que todos los interruptores en los bancos 1L y 1R en el estado ENCENDIDO con un ciclo de trabajo del 100 %; y que el generador de tensión CA 35 inicialmente emite 500 mA de corriente. Aparecerá una tensión de CA entre los elementos de electrodos 52 de la matriz de transductores izquierda 50L y los elementos de electrodos 52 de la matriz de transductores derecha 50R, y la corriente CA de 500 mA se acoplará capacitivamente a través de los elementos de electrodos 52 a través de la cabeza del sujeto. El controlador 34 monitorea la temperatura en cada uno de los elementos de electrodos 52 en cada una de las matrices de transductores 50L, 50R ingresando señales de cada uno de los sensores de temperatura 54 a través del bloque de medición de temperatura 32. Ahora suponga que la temperatura en uno dado de los elementos de electrodos 52 en la matriz de transductores izquierdo 50L ha aumentado a 40 °C. Esta condición se informará al controlador 34 a través de una señal del sensor de temperatura correspondiente 54. Cuando el controlador 34 reconoce que la temperatura del elemento de electrodo dado 52 ha aumentado a 40 °C, el controlador 34 alternará la señal de control que va al interruptor correspondiente en el banco 1L en el ciclo de trabajo deseado para interrumpir periódicamente la corriente al elemento de electrodo dado 52 y mantener una corriente promedio más baja.

[0045] Esto contrasta marcadamente con los dispositivos de la técnica anterior que tenían que disminuir la corriente que fluye a través de TODOS los elementos de electrodo tan pronto como la temperatura incluso en uno solo de los elementos de electrodo 52 se acercaba a 41 °C.

[0046] Tenga en cuenta que, si se reduce el ciclo de trabajo en solo uno de los elementos de electrodo restantes 52, puede ser posible mantener la corriente original de 500 mA (y disfrutar de las ventajas que surgen del uso de la corriente completa). Sin embargo, si se reduce el ciclo de trabajo en un número suficientemente grande de elementos de electrodo 52, es posible que se deba reducir la corriente original de 500 mA. Para lograr esto, el controlador 34 puede enviar una instrucción al generador de tensión CA 35. Cuando el generador de tensión CA 35 recibe esta solicitud, el generador de tensión CA 35 reducirá su tensión de salida, lo que hará que la corriente caiga.

[0047] Opcionalmente, el ciclo de trabajo que es seleccionado por el controlador 34 puede ser controlado en base a la velocidad a la cual el elemento de electrodo dado 52 se calienta después de que se aplica corriente al elemento de electrodo dado 52 (según lo medido a través de los sensores de temperatura 54 y el TMB 32). Más específicamente, si el controlador 34 reconoce que un elemento de electrodo 52 dado se está calentando dos veces más rápido de lo esperado, el controlador 34 puede seleccionar un ciclo de trabajo del 50 % para ese elemento de electrodo. De manera similar, si el controlador 34 reconoce que un elemento de electrodo 52 dado se está calentando un 10 % más rápido de lo esperado, el controlador 34 puede seleccionar un ciclo de trabajo del 90 % para ese elemento de electrodo.

[0048] En otras realizaciones, en lugar de cortar de manera determinista la corriente promedio al reducir el ciclo de trabajo, el controlador 34 puede reducir la corriente promedio en un elemento de electrodo 52 dado en función de las mediciones de temperatura en tiempo real usando los interruptores en el banco 1L para apagar la corriente al elemento de electrodo dado 52 como se ha descrito anteriormente, y esperar hasta que la temperatura medida usando los sensores de temperatura 54 caiga por debajo de un segundo umbral de temperatura (por ejemplo, por debajo de 38 °C). Una vez que la temperatura cae por debajo de este segundo umbral de temperatura, el controlador 34 puede restaurar la corriente al elemento de electrodo dado 52. Esto se puede lograr, por ejemplo, controlando el estado del interruptor en el banco 1L que se apagó previamente para que vuelva al estado ENCENDIDO, lo que permitirá que la corriente fluya entre el conductor eléctrico y el elemento de electrodo respectivo 52. En estas realizaciones, la corriente a un elemento de electrodo dado 52 se puede apagar y encender repetidamente en base a mediciones de temperatura en tiempo real para mantener la temperatura en el elemento de electrodo dado 52 por debajo del umbral de seguridad.

