KR20220123079A

KR20220123079A - 개별적으로 접근 가능한 전극 요소들 및 온도 센서들을 가지는 종양 처리 필드(종양 치료 필드)를 전달하는 어레이들

Info

Publication number: KR20220123079A
Application number: KR1020227026417A
Authority: KR
Inventors: 요람 와서만
Original assignee: 노보큐어 게엠베하
Priority date: 2019-12-31
Filing date: 2020-12-21
Publication date: 2022-09-05
Also published as: EP4054701A1; IL294386A; CA3163316A1; JP2023508585A; FI4074367T3; BR112022012409A2; PL4074367T3; TW202138023A; AU2020416669A1; ES2950234T3; EP4212203A1; EP4074367A1; WO2021137094A1; EP4074367B1; US20240139505A1; HUE061733T2; MX2022006136A; DK4074367T3; CN114901344A; US11878163B2

Abstract

종양 치료 필드(TTFields)는 과열된 트랜스듀서 어레이에서 하나 이상의 전극 요소를 차단하여 더 높은 필드 강도로 대상의 신체에 전달할 수 있다. 이것은 각 전극 요소의 온도를 감지하는 서미스터를 사용하여 수행할 수 있다. 각 트랜스듀서 어레이의 배선 부분은 복수의 도체를 사용하여 전극 요소와 서미스터 간에 공유되며, 각각은 (a) 커넥터의 핀, (b) 각 전극 요소 및 (c) 각각의 서미스터를 전기적으로 연결한다. 일부 실시예에서, 모든 서미스터는 직렬로 배선된다. 다른 실시예에서, 모든 서미스터는 공통 연결을 공유한다.

Description

개별적으로 접근 가능한 전극 요소들 및 온도 센서들을 가지는 종양 처리 필드(종양 치료 필드)를 전달하는 어레이들

본 출원은 2019년 12월 31일에 출원된 미국 가출원 62/955,664의 이익을 주장하며, 이 가출원은 전체가 여기에 참조로 포함된다.

본 기술은 개별적으로 접근 가능한 전극 요소들 및 온도 센서들을 가지는 종양 처리 필드와 관련된다.

종양 치료 필드 요법은 종양을 치료하기 위한 입증된 접근법이다. 도 1은 종양 치료 필드를 전달하기 위한 선행 기술 Optune® 시스템의 개략도이다. 종양 치료 필드는 종양에 매우 근접한 환자의 피부에 배치된 4개의 트랜스듀서 어레이(21-24)를 통해 환자에게 전달된다(예를 들어, 교모세포종이 있는 사람에 대해 도 2a - 2d에 도시된 바와 같음). 트랜스듀서 어레이(21-24)는 두 쌍으로 배열되고 각 트랜스듀서 어레이는 다중 와이어 케이블을 통해 AC 신호 발생기(20)에 연결된다. AC 신호 발생기는 (a) 제1 기간 동안 종양을 통해 제1 방향으로 전기장을 유도하는 한 쌍의 어레이(21, 22)를 통해 교류 전류를 보낸다; 이어서 (b) 제2 기간 동안 다른 한 쌍의 어레이(23, 24)를 통해 교류 전류를 보내고, 이는 종양을 통해 두 번째 방향으로 전기장을 유도한다. 그런 다음 치료 기간 동안 단계 (a) 및 (b)를 반복한다.

각각의 트랜스듀서 어레이(21-24)는 유연 회로를 통해 상호연결되는 용량 결합 전극 요소(E)의 세트(예를 들어, 각각 직경이 약 2cm인 9개의 전극 요소 세트)로 구성된다. 각각의 전극 요소는 유전체 층(더 구체적으로, 높은 유전 상수를 갖는 세라믹 재료의 층)이 그 위에 배치된 전기 전도성 기판을 포함한다. 각 전극 요소는 전기 전도성 의료 젤 층과 접착 테이프 사이에 끼워져 있다. 어레이를 환자에게 배치할 때 의료용 젤은 환자의 피부 윤곽을 따르고 장치와 신체의 우수한 전기적 접촉을 보장한다. 접착 테이프는 환자가 일상 활동을 할 때 환자의 전체 어레이를 제자리에 고정한다.

트랜스듀서 어레이를 통해 전달되는 교류 전류의 진폭은 피부 온도(트랜스듀서 어레이 아래의 피부에서 측정됨)가 41°C의 안전 임계값을 초과하지 않도록 제어된다. 피부에의 온도 측정값은 트랜스듀서 어레이의 일부 디스크 아래에 배치된 서미스터 T를 사용하여 얻는다. 기존 Optune® 시스템에서 각 어레이에는 8개의 서미스터가 포함되어 있으며 어레이의 각 디스크 아래에 하나의 서미스터가 있다. (대부분의 어레이에는 8개 이상의 디스크가 포함되어 있으며, 이 경우 온도 측정은 어레이 내의 디스크 서브 세트 아래에서만 수행된다.)

AC 신호 발생기(20)는 모든 32개의 서미스터(4개의 어레이 × 어레이 당 8개의 서미스터)로부터 온도 측정값을 얻고, AC 신호 발생기의 제어기는 온도 측정값을 사용하여 환자의 피부 온도를 41°C 미만으로 유지하도록 각 어레이 쌍을 통해 전달될 전류를 제어한다. 전류 자체는 AC 신호 발생기(20)에서 각 어레이로 이어지는 추가 와이어(즉, 어레이(21-24) 각각에 대한 하나의 와이어(28))를 통해 각 어레이에 전달된다. 그리고 어레이(21-24) 각각에 대한 추가 와이어(도시되지 않음)는 모든 8개의 서미스터에 대한 공통 리턴으로 사용된다. 따라서 기존 Optune 시스템의 어레이 21 - 24에서 종단되는 4개의 케이블 각각에는 총 10개의 도체가 있다.

본 기술은 개별적으로 접근 가능한 전극 요소들 및 온도 센서들을 가지는 종양 처리 필드(종양 치료 필드)를 전달하는 어레이를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 한 측면은 교류 전기장을 대상의 신체에 인가하는 제1 장치와 관련된다. 제1 장치는: 복수의 전극 요소들; 상기 전극 요소들을 상기 대상의 신체에 유지하도록 구성된 지지체; 복수의 서미스터를 포함한다. 상기 서미스터들 각각은 제1 단자 및 제2 단자를 가지고, 상기 서미스터들 각각은 상응하는 각각의 상기 전극 요소들의 온도를 측정하도록 배치된다. 제1 장치는 또한 복수의 제1 핀들과 제2 핀을 가지는 커넥터; 복수의 제1 도전체들로, 이들의 각각은 (a) 상기 제1 핀들 각각, (b) 상기 전극 요소들 각각 및 (c) 상응하는 상기 서미스터의 상기 제1 단자들 사이에 전기적 도전 경로를 제공하고; 적어도 하나의 상기 서미스터들의 상기 제2 단자 및 상기 제2 핀 사이에 전기적 도전 경로를 제공하는 제2 도전체를 포함한다.

제1 장치의 몇몇 실시예에서, 모든 상기 서미스터들의 상기 제2 단자는 함께 배선된다. 선택적으로, 이러한 실시예들에서, 모든 상기 서미스터들의 상기 제2 단자는 (a) 유연 회로의 적어도 하나의 트레이스 및 (b) 적어도 하나의 도선 중 적어도 하나를 이용하여 함께 배선된다.

제1 장치의 몇몇 실시예에서, 상기 복수의 서미스터들은, 첫 번째 하나의 서미스터에서 시작하여 마지막 하나의 서미스터의 직렬로 연결되고, 상기 마지막 서미스터를 제어한 각각의 상기 서미스터들의 상기 제2 단자는 각각의 후속하는 서미스터들 각각의 제1 단자로 연결되고, 상기 제2 도전체는 상기 커넥터의 제2 핀과 상기 마지막 서미스터의 상기 제2 단자 사이에 전기적 도전 경로를 제공한다.

제1 장치의 몇몇 실시예에서, 상기 제2 도전체는 상기 제2 핀 및 단 하나의 서미스터의 상기 제2 단자 사이에 전기적 도전 경로를 제공한다.

제1 장치의 몇몇 실시예에서, 상기 복수의 전극 요소들은 적어도 네 개의 전극 요소들을 포함하고, 상기 복수의 서미스터들은 적어도 네 개의 서미스터들을 포함한다.

제1 장치의 몇몇 실시예에서, 상기 복수의 전극 요소들은 적어도 아홉 개의 전극 요소들을 포함하고, 상기 복수의 서미스터들은 적어도 아홉 개의 서미스터들을 포함한다.

제1 장치의 몇몇 실시예에서, 상기 전극 요소들 각각은 도전성 플레이트 및 상기 도전성 플레이트 상에 배치된 유전층을 포함하고, 상기 지지체는 각각의 상기 전극 요소들의 상기 유전층이 상기 대상의 신체를 향하도록 상기 전극 요소들을 상기 대상의 신체에 고정하도록 구성된다.

제1 장치의 몇몇 실시예에서, 모든 상기 서미스터들의 상기 제2 단자들은 함께 배선되고, 상기 제2 전도체는 상기 제2 핀과 상기 모든 서미스터들의 상기 제2 단자 사이에 전기적 도전 경로를 제공한다.

