TW202319091A - 用於傳遞腫瘤治療場之具有不均勻厚度之電極元件的設備及其製造方法 - Google Patents

用於傳遞腫瘤治療場之具有不均勻厚度之電極元件的設備及其製造方法 Download PDF

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史塔斯 奧布科夫斯基
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Abstract

一種用於傳遞腫瘤治療場至一受試者的身體之設備。所述設備包括：複數個電耦接的電極元件，其被設置在一受試者的身體上並且能夠傳遞腫瘤治療場至所述受試者的身體，其中所述複數個電耦接的電極元件中的至少一電極元件包括一介電層，所述介電層具有一面對所述受試者的身體的第一表面以及一與所述第一表面相反的第二表面，並且所述介電層的所述第一表面以及所述第二表面中的至少一個是一非平面的表面。

Description

用於傳遞腫瘤治療場之具有不均勻厚度之電極元件的設備及其製造方法
本申請案涉及用於傳遞具有不均勻厚度之電極元件的腫瘤治療場之設備及其製造方法。 相關申請案之交互參照
本申請案主張2022年8月11日申請的第17/886,345號美國專利申請案以及2021年8月12日申請的第63/232,241號美國臨時專利申請案的優先權，所述美國專利申請案納入本文作為參考。
腫瘤治療場(TTField)是在中頻範圍(例如，50kHz至1MHz，例如是50至500kHz)之內的低強度(例如，1至4V/cm)的交變電場，其可以如同在第7,565,205號美國專利中敘述地被用來治療腫瘤。TTField療法是一種經核准的用於復發性多形性膠質母細胞瘤(GBM)的單治療、以及一種用於新確診的GBM患者的經核准的與化學療法的組合療法。TTField亦可被利用以治療在受試者的身體的其它部分(例如，肺部、卵巢、胰臟)中的腫瘤。例如，TTField療法是一種經核准的用於惡性肋膜間皮瘤(MPM)的與化學療法的組合療法。TTField是藉由被直接設置在病患的身體上(例如，利用Novocure Optune™系統)的傳感器(例如，電容性耦合的電極元件的陣列)，並且在所述傳感器之間施加AC電壓來非侵入性地感應到所關注的區域內。
在GBM的背景中，習知用於設置所述傳感器的方法是設置第一對的傳感器在頭部的前面及背面上，並且設置第二對的傳感器在所述頭部的右側及左側上。在治療間皮瘤的背景中，一種習知用於設置所述傳感器的方法是設置第一對的傳感器在軀幹的前面及背面上，並且設置第二對的傳感器在所述軀幹的右側及左側上。一AC電壓產生器是在所述第一對的傳感器之間施加一AC電壓(例如，在GBM的背景中是200kHz、或是在間皮瘤的背景中是150kHz)一第一時間的間隔(例如，一秒)，其產生一具有大致在所述前面-背面的方向上走向的場線的電場。接著，所述AC電壓產生器在相同的頻率下施加一AC電壓在所述第二對的傳感器之間一第二時間的間隔(例如，一秒)，其產生一具有大致在所述左右的方向上走向的場線的電場。所述系統接著在所述治療的持續期間重複此兩個步驟的序列。
本發明提供一種用於傳遞腫瘤治療場至受試者的身體之設備，所述設備包括：複數個電耦接的電極元件，其被設置在受試者的身體上並且能夠傳遞腫瘤治療場至所述受試者的身體，其中所述複數個電耦接的電極元件中的至少一電極元件包括介電層，所述介電層具有面對所述受試者的身體的第一表面以及與所述第一表面相反的第二表面，並且所述介電層的所述第一表面以及所述第二表面中的至少一個是非平面的表面。
