ES2959582T3

ES2959582T3 - Medición de temperatura en diversos conjuntos para aplicar campos de tratamiento de tumores

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Publication number: ES2959582T3
Application number: ES17767932T
Authority: ES
Inventors: Michael Krinitsky; Mikhail Shtotland; Victor Kaikov; Yoram Wasserman
Original assignee: Novocure GmbH
Current assignee: Novocure GmbH
Priority date: 2016-08-18
Filing date: 2017-08-11
Publication date: 2024-02-27
Anticipated expiration: 2037-08-11
Also published as: CN116747440A; WO2018033842A1; EP4218908A1; HUE063481T2; EP4218907A1; EP3500334A1; JP2022190039A; JP2022020655A; KR102580614B1; FI3500334T3; EP4218906A1; JP2022009037A; US20180050200A1; BR112019003199A2; JP2022190040A; JP7148495B2; CA3032571C; JP7497332B2; JP2019524344A; CN116747438A

Abstract

La terapia TTFields es un enfoque probado para tratar tumores utilizando campos eléctricos. Esta aplicación describe sistemas y métodos para medir la temperatura en los elementos de electrodos de los conjuntos de transductores que se utilizan para aplicar los TTFields a un sujeto. Se coloca un circuito distal adyacente a cada conjunto de transductores, y el circuito distal interactúa con sensores de temperatura en el conjunto de transductores para obtener lecturas de temperatura. Esas lecturas de temperatura se transmiten a un centro central. En algunas realizaciones, las mediciones de temperatura de todos los circuitos distales se producen simultáneamente. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Medición de temperatura en diversos conjuntos para aplicar campos de tratamiento de tumores ANTECEDENTES

[0001] La terapia 'TTFields' (campos de tratamiento de tumores) es un método de eficacia probada para tratar tumores. En la técnica anterior en este campo, en el sistema Optune® para la administración de TTFields, los TTFields se administran a los pacientes a través de cuatro conjuntos de transductores colocados en la piel del paciente, muy cerca del tumor. Los conjuntos de transductores están dispuestos en dos pares, y cada conjunto de transductores está conectado a un generador de campos mediante un cable multifilar. El generador de campos (a) envía una corriente alterna a través de un par de conjuntos durante un primer período de tiempo; después, (b) envía una corriente alterna a través del otro par de conjuntos durante un segundo período de tiempo; después repite los pasos (a) y (b) durante toda la duración del tratamiento.

[0002] Cada conjunto de transductores está configurado como un grupo de electrodos (de unos 2 cm de diámetro) acoplados capacitivamente que están interconectados mediante cables flexibles. Cada electrodo incluye un disco cerámico intercalado entre una capa de gel médico electroconductor y una cinta adhesiva. Al colocar los conjuntos sobre el paciente, el gel médico se adhiere a los contornos de la piel del paciente y garantiza un buen contacto eléctrico del dispositivo con el cuerpo. La cinta adhesiva mantiene todo el conjunto en su sitio mientras el paciente realiza sus actividades cotidianas.

[0003] La amplitud de la corriente alterna suministrada a través de los conjuntos de transductores se controla para que la temperatura de la piel (medida en la piel que está bajo los conjuntos de transductores) no supere un umbral de seguridad de 41 grados Celsius. Las mediciones de temperatura en la piel del paciente se obtienen usando termistores situados bajo algunos de los discos de los conjuntos de transductores. En el sistema Optune® ya existente, cada conjunto incluye 8 termistores, de manera que hay un termistor situado bajo el respectivo disco del conjunto. (Debe entenderse que la mayoría de los conjuntos incluyen más de 8 discos, en cuyo caso las mediciones de temperatura sólo se realizan debajo de un subgrupo de los discos del conjunto).

[0004] Los termistores de cada uno de los cuatro conjuntos están conectados -mediante cables largos- a un dispositivo electrónico denominado 'caja de cables', donde se mide la temperatura de los 32 termistores (4 conjuntos x 8 termistores por conjunto) y se convierte de analógico a digital a fin de obtener valores digitales para cada termistor. Después, estas mediciones se transmiten desde la caja de cables al generador de campos a través de dos cables adicionales que facilitan las comunicaciones digitales bidireccionales en serie entre la caja de cables y el generador de campos. El controlador del generador de campos utiliza las mediciones de temperatura para controlar la corriente que se ha de suministrar a través de cada par de conjuntos a fin de mantener la temperatura por debajo de 41 grados Celsius en la piel del paciente. La corriente se suministra a cada conjunto a través de un cable adicional (es decir, un cable para cada conjunto) que va desde el generador de campos -y a través de la caja de cables- hasta el conjunto.

[0005] En el sistema Optune® ya existente hay cuatro cables largos de 10 alambres (cada uno de los cables se extiende entre el respectivo conjunto y la caja de cables) y un cable en espiral de 8 alambres que se extiende entre el generador de campos y la caja de cables. Cada uno de los cables de 10 alambres tiene 8 alambres para transportar las señales de los 8 termistores, 1 alambre para los 8 termistores colectivamente, y 1 alambre para proporcionar la señal de los campos de tratamiento de tumores al conjunto. El cable en espiral de 8 alambres tiene 1 alambre para la alimentación de la caja de cables (Vcc), 1 alambre para la conexión a tierra de la caja de cables, 2 alambres para la comunicación de datos (para enviar las lecturas de temperatura al generador de campos), y 4 alambres para la señal de campos de tratamiento de tumores (es decir, uno para cada uno de los cuatro conjuntos).