본 발명의 또 다른 측면은 복수의 전극 요소들을 이용하여 교류 전기장을 대상의 신체에 인가하는 제2 장치와 관련된다. 상기 복수의 전극 요소들 각각은 각각의 서미스터와 열적 접촉하도록 배치된다. 제2 장치는 교류 출력 신호를 생성하는 교류 신호 생성기; 복수의 핀들을 포함하는 커넥터로, 상기 핀들 각각은 상기 복수의 전극 요소들 각각에 상응한다. 제2 장치는 또한 제1 복수의 스위치들을 포함한다. 상기 제1 복수의 스위치들 각각은 상기 교류 출력 신호를 상기 복수의 핀들 각각에 선택적으로 인가하거나 또는 인가하지 않도록 구성된다. 제2 장치는 또한 각각의 상기 서미스터로부터 전기적 신호를 수신하고 상응하는 출력을 생성하도록 구성된 증폭기를 포함한다. 상기 각각의 상기 서미스터로부터의 상기 전기적 신호는 상기 복수의 전극 요소들에 상응하는 상기 동일한 핀들을 통해 수신한다. 제2 장치는 또한 상기 증폭기의 상기 출력에 기초하여, 상기 복수의 핀들 각각에 제공되는 상기 교류 신호의 듀티 사이클을 개별적으로 조정하도록 상기 제1 복수의 스위치들을 제어하는 제어기를 포함한다.

제2 장치의 몇몇 실시예에서, 상기 제어기는 (a) 상기 전극 요소들 중 적어도 하나가 다른 전극 요소들 보다 더 온도가 높은지 상기 증폭기의 상기 출력에 기초하여 결정하고, (b) 각각의 적어도 하나의 핀에 제공되는 상기 교류 신호의 상기 듀티 사이클이 감소하도록 상기 제1 복수의 스위치를 제어하도록 구성된다. 제2 장치의 몇몇 실시예에서, 상기 제어기는 (a) 상기 전극 요소들 중 적어도 하나가 임계 레벨보다 더 온도가 높은지 상기 증폭기의 상기 출력에 기초하여 결정하고, (b) 각각의 적어도 하나의 핀에 제공되는 상기 교류 신호의 상기 듀티 사이클을 감소하도록 상기 제1 복수의 스위치를 제어하도록 구성된다.

제2 장치의 몇몇 실시예에서, 상기 복수의 전극 요소들은 적어도 네 개의 전극 요소들을 포함하고, 상기 복수의 핀들은 적어도 네 개의 핀들을 포함하며, 상기 복수의 스위치들은 적어도 네 개의 스위치들을 포함한다. 제2 장치의 몇몇 실시예에서, 상기 복수의 전극 요소들은 적어도 아홉 개의 전극 요소들을 포함하고, 상기 복수의 핀들은 적어도 아홉 개의 핀들을 포함하며, 상기 복수의 스위치들은 적어도 아홉 개의 스위치들을 포함한다.

제2 장치의 몇몇 실시예에서, 상기 제2 장치는, 각각이 복수의 핀들 각각으로부터 상기 증폭기의 제1 입력으로 신호를 연결하도록 배치된 제2 복수의 스위치들을 더 포함한다. 이러한 실시예들에서, 상기 제어기는, 상기 복수의 핀들 각각을 순차적으로 선택하고 상기 서미스터들 각각으로부터 온도 측정값들을 순차적으로 획득하도록 상기 제2 복수의 스위치들을 제어하도록 추가적으로 구성된다. 상기 커넥터는 추가 핀을 포함하고, 상기 제2 장치는 (a) 신호를 상기 추가 핀으로부터 상기 증폭기의 제2 입력으로 연결하는 추가 스위치, (b) 각각이 신호를 상기 복수의 핀들 각각으로부터 상기 복수의 핀으로 연결하는 제3 복수의 스위치들을 더 포함한다. 이러한 실시예들에서, 상기 제어기는 상기 제1 복수의 스위치에서 주어진 스위치가 개방되면 상기 제어기는 상기 제3 스위치들에서 상응하는 각각의 스위치를 닫도록 더 구성된다.

제2 장치의 몇몇 실시예에서, 상기 제2 장치는, 각각이 신호를 상기 복수의 핀들 중 하나에서 상기 증폭기의 제1 입력으로 연결하는 제2 복수의 스위치들; 및 각각이 신호를 상기 복수의 핀들 중 하나에서 상기 증폭기의 제2 입력으로 연결하는 제3 복수의 스위치들을 더 포함한다. 이러한 실시예들에서, 상기 제어기는 각각의 서미스터의 두 단자에 상응하는 상기 복수의 핀들의 쌍으로부터 상기 증폭기의 제1 및 제2 입력으로 순차적으로 신호를 연결하도록 상기 제2 복수의 스위치들 및 상기 제3 복수의 스위치들을 제어하고, 상기 서미스터들 각각으로부터 순차적으로 온도 측정값들을 획득하도록 더 구성된다.

본 발명의 또다른 측면은 복수의 전극 요소들을 이용하여 교류 전기장을 대상의 신체에 인가하는 제1 방법과 관련된다. 복수의 전극 요소들 각각은 각각의 서미스터들과 열적 접촉하도록 배치된다. 상기 제1 방법은: 교류 전기장이 상기 대상내에서 유도되도록 각각의 듀티 사이클로 교류 신호를 상기 전극 요소들 각각에 인가하는 단계; 상기 서미스터들 각각으로부터 신호를 입력받는 단계; 상기 입력된 신호에 기초하여 각각의 상기 전극 요소들의 온도를 결정하는 단계; 및 상기 결정된 온도들에 기초하여 상기 전극 요소들에 인가된 상기 교류 신호들의 상기 듀티 사이클을 조정하는 단계를 포함한다. 상기 조정하는 단계 이후에, 상기 전극 요소들의 적어도 하나에 인가된 상기 교류 신호의 상기 듀티 사이클은 상기 전극 요소들의 다른 하나에 인가된 상기 교류 신호의 듀티 사이클과 상이하다.

제1 방법의 몇몇 실시예에서, 상기 조정하는 단계는, 다른 적어도 하나의 전극 요소에 비하여 더 온도가 높은 적어도 하나의 상기 전극 요소들에 인가된 상기 교류 신호의 상기 듀티 사이클을 감소시키는 단계를 포함한다. 제1 방법의 몇몇 실시예에서, 상기 조정하는 단계는, 가장 온도가 높은 전극 요소에 인가되는 상기 교류 신호의 상기 듀티 사이클을 감소시키는 단계를 포함한다. 제1 방법의 몇몇 실시예에서, 상기 조정하는 단계는, 온도가 임계 레벨을 초과하는 임의의 전극 요소에 인가되는 상기 교류 신호의 상기 듀티 사이클을 감소시키는 단계를 포함한다.

제1 방법의 몇몇 실시예에서, 조정하는 단계는 가열 속도가 임계 레벨을 초과하는 임의의 전극 소자에 인가되는 상기 교류 신호의 상기 듀티 사이클을 감소시키는 단계를 포함한다. 제1 방법의 몇몇 실시예에서, 상기 조정하는 단계는, 온도가 제1 임계 레벨을 초과하는 임의의 전극 소자에 인가되는 상기 교류 신호를 스위치 오프 하는 단계 및 온도가 제2 임계 레벨 미만인 전극 소자 중 적어도 하나에 인가되는 상기 교류 신호를 스위치 온 하는 단계를 포함하며, 상기 제2 임계 레벨은 상기 제1 임계 레벨보다 낮다.

본 기술에 의하면 개별적으로 접근 가능한 전극 요소들 및 온도 센서들을 가지는 종양 처리 필드(종양 치료 필드)를 전달하는 어레이가 제공된다.

도 1은 종양 치료 필드를 전달하기 위한 종래 기술의 Optune® 시스템의 개략도이다.
도 2a 내지 도 2d는 뇌종양을 치료하기 위해 사람의 머리에 트랜스듀서 어레이의 위치를 도시한 것이다.
도 3은 각각의 개별 전극 요소에 대한 개별 전도체를 제공하는 트랜스듀서 어레이의 제1 실시예를 도시한다.
도 4는 종양 치료 필드를 대상에 적용하기 위해 도 3 트랜스듀서 어레이의 4개 사본을 사용하는 시스템의 블록도이다.
도 5는 각각의 개별 전극 요소에 대한 개별 전도체를 제공하는 트랜스듀서 어레이의 제2 실시예를 도시한다.
도 6은 종양 치료 필드를 대상에 적용하기 위해 도 5 트랜스듀서 어레이의 4개 사본을 사용하는 시스템의 블록도이다.
도 7은 도 4 및 도 6의 실시예에서 뱅크(1L, 1R)의 스위치 각각을 구현하기에 적합한 회로의 개략도이다.
다양한 실시예가 첨부 도면을 참조하여 아래에 상세히 설명되며, 여기서 유사한 참조 번호는 유사한 요소를 나타낸다.

위에 설명된 도 1의 접근 방식은 종양 치료 필드를 종양에 전달하는 데 매우 효과적이지만 4개의 트랜스듀서 어레이(21-24)의 각 요소와 사람의 신체 사이에 양호한 전기 접촉이 유지되지 않으면 치료의 효과가 떨어진다. 이것은 예를 들어 트랜스듀서 어레이의 하나 이상의 요소 아래에 있는 하이드로겔이 시간이 지남에 따라 건조되거나 하나 이상의 요소 아래에서 모발 성장으로 인해 발생할 수 있다.