本發明提供一種用於傳遞腫瘤治療場至受試者的身體之設備，所述設備包括：一陣列的連接的電極元件，其被設置在受試者的身體上並且能夠傳遞腫瘤治療場至所述受試者的身體，其中所述陣列中的至少一電極元件包括陶瓷盤，其中所述陶瓷盤具有面對所述受試者的身體的第一表面以及與所述第一表面相反的第二表面，且其中所述陶瓷盤具有不均勻的厚度。
本發明提供一種用於傳遞腫瘤治療場至受試者的身體之設備，所述設備包括：傳感器，其被設置在受試者的身體上並且能夠傳遞腫瘤治療場至所述受試者的身體，其中所述傳感器包括一或多個電極元件，其具有面對所述受試者的身體的第一表面以及與所述第一表面相反的第二表面，以及其中所述一或多個電極元件中的至少一電極元件包括聚合物膜，其具有面對所述受試者的身體的第一表面以及與所述第一表面相反的第二表面，並且其中所述聚合物膜具有不均勻的厚度。
本發明可以藉由參考以下的詳細說明、例子、圖式及請求項、以及其先前及以下的說明而更輕易地理解。然而，將瞭解到的是，除非另有指明，否則本發明並不限於所揭露的特定的設備、裝置、系統、及/或方法，因而就此而論，其當然可以變化。
標題只是為了方便而被提出，因而不欲以任何方式被解釋成限制本發明。在任何標題下、或是在本揭露內容的任何部分中描繪的實施例都可以和在相同或任何其它標題下、或是本揭露內容的其它部分描繪的實施例組合。
除非在此另有指出、或者是與上下文清楚相反的，否則在此所述的元件的其之所有可能的變化的任意組合都被本發明所涵括。
除非另有明確地陳述，否則任何在此闡述的方法或特點絕不欲被解釋為需要其步驟以一特定的順序被執行。於是，在其中方法請求項並未在所述請求項或說明中明確地陳述所述步驟是被限制為一特定的順序的情形中，絕不欲在任何方面推論有一順序的。此適用於用來解釋的任何可能的未明確的基礎，其包含與步驟或操作流程的配置相關的邏輯事物、從語法組織或標點所導出的普通意義、或是在說明書中敘述的實施例的數目或類型。將瞭解到的是，先前的一般說明以及以下的詳細說明都只是範例及解釋的，而非限制性的。
在此說明書中以及在隨後的請求項中將會參考到一些術語，其是在此加以定義。
如同在所述說明書以及所附的請求項中所用的，除非上下文清楚地指出，否則所述單數形“一”、“一”以及“所述”是包含複數個所指的對象。
如同在此所用的，所述術語“選配的”或是“選配地”是表示接著敘述的事件、狀況、構件或情況可以發生、或是可以不發生，並且所述說明是包含其中所述事件、狀況、構件或情況發生的實例、以及其中並不發生的實例。
如同在此所用的，所述術語“突出部”是指一表面的一部分，其是從所述表面的圍繞的部分向外延伸或突出的，其包含但不限於凸塊、脊部、或是皺褶。如同在此所用的，所述術語“凹口”是指一表面的一部分，其是相對於所述表面的圍繞的部分向內延伸或凹陷，其包含但不限於凹痕、凹陷、溝槽或皺褶。如同在此所用的，所述術語“突出部或凹口”是包含“突出部及/或凹口”。
在施加一AC電壓至身體中，一些電壓是因為橫跨在所述傳感器中的電極元件的介電層的一電壓降而被浪費。因此，需要有一種系統(設備)或方法，其可以在不改變所述傳感器的覆蓋區下傳遞最大的電壓至身體，因為所述傳感器陣列可被利用於在身體的所要的位置上的附接的面積上是有限制的。本發明對於此問題提供解決方案，並且解決其它重要的問題。
當傳遞腫瘤治療場(TTField)至受試者的身體時，一具有低強度(例如，1至4V/cm)以及中頻(例如，50至500kHz)的AC電壓是被施加在例如是電容器的傳感器之間。如同在此所述的，所述傳感器包括電極元件，其於是通常包括一夾設在導電層之間的介電層。後者的配置是作用為一電容器。電容(C)特徵是在所述導體之間，每單位電壓(V)所儲存的電荷量(Q)。電容是成反比於阻抗，因而高的電容是轉換成低的阻抗，因而在所述傳感器陣列上的相對應的低的電壓降。
