KR20200004228A - 최적화 알고리즘을 이용한 전기장 암치료장치 및 방법 - Google Patents

최적화 알고리즘을 이용한 전기장 암치료장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20200004228A
KR20200004228A KR1020180097291A KR20180097291A KR20200004228A KR 20200004228 A KR20200004228 A KR 20200004228A KR 1020180097291 A KR1020180097291 A KR 1020180097291A KR 20180097291 A KR20180097291 A KR 20180097291A KR 20200004228 A KR20200004228 A KR 20200004228A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electric field
tumor
electrode
electrodes
cancer treatment
Prior art date
Application number
KR1020180097291A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102104961B1 (ko
Inventor
윤명근
성지원
서재현
Original Assignee
고려대학교 산학협력단
주식회사 필드큐어
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 고려대학교 산학협력단, 주식회사 필드큐어 filed Critical 고려대학교 산학협력단
Priority to US17/257,252 priority Critical patent/US11833351B2/en
Priority to EP19831280.3A priority patent/EP3819005A4/en
Priority to PCT/KR2019/002009 priority patent/WO2020009306A1/ko
Publication of KR20200004228A publication Critical patent/KR20200004228A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102104961B1 publication Critical patent/KR102104961B1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18—Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/36—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
    • A61N1/36002—Cancer treatment, e.g. tumour
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0033—Features or image-related aspects of imaging apparatus classified in A61B5/00, e.g. for MRI, optical tomography or impedance tomography apparatus; arrangements of imaging apparatus in a room
    • A61B5/004—Features or image-related aspects of imaging apparatus classified in A61B5/00, e.g. for MRI, optical tomography or impedance tomography apparatus; arrangements of imaging apparatus in a room adapted for image acquisition of a particular organ or body part
    • A61B5/0042—Features or image-related aspects of imaging apparatus classified in A61B5/00, e.g. for MRI, optical tomography or impedance tomography apparatus; arrangements of imaging apparatus in a room adapted for image acquisition of a particular organ or body part for the brain
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/48—Other medical applications
    • A61B5/4836—Diagnosis combined with treatment in closed-loop systems or methods
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/02—Details
    • A61N1/04—Electrodes
    • A61N1/0404—Electrodes for external use
    • A61N1/0472—Structure-related aspects
    • A61N1/0492—Patch electrodes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/02—Details
    • A61N1/08—Arrangements or circuits for monitoring, protecting, controlling or indicating
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18—Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/36—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
    • A61N1/36014—External stimulators, e.g. with patch electrodes
    • A61N1/3603—Control systems
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/40—Applying electric fields by inductive or capacitive coupling ; Applying radio-frequency signals
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F18/00—Pattern recognition
    • G06F18/20—Analysing
    • G06F18/24—Classification techniques
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H20/00—ICT specially adapted for therapies or health-improving plans, e.g. for handling prescriptions, for steering therapy or for monitoring patient compliance
    • G16H20/30—ICT specially adapted for therapies or health-improving plans, e.g. for handling prescriptions, for steering therapy or for monitoring patient compliance relating to physical therapies or activities, e.g. physiotherapy, acupressure or exercising
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H30/00—ICT specially adapted for the handling or processing of medical images
    • G16H30/40—ICT specially adapted for the handling or processing of medical images for processing medical images, e.g. editing
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H50/00—ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics
    • G16H50/50—ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics for simulation or modelling of medical disorders
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/05—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves 
    • A61B5/055—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves  involving electronic [EMR] or nuclear [NMR] magnetic resonance, e.g. magnetic resonance imaging

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Hospice & Palliative Care (AREA)
  • Oncology (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Neurology (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Bioinformatics & Computational Biology (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Evolutionary Biology (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Electrotherapy Devices (AREA)
  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)

Abstract

본 발명은 최적화 알고리즘을 이용한 전기장 암치료장치 및 방법에 관한 것으로서, 복수의 전극을 구비하는 한 쌍 이상의 전극패드를 이용하여 환자의 종양 및 정상조직에 전기장을 인가하여 종양을 치료하는 전기장 암치료 치료 장치는 촬영된 환자의 영상 이미지에 있는 적어도 하나 이상의 장기를 각 장기별로 분류하는 영상분류부; 및 분류된 종양과 정상조직을 바탕으로 인가되는 전극의 개수와 위치를 산정하여 기설정된 크기의 전극패드에 배열하고, 산정된 전극에 서로 다른 크기의 전압 크기를 결정하는 전기장 최적화부;를 포함한다.
본 발명에 의하면, 최적화 알고리즘을 이용하여 각각의 전극에 걸어주는 전기장을 조절하여 체내의 전기장을 전달할 때, 종양과 정상 조직에 서로 다른 전기장이 인가되도록 함으로써, 정상조직에 전달되었던 전기장의 크기를 종양에 비해서 상대적으로 작게함으로써 치료 부작용에 대한 위험성을 감소시켜 치료 성공 확률을 높일 수 있다.