예를 들어, 트랜스듀서 어레이(21-24) 각각에 9개의 전극 요소(E)가 있고 전면 트랜스듀서 어레이(21) 상의 단일 전극 요소(E) 아래의 하이드로겔이 건조되었고 충분한 하이드로겔이 (a) 해당 트랜스듀서 어레이(21)의 다른 모든 전극 요소 E, 및 (b) 다른 트랜스듀서 어레이(22-24)의 모든 전극 요소 E 아래에 존재하는 것으로 가정하자. 이 상황에서 단일 전극 요소 E와 사람의 신체 사이의 저항은 다른 전극 요소와 사람의 신체 사이의 저항보다 높을 것이다. 그리고 이러한 저항의 증가는 단일 전극 요소 E의 온도가 다른 전극 요소보다 더 많이 상승하게 할 것이다.

이러한 상황에서, 각각의 트랜스듀서 어레이(21-24)의 모든 전극 소자(E)가 병렬로 배선되기 때문에, AC 신호 발생기(20)는 전면 및 후면 트랜스듀서 어레이(21, 22) 상의 모든 나머지 전극 소자(E)의 온도가 41°보다 훨씬 낮더라도 전면 어레이(21) 상의 단일 전극 소자(E)의 온도를 41° 미만으로 유지하기 위해 트랜스듀서 어레이의 전체 전면/후면 쌍에 인가되는 전류를 제한해야 한다. 그리고 이러한 전류 감소는 종양에서 전기장의 세기에 상응하는 감소를 유발하여 치료의 효능을 감소시킬 수 있다.

여기에 설명된 실시예는 유리하게는 트랜스듀서 어레이에서 종단되는 케이블의 전도체 수를 과도하게 증가시키지 않고, 트랜스듀서 어레이 상에 또는 근처에 위치한 능동 요소에 의존하지 않고 개별 전극 요소를 통해 라우팅되는 전류를 제어하도록 한다.

각각의 트랜스듀서 어레이(21-24)의 모든 전극 요소(E)가 병렬로 배선되는 종래 기술의 구성과 달리, 본원에 개시된 실시예는 각각의 트랜스듀서 어레이(21-24)의 복수의 전극 요소 각각에 대한 개별 도체를 갖는다. 이 구성을 통해 어레이 중 어느 하나의 주어진 개별 전극 요소에 대해 전류를 독립적으로 켜고 끌 수 있다.

요소별로 전류를 제어하기 위한 한 가지 가능한 접근 방식은 도 1에 도시된 종래 기술 구성으로 시작하여 전극 요소를 다시 배선하여 병렬로 연결되지 않도록 한 다음 각 개별 전극 요소에 개별 배선을 실행하는 것이다. 그러나 이 접근 방식의 문제는 트랜스듀서 어레이로 연결되는 각 케이블에 거의 두 배의 도체가 필요하다는 것이다. 예를 들어, 9개의 전극 요소가 있는 트랜스듀서 어레이의 경우 각 케이블에 총 19개의 와이어가 필요하다(즉, 9개의 전극 요소 각각에 대한 개별 액세스를 제공하기 위해 9개, 서미스터의 신호용으로 9개, 더하기 9개의 모든 서미스터에 대한 공통 리턴 역할을 하는 하나의 추가 와이어). 그리고 각 케이블의 전선 수가 급격히 증가하면 케이블이 덜 유연하고 더 복잡해져서 시스템을 사용하기가 더 어려워지고 환자의 순응도가 떨어질 수 있다.

각 케이블의 총 와이어 수를 줄이는 한 가지 방법은 능동 구성요소(예: 전자 제어 스위치)를 트랜스듀서 어레이 위 또는 근처에 배치하는 것이다. 예를 들어, 스위치 세트를 사용하여 임의의 주어진 순간에 어떤 전극 요소가 켜지는지 제어할 수 있다(2019년 11월 18일에 출원된 미국 특허 16/686,918에 설명된 바와 같이). 대안적으로 또는 추가로, 아날로그 멀티플렉서는 서미스터로부터 얻은 온도 판독값을 소수의 도체를 갖는 케이블로 멀티플렉싱하는 데 사용될 수 있다(예: 전체 내용이 참조로 본원에 통합되는 US 2018/0050200에 설명되어 있음). 그러나 트랜스듀서 어레이 위 또는 근처에 능동 구성 요소를 배치하면 자체적인 단점이 있다(예: 추가된 무게 및 복잡성, 멸균 관련 잠재적 문제).

도 3은 주어진 트랜스듀서 어레이에 연결되는 각 케이블의 와이어 수의 극적인 증가를 야기하지 않고 그리고 능동 요소를 필요로 하지 않고 각각의 개별 전극 요소(51)에 대한 개별 전도체를 제공하는 트랜스듀서 어레이(50)의 제1 실시예를 도시한다. 트랜스듀서 어레이 위 또는 근처에 위치한 구성요소. 도 4와 관련하여 아래에서 설명되는 바와 같이, 트랜스듀서 어레이(50)의 4개 사본은 바람직하게는 사람의 머리(또는 다른 신체 부위)에 종양 치료 필드 치료를 관리하는 데 사용된다.

각각의 트랜스듀서 어레이(50)는 도 3의 실시예에서 참조의 용이성을 위해 E1-E9로 라벨링된 복수의 전극 요소(52)를 포함한다. 이들 전극 요소(52) 각각은 그 위에 유전체 층이 배치된 전기 전도성 기판(예를 들어, 둥근 금속 기판)을 가진다. 일부 바람직한 실시예에서, 이들 전극 요소(52) 각각은 Optune® 시스템에서 사용되는 종래 기술의 전극 요소와 유사한 디스크-형 용량 결합 전극 요소(예를 들어, 2cm 직경을 가짐)이고, 유전체 층은 얇은 층으로된 유전율이 높은 세라믹 재료를 포함한다. 그러나, 도 3 실시예는 Optune® 시스템 및 도 1(모든 요소가 병렬로 배선됨)과 달리, 개별 전도체는 전극 요소(52) 각각에서 커넥터(57)까지 이어진다. 이 전도체들은 "와이어 라우팅" 블록(55, 개별 컨덕터를 단일 케이블(56)로 함께 연결함) 바로 위에 1-9로 번호가 매겨져 있다. 일부 바람직한 실시예에서, 전극 요소(52) 각각에 대한 전기적 연결은 유연 회로 상의 하나 이상의 트레이스 및/또는 하나 이상의 전도성 와이어를 포함한다.

도 3에 도시된 실시예에서, 모든 용량 결합 전극 요소(52)는 지지 구조(59)에 의해 제자리에 유지된다. 지지 구조는 전극 요소를 대상의 신체에 고정시키도록 구성되어 전극 요소(52)가 대상의 신체를 향하고 대상의 신체와 접촉하여 위치할 수 있도록 한다. 선택적으로, 이 지지 구조는 유연 지지체(59)(예를 들어, 발포체 재료의 층)를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 트랜스듀서 어레이(50)가 대상체의 신체에 대해 배치될 때 전극 요소(52)의 유전층과 대상체의 신체 사이에 하이드로겔 층이 배치된다. 지지 구조(59)의 구성은 자가 접착성 직물, 발포체 또는 플라스틱 시트를 포함하지만 이에 제한되지 않는 관련 기술 분야의 숙련자에게 명백할 다양한 통상적인 접근 방식 중 임의의 것을 사용하여 구현될 수 있다.

각각의 트랜스듀서 어레이(50)는 또한 복수의 서미스터(54)를 포함하며, 하나의 서미스터는 각각의 전극 요소(52)에 위치되어 서미스터(54)가 각각의 전극 요소(52)의 온도를 감지할 수 있다. 이것은 예를 들어, 각 전극 요소(52)의 중심에 구멍 또는 웰을 통합하고 이 구멍 또는 웰에 각각의 서미스터(54)를 배치하여 수행될 수 있다. 각각의 서미스터(54)는 제1 단자(즉, 도 3의 서미스터의 하부 단자) 및 제2 단자(즉, 도 3의 서미스터의 상부 단자)를 가진다.

각각의 트랜스듀서 어레이(50)는 또한 트랜스듀서 어레이(50)로부터 및 트랜스듀서 어레이(50)로 전기 신호를 전송하는 데 사용되는 커넥터(57)를 갖는다. 커넥터(57)는 복수의 제1 핀 및 제2 핀을 가진다. 도시된 실시예에서, 제1 핀의 수는 전극 요소(52)의 수와 동일하고, 각각의 제1 핀은 이들 전극 요소(52) 각각에 대응한다. 그리고, 도시된 실시예에서, C로 라벨된 단일한 제2 핀이 있다. 본원에서 사용된 "핀"이라는 용어는 커넥터(57)의 수 또는 암 핀을 나타낼 수 있다.

각각의 트랜스듀서 어레이(50)는 또한 복수의 제1 전도체를 가지며, 이들 제1 전도체의 수는 전극 요소(52)의 수에 상응한다. 9개의 전극 요소(52)를 포함하는 도 3에 도시된 실시예에서, 이들 전도체는 1 - 9로 표시된다. 이들 제1 도체 각각은 (a) 커넥터(57)의 제1 핀 각각, (b) 전극 요소(52)(E1-E9) 각각의 전도성 기판, 및 (c) 상응하는 서미스터(54)의 제1 단자 사이에 전기 전도성 경로를 제공한다. 이들 제1 전도체 각각은 선택적으로 복수의 와이어의 세그먼트 및/또는 유연 회로 상의 복수의 트레이스를 사용하여 구현될 수 있다는 점에 유의한다.