本發明人發現到一種增加所述傳感器的電容的方法，其藉由利用包括電極元件的傳感器，所述電極元件具有一帶有一非平面的表面的介電層。在一非平面的表面下，在所述介電層的兩個表面之間的距離變成不均勻的，並且因此所述傳感器的電容被改變。如同在此所述的，此可以改善被傳遞至受試者的身體以用於治療腫瘤的電場功率，並且因此TTField治療的效率可加以改善。
圖1A是描繪一傳感器的一範例實施例的橫截面圖，其具有複數個耦接的電極元件以用於傳遞腫瘤治療場至一受試者的身體。在此例子中，複數個電極元件101A被整合成為一傳感器100A。
參考圖1A，所述電極元件101A可包括一基板102A。所述基板102A是被配置以用於接觸一受試者的身體、或是將所述傳感器100A附接至一受試者的身體以用於傳遞TTField。用於所述基板102A的適當的材料應該是、或者包含導電材料，並且例如可包含織物、泡綿、以及撓性的塑膠。在一例子中，所述基板102A是或包含一導電的醫療凝膠，其通常可以具有一約0.5mm或更大的厚度、或是可被注入/吸收在所述基板材料(織物、泡綿、撓性的塑膠、等等)中。在一更特定的例子中，所述基板102A是一層導電的水凝膠，其具有一0.5mm的最小的厚度。在另一例子中，所述基板102A是或包含一導電的黏著劑，其通常可以具有一約20µm或更大的厚度、或是可被注入/吸收在所述基板材料(織物、泡綿、撓性的塑膠、等等)中。
所述複數個電極元件101A可以透過導線105A來連接至彼此。在此例子中，所述複數個電極元件101A是透過所述導線105A來機械式且電連接至彼此。在一不同的例子中，所述複數個電極元件101A是在無基板102A下，透過導線來連接至彼此。
在一實施例中，所述複數個電極元件101A中的至少一個包括一介電層103A。在一實施例中，所述介電層103A具有一面對受試者身體的第一表面、以及一與所述第一表面相反的第二表面。在圖1A描繪的例子中，所述介電層103A的所述第一表面是直接接觸到所述基板102A的表面。在一例子中，所述第一表面是一非平面的表面，而所述第二表面是實質平面的表面。
在一實施例中，所述介電層103A是一陶瓷層。在一例子中，所述介電層103A是一圓形的陶瓷盤。在另一例子中，所述介電層103A是一陶瓷元件，其並非圓形或盤形的。在另一例子中，所述介電層103A是一非陶瓷介電材料。一非陶瓷介電材料的例子是包含聚合物膜或聚合物層。
在替代的實施例中，所述傳感器100A可以僅包含單一電極元件。在一例子中，所述單一電極元件可以是一撓性的有機材料或撓性的有機合成物，其被設置在一基板上。在另一例子中，所述電極元件可以在無基板下包含一撓性的有機材料或是撓性的有機合成物。
所述電極元件101A可以進一步包括一導電層104A。在圖1A描繪的例子中，所述導電層104A是直接接觸到所述介電層103A的所述第二表面。在一例子中，所述導電層104A是一金屬層。
其它用於實施所述傳感器以使用於本發明的實施例的替代的結構亦可被使用，只要它們能夠(a)傳遞TTField至受試者的身體並且(b)被設置在受試者的身體的位置處即可。在其它實施例中，任何電場產生裝置都可被使用於本發明的實施例，只要所述電場產生裝置能夠傳遞TTField至受試者的身體即可。
圖1B是描繪在圖1A中的電極元件101A的一個例子的放大的橫截面圖。在一實施例中，所述電極元件101A包括一基板102A、一介電層103A、以及一導電層104A。在一實施例中，所述介電層103A具有一面對受試者的身體的第一表面101B、以及一與所述第一表面相反的第二表面102B。在此例子中，所述第一表面101B是直接接觸到所述基板102A，並且所述第二表面102B是直接接觸到所述導電層104A。