[0006] El documento US-A-2009/0076366 desvela un electrodo para aplicar campos eléctricos a un paciente que incluye múltiples elementos cerámicos que están diseñados para colocarse contra la piel del paciente, y se proporcionan sensores de temperatura en al menos algunos de los elementos cerámicos para medir la temperatura en la piel debajo de los elementos cerámicos, de manera que puedan tomarse las medidas adecuadas si se detecta un exceso de temperatura.

[0007] El documento US-A-2008/0281311 desvela un electrodo de retorno electroquirúrgico que incluye una almohadilla conductora que incluye una superficie de contacto con el paciente que está configurada para conducir energía electroquirúrgica, y un circuito de detección de temperatura que está acoplado a la almohadilla conductora. RESUMEN DE LA INVENCIÓN

[0008] Un aspecto de la invención se refiere a un aparato que se usa junto con un generador de señales de CA para aplicar campos eléctricos a lo largo de una región diana en el cuerpo de un sujeto de acuerdo con la reivindicación 1.

[0009] Las realizaciones de la invención se desvelan en las reivindicaciones dependientes. Los aspectos, realizaciones o ejemplos descritos de aquí en adelante que no entren dentro del alcance de las reivindicaciones anexas no forman parte de la presente invención.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS ILUSTRACIONES

[0010]

La Figura 1 (FIG. 1) es un diagrama de bloques de un sistema para medir la temperatura de diversos conjuntos de transductores que se utilizan para aplicar campos de tratamiento de tumores al cuerpo de un sujeto.

La Figura 2 es un diagrama esquemático del nodo de la realización de la Figura 1.

La Figura 3 es un diagrama esquemático de uno de los circuitos distales de la realización de la Figura 1.

La Figura 4A muestra una primera opción para conectorizar la realización de la Figura 1.

La Figura 4B muestra una segunda opción para conectorizar la realización de la Figura 1.

La Figura 5A muestra una vista detallada de la posición del conector en la realización de la Figura 4A.

La Figura 5B muestra una vista detallada de la posición del conector en la realización de la Figura 4B.

La Figura 6A muestra la disposición mecánica de la realización de la Figura 4A.

La Figura 6B muestra la disposición mecánica de la realización de la Figura 4B.

[0011]A continuación se describirán con detalle diversas realizaciones tomando como referencia las ilustraciones adjuntas, en las que los números de referencia similares representan elementos similares.

DESCRIPCIÓN DE LAS REALIZACIONES PREFERIDAS

[0012]La Figura 1 (FIG. 1) es un diagrama de bloques de una realización que se basa en circuitos distales 40 situados muy cerca de cada uno de los cuatro conjuntos de transductores 50 para obtener las lecturas de temperatura de los sensores de temperatura de los conjuntos de transductores 50. Cada uno de los conjuntos de transductores 50 incluye múltiples electrodos acoplados capacitivamente 52 y múltiples sensores de temperatura 54 (todos ellos se muestran en las Figuras 3, 6A y 6B). Los sensores de temperatura 54 están situados para medir la temperatura en los respectivos electrodos 52. En algunas realizaciones preferidas, los sensores de temperatura 54 son termistores.

[0013]Volviendo a la Figura 1, cada circuito distal 40 interactúa con los sensores de temperatura incorporados en el respectivo conjunto de transductores 50 para obtener las lecturas de temperatura de cada sensor de temperatura. Después, el circuito distal 40 convierte estas lecturas de temperatura de analógico a digital y envía las lecturas de temperatura digitalizadas a un nodo 30 central. A continuación, el nodo 30 central envía estas lecturas de temperatura digitalizadas al generador de campos 20 a través de un enlace de comunicación en serie para que el generador de campos 20 pueda determinar -basándose en las lecturas de temperatura- si es necesario ajustar la corriente de los conjuntos de transductores 50.

[0014]Hay 10 conductores cortos que se extienden distalmente por el cableado 45 más allá del circuito distal 40 y hasta el propio conjunto de transductores 50. Estos 10 conductores incluyen 1 conductor para cada uno de los 8 sensores de temperatura, 1 conductor para la tierra común de los sensores de temperatura y 1 conductor para la señal de 'campos de tratamiento de tumores' (TTFields) (es decir, la corriente alterna para los electrodos). En algunas realizaciones preferidas, el circuito distal 40 se implementa utilizando un microcontrolador de un solo chip o un sistema programable en chip (PSoC) con un frontal analógico y un multiplexor incorporados. Los números de componentes adecuados para este fin incluyen el CY8C4124LQI-443. En este caso, no se necesitan otros componentes activos en el circuito distal 40. En otras realizaciones alternativas, pueden utilizarse otros microcontroladores con frontales analógicos y multiplexores integrados o separados, como resultará evidente para los expertos en los campos pertinentes. El frontal analógico y el multiplexor obtienen lecturas de temperatura de los sensores de temperatura. Después, estas lecturas de temperatura se digitalizan y se transmiten al nodo 30 central, preferiblemente a través de un enlace de datos en serie. Además, cada circuito distal 40 también tiene un conductor de paso asociado (51, mostrado en las Figuras 3 y 6A) para dirigir hacia el conjunto de transductores 50 la señal de TTFields originada en el generador de campos 20.