Description

최적화 알고리즘을 이용한 전기장 암치료장치 및 방법{Apparatus and method for alternating electric fields therapy using optimized algorithm}
본 발명은 최적화 알고리즘을 이용한 전기장 암치료장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 환자의 체내 종양에 처방한 전기장의 세기 이상으로 인가하고, 정상조직에 전달되는 전기장 세기는 최소화할 수 있도록 전기장의 크기를 최적화할 수 있는 최적화 알고리즘을 이용한 전기장 암치료장치 및 방법에 관한 것이다.
전자기파를 이용한 암치료기법은 치료주파수대역에 따라 각각 다른 원리로 종양을 제거하여 치료하고 있다. 1010MHz 근방 영역은 X선이 나타나는 주파수 대역으로서, 암세포의 DNA 이중나선을 끊어 사멸시키는 원리로 치료하며, 10MHz 근방 영역의 전자기파는 인체 종양 내에 열을 발생시켜 제거하는 원리로 치료한다.
100~300kHz 영역의 전자기파를 이용하여 종양을 치료하는 기술(Tumor Treating Fields ,TTFields)은 세포분열을 지연시켜 사멸시키는 원리로 치료하는 기술로써, 실제 암 치료에 도입된 지 10년도 되지 않는 신기술임에도 불구하고 세계적으로 1000여개의 치료센터에서 치료를 진행하고 있을 정도로 큰 관심을 받고 있는 암치료기법이다.
위 기법은 분열하는 세포에 큰 영향을 미치기 때문에 종양에 비해 분열속도가 매우 느리거나 거의 하지 않는 정상세포에는 영향이 미미하다고 알려져 있지만 지금까지 발표된 연구결과를 확인해보면 정상세포에 대한 연구 결과는 매우 미미하며 전기장이 체내 각각의 주요장기에 미치는 영향에 대한 구체적인 연구결과는 거의 없는 실정이다. 또한 실제 치료에 도입한지 10년이 되지 않았기 때문에 아직 나타나지 않은 부작용에 대한 잠재적 위험성을 가지고 있다.
현재 치료에서도 상기 언급된 문제점을 고려하여 종양에는 최대의 전기장을 가하는 동시에 정상조직에는 최소로 전달할 수 있는 전극의 위치를 선정하여 치료를 진행하고 있지만 전극들에게 모두 동일한 전압을 걸어주기 때문에 불필요하게 정상조직에 전기장이 전달될 수 있다.
따라서 본 발명은 전극의 위치뿐만 아니라 각각의 전극에 걸어주는 전압도 최적화 알고리즘을 통해 조절하여 불필요하게 정상조직으로 전달되는 전기장을 더욱 줄여서 전기장 치료 하는 방법과 장치에 관한 것이다.
(한국등록특허 제10-1688520호, 2016년 12월 22일)
본 발명의 목적은 환자의 체내 종양에 처방한 전기장의 세기 이상으로 인가하고, 정상조직에 전달되는 전기장 세기는 최소화할 수 있도록 전기장의 크기를 최적화할 수 있는 최적화 알고리즘을 이용한 전기장 암치료장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
위와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 복수의 전극을 구비하는 한 쌍 이상의 전극패드를 이용하여 환자의 종양 및 정상조직에 전기장을 인가하여 종양을 치료하는 전기장 암치료 치료 장치는 촬영된 환자의 영상 이미지에 있는 적어도 하나 이상의 장기를 각 장기별로 분류하는 영상분류부; 및 분류된 종양과 정상조직을 바탕으로 인가되는 전극의 개수와 위치를 산정하여 기설정된 크기의 전극패드에 배열하고, 산정된 전극에 서로 다른 크기의 전압 크기를 결정하는 전기장 최적화부;를 포함한다.
여기서, 전기장 최적화부는 상기 복수의 전극에 걸어줄 전압 크기를 치료 대상이 되는 종양의 종류, 종양의 위치, 정상조직과의 경계상태 중 적어도 하나 이상을 고려하여 산정할 수 있다.
여기서, 전기장 최적화부는 종양에는 처방 전기장세기 이상을 가하는 동시에 정상 장기에는 최소로 전달될 수 있게 전극의 전압 크기를 산출할 수 있다.
여기서, 전기장 최적화부는 장기의 중요도에 따라 한계전기장 값을 설정하여, 전극이 기 설정된 한계전기장 값 이하로 전달되도록 할 수 있다.
여기서, 전기장 최적화부는 종양 또는 정상장기에 전달되는 전기장 세기, 정상 장기별 가중치 및 한계전기장 값 중 적어도 하나 이상을 이용하여 선정하는 목적함수를 구비할 수 있다.
여기서, 한 쌍의 전극패드는 한 쌍 중 한면 접지로 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 복수의 전극을 구비하는 한 쌍 이상의 전극패드를 이용하여 환자의 종양 및 정상조직에 전기장을 인가하여 종양을 치료하는 전기장 암치료 치료 방법은 환자의 영상 이미지를 기반으로 영상 이미지를 호출하여 영상 이미지를 각 장기별로 분류하는 단계; 전기장 최적화부를 통해 환자의 종양 및 종양과 정상조직의 경계상태를 바탕으로 기설정된 크기의 전극패드에 전극의 개수와 위치를 배열하고, 복수의 전극에 인가하는 전압의 크기를 산정하여 적어도 하나 이상의 치료계획을 수립하는 단계; 수립된 치료계획을 분석 및 평가하는 단계; 및 분석된 치료계획 중 최적의 조건으로 복수의 전극에 전압을 인가하여 치료하는 단계;를 포함한다.