在一實施例中，所述第一表面101B是一非平面的表面，並且所述第二表面102B是一實質平面的表面。在一例子中，所述第一表面101B是一不均勻的表面、或是一不平坦的表面。因此，所述介電層103A的厚度是不均勻或不平坦的。所述第一表面101B亦可以是不均勻或不平坦的。舉例而言，所述非平面的第一表面101B是具有至少一突出部或凹口，例如是凸塊、凹痕、凹陷、脊部、溝槽、或是皺褶、或類似者、或是其之組合的一表面。在一例子中，所述非平面的第一表面101B是一具有突出部及凹口的表面。在一例子中，所述非平面的第一表面101B是一具有至少一突出部或凹口的化學蝕刻的表面。在另一例子中，所述非平面的第一表面101B是利用切割工具、雷射、或是水刀而被切割的。在另一例子中，所述非平面的第一表面101B是被壓印或模製的。
在另一實施例中，所述非平面的第一表面101B是一具有複數個側壁103B的表面。在一例子中，所述複數個側壁103B是所述非平面的第一表面101B的至少一突出部或凹口的側邊。在一例子中，當所述複數個側壁103B從一橫截面的方向觀看時，其包括至少兩個實質垂直的側壁、至少兩個彎曲或圓弧的側壁、至少兩個傾斜的側壁、至少兩個梯狀的側壁、或是其之混合。這些實施例的例子是進一步被描繪在圖2A至2F中，其是在以下進一步論述。
在另一實施例中，當從一垂直於所述第一表面的方向觀看時，所述非平面的表面101B的突出部或凹口是被配置為一圖案。舉例而言，當從一垂直於所述第一表面的方向觀看時，所述非平面的第一表面101B的突出部或凹口是被配置為至少兩個實質平行的線、至少兩個實質垂直的線、至少兩個實質同心的圓、至少兩個實質類似尺寸的圓、或是至少兩個實質類似的方形或矩形的形狀、或是其之一組合。在另一實施例中，當從一垂直於所述第一表面的方向觀看時，所述非平面的表面101B的突出部或凹口是以一隨機方式來配置的。這些實施例的例子是進一步被描繪在圖3A至3E中，其是在以下進一步論述。
在另一實施例中，在所述介電層103A的第一表面101B以及第二表面102B之間的距離是不均勻的。在圖1B描繪的例子中，在所述第一表面101B以及所述第二表面102B之間的距離包含：在所述突出部的頂端以及所述第二表面102B之間的一第一距離d 1；以及在所述第一表面101B的突出部的底部以及所述第二表面102B之間的一第二距離d 2。在此例子中，d 2是小於d 1。在一例子中，在d 1及d 2之間的差值是小於或等於d 1的30%。在另一例子中，在d 1及d 2之間的差值是小於或等於d 1的20%、或是小於或等於d 1的10%。
最大化傳遞至身體的電壓可以藉由最小化因為橫跨在所述傳感器中的電極元件的介電層的一電壓降而被浪費的電壓來達成。由於在電容器中的電壓及電容的反比本質，後者(最小化所述電壓降)可以藉由最大化在所述傳感器的電極元件中的電容而被達成。
大致而言，所述介電層的電容可以藉由以下的方程式而被計算出： C = εA/d       方程式1 其中ε是所述介電材料的絕對介電係數；A是所述介電層的兩個平行的表面的表面積；並且d是在所述介電層的兩個表面之間的距離。
假設所述介電層的表面積以及絕對介電係數是保持固定的，在所述導電層之間的所述距離d的縮減(亦即在所述介電層的厚度上的縮減)將會增加所述電容。在圖1B中，所述整體層厚度從d 1至d 2的縮減將會增加所述電容。在厚度的下限d 2，所述介電層可能會過於脆弱並且缺少用於所要的用途的耐久性，但是在所述較大的厚度d 1，所述耐久性可以改善並且可能是充分可供利用的。圖1B是描繪突出部在所述介電層103A中的使用，以增加在所述突出部的區域中的層厚度至所述較大的厚度d 1，以回復所述較厚的介電層的耐久性的某些特點。針對於圖1B的只有兩個距離(介電層厚度)d 1及d 2的簡化的階梯突出部/凹口而言，在距離d 1的所有面積的總和(垂直於所述X-Y平面觀察到的)是A 1，並且在距離d 2的所有面積的總和(垂直於所述X-Y平面觀察到的)是A 2。總電容C total=C 1+C 2，其中： C 1= εA 1/ d 1並且 C 2= εA 2/ d 2