[0049] El cambio individual de corriente a cada uno de los elementos de electrodo 52 en el canal derecho 50R se logra usando el mismo enfoque descrito anteriormente en relación con el canal izquierdo 50L, excepto que se usa el banco de interruptores 1R en lugar del banco 1L. También se proporcionan bancos correspondientes de interruptores (no mostrados) para los otros canales 50A, 50P, y también se usa un enfoque similar en esos canales.

[0050] Tenga en cuenta que los ejemplos descritos anteriormente (que se refieren a ciclos de trabajo de 100 %, 90 %, 75 %, 50 %, etc.) se refieren a los ciclos de trabajo dentro de esas ventanas de tiempo que un canal determinado (por ejemplo, el izquierdo /canal derecho) está activo. En algunas realizaciones preferidas, el generador de señal de CA 35 (a) envía una corriente de CA a través de las matrices anterior/posterior 50A/50P durante un primer período de tiempo (por ejemplo, 1 segundo), lo que induce un campo eléctrico con una primera dirección a través del tumor en el cuerpo del sujeto; luego (b) envía una corriente alterna a través de las matrices izquierda/derecha 50L/50R durante un segundo período de tiempo (por ejemplo, 1 segundo), que induce un campo eléctrico con una segunda dirección a través del tumor; luego repite las etapas (a) y (b) durante la duración del tratamiento. En estas realizaciones, el ciclo de trabajo global para cualquier canal dado (es decir, el canal AlP o el canal L/R) será la mitad del valor de los ejemplos descritos anteriormente. Esto se debe a que operar a un ciclo de trabajo del 100 % durante una ventana de tiempo de 1 s seguido de permanecer apagado durante la ventana de tiempo de 1 s siguiente da como resultado un ciclo de trabajo general del 50 %. De manera similar, operar a un ciclo de trabajo del 90 % durante una ventana de tiempo de 1 s seguido de permanecer apagado durante la ventana de tiempo de 1 s siguiente da como resultado un ciclo de trabajo general del 45 %.

[0051] Opcionalmente, se puede proporcionar un banco adicional de interruptores 3L. Cada uno de los interruptores de este banco está cableado en paralelo con el correspondiente de los termistores T1-T4, de modo que cuando uno de los interruptores 1-4 está cerrado, el respectivo termistor T1-T4 se cortocircuitará.

[0052] La razón para incluir el banco adicional de interruptores 3L es que cuando (a) la corriente del generador de tensión de CA 35 fluye a través de los elementos de electrodo 52 del canal izquierdo 50L, el cuerpo del sujeto y los elementos de electrodo 52 del canal derecho 50, y (b) la alimentación de cualquiera de los elementos de electrodo 52 del canal izquierdo 50L se apaga mediante uno de los interruptores correspondientes en el banco 1L, la corriente puede filtrarse a través de los termistores 54 en el canal izquierdo 50L. Suponga, por ejemplo, que solo el interruptor #2 en el banco 1L está apagado (es decir, abierto). Debido a que los interruptores #1, 3, 4 están encendidos (es decir, cerrados), el generador de tensión de CA 35 impondrá una tensión en los elementos de electrodo E1, E3, E4. Los termistores T1 y T2 proporcionan un camino para que la corriente fluya de E1 a E2; los termistores T3 y T2 proporcionan un camino para que la corriente fluya de E3 a E2; y los termistores T4 y T2 proporcionan un camino para que la corriente fluya de E4 a E2. Esto es equivalente a la combinación en paralelo de E1, E3 y E4 conectados en serie con E2. Debido a que el número de termistores en esta combinación en paralelo aumenta linealmente con el número de elementos de electrodo 52, la corriente en el único termistor E2 (que está cableado en serie con la combinación en paralelo) puede llegar a ser significativa. La inclusión del banco adicional opcional de interruptores 3L proporciona al sistema la capacidad de evitar la disipación de energía en ese único termistor ^e2 al cerrar el interruptor #2 correspondiente en el banco 3L.

[0053] Para lograr esto (en aquellas realizaciones que incluyen el banco adicional de interruptores 3L), el controlador 34 puede programarse para que cada vez que se abra uno de los interruptores del banco 1L, se cierre el interruptor correspondiente del banco 3l . Esto evitará que el termistor 54 asociado con el elemento de electrodo apagado 52 disipe demasiada energía, como se describe en el párrafo anterior.