여기서, 전기장 최적화부를 통해 종양에는 처방전기장 이상 가하는 동시에 정상조직에는 최소로 전달될 수 있는 전극전압의 크기를 산출할 수 있다.
여기서, 전극에 인가되는 전압 및 주파수는 각각, 0V ~ 150V 이내이고, 100 ~ 300kHz 사이 값으로 형성될 수 있다.
여기서, 전극에 걸어줄 전압의 크기는 종양에 인가되는 상기 처방 전기장의 크기, 장기별 가중치 및 기설정된 한계전기장 값 중 적어도 하나 이상을 이용하여 결정될 수 있다.
본 발명에 의한 최적화 알고리즘을 이용한 전기장 암치료장치 및 방법은 최적화 알고리즘을 이용하여 각각의 전극에 걸어주는 전압을 조절하여 체내의 전기장을 전달할 때, 종양과 정상 조직에 서로 다른 전기장이 인가되도록 함으로써, 정상조직에 전달되었던 전기장의 크기를 종양에 비해서 상대적으로 작게 함으로써 치료 부작용에 대한 위험성을 감소시켜 치료 성공 확률을 높일 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 최적화 알고리즘을 이용한 전기장 암치료 장치의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전기장 암치료 장치 전극의 배열상태를 나타내는 개념도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 최적화 알고리즘을 이용한 전기장 암치료방법의 순서도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 최적화 알고리즘을 이용한 전기장 암치료 장치와 종래의 기술을 비교하는 시뮬레이션 비교도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에서, “~상에”라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상측에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 최적화 알고리즘을 이용한 전기장 암치료 장치의 개념도이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전기장 암치료 장치 전극의 배열상태를 나타내는 개념도이다.
도 1 내지 도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 최적화 알고리즘을 이용한 전기장 암치료 장치는 환자의 종양 및 정상조직에 전기장이 형성되도록 전압을 인가하여 종양을 치료하는 것으로서, 한 쌍의 전극패드(110), 영상분류부(120) 및 전기장 최적화부(130)를 포함하여 구성된다.
한 쌍의 전극패드(110)는 복수의 전극(111)을 구비하고, 전극(111)은 전극패드(110)의 형상에 따라 다양하게 배열될 수 있다. 전극(111)은 도 2와 같이 3 × 3의 정방행렬로 배열된 것을 예로 설명하였으나, 후술하는 전기장 최적화부(130)를 통하여 개수 및 간격 등이 다양하게 변형될 수 있는 것으로서, 그 형상 및 배열형태가 도 2로 제한되는 것은 아니다. 또한, 전극패드(110)는 두 쌍이 구비된 것을 예시하였으나, 전극패드(110)를 환자의 치료 조건에 따라 추가되거나 감소될 수 있다.
이와 같이, 전극(111)의 배열 형상을 다양하게 형성함으로써 인가되는 주파수 및 전압의 크기를 다양하게 조정하여 종양 및 정상조직에 전달되는 전기장의 크기를 변경할 수 있기 때문에 환자의 종양 및 정상조직과의 경계 조건 등을 고려하여 효과적인 치료를 제공할 수 있다. 이때, 한 쌍의 전극패드(110)는 한 쌍 중 한면이 접지(G)로 형성될 수 있다.
영상분류부(120)는 촬영된 환자의 영상 이미지에 있는 적어도 하나 이상의 장기를 각 장기별로 분류하는 역할을 한다. 영상 이미지는 MRI 또는 CT 영상일 수 있다. MRI 또는 CT는 종양을 포함한 다양한 장기가 함께 촬영된다. 이때, 영상분류부(120)는 촬영된 복수의 장기를 각 장기별로 분류하고, 정상조직과 종양간의 이격거리 및 위치관계 등을 결정짓는다. 영상분류부(120)는 장기에 따라 자동으로 분류하거나, 사용자 정의에 따라 각 장기별로 경계부분을 설정하며, 각 이미지를 장기별로 3차원 영상으로 재구성함으로써 각 장기별 위치관계를 명확하게 구분함으로써 한 쌍의 전극패드(110)의 크기나 전극의 배열상태를 조정하는데 그 데이터가 적용될 수 있다.