因此，所述介電層在所述較小的厚度(距離d 2)的代表的面積分數的電容是大於所述介電層在距離d 1的代表的面積分數(因為所述電容是反比的相關於所述距離(介電質厚度))。就此而論，相較於一具有厚度d 1的介電層，藉由具有一非平面的第一表面，所述介電層的整體電容被增大。再者，在電容上的改善是進一步被提升，因為所述電容是成比例於所述介電層的表面積，其藉由在所述介電層的表面包含所述突出部/凹口而被增加非常大(所述表面積例如是藉由所述凹口的額外的側壁以及所述突起的突出部的突起的表面而被增大)。
圖2A至2F是描繪一具有一非平面的表面的介電層的結構的範例實施例的橫截面圖。
圖2A是描繪所述介電層的結構的一個例子。在此例子中，所述介電層具有一第一非平面的表面201A以及一第二實質平面的表面202A。在一實施例中，所述第一非平面的表面201A具有一或多個突出部(凸塊)203A。在一例子中，所述一或多個突出部203A具有至少兩個垂直的側壁204A。所述術語“垂直的”是指一垂直或大致垂直(例如，在垂直的+/-10度之內)於所述第一表面的方向。
圖2B是描繪所述介電層的結構的另一個例子。在此例子中，所述介電層具有一第一非平面的表面201B以及一第二實質平面的表面202B。在一實施例中，所述第一非平面的表面201B具有一或多個實質圓弧的凹口203B。在一例子中，所述一或多個實質圓弧的凹口203B具有至少兩個彎曲的側壁204B。
圖2C是描繪所述介電層的結構的另一個例子。在此例子中，所述介電層具有一第一非平面的表面201C以及一第二實質平面的表面202C。在一實施例中，所述第一非平面的表面201C具有一或多個實質三角形凹口(溝槽)203C。在一例子中，所述一或多個實質三角形凹口203C具有兩個傾斜的側壁204C。
圖2D是描繪所述介電層的結構的另一個例子。在此例子中，所述介電層具有一第一非平面的表面201D以及一第二實質平面的表面202D。在一實施例中，所述第一非平面的表面201D具有一或多個凹口203D。在一例子中，所述一或多個凹口203C具有至少兩個梯狀的側壁204D。
圖2E是描繪所述介電層的結構的另一個例子。在此例子中，所述介電層具有一第一非平面的表面201E以及一第二實質平面的表面202E。在一實施例中，所述第一非平面的表面201E具有一或多個交替的突出部-凹口(皺褶)203E。
圖2F是描繪所述介電層的結構的另一個例子。在此例子中，所述介電層具有一第一非平面的表面201F以及一第二實質平面的表面202F。在一實施例中，所述第一非平面的表面201F具有突出部及凹口的一隨機表面結構，例如是波谷、波峰、斜面、曲面、壁、等等。
將瞭解到的是，在此所述的實施例並非欲被視為限制性的，因為明顯其它突出部/凹口是可能的。再者，存在其中所述第二表面是非平面的實施例，其是所述第一非平面的表面的額外或替代的，並且此種突出部/凹口可以存在於這些實施例中的所述第二表面上。
圖3A至3E是描繪當從一垂直於所述非平面的表面的方向觀看時，所述介電層的非平面的第一表面的外觀的例子。在圖3A至3E中，當從一垂直於所述第一表面的方向觀看時，所述非平面的第一表面的突出部及凹口是被配置為一圖案。然而，應注意到的是，在某些其它實施例中，當從一垂直於所述第一表面的方向觀看時，所述非平面的第一表面的突出部及凹口可以用一隨機方式來配置。