[0054] En aquellas realizaciones que incluyen el banco adicional de interruptores 3L, la derivación individual de cada uno de los termistores 54 en el canal derecho 50R se logra utilizando el mismo enfoque descrito anteriormente en relación con el canal izquierdo 50L, excepto que el banco de interruptores Se utiliza 3R en lugar del banco 3L. También se proporcionan bancos correspondientes de interruptores (no mostrados) para los otros canales 50A, 50P, y también se usa un enfoque similar en esos canales.

[0055] La figura 5 muestra una segunda realización de una matriz de transductores 150 que proporciona un conductor individual para cada elemento de electrodo individual 152 sin causar un aumento drástico en el número de hilos en cada cable que va a una matriz de transductores dada, y sin requerir componentes activos colocados en o cerca de las matrices de transductores. Como se describirá a continuación en relación con la figura 6, se utilizan preferiblemente cuatro copias de la matriz de transductores 150 para administrar el tratamiento campos de tratamiento de tumores a la cabeza de una persona (u otra parte del cuerpo).

[0056] Cada matriz de transductores 150 incluye una pluralidad de elementos de electrodos 152, que están etiquetados como E1-E9 para facilitar la referencia. Los elementos de electrodo 152 son similares a los elementos de electrodo 52 descritos anteriormente en relación con la realización de la figura 3. Un conductor individual va desde cada uno de los elementos de electrodo 152 hasta el conector 157 en esta realización de la figura 5. Estos conductores están numerados del 1 al 9 justo encima del bloque 155 de "enrutamiento de cables" (que canaliza los conductores individuales juntos en un solo cable 156). En algunas realizaciones preferidas, la conexión eléctrica a cada uno de los elementos de electrodos 152 comprende una o más pistas en un circuito flexible y/o uno o más cables conductores.

[0057] En algunas realizaciones preferidas, todos los elementos de electrodo acoplados capacitivamente 152 se mantienen en su lugar mediante una estructura de soporte 159, que es similar a la estructura de soporte 59 en la realización de la figura 3.

[0058] Cada matriz de transductores 150 también incluye una pluralidad de termistores 154, con un termistor colocado en cada uno de los elementos de electrodos 152 para que el termistor 154 pueda detectar la temperatura de un elemento de electrodo respectivo 152. Esto se puede lograr como se describe anteriormente en la realización de la figura 3. Cada uno de los termistores 154 tiene un primer terminal (es decir, el terminal inferior del termistor en la figura 5) y un segundo terminal (es decir, el terminal superior del termistor en la figura 5).

[0059] Cada matriz de transductores 150 también tiene un conector 157 que se usa para enviar señales eléctricas hacia y desde la matriz de transductores 150. El conector 157 tiene una pluralidad de primeras clavijas y una segunda clavija. En la realización ilustrada, el número de primeras clavijas es el mismo que el número de elementos de electrodo 152, y cada una de las primeras clavijas corresponde a uno respectivo de esos elementos de electrodo 152. Y en la realización ilustrada, solo hay una segunda clavija única, etiquetado como N. Tenga en cuenta que, como se usa aquí, el término "clavija" puede referirse a una clavija macho o hembra del conector 157.

[0060] Cada matriz de transductores 150 también tiene una pluralidad de primeros conductores, y el número de estos primeros conductores dependerá del número de elementos de electrodo 152. En la realización representada en la figura 5, que contiene 9 elementos de electrodos 152, estos conductores están etiquetados 1-9. Cada uno de estos primeros conductores proporciona un camino eléctricamente conductor entre (a) una de las primeras clavijas respectivas en el conector 157, (b) el sustrato conductor de uno respectivo de los elementos de electrodo 152 (E1-E9), y (c) el primer terminal del termistor correspondiente 154. Como en la realización de la figura 3, cada uno de estos primeros conductores puede implementarse opcionalmente usando una pluralidad de segmentos de cable y/o una pluralidad de pistas en un circuito flexible.

[0061] La pluralidad de termistores 154 están dispuestos en serie, comenzando con el primero de los termistores (es decir, el superior izquierdo en la figura 5) y terminando con un último de los termistores (es decir, el inferior derecho en la figura 5). El segundo terminal de cada uno de los termistores excepto el último termistor está cableado al primer terminal de un termistor posterior respectivo.