전기장 최적화부(130)는 분류된 종양과 정상조직을 바탕으로 인가되는 전극의 개수와 위치를 산정하여 기설정된 크기의 전극패드(110)에 배열하고, 산정된 전극에 서로 다른 크기의 전압을 결정한다. 즉, 전기장 최적화부(130)는 분류된 종양, 정상조직 및 종양의 상태 등을 고려하여 전극에 인가되는 전압의 크기를 산정하게 된다.
따라서, 전기장 최적화부(130)는 전극에 인가하는 전압의 크기를 치료 대상이 되는 종양의 종류, 종양의 위치, 종양과 정상조직과의 경계상태 중 적어도 하나 이상을 고려하여 산정할 수 있다. 이때, 전기장 최적화부(130)는 전극 가중치를 변수로 설정하며, 복수의 전극 중에서 전압을 인가하는 전극과 접지로 형성할 전극을 분리하고, 복수의 전극들은 종양의 종류에 따라 주파수를 다르게 설정할 수 있다. 예를 들어, 교모세종일 경우, 200kHz이며, 폐암일 경우, 150kHz로 설정하여 각각의 전극 가중치와 전압을 최종 산출한다.
따라서, 전기장을 조절하여 체내의 전기장을 전달할 때, 종양과 정상 조직에 서로 다른 전기장이 인가되도록 함으로써, 정상조직에 전달되었던 전기장의 크기를 종양에 비해서 상대적으로 작게 함으로써 치료 부작용에 대한 위험성을 감소시켜 치료 성공 확률을 높일 수 있다.
전기장 최적화부(130)는 종양 또는 정상장기에 전달되는 전기장 세기, 정상 장기별 가중치 및 한계전기장 값 중 적어도 하나 이상을 이용하여 선정하는 목적함수를 구비할 수 있다. 또한, 전기장 최적화부(130)는 장기의 중요도에 따라 한계전기장 값을 설정하여, 전극이 기 설정된 한계전기장 값 이하로 전달되도록 할 수 있다. 여기서, 한계전기장은 정상장기에 기 설정된 전기장 세기 이상이 전달되지 않도록 설정된 전기장의 범위를 의미한다.
목적함수는 종양에 처방 전기장 이상의 전기장이 인가될 때에, 정상조직의 주요장기에는 최소의 전기장이 인가되도록 전기장의 세기 값을 조정하는 역할을 하는 것이다. 여기서, 처방 전기장은 전기장 치료 할 때에 환자 종양 전체 부피에 일정 세기 이상 전달하고자 하는 전기장 크기이며, 한계 전기장은 정상 장기 전체 부피에 일정 전기장 세기 이하로 전달하고자 하는 전기장의 크기이다.
예로 설명하면, 전기장 치료를 할 때, 의사는 종양에 처방전기장의 세기를 1.5V/cm로 인가하고, 중요장기에는 전체 부피에 0.5V/cm 한계전기장 이하로 전달하는 것을 목표로 하여 최적화를 통한 치료계획을 수립할 수 있다. 한편, 평균 전기장 세기는 하나의 장기에 전달되는 평균 전기장 세기이며, 하나의 장기 모든 부분에 동일한 전기장이 전달되는 것이 아니다. 미세부피마다 전달되는 전기장 세기가 다르기 때문에 하나의 장기에 평균 전기장 세기를 결정한다.
먼저, 종양으로부터 소정거리 이격된 위치의
Figure pat00001
에서의 전기장의 값을 수학식 1과 같이 산정한 후에, 수학식 2 내지 4의 조건으로부터 전기장의 세기를 산출할 수 있다.
Figure pat00002
여기서,
Figure pat00003
는 i 지점에서의 전기장세기값,
Figure pat00004
는 j번째의 전극의 가중치,
Figure pat00005
는 j번째의 전극으로 인해 i지점에 전달된 전기장의 세기이다.
수학식 2는 처방 전기장의 세기를 바탕으로 다음과 같이 산출하는 것이다.
Figure pat00006
여기서,
Figure pat00007
는 처방 전기장의 세기이다.
수학식 3은 장기의 중요도에 따른 가중치와, 정상장기의 한계전기장 세기를 고려한 목적함수(f)를 바탕으로 전기장을 산출하는 것이다. 한계전기장의 세기는 장기의 중요도에 따라 다른 게 설정되는 상수이다.
Figure pat00008
여기서,
Figure pat00009
은 장기별 가중치이고,
Figure pat00010
은 N 번째 정상장기의 한계 전기장 세기 값이다.
수학식 4는 장기별 가중치와 N번째 정상장기의 평균 전기장 세기를 고려하여 산정하는 것이다.
Figure pat00011
Figure pat00012
은 장기별 가중치이고,
Figure pat00013
은 N번째 정상장기의 평균 전기장 세기 값이다.
상기와 같이, 정상장기에 작용되는 전기장을 산출하는 목적함수는 상기의 수학식으로 한정되지 않으며, 종양의 종류 및 위치 등을 고려하여 다양하게 사용될 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 전극에 인가되는 전압이 0V ~ 150V 이내이며, 주파수는 100 ~ 300kHz 사이 값으로 형성하여 전기장 값을 산정하며, 종양의 위치와 각 장기의 중요도 등을 고려하여 신체에 인가되는 전기장을 산정하게 된다. 그리고, 전술한 방법을 통해 산정된 전기장의 세기는 전극에 인가되는 전압으로 환산된다.