圖3A是描繪所述非平面的第一表面的外觀的一個例子。在此例子中，所述第一非平面的表面301A是描繪所述非平面的第一表面的突出部及/或凹口為至少兩個實質平行的線302A。
圖3B是描繪所述非平面的第一表面的外觀的另一個例子。在此例子中，所述第一非平面的表面301B是描繪所述非平面的第一表面的突出部及/或凹口為至少兩個實質垂直的線302B及303B。
圖3C是描繪所述非平面的第一表面的外觀的另一個例子。在此例子中，所述第一非平面的表面301C是描繪所述非平面的第一表面的突出部及/或凹口為至少兩個實質同心的圓302C。
圖3D是描繪所述非平面的第一表面的外觀的另一個例子。在此例子中，所述第一非平面的表面301D是描繪所述非平面的第一表面的突出部及/或凹口為至少兩個實質類似尺寸的圓302D。
圖3E是描繪所述非平面的第一表面的外觀的另一個例子。在此例子中，所述第一非平面的表面301E是描繪所述非平面的第一表面的突出部及/或凹口為至少兩個實質類似尺寸的桿狀矩形302E。在其它實施例中，所述非平面的第一表面的突出部及/或凹口可以是至少兩個實質類似尺寸的方形或其它多邊形的形狀。
圖4A及4B是描繪一具有複數個耦接的電極元件的傳感器的結構的範例實施例的俯視圖。例如，如同在圖4A中所示，所述傳感器400A具有一基板402A以及複數個電極元件401A。所述基板402A是被配置以用於附接所述傳感器至一受試者的身體。用於所述基板402A的適當的材料例如是包含織物、泡綿、以及撓性的塑膠。在某些實施例中，所述基板402A包含一導電的醫療凝膠，其具有一不小於約0.5mm的厚度、或是一導電的黏著劑，其具有一不小於20µm的厚度。在一更特定的例子中，所述基板402A是一層水凝膠，其具有一約0.5mm的最小厚度。在此情況中，所述傳感器400A是透過所述基板402A而被附接至所述受試者的身體。
複數個電容性耦合的電極元件401A是被定位在所述基板402A上，並且所述電容性耦合的電極元件的每一個具有一導電板，其中一介電層被設置於其上，其面向所述基板。在一實施例中，所述介電層具有一面對受試者的身體的第一表面、以及一與所述第一表面相反的第二表面。在一例子中，所述介電層具有一接觸所述基板的第一表面、以及一接觸所述導電板的第二表面。在某些例子中，所述複數個電極元件中的至少一個具有一帶有一非平面的表面的介電層。例如，所述非平面的表面可以是所述介電層的所述第一表面。選配的是，一或多個感測器可以用一種類似於用在所述NovocureOptune®系統的習知的配置的方式而被設置在所述電極元件的每一個之下。在一例子中，所述一或多個感測器是溫度感測器(例如，熱敏電阻)。
在某些實施例中，所述複數個電極元件401A是實質平坦的電極元件。在一例子中，所述電極元件的介電層是一圓形的介電層。在一更特定的例子中，所述介電層是一陶瓷盤，並且所述陶瓷盤的每一個在直徑上大約是2cm，並且在最大的厚度上大約是1mm。在其它實施例中，所述介電層是一非圓形的介電層。在其它實施例中，所述介電層是一非盤狀的陶瓷元件。
圖4B是描繪具有非陶瓷耦接的電極元件401B的傳感器400B的一個例子。在此例子中，所述傳感器400B具有一基板402B以及複數個電極元件401B，每一個電極元件是包括一非陶瓷介電層。在一實施例中，所述非陶瓷介電層包含一撓性的介電材料。撓性的介電材料的例子包含介電聚合物或是介電質共聚物。在某些實施例中，所述非陶瓷介電層401B是非圓形的形狀。在圖4B中，所述電極元件401B(以及所述聚合物介電層)是實質三角形或楔形的形狀，儘管在其它實施例中，所述非陶瓷介電層(例如，聚合物層)可以是任意形狀。在某些例子中，所述非陶瓷介電層在最大的厚度上大約是1mm或更小。在另一實施例中，所述傳感器400B並不包含基板。在此種實施例中，所述非陶瓷介電層可以直接附接至受試者的身體，其選配的是經由一層水凝膠或是導電的黏著劑。
