JP7377803B2 - 深部領域温熱療法におけるエネルギー堆積の操向のためのシステム、方法、および装置 - Google Patents
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Description
本願は、2018年1月8日に出願された米国仮特許出願第62/614,993号の利益を主張し、その出願は、その全体が参照によって本明細書に援用される。
本発明は、複数の磁場が、作成され、それらの間でE場を相加的に組み合わせるように、誘導結合されたコイル対を使用することによって深部集中型加熱を伴う局所領域的温熱療法を誘発することに関する。本発明は、誘導結合されたシステムが、組織の誘電率に関係なくE場を標的化し、筋肉組織の主として表面の加熱の発生を回避することを可能にする。本発明は、広帯域RF発生器も位相制御アンテナも要求しない、単純かつコスト効率的な設計の使用を可能にする。
a)対象を収容するために十分な寸法の基部と、
b)1つまたは複数のセクタであって、
i.各セクタは、少なくとも一対のコイルを備え、対の各コイルは、他のコイルに略平行であり、他のコイルに面し、対の各コイルは、ある距離だけ分離され、
ii.対の各コイルは、所定の設計で配列され、
iii.各コイルの幅は、各コイル対間の分離距離に等しい、または分離距離を上回る、
1つまたは複数のセクタと、
c)比吸収率(SAR)パターンを所望される方向に移動させるために、対の各コイル上に印加されるRFの振幅を制御する1つまたは複数の無線周波数(RF)発生器と
を備える。
a)複数のH場を発生させることにより、深部E場発生を相加的に組み合わせかつ制御するための装置を提供することであって、装置は、
(I)対象を収容するための基部と、
(II)1つまたは複数のセクタであって、
i.各セクタは、少なくとも一対のコイルを備え、対の各コイルは、他のコイルに略平行であり、他のコイルに面し、対の各コイルは、ある距離だけ分離され、
ii.対の各コイルは、所定の設計で配列され、
iii.各コイルの幅は、各コイル対間の分離距離に等しい、または分離距離を上回る、
1つまたは複数のセクタと、
(III)比吸収率(SAR)パターンを所望される方向に移動させるために、対の各コイル上に印加されるRFの振幅を制御する1つまたは複数の無線周波数(RF)発生器と
を備える、ことと、
b)対象のサイズおよび所望される加熱深度に基づいて、各セクタ内のコイルサイズおよび基部のサイズを調節することと、
c)基部上に対象を設置することと、
d)複数のH場を発生させることにより、対象における所望される深度において標的化された加熱を生じさせることと
を含む。
a)置換可能な基部と、
b)1つまたは複数のセクタであって、
i.各セクタは、少なくとも一対のコイルを備え、対の各コイルは、他のコイルに略平行であり、他のコイルに面し、対の各コイルは、ある距離だけ分離され、
ii.対の各コイルは、所定の設計で配列され、
iii.各コイルの幅は、各コイル対間の分離距離に等しい、または分離距離を上回り、
iv.各コイルの長さは、各コイル対間の分離距離の1.5倍に等しい、または分離距離の1.5倍を上回る、
1つまたは複数のセクタと、
c)比吸収率(SAR)パターンを所望される方向に移動させるために、対の各コイル上に印加されるRFの振幅を制御する1つまたは複数の無線周波数(RF)発生器と、
d)ソリッドステートスイッチと、
e)空冷装置と、随意に、
f)MRTI装置と
を備える。
本発明は、例えば、以下の項目を提供する。
(項目1)
複数のH場を発生させることにより、深部E場発生を相加的に組み合わせかつ制御し、臨床的に容認可能な集中型加熱をもたらすためのシステムであって、
a)対象を収容するために十分な寸法の基部と、
b)1つまたは複数のセクタであって、
i.各セクタは、少なくとも一対のコイルを備え、前記対の各コイルは、他のコイルに略平行であり、他のコイルに面し、前記対の各コイルは、ある距離だけ分離され、
ii.前記対の各コイルは、所定の設計で配列され、
iii.各コイルの幅は、各コイル対間の分離距離に等しい、または前記分離距離を上回る、
1つまたは複数のセクタと、
c)前記比吸収率(SAR)パターンを所望される方向に移動させるために、対の各コイル上に印加されるRFの振幅を制御する1つまたは複数の無線周波数(RF)発生器と