[0062] Cada matriz de transductores 150 tiene un segundo conductor que proporciona una ruta eléctricamente conductora entre la segunda clavija del conector 157 y el segundo terminal del último termistor 154 (es decir, el terminal superior del termistor inferior derecho en la figura 5). El segundo conductor puede implementarse opcionalmente usando una pluralidad de segmentos de cable y/o una pluralidad de pistas en un circuito flexible.

[0063] Debido a que el conector 157 tiene una primera clavija individual que corresponde a cada uno de los elementos de electrodo individuales 152, y debido a que existe un camino eléctricamente conductor entre cada una de las primeras clavijas y uno respectivo de los elementos de electrodo 152, el sistema que se acopla con el conector 157 puede energizar o no energizar selectivamente cada uno de los elementos de electrodo 152 individualmente aplicando o no una señal a la primera clavija respectiva en el conector 157. Y debido a que los dos terminales de cualquiera de los termistores 154 están conectados a clavijas diferentes en el conector 157, el sistema que se acopla con el conector 157 tiene acceso a ambos terminales de cada uno de los termistores 154. Como resultado, el sistema que se acopla con el conector 157 puede medir la resistencia de cualquiera de los termistores 154.

[0064] En particular, debido a que cualquier primer clavija dado en el conector 157 corresponde a uno o dos respectivos de los elementos de electrodos individuales 152 y también corresponde a uno respectivo de los termistores individuales 154, cada una de las primeras clavijas en el conector 157 sirve dos funciones Esto reduce el número de hilos que deben incluirse en cada uno de los cables 156, lo que a su vez hace que los cables sean ventajosamente más flexibles y menos voluminosos.

[0065] La figura 6 es un diagrama de bloques de un sistema que utiliza cuatro copias del matriz de transductores 150 (descrito anteriormente en relación con la figura 5) para aplicar campos de tratamiento de tumores a un sujeto. En la figura 6, estas cuatro copias están etiquetadas como 150A, 150P, 150L y 150R, donde A, P, L y R representan anterior, posterior, izquierda y derecha, respectivamente. La porción inferior de la figura 6 representa un generador de tensión CA 35 y una "caja CAD" 130 como bloques separados, el último de los cuales incluye un bloque de medición de temperatura 132, un controlador 134 y bancos de interruptores 1L, 2L, 3L, 1R, 2R y 3R. En algunas realizaciones, los componentes de esos dos bloques 35, 130 pueden dividirse físicamente en dos carcasas separadas. Pero en realizaciones alternativas, los componentes de esos dos bloques 35, 130 se combinan en una sola carcasa.

[0066] Para mayor claridad, sólo los canales izquierdo y derecho se representan en la figura 6. Pero los canales restantes (es decir, los canales anterior y posterior) funcionan de la misma forma que los canales izquierdo y derecho, respectivamente. Además, cada una de las matrices de transductores 150 en la figura 6 se representa con solo 4 elementos de electrodos 152 y cuatro termistores 154 para fines de claridad. Pero se espera que los sistemas prácticos tengan una mayor cantidad (por ejemplo, entre 9 y 30) de elementos de electrodos y termistores, y también tendrán una mayor cantidad de otros componentes (por ejemplo, interruptores, conductores, etc.), dependiendo del número de elementos de electrodos 152 que se utilizan realmente en cada una de las matrices de transductores 150.

[0067] La figura 6 puede medir las temperaturas de los termistores 154 en el canal izquierdo 150L controlando los interruptores controlados electrónicamente en los bancos 2L y 3L (que pueden implementarse usando interruptores analógicos bidireccionales) para seleccionar cada uno de los termistores a su vez. Por ejemplo, los interruptores 1 y 2 deben estar cerrados para seleccionar el termistor T1; los interruptores 2 y 3 deben estar cerrados para seleccionar el termistor T2; los interruptores 3 y 4 deben estar cerrados para seleccionar el termistor T3; y los interruptores 4 y N deben cerrarse para seleccionar el último termistor (es decir, T4 en la figura 6). Después de seleccionar cualquiera de los termistores T1-T4 dentro de la matriz de transductores 150L, el bloque de medición de temperatura 132 puede determinar la temperatura de ese termistor midiendo la resistencia del termistor como se describe anteriormente en relación con la figura 4.