각각의 트랜스듀서 어레이(50)는 또한 커넥터(57)의 제2 핀과 적어도 하나의 서미스터(54)의 제2 단자(즉, 도 3의 상부 단자) 사이에 전기 전도성 경로를 제공하는 제2 전도체를 가진다. 도 3에 도시된 실시예에서, 모든 서미스터의 제2 단자는 함께 배선된다. 이 실시예에서, 제2 도체는 커넥터(57)의 제2 핀과 모든 서미스터(54)의 제2 단자 사이에 전기 전도성 경로를 제공한다. 제2 도체는 선택적으로 와이어의 복수의 세그먼트 및/또는 유연 회로의 복수의 트레이스 세그먼트를 사용하여 구현될 수 있다.

커넥터(57)가 개별 전극 요소(52) 각각에 대응하는 개별 제1 핀을 가지고, 전기 전도성 경로가 각각의 제1 핀과 전극 요소(52) 중 각각의 핀 사이에 존재하기 때문에, 커넥터(57)과 짝을 이루는 시스템은 커넥터(57)를 사용하여 커넥터(57)의 각각의 제1 핀에 신호를 인가하거나 인가하지 않음으로써 개별적으로 전극 요소(52) 각각에 선택적으로 전원을 공급하거나 전원을 공급하지 않을 수 있다.

그리고 커넥터(57)는 각각의 서미스터(54)의 제1 단자에 대응하는 개별적인 제1 핀을 갖고, 전기 전도성 경로가 각각의 제1 핀과 각각의 서미스터(54) 사이에 존재하기 때문에, 커넥터(57)와 짝을 이루는 시스템은 커넥터는 각 서미스터(54)의 첫 번째 단자에 액세스할 수 있다. 또한 모든 서미스터(54)의 두 번째 단자는 모두 함께 배선되고 두 번째 핀(C로 표시됨)에 연결되기 때문에 커넥터(57)는 또한 각각의 서미스터(54)의 제2 단자에 접근할 수 있다. 그 결과, 커넥터(57)와 짝을 이루는 시스템은 임의의 서미스터(54)의 저항을 측정할 수 있다. 각 서미스터(54)를 통한 알려진 전류 및 각 서미스터 양단에 나타나는 전압 측정을 통해 이루어질 수 있다.

특히, 커넥터(57) 상의 임의의 주어진 제1 핀은 개별 전극 요소(52) 각각에 대응하고 또한 개별 서미스터(54) 각각에 대응하기 때문에, 커넥터(57) 상의 제1 핀 각각은 두 가지 기능을 수행한다. 이것은 케이블(56) 각각에 포함되어야 하는 와이어의 수를 감소시키며, 이는 차례로 케이블을 더 유연하고 덜 번거롭게 만든다.

도 4는 종양 치료 필드를 대상에 적용하기 위해 트랜스듀서 어레이(50)의 4개 사본(도 3과 관련하여 위에서 설명됨)을 사용하는 시스템의 블록도이다. 도 4에서 이 4개의 사본은 50A, 50P, 50L 및 50R로 표시되어 있으며, 여기서 A, P, L 및 R은 각각 전방, 후방, 왼쪽 및 오른쪽을 나타낸다. 도 4의 하부는 AC 전압 발생기(35)와 "CAD 박스"(30)를 별도의 블록으로 도시하고 있으며, 그 중 후자는 온도 측정 블록(32), 제어기(34) 및 스위치 뱅크(1L, 2L, 3L, 1R, 2R 및 3R`)를 포함한다. 일부 실시예에서, 이들 2개의 블록(35, 30)의 구성요소는 물리적으로 2개의 개별 하우징으로 분할될 수 있다. 그러나 대안적인 실시예에서, 두 블록(35, 30)의 구성요소는 단일 하우징으로 결합된다.

명확성을 위해, 도 4에는 좌측 및 우측 채널만이 도시되어 있다. 그러나 나머지 채널(즉, 전방 및 후방 채널)은 각각 좌측 및 우측 채널과 동일한 방식으로 작동한다. 또한, 도 4의 각각의 트랜스듀서 어레이(50)는 명확성을 위해 4개의 전극 요소(52) 및 4개의 서미스터(54)로 도시되어 있다. 그러나 실제 시스템에는 전극 요소와 서미스터의 수가 더 많고(예: 9~30), 각각의 트랜스듀서 어레이(50)에서 실제로 사용되는 전극 요소(52)의 수에 따라 특정 다른 구성 요소(예: 스위치, 전도체 등)도 더 많을 것으로 예상된다.

도 4의 시스템은 각각의 서미스터를 차례로 선택하기 위해 뱅크 2L의 전자 제어 스위치(양방향 아날로그 스위치를 사용하여 구현될 수 있음)를 제어함으로써 좌측 채널(50L)의 서미스터(54)의 온도를 측정할 수 있다. 예를 들어, 서미스터 T1을 선택하려면 스위치 C와 스위치 1을 닫아야 하고; 서미스터 T2를 선택하려면 스위치 C와 스위치 2를 닫아야 한다. 트랜스듀서 어레이(50L) 내의 임의의 주어진 서미스터(T1-T4) 중 하나가 선택된 후, 온도 측정 블록(TMB)(32)은 서미스터의 저항을 측정함으로써 서미스터의 온도를 결정할 수 있다. 이것은 예를 들어 TMB(32) 내에 위치된 알려진 전류(예: 150 μA) 를 생성하는 전류 소스를 사용하여 달성될 수 있으므로 알려진 전류는 임의의 주어진 순간에 스위치(2L)의 뱅크에 의해 선택된 서미스터로 라우팅된다. 알려진 전류는 선택된 서미스터(T1-T4)에 전압이 나타나게 하고 선택된 서미스터의 온도는 이 전압을 측정하여 결정할 수 있다. 제어기(34)는 각각의 서미스터(T1-T4)를 차례로 선택하고 각각의 서미스터에 걸쳐 나타나는 전압(선택된 서미스터에서의 온도를 나타냄)을 차례로 측정하는 프로그램을 실행한다. 각각의 서미스터에서 온도 판독값을 얻는 데 사용할 수 있는 적절한 하드웨어 및 절차의 예는 US 2018/0050200에 설명되어 있으며, 이 문서는 전문이 본원에 참조로 포함된다.

우측 채널(50R)에서 서미스터(54)의 온도를 측정하는 것은 뱅크(2L) 대신 스위치(2R)의 뱅크가 사용된다는 점을 제외하고는 좌측 채널(50L)과 관련하여 전술한 동일한 접근 방식을 사용하여 달성된다. 대응하는 스위치 뱅크(도시되지 않음)는 다른 채널(50A, 50P)에 대해서도 제공되며 유사한 접근 방식이 이러한 채널에서도 사용된다.

서미스터(54)(T1-T4)로부터 얻은 온도 판독값에 기초하여, 제어기(34)는 대응하는 전극 요소(52)(E1-E4) 각각에 대한 전류(AC 전압 발생기(35)에서 발생)를 켜거나 끄도록 뱅크(1L)의 스위치를 제어한다. 예를 들어, 4개의 전극 요소(52) 모두에 대해 전류를 온 상태로 유지하려면 뱅크(1L)에 있는 4개의 스위치 모두가 닫혀야 한다. 전극 요소 E1에 도달하는 전류를 차단하려면 뱅크 1L의 스위치 1을 열어야 하고; 전극 요소 E2에 도달하는 전류를 차단하려면 뱅크 1L의 스위치 2를 열어야 한다.

개별 전극 요소를 통해 라우팅되는 전류를 제어하는 것은 소수의 전극 요소가 과열되기 시작할 때 사람의 신체에 결합되는 평균 전류의 감소를 감소 또는 제거하는 데 사용될 수 있다. 이는 결과적으로 종양에서의 전기장의 강도 감소를 막거나, 감소시킬 수 있다. 이것은 나머지 전극 요소(41°에 접근하지 않음)를 통과하는 전류에 영향을 미치지 않으면서 전극 요소에 대한 평균 전류를 줄이기 위해 41°에 접근하기 시작하는 각 개별 전극 요소에 대해 전류를 교대로 켜고 끄도록 제어기(34)를 프로그래밍함으로써 달성될 수 있다.

예를 들어, 500mA의 전류가 10개의 전극 요소를 포함하는 트랜스듀서 어레이를 통과하고 이들 전극 요소 중 단 하나만이 41°에 접근하기 시작하는 상황을 가정한다. 또한 단일 전극 요소의 온도를 41° 미만으로 유지하려면 단일 전극 요소를 통한 전류의 10% 감소가 필요하다고 가정한다. 전체 트랜스듀서 어레이를 통과하는 전류를 500mA에서 450mA(종래 기술에서와 같이)로 감소시킴으로써 전류에서 이러한 10% 감소를 달성하는 대신에, 제어기(34)는 90% 듀티 사이클로 단일 전극 요소를 통한 전류를 켜고 끄기 위해 뱅크 1L의 스위치를 제어함으로써 단일 전극 요소를 통한 평균 전류를 10% 감소시킬 수 있고, 나머지 모든 전극 요소에 대해 전류를 풀 타임으로 유지한다. 단 전극 소자의 순간 온도가 전극 소자의 열 관성을 고려하여 절대 41°를 초과하지 않도록 스위칭 속도는 충분히 빨라야 한다. 예를 들어, 90% 듀티 사이클은 90ms 동안 전류를 켜고 10ms 동안 전류를 꺼서 달성할 수 있다.