所述介電層可以具有一面對受試者的身體的第一表面、以及一與所述第一表面相反的第二表面。在一例子中，所述介電層具有一接觸所述基板的第一表面、以及一接觸一導電材料的第二表面。在某些實施例中，所述複數個電極元件中的至少一個具有一介電層，其具有至少一非平面的表面。在某些實施例中，所述複數個電極元件中的至少一個具有一介電層，其具有一非平面的第一表面。
利用一陣列的非電容性耦合的電極元件的傳感器亦可被使用。在此情況中，所述傳感器400A及400B可以利用一區域的一導電材料來實施，其被配置以用於設置抵靠一受試者的身體，其中並無絕緣介電層被設置在所述導電的元件以及身體之間。
圖5A及5B是描繪附接所述傳感器至受試者的身體以用於傳遞腫瘤治療場的範例實施例。
在圖5A描繪的例子中，傳感器501A、502A、503A及504A是附接至一受試者的頭部以用於施加TTField至所述受試者的頭部。在一實施例中，兩個電場是交替地被施加在兩對的傳感器之間。每一對的傳感器是對應用於在受試者的身體中產生TTField的一通道。至於成對的傳感器，所述傳感器501A及503A可以形成一第一對的傳感器，並且所述傳感器502A及504A可以形成一第二對的傳感器。
在此例子中，在第一對的傳感器之間的一第一腫瘤處理電場(TTField)以及在第二對的傳感器之間的一第二腫瘤處理電場(TTField)是交替地被產生。所述第一TTField是藉由在一第一時間期間施加由一第一AC產生器所產生的一第一AC電壓在所述第一對的傳感器之間而產生的，並且具有例如一低強度(例如，1至4V/cm)以及中頻範圍(例如，50至576kHz、或是在某些情形中的125至250kHz)。在一例子中，所述第一TTField的頻率是150kHz。所述第一AC電壓是在所述第一時間期間(例如，一秒)被施加至所述第一對的傳感器。在所述第一時間期間之後，所述第一TTField的產生被停止。接著，所述第二TTField是藉由在一第二時間期間施加由一第二AC產生器所產生的一第二AC電壓在所述第二對的傳感器之間而產生的，並且具有例如一低強度(例如，1至4V/cm)以及中頻範圍(例如，50至576kHz、或是在某些情形中的125至250kHz)。在一例子中，所述第二TTField的頻率是150kHz。所述第二AC電壓是在所述第二時間期間(例如，一秒)被施加至所述第二對的傳感器。所述第二時間期間以及所述第一時間期間可以是相同或不同的。在所述第二時間期間之後，所述第二TTField的產生被停止。接著，所述方法交替地重複在所述第一時間期間在所述第一對的傳感器之間產生所述第一TTField、以及在所述第二時間期間在所述第二對的傳感器之間產生所述第二TTField的程序。
在圖5B描繪的例子中，傳感器501B、502B、503B及504B是附接至一受試者的身體，以用於施加TTField至所述受試者的軀幹。在一實施例中，兩個電場是交替地施加在兩對的傳感器之間。每一對的傳感器是對應用於在所述受試者的身體中產生TTField的一通道。在圖5B描繪的例子中，傳感器501B是被附接至所述受試者的右胸的前面，傳感器502B是被附接至受試者的右大腿的前面，傳感器503B是被附接至所述受試者的左胸的背面，並且傳感器504B是被附接至所述受試者的左大腿的背面。至於成對的傳感器，所述傳感器501B及504B可以形成一第一對的傳感器，並且所述傳感器502B及503B可以形成一第二對的傳感器。