상기와 같이 설정된 전압의 범위는 기존 치료 장치와 동일한 범위에 속할 수 있지만, 본 발명은 종양 및 정상장기의 위치 및 관계를 고려하여 전극의 배열상태와 위치 등을 다르게 설정함과 동시에, 복수의 전극에 서로 다른 크기의 치료 자기장과 일반 자기장이 작용하도록 함으로써 정상조직이 손상되는 것을 방지할 수 있는 특징이 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 최적화 알고리즘을 이용한 전기장 암치료방법의 순서도이다.
도 3을 참조하여 설명한다. 먼저, 본 발명의 실시예에 따른 최적화 알고리즘을 이용한 전기장 암치료방법은 복수의 전극을 구비하는 한 쌍 이상의 전극패드를 이용하여 환자의 종양 및 정상조직에 전기장을 전달하여 종양을 치료하는 것이다.
먼저, 환자의 영상 이미지를 기반으로 영상 이미지를 호출하여 호출된 영상 이미지를 각 장기별로 분류한다(S100). 각 장기별로 해상도 범위를 다르게 지정함으로써, 중요도에 따라 보다 효과적으로 장기를 분류할 수 있다.
그 다음으로, 전기장 최적화부를 통해 환자의 종양 및 종양과 정상조직의 경계상태를 바탕으로 기설정된 크기의 전극패드에 전극의 개수와 위치를 배열하고, 복수의 전극에 인가하는 전압의 크기를 산정하여 적어도 하나 이상의 치료계획을 수립한다(S200). 이때, 바람직하게는 3개 이상의 치료계획을 수립할 수 있으며, 수립되는 치료계획은 서로 다른 전극의 크기 및 개수가 다양하게 가변적으로 변경되도록 설정된다.
전극의 배열방법은 전술한 도 2와 같이 정방행렬 형태로 배열될 수 있으나, 이와 다르게 비대칭 또는 간격도 상이하게 다양하게 설정될 수 있다. 다만, 서로 마주보는 한 쌍의 전극은 서로 동일한 위치에 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 인가되는 전압 및 주파수는 종양과 정상 조직간에 서로 다르게 설정되고, 전압은 0V ~ 150 V 이내이며, 주파수는 100 ~ 300kHz 사이 값으로 형성될 수 있다.
수립된 상기의 치료계획을 분석 및 평가한다(S300). 복수의 치료계획을 개별적으로 각각 분석 및 평가함으로써 최적의 결과를 도출하는 조건을 추출할 수 있다.
마지막으로, 분석된 치료계획 중 최적의 조건으로 복수의 전극에 산정된 전압을 인가하여 치료를 진행한다(S400).
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 최적화 알고리즘을 이용한 전기장 암치료 장치와 종래의 기술을 비교하는 시뮬레이션 비교도이다.
먼저, 도 4를 참조하여 설명하면, 도 4는 기존방식대로 동일한 전압값을 모든 전극에 적용하였을 때에 나온 전기장 분포(before)와 전기장 최적화부를 적용하여 전극마다 각각 다른 전압값을 적용했을 때의 전기장 분포(after)를 보여주고 있다.
도 4의 화살표 아래의 두 그림은 식도부분을 확대한 시뮬레이션으로서, 높은 전기장세기를 나타내는 붉은색이 전기장 최적화부를 적용하여 서로 다른 크기의 전압값을 적용하였을 때, 전기장의 세기가 줄어들었든 것을 확인할 수 있었다.
표 1은 도 4를 정량적으로 분석한 것으로서, V30 지표는 처방 전기장세기의 30%(1.5V/cm × 0.3 = 0.45V/cm)가 전달되는 상대적 부피, V60, V90 은 각각 처방 전기장세기의 60%, 90%가 전달된 상대적 부피를 의미하며, Eave는 장기에 전달된 평균 전기장 세기를 의미한다. 전기장 최적화부의 적용 전과 후를 비교했을 때 주요 장기의 전기장 세기가 줄어든 것을 확인할 수 있다.
Figure pat00014
도 5는 기존방식대로 동일한 전압값을 모든 전극에 걸어주었을 때에 나온 전기장 분포(before)와 최적화 알고리즘을 적용하여 전극마다 각각 다른 전압값을 적용했을 때의 전기장 분포(after)를 보여주고 있다.
신장의 경우에 최적화 알고리즘을 적용하기 전에 비해 적용한 후에 높은 전기장 세기를 나타내는 붉은색의 비중이 적은 것을 정성적으로 확인할 수 있다.
표 2는 도 5를 정량적으로 분석한 표로서 전기장 최적화부를 적용한 후의 지표 값들이 모두 줄어든 것을 확인할 수 있다. 즉 정상장기에 전달되는 전기장세기가 전기장 최적화부를 적용한 후에 크게 줄어든 것을 확인할 수 있다.
Figure pat00015
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명이 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
110 : 전극패드
111 : 전극
120 : 영상 분류부
130 : 전기장 최적화부