이 접근법이 사용될 때, 나머지 9개의 전극 요소를 통한 전류는 변경되지 않고 유지될 수 있고(즉, 전극 요소당 50mA), 단일 전극 요소를 통한 전류만이 평균 45mA로 감소한다. 그러면 트랜스듀서 어레이를 통한 평균 순 총 전류는 495mA(즉, 9×50 + 45)가 되며, 이는 전극 요소에서 41°를 초과하지 않고 훨씬 더 많은 전류가 사람의 신체에 결합될 수 있음을 의미한다.

제어기(34)는 단일 전극 요소를 통한 전류의 감소를 보상하기 위해 나머지 9개의 전극 요소를 통한 전류를 증가시키도록 구성될 수도 있다. 예를 들어, 나머지 9개의 전극 요소를 통과하는 전류는 전극 요소당 50.5mA로 증가될 수 있다(예를 들어, 제어기(34)가 1%만큼 전압을 증가시키도록 AC 전압 생성기(35)에 요청을 보내서). 이 솔루션이 구현되면 전체 트랜스듀서 어레이를 통과하는 평균 순 총 전류는 (9개 전극 × 50.5mA + 1개 전극 × 50.5mA × 0.9 듀티 사이클) = 499.95mA가 되며, 이는 원래의 500mA 전류에 매우 가깝다.

어떤 후속 시간에(또는 심지어 동시에), 두 번째 전극 요소의 온도가 41°에 접근하기 시작하면 유사한 기술(즉, 듀티 사이클을 100%에서 100% 미만으로 감소)이 두 번째 전극 소자의 온도가 41°를 초과하는 것을 방지하기 위해 사용될 수 있다.

일부 실시예에서, 이 기술은 전극 요소 각각의 온도를 41° 미만으로 유지하면서 전극 요소 각각을 통해 흐르는 전류를 최대화하기 위해 전극 요소 각각의 듀티 사이클을 개별적으로 설정하는 데 사용될 수 있다. 선택적으로, 주어진 전극 요소의 온도가 41°에 접근하기 시작할 때만 듀티 사이클을 줄이기 위한 교정 조치를 취하는 대신, 어레이의 모든 전극 요소에 걸쳐 온도를 동일하게 하기 위해 제어기(34)는 주어진 트랜스듀서 어레이의 개별 전극 요소 각각에서 듀티 사이클을 사전에 설정하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제어기(34)는 각각의 전극 요소에서 약 40.5°를 유지하는 온도를 유지하기 위해 각각의 전극 요소에서 듀티 사이클을 개별적으로 설정하도록 구성될 수 있다. 선택적으로, 제어기(34)는 이러한 결과를 달성하기 위해 요구되는 바와 같이 전압을 증가 또는 감소시키도록 AC 전압 생성기(35)에 요청을 전송하도록 구성될 수 있다.

이 접근법은 각각의 모든 전극 요소가 가능한 최대 평균 전류(41°를 초과하지 않음)를 전달하도록 하는 데 사용될 수 있으며, 이는 종양에서 증가된 전계 강도 및 상응하는 치료 개선을 제공할 것이다.

일부 실시예에서, 제어기(34)는 다음과 같이 모든 전극 요소의 온도를 안전 임계값 아래(예를 들어, 41℃ 미만)로 유지하도록 프로그래밍 될 수 있다: 뱅크(1L)의 모든 스위치(1-4)를 닫음으로써 시작하며, 전류가 계속 켜져(즉, 100% 듀티 사이클로) 있다. 이어서, TMB(32)를 통해 도달하는 신호에 기초하여, 제어기(34)는 전극 요소 각각의 온도가 안전 임계값 미만인 상한 임계값(예를 들어, 40℃)을 초과하는지 여부를 결정한다. 제어기(34)가 이 조건을 검출하면, 제어기(34)는 원하는 듀티 사이클에서 대응하는 디지털 출력을 토글함으로써 뱅크 1L의 대응하는 스위치에 대한 듀티 사이클을 감소시킨다. 이것은 동일한 듀티 사이클에서 대응하는 전극 소자(52)로의 전류를 차단할 것이고, 그에 의해 온도가 그 상한 임계값을 초과하는 특정 전극 소자(52)에서의 평균 전류를 감소시킬 것이다. 전류 감소 수준은 듀티 사이클에 의해 결정된다. 예를 들어 50% 듀티 사이클을 사용하면 전류가 절반으로 줄어든다. 75% 듀티 사이클을 사용하면 전류가 25% 감소한다.

특히, 이 절차는 트랜스듀서 어레이(50)의 전극 요소(52) 중 특정 전극 요소에 대한 전류를 차단하고 해당 트랜스듀서 어레이(50)의 나머지 전극 요소(52)에 대한 전류를 차단하지 않는다. 이것은 선행 기술에 비하여 중요한 장점을 제공한다. 선행 기술은 소수의 전극 요소만 뜨거워질 때 전극 요소를 통해 라우팅되는 전류를 차단할 필요성을 제거하거나 감소시키기 때문이다.

수치적 예는 이 점을 설명하는 데 유용할 것이다. 도 4의 실시예에서 좌측 및 우측 트랜스듀서 어레이(50L, 50R)가 각각 대상 머리의 좌측 및 우측에 위치하고; 뱅크 1L 및 1R의 모든 스위치는 100% 듀티 사이클의 ON 상태에 있으며, AC 전압 발생기(35)는 초기에 500mA의 전류를 출력하고 있는 것으로 가정한다. AC 전압은 왼쪽 트랜스듀서 어레이(50L)의 전극 요소(52)와 오른쪽 트랜스듀서 어레이(50R)의 전극 요소(52) 사이에 나타날 것이고 500mA AC 전류는 피험자의 머리를 통해 전극 요소(52)를 통해 용량 결합될 것이다. 제어기(34)는 온도 측정 블록(32)을 통해 각각의 온도 센서(54)로부터 신호를 입력함으로써 각각의 트랜스듀서 어레이(50L, 50R)의 전극 요소(52) 각각의 온도를 모니터링한다. 왼쪽 트랜스듀서 어레이(50L)의 전극 요소(52)가 40°C로 상승한 것을 가정한다. 이 상태는 해당 온도 센서(54)로부터의 신호를 통해 제어기(34)에 보고된다. 제어기(34)가 주어진 전극 요소(52)의 온도가 40℃로 상승한 것을 파악하면, 제어기(34)는 목적하는 듀티 사이클로 뱅크(1L)의 대응하는 스위치로 가는 제어 신호를 토글하여 전극 소자(52)로의 전류를 주기적으로 차단하고 더 낮은 평균 전류를 유지한다.

이것은 하나의 전극 소자(52)의 온도가 41℃에 접근하자마자 모든 전극 소자를 통해 흐르는 전류를 감소시켜야 했던 종래 기술의 장치와 뚜렷한 대조를 이룬다.

나머지 전극 요소(52) 중 하나에서 듀티 사이클이 감소된다면, 원래의 500mA 전류를 유지하는 것이 가능할 수 있음(그리고 전체 전류를 사용함으로써 발생하는 이점을 얻을 수 있음)에 유의한다. 그러나, 충분히 많은 수의 전극 요소(52)에서 듀티 사이클이 감소되고 있다면, 원래의 500mA 전류를 떨어뜨려야 할 수도 있다. 이를 달성하기 위해, 제어기(34)는 AC 전압 생성기(35)에 명령을 보낼 수 있다. AC 전압 생성기(35)가 이 요청을 수신할 때, AC 전압 생성기(35)는 출력 전압을 감소시킬 것이고, 이는 전류를 감소시킬 것이다.

선택적으로, 제어기(34)에 의해 선택된 듀티 사이클은 주어진 전극 요소(52)에 전류가 제공된 후 주어진 전극 요소(52)가 가열되는 속도에 기초하여 선택될 수 있다(온도 센서(54) 및 TMB 32을 통해 측정됨). 보다 구체적으로, 주어진 전극 요소(52)가 예상보다 두 배 빠르게 가열되고 있음을 제어기(34)가 인식하면, 제어기(34)는 그 전극 요소에 대해 50%의 듀티 사이클을 선택할 수 있다. 유사하게, 제어기(34)가 주어진 전극 요소(52)가 예상보다 10% 더 빠르게 가열되고 있음을 인식하면, 제어기(34)는 그 전극 요소에 대해 90%의 듀티 사이클을 선택할 수 있다.

다른 실시예에서, 듀티 사이클을 감소시켜 평균 전류를 결정적으로 감소시키는 대신에, 전술한 바와 같이 주어진 전극 요소(52)로의 전류를 차단하고, 온도 센서(54)를 사용하여 측정된 온도가 제2 온도 임계값(예를 들어, 38℃ 미만) 아래로 떨어질 때까지 대기함으로써 제어기(34)는 뱅크(1L)의 스위치를 사용하여 실시간 온도 측정에 기초하여 주어진 전극 소자(52)에서 평균 전류를 감소시킬 수 있다. 온도가 이 두 번째 온도 임계값 아래로 떨어지면 제어기(34)는 주어진 전극 요소(52)로 전류를 복원할 수 있다. 이것은 예를 들어, 전류가 전기 전도체와 각각의 전극 소자(52) 사이에 흐르도록 하는 ON 상태로 되돌아가도록 이전에 꺼진 뱅크(1L)의 스위치 상태를 제어함으로써 달성될 수 있다. 실시예에서, 주어진 전극 요소(52)에 대한 전류는 주어진 전극 요소(52)에서의 온도를 안전 임계값 아래로 유지하기 위해 실시간 온도 측정에 기초하여 반복적으로 스위치 오프 및 온 될 수 있다.