[0015]En la realización de la Figura 1, cada uno de los cuatro circuitos distales 40 está conectado al nodo 30 central mediante el cable respectivo 35. Cabe señalar que sólo se necesitan 4 conductores en cada uno de los cables 35 que discurren entre un circuito distal 40 y el nodo 30 (es decir, uno para Vcc, uno para tierra, uno para la comunicación de datos en serie, y uno para la señal de TTFields). Por lo tanto, los circuitos distales 40 reducen drásticamente el número de alambres que es necesario para interactuar con cada conjunto de transductores 50.

[0016]La Figura 2 es un diagrama esquemático de un circuito que es adecuado para usarse como el nodo 30 que se muestra en la Figura 1. En términos generales, el nodo 30 recibe las lecturas de temperatura de cada uno de los circuitos distales 40 (mostrados en la Figura 1) y envía dichas lecturas de temperatura al generador de campos 20 (mostrado en la Figura 1). Puede usarse cualquiera de entre una amplia variedad de arquitecturas para recibir y enviar las lecturas de temperatura. Por ejemplo, en la realización que se ilustra, un controlador 32 envía una señal a un multiplexor digital 33 que ordena al multiplexor digital 33 que seleccione una de las cuatro entradas, lo cual configura el nodo 30 para recibir datos digitales de uno de los circuitos distales 40 (mostrados en la Figura 1). Después de eso, el controlador 32 recibe las ocho lecturas de temperatura de la entrada seleccionada y transmite dichas lecturas de temperatura al generador de campos 20 (mostrado en la Figura 1) a través del transceptor 34. Después de que todas las lecturas de temperatura de la entrada seleccionada (es decir, el circuito distal seleccionado) se hayan transmitido al generador de campos, el controlador 32 actualiza la señal de control al multiplexor digital 33 y ordena al multiplexor digital que seleccione otra de las cuatro entradas (es decir, otro circuito distal). Después, el controlador 32 recibe las ocho lecturas de temperatura de la nueva entrada seleccionada y transmite dichas lecturas de temperatura al generador de campos. Después se llevan a cabo las correspondientes secuencias para obtener ocho lecturas de temperatura de la tercera entrada y ocho lecturas de temperatura de la cuarta entrada.

[0017]En algunas realizaciones preferidas, el controlador 32, el multiplexor digital 33 y el transceptor 34 pueden estar integrados en un solo chip. En otras realizaciones alternativas, el controlador 32 y el multiplexor digital 33 están integrados en un solo chip, y se usa un transceptor separado 34. Por ejemplo, el controlador 32 y el multiplexor digital 33 pueden implementarse utilizando un CY8C4244LQI-443 de Cypress, y el transceptor 34 puede implementarse utilizando un LTC2856CMS8-2#PBF de Linear Technology.

[0018]La secuencia completa para obtener todas las mediciones de temperatura de cada una de las cuatro entradas se repite periódicamente (por ejemplo, cada segundo, cada 10 segundos o cada 30 segundos) para actualizar las lecturas de temperatura que se proporcionan al generador de campos 20. El nodo 30 se comunica con el generador de campos 20 mediante cualquier técnica de comunicación convencional (por ejemplo, RS485). El nodo 30 también incluye conductores de paso 31 que pasan las señales de TTFields directamente desde el generador de campos 20 a cada uno de los conjuntos de transductores 50. En un ejemplo, el nodo 30 se comunica con el generador de campos 20 mediante un cable en espiral 25 de 8 conductores (que incluye 4 alambres para la señal de TTFields procedente de cada conjunto, 1 alambre para tierra, 1 alambre para el Vcc a los circuitos distales 40 y 2 alambres para la comunicación). Cabe señalar que esta realización puede hacerse retrocompatible con versiones anteriores de sistemas de aplicación de TTFields.

[0019]En la realización descrita anteriormente, se utilizan dos alambres para implementar las comunicaciones de datos entre el nodo 30 y el generador de campos 20 (es decir, para los datos de temperatura). Esto puede conseguirse, por ejemplo, utilizando un alambre para implementar la comunicación en cada dirección. En otras realizaciones alternativas, el número de alambres entre el nodo 30 y el generador de campos 20 puede reducirse sustituyendo los dos alambres de comunicación de datos de las realizaciones descritas anteriormente por un único alambre de datos que implemente la comunicación bidireccional (utilizando para ello un protocolo de comunicación convencional de un solo alambre).

[0020]La Figura 3 es un diagrama esquemático de un circuito para interconectar el nodo central (mostrado en la FIG. 1) con cualquier conjunto de transductores 50 dado. Cada conjunto de transductores 50 incluye una pluralidad de electrodos acoplados capacitivamente 52 y una pluralidad de sensores de temperatura 54 situados para medir las temperaturas en los respectivos electrodos de la pluralidad de electrodos. En algunas realizaciones preferidas, estos sensores de temperatura 54 son termistores.

[0021]El multiplexor analógico 81 tiene una salida analógica y una pluralidad de entradas analógicas seleccionables, y cada entrada de la pluralidad de entradas analógicas está conectada al respectivo sensor de la pluralidad de sensores de temperatura 54. El segundo terminal de cada sensor de temperatura 54 va a una tierra común. La salida del multiplexor analógico 81 va a un amplificador 82, preferiblemente con una impedancia de entrada alta (por ejemplo, un amplificador operacional que está configurado como un seguidor de voltaje). La salida del amplificador 82 se proporciona a la entrada de un convertidor de analógico a digital 83, y la salida del convertidor de analógico a digital se proporciona a un controlador 85.