Claims (10)

  1. 복수의 전극을 구비하는 한 쌍 이상의 전극패드를 이용하여 환자의 종양 및 정상조직에 전기장을 인가하여 종양을 치료하는 전기장 암치료 치료 장치에 있어서,
    상기 촬영된 환자의 영상 이미지에 있는 적어도 하나 이상의 장기를 각 장기별로 분류하는 영상분류부; 및
    상기 분류된 종양과 정상조직을 바탕으로 인가되는 전극의 개수와 위치를 산정하여 기설정된 크기의 전극패드에 상기 전극을 배열하고, 상기 전극에 서로 다른 크기의 전압의 크기를 결정하는 전기장 최적화부; 포함하는 최적화 알고리즘을 이용한 전기장 암치료 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전기장 최적화부는,
    상기 복수의 전극에 걸어줄 전압 크기를 치료 대상이 되는 종양의 종류, 종양의 위치 및 종양과 정상조직과의 경계상태 중 적어도 하나 이상을 고려하여 산정하는 것을 특징으로 하는 최적화 알고리즘을 이용한 전기장 암치료 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 전기장 최적화부는,
    종양에는 처방 전기장세기 이상을 가하는 동시에 정상 장기에는 최소로 전달될 수 있게 전극의 전압 크기를 산출하는 것을 특징으로 하는 전기장 암치료 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 전기장 최적화부는,
    상기 장기의 중요도에 따라 한계전기장 값을 설정하여, 상기 전극이 기 설정된 한계전기장 값 이하로 전달되도록 하는 것을 특징으로 하는 최적화 알고리즘을 이용한 전기장 암치료 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 전기장 최적화부는,
    상기 종양 또는 정상장기에 전달되는 전기장 세기, 정상 장기별 가중치 및 한계전기장 값 중 적어도 하나 이상을 이용하여 선정하는 목적함수를 구비하는 것을 특징으로 하는 최적화 알고리즘을 이용한 전기장 암치료 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 한 쌍의 전극패드는,
    한 쌍 중 한면 접지(G)로 형성되는 것을 특징으로 하는 최적화 알고리즘을 이용한 전기장 암치료 장치.
  7. 복수의 전극을 구비하는 한 쌍 이상의 전극패드를 이용하여 환자의 종양 및 정상조직에 전기장을 인가하여 종양을 치료하는 전기장 암치료 치료 방법에 있어서,
    환자의 영상 이미지를 기반으로 상기 영상 이미지를 호출하여 상기 영상 이미지를 각 장기별로 분류하는 단계;
    전기장 최적화부를 통해 상기 환자의 종양 및 종양과 정상조직의 경계상태를 바탕으로 기설정된 크기의 전극패드에 전극의 개수와 위치를 배열하고, 상기 복수의 전극에 인가하는 전압의 크기를 산정하여 적어도 하나 이상의 치료계획을 수립하는 단계;
    상기 수립된 치료계획을 분석 및 평가하는 단계; 및
    상기 분석된 치료계획 중 최적의 조건으로 상기 복수의 전극에 전압을 인가하여 치료하는 단계;를 포함하는 전기장을 인가하는 전기장 암치료 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 전기장 최적화부를 통해 종양에는 처방전기장 이상 가하는 동시에 정상조직에는 최소로 전달될 수 있는 전극전압의 크기를 산출하여 전기장을 전달하는 전기장 암치료 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 전극에 인가되는 전압 및 주파수는 각각,
    0V ~ 150V 이내이고, 100 ~ 300kHz 사이 값인 것을 특징으로 하는 전기장을 인가하는 전기장 암치료 방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 전극에 인가되는 전압의 크기는,
    종양에 인가되는 상기 처방전기장의 크기와 장기별 가중치 및 기설정된 한계전기장 값 중 적어도 하나 이상을 이용하여 결정되는 것을 특징으로 하는 전기장 암치료 방법.