우측 채널(50R)의 전극 소자(52) 각각으로 전류를 개별적으로 스위칭하는 것은 뱅크(1L) 대신 스위치(1R)의 뱅크가 사용되는 것을 제외하고는 좌측 채널(50L)과 관련하여 전술한 동일한 접근 방식을 사용하여 달성된다. 대응하는 스위치 뱅크(도시되지 않음)는 다른 채널(50A, 50P)에 대해서도 제공되며 유사한 접근 방식이 이러한 채널에서도 사용된다.

위에서 설명한 예(100%, 90%, 75%, 50% 등의 듀티 사이클을 나타냄)는 주어진 채널(예: 왼쪽 /오른쪽 채널)이 활성화된 시간 창 내의 듀티 사이클을 나타낸다. 일부 바람직한 실시예에서, AC 신호 발생기(35)는 (a) 제1 기간(예를 들어, 1초) 동안 전방/후방 어레이(50A/50P)를 통해 AC 전류를 전송하고, 이는 대상체의 종양을 통해 제1 방향으로 전기장을 유도하고, 이어서 (b) 두 번째 기간(예: 1초) 동안 왼쪽/오른쪽 어레이(50L/50R)를 통해 AC 전류를 보내며, 이는 종양을 통해 두 번째 방향으로 전기장을 유도하며, 이어서 치료 기간 동안 단계 (a) 및 (b)를 반복한다. 이들 실시예에서, 임의의 주어진 채널(즉, A/P 채널 또는 L/R 채널)에 대한 전체 듀티 사이클은 위에서 설명된 예에서 값의 절반이 될 것이다. 이는 1초의 시간 창 동안 100% 듀티 사이클로 작동한 후 다음 1초의 시간 창에서 꺼진 상태로 유지하면 전체 듀티 사이클이 50%가 되기 때문이다. 유사하게, 1초 시간 창 동안 90% 듀티 사이클로 작동한 후 다음 1초 시간 창 동안 꺼진 상태를 유지하면 전체 듀티 사이클이 45%가 된다.

선택적으로, 스위치(3L)의 추가 뱅크가 제공될 수 있다. 이 뱅크의 각 스위치는 서미스터 T1-T4 중 상응하는 것과 병렬로 배선되어 있으므로 스위치 1-4 중 하나가 닫힐 때 각 서미스터 T1-T4가 단락(shorted out)된다.

스위치(3L)의 추가 뱅크를 포함하는 이유는 (a) 교류 전압 발생기(35)로부터의 전류가 좌측 채널(50L)의 전극 소자(52), 피검자의 신체 및 우측 채널(50R)의 전극 소자(52)를 통해 흐르고 (b) 왼쪽 채널(50L)의 전극 요소(52) 중 어느 하나에 대한 전원이 뱅크(1L)의 해당 스위치에 의해 스위치 오프될 때, 전류가 왼쪽 채널(50L)의 서미스터(54)를 통해 침투할 수 있다. 예를 들어, 뱅크 1L의 스위치 #2만 꺼져 있다고 가정한다(즉, 개방). 스위치 #1, 3, 4가 스위치 온(즉, 폐쇄)되기 때문에, AC 전압 발생기(35)는 전극 요소(E1, E3, E4)에 전압을 인가할 것이다. 서미스터 T1 및 T2는 전류가 E1에서 E2로 흐르는 경로를 제공한다. 서미스터 T3 및 T2는 전류가 E3에서 E2로 흐르는 경로를 제공한다. 서미스터 T4 및 T2는 전류가 E4에서 E2로 흐르는 경로를 제공한다. 이것은 E2와 직렬로 연결된 E1, E3, E4의 병렬 조합과 같다. 이 병렬 조합의 서미스터의 수는 전극 요소(52)의 수에 따라 선형적으로 증가하기 때문에 단일 서미스터(E2)(병렬 조합과 직렬로 배선됨)의 전류는 증가할 수 있다. 스위치 3L의 선택적인 추가 뱅크를 포함하면 뱅크 3L에서 해당 스위치 #2를 닫아서 단일 서미스터 E2에서 전력 소모를 방지할 수 있는 기능이 시스템에 제공된다.

이를 달성하기 위해(스위치 3L의 추가 뱅크를 포함하는 실시예에서), 제어기(34)는 뱅크 1L의 주어진 스위치 중 하나가 개방될 때마다 뱅크 3L의 대응하는 스위치가 폐쇄되도록 프로그래밍될 수 있다. 이것은 이전 단락에서 설명된 바와 같이 스위치-오프된 전극 요소(52)와 관련된 서미스터(54)가 너무 많은 전력을 소모하는 것을 방지한다.

스위치(3L)의 추가 뱅크를 포함하는 실시예에서, 우측 채널(50R)의 각각의 서미스터(54)의 개별 바이패스는 뱅크 3L 대신 스위치 뱅크 3R을 사용한다는 것 외 동일한 방법이 사용된다. 대응하는 스위치 뱅크(도시되지 않음)는 다른 채널(50A, 50P)에 대해서도 제공되며 유사한 접근 방식이 이러한 채널에서도 사용된다.

도 5는 주어진 트랜스듀서 어레이로 이어지는 각 케이블의 와이어 수의 극적인 증가를 야기하지 않고 그리고 능동 전류를 필요로 하지 않고 각각의 개별 전극 요소(152)에 대한 개별 전도체를 제공하는 트랜스듀서 어레이(150)의 제2 실시예를 도시한다. 트랜스듀서 어레이 위 또는 근처에 위치한 구성요소. 도 6과 관련하여 아래에서 설명되는 바와 같이, 트랜스듀서 어레이(150)의 4개 사본은 바람직하게 사람의 머리(또는 다른 신체 부위)에 종양 치료 필드를 제공하여 치료하는 데 사용된다.

각각의 트랜스듀서 어레이(150)는 참조의 용이함을 위해 E1-E9로 라벨링된 복수의 전극 요소(152)를 포함한다. 전극 요소(152)는 도 3의 실시예와 관련하여 전술한 전극 요소(52)와 유사하다. 개별 전도체는 이 도 5의 실시예에서 전극 요소(152) 각각으로부터 커넥터(157)까지 연결된다. 이들 도체는 "와이어 라우팅" 블록(155) 바로 위에 1-9로 번호가 매겨져 있다(개별 도체를 단일 케이블(156)로 함께 제공함). 일부 바람직한 실시예에서, 전극 요소(152) 각각에 대한 전기적 연결은 유연 회로 및/또는 하나 이상의 전도성 와이어 상의 하나 이상의 트레이스를 포함한다.

일부 바람직한 실시예에서, 용량 결합된 전극 요소(152) 모두는 도 3 실시예의 지지 구조(59)와 유사한 지지 구조(159)에 의해 고정된다.

각각의 트랜스듀서 어레이(150)는 또한 복수의 서미스터(154)를 포함하며, 하나의 서미스터는 각각의 전극 소자(152)에 위치되어 서미스터(154)가 각각의 전극 소자(152)의 온도를 감지할 수 있다. 이것은 위에서 설명된 도 3의 실시예와 같이 달성될 수 있다. 각각의 서미스터(154)는 제1 단자(즉, 도 5의 서미스터의 하부 단자) 및 제2 단자(즉, 도 5의 서미스터의 상부 단자)를 가진다.

각각의 트랜스듀서 어레이(150)는 또한 트랜스듀서 어레이(150)로 또는 트랜스듀서 어레이(150)로부터 전기 신호를 전송하는 데 사용되는 커넥터(157)를 가진다. 커넥터(157)는 복수의 제1 핀 및 제2 핀을 갖는다. 도시된 실시예에서, 제1 핀의 수는 전극 요소(152)의 수와 동일하고, 각각의 제1 핀은 이들 전극 요소(152) 각각에 대응한다. 그리고 예시된 실시예에서 N으로 표시된 하나의 제2 핀만 있다. 본원에서 사용된 "핀"이라는 용어는 커넥터(157)의 수 또는 암 핀을 나타낼 수 있다.

트랜스듀서 어레이(150) 각각은 또한 복수의 제1 전도체를 가지며, 이들 제1 전도체의 수는 전극 요소(152)의 수에 따른다. 도 5로 도시된 실시예에는 9개의 전극 요소(152)를 포함하고, 이들 전도체는 1-9로 표시된다. 이들 제1 도체 각각은 (a) 커넥터(157)의 제1 핀 각각, (b) 전극 요소(152)(E1-E9) 각각의 전도성 기판, 및 (c) 상응하는 서미스터(154)의 제1 단자 사이에 전기 전도성 경로를 제공한다. 도 3의 실시예에서와 같이, 이들 제1 도체 각각은 선택적으로 와이어의 복수의 세그먼트 및/또는 유연 회로 상의 복수의 트레이스를 사용하여 구현될 수 있다.

복수의 서미스터(154)는 서미스터 중 첫 번째 서미스터(즉, 도 5의 좌측 상단)에서 시작하여 마지막 서미스터(도 5의 우측 하단)로 끝나는 직렬로 배열된다. 마지막 서미스터를 제외한 각 서미스터의 두 번째 단자는 각 후속 서미스터의 첫 번째 단자에 배선된다.

각각의 트랜스듀서 어레이(150)는 커넥터(157)의 제2 핀과 마지막 서미스터(154)의 제2 단자(즉, 도 5에서 하부 우측 서미스터의 상부 단자) 사이에 전기 전도성 경로를 제공하는 제2 전도체를 갖는다. 제2 전도체는 선택적으로 와이어의 복수의 세그먼트 및/또는 유연 회로 상의 복수의 트레이스를 사용하여 구현될 수 있다.