[0022]El controlador 85 dirige el funcionamiento de todos los componentes dentro de la línea discontinua 80. El controlador 85 envía una orden al multiplexor analógico 81 para seleccionar uno de los sensores de temperatura 54 a fin de obtener una lectura de temperatura de dicho sensor de temperatura.

[0023]En las realizaciones en las que se utilizan termistores como sensores de temperatura 54, pueden obtenerse lecturas de temperatura dirigiendo una corriente conocida a través del termistor y midiendo el voltaje que hay a lo largo del termistor. En la realización que se ilustra, esto puede lograrse utilizando una fuente de corriente programable 88 que puede estar programada para generar una corriente conocida (por ejemplo, 150 pA). El multiplexor analógico 81 es bidireccional, por lo que esta corriente conocida se dirigirá a cualquier termistor seleccionado por el multiplexor analógico.

[0024]Pueden obtenerse lecturas de temperatura de los ocho sensores de temperatura 54 usando el siguiente procedimiento. El controlador 85 envía una orden al multiplexor analógico 81 para seleccionar el primer termistor, y configura la fuente de corriente 88 para generar una corriente conocida. Puesto que se ha seleccionado el primer termistor, la corriente conocida de la fuente de corriente 88 fluirá a través del multiplexor analógico 81 hacia el primer termistor. Esto hará que aparezca un voltaje a lo largo de dicho termistor. Puesto que se selecciona el primer termistor, este voltaje aparecerá en la salida del multiplexor analógico 81. El amplificador 82 proporciona este voltaje a la entrada del convertidor de analógico a digital 83. El controlador 85 ordena al convertidor de analógico a digital 83 que digitalice este voltaje. El controlador 85 obtiene esta lectura del convertidor de analógico a digital 83 y almacena temporalmente la lectura digitalizada (que corresponde al primer termistor) en una memoria intermedia. Después, este procedimiento se repite secuencialmente para cada uno de los demás termistores hasta que las lecturas digitalizadas de cada uno de los ocho termistores se encuentren en la memoria intermedia.

[0025]En otras realizaciones alternativas no mostradas, puede usarse un método alternativo (por ejemplo, el método convencional con un divisor de voltaje) para la interconexión con los termistores en vez del método de corriente constante descrito anteriormente. En otras realizaciones alternativas, puede usarse un tipo diferente de sensor de temperatura en lugar de los termistores descritos anteriormente. Los ejemplos incluyen los termopares, los RIDs y los sensores de temperatura de circuitos integrados como el AD590 de Analog Devices y el LM135 de Texas Instruments. Naturalmente, cuando se utilice cualquiera de estos sensores de temperatura alternativos, serán necesarias las modificaciones adecuadas para el circuito (que resultarán evidentes para los expertos en los campos pertinentes).

[0026]En algunas realizaciones, pueden obtenerse lecturas adicionales y usarse para una autocalibración a fin de aumentar la precisión de las lecturas de temperatura obtenidas de los termistores. Por ejemplo, en la realización que se ilustra, la entrada inferior del multiplexor analógico 81 está conectada a tierra, y la entrada superior del multiplexor analógico 81 está conectada a una resistencia de precisión 89. En algunas realizaciones, la resistencia de precisión 89 es una resistencia de 10 kOhm y un 0,1% de tolerancia. Las lecturas de la resistencia de precisión 89 pueden obtenerse usando el mismo procedimiento descrito anteriormente para obtener una lectura de cualquiera de los termistores. La obtención de lecturas de la entrada del multiplexor analógico 81 conectada a tierra también es similar, salvo que la fuente de corriente 88 puede desactivarse cuando se selecciona la entrada conectada a tierra. En estas realizaciones, el controlador 85 almacena temporalmente en una memoria intermedia las lecturas digitalizadas de la resistencia de precisión y de la entrada conectada a tierra (lo cual significa que en la memoria intermedia se almacenan un total de 10 lecturas). En última instancia, estas lecturas adicionales pueden usarse para calibrar las lecturas obtenidas de los termistores. En algunas realizaciones, esta calibración se implementa en el propio controlador 85, antes de la transmisión de los datos digitales correspondientes a las lecturas de temperatura. En otras realizaciones, esta calibración se implementa en un procesador posterior (por ejemplo, el controlador 32 del nodo 30, ambos mostrados en la Figura 2), en cuyo caso los datos digitales correspondientes a la resistencia de precisión (y opcionalmente la entrada conectada a tierra) se transmiten al procesador posterior junto con las lecturas de temperatura no calibradas obtenidas de los termistores.

[0027]Un método adecuado para llevar a cabo la calibración usando la resistencia de precisión 89 consiste en comparar el voltaje real medido a lo largo de dicha resistencia con el voltaje esperado basándose en la ley de Ohm, el valor conocido de la resistencia de precisión 89 y el valor esperado de la corriente producida por la fuente de corriente 88. Así, cualquier desviación entre el voltaje real medido y el voltaje esperado puede usarse como multiplicador para posteriores mediciones de los termistores 54.