[0068] La medición de la temperatura de los termistores 154 en el canal derecho 150R se logra usando el mismo enfoque descrito anteriormente en relación con el canal izquierdo 150L, excepto que los bancos de interruptores 2R y 3R se usan en lugar de los bancos 2L y 3L. También se proporcionan bancos correspondientes de interruptores (no mostrados) para los otros canales 150A, 150P, y también se usa un enfoque similar en esos canales.

[0069] En base a las lecturas de temperatura obtenidas de los termistores 154 (T1-T4), el controlador 134 controla los interruptores en los bancos 1L y 1R (y los interruptores correspondientes en los canales anterior y posterior, no mostrados) para encender o apagar la corriente (que se origina en el generador de tensión de CA 35) a cada uno de los elementos de electrodo correspondientes 152 (E1-E4) como se describió anteriormente en relación con la figura 4. Por ejemplo, para dejar la corriente encendida para los cuatro elementos de electrodos 152, los cuatro interruptores del banco 1L deben estar cerrados. Para interrumpir la corriente que llega al elemento electrodo E1 en el canal 150L, se debe abrir el interruptor 1 en el banco 1L; y para interrumpir la corriente que llega al elemento electrodo E2, se debe abrir el interruptor 2 en el banco 1L; etc.

[0070] El control de la corriente que se enruta a través de elementos de electrodos individuales como se describe anteriormente se puede usar para reducir o eliminar la disminución en la corriente promedio que se acopla al cuerpo de la persona cuando una pequeña cantidad de elementos de electrodos comienzan a sobrecalentarse como se describe anteriormente en conexión con la figura 4 (por ejemplo, reduciendo el ciclo de trabajo a elementos de electrodos específicos).

[0071] La figura 7 es un diagrama esquemático de un circuito que es adecuado para implementar cada uno de los interruptores en los bancos 1L y 1R en las realizaciones de la figura 4 y la figura 6 descritas anteriormente, así como los bancos correspondientes para los canales anterior y posterior (no mostrados). El circuito incluye dos transistores de efecto de campo 66, 67 cableados en serie, que es una configuración que puede pasar corriente en cualquier dirección. Un ejemplo de un FET adecuado para este circuito es el BSC320N20NSE. (Observe que los diodos representados en la figura 7 están inherentemente incluidos dentro de los propios FET 66, 67). La combinación en serie de los dos FET 66, 67 conducirá o bloqueará el flujo de electricidad, dependiendo del estado de la entrada de control que llega desde una de las salidas digitales del controlador 34 descrito anteriormente. Cuando la combinación en serie está conduciendo, la corriente puede fluir entre el conductor compartido y el elemento de electrodo respectivo 52. Por otro lado, cuando la combinación en serie de FET 66, 67 no conduce, la corriente no fluirá entre el conductor compartido y el elemento de electrodo respectivo 52.

[0072] En las realizaciones descritas anteriormente en relación con las figuras 3 y 5, todos los elementos de electrodos 52 están acoplados capacitivamente, y la estructura de soporte 59 está configurada para sujetar los elementos de electrodos 52 contra el cuerpo del sujeto de modo que la capa dieléctrica de los elementos de electrodos 52 mire hacia el cuerpo del sujeto y pueda colocarse en contacto con el cuerpo del sujeto. Pero en realizaciones alternativas, se pueden usar los elementos de electrodo que no están acoplados capacitivamente. En este caso, se omite la capa dieléctrica de cada elemento de electrodo, en cuyo caso la estructura de soporte 59 sujeta los elementos de electrodo 52 contra el cuerpo del sujeto de modo que una superficie conductora de los elementos de electrodo 52 mire hacia el cuerpo del sujeto y pueda colocarse en contacto con el cuerpo del sujeto. Opcionalmente, en estas realizaciones, se puede disponer una capa de hidrogel entre la superficie conductora de los elementos de electrodo 52 y el cuerpo del sujeto cuando la matriz de transductores 50 se coloca contra el cuerpo del sujeto.