커넥터(157)는 개별 전극 요소(152) 각각에 대응하는 개별 제1 핀을 가지고, 전기 전도성 경로가 각각의 제1 핀과 전극 요소(152) 중 각각의 핀 사이에 존재하기 때문에, 짝을 이루는 시스템은 커넥터(157) 상의 각각의 제1 핀에 신호를 인가하거나 인가하지 않음으로써 개별적으로 각각의 전극 요소(152)를 선택적으로 활성화하거나 활성화하지 않을 수 있다. 그리고 임의의 주어진 서미스터(154)의 두 단자가 커넥터의 서로 다른 핀들로 배선되기 때문에 커넥터(157)와 짝을 이루는 시스템은 각 서미스터(154)의 양쪽 단자에 액세스할 수 있다. 결과적으로 커넥터(157)와 짝을 이루는 시스템은 임의의 서미스터(154) 저항을 측정할 수 있다.

특히, 커넥터(157) 상의 임의의 주어진 제1 핀은 개별 전극 요소(152)의 각각의 하나 또는 둘에 대응하고 또한 개별 서미스터(154)의 각각의 하나에 대응하기 때문에, 커넥터(157) 상의 각각의 제1 핀은 두 가지 기능을 수행한다. 이것은 케이블(156) 각각에 포함되어야 하는 와이어의 수를 감소시키며, 이는 차례로 케이블을 더 유연하고 덜 번거롭게 만든다.

도 6은 종양 치료 필드를 대상에 적용하기 위해 트랜스듀서 어레이(150)의 4개 사본(도 5와 관련하여 위에서 설명됨)을 사용하는 시스템의 블록도이다. 도 6에서 이 4개의 사본은 150A, 150P, 150L 및 150R로 표시되어 있으며, 여기서 A, P, L 및 R은 각각 전방, 후방, 왼쪽 및 오른쪽을 나타낸다. 도 6의 하부는 AC 전압 발생기(35) 및 "CAD 박스"(130)를 별도의 블록으로 도시하며, 이들 중 후자는 온도 측정 블록(132), 제어기(134) 및 스위치(1L, 2L, 3L, 1R, 2R 및 3R)의 뱅크를 포함한다. 일부 실시예에서, 두 블록(35, 130)의 구성요소는 물리적으로 두 개의 개별 하우징으로 분할될 수 있다. 그러나 대안적인 실시예에서, 두 블록(35, 130)의 구성요소는 단일 하우징으로 결합된다.

명확성을 위해, 도 6에는 좌측 및 우측 채널만이 도시되어 있다. 그러나 나머지 채널(즉, 전방 및 후방 채널)은 각각 좌측 및 우측 채널과 동일한 방식으로 작동한다. 또한, 도 6의 트랜스듀서 어레이(150) 각각은 명료함을 위해 4개의 전극 요소(152) 및 4개의 서미스터(154)로 도시되어 있다. 그러나 실제 시스템은 각각의 트랜스듀서 어레이(150)에서 실제로 사용되는 전극 요소(152)의 수(예: 9 내지 30)에 따라 더 많은 수의 전극 요소와 서미스터를 가질 것이며 또한 더 많은 수의 특정 다른 구성요소(예: 스위치들, 전도체들, 등)를 가질 것으로 예상된다.

도 6 시스템은 각각의 서미스터를 차례로 선택하기 위해 뱅크 2L 및 3L(양방향 아날로그 스위치를 사용하여 구현될 수 있음)의 전자 제어 스위치를 제어함으로써 좌측 채널(150L)의 서미스터(154)의 온도를 측정할 수 있다. 예를 들어, 서미스터 T1을 선택하려면 스위치 1과 2를 닫아야 하고; 서미스터 T2를 선택하려면 스위치 2와 3을 닫아야 하며; 서미스터 T3를 선택하려면 스위치 3과 4를 닫아야 하고 마지막 서미스터(즉, 도 6의 T4)를 선택하려면 스위치 4와 N을 닫아야 한다. 트랜스듀서 어레이(150L) 내의 임의의 주어진 하나의 서미스터(T1-T4)가 선택된 후, 온도 측정 블록(132)은 도 4와 관련하여 위에서 설명된 바와 같이 서미스터의 저항을 측정함으로써 그 서미스터의 온도를 결정할 수 있다.

우측 채널(150R)에서 서미스터(154)의 온도를 측정하는 것은 뱅크(2L, 3L) 대신 스위치(2R, 3R)의 뱅크가 사용된다는 점을 제외하고는 좌측 채널(150L)과 관련하여 전술한 동일한 접근법을 사용하여 달성된다. 대응하는 스위치 뱅크(도시되지 않음)는 다른 채널(150A, 150P)에 대해서도 제공되며 유사한 접근 방식이 이러한 채널에서도 사용된다.

서미스터(154)(T1-T4)로부터 획득된 온도 판독값에 기초하여, 제어기(134)는 도 4와 관련하여 위에서 설명된 바와 같이 대응하는 전극 요소(152) 각각에 대한 전류(교류 전압 생성기(35)에서 발생한)를 켜거나 끄도록 뱅크(1L 및 1R)의 스위치(및 전방, 및 후방 채널들의 상응하는 스위치)를 제어한다. 예를 들어, 네 개의 모든 전극 요소(152)에서 전류가 활성화되려면 뱅크 1L의 4개 스위치 모두가 닫혀 있어야 한다. 채널 150L의 전극 요소 E1에 도달하는 전류를 차단하려면 뱅크 1L의 스위치 1을 열어야 하고; 전극 요소 E2에 도달하는 전류를 차단하려면 뱅크 1L의 스위치 2를 열어야 한다.

도 4(예: 특정 전극 요소에 대한 듀티 사이클 감소)와 관련하여 위에서 설명된 바와 같이 개별 전극 요소를 통해 라우팅되는 전류를 제어하는 것은 관련하여 위에서 설명된 바와 같이 소수의 전극 요소가 과열되기 시작할 때 사람의 신체에 결합되는 평균 전류의 감소를 감소 또는 제거하는 데 사용될 수 있다.

도 7은 전술한 도 4 및 도 6 실시예의 뱅크(1L 및 1R)의 각각의 스위치는 물론 전방 및 후방 채널(미도시)에 대한 대응하는 뱅크를 구현하기에 적합한 회로의 개략도이다. 회로는 직렬로 배선된 2개의 전계 효과 트랜지스터(66, 67)를 포함하며, 이는 양방향으로 전류를 전달할 수 있는 구성이다. 이 회로에 적합한 FET의 한 예는 BSC320N20NSE이다.(도 7에 묘사된 다이오드는 본질적으로 FET(66, 67) 자체에 포함되어 있다) 두 개의 FET(66, 67)의 직렬 조합은 전술한 제어기(34)의 디지털 출력들 중 하나로부터 제공된 제어 입력의 상태에 따라 전기 흐름을 도통하거나 차단한다. 직렬 조합이 도통될 때, 전류는 공유 도체와 각각의 전극 소자(52) 사이에 흐를 수 있다. 반면에, FET(66, 67)의 직렬 조합이 도통되지 않을 때, 전류는 공유 도체와 각각의 전극 요소 52 사이에 흐르지 않는다.

도 3 및 도 5와 관련하여 위에서 설명된 실시예에서, 모든 전극 요소(52)는 용량성으로 결합되고, 지지 구조(59)는 전극 요소(52)를 대상의 신체에 대해 유지하도록 구성되어 전극 요소(52)의 유전체 층이 전극 요소(52)는 대상의 신체를 향하고 대상의 신체와 접촉하여 위치될 수 있다. 그러나 대안적인 실시예에서, 용량 결합되지 않은 전극 요소가 사용될 수 있다. 이 경우, 각 전극 요소의 유전층이 생략되며, 이 경우 지지 구조(59)는 전극 요소(52)를 대상체의 신체에 대고 유지하므로 전극 요소(52)의 전도성 표면이 대상체의 신체를 향하고 대상의 신체 접촉하여 위치될 수 있다. 선택적으로, 이러한 실시예에서, 트랜스듀서 어레이(50)가 대상체의 신체에 대해 배치될 때 전극 요소(52)의 전도성 표면과 대상체의 신체 사이에 하이드로겔 층이 배치될 수 있다.

본 발명이 특정 실시예를 참조하여 개시되었지만, 첨부된 특허청구범위에 정의된 바와 같이 본 발명의 범위 및 범위를 벗어남이 없이 설명된 실시예에 대한 수많은 수정, 변경 및 변경이 가능하다. 따라서, 본 발명은 설명된 실시예에 제한되지 않고, 이하의 청구범위 및 그 균등물의 언어에 의해 정의되는 전체 범위를 갖는 것으로 의도된다.

Claims

교류 전기장을 대상의 신체에 인가하는 장치로, 상기 장치는:
복수의 전극 요소들;
상기 전극 요소들을 상기 대상의 신체에 유지하도록 구성된 지지체;
복수의 서미스터들로, 상기 서미스터들 각각은 제1 단자 및 제2 단자를 가지고, 상기 서미스터들 각각은 상응하는 각각의 상기 전극 요소들의 온도를 측정하도록 배치되며;
복수의 제1 핀들과 제2 핀을 가지는 커넥터;
복수의 제1 도전체들로, 이들의 각각은 (a) 상기 제1 핀들 각각, (b) 상기 전극 요소들 각각 및 (c) 상응하는 상기 서미스터의 상기 제1 단자들 사이에 전기적 도전 경로를 제공하고; 그리고
적어도 하나의 상기 서미스터들의 상기 제2 단자 및 상기 제2 핀 사이에 전기적 도전 경로를 제공하는 제2 도전체를 포함하는 장치.
제1항에 있어서,
모든 상기 서미스터들의 상기 제2 단자는 함께 배선된 장치.
제2항에 있어서,
모든 상기 서미스터들의 상기 제2 단자는 (a) 유연 회로의 적어도 하나의 트레이스 및 (b) 적어도 하나의 도선 중 적어도 하나를 이용하여 함께 배선된 장치.
제1항에 있어서,
상기 복수의 서미스터들은,
첫 번째 하나의 서미스터에서 시작하여 마지막 하나의 서미스터의 직렬로 연결되고, 상기 마지막 서미스터를 제어한 각각의 상기 서미스터들의 상기 제2 단자는 각각의 후속하는 서미스터들 각각의 제1 단자로 연결되고, 상기 제2 도전체는 상기 커넥터의 제2 핀과 상기 마지막 서미스터의 상기 제2 단자 사이에 전기적 도전 경로를 제공하는 장치.
제1항에 있어서,
상기 제2 도전체는
상기 제2 핀 및 단 하나의 서미스터의 상기 제2 단자 사이에 전기적 도전 경로를 제공하는 장치.
제1항에 있어서,
상기 복수의 전극 요소들은
적어도 네 개의 전극 요소들을 포함하고,
상기 복수의 서미스터들은 적어도 네 개의 서미스터들을 포함하는 장치.
제1항에 있어서,
상기 복수의 전극 요소들은
적어도 아홉 개의 전극 요소들을 포함하고,
상기 복수의 서미스터들은 적어도 아홉 개의 서미스터들을 포함하는 장치.
제1항에 있어서,
상기 전극 요소들 각각은
도전성 플레이트 및 상기 도전성 플레이트 상에 배치된 유전층을 포함하고,
상기 지지체는 각각의 상기 전극 요소들의 상기 유전층이 상기 대상의 신체를 향하도록 상기 전극 요소들을 상기 대상의 신체에 고정하도록 구성된 장치.
제1항에 있어서,
모든 상기 서미스터들의 상기 제2 단자들은 함께 배선되고,
상기 제2 전도체는 상기 제2 핀과 상기 모든 서미스터들의 상기 제2 단자 사이에 전기적 도전 경로를 제공하는 장치.
복수의 전극 요소들을 이용하여 교류 전기장을 대상의 신체에 인가하는 장치로, 상기 복수의 전극 요소들 각각은 각각의 서미스터와 열적 접촉하도록 배치되고, 상기 장치는:
교류 출력 신호를 생성하는 교류 신호 생성기;
복수의 핀들을 포함하는 커넥터로, 상기 핀들 각각은 상기 복수의 전극 요소들 각각에 상응하고;
제1 복수의 스위치들로, 상기 제1 복수의 스위치들 각각은 상기 교류 출력 신호를 상기 복수의 핀들 각각에 선택적으로 인가하거나 또는 인가하지 않도록 구성되고;
각각의 상기 서미스터로부터 전기적 신호를 수신하고 상응하는 출력을 생성하도록 구성된 증폭기로, 상기 각각의 상기 서미스터로부터의 상기 전기적 신호는 상기 복수의 전극 요소들에 상응하는 상기 동일한 핀들을 통해 수신하고; 그리고
상기 증폭기의 상기 출력에 기초하여, 상기 복수의 핀들 각각에 제공되는 상기 교류 신호의 듀티 사이클을 개별적으로 조정하도록 상기 제1 복수의 스위치들을 제어하는 제어기를 포함하는 장치.
제10항에 있어서,
상기 제어기는
(a) 상기 전극 요소들 중 적어도 하나가 다른 전극 요소들 보다 더 온도가 높은지 상기 증폭기의 상기 출력에 기초하여 결정하고,
(b) 각각의 적어도 하나의 핀에 제공되는 상기 교류 신호의 상기 듀티 사이클이 감소하도록 상기 제1 복수의 스위치를 제어하도록 구성된 장치.
제10항에 있어서,
상기 제어기는
(a) 상기 전극 요소들 중 적어도 하나가 임계 레벨보다 더 온도가 높은지 상기 증폭기의 상기 출력에 기초하여 결정하고,
(b) 각각의 적어도 하나의 핀에 제공되는 상기 교류 신호의 상기 듀티 사이클을 감소하도록 상기 제1 복수의 스위치를 제어하도록 구성된 장치.
제10항에 있어서,
상기 복수의 전극 요소들은 적어도 네 개의 전극 요소들을 포함하고,
상기 복수의 핀들은 적어도 네 개의 핀들을 포함하며,
상기 복수의 스위치들은 적어도 네 개의 스위치들을 포함하는 장치.
제10항에 있어서,
상기 복수의 전극 요소들은 적어도 아홉 개의 전극 요소들을 포함하고,
상기 복수의 핀들은 적어도 아홉 개의 핀들을 포함하며,
상기 복수의 스위치들은 적어도 아홉 개의 스위치들을 포함하는 장치.
제10항에 있어서,
상기 장치는,
각각이 복수의 핀들 각각으로부터 상기 증폭기의 제1 입력으로 신호를 연결하도록 배치된 제2 복수의 스위치들을 더 포함하고,
상기 제어기는, 상기 복수의 핀들 각각을 순차적으로 선택하고 상기 서미스터들 각각으로부터 온도 측정값들을 순차적으로 획득하도록 상기 제2 복수의 스위치들을 제어하도록 추가적으로 구성된 제어기를 포함하는 장치.
제15항에 있어서,
상기 커넥터는 추가 핀을 포함하고,
상기 장치는 신호를 상기 추가 핀으로부터 상기 증폭기의 제2 입력으로 연결하는 추가 스위치를 더 포함하는 장치.
제16항에 있어서,
상기 장치는,
각각이 신호를 상기 복수의 핀들 각각으로부터 상기 복수의 핀으로 연결하는 제3 복수의 스위치들을 더 포함하고,
상기 제어기는 상기 제1 복수의 스위치에서 주어진 스위치가 개방되면 상기 제어기는 상기 제3 스위치들에서 상응하는 각각의 스위치를 닫도록 더 구성된 장치.
제10항에 있어서,
상기 장치는,
각각이 신호를 상기 복수의 핀들 중 하나에서 상기 증폭기의 제1 입력으로 연결하는 제2 복수의 스위치들; 및
각각이 신호를 상기 복수의 핀들 중 하나에서 상기 증폭기의 제2 입력으로 연결하는 제3 복수의 스위치들을 더 포함하고,
상기 제어기는 각각의 서미스터의 두 단자에 상응하는 상기 복수의 핀들의 쌍으로부터 상기 증폭기의 제1 및 제2 입력으로 순차적으로 신호를 연결하도록 상기 제2 복수의 스위치들 및 상기 제3 복수의 스위치들을 제어하고, 상기 서미스터들 각각으로부터 순차적으로 온도 측정값들을 획득하도록 더 구성된 장치.
복수의 전극 요소들을 이용하여 교류 전기장을 대상의 신체에 인가하는 방법으로, 복수의 전극 요소들 각각은 각각의 서미스터들과 열적 접촉하도록 배치되고, 상기 방법은:
교류 전기장이 상기 대상내에서 유도되도록 각각의 듀티 사이클로 교류 신호를 상기 전극 요소들 각각에 인가하는 단계;
상기 서미스터들 각각으로부터 신호를 입력받는 단계;
상기 입력된 신호에 기초하여 각각의 상기 전극 요소들의 온도를 결정하는 단계; 및
상기 결정된 온도들에 기초하여 상기 전극 요소들에 인가된 상기 교류 신호들의 상기 듀티 사이클을 조정하는 단계로,
상기 조정하는 단계 이후에, 상기 전극 요소들의 적어도 하나에 인가된 상기 교류 신호의 상기 듀티 사이클은 상기 전극 요소들의 다른 하나에 인가된 상기 교류 신호의 듀티 사이클과 상이한 방법.
제19항에 있어서,
상기 조정하는 단계는,
다른 적어도 하나의 전극 요소에 비하여 더 온도가 높은 적어도 하나의 상기 전극 요소들에 인가된 상기 교류 신호의 상기 듀티 사이클을 감소시키는 단계를 포함하는 방법.
제19항에 있어서,
상기 조정하는 단계는,
가장 온도가 높은 전극 요소에 인가되는 상기 교류 신호의 상기 듀티 사이클을 감소시키는 단계를 포함하는 방법.
제19항에 있어서,
상기 조정하는 단계는,
온도가 임계 레벨을 초과하는 임의의 전극 요소에 인가되는 상기 교류 신호의 상기 듀티 사이클을 감소시키는 단계를 포함하는 방법.
제19항에 있어서,
상기 조정하는 단계는,
가열 속도가 임계 레벨을 초과하는 임의의 전극 소자에 인가되는 상기 교류 신호의 상기 듀티 사이클을 감소시키는 단계를 포함하는 방법.
제19항에 있어서,
상기 조정하는 단계는,
온도가 제1 임계 레벨을 초과하는 임의의 전극 소자에 인가되는 상기 교류 신호를 스위치 오프 하는 단계 및
온도가 제2 임계 레벨 미만인 전극 소자 중 적어도 하나에 인가되는 상기 교류 신호를 스위치 온 하는 단계를 포함하며,
상기 제2 임계 레벨은 상기 제1 임계 레벨보다 낮은 방법.