KR1020180097291A 2018-07-03 2018-08-21 최적화 알고리즘을 이용한 전기장 암치료장치 KR102104961B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/257,252 US11833351B2 (en) 2018-07-03 2019-02-20 Apparatus and method for alternating electric fields therapy using an optimization algorithm
EP19831280.3A EP3819005A4 (en) 2018-07-03 2019-02-20 DEVICE AND METHOD FOR THE TREATMENT OF CANCER BY ELECTRIC FIELD USING AN OPTIMIZATION ALGORITHM
PCT/KR2019/002009 WO2020009306A1 (ko) 2018-07-03 2019-02-20 최적화 알고리즘을 이용한 전기장 암치료장치 및 방법

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180077093 2018-07-03
KR20180077093 2018-07-03

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200004228A true KR20200004228A (ko) 2020-01-13
KR102104961B1 KR102104961B1 (ko) 2020-04-27

Family

ID=69153375

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180097291A KR102104961B1 (ko) 2018-07-03 2018-08-21 최적화 알고리즘을 이용한 전기장 암치료장치

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11833351B2 (ko)
EP (1) EP3819005A4 (ko)
KR (1) KR102104961B1 (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022014761A1 (ko) * 2020-07-16 2022-01-20 고려대학교 산학협력단 흡수에너지 기반 전기장 암치료 계획 시스템 및 방법
KR20220043282A (ko) * 2020-09-29 2022-04-05 고려대학교 산학협력단 체내 온도 제어 및 흡수에너지 기반 종양치료 전기장 최적화 방법 및 시스템, 및 이를 포함하는 전기장 치료 방법 및 시스템
KR20220055028A (ko) * 2020-10-26 2022-05-03 주식회사 뉴아인 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치 및 이의 구동 방법
KR20220167586A (ko) * 2021-06-14 2022-12-21 고려대학교 산학협력단 전기요법에서의 전극 어레이 구조 최적화 방법 및 시스템

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102464313B1 (ko) 2020-05-18 2022-11-08 주식회사 필드큐어 전기장 암 치료 시스템을 위한 품질 보증 장치 및 방법
EP4338789A1 (en) * 2022-09-16 2024-03-20 Fieldcure Co., Ltd. System for determining and evaluating tumor treatment plan using dose based on impulse

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7146210B2 (en) * 2000-02-17 2006-12-05 Standen Ltd. Apparatus and method for optimizing tumor treatment efficiency by electric fields
US20100179621A1 (en) * 2004-12-07 2010-07-15 Yoram Palti Electrodes for applying an electric field in-vivo over an extended period of time
WO2015111091A1 (ja) * 2014-01-21 2015-07-30 新エネルギー産業株式会社 電位変動式医療機器
KR101688520B1 (ko) 2015-05-14 2016-12-22 고려대학교 산학협력단 불연속적인 분할 교류 전기장을 이용한 암 치료 장치 및 방법
WO2017072706A1 (en) * 2015-10-28 2017-05-04 Zeev Bomzon Ttfield treatment with optimization of electrode positions on the head based on mri-based conductivity measurements

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6853864B2 (en) * 2000-02-02 2005-02-08 Catholic University Of America, The Use of electromagnetic fields in cancer and other therapies
CA2510849A1 (en) 2002-12-19 2004-07-08 Teva Pharmaceutical Industries Ltd Solid states of pantoprazole sodium, processes for preparing them and processes for preparing known pantoprazole sodium hydrates
US7343030B2 (en) * 2003-08-05 2008-03-11 Imquant, Inc. Dynamic tumor treatment system
US20080013687A1 (en) * 2006-04-07 2008-01-17 Maurer Calvin R Jr Automatically determining size or shape of a radiation beam
CN102421386A (zh) * 2009-03-31 2012-04-18 安吉戴尼克公司 用于估计医疗装置的治疗区和互动式地计划患者治疗的系统和方法
US10096386B2 (en) 2014-07-03 2018-10-09 Duke University Systems and methods for model-based optimization of spinal cord stimulation electrodes and devices
EP3551073A4 (en) 2016-12-06 2020-07-15 The Regents of The University of California OPTIMAL MULTIELECTRODE TRANSCUTANEOUS STIMULATION WITH HIGH FOCALITY AND INTENSITY
JP7184774B2 (ja) 2016-12-13 2022-12-06 ノボキュア ゲーエムベーハー 変形可能テンプレートを使用して最適化された電極位置を有するｔｔフィールドを用いて患者を治療する

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7146210B2 (en) * 2000-02-17 2006-12-05 Standen Ltd. Apparatus and method for optimizing tumor treatment efficiency by electric fields
US20100179621A1 (en) * 2004-12-07 2010-07-15 Yoram Palti Electrodes for applying an electric field in-vivo over an extended period of time
WO2015111091A1 (ja) * 2014-01-21 2015-07-30 新エネルギー産業株式会社 電位変動式医療機器
KR101688520B1 (ko) 2015-05-14 2016-12-22 고려대학교 산학협력단 불연속적인 분할 교류 전기장을 이용한 암 치료 장치 및 방법
WO2017072706A1 (en) * 2015-10-28 2017-05-04 Zeev Bomzon Ttfield treatment with optimization of electrode positions on the head based on mri-based conductivity measurements