[0073] Aunque la presente invención se ha divulgado con referencia a ciertas realizaciones, son posibles numerosas modificaciones, alteraciones y cambios en las realizaciones descritas sin apartarse del ámbito de la presente invención, tal como se define en las reivindicaciones adjuntas. En consecuencia, se pretende que la presente invención no se limite a las realizaciones descritas, sino que tenga el ámbito completo definido por el lenguaje de las siguientes reivindicaciones y equivalentes de las mismas.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un aparato para aplicar un campo eléctrico alterno al cuerpo de un sujeto utilizando una pluralidad de elementos de electrodos, en el que cada uno de la pluralidad de elementos de electrodos está dispuesto en contacto térmico con un termistor respectivo, comprendiendo el aparato:

un generador de señales de CA (35) que genera una señal de salida de CA;

un conector (57) que incluye una pluralidad de clavijas, donde cada una de las clavijas corresponde a uno respectivo de la pluralidad de elementos de electrodo;

una primera pluralidad de interruptores, en el que cada uno de la primera pluralidad de interruptores está configurado para aplicar o no aplicar selectivamente la señal de salida de CA a una clavija respectiva;

un amplificador configurado para aceptar una señal eléctrica de cada uno de los termistores y generar una salida correspondiente, en el que las señales eléctricas de los termistores llegan a través de las mismas clavijas que corresponden a la pluralidad de elementos de electrodos; y

un controlador (134) configurado, en base a la salida del amplificador, para controlar la primera pluralidad de interruptores para ajustar individualmente el ciclo de trabajo de la señal de CA que se aplica a cada una de la pluralidad de clavijas.

2. El aparato de la reivindicación 1, en el que el controlador está configurado para determinar, en función de la salida del amplificador, cuando al menos uno de los elementos de electrodos está más caliente que otros elementos de electrodos y controlar la primera pluralidad de interruptores para reducir el ciclo de trabajo. de la señal de CA que se aplica a al menos una clavija respectiva.

3. El aparato de la reivindicación 1, en el que el controlador está configurado para determinar, en función de la salida del amplificador, cuando al menos uno de los elementos de electrodo está más caliente que un nivel de umbral, y controlar la primera pluralidad de interruptores para reducir el ciclo de trabajo de la señal de CA que se aplica a al menos una clavija respectiva.

4. El aparato de la reivindicación 1, en el que la pluralidad de elementos de electrodo comprende al menos cuatro elementos de electrodo, la pluralidad de clavijas comprende al menos cuatro clavijas y la primera pluralidad de interruptores comprende al menos cuatro interruptores.

5. El aparato de la reivindicación 1, en el que la pluralidad de elementos de electrodo comprende al menos nueve elementos de electrodo, la pluralidad de clavijas comprende al menos nueve clavijas y la primera pluralidad de interruptores comprende al menos nueve interruptores.

6. El aparato de la reivindicación 1, que comprende, además:

una segunda pluralidad de interruptores, cada uno de los cuales está dispuesto para enrutar una señal desde uno respectivo de la pluralidad de clavijas a una primera entrada del amplificador, en el que el controlador está configurado además para controlar la segunda pluralidad de interruptores para seleccionar secuencialmente cada uno de la pluralidad de clavijas y para obtener secuencialmente lecturas de temperatura de cada uno de los termistores.

7. El aparato de la reivindicación 6, en el que el conector incluye una clavija adicional y comprende, además:

un interruptor adicional dispuesto para enrutar una señal desde la clavija adicional a una segunda entrada del amplificador.

8. El aparato de la reivindicación 7, que comprende, además:

una tercera pluralidad de interruptores, cada uno de los cuales está dispuesto para enrutar una señal desde una clavija respectiva de la pluralidad de clavijas a la clavija adicional, en el que el controlador está configurado además de modo que, cuando se abre un interruptor dado de la primera pluralidad de interruptores, el controlador cierra un respectivo interruptor correspondiente de la tercera pluralidad de interruptores.

9. El aparato de la reivindicación 1, que comprende, además:

una segunda pluralidad de interruptores, cada uno de los cuales está dispuesto para enrutar una señal desde una clavija respectiva de la pluralidad de clavijas a una primera entrada del amplificador; y

una tercera pluralidad de interruptores, cada uno de los cuales está dispuesto para enrutar una señal desde una clavija respectiva de la pluralidad de clavijas a una segunda entrada del amplificador;

en el que el controlador está configurado además para controlar la segunda pluralidad de interruptores y la tercera pluralidad de interruptores para enrutar secuencialmente señales a la primera y segunda entradas del amplificador desde pares de la pluralidad de clavijas que corresponden a ambos terminales de cada uno de los termistores a su vez, y para obtener secuencialmente lecturas de temperatura de cada uno de los termistores.