[0028]El controlador 85 del circuito distal 40 se comunica con el nodo 30 (mostrado en la Figura 1) mediante UART 86 y transmite al nodo central las lecturas de temperatura obtenidas de los sensores de temperatura 54. En algunas realizaciones, el controlador 85 puede estar programado para operar de forma autónoma, en cuyo caso recibe automáticamente las lecturas de temperatura de cada uno de los sensores de temperatura 54 y almacena el resultado en una memoria intermedia tal y como se ha descrito anteriormente, y posteriormente transmite al nodo central el contenido de la memoria intermedia (es decir, las lecturas de cada uno de los ocho sensores de temperatura 54 y, opcionalmente, las lecturas adicionales descritas anteriormente).

[0029]En otras realizaciones alternativas, el controlador 85 puede estar programado para operar como esclavo de un controlador maestro ubicado en el nodo central. En estas realizaciones, el controlador 85 comienza en un estado inactivo en el que todo lo que hace es monitorizar los comandos entrantes del controlador maestro que llegan a través del UART 86. Los ejemplos de los comandos que pueden llegar desde el controlador maestro incluyen el comando 'recoger muestras' y el comando 'enviar datos'. Cuando el controlador 85 reconoce que ha llegado un comando de 'recoger muestras', el controlador 85 inicia el procedimiento descrito anteriormente para obtener lecturas de temperatura de cada uno de los ocho sensores de temperatura 54 y almacenar el resultado en su memoria intermedia. Cuando el controlador 85 reconoce que ha llegado un comando de 'enviar datos', el controlador 85 ejecuta un procedimiento que transmite las lecturas de temperatura recogidas previamente desde la memoria intermedia al nodo central a través del UART 86.

[0030] En aquellas realizaciones en las que el controlador 85 opera como esclavo de un controlador maestro ubicado en el nodo 30, es posible sincronizar las mediciones de temperatura que se obtienen de cada uno de los cuatro conjuntos de transductores 50 (mostrados en la Figura 1). Una manera para lograr esto consistiría en hacer que el controlador maestro del nodo 30 envíe un comando de 'recoger muestras' a los cuatro controladores 85, ya sea simultáneamente o en rápida sucesión, de modo que las lecturas de temperatura obtenidas de cada uno de los conjuntos de transductores se obtengan al mismo tiempo o casi al mismo tiempo. Después, el nodo 30 puede recoger las lecturas de temperatura en lotes de ocho de cada uno de los cuatro controladores 85.

[0031] La mayoría de los sistemas que utilizan TTFields para tratar tumores cambian periódicamente la dirección del campo que se aplica al tumor (por ejemplo, cada segundo). Para minimizar el ruido en las mediciones de temperatura, puede introducirse un pequeño intervalo de tiempo durante el cual el campo no se aplica en ninguna dirección, y las mediciones de temperatura pueden realizarse durante dicho intervalo de tiempo. En algunas realizaciones preferidas, el controlador maestro ubicado en el nodo 30 lleva a cabo la sincronización del comando 'recoger muestras' a los cuatro controladores 85, de tal manera que cada uno de los circuitos distales 40 obtiene sus lecturas de temperatura durante este intervalo. En las realizaciones en las que las lecturas de temperatura se obtienen simultáneamente de cada uno de los cuatro conjuntos de transductores, puede usarse este método para minimizar la duración del intervalo. Por ejemplo, si un sistema necesita 100 ps para obtener una sola medición, se necesitarían 3,2 ms para obtener las 32 mediciones secuencialmente (es decir, 4 circuitos distales x 8 termistores en cada circuito). Por el contrario, si cada uno de los cuatro circuitos distales opera en paralelo, cada circuito distal puede completar su tarea en 800 ps, en cuyo caso las 32 muestras pueden obtenerse en 800 ps. Debe entenderse que, puesto que el comando de 'enviar datos' no es sensible al ruido, dicho comando puede ejecutarse mientras los campos permanecen activados y, por consiguiente, no depende del tiempo.

[0032] En algunas realizaciones, algunos o todos los componentes siguientes se implementan mediante un único circuito integrado: el multiplexor analógico 81, el amplificador 82, el convertidor de analógico a digital 83, el controlador 85, el UART 86 y la fuente de corriente 88. Un ejemplo de un circuito integrado único que incluye todos estos bloques funcionales es el sistema programable en chip (PSoC) CY8C4124LQI-443T de Cypress.

[0033] De manera opcional, puede incluirse un conector en la ruta entre el nodo 30 y cada uno de los conjuntos de transductores 50, tal y como se muestra en las Figuras 4A y 4B para un único conjunto de transductores. En la realización de la Figura 4A, hay un conector 42 situado distalmente más allá del circuito distal 40; y en la realización de la Figura 4B, hay un conector 38 situado en el lado proximal del circuito distal 40.

[0034] La Figura 5A muestra una vista más detallada para mostrar exactamente dónde está situado el conector 42 en la realización de la Figura 4A. En esta realización, el conector 42 está situado distalmente más allá del circuito distal 40. El funcionamiento de la realización de la Figura 5A es similar al funcionamiento de la realización de la Figura 3 descrita anteriormente, salvo que diez señales atraviesan el conector 42: una para la corriente alterna que va a los electrodos 52; una para cada uno de los ocho sensores de temperatura 54 (para un subtotal de ocho); y una para la tierra común que se usa para los ocho sensores de temperatura 54.

[0035] La Figura 5B muestra una vista más detallada para mostrar exactamente dónde está situado el conector 38 en la realización de la Figura 4B. En esta realización, el conector 38 está situado en el lado proximal del circuito distal 40. El funcionamiento de la realización de la Figura 5B es similar al funcionamiento de la realización de la Figura 3 descrita anteriormente, salvo que cuatro señales atraviesan el conector 38: una para la corriente alterna que va a los electrodos 52, una para los datos que viajan entre el UART 86 y el nodo central, una para la alimentación para el circuito distal 40 y una para la conexión a tierra para el circuito distal 40.

[0036] La Figura 6A muestra la disposición mecánica de la realización de las Figuras 4A/5A. En esta realización, un sustrato 59 soporta múltiples electrodos acoplados capacitivamente 52. Los electrodos 52 están configurados para colocarse contra el cuerpo del sujeto, y el sustrato 59 está configurado para sujetar los múltiples electrodos 52 contra el cuerpo del sujeto. Múltiples sensores de temperatura 54 están situados adyacentes a y/o debajo de los respectivos electrodos 52, de tal manera que los sensores de temperatura 54 pueden medir la temperatura de dichos electrodos.

[0037] El cable 35 tiene un extremo proximal y un extremo distal. Este cable 35 incluye (i) un conductor 51 que permite el flujo de corriente alterna entre el extremo proximal del cable y el extremo distal del cable y (ii) una ruta de datos configurada para transportar los datos digitales correspondientes a las múltiples lecturas de temperatura (que se originan en el circuito distal 40) desde el extremo distal del cable hasta el extremo proximal del cable (es decir, en la dirección del nodo central).

[0038] El módulo 60 está unido (directamente o mediante componentes intermedios) al extremo distal del cable 35. El circuito distal 40 está montado en este módulo 60. En algunas realizaciones, la alimentación y la toma de tierra para el circuito distal 40 se proporcionan a través del cable 35. La primera mitad del conector 42 está situada en el extremo distal del módulo 60, y la segunda mitad del conector 42 está situada en el sustrato 59. La primera mitad del conector 42 se acopla con la segunda mitad del conector 42, de tal manera que las señales eléctricas pueden pasar a través de ambas mitades del conector 42. Cuando ambas mitades del conector 42 están acopladas, las señales de los ocho termistores 54 viajan a través del cableado del sustrato 59, a través del conector 42 y hasta el circuito distal 40. Este circuito distal 40 incluye el multiplexor analógico, el convertidor de analógico a digital, y el controlador (descritos anteriormente en relación con la Figura 3). Además, se proporciona una señal de tierra común para todos los termistores 54 a través del conector 42. También se proporciona una ruta para la corriente alterna para los electrodos 52 a través del conector 42. Esta ruta continúa a través de un cableado adecuado que está situado en el sustrato 59, de tal manera que los múltiples electrodos 52 están conectados eléctricamente al conductor correspondiente del cable 35.

[0039]La Figura 6B muestra la disposición mecánica de la realización de las Figuras 4B/5B. En esta realización, un sustrato 59 soporta múltiples electrodos acoplados capacitivamente 52. Los electrodos 52 están configurados para colocarse contra el cuerpo del sujeto, y el sustrato 59 está configurado para sujetar los múltiples electrodos 52 contra el cuerpo del sujeto. Múltiples sensores de temperatura 54 están situados adyacentes a y/o debajo de los respectivos electrodos 52, de tal manera que los sensores de temperatura 54 pueden medir la temperatura de dichos electrodos.

[0040]El cable 35 tiene un extremo proximal y un extremo distal. Este cable 35 incluye (i) un conductor 51 que permite el flujo de corriente alterna entre el extremo proximal del cable y el extremo distal del cable y (ii) una ruta de datos configurada para transportar los datos digitales correspondientes a las múltiples lecturas de temperatura (que se originan en el circuito distal 40) desde el extremo distal del cable hasta el extremo proximal del cable (es decir, en la dirección del nodo central).

[0041]El módulo 65 está unido (directamente o mediante componentes intermedios) al sustrato 59. El circuito distal 40 está montado en este módulo 65. En algunas realizaciones, la alimentación y la toma de tierra para el circuito distal 40 se proporcionan a través del cable 35. La primera mitad del conector 38 está situada en el extremo distal del cable 35, y la segunda mitad del conector 38 está situada en el sustrato 59. La primera mitad del conector 38 se acopla con la segunda mitad del conector 38, de tal manera que las señales eléctricas pueden pasar a través de ambas mitades del conector 38. Cuando ambas mitades del conector 38 están acopladas, las señales del cable 35 viajan a través del conector 38 y hasta el circuito distal 40. Este circuito distal 40 incluye el multiplexor analógico, el convertidor de analógico a digital, y el controlador (descritos anteriormente en relación con la Figura 3). Además, se proporciona una ruta para la corriente alterna para los electrodos 52 a través del conector 38. Esta ruta continúa a través de un cableado adecuado que está situado en el sustrato 59, de tal manera que los múltiples electrodos 52 están conectados eléctricamente al conductor correspondiente del cable 35.