を備える、システム。
(項目2)
前記所定の設計は、蝶の形状に構成される、項目1に記載のシステム。
(項目3)
前記蝶の一方の半分は、他方の半分と重複される、項目2に記載のシステム。
(項目4)
前記蝶の一方の半分は、前記他方の半分と50%重複され、それによって、前記コイルの長さは、各コイル対間の前記分離距離の1.5倍に等しい、項目2に記載のシステム。
(項目5)
一対の各コイルは、2つの個々のコイルを含む、項目1に記載のシステム。
(項目6)
スイッチをさらに備える、項目1に記載のシステム。
(項目7)
前記スイッチは、別個のタイムスライスの中で前記セクタおよび振幅を選択するソリッドステートスイッチである、項目6に記載のシステム。
(項目8)
処置監視、調節、および報告のための磁気共鳴サーモグラフィ撮像(MRTI)装置をさらに備える、項目1に記載のシステム。
(項目9)
各セクタはさらに、各コイルの前記長さに沿って設置された1つまたは複数の直列の同調コンデンサを備える、項目1に記載のシステム。
(項目10)
前記基部およびコイル対は、異なる対象サイズおよび治療用途に適合するように可変である、項目1に記載のシステム。
(項目11)
空冷装置をさらに備える、項目1に記載のシステム。
(項目12)
前記印加されるRFは、13.56MHz、27.1MHz、または40.68MHzから選択される、項目1に記載のシステム。
(項目13)
局所領域的温熱療法を必要とする対象において局所領域的温熱療法を誘発するための方法であって、
a)複数のH場を発生させることにより、深部E場発生を相加的に組み合わせかつ制御するための装置を提供することであって、前記装置は、
(I)前記対象を収容するための、基部と、
(II)1つまたは複数のセクタであって、
i.各セクタは、少なくとも一対のコイルを備え、前記対の各コイルは、前記他のコイルに略平行であり、他のコイルに面し、前記対の各コイルは、ある距離だけ分離され、
ii.前記対の各コイルは、所定の設計で配列され、
iii.各コイルの幅は、各コイル対間の分離距離に等しい、または前記分離距離を上回る、
1つまたは複数のセクタと、
(III)比吸収率(SAR)パターンを所望される方向に移動させるために、前記対の各コイル上に印加されるRFの振幅を制御する1つまたは複数の無線周波数(RF)発生器と
を備える、ことと、
b)前記対象のサイズおよび所望される加熱深度に基づいて、各セクタ内のコイルのサイズおよび前記基部のサイズを調節することと、
c)前記基部上に前記対象を設置することと、
d)複数のH場を発生させることにより、前記対象における前記所望される深度において標的化された加熱を生じさせることと
を含む、方法。
(項目14)
前記対象は、哺乳類である、項目13に記載の方法。
(項目15)
前記哺乳類は、ヒトと、家畜動物と、農業用動物とから成る群から選択される、項目14に記載の方法。
(項目16)
前記対象は、ヒトである、項目13に記載の方法。
(項目17)
前記所望される加熱深度は、10cmを上回る、項目13に記載の方法。
(項目18)
前記印加されるRFは、13.56MHz、27.1MHz、または40.68MHzから選択される、項目13に記載の方法。
(項目19)
複数のH場を発生させることにより、深部E場発生を相加的に組み合わせかつ制御し、臨床的に容認可能な集中型加熱をもたらすためのシステムであって、
a)置換可能な基部と、
b)1つまたは複数のセクタであって、
i.各セクタは、少なくとも一対のコイルを備え、前記対の各コイルは、前記他のコイルに略平行であり、他のコイルに面し、前記対の各コイルは、ある距離だけ分離され、
ii.前記対の各コイルは、所定の設計で配列され、
iii.各コイルの幅は、各コイル対間の分離距離に等しい、または前記分離距離を上回り、
iv.各コイルの長さは、各コイル対間の分離距離の1.5倍に等しい、または前記分離距離の1.5倍を上回る、
1つまたは複数のセクタと、
c)比吸収率(SAR)パターンを所望される方向に移動させるために、前記対の各コイル上に印加されるRFの振幅を制御する1つまたは複数の無線周波数(RF)発生器と、
d)ソリッドステートスイッチと、
e)空冷装置と、随意に、
f)MRTI装置と
を備える、システム。
(項目20)
前記印加されるRFは、13.56MHz、27.1MHz、または40.68MHzから選択される、項目19に記載のシステム。
(項目21)
実質的に図1から図5Bに開示されるような装置。
(項目22)
実質的に図5Aに開示されるようなシステム。
本発明は、複数のH場を発生させることにより、深部E場発生を相加的に組み合わせかつ制御し、臨床的に容認可能な集中型加熱をもたらすためのシステムと、それを使用して、対象において局所領域的温熱療法を誘発するための方法とを開示する。
a)対象を収容するために十分な寸法の基部と、
b)1つまたは複数のセクタであって、
i.各セクタは、少なくとも一対のコイルを備え、対の各コイルは、他のコイルに略平行であり、他のコイルに面し、対の各コイルは、ある距離だけ分離され、
ii.対の各コイルは、所定の設計で配列され、
iii.各コイルの幅は、各コイル対間の分離距離に等しい、または分離距離を上回る、
1つまたは複数のセクタと、
c)比吸収率(SAR)パターンを所望される方向に移動させるために、対の各コイル上に印加されるRFの振幅を制御する1つまたは複数の無線周波数(RF)発生器と
を備える。
a)複数のH場を発生させることにより、深部E場発生を相加的に組み合わせかつ制御するための装置を提供することであって、装置は、
(I)対象を収容するための基部と、
(II)1つまたは複数のセクタであって、
i.各セクタは、少なくとも一対のコイルを備え、対の各コイルは、他のコイルに略平行であり、他のコイルに面し、対の各コイルは、ある距離だけ分離され、
ii.対の各コイルは、所定の設計で配列され、
iii.各コイルの幅は、各コイル対間の分離距離に等しい、または分離距離を上回る、
1つまたは複数のセクタと、
(III)比吸収率(SAR)パターンを所望される方向に移動させるために、対の各コイル上に印加されるRFの振幅を制御する1つまたは複数の無線周波数(RF)発生器と
を備える、ことと、
b)対象のサイズおよび所望される加熱深度に基づいて、各セクタ内のコイルサイズおよび基部のサイズを調節することと、
c)基部上に対象を設置することと、
d)複数のH場を発生させることにより、対象における所望される深度において標的化された加熱を生じさせることと
を含む。
a)置換可能な基部と、
b)1つまたは複数のセクタであって、
i.各セクタは、少なくとも一対のコイルを備え、対の各コイルは、他のコイルに略平行であり、他のコイルに面し、対の各コイルは、ある距離だけ分離され、
ii.対の各コイルは、所定の設計で配列され、
iii.各コイルの幅は、各コイル対間の分離距離に等しい、または分離距離を上回り、
iv.各コイルの長さは、各コイル対間の分離距離の1.5倍に等しい、または分離距離の1.5倍を上回る、
1つまたは複数のセクタと、
c)比吸収率(SAR)パターンを所望される方向に移動させるために、対の各コイル上に印加されるRFの振幅を制御する1つまたは複数の無線周波数(RF)発生器と、
d)ソリッドステートスイッチと、
e)空冷装置と、随意に、
f)MRTI装置と
を備える。
システム設定および結果
システムを、図7Aに示されるように接続した。コイルを、180度に位相係止された2つの無線周波数発生器によって電力供給した(図7B)。各発生器は、インラインでコイルに接続される整合ネットワークを有していた。2つの蝶コイルを、肉箱の上部および底部に取り付けた(図7C)。ヒト組織をシミュレートするために、箱を、100ポンドの豚挽肉(脂肪含有量約10~15%)で充填した。発生器毎の電力メータを、SWRおよび電力測定のためのネットワークを整合させた後に、接続した。
Claims (20)
- 複数のH場を発生させることにより、深部E場発生を相加的に組み合わせかつ制御し、臨床的に容認可能な集中型加熱をもたらすためのシステムであって、
a)対象を収容するために十分な寸法の基部と、
b)1つまたは複数のセクタであって、
i.各セクタは、少なくとも一対のコイルを備え、前記対の各コイルは、他のコイルに略平行であり、他のコイルに面し、前記対の各コイルは、ある距離だけ分離され、
ii.前記対の各コイルは、蝶の形状に構成される所定の設計で配列され、
iii.各コイルの幅は、各コイル対間の分離距離に等しい、または前記分離距離を上回る、
1つまたは複数のセクタと、
c)比吸収率(SAR)パターンを所望される方向に移動させるために、前記対の各コイル上に印加される無線周波数(RF)の振幅を制御する1つまたは複数のRF発生器と