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022014761A1 (ko) * 2020-07-16 2022-01-20 고려대학교 산학협력단 흡수에너지 기반 전기장 암치료 계획 시스템 및 방법
KR20220009764A (ko) * 2020-07-16 2022-01-25 고려대학교 산학협력단 흡수에너지 기반 전기장 암치료 계획 시스템 및 방법
CN114269274A (zh) * 2020-07-16 2022-04-01 株式会社电界 基于吸收能量的电场癌治疗计划系统及方法
JP2022544720A (ja) * 2020-07-16 2022-10-21 コリア ユニバーシティ リサーチ アンド ビジネス ファウンデーション 吸収エネルギー基盤の電場癌治療計画システム及び方法
EP3967365A4 (en) * 2020-07-16 2022-12-28 Korea University Research and Business Foundation ABSORPTION ENERGY ELECTRIC FIELD CANCER TREATMENT PLANNING SYSTEM AND METHOD
US12011589B2 (en) 2020-07-16 2024-06-18 Fieldcure Co., Ltd. System and method for planning electric field cancer treatment based on absorbed energy
CN114269274B (zh) * 2020-07-16 2024-06-28 株式会社电界 基于吸收能量的电场癌治疗计划系统及方法
KR20220043282A (ko) * 2020-09-29 2022-04-05 고려대학교 산학협력단 체내 온도 제어 및 흡수에너지 기반 종양치료 전기장 최적화 방법 및 시스템, 및 이를 포함하는 전기장 치료 방법 및 시스템
KR20220140459A (ko) * 2020-09-29 2022-10-18 주식회사 필드큐어 흡수에너지 기반 전기장 암치료 계획 시스템 및 방법
KR20220055028A (ko) * 2020-10-26 2022-05-03 주식회사 뉴아인 비정상 분열 세포에 대한 사멸 유도 장치 및 이의 구동 방법
KR20220167586A (ko) * 2021-06-14 2022-12-21 고려대학교 산학협력단 전기요법에서의 전극 어레이 구조 최적화 방법 및 시스템
WO2022265232A1 (ko) * 2021-06-14 2022-12-22 주식회사 필드큐어 전기요법에서의 전극 어레이 구조 최적화 방법 및 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
US11833351B2 (en) 2023-12-05
US20210228896A1 (en) 2021-07-29
EP3819005A1 (en) 2021-05-12
EP3819005A4 (en) 2022-03-30
KR102104961B1 (ko) 2020-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20200004228A (ko) 최적화 알고리즘을 이용한 전기장 암치료장치 및 방법
US11701161B2 (en) Optimizing treatment using TTFields by changing the frequency during the course of long term tumor treatment
JP6453853B2 (ja) 交番電界によって腫瘍を治療し、推定される細胞サイズに基づいて治療周波数を選択するための装置および方法
Sun et al. Recommendation for a contouring method and atlas of organs at risk in nasopharyngeal carcinoma patients receiving intensity-modulated radiotherapy
WO2020009306A1 (ko) 최적화 알고리즘을 이용한 전기장 암치료장치 및 방법
CN109069824A (zh) 使用深部脑刺激治疗自身免疫疾病
CN114269274B (zh) 基于吸收能量的电场癌治疗计划系统及方法
EP3164068A2 (en) Systems and methods for model-based optimization of spinal cord stimulation electrodes and devices
TW202128247A (zh) 將介電性質與患者模型相關聯的方法，系統和設備
KR20220140459A (ko) 흡수에너지 기반 전기장 암치료 계획 시스템 및 방법
Bomzon et al. Using computational phantoms to improve delivery of Tumor Treating Fields (TTFields) to patients
Basu et al. A comparison of dose distribution from Manchester-style and Fletcher-style intracavitary brachytherapy applicator systems in cervical cancer
JP2019093146A (ja) 交番電界によって腫瘍を治療し、推定される細胞サイズに基づいて治療周波数を選択するための装置および方法
Neromyliotis et al. Response properties of saccade-related neurons of the post-arcuate premotor cortex
US20100014637A1 (en) Leading-Edge Cancer Treatment
Nagar et al. Is there a tradeoff in using modified high tangent field radiation for treating an undissected node-positive axilla?
Pour et al. Comparison of three and four-field radiotherapy technique and the effect of laryngeal shield on vocal and spinal cord radiation dose in radiotherapy of non-laryngeal head and neck tumors
CN113056303A (zh) 使用图像对神经调制编程的工具
US20240261585A1 (en) Method and system for optimizing electrode array structure in electrotherapy
Naveh et al. Optimizing Transducer Array Layout for the Treatment of Pancreatic Cancer Using Tumor Treating Fields (TTFields) in the Phase 3 Panova-3 Trial
CN101091818A (zh) 肿瘤外照射治疗中可视化实时射野权重调整技术
Wong Tumor treating fields therapy for glioblastoma: An update
Kavak et al. Comparison of standard optimization method and multicriteria optimization (MCO) method using intensity-modulated radiotherapy (IMRT) technique for patients with localized prostate cancer
Klinker Dosimetry Comparison of Gamma Knife and External Beam Radiation Therapy on Brain Tumors
Cardoso Reproducibility of Left Sided Breast Radiotherapy with Deep Inspiration Breath Hold with Audio-Visual Coaching versus Audio Coaching Alone: A Systematic Review

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
X091 Application refused [patent]
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant