KR20230163379A

KR20230163379A - 종양 치료 필드(TTField) 시스템의 전극을 사용한 임피던스 단층 촬영

Info

Publication number: KR20230163379A
Application number: KR1020237031283A
Authority: KR
Inventors: 요람 와서만
Original assignee: 노보큐어 게엠베하
Priority date: 2021-03-31
Filing date: 2022-03-31
Publication date: 2023-11-30
Also published as: JP2024513854A; CN117120139A; CA3215300A1; IL305564A; WO2022208444A1; EP4284489A1; US20220313992A1

Abstract

교류 전기장(예를 들어, TT필드)을 사용하여 대상 영역을 처리하는 것은, 제1 시간 동안 획득된 복수의 임피던스 측정에 기초하여, 대상 영역에 대응하는 복수의 복셀 각각에서 제1 임피던스를 결정함으로써 계획될 수 있다. 이어서 제1 임피던스에 기초하여, 대상 영역을 교번 전기장으로 처리하기 위한 계획이 생성된다. 이어서, 전기장이 계획에 기초하여 표적 영역에 유도될 수 있다. 일부 실시예에서, 표적 영역의 기준 MRI가 획득되고, 동시 기준 임피던스가 MRI에 등록된다. 이러한 실시예에서, 표적 영역을 치료하기 위한 계획은 제 1 임피던스와 기준 임피던스 간의 비교에 기초하여 추가로 이루어진다.

Description

종양 치료 필드(TTField) 시스템의 전극을 사용한 임피던스 단층 촬영

본 출원은 2021년 3월 31일에 출원된 미국 가출원 63/169,098호의 혜택을 주장하며, 본 출원에는 그 전체가 참조로 통합되어 있다.

본 개시는 일반적으로 종양 치료 필드(TTField) 시스템의 전극을 사용한 임피던스 단층 촬영과 관련된다.

종양 치료 필드(TTFields)는 저강도, 중간 주파수(예: 100-500kHz), 교대 전기장의 비침습적 적용을 통해 전달되는 효과적인 종양 치료 방식이다. 종래 기술인 Optune® 시스템은 종양에 근접한 피험자의 피부에 배치된 두 쌍의 트랜스듀서 어레이(각 어레이에는 모두 병렬로 연결된 9개 이상의 전극 요소가 포함됨)를 통해 종양에 TTField를 전달한다. 일반적으로 한 쌍의 트랜스듀서 어레이는 종양의 오른쪽과 왼쪽에 배치되고 다른 한 쌍의 트랜스듀서 어레이는 종양의 앞쪽과 뒤쪽에 배치된다. 트랜스듀서 어레이는 케이블을 통해 AC 신호 발생기에 연결된다. AC 신호 발생기는 (a) 첫 번째 기간 동안 오른쪽/왼쪽 어레이 쌍을 통해 AC 전류를 보내 종양을 통해 첫 번째 방향의 전기장을 유도하고, (b) 두 번째 기간 동안 앞/뒤 어레이 쌍을 통해 AC 전류를 보내 종양을 통해 두 번째 방향의 전기장을 유도한 다음 치료 기간 동안 단계 (a)와 (b)를 반복한다.

TTFields 치료의 효과는 종양에 전달되는 전기장의 전기장 강도(또는 전력 밀도)에 따라 달라진다. 예를 들어 일부 실험에서는 전기장 강도가 최소 1V/cm일 때 TTFields가 더 효과적이라는 사실이 밝혀졌다.

종양에 전달되는 전기장 강도(또는 전력 밀도)를 추정하는 전통적인 접근 방식은 (a) MRI에서 관련 신체 부위의 전기적 특성 모델을 생성하고, (b) 모델 신체 부위에 모델 전극을 배치하고, (c) 모델 전극에 주어진 교류 전압이 적용될 때 종양 내에서 전기장의 강도를 계산하는 수치 시뮬레이션 기법에 의존한다. 이 기술은 피험자의 신체에 어레이를 배치할 위치와 원하는 전기장 강도를 얻기 위해 어떤 전압을 적용해야 하는지 결정하는 데 매우 유용할 수 있지만, 이 기술은 전극 사이의 조직의 전기적 특성(예: 전도도)에 대한 가정에 의존한다.

예를 들어, 뇌종양의 경우 뇌의 MRI를 촬영하고, MRI를 여러 유형의 조직(예: 백질, 회백질, 뇌척수액 등)으로 세분화하고, 과학 문헌에서 얻은 전도도 값을 각 조직 유형에 할당하고, 할당된 전도도를 사용하여 뇌, 두개골 및 두피의 3D 모델을 만든다. 그런 다음 3D 모델에 모델 전극을 배치하고 수치 시뮬레이션 기법을 사용하여 모델 전극에 전압을 가했을 때 종양 내의 전기장 강도를 결정한다. 그러나 이 기술은 각 조직 유형에 대해 문헌에서 얻은 전도도 값을 사용하기 때문에(TTField를 사용하여 치료를 받으려는 특정 피험자에 대해 각 복셀의 실제 전도도를 사용하는 대신) 종양 내 전기장 강도 또는 전력 밀도의 추정치만 제공할 수 있다.

본 출원의 일부 측면은 피사체에 TT필드를 적용할 때 최적화된 전기장 강도 및/또는 신체에 대한 전극 배열의 최적화된 위치를 결정하는 방법을 제공하는 것에 관한 것이다.

본 출원의 일 측면은 교류 전기장을 사용하여 대상체 신체 내 표적 영역의 치료를 계획하는 제1 방법과 관련된다. 제1 방법은: 상기 표적 영역의 제1 면에 있는 상기 대상체의 신체 상에 또는 신체에 N 개의 전극 요소들의 제1 세트를 배치하며, N은 적어도 4인 단계; 및 상기 표적 영역의 제2 면에 있는 상기 대상체의 신체 상에 또는 신체에 M 개의 전극 요소의 제2 세트를 배치하며, M은 적어도 4 이고, 상기 제2 면은 상기 제1 면과 반대이다. 제1 방법은 또한 시간의 제1 윈도우 동안 상기 제1 세트 내의 상기 N 개의 전극 요소들 각각과 상기 제2 세트 내 상기 M 전극 요소들 각각 사이의 임피던스(impdedance) 또는 컨덕턴스(conductance)를 순차적으로 측정하는 단계; 및 상기 임피던스 또는 컨덕턴스 측정값들에 기초하여 상기 표적 영역에 상응하는 적어도 27개의 복셀(voxel)들 각각에서의 제1 임피던스 또는 컨덕턴스를 연산하는 단계를 포함한다.

또한, 제1 방법은 상기 복셀들의 상기 제1 임피던스들 또는 컨덕턴스들에 기초하여 교류 전기장으로 상기 표적 영역을 치료하는 계획을 생성하는 단계를 또한 포함한다.

제1 방법의 몇몇 예는 상기 표적 영역의 제3 면의 상기 대상체의 신체 상에 또는 신체에 X 개의 전극 요소의 제3 세트를 배치하며, X는 적어도 4인 단계; 상기 표적 영역의 제4 면에 상기 대상체의 신체 상에 또는 신체에 Y 개의 전극 요소의 제4 세트를 배치하며, Y는 적어도 4이고, 상기 제4 면은 상기 제3 면과 반대인 단계; 및 상기 시간의 제1 윈도우 동안에 상기 제3 세트 내의 상기 X 개의 전극 요소들의 각각과 상기 제4 세트 내의 상기 Y 개의 전극 요소들의 각각 사이의 임피던스 또는 컨덕턴스를 순차적으로 측정하는 단계를 더 포함한다.

상기 적어도 27개의 복셀들 각각에서의 상기 제1 임피던스 또는 컨덕턴스를 연산하는 단계는 상기 제3 세트 내의 상기 전극 요소들 및 상기 제4 세트 내의 상기 전극 요소들 사이의 측정된 임피던스들 또는 컨덕턴스들에 기초한다.

제1 방법의 몇몇 예는 상기 계획을 생성하는 단계에 후속하여 (a) 상기 표적 영역에 전기장을 유도하도록 상기 제1 세트 내의 상기 전극 요소들의 다수와 상기 제2 세트 내의 상기 전극 요소들의 다수 사이에 교류 전압을 인가하는 단계, 및 (b) 상기 표적 영역에 전기장을 유도하도록 상기 제3 세트 내의 상기 전극 요소들의 다수와 상기 제4 세트 내의 상기 전극 요소들의 다수 사이에 교류 전압을 인가하는 단계를 더 포함한다.

제1 방법의 몇몇 예에서, 상기 계획은, 적어도 하나의 전극 요소들의 세트를 상기 대상체의 신체 상에 또는 신체 다른 위치로 이동 추천을 생성하는 것을 포함한다. 선택적으로, 이러한 예들은 상기 계획을 생성하는 단계에 앞서, (a) MRI를 획득하는 단계 및 (b) 상기 MRI에 상기 복셀들을 등록하는 단계를 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 전극 요소들의 세트를 상기 대상체의 신체 상 또는 신체 다른 위치로 이동 추천은 상기 MRI에도 기초한다.

제1 방법의 몇몇 예에서, 상기 N은 적어도 9이고, M은 적어도 9이며, X는 적어도 9이고, Y는 적어도 9이다.

제1 방법의 몇몇 예는 상기 시간의 제1 윈도우에 앞선 베이스라인 시간에서 상기 표적 영역의 베이스라인 MRI를 획득하는 단계; 상기 베이스라인 시간에서 30일 이내에 획득한 베이스라인 임피던스 또는 컨덕턴스 측정값들에 기초하여 상기 표적 영역에 상응하는 적어도 27 개의 복셀들 각각의 베이스라인 임피던스 또는 컨덕턴스를 연산하는 단계; 상기 베이스라인 MRI에 상기 복셀들의 상기 베이스라인 임피던스 또는 컨덕턴스를 등록하는 단계를 더 포함한다.

상기 교류 전기장으로 상기 표적 영역을 치료하는 계획은 상기 제1 임피던스 또는 컨덕턴스와 상기 베이스라인 임피던스 또는 컨덕턴스 사이의 비교에도 기초한다.

본 출원의 다른 측면은 교류 전기장을 이용하여 대상체 신체 내 표적 영역의 치료를 계획하는 제2 방법과 관련된다. 제2 방법은 시간의 제1 윈도우 동안 획득한 복수의 임피던스 또는 컨덕턴스 측정값들에 기초하여 상기 표적 영역에 상응하는 적어도 27 개의 복셀들의 제1 임피던스 또는 컨덕턴스를 결정하는 단계; 및

상기 복셀들의 상기 제1 임피던스 또는 컨덕턴스에 기초하여 교류 전기장으로 상기 표적 영역을 치료하는 계획을 생성하는 단계를 포함한다.

제2 방법의 몇몇 예에서, 상기 복수의 임피던스 또는 컨덕턴스 측정값들은 상기 대상체 신체 상에 또는 신체에 적어도 10개의 전극 요소들을 배치하고, 상기 전극 요소들에 복수의 전기 신호들을 인가하여 획득한 것이다.

제2 방법의 몇몇 예는 상기 표적 영역 내에 전기장을 유도하도록 복수의 상기 전극 요소들 사이에 교류 전압을 인가하여 상기 표적 영역내 종양을 치료하는 단계를 더 포함한다.

제2 방법의 몇몇 예는 상기 시간의 제1 윈도우에 앞서는 베이스라인 시간에서 상기 표적 영역의 베이스라인 MRI를 획득하는 단계; 상기 베이스라인 시간으로부터 30일 이내에 획득한 베이스라인 임피던스 또는 컨덕턴스 측정값에 기초하여 상기 표적 영역에 상응하는 적어도 27개의 복셀들 각각에서의 베이스라인 임피던스 또는 컨덕턴스를 연산하는 단계; 및 상기 베이스라인 MRI에 상기 복셀들의 상기 베이스라인 임피던스들 또는 컨덕턴스들을 등록하는 단계를 더 포함한다.

교류 전기장으로 상기 표적 영역을 치료하는 계획은 상기 제1 임피던스들 또는 컨덕턴스들 및 상기 베이스라인 임피던스들 또는 컨덕턴스들의 비교에도 기초한다.

본 출원의 또다른 측면은 환자 신체의 표적 영역에 교류 전기장을 투여하여 암 환자의 암 진행 또는 퇴행 또는 재분배를 현장에서 측정하는 것과 결합하여 암 환자를 적응적으로 치료하는 제3 방법과 관련된다. 제3 방법은 상기 표적 영역의 제1 면에 있는 상기 환자의 신체 상에 또는 신체에 N 개의 전극 요소들의 제1 세트를 배치하며, N은 적어도 4인 단계; 상기 표적 영역의 제1 면에 있는 상기 환자의 신체 상에 또는 신체에 M 개의 전극 요소들의 제2 세트를 배치하며, M은 적어도 4 이고, 상기 제2 면은 상기 제1 면에 반대인 단계; 시간의 제1 주기 동안 상기 제1 세트 내의 상기 전극 요소들 및 상기 제2 세트 내의 상기 전극 요소들에 복수의 전기적 신호들을 순차적으로 제공하는 단계를 포함한다.

제3 방법은 또한 제공된 상기 전기적 신호들에 기초하여 상기 표적 영역에 상응하는 적어도 27 개의 복셀들 각각에서의 제1 임피던스 또는 컨덕턴스를 결정하는 단계를 포함한다.

제3 방법은 또한 종양(들) 또는 잔류 종양(들), 암 세포 클러스터(들), 암 세포(들), 또는 암 세포들과 건강한 조직의 경계 영역의 암 표적에서 선택된 적어도 하나의 제1 표적의 제1 표적 위치를 결정하는 단계를 또한 포함한다.

제3 방법은 또한 상기 환자 신체의 상기 제1 표적 위치에서의 상기 제1 표적에 교류 전기장 치료를 제공하는 단계; 및 전기 임피던스 또는 컨덕턴스 측정값들을 사용하여 상기 환자가 교류 전기장 치료를 받는 시간을 포함하는 시간의 제2 주기의 적어도 일부 동안 상기 복셀들의 상기 전기 임피던스 또는 컨덕턴스의 상기 시간의 제2 주기 동안 변화를 모니터하는 단계를 포함한다.

제3 방법은 또한, 수정된 전기장 강도 또는 수정된 위치 또는 이들 모두를 사용하여 상기 복셀의 상기 전기 임피던스 또는 컨덕턴스의 관찰된 변화에 대하여 적어도 하나의 전극 요소 세트에 대하여 상기 표적 영역에서의 적어도 하나의 제2 표적에 대해 교류 전기장을 제공하는 단계를 포함하며, 선택적으로 한 번 이상, 하나 이상의 단계를 반복한다.

제3 방법의 몇몇 예는 상기 표적 영역의 제3 면의 상기 환자 신체 상에 또는 신체에 X 개의 전극 요소들의 제3 세트를 배치 - X는 적어도 4 임 - 하는 단계; 상기 표적 영역의 제4 면의 상기 환자 신체 상에 또는 신체에 Y 개의 전극 요소들의 제4 세트를 배치 - Y는 적어도 4 이고, 상기 제4 면은 상기 제3 면에 반대임 - 하는 단계; 및 상기 시간의 제1 주기 동안 상기 제3 세트의 상기 전극 요소들 및 상기 제4 세트의 상기 전극 요소들에 복수의 전기적 신호들을 순차적으로 인가하는 단계를 더 포함한다.

상기 적어도 27개의 복셀들 각각에서의 상기 제1 임피던스 또는 컨덕턴스를 결정하는 단계는 상기 제3 세트의 상기 전극 요소들 및 상기 제4 세트의 전극 요소들에 제공된 상기 복수의 전기적 신호들에도 기초한다.

제3 방법의 몇몇 예에서 상기 환자 신체의 상기 제1 표적 위치에서 상기 제1 표적에 교류 전기장 치료를 제공하는 단계는, (a) 상기 표적 영역에 전기장을 유도하도록 상기 제1 세트 내 상기 전극 요소의 다수와 상기 제2 세트 내 상기 전극 요소의 다수 사이에 교류 전압을 제공하는 단계, 및 (b) 상기 표적 영역에 전기장을 유도하도록 상기 제3 세트 내 상기 전극 요소의 다수와 상기 제4 세트 내 상기 전극 요소의 다수 사이에 교류 전압을 제공하는 단계를 포함한다.

제3 방법의 몇몇 예에서 상기 N은 적어도 9이고, 상기 M은 적어도 9이고, 상기 X는 적어도 9이고, 상기 Y는 적어도 9이다.

제3 방법의 몇몇 예는 상기 적어도 하나의 제1 타겟의 제1 표적 위치를 결정하는 단계 이전 및 상기 제1 표적에 교류 전기장 치료를 제공하는 단계 이전에 상기 표적 영역에 상응하는 상기 복셀들 각각에서의 상기 제1 임피던스 또는 컨덕턴스에 기초하여 상기 표적 영역의 베이스라인 단면 이미지를 생성하는 단계를 더 포함한다.

선택적으로, 이러한 예들은 적어도 하나의 제1 표적의 제1 표적 위치를 결정하는 단계 이전 그리고 상기 제1 표적에 교류 전기장 치료를 제공하는 단계 이전에 (a) 상기 표적 영역의 베이스라인 MRI를 획득하는 단계 및 (b) 상기 베이스라인 MRI에 상기 복셀들 각각에서의 상기 제1 임피던스 또는 컨덕턴스를 등록하거나 또는 상기 베이스라인 MRI에 상기 복셀들 각각에서 상기 제1 임피던스 또는 컨덕턴스에 기초하여 상기 표적 영역의 베이스라인 단면 이미지를 등록하는 단계로, 상기 적어도 하나의 제1 표적의 상기 제1 표적 위치를 결정하는 단계는 상기 베이스라인 MRI에도 기초하는 것일 수 있다.

제3 방법의 몇몇 예에서 상기 복셀의 상기 전기 임피던스 또는 컨덕턴스의 시간의 제2 주기 동안 변화를 모니터하는 단계는, 상기 첫 번째 표적 위치에서 발생하는 암의 진행 또는 퇴행, 또는 상기 제1 표적 위치에서 떨어진 새로운 암의 성장을 평가하는데 사용된다.

제3 방법의 몇몇 예에서 상기 복셀의 상기 전기 임피던스 또는 컨덕턴스의 시간의 제2 주기 동안 변화를 모니터하는 단계는, 상기 표적 영역에 교류 전기장을 적용하는 동시에 상기 복셀의 전기 임피던스 또는 전도도를 측정하는 단계를 포함한다.

제3 방법의 몇몇 예는 상기 제1 표적 위치에서 이격된 하나 이상의 새로운 암 성장 위치에서 하나 이상의 추가 암 표적을 식별하기 위해 시간의 제3 주기 동안 수행되는 상기 방법의 하나 이상의 단계를 수행하는 단계 및 상기 추가 암 표적 중 하나 이상에 교류 전기장을 제공하는 단계를 반복하는 과정을 더 포함한다.

제3 방법의 몇몇 예는 상기 제1 표적 위치에서 이격된 새로운 암 성장의 위치를 예측하기 위하여 시간의 제4 주기 동안 상기 방법의 하나 이상의 단계를 수행하는 단계 및 상기 새로운 위치에 교류 전기장을 제공하는 단계를 반복하는 과정을 더 포함한다.

본 출원의 또다른 측면은 교류 전기장을 이용하여 대상체 신체의 표적 영역의 치료를 계획하는 제4 방법과 관련된다. 제4 방법은 상기 표적 영역의 제1 면에 있는 상기 대상체의 신체 상에 또는 신체에 적어도 4 개의 전극 요소의 제1 세트를 배치하는 단계; 상기 표적 영역의 제2 면에 있는 상기 대상체의 신체 상에 또는 신체에 적어도 4 개의 전극 요소의 제2 세트를 배치 - 상기 제2 면은 상기 제1 면에 반대임 - 하는 단계를 포함한다.

제4 방법은 또한 시간의 제1 윈도우 동안 상기 제1 세트의 상기 전극 요소들과 상기 제2 세트의 상기 전극 요소들에 제1 복수의 전기적 신호를 인가하는 단계; 상기 제1 복수의 전기 신호가 인가되는 중에 상기 표적 영역의 제1 복수의 전기적 특성을 결정하는 단계를 포함한다.

제4 방법은 또한 결정된 상기 제1 복수의 전기적 특성에 기초하여 상기 표적 영역의 제1 단면 이미지를 생성하는 단계; 및 상기 제1 단면 이미지에 기초하여 교류 전기장으로 상기 표적 영역을 치료하기 위한 계획을 생성하는 단계를 포함한다.

제4 방법의 몇몇 예는 상기 계획을 생성하는 단계 이후에, 상기 표적 영역에 전기장을 유도하기 위하여 상기 제1 세트 내 상기 전극 요소들의 다수와 상기 제2 세트 내 상기 전극 요소들의 다수 사이에 교류 전압을 인가하는 단계를 더 포함한다.

제4 방법의 몇몇 예는 상기 치료의 시작에 앞서 상기 대상체 신체의 다른 위치로 전극 요소들의 적어도 한 세트를 이동하는 추천을 생성하는 단계를 포함한다.

제4 방법의 몇몇 예에서, 상기 계획은 상기 제1 세트에서 제1 복수의 전극 요소들을 선택하는 단계 및 상기 제2 세트에서 제2 복수의 전극 요소들을 선택하는 단계를 포함한다.

선택적으로, 이러한 예들은 상기 계획을 생성하는 단계 이후에, 상기 표적 영역에 전기장을 유도하도록 상기 제1 복수의 전극 요소들과 상기 제2 복수의 전극 요소들 사이에 교류 전압을 인가하는 단계를 더 포함할 수 있다.

제4 방법의 몇몇 예는 상기 계획을 생성하는 단계에 이전에 (a) MRI를 획득하는 단계 및 (b) 상기 MRI에 상기 제1 단면 이미지를 등록 - 상기 계획은 상기 MRI에도 기초함 - 하는 단계를 더 포함한다.

제4 방법의 몇몇 예에서 전극 요소들의 세트 각각은 적어도 9 개의 전극 요소들을 포함하고, 상기 제1 단면 이미지는 적어도 64개의 복셀들을 포함한다.

제4 방법의 몇몇 예는 상기 시간의 제1 윈도우에 앞선 베이스라인 시간에서 상기 표적 영역의 베이스라인 MRI를 획득하는 단계; 상기 베이스라인 시간 30일 이내에 획득한 베이스라인 임피던스 또는 컨덕턴스 측정값들에 기초하여 상기 표적 영역의 베이스라인 단면 이미지를 생성하는 단계; 및 상기 베이스라인 MRI에 상기 베이스라인 단면 이미지를 등록하는 단계를 더 포함한다.

상기 교류 전기장으로 상기 표적 영역을 치료하는 계획은 상기 베이스라인 단면 이미지와 상기 제1 단면 이미지의 비교에도 기초한다.

제4 방법의 몇몇 예는 상기 표적 영역의 제3 면에 있는 상기 대상체의 신체 상에 또는 신체에 적어도 4 개의 전극 요소의 제3 세트를 배치하는 단계; 상기 표적 영역의 제4 면에 있는 상기 대상체의 신체 상에 또는 신체에 적어도 4 개의 전극 요소의 제4 세트를 배치 - 상기 제4 면은 상기 제3 면에 반대임 - 하는 단계; 상기 제3 세트의 상기 전극 요소들과 상기 제4 세트의 상기 전극 요소들에 제2 복수의 전기적 신호를 인가하는 단계; 및 상기 제2 복수의 전기 신호가 인가되는 중에 상기 표적 영역의 제2 복수의 전기적 특성을 결정하는 단계를 포함한다.

상기 표적 영역의 상기 제1 단면 이미지는 결정된 상기 제2 복수의 전기적 특성에도 기초한다.

제4 방법의 몇몇 예는 표적 영역의 제3 면에 있는 상기 대상체 신체상 또는 신체에 적어도 4 개의 전극 요소들의 제3 세트를 배치하는 단계; 표적 영역의 제3 면에 있는 상기 대상체 신체상 또는 신체에 적어도 4 개의 전극 요소들의 제4 세트를 배치하되, 제4 면은 제3 면과 반대인 단계; 제4 세트의 전극 요소들 및 제3 세트의 전극 요소들에 제2 복수의 전기적 신호들을 인가하는 단계; 및 제2 복수의 전기적 신호들이 인가될 때 표적 영역의 제2 복수의 전기적 특성을 결정하는 단계를 포함한다. 표적 영역의 제1 단면 이미지는 결정된 제2 복수의 전기적 특성에도 기초한다. 상기 계획을 생성하는 단계에 이후 (a) 상기 표적 영역에 전기장을 유도하기 위하여 상기 제1 세트 내의 상기 전극 요소들 다수와 상기 제2세트 내의 상기 전극 요소들 다수 사이에 교류 전압을 인가하는 단계 및 (b) 상기 표적 영역에 전기장을 유도하기 위하여 상기 제3 세트 내의 상기 전극 요소들 다수와 상기 제4 세트 내의 상기 전극 요소들 다수 사이에 교류 전압을 인가하는 단계를 더 포함한다. 이러한 예들에서 선택적으로, 전극 요소들 세트 각각은 적어도 9 개의 전극 요소들을 포함하고, 상기 제1 단면 이미지는 적어도 64개의 복셀들을 포함한다.

본 출원의 또 다른 측면은 표적 영역의 제1 면에 있는 대상체의 신체 상에 또는 신체에 적어도 4 개의 전극 요소의 제1 세트와 상기 표적 영역의 상기 제1 면과 반대인 제2 면에 있는 상기 신체 상에 또는 신체에 적어도 4 개의 전극 요소의 제2 세트를 사용하여 상기 대상체 신체 내 상기 표적 영역에 교류 전기장을 인가하는 하나 이상의 전극 어레이의 위치를 특정하는 출력을 생성하는 제1 장치와 관련된다. 제1 장치는 프로그램된 프로세서를 포함하는 장치로, 상기 프로그램된 프로세서는: 시간의 제1 윈도우 동안 상기 제1 세트 내 상기 전극 요소들 각각과 상기 제2 세트 내 상기 전극 요소들 각각 사이에서 순차적으로 제1 임피던스 또는 컨덕턴스를 측정하고; 상기 제1 임피던스 또는 컨덕턴스에 기초하여 상기 표적 영역에 상응하는 적어도 27개의 복셀들 각각에서 제1 임피던스 또는 컨덕턴스를 연산하고; 그리고 상기 복셀들의 상기 제1 임피던스 또는 컨덕턴스에 기초하여 상기 표적 영역내 제1 표적에 교류 전기장을 인가하기 위한 상기 전극 어레이의 위치를 특정하는 제1 출력을 생성한다.

제1 장치의 몇몇 실시예에서, 상기 프로세서는 상기 시간의 제1 윈도우에 앞선 베이스라인 시간에서 상기 표적 영역의 베이스라인 MRI를 입력받고; 상기 베이스라인 시간에서 30일 이내에 획득한 베이스라인 임피던스 또는 컨덕턴스 측정값에 기초하여 상기 표적 영역에 상응하는 적어도 27개의 복셀들 각각에서 베이스라인 임피던스 또는 컨덕턴스를 연산하는 단계; 및 상기 베이스라인 MRI에 상기 복셀들의 상기 베이스라인 임피던스 또는 컨덕턴스를 등록하도록 더 프로그램된다.

상기 표적 영역 내 상기 제1 표적에 교류 전기장을 인가하기 위한 상기 전극 어레이의 위치를 특정하는 상기 제1 출력은 상기 베이스라인 임피던스 또는 컨덕턴스 및 상기 제1 임피던스 또는 컨덕턴스의 비교에도 기초하는 것이다.

제1 장치의 몇몇 실시예에서, 상기 프로세서는 상기 시간의 제1 윈도우 동안 상기 표적 영역의 제3 면에 있는 상기 대상체 신체 상에 또는 신체에 배치된 최소 4개의 전극 요소로 구성된 세 번째 세트와 상기 제3 면과 반대되는 상기 표적 영역의 제4 면에 있는 상기 대상체의 신체 상에 또는 신체에 배치된 최소 4개의 전극 요소로 구성된 제4 세트를 사용할 때 상기 제3 세트 내 상기 전극 요소들 각각과 상기 제4 세트 내 상기 전극 요소들 각각 사이에서 제1 임피던스 또는 컨덕턴스 각각을 순차적으로 측정하고; 그리고 상기 제3 세트 내 상기 전극 요소들과 상기 제4 세트 내 상기 전극 요소들 사이에서 측정된 임피던스 또는 컨덕턴스에 기초하여 적어도 27개의 복셀들 각각에서 상기 제1 임피던스 또는 컨덕턴스를 연산하도록 더 프로그램된다.

선택적으로 이전 단락의 실시예에서, 상기 프로세서는 제2 시간 윈도우 동안, 상기 표적 영역에 교류 전기장이 인가되는 시간을 포함하는 상기 제2 시간 윈도우의 적어도 일부 동안, 상기 제1 세트의 상기 각 전극 요소와 상기 제2 세트의 상기 각 전극 요소 사이 및 상기 제3 세트의 상기 각 전극 요소와 상기 제4 세트의 상기 각 전극 요소 사이 각각의 제2 임피던스 또는 컨덕턴스를 순차적으로 재측정하는 단계; 상기 임피던스 또는 컨덕턴스 측정값에 기초하여 상기 표적 영역에 상응하는 적어도 27개의 복셀 각각의 제2 임피던스 또는 컨덕턴스를 재연산하는 단계;상기 제2 임피던스 또는 컨덕턴스와 상기 표적 영역에 상응하는 상기 적어도 27 개의 복셀들 각각에서 상기 제1 임피던스 또는 컨덕턴스의 차이를 연산하는 단계; 및 상기 제2 임피던스 또는 컨덕턴스 및 상기 적어도 27 개 복셀들 각각에서 상기 제1 임피던스 또는 컨덕턴스 사이의 상기 차이에 기초하여 상기 표적 영역 내 새로운 표적에 교류 전기장을 인가하기 위하여 하나 이상의 상기 전극 어레이의 수정된 위치들을 특정하는 제2 출력을 생성하는 단계를 수행하도록 더 프로그램 된다.

본 출원의 또 다른 측면은 표적 영역의 제1 면에 있는 대상체의 신체 상에 또는 신체에 적어도 4 개의 전극 요소의 제1 세트와 상기 표적 영역의 상기 제1 면과 반대인 제2 면에 있는 상기 대상체의 신체 상에 또는 신체에 적어도 4 개의 전극 요소의 제2 세트를 사용하여 상기 대상체 신체 내 상기 표적 영역에 교류 전기장을 인가하는 하나 이상의 전극 어레이의 위치를 특정하는 출력을 생성하는 장치로 상기 장치는 프로그램된 프로세서를 포함하는 제2 장치와 관련된다. 상기 프로세서는: 시간의 제1 윈도우 동안 상기 제1 세트 내 상기 전극 요소들과 상기 제2 세트 내 상기 전극 요소들에 제1 복수의 전기적 신호를 인가하고, 상기 제1 복수의 전기적 신호가 인가될 때 상기 표적 영역의 제1 복수의 전기적 특성을 결정하고, 상기 결정된 제1 복수의 전기적 특성들에 기초하여 상기 표적 영역의 제1 단면 이미지를 생성하고, 상기 제1 단면 이미지에 기초하여 상기 표적영약에 교류 전기장을 인가하기 위하여 상기 전극 어레이의 위치를 특정하는 출력을 생성하도록 프로그램된다.

상기 제2 장치의 몇몇 실시예에서, 상기 프로세서는 시간의 상기 제1 윈도우에 앞선 베이스라인 시간에서 상기 표적 영역의 베이스라인 MRI가 입력되고, 상기 베이스라인 시간으로부터 30일 이내에 획득한 베이스라인 임피던스 또는 컨덕턴스 측정값에 기초하여 상기 표적 영역의 베이스라인 단면 이미지를 생성하고, 상기 베이스라인 MRI에 상기 베이스라인 단면 이미지를 등록하고,상기 표적 영역에 교류 전기장을 인가하기 위한 상기 전극 어레이의 위치를 특정하는 출력은 상기 베이스라인 단면 이미지 및 상기 제1 단면 이미지의 비교에서도 기초하도록 더 프로그램된다.

본 개시에 의하면 종양 치료 필드(TTField) 시스템의 전극을 사용한 임피던스 단층 촬영이 가능하다.

도 1a - 1d는 피험자의 신체에 TTField를 적용하는 데 사용되는 4개의 트랜스듀서 어레이를 도시한다.
도 2는 도 1에 표시된 각 트랜스듀서 어레이를 구현하기 위한 한 가지 접근 방식을 도시한다.
도 3은 4개의 트랜스듀서 어레이를 사용하여 피험자의 신체에 TTField를 적용하는 시스템의 블록 다이어그램이다.
도 4a는 도 3에 표시된 오른쪽과 왼쪽 트랜스듀서 어레이 사이에 TTField가 적용되는 상황을 도시한다.
도 4b는 도 3에 표시된 전방 및 후방 트랜스듀서 어레이 사이에 TTField가 적용되는 상황을 도시한다.
도 5a는 오른쪽 트랜스듀서 어레이의 개별 요소와 왼쪽 트랜스듀서 어레이의 개별 요소 사이에서 수행되는 임피던스 측정을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 5b는 전방 트랜스듀서 어레이의 개별 요소와 후방 트랜스듀서 어레이의 개별 요소 사이에서 수행되는 임피던스 측정을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 5c는 왼쪽 트랜스듀서 어레이의 개별 요소와 전방 트랜스듀서 어레이의 개별 요소 간에 수행되는 임피던스 측정을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 5d는 오른쪽 트랜스듀서 어레이의 개별 요소와 후방 트랜스듀서 어레이의 개별 요소 사이에서 수행되는 임피던스 측정을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 6은 피험자의 신체에 배치된 전극 세트를 사용하여 TTFields를 사용하여 피험자의 신체에서 목표 부위를 치료하기 위한 계획을 생성하는 방법을 도시한다.
도 7은 MRI와 피험자의 신체에 배치된 전극 세트를 모두 사용하여 TTFields를 사용하여 피험자의 신체에서 목표 부위를 치료하기 위한 계획을 생성하는 방법을 도시한다.
다양한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 아래에 상세히 설명되며, 여기서 같은 참조 번호는 같은 요소를 나타낸다.

본 명세서에 설명된 실시예는 TTFields로 치료 중인(또는 치료될) 실제 대상에서 얻은 전기적 특성(예: 임피던스)의 실제 측정값에 의존한다. 이러한 접근 방식은 과학 문헌에서 얻은 전도도 값을 사용하는 위에서 설명한 선행 기술 접근 방식에 비해 상당한 개선을 제공할 수 있다.

도 1a - 1d는 종양에 근접한 피험자의 피부(예: 교모세포종 환자의 경우 머리)에 배치되는 4 개의 트랜스듀서 어레이(50A/50P/50L/50R)(여기서 A, P, L 및 R은 각각 전방, 후방, 좌측 및 우측을 나타냄)를 도시한 도면이다. 트랜스듀서 어레이(50)는 두 쌍으로 배열되며, 각 트랜스듀서 어레이는 다중 와이어 케이블을 통해 교류 신호 발생기에 연결된다.

도 2는 도 1A-1D에 도시된 어레이(50A, 50P, 50L 및 50R) 각각을 구현하기 위한 하나의 접근 방식을 도시한다. (특정 트랜스듀서 어레이 내의 모든 전극 요소가 병렬로 배선되는) 종래 기술 구성과 달리, 도 2로 예시된 본 실시예는 각 트랜스듀서 어레이(50)의 각 전극 요소(52)에 대해 개별 도체를 제공하며, 이 개별 도체는 커넥터(57)에서 종단된다. 따라서, 어레이(50) 중 어느 하나에서든 주어진 개별 전극 요소(52)에 대해 전류를 독립적으로 켜고 끄는 것이 가능한다. 도 2에는 특정 트랜스듀서 어레이(50) 내에 9개의 전극 요소(52)가 도시되어 있지만, 전극 요소의 수는 다양할 수 있다(예: 4개에서 50개 사이).

각 트랜스듀서 어레이(50)는 적어도 4 개의 전극 요소(52)를 포함하며, 도 2 예시에서 E1-E9로 표시된다. 일부 실시예에서, 이들 전극 요소들(52) 각각은 유전체 층이 배치된 전기 전도성 기판(예컨대, 원형 금속 기판)을 사용하여 구현된다. 일부 바람직한 실시예에서, 이러한 각 전극 요소(52)는 옵튠® 시스템에서 사용되는 종래 기술 전극 요소와 유사한 디스크 형태의 정전 용량 결합 전극 요소(예를 들어, 직경 2cm)이고, 유전체 층은 매우 높은 유전율(예를 들어, > 200)을 갖는 세라믹 재료의 얇은 층으로 구성된다. 다른 바람직한 실시예에서, 각 전극 요소는 플렉스 회로 상의 전도성 패드를 사용하여 구현되고, 유전체 층은 높은 유전 상수(예를 들어, > 10)를 갖는 폴리머의 얇은 층을 포함한다. 일부 바람직한 실시예에서, 각각의 전극 요소(52)에 대한 전기적 연결은 플렉스 회로 상의 하나 이상의 트레이스 및/또는 하나 이상의 전도성 와이어를 포함한다.

일부 바람직한 실시예에서, 각 전극 요소(52)는 전기 전도성 의료용 젤 층(피험자를 향하는 측면)과 지지 구조(59) 사이에 끼워져 있다. 지지 구조(59)는 전극 요소(52)의 유전체 층이 피험자의 신체를 향하고 피험자의 신체와 접촉하여 배치될 수 있도록 전체 어레이(50)를 피험자의 신체에 대해 (예를 들어, 접착제를 사용하여) 제자리에 고정한다. 선택적으로, 이 지지 구조(59)는 유연한 지지체(예컨대, 발포 재료 층)을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 트랜스듀서 어레이(50)가 피험자의 신체에 대해 배치될 때 전극 요소(52)의 유전체 층과 피험자의 신체 사이에 하이드로겔 층이 배치된다. 지지 구조(59)의 구성은 자체 접착 직물, 폼 또는 플라스틱 시트를 포함하되 이에 국한되지 않는, 관련 기술 분야의 당업자에게 명백할 수 있는 다양한 종래의 접근법 중 임의의 것을 사용하여 구현될 수 있다.

커넥터(57)는 적어도 4개의 핀을 갖는다. 예시된 실시예에서, 핀의 수는 전극 요소(52)의 수와 동일하며, 제1 핀 각각은 해당 전극 요소(52) 중 하나에 대응한다. 본 명세서에서 사용되는 "핀"이라는 용어는 커넥터(57)의 수 핀 또는 암 핀을 지칭할 수 있음에 유의하여야 한다. 각 트랜스듀서 어레이(50)는 또한 복수의 도체를 가지며, 이러한 제1 도체의 수는 전극 요소(52)의 수에 따라 달라질 수 있다. 이러한 각 도체는 전극 요소(52) 중 하나의 전도성 기판과 커넥터(57)의 각 핀 중 하나 사이에 전기 전도성 경로를 제공한다. 이러한 각 컨덕터는 예를 들어, 플렉스 회로 상의 복수의 와이어 세그먼트 및/또는 복수의 트레이스들을 사용하여 구현될 수 있다.

커넥터(57)에는 각각의 개별 전극 요소(52)에 대응하는 개별 핀이 있기 때문에 커넥터(57)와 결합하는 시스템은 커넥터(57)의 각 핀에 신호를 적용하거나 적용하지 않음으로써 각 전극 요소(52)에 개별적으로 선택적으로 전력을 공급하거나 공급하지 않을 수 있다.

도 3은 트랜스듀서 어레이 50(도 2와 관련하여 위에서 설명한)의 사본 4개를 사용하여 피험자에게 TTFields를 적용하는 시스템의 블록 다이어그램이다. 이 네 개의 복사본(50A/50P/50L/50R)은 각각 종양의 전방, 후방, 좌측 및 우측에 피험자의 신체(예: 피험자의 피부 위에 배치됨)에 배치된다.

시스템은 두 출력 단자 사이에 교류 전압을 생성하는 교류 전압 발생기(21)를 포함한다. 교류 전압 발생기 출력의 한 위상은 스위치 뱅크(25A 및 25R)에 제공되고, AC 전압 발생기 출력의 다른 위상은 스위치 뱅크(25P 및 25L)에 제공된다. 예시된 실시예에서, 각 스위치 뱅크는 9개의 개별 스위치를 포함하며, 각 스위치는 트랜스듀서 어레이 50A/50P/50L/50R 중 하나의 각 요소에 해당한다. 각 뱅크의 스위치 수는 각 어레이의 전극 요소 수에 해당한다. 예를 들어, 각 어레이에 4개의 전극 요소가 있는 실시예에서 각 뱅크에는 4개의 스위치가 포함된다.

뱅크 25R 및 25A의 스위치는 각 개별 스위치의 상태에 따라 AC 전압 발생기 출력의 첫 번째 위상을 트랜스듀서 어레이 50R 및 50A의 해당 요소로 전달하거나 차단하도록 배열되어 있다. 그리고 뱅크 25P 및 25L의 스위치는 각 개별 스위치의 상태에 따라 AC 전압 발생기 출력의 다른 위상을 트랜스듀서 어레이 50P 및 50L의 해당 요소로 전달하거나 차단하도록 배열되어 있다.

제어기(30)는 스위치 뱅크에 적절한 제어 신호를 출력하여 각 뱅크(25A/25P/25L/25R) 내의 각 스위치의 상태를 제어한다. 예를 들어, 제어기(30)는 36개의 제어 비트를 출력할 수 있으며, 각 스위치에 대응하는 하나의 비트는 특정 스위치의 제어 비트가 1이면 스위치가 닫히고, 특정 스위치의 제어 비트가 0이면 스위치가 열린다.

이러한 배열에서, 제어기(30)가 뱅크(25R)의 9개 스위치를 모두 닫고 뱅크(25L)의 9개 스위치를 모두 닫도록 제어 신호를 발행하면, 교류 전압 발생기(21) 출력의 한 위상이 제1 트랜스듀서 어레이(50R)의 모든 전극 요소(R1-R9)로 라우팅되고, 교류 전압 발생기 출력의 다른 위상이 제2 트랜스듀서 어레이(50L)의 모든 전극 요소(L1-L9)로 라우팅된다. 어레이 50L 및 50R은 각각 종양의 왼쪽 및 오른쪽에 있는 피험자의 피부에 위치하기 때문에, 이러한 트랜스듀서 어레이(50L 및 50R)의 교류 전압은 피험자의 신체를 통해 전기장을 유도하고, 이 전기장의 전기장선은 일반적으로 도 4a의 점선으로 개략적으로 묘사된 바와 같이 오른쪽에서 왼쪽 및 왼쪽에서 오른쪽으로 흐른다. 실제로 전기장 선은 직선이 아니다. 그러나 도 4a-5d에서는 전기장 선의 일반적인 방향을 나타내기 위해 직선 파선을 사용하였다.

마찬가지로, 제어기(30)가 뱅크(25A)의 9개 스위치를 모두 닫고 뱅크(25P)의 9개 스위치를 모두 닫도록 제어 신호를 발행하면, 교류 전압 발생기(21) 출력의 한 위상이 제3 트랜스듀서 어레이(50A)의 모든 전극 요소(A1-A9)로 라우팅되고, 교류 전압 발생기 출력의 다른 위상이 제4 트랜스듀서 어레이(50P)의 모든 전극 요소(P1-P9)로 라우팅될 것이다. 어레이(50A 및 50P)는 종양에 대해 각각 피험자의 피부 전방 및 후방에 위치하기 때문에, 이들 트랜스듀서 어레이(50A 및 50P)의 교류 전압은 피험자의 신체를 통해 전기장을 유도하고, 이 전기장의 필드 라인은 일반적으로 도 4B의 점선에 의해 개략적으로 묘사된 것처럼 앞뒤로 그리고 뒤에서 앞으로 흐른다.

앞 단락에서 설명한 두 상태(즉, 뱅크 25R 및 25L의 모든 스위치가 닫혀 있는 한 상태와 뱅크 25A 및 25P의 모든 스위치가 닫혀 있는 다른 상태) 사이를 주기적으로(예를 들어, 1 초마다) 전환함으로써, 컨트롤러는 시스템이 1 초마다 방향을 전환하는 종양을 통해 전기장을 유도하도록 한다. 이 제어 시퀀스에서 발생하는 전기장은 종래 기술인 Optune® 시스템(특정 트랜스듀서 어레이의 모든 전극 요소가 병렬로 배선되어 있음)을 사용하여 피험자의 신체에 유도되는 전기장과 동일하므로 대상 체적의 종양을 치료하는 데 사용할 수 있다.

특히, 도 3 실시예는 종래 기술 Optune® 시스템에서 제공하는 전기장 시퀀스를 복제하는 것 외에도 중요한 추가 기능을 제공한다. 이는 (위에서 설명한 바와 같이) 피험자의 신체에서 TT필드를 유도하는 동일한 하드웨어를 사용하여 트랜스듀서 어레이 50A/50P/50L/50R 사이에 있는 피험자의 신체 부위에 대한 임피던스 단층 촬영을 수행할 수 있기 때문이다. 다른 실시예에서, 별도의 전극 소자 세트가 TTField를 적용하고 임피던스 단층 촬영을 수행하기 위해 사용된다. 이 두 기능에 별도의 전극 요소 세트가 사용되는 경우, 이러한 별도의 전극 요소 세트는 일부 실시예에서 서로 일치한다. 선택적으로, 임피던스 단층 촬영 측정을 위해 사용되는 전극 요소 세트는 꼭 맞는 모자, 조끼 또는 기타 의복에 통합될 수 있다.

보다 구체적으로, 컨트롤러(30)가 뱅크(25R)에서 선택된 단일 스위치를 닫고 뱅크(25L)에서 선택된 단일 스위치도 닫으면, 교류 전압 발생기(21)의 출력은 제1 어레이(50R)의 단일 전극 요소(52)와 제2 어레이(50L)의 단일 전극 요소(52) 사이에 인가될 것이다. 교류 전압 발생기(21)의 전압 및 전류를 측정함으로써, 선택된 두 전극 소자를 포함하는 경로의 임피던스를 결정할 수 있다. 이제 도 5a를 참조하면, 컨트롤러(30)가 제1 뱅크(50R)의 스위치 #1을 닫고 제2 뱅크(50L)의 스위치 #1도 닫고 교류 전압 발생기(21)의 전압 및 전류를 측정하면, 요소 R1 및 L1(이들 두 요소 사이의 점선으로 개략적으로 표시됨)을 포함하는 경로의 임피던스가 결정될 수 있다. 마찬가지로, 컨트롤러(30)가 제1 뱅크(50R)의 제1 스위치를 닫고 제2 뱅크(50L)의 제2 스위치도 닫고 교류 전압 발생기(21)의 전압 및 전류를 측정하면, 이들 요소(R1 및 L2)를 포함하는 경로의 임피던스(이들 두 요소 사이의 점선으로 개략적으로 표시됨)가 결정될 수 있다. 도 5a는 명확성을 위해 4개의 경로(점선 사용)만 표시되어 있다. 그러나 왼쪽 배열과 오른쪽 배열에 각각 9개의 요소가 포함되면 총 9×9=81개의 경로/조합이 존재한다. 바람직하게는, 제어부(30)는 이들 81개의 조합 각각에 대응하는 제1 뱅크(50R)의 단일 스위치와 제2 뱅크(50L)의 단일 스위치를 순차적으로 닫고, 각 조합에 대해 교류 전압 발생기(21)의 전압 및 전류를 측정하고, 측정된 전압 및 전류에 기초하여 이들 81개의 경로 각각을 포함하는 회로의 임피던스를 결정한다.

마찬가지로, 이제 도 5b를 참조하여 컨트롤러(30)가 세 번째 뱅크(50A)의 스위치 #1을 닫고 네 번째 뱅크(50P)의 스위치 #1도 닫고 교류 전압 발생기(21)의 전압 및 전류를 측정하면, 소자 A1 및 P1(이 두 소자 사이의 점선으로 개략적으로 표시됨)을 포함하는 경로의 임피던스가 결정될 수 있다. (점선을 사용하여) 4 개의 경로만 도시되어 있지만, 전방 및 후방 어레이에 각각 9 개의 소자가 포함되면 총 9×9 = 81 개의 경로/조합이 존재한다. 바람직하게는, 제어기(30)는 이들 81 개의 조합 각각에 대응하는 제3 뱅크(50A)의 단일 스위치 및 제4 뱅크(50P)의 단일 스위치를 순차적으로 닫고, 도 5A와 관련하여 전술한 바와 같이 이들 81개의 경로 각각을 포함하는 회로의 임피던스를 결정한다.

이러한 81 + 81 = 162 측정값은 기존의 역전파 알고리즘에 입력되어 트랜스듀서 어레이 50A/50P/50L/50R 사이에 있는 피험자의 신체에 위치한 복셀 세트 내의 각 복셀에서의 임피던스를 결정한다. (각 어레이의 전극 소자 수가 9 개보다 많으면 측정 횟수가 많아지고, 각 어레이의 전극 소자 수가 9 개보다 적으면 측정 횟수가 줄어든다.) 특히, 이러한 복셀의 해상도가 높을 필요는 없으며, 비교적 큰 복셀(예: 1 cm³ 정도의 복셀)이 본 명세서에 설명된 목적에 적합하다. 한 가지 예로, 3 cm × 3 cm × 3 cm 크기의 볼륨은 3 × 3 × 3의 복셀 배열로 나눌 수 있으며, 이는 27 개의 복셀이 있음을 의미한다. 마찬가지로, 4 ㎝ × 4 ㎝ × 4 ㎝ 크기의 볼륨은 4 × 4 × 4 복셀 배열로 나눌 수 있으며, 이는 64 개의 복셀이 있다는 것을 의미한다.

선택적으로, 트랜스듀서 어레이들 사이의 체적에 대한 추가적인 임피던스 측정이 획득되어 목표 체적 내의 각 복셀에서의 임피던스 계산을 개선하는 데 사용될 수 있다. 보다 구체적으로, 이제 도 5c를 참조하면, 컨트롤러(30)가 제2 뱅크(50L)의 제1 스위치를 닫고 제3 뱅크(50A)의 제1 스위치도 닫고 교류 전압 발생기(21)의 전압 및 전류를 측정하면, 요소(L1 및 A1)를 포함하는 경로의 임피던스(이들 두 요소 사이의 점선으로 개략적으로 표시됨)가 결정될 수 있다. (점선을 사용하여) 4개의 경로만 표시되어 있지만, 총 9 × 9 = 81 개의 경로/조합이 존재한다. 따라서 컨트롤러(30)는 이 81개의 조합 각각에 대응하는 제2 뱅크(50L)의 단일 스위치와 제3 뱅크(50A)의 단일 스위치를 순차적으로 닫고, 상술한 바와 같이 이 81개의 경로 각각을 포함하는 회로의 임피던스를 결정할 수 있다. 마찬가지로, 이제 도 5d를 참조하면, 컨트롤러(30)가 제1 뱅크(50R)의 제1 스위치를 닫고 제4 뱅크(50P)의 제1 스위치도 닫고 교류 전압 발생기(21)의 전압 및 전류를 측정하면, 요소 R1 및 P1(이들 두 요소 사이의 점선으로 개략적으로 표시됨)을 포함하는 경로의 임피던스가 결정될 수 있다. (점선을 사용하여) 4 개의 경로만 표시되어 있지만, 총 9 × 9 = 81 개의 경로/조합이 존재한다. 따라서 제어기(30)는 이러한 81 개의 조합 각각에 대응하는 제1 뱅크(50R)의 단일 스위치와 제4 뱅크(50P)의 단일 스위치를 순차적으로 닫고, 도 5a와 관련하여 위에서 설명한 바와 같이 81 개의 경로 각각을 포함하는 회로의 임피던스를 결정할 수 있다.

이전 단락에서 설명한 추가 임피던스 측정(선택 사항)을 획득하면 이러한 임피던스 측정값이 대상 볼륨 내의 각 복셀에서 임피던스를 결정하는 역전파 알고리즘에 입력되어 결과 임피던스 단층 촬영 이미지의 정확도를 개선한다.

트랜스듀서 어레이 사이에 있는 영역에 있는 각 복셀의 임피던스를 알면 이러한 임피던스를 사용하여 신체 부위(예: 머리)의 모델을 만들 수 있다. 그런 다음 신체 부위 모델에 배치된 모델 전극에 모델 전압을 적용하고 주어진 교류 전압이 모델 전극에 적용될 때 종양 내에 전달되는 전기장 강도(또는 전력 밀도)를 계산하여 종양에 전달되는 전기장 강도(또는 전력 밀도)를 계산할 수 있다. 그리고 이 정보를 사용하여 대상 부위를 TTFields로 치료하기 위한 계획을 생성할 수 있다.

특히, 배경 섹션에서 설명한 종래 기술과는 달리, 전술한 바와 같이 임피던스 단층 촬영을 사용하여 각 복셀의 임피던스를 생성할 때, 그 결과는 전극 사이의 조직의 전기적 특성(예: 전도도)에 대한 가정에 의존하지 않는다. 보다 구체적으로, 본 기법은 TT필드를 사용하여 치료를 받으려는 특정 피험자를 측정하여 얻은 각 복셀에 대한 임피던스 값을 사용하기 때문에, 본 기법은 종래 기술에 비해 향상된 정확도를 제공할 수 있다. 또한, 실제 임피던스 측정에 의존하는 본원에 설명된 기법은 번거롭고 계산 집약적인 유한 요소 시뮬레이션을 제거하는 이점이 있다.

도 6은 피험자의 신체에 배치된 전극 세트를 사용하여 TT필드를 사용하여 피험자의 신체에서 표적 부위를 치료하기 위한 계획을 생성하는 방법을 도시한다. 도 6을 도 3과 함께 참조하면, 단계 S20에서, 제1 세트(50R)의 N 전극 소자는 표적 영역의 제1 측면(예를 들어, 우측)에 있는 피험자의 신체에 배치되고, 제2 세트(50L)의 M 전극 소자는 제1 측면에 반대되는 표적 영역의 제2 측면(예를 들어, 좌측)에 있는 피험자의 신체에 배치된다. N과 M은 모두 4 이상이며, 예시된 실시예에서 N = 9 및 M = 9이다.

단계(S30)에서, 시스템은 제1 윈도우 동안, 제1 세트(50R)의 각 N 전극 요소들과 제2 세트(50L)의 각 M 전극 요소들 사이의 각각의 임피던스를 순차적으로 측정한다. 이것은 예를 들어, (전술한 바와 같이) 제1 뱅크(25R) 및 제2 뱅크(25L)의 스위치 조합을 순차적으로 닫아 전극 요소들(R1-R9 및 L1-L9)의 조합 사이에 AC 전압이 순차적으로 부과되도록 함으로써 달성될 수 있다. 각 쌍에 대해 AC 전압이 부과되는 동안 전류와 전압이 측정되고 이러한 측정값으로부터 임피던스가 계산된다. 첫 번째 시간은 필요한 모든 임피던스 측정을 얻을 수 있을 만큼 충분히 길어야 하며 일반적으로 30분 미만(예: 1분 미만)일 수 있다.

다음으로, 단계 S40에서, 임피던스 단층 영상 내의 각 복셀(예를 들어, 목표 영역에 대응하는 적어도 27 복셀 또는 적어도 64 복셀)에서의 임피던스가 계산된다(예를 들어, 전술한 바와 같은 역전파 알고리즘을 사용하여). 단계 S60에서, 복셀의 계산된 임피던스에 기초하여 목표 영역을 TT필드로 처리하기 위한 계획이 생성된다. 예를 들어, 이 계획에는 피험자의 신체에서 전극 요소(TT필드를 적용하는 데 사용되는)를 어디에 배치할지에 대한 권장 사항이 포함될 수 있다.

표적 영역의 제1 면 및 제2 면에만 전극 소자를 배치하는 시스템을 구현하는 것이 가능하지만, 피험자의 신체에 배치된 전극 세트의 선택적 추가 세트를 사용하는 실시예에서 개선된 결과를 얻을 수 있다. 보다 구체적으로, 도 3과 관련하여 설명된 바와 같이, X 전극 요소의 제3 세트(50A)가 표적 영역의 제3 면(예를 들어, 전방)에 있는 피험자의 신체 상에 배치되고, Y 전극 요소의 제4 세트(50P)가 제3 면과 반대되는 표적 영역의 제4 면(예를 들어, 후방) 상에 있는 피험자의 신체 상에 배치된다. X 및 Y는 모두 4 이상이며, 예시된 실시예에서 X = 9 및 Y = 9이다. 시스템은 제1 시간 동안, 제3 세트(50A)의 각 X 전극 요소와 제4 세트(50P)의 각 Y 전극 요소 사이의 각각의 임피던스를 순차적으로 측정한다. 단계 S40에서 각 복셀에서의 임피던스 계산은 또한 세 번째 세트의 전극 요소와 네 번째 세트의 전극 요소 사이의 측정된 임피던스(첫 번째 세트의 전극 요소와 두 번째 세트의 전극 요소 사이의 측정된 임피던스 추가)에 기초한다.

선택적으로, 대상 영역을 교류 전기장으로 처리하기 위한 계획이 생성된 후, 제1 세트(50R)의 전극 요소들(R1 - R9)의 과반수(예를 들어, 전부)와 제2 세트(50L)의 전극 요소들(L1-L9)의 과반수(예를 들어, 전부) 사이에 교류 전압이 인가되어, 대상 영역에서 한 방향으로 전기장을 유도하고, 단계(70)에서 전극 요소들(L1-L9) 사이에 교류 전압이 인가된다. 전극 요소 L1-L9 사이에 교류 전압이 인가되어 목표 영역에서 한 방향으로 전기장을 유도하고, 세 번째 세트 50A의 전극 요소 A1 - A9의 과반수(예컨대, 모두)와 네 번째 세트 50P의 전극 요소 P1-P9의 과반수(예컨대, 모두) 사이에 교류 전압이 인가되어 목표 영역에서 다른 방향으로 전기장을 유도한다(S70단계에서).

교번 전기장으로 대상 부위를 치료하기 위한 계획은 적어도 한 세트의 50A/50P/50L/50R 전극 소자를 피험자의 신체에서 다른 위치로 이동시키는 권장 사항을 생성하는 것으로 구성될 수 있다.

도 7은 MRI와 피험자의 신체에 배치된 전극 세트를 모두 사용하여 TT필드를 사용하여 피험자의 신체에서 목표 부위를 치료하기 위한 계획을 생성하는 방법을 도시한다. 먼저, 단계 S110에서 MRI를 획득한다. 이어서 단계 S120 - S140에서, 도 6의 S20 - S40과 관련하여 전술한 바와 같이 임피던스 단층 촬영 영상을 획득한다. 임피던스 단층 촬영 영상은 MRI로부터 30일 이내에 획득되어야 하며, 더 바람직하게는 7일 이내 또는 1일 이내에 획득하여 두 영상의 등록을 용이하게 한다. 단계(S150)에서, 임피던스 단층 촬영 복셀은 (예를 들어, 종래의 이미지 등록 알고리즘을 사용하여) MRI에 등록되고, 등록은 메모리에 저장된다. 이 실시예에서, TT필드를 사용하여 표적 영역을 치료하기 위한 계획은 단계(S160)에서 MRI 및 임피던스 단층 촬영 이미지 모두에 기초하여 생성될 수 있다. 예를 들어, 계획에는 피험자의 신체에서 전극 요소(TT필드를 적용하는 데 사용되는)를 배치할 위치에 대한 권장 사항이 포함될 수 있다. 마지막으로, S170 단계에서 TT필드를 사용하여 표적 부위를 치료한다. S110단계에서 얻은 MRI와 S140단계에서 얻은 임피던스 복셀은 향후 비교를 위한 베이스라인(baseline) 역할을 한다.

단계 S150에서 발생하는 등록에 이어, 종양이 성장하거나 축소되면 임피던스 단층 촬영 이미지의 복셀 임피던스가 변경되기 때문에 임피던스 단층 촬영 이미지(예컨대, 도 6의 단계 S20-S40을 반복하여 획득)만 사용하여 종양의 변화를 추적할 수 있다. 따라서, 일부 실시예에서, 교번 전기장으로 표적 영역을 치료하는 계획은 가장 최근 임피던스와 기준 임피던스 간의 비교를 고려한다. 예를 들어, 종양은 일반적으로 주변 조직과 다른 임피던스를 갖기 때문에, 임피던스 단층 촬영으로 종양을 감지할 수 있고 종양 영역의 임피던스 변화로 종양 크기의 변화를 추적할 수 있다. 예를 들어, 종양 임피던스가 주변 조직보다 높은 경우, 이전에 기준 MRI에서 확인된 종양 주변부의 복셀 임피던스가 증가하면 해당 복셀 내 종양 부분이 성장했음을 나타낼 수 있다.

종양의 성장, 수축 또는 움직임이 감지되면 종양의 새로운 위치에서 전기장 강도를 증가시키는 위치로 (TTField를 적용하는 데 사용되는) 전극 요소를 재배치하는 것이 바람직할 수 있다. 전극 소자의 새로운 위치 결정은 해당 목적의 기존 소프트웨어(예: Novotal™)를 사용하여 구현할 수 있다. 임피던스 단층 촬영 이미지를 이전 임피던스 단층 촬영 이미지와 비교하면 반복 MRI의 필요성을 줄이거나 적어도 반복 MRI 사이의 시간 간격을 늘릴 수 있다.

선택적으로, 새로운 임피던스 단층 촬영 이미지는 주기적 간격으로(예를 들어, 도 6의 S20 - S40 단계를 반복하여, 예를 들어, 하루에 한 번) 또는 새로운 트랜스듀서 어레이 세트가 피험자의 신체에 배치될 때마다 생성될 수 있으며, 각각의 새로운 임피던스 단층 촬영 이미지는 하나 이상의 이전 임피던스 단층 촬영 이미지(그리고 선택적으로 원래 임피던스 단층 촬영 이미지에 이전에 등록되었던 기준 MRI와 비교)와 비교될 수 있다. 선택적으로, 모든 임피던스 단층 촬영 이미지가 얻어지는 조건은 가능한 한 정규화될 수 있다(예: 갓 면도한 피부에 새로운 트랜스듀서 어레이를 배치하거나, 임피던스 단층 촬영 이미지가 캡처될 당시의 온도 및 습도를 정규화하거나, 피험자의 안정 시 심박수를 정규화하는 등).

선택 사항으로, 새로운 트랜스듀서 어레이가 피험자의 신체에 처음 배치될 때마다 임피던스 단층 촬영 이미지가 캡처되고 해당 임피던스 단층 촬영 이미지가 이전 임피던스 단층 촬영 이미지와 비교된다. 이 비교를 통해 새 트랜스듀서 어레이가 피험자 피부의 동일한 위치에 배치되었는지 또는 새 트랜스듀서 어레이가 오프셋 된 위치에 배치되었는지 여부를 확인할 수 있다. 후자의 경우, 시스템은 피험자(또는 의료진)에게 새 트랜스듀서 어레이 중 하나를 새로운 위치로 이동하라는 지침을 출력할 수 있다(예: "오른쪽 트랜스듀서 어레이를 1cm 위로 이동").

상기 실시예에서는 임피던스 측정을 얻는 것에 대해 설명하지만, 임피던스 측정을 컨덕턴스 측정으로 대체하여 유사한 결과에 도달할 수 있다는 점에 유의하여야 한다. 임피던스에서 컨덕턴스로 전환하는 데 필요한 변화의 특성은 관련 기술의 당업자에게 명백할 것이다.

또한, 상기 실시예에서는 피험자의 신체에 배치된 트랜스듀서 어레이를 사용하여 임피던스 측정을 얻는 방법을 설명하지만, 임피던스 측정은 피험자의 신체에 배치된 트랜스듀서 어레이를 사용하여 얻을 수도 있다(예: 피험자의 피부 아래에 트랜스듀서 어레이를 이식하는 방법).

이제 도 3을 단독으로 참조하면, 온도 센서(예컨대, 서미스터, 도시되지 않음)가 선택적으로 어레이(50)에 통합되어 전극 요소의 온도를 측정할 수 있고, 각 전극 요소의 온도를 감지하기 위한 하드웨어가 시스템에 통합될 수 있다.

본 개시의 임의의 제목 또는 일부에 예시된 실시예는 본 명세서에 달리 명시되지 않거나 문맥에 의해 명확하게 모순되지 않는 한, 동일 또는 다른 제목 또는 본 개시의 다른 일부에 예시된 실시예와 결합될 수 있다.

본 발명은 특정 실시예를 참조하여 개시되었지만, 첨부된 청구범위에 정의된 바와 같이 본 발명의 영역 및 범위를 벗어나지 않고 설명된 실시예에 대한 수많은 수정, 변경 및 변경이 가능하다. 따라서, 본 발명은 설명된 실시예에 한정되는 것이 아니라, 다음 청구범위의 문언에 의해 정의된 전체 범위 및 이에 대응하는 균등한 범위를 갖는 것으로 의도된다.

Claims

교류 전기장을 사용하여 대상체 신체 내 표적 영역의 치료를 계획하는 방법으로, 상기 방법은:
상기 표적 영역의 제1 면에 있는 상기 대상체의 신체 상에 또는 신체에 N 개의 전극 요소들의 제1 세트를 배치하며, N은 적어도 4인 단계;
상기 표적 영역의 제2 면에 있는 상기 대상체의 신체 상에 또는 신체에 M 개의 전극 요소의 제2 세트를 배치하며, M은 적어도 4 이고, 상기 제2 면은 상기 제1 면과 반대인 단계;
시간의 제1 윈도우 동안 상기 제1 세트 내의 상기 N 개의 전극 요소들 각각과 상기 제2 세트 내 상기 M 전극 요소들 각각 사이의 임피던스(impdedance) 또는 컨덕턴스(conductance)를 순차적으로 측정하는 단계;
상기 임피던스 또는 컨덕턴스 측정값들에 기초하여 상기 표적 영역에 상응하는 적어도 27개의 복셀(voxel)들 각각에서의 제1 임피던스 또는 컨덕턴스를 연산하는 단계; 및
상기 복셀들의 상기 제1 임피던스들 또는 컨덕턴스들에 기초하여 교류 전기장으로 상기 표적 영역을 치료하는 계획을 생성하는 단계를 포함하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 방법은:
상기 표적 영역의 제3 면의 상기 대상체의 신체 상에 또는 신체에 X 개의 전극 요소의 제3 세트를 배치하며, X는 적어도 4인 단계;
상기 표적 영역의 제4 면에 상기 대상체의 신체 상에 또는 신체에 Y 개의 전극 요소의 제4 세트를 배치하며, Y는 적어도 4이고, 상기 제4 면은 상기 제3 면과 반대인 단계;
상기 시간의 제1 윈도우 동안에 상기 제3 세트 내의 상기 X 개의 전극 요소들의 각각과 상기 제4 세트 내의 상기 Y 개의 전극 요소들의 각각 사이의 임피던스 또는 컨덕턴스를 순차적으로 측정하는 단계를 더 포함하며,
상기 적어도 27개의 복셀들 각각에서의 상기 제1 임피던스 또는 컨덕턴스를 연산하는 단계는 상기 제3 세트 내의 상기 전극 요소들 및 상기 제4 세트 내의 상기 전극 요소들 사이의 측정된 임피던스들 또는 컨덕턴스들에 기초하는 것인 방법.
제2항에 있어서,
상기 방법은,
상기 계획을 생성하는 단계에 후속하여
(a) 상기 표적 영역에 전기장을 유도하도록 상기 제1 세트 내의 상기 전극 요소들의 다수와 상기 제2 세트 내의 상기 전극 요소들의 다수 사이에 교류 전압을 인가하는 단계, 및
(b) 상기 표적 영역에 전기장을 유도하도록 상기 제3 세트 내의 상기 전극 요소들의 다수와 상기 제4 세트 내의 상기 전극 요소들의 다수 사이에 교류 전압을 인가하는 단계를 더 포함하는 방법.
제2항에 있어서,
상기 계획은,
적어도 하나의 전극 요소들의 세트를 상기 대상체의 신체 상에 또는 신체 다른 위치로 이동 추천을 생성하는 것을 포함하는 방법.
제4항에 있어서,
상기 계획을 생성하는 단계에 앞서,
(a) MRI를 획득하는 단계 및
(b) 상기 MRI에 상기 복셀들을 등록하는 단계를 더 포함하고,
상기 적어도 하나의 전극 요소들의 세트를 상기 대상체의 신체 상 또는 신체 다른 위치로 이동 추천은 상기 MRI에도 기초한 것인 방법.
제2항에 있어서,
상기 N은 적어도 9이고, M은 적어도 9이며, X는 적어도 9이고, Y는 적어도 9인 방법.
제1항에 있어서,
상기 방법은,
상기 시간의 제1 윈도우에 앞선 베이스라인 시간에서 상기 표적 영역의 베이스라인 MRI를 획득하는 단계;
상기 베이스라인 시간에서 30일 이내에 획득한 베이스라인 임피던스 또는 컨덕턴스 측정값들에 기초하여 상기 표적 영역에 상응하는 적어도 27 개의 복셀들 각각의 베이스라인 임피던스 또는 컨덕턴스를 연산하는 단계;
상기 베이스라인 MRI에 상기 복셀들의 상기 베이스라인 임피던스 또는 컨덕턴스를 등록하는 단계를 더 포함하며,
교류 전기장으로 상기 표적 영역을 치료하는 계획은 상기 제1 임피던스 또는 컨덕턴스와 상기 베이스라인 임피던스 또는 컨덕턴스 사이의 비교에도 기초하는 방법.
교류 전기장을 이용하여 대상체 신체 내 표적 영역의 치료를 계획하는 방법으로, 상기 방법은:
시간의 제1 윈도우 동안 획득한 복수의 임피던스 또는 컨덕턴스 측정값들에 기초하여 상기 표적 영역에 상응하는 적어도 27 개의 복셀들의 제1 임피던스 또는 컨덕턴스를 결정하는 단계; 및
상기 복셀들의 상기 제1 임피던스 또는 컨덕턴스에 기초하여 교류 전기장으로 상기 표적 영역을 치료하는 계획을 생성하는 단계를 포함하는 방법.
제8항에 있어서,
상기 복수의 임피던스 또는 컨덕턴스 측정값들은 상기 대상체 신체 상에 또는 신체에 적어도 10개의 전극 요소들을 배치하고, 상기 전극 요소들에 복수의 전기 신호들을 인가하여 획득한 것인 방법.
제8항에 있어서,
상기 표적 영역 내에 전기장을 유도하도록 복수의 상기 전극 요소들 사이에 교류 전압을 인가하여 상기 표적 영역내 종양을 치료하는 단계를 더 포함하는 방법.
제8항에 있어서,
상기 시간의 제1 윈도우에 앞서는 베이스라인 시간에서 상기 표적 영역의 베이스라인 MRI를 획득하는 단계;
상기 베이스라인 시간으로부터 30일 이내에 획득한 베이스라인 임피던스 또는 컨덕턴스 측정값에 기초하여 상기 표적 영역에 상응하는 적어도 27개의 복셀들 각각에서의 베이스라인 임피던스 또는 컨덕턴스를 연산하는 단계; 및
상기 베이스라인 MRI에 상기 복셀들의 상기 베이스라인 임피던스들 또는 컨덕턴스들을 등록하는 단계를 더 포함하며,
교류 전기장으로 상기 표적 영역을 치료하는 계획은 상기 제1 임피던스들 또는 컨덕턴스들 및 상기 베이스라인 임피던스들 또는 컨덕턴스들의 비교에도 기초하는 방법.
환자 신체의 표적 영역에 교류 전기장을 투여하여 암 환자의 암 진행 또는 퇴행 또는 재분배를 현장에서 측정하는 것과 결합하여 암 환자를 적응적으로 치료하는 방법으로, 상기 방법은:
상기 표적 영역의 제1 면에 있는 상기 환자의 신체 상에 또는 신체에 N 개의 전극 요소들의 제1 세트를 배치하며, N은 적어도 4인 단계;
상기 표적 영역의 제1 면에 있는 상기 환자의 신체 상에 또는 신체에 M 개의 전극 요소들의 제2 세트를 배치하며, M은 적어도 4 이고, 상기 제2 면은 상기 제1 면에 반대인 단계;
시간의 제1 주기 동안 상기 제1 세트 내의 상기 전극 요소들 및 상기 제2 세트 내의 상기 전극 요소들에 복수의 전기적 신호들을 순차적으로 제공하는 단계;
제공된 상기 전기적 신호들에 기초하여 상기 표적 영역에 상응하는 적어도 27 개의 복셀들 각각에서의 제1 임피던스 또는 컨덕턴스를 결정하는 단계;
암 표적에서 선택된 적어도 하나의 제1 표적의 제1 표적 위치를 결정하며:
(i) 종양(들) 또는 잔류 종양(들)
(ii) 암 세포 클러스터(들)
(iii) 암 세포(들)
(iv) 암 세포들과 건강한 조직의 경계 영역
상기 환자 신체의 상기 제1 표적 위치에서의 상기 제1 표적에 교류 전기장 치료를 제공하는 단계;
전기 임피던스 또는 컨덕턴스 측정값들을 사용하여 상기 환자가 교류 전기장 치료를 받는 시간을 포함하는 시간의 제2 주기의 적어도 일부 동안 상기 복셀들의 상기 전기 임피던스 또는 컨덕턴스의 상기 시간의 제2 주기 동안 변화를 모니터하는 단계; 및
수정된 전기장 강도 또는 수정된 위치 또는 이들 모두를 사용하여 상기 복셀의 상기 전기 임피던스 또는 컨덕턴스의 관찰된 변화에 대하여 적어도 하나의 전극 요소 세트에 대하여 상기 표적 영역에서의 적어도 하나의 제2 표적에 대해 교류 전기장을 제공하는 단계를 포함하며,
선택적으로 한 번 이상, 하나 이상의 단계를 반복하는 방법.
제12항에 있어서,
상기 표적 영역의 제3 면의 상기 환자 신체 상에 또는 신체에 X 개의 전극 요소들의 제3 세트를 배치 - X는 적어도 4 임 - 하는 단계;
상기 표적 영역의 제4 면의 상기 환자 신체 상에 또는 신체에 Y 개의 전극 요소들의 제4 세트를 배치 - Y는 적어도 4 이고, 상기 제4 면은 상기 제3 면에 반대임 - 하는 단계; 및
상기 시간의 제1 주기 동안 상기 제3 세트의 상기 전극 요소들 및 상기 제4 세트의 상기 전극 요소들에 복수의 전기적 신호들을 순차적으로 인가하는 단계를 더 포함하며,
상기 적어도 27개의 복셀들 각각에서의 상기 제1 임피던스 또는 컨덕턴스를 결정하는 단계는
상기 제3 세트의 상기 전극 요소들 및 상기 제4 세트의 전극 요소들에 제공된 상기 복수의 전기적 신호들에도 기초하는 방법.
제13항에 있어서,
상기 환자 신체의 상기 제1 표적 위치에서 상기 제1 표적에 교류 전기장 치료를 제공하는 단계는,
(a) 상기 표적 영역에 전기장을 유도하도록 상기 제1 세트 내 상기 전극 요소의 다수와 상기 제2 세트 내 상기 전극 요소의 다수 사이에 교류 전압을 제공하는 단계, 및
(b) 상기 표적 영역에 전기장을 유도하도록 상기 제3 세트 내 상기 전극 요소의 다수와 상기 제4 세트 내 상기 전극 요소의 다수 사이에 교류 전압을 제공하는 단계를 포함하는 방법.
제13항에 있어서,
상기 N은 적어도 9이고, 상기 M은 적어도 9이고, 상기 X는 적어도 9이고, 상기 Y는 적어도 9인 방법.
제12항에 있어서,
상기 적어도 하나의 제1 타겟의 제1 표적 위치를 결정하는 단계 이전 및 상기 제1 표적에 교류 전기장 치료를 제공하는 단계 이전에
상기 표적 영역에 상응하는 상기 복셀들 각각에서의 상기 제1 임피던스 또는 컨덕턴스에 기초하여 상기 표적 영역의 베이스라인 단면 이미지를 생성하는 단계를 더 포함하는 방법.
제16항에 있어서,
적어도 하나의 제1 표적의 제1 표적 위치를 결정하는 단계 이전 그리고 상기 제1 표적에 교류 전기장 치료를 제공하는 단계 이전에
(a) 상기 표적 영역의 베이스라인 MRI를 획득하는 단계 및
(b) 상기 베이스라인 MRI에 상기 복셀들 각각에서의 상기 제1 임피던스 또는 컨덕턴스를 등록하거나 또는 상기 베이스라인 MRI에 상기 복셀들 각각에서 상기 제1 임피던스 또는 컨덕턴스에 기초하여 상기 표적 영역의 베이스라인 단면 이미지를 등록하는 단계로, 상기 적어도 하나의 제1 표적의 상기 제1 표적 위치를 결정하는 단계는 상기 베이스라인 MRI에도 기초하는 것인 방법.
제12항에 있어서,
상기 복셀의 상기 전기 임피던스 또는 컨덕턴스의 시간의 제2 주기 동안 변화를 모니터하는 단계는,
상기 첫 번째 표적 위치에서 발생하는 암의 진행 또는 퇴행, 또는 상기 제1 표적 위치에서 떨어진 새로운 암의 성장을 평가하는데 사용되는 방법.
제12항에 있어서,
상기 복셀의 상기 전기 임피던스 또는 컨덕턴스의 시간의 제2 주기 동안 변화를 모니터하는 단계는, 상기 표적 영역에 교류 전기장을 적용하는 동시에 상기 복셀의 전기 임피던스 또는 전도도를 측정하는 단계를 포함하는 방법.
제12항에 있어서,
상기 제1 표적 위치에서 이격된 하나 이상의 새로운 암 성장 위치에서 하나 이상의 추가 암 표적을 식별하기 위해 시간의 제3 주기 동안 수행되는 상기 방법의 하나 이상의 단계를 수행하는 단계 및 상기 추가 암 표적 중 하나 이상에 교류 전기장을 제공하는 단계를 반복하는 과정을 더 포함하는 방법.
제12항에 있어서,
상기 방법은,
상기 제1 표적 위치에서 이격된 새로운 암 성장의 위치를 예측하기 위하여 시간의 제4 주기 동안 상기 방법의 하나 이상의 단계를 수행하는 단계 및 상기 새로운 위치에 교류 전기장을 제공하는 단계를 반복하는 과정을 더 포함하는 방법.
교류 전기장을 이용하여 대상체 신체의 표적 영역의 치료를 계획하는 방법으로, 상기 방법은:
상기 표적 영역의 제1 면에 있는 상기 대상체의 신체 상에 또는 신체에 적어도 4 개의 전극 요소의 제1 세트를 배치하는 단계;
상기 표적 영역의 제2 면에 있는 상기 대상체의 신체 상에 또는 신체에 적어도 4 개의 전극 요소의 제2 세트를 배치 - 상기 제2 면은 상기 제1 면에 반대임 -하는 단계;
시간의 제1 윈도우 동안 상기 제1 세트의 상기 전극 요소들과 상기 제2 세트의 상기 전극 요소들에 제1 복수의 전기적 신호를 인가하는 단계;
상기 제1 복수의 전기 신호가 인가되는 중에 상기 표적 영역의 제1 복수의 전기적 특성을 결정하는 단계;
결정된 상기 제1 복수의 전기적 특성에 기초하여 상기 표적 영역의 제1 단면 이미지를 생성하는 단계; 및
상기 제1 단면 이미지에 기초하여 교류 전기장으로 상기 표적 영역을 치료하기 위한 계획을 생성하는 단계를 포함하는 방법.
제22항에 있어서,
상기 방법은,
상기 계획을 생성하는 단계 이후에,
상기 표적 영역에 전기장을 유도하기 위하여 상기 제1 세트 내 상기 전극 요소들의 다수와 상기 제2 세트 내 상기 전극 요소들의 다수 사이에 교류 전압을 인가하는 단계를 더 포함하는 방법.
제22항에 있어서,
상기 계획은
상기 치료의 시작에 앞서 상기 대상체 신체의 다른 위치로 전극 요소들의 적어도 한 세트를 이동하는 추천을 생성하는 단계를 포함하는 방법.
제22항에 있어서,
상기 계획은
상기 제1 세트에서 제1 복수의 전극 요소들을 선택하는 단계 및
상기 제2 세트에서 제2 복수의 전극 요소들을 선택하는 단계를 포함하는 방법.
제25항에 있어서,
상기 방법은,
상기 계획을 생성하는 단계 이후에,
상기 표적 영역에 전기장을 유도하도록 상기 제1 복수의 전극 요소들과 상기 제2 복수의 전극 요소들 사이에 교류 전압을 인가하는 단계를 더 포함하는 방법.
제22항에 있어서,
상기 계획을 생성하는 단계에 이전에
(a) MRI를 획득하는 단계 및
(b) 상기 MRI에 상기 제1 단면 이미지를 등록 - 상기 계획은 상기 MRI에도 기초함 - 하는 단계를 더 포함하는 방법.
제22항에 있어서,
전극 요소들의 세트 각각은
적어도 9 개의 전극 요소들을 포함하고,
상기 제1 단면 이미지는 적어도 64개의 복셀들을 포함하는 방법.
제22항에 있어서,
상기 방법은
상기 시간의 제1 윈도우에 앞선 베이스라인 시간에서 상기 표적 영역의 베이스라인 MRI를 획득하는 단계;
상기 베이스라인 시간 30일 이내에 획득한 베이스라인 임피던스 또는 컨덕턴스 측정값들에 기초하여 상기 표적 영역의 베이스라인 단면 이미지를 생성하는 단계; 및
상기 베이스라인 MRI에 상기 베이스라인 단면 이미지를 등록하는 단계를 더 포함 - 상기 교류 전기장으로 상기 표적 영역을 치료하는 계획은 상기 베이스라인 단면 이미지와 상기 제1 단면 이미지의 비교에도 기초함 - 하는 방법.
제22항에 있어서,
상기 방법은
상기 표적 영역의 제3 면에 있는 상기 대상체의 신체 상에 또는 신체에 적어도 4 개의 전극 요소의 제3 세트를 배치하는 단계;
상기 표적 영역의 제4 면에 있는 상기 대상체의 신체 상에 또는 신체에 적어도 4 개의 전극 요소의 제4 세트를 배치 - 상기 제4 면은 상기 제3 면에 반대임 -하는 단계;
상기 제3 세트의 상기 전극 요소들과 상기 제4 세트의 상기 전극 요소들에 제2 복수의 전기적 신호를 인가하는 단계; 및
상기 제2 복수의 전기 신호가 인가되는 중에 상기 표적 영역의 제2 복수의 전기적 특성을 결정하는 단계;
상기 표적 영역의 상기 제1 단면 이미지는 결정된 상기 제2 복수의 전기적 특성에도 기초한 것인 방법.
제30항에 있어서,
상기 방법은
상기 계획을 생성하는 단계에 이후
(a) 상기 표적 영역에 전기장을 유도하기 위하여 상기 제1 세트 내의 상기 전극 요소들 다수와 상기 제2세트 내의 상기 전극 요소들 다수 사이에 교류 전압을 인가하는 단계 및
(b) 상기 표적 영역에 전기장을 유도하기 위하여 상기 제3 세트 내의 상기 전극 요소들 다수와 상기 제4 세트 내의 상기 전극 요소들 다수 사이에 교류 전압을 인가하는 단계를 더 포함하는 방법.
제31항에 있어서,
전극 요소들 세트 각각은
적어도 9 개의 전극 요소들을 포함하고,
상기 제1 단면 이미지는 적어도 64개의 복셀들을 포함하는 방법.
표적 영역의 제1 면에 있는 대상체의 신체 상에 또는 신체에 적어도 4 개의 전극 요소의 제1 세트와 상기 표적 영역의 상기 제1 면과 반대인 제2 면에 있는 상기 신체 상에 또는 신체에 적어도 4 개의 전극 요소의 제2 세트를 사용하여 상기 대상체 신체 내 상기 표적 영역에 교류 전기장을 인가하는 하나 이상의 전극 어레이의 위치를 특정하는 출력을 생성하는 장치로 상기 장치는 프로그램된 프로세서를 포함하는 장치로, 상기 프로그램된 프로세서는:
시간의 제1 윈도우 동안 상기 제1 세트 내 상기 전극 요소들 각각과 상기 제2 세트 내 상기 전극 요소들 각각 사이에서 순차적으로 제1 임피던스 또는 컨덕턴스를 측정하고;
상기 제1 임피던스 또는 컨덕턴스에 기초하여 상기 표적 영역에 상응하는 적어도 27개의 복셀들 각각에서 제1 임피던스 또는 컨덕턴스를 연산하고; 그리고
상기 복셀들의 상기 제1 임피던스 또는 컨덕턴스에 기초하여 상기 표적 영역내 제1 표적에 교류 전기장을 인가하기 위한 상기 전극 어레이의 위치를 특정하는 제1 출력을 생성하는 장치.
제33항에 있어서,
상기 프로세서는
상기 시간의 제1 윈도우에 앞선 베이스라인 시간에서 상기 표적 영역의 베이스라인 MRI를 입력받고;
상기 베이스라인 시간에서 30일 이내에 획득한 베이스라인 임피던스 또는 컨덕턴스 측정값에 기초하여 상기 표적 영역에 상응하는 적어도 27개의 복셀들 각각에서 베이스라인 임피던스 또는 컨덕턴스를 연산하는 단계; 및
상기 베이스라인 MRI에 상기 복셀들의 상기 베이스라인 임피던스 또는 컨덕턴스를 등록하도록 더 프로그램되며,
상기 표적 영역 내 상기 제1 표적에 교류 전기장을 인가하기 위한 상기 전극 어레이의 위치를 특정하는 상기 제1 출력은 상기 베이스라인 임피던스 또는 컨덕턴스 및 상기 제1 임피던스 또는 컨덕턴스의 비교에도 기초하는 것인 장치.
제33항에 있어서,
상기 프로세서는
상기 시간의 제1 윈도우 동안 상기 표적 영역의 제3 면에 있는 상기 대상체 신체 상에 또는 신체에 배치된 최소 4개의 전극 요소로 구성된 세 번째 세트와 상기 제3 면과 반대되는 상기 표적 영역의 제4 면에 있는 상기 대상체의 신체 상에 또는 신체에 배치된 최소 4개의 전극 요소로 구성된 제4 세트를 사용할 때 상기 제3 세트 내 상기 전극 요소들 각각과 상기 제4 세트 내 상기 전극 요소들 각각 사이에서 제1 임피던스 또는 컨덕턴스 각각을 순차적으로 측정하고; 그리고
상기 제3 세트 내 상기 전극 요소들과 상기 제4 세트 내 상기 전극 요소들 사이에서 측정된 임피던스 또는 컨덕턴스에 기초하여 적어도 27개의 복셀들 각각에서 상기 제1 임피던스 또는 컨덕턴스를 연산하도록 더 프로그램된 장치.
제33항에 있어서,
상기 프로세서는
제2 시간 윈도우 동안, 상기 표적 영역에 교류 전기장이 인가되는 시간을 포함하는 상기 제2 시간 윈도우의 적어도 일부 동안, 상기 제1 세트의 상기 각 전극 요소와 상기 제2 세트의 상기 각 전극 요소 사이 및 상기 제3 세트의 상기 각 전극 요소와 상기 제4 세트의 상기 각 전극 요소 사이 각각의 제2 임피던스 또는 컨덕턴스를 순차적으로 재측정하는 단계;
상기 임피던스 또는 컨덕턴스 측정값에 기초하여 상기 표적 영역에 상응하는 적어도 27개의 복셀 각각의 제2 임피던스 또는 컨덕턴스를 재연산하는 단계;
상기 제2 임피던스 또는 컨덕턴스와 상기 표적 영역에 상응하는 상기 적어도 27 개의 복셀들 각각에서 상기 제1 임피던스 또는 컨덕턴스의 차이를 연산하는 단계; 및
상기 제2 임피던스 또는 컨덕턴스 및 상기 적어도 27 개 복셀들 각각에서 상기 제1 임피던스 또는 컨덕턴스 사이의 상기 차이에 기초하여 상기 표적 영역 내 새로운 표적에 교류 전기장을 인가하기 위하여 하나 이상의 상기 전극 어레이의 수정된 위치들을 특정하는 제2 출력을 생성하는 단계를 수행하도록 더 프로그램 된 장치.
표적 영역의 제1 면에 있는 대상체의 신체 상에 또는 신체에 적어도 4 개의 전극 요소의 제1 세트와 상기 표적 영역의 상기 제1 면과 반대인 제2 면에 있는 상기 대상체의 신체 상에 또는 신체에 적어도 4 개의 전극 요소의 제2 세트를 사용하여 상기 대상체 신체 내 상기 표적 영역에 교류 전기장을 인가하는 하나 이상의 전극 어레이의 위치를 특정하는 출력을 생성하는 장치로 상기 장치는 프로그램된 프로세서를 포함하는 장치로, 상기 프로세서는:
시간의 제1 윈도우 동안 상기 제1 세트 내 상기 전극 요소들과 상기 제2 세트 내 상기 전극 요소들에 제1 복수의 전기적 신호를 인가하고,
상기 제1 복수의 전기적 신호가 인가될 때 상기 표적 영역의 제1 복수의 전기적 특성을 결정하고,
상기 결정된 제1 복수의 전기적 특성들에 기초하여 상기 표적 영역의 제1 단면 이미지를 생성하고,
상기 제1 단면 이미지에 기초하여 상기 표적영약에 교류 전기장을 인가하기 위하여 상기 전극 어레이의 위치를 특정하는 출력을 생성하도록 프로그램된 장치.
제37항에 있어서,
상기 프로세서는
시간의 상기 제1 윈도우에 앞선 베이스라인 시간에서 상기 표적 영역의 베이스라인 MRI가 입력되고,
상기 베이스라인 시간으로부터 30일 이내에 획득한 베이스라인 임피던스 또는 컨덕턴스 측정값에 기초하여 상기 표적 영역의 베이스라인 단면 이미지를 생성하고,
상기 베이스라인 MRI에 상기 베이스라인 단면 이미지를 등록하고,
상기 표적 영역에 교류 전기장을 인가하기 위한 상기 전극 어레이의 위치를 특정하는 출력은 상기 베이스라인 단면 이미지 및 상기 제1 단면 이미지의 비교에서도 기초하도록 더 프로그램된 장치.