[0042]El diseño conectorizado que se muestra en las Figuras 4-6 proporciona una ventaja significativa respecto a las realizaciones no conectorizadas, ya que el paciente o el cuidador pueden fijar los conjuntos de transductores 50 a la piel del paciente sin verse obstaculizados por la presencia de cables. En estas realizaciones, preferiblemente los cables 35 están desconectados de los sustratos 59 cuando los conjuntos de transductores 50 se colocan inicialmente en el cuerpo del paciente. Los cables 35 sólo se conectan a los conjuntos de transductores 50, a través de los conectores 38 o 42, una vez que los conjuntos de transductores 50 se han colocado en las posiciones deseadas. Preferiblemente, los conectores son impermeables para evitar que la humedad (por ejemplo, la transpiración, las duchas, etc.) interfiera en los circuitos eléctricos.

[0043]Cabe señalar que la realización de las Figuras 4A/5A/6A tiene una ventaja respecto a la realización no conectorizada de la Figura 1 y la realización de las Figuras 4B/5B/6B, ya que preferiblemente los conjuntos de transductores 50 se esterilizan antes de su uso. Normalmente, la esterilización se lleva a cabo usando radiación o gas. Dado que la radiación puede interferir con la electrónica, las unidades en las que el circuito distal 40 no puede desconectarse de los conjuntos de transductores 50 sólo pueden esterilizarse con gas. Por otro lado, si el circuito distal 40 está situado en el lado proximal del conector 42 (como en la realización de las Figuras 4A/5A/6A), la porción que incluye el circuito distal 40 no requerirá esterilización. Esto permite que la esterilización de los conjuntos de transductores 50 de la realización de las Figuras 4A/5A/6A se lleve a cabo utilizando gas o radiación sin riesgo de dañar el circuito distal 40.

[0044]Cada una de las configuraciones descritas anteriormente tiene ventajas significativas respecto a la técnica anterior en este campo, ya que sólo se necesitan 4 conductores en cada uno de los cables 35 que interactúan con cada conjunto de transductores 50. Además, puesto que sólo se necesitan 4 conductores, los cables 35 que se extienden distalmente más allá del nodo 30 pueden hacerse más finos y pequeños que los cables de la técnica anterior en este campo. Esto facilita la sujeción del nodo 30 en una porción del cuerpo que es adyacente a los conjuntos de transductores 50 y el establecimiento de interconexiones pequeñas y ligeras entre el nodo 30 y los conjuntos de transductores 50. Por ejemplo, cuando los conjuntos de transductores 50 están fijados al cuero cabelludo del paciente, es posible sujetar el nodo 30 a la cabeza del paciente, cerca de los conjuntos de transductores 50, sin molestias para el paciente. En estas realizaciones, preferiblemente se usan cables más cortos 35 (por ejemplo, de menos de 25 cm o incluso de menos de 10 cm) para interconectar el nodo 30 con los conjuntos de transductores 50 y el circuito distal 40.

[0045]De manera ventajosa, las configuraciones descritas en el presente documento pueden reducir el enredo de los cables que conducen a los conjuntos de transductores 50, reducir el número de veces en que los cables interfieren en las actividades diarias de los pacientes, reducir la incomodidad general del sistema, mejorar el confort del paciente y mejorar la manejabilidad de los electrodos cuando están fijados al cuerpo del paciente.

[0046]Volviendo a la Figura 1, puede añadirse una unidad de visualización (no mostrada) al sistema. Esta unidad de visualización puede usarse para mostrar información que el dispositivo proporciona al paciente, lo que incluye -pero no se limita a- el estado del dispositivo (por ejemplo, encendido/en espera), las indicaciones de error, el estado de carga de la batería, los parámetros de cumplimiento, etc. La unidad de visualización puede colocarse en cualquier punto a lo largo del cable 25 entre el nodo 30 y el generador de campos 20. En otras realizaciones alternativas, la unidad de visualización 22 puede colocarse en el propio nodo 30.

[0047]En algunas realizaciones alternativas, los cables que proporcionan energía y tierra al circuito distal 40 también pueden eliminarse desviando parte de la energía de la señal de TTFields (que se suministra a través de conductores de paso) mediante una bobina, almacenando dicha energía en un capacitor adyacente al circuito distal 40 y alimentando el circuito distal 40 con la energía almacenada. Incluso es posible implementar un protocolo de comunicación de un solo alambre que transmita los datos de temperatura a través del alambre de señal de TTFields. En una configuración de este tipo, las señales de comunicación de datos y la alimentación para los circuitos distales (Vcc) podrían eliminarse del cable que va hasta el conjunto de transductores 50. Si se implementan todas estas técnicas de reducción de alambres, sólo se necesitarán dos alambres entre el nodo 30 y cada conjunto de transductores 50 (es decir, uno para la señal de TTFields y uno para tierra). Y el número total de alambres que van desde los cuatro conjuntos de transductores 50 hasta el generador de campos 20 se reduciría a cinco (es decir, uno para una tierra común y un total de cuatro para las señales de TTFields).

[0048]Si bien la presente invención se ha descrito tomando como referencia determinadas realizaciones, es posible llevar a cabo numerosas modificaciones, alteraciones y cambios en las realizaciones descritas sin apartarse por ello del alcance de la presente invención, tal y como se especifica en las reivindicaciones anexas. Por consiguiente, se pretende que la presente invención no se limite a las realizaciones descritas, de manera que su alcance completo queda delimitado por las siguientes reivindicaciones.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un aparato que se usa junto con un generador de señal de CA (20) para aplicar campos eléctricos a lo largo de una región diana situada en el cuerpo de un sujeto, de manera que el aparato comprende:

un nodo (30) que está configurado para recibir datos digitales correspondientes a pluralidades de lecturas de temperatura de una pluralidad de conjuntos de transductores (50) y enviar datos digitales correspondientes a cada una de las pluralidades de lecturas de temperatura al generador de señales de CA (20), de manera que el nodo (30) incluye una pluralidad de conductores que están configurados para dirigir la corriente desde el generador de señales de CA (20) hacia las respectivas posiciones situadas distalmente más allá del nodo (30); y una pluralidad de conjuntos de transductores (50), de manera que cada conjunto de transductores (50) comprende:

una pluralidad de electrodos acoplados capacitivamente (52) que están configurados para colocarse contra el cuerpo del sujeto en una de las posiciones respectivas;

un sustrato (59) que está configurado para sujetar la pluralidad de electrodos (52) contra el cuerpo del sujeto en una de las posiciones respectivas;

una pluralidad de sensores de temperatura (54) que están situados para medir la temperatura en los respectivos electrodos de la pluralidad de electrodos (52);

un multiplexor analógico (81) que tiene una salida analógica y una pluralidad de entradas analógicas seleccionables, de manera que cada entrada de la pluralidad de entradas analógicas del multiplexor analógico (81) está conectada operativamente al respectivo sensor de la pluralidad de sensores de temperatura (54); un convertidor de analógico a digital (83) que está configurado para digitalizar las señales de la salida analógica del multiplexor analógico (81);

un controlador (85) que está configurado para seleccionar secuencialmente cada una de la pluralidad de entradas analógicas del multiplexor analógico (81), obtener secuencialmente desde el convertidor de analógico a digital (83) una pluralidad de lecturas de temperatura, de manera que cada lectura de la pluralidad de lecturas de temperatura corresponde al respectivo sensor de la pluralidad de sensores de temperatura (54), y transmitir al nodo (30) los datos digitales correspondientes a la pluralidad de lecturas de temperatura; y

un cable (35) que está dispuesto para dirigir la corriente que llega a través del respectivo conductor del nodo (30) hacia la pluralidad de electrodos (52), y para dirigir los datos digitales desde el controlador (85) hacia el nodo (30).

2. El aparato de la reivindicación 1, de manera que el controlador (85) se sincroniza de tal manera que al menos una parte de las pluralidades de lecturas de temperatura de cada conjunto de transductores (50) se obtiene simultáneamente o de tal manera que las pluralidades de lecturas de temperatura de cada conjunto de transductores (50) se obtienen simultáneamente.

3. El aparato de la reivindicación 1, de manera que cada conjunto de transductores (50) también comprende: una resistencia de precisión (89);

de manera que el multiplexor analógico (81) tiene una entrada analógica seleccionable adicional que está conectada operativamente a la resistencia de precisión (89), y el controlador (85) también está configurado para seleccionar la entrada analógica adicional del multiplexor analógico (81), para obtener -desde el convertidor de analógico a digital (83)- una lectura adicional que corresponde a la resistencia de precisión (89), y para transmitir al nodo (30) los datos digitales correspondientes a la lectura adicional.

4. El aparato de la reivindicación 3, de manera que el nodo (30) también está configurado para calibrar -basándose en la lectura adicional- cada lectura de la pluralidad de lecturas de temperatura.

5. El aparato de la reivindicación 1, de manera que cada conjunto de transductores (50) también comprende: una resistencia de precisión (89);

de manera que el multiplexor analógico (81) tiene una entrada analógica seleccionable adicional que está conectada operativamente a la resistencia de precisión (89), y el controlador (85) también está configurado para seleccionar la entrada analógica adicional del multiplexor analógico (81), para obtener -desde el convertidor de analógico a digital (83)- una lectura adicional que corresponde a la resistencia de precisión (89), y para calibrar -basándose en la lectura adicional- cada lectura de la pluralidad de lecturas de temperatura antes de transmitir al nodo (30) los correspondientes datos digitales.

6. El aparato de la reivindicación 1, de manera que cada conjunto de transductores (50) también comprende: un conector (38; 42) dispuesto entre el controlador (85) y el nodo (30).

7. El aparato de la reivindicación 1, de manera que cada conjunto de transductores (50) también comprende: un conector (38; 42) dispuesto entre la pluralidad de sensores de temperatura (52) y la pluralidad de entradas analógicas del multiplexor analógico (81).

8. El aparato de la reivindicación 1, de manera que el cable (35) utiliza un único conductor para dirigir la corriente a través del respectivo conductor del nodo (30) hacia la pluralidad de electrodos (52) y utiliza un único conductor para transferir datos digitales entre el controlador (85) y el nodo (30).

9. El aparato de la reivindicación 1, de manera que el cable (35) utiliza un único conductor para dirigir la corriente a través del respectivo conductor del nodo (30) hacia la pluralidad de electrodos (52), utiliza un único conductor para transferir datos digitales entre el controlador (85) y el nodo (30), utiliza un único conductor para suministrar energía al controlador (85) y utiliza un único conductor para la conexión a tierra.

10. El aparato de la reivindicación 1, de manera que la energía que llega a través del respectivo conductor del nodo (30) se utiliza para alimentar el controlador (85).