を備える、システム。 - 前記蝶の一方の半分は、他方の半分と重複される、請求項1に記載のシステム。
- 前記蝶の一方の半分は、他方の半分と50%重複され、それによって、前記コイルの長さは、各コイル対間の前記分離距離の1.5倍に等しい、請求項1に記載のシステム。
- 一対の各コイルは、2つの個々のコイルを含む、請求項1に記載のシステム。
- スイッチをさらに備える、請求項1に記載のシステム。
- 前記スイッチは、別個のタイムスライスの中で前記セクタおよび振幅を選択するソリッドステートスイッチである、請求項5に記載のシステム。
- 処置監視、調節、および報告のための磁気共鳴サーモグラフィ撮像(MRTI)装置をさらに備える、請求項1に記載のシステム。
- 各セクタはさらに、各コイルの長さに沿って設置された1つまたは複数の直列の同調コンデンサを備える、請求項1に記載のシステム。
- 前記基部およびコイル対は、異なる対象サイズおよび治療用途に適合するように可変である、請求項1に記載のシステム。
- 空冷装置をさらに備える、請求項1に記載のシステム。
- 前記印加されるRFは、13.56MHz、27.1MHz、または40.68MHzから選択される、請求項1に記載のシステム。
- 局所領域的温熱療法を必要とする対象において局所領域的温熱療法を誘発するための装置であって、前記装置は、複数のH場を発生させることにより、深部E場発生を相加的に組み合わせかつ制御するために構成されており、前記装置は、
(I)前記対象を収容するための、基部と、
(II)1つまたは複数のセクタであって、
i.各セクタは、少なくとも一対のコイルを備え、前記対の各コイルは、他のコイルに略平行であり、他のコイルに面し、前記対の各コイルは、ある距離だけ分離され、
ii.前記対の各コイルは、蝶の形状に構成される所定の設計で配列され、
iii.各コイルの幅は、各コイル対間の分離距離に等しい、または前記分離距離を上回る、
1つまたは複数のセクタと、
(III)比吸収率(SAR)パターンを所望される方向に移動させるために、前記対の各コイル上に印加される無線周波数(RF)の振幅を制御する1つまたは複数のRF発生器と
を備え、各セクタ内のコイルのサイズおよび前記基部のサイズは、前記対象のサイズおよび所望される加熱深度に基づいて調節され、
複数のH場は、前記基部上に設置された前記対象における前記所望される深度において標的化された加熱を生じさせるように発生させられる、装置。 - 前記対象は、哺乳類である、請求項12に記載の装置。
- 前記哺乳類は、ヒトと、家畜動物と、農業用動物とから成る群から選択される、請求項13に記載の装置。
- 前記対象は、ヒトである、請求項12に記載の装置。
- 前記所望される加熱深度は、10cmを上回る、請求項12に記載の装置。
- 前記印加されるRFは、13.56MHz、27.1MHz、または40.68MHzから選択される、請求項12に記載の装置。
- 複数のH場を発生させることにより、深部E場発生を相加的に組み合わせかつ制御し、臨床的に容認可能な集中型加熱をもたらすためのシステムであって、
a)置換可能な基部と、
b)1つまたは複数のセクタであって、
i.各セクタは、少なくとも一対のコイルを備え、前記対の各コイルは、他のコイルに略平行であり、他のコイルに面し、前記対の各コイルは、ある距離だけ分離され、
ii.前記対の各コイルは、蝶の形状に構成される所定の設計で配列され、
iii.各コイルの幅は、各コイル対間の分離距離に等しい、または前記分離距離を上回り、
iv.各コイルの長さは、各コイル対間の前記分離距離の1.5倍に等しい、または前記分離距離の1.5倍を上回る、
1つまたは複数のセクタと、
c)比吸収率(SAR)パターンを所望される方向に移動させるために、前記対の各コイル上に印加される無線周波数(RF)の振幅を制御する1つまたは複数のRF発生器と、
d)ソリッドステートスイッチと、
e)空冷装置と
を備える、システム。 - 前記印加されるRFは、13.56MHz、27.1MHz、または40.68MHzから選択される、請求項18に記載のシステム。
- MRTI装置をさらに備える、請求項18に記載のシステム。
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