圖6是描繪一種製造一用於傳遞腫瘤治療場至受試者的身體的設備之程序的一範例實施例的程序流程圖。
參考圖6，在步驟S602，所述方法包括產生一陶瓷盤。在某些實施例中，所述陶瓷盤包括一介電材料。所述陶瓷盤具有一第一表面以及一第二表面，並且所述第一表面是一非平面的表面。在一實施例中，所述方法進一步包括化學蝕刻或切割所述陶瓷盤的所述第一表面以產生所述非平面的表面。在某些例子中，所述陶瓷盤的所述第一表面是利用一切割工具、一雷射、或是一水刀來切割的。在其它實施例中，所述方法包括壓印或模製所述陶瓷盤的所述第一表面以產生所述非平面的表面。
在步驟S604，所述方法包括附接一導電材料至所述陶瓷盤的所述第二表面。在某些實施例中，所述陶瓷盤的所述第二表面是實質平面的。在一例子中，所述導電材料是金屬。在一更特定的例子中，所述導電材料是一金屬層。
在步驟S606，所述方法包括耦接所述陶瓷盤以及其它陶瓷盤以形成一陣列的陶瓷盤，其能夠傳遞TTField至受試者的身體。在某些實施例中，所述其它陶瓷盤中的一或多個具有一非平面的第一表面。在其它實施例中，所述其它陶瓷盤中的一或多個具有兩個實質平面的表面。
圖6是論述根據本發明的一實施例的一種製造一陣列的陶瓷盤的方法。在本發明的其它實施例中，類似的製造方法可被用來產生一陣列的包括聚合物膜的電極。為了在所述聚合物膜上獲得一或多個非平面的表面，所述聚合物膜的表面可被壓印或是模製。例如，所述聚合物膜的所述第一表面可被壓印或是模製。 例示性實施例
本發明包含其它例示性實施例，例如是以下內容。
例示性實施例1:一種用於傳遞腫瘤治療場至一受試者的身體之設備，所述設備包括：複數個電耦接的電極元件，其被設置在一受試者的身體上並且能夠傳遞腫瘤治療場至所述受試者的身體，其中所述複數個電耦接的電極元件中的至少一電極元件包括一介電層，所述介電層具有一面對所述受試者的身體的第一表面以及一與所述第一表面相反的第二表面，並且所述介電層的所述第一表面以及所述第二表面中的至少一個是一非平面的表面。
例示性實施例2:如例示性實施例1之設備，其中所述介電層的所述第一表面是非平面的，並且所述介電層的所述第二表面是實質平面的。
例示性實施例3:如例示性實施例2之設備，其中所述非平面的第一表面是一具有至少一突出部或凹口的表面。
例示性實施例4:如例示性實施例3之設備，其中所述非平面的第一表面一具有至少一突出部或凹口的化學蝕刻的表面。
例示性實施例5:如例示性實施例3之設備，其中，當從一垂直於所述第一表面的方向觀看時，所述非平面的第一表面的所述突出部或凹口是被配置為一圖案。
例示性實施例6:如例示性實施例3之設備，其中，當從一垂直於所述第一表面的方向觀看時，所述非平面的第一表面的所述突出部或凹口是被配置為至少兩個實質平行的線、至少兩個實質垂直的線、至少兩個實質同心的圓、至少兩個實質類似尺寸的圓、或是至少兩個實質方形或矩形的形狀、或是其之一組合。
例示性實施例7:如例示性實施例3之設備，其中，當從一垂直於所述第一表面的方向觀看時，所述非平面的第一表面的所述突出部或凹口是以一隨機方式被配置的。
例示性實施例8:如例示性實施例2之設備，其中所述非平面的第一表面是一具有複數個側壁的表面，並且其中所述複數個側壁包括至少兩個垂直的側壁、至少兩個彎曲的側壁、至少兩個傾斜的側壁、至少兩個梯狀的側壁、或是其之一組合。
例示性實施例9:如例示性實施例2之設備，其中所述至少一電極元件包括一圓形的陶瓷盤。
例示性實施例10:如例示性實施例2之設備，其中所述至少一電極元件包括一聚合物膜或是聚合物層。
例示性實施例11:如例示性實施例2之設備，其中所述至少一電極元件是非圓形的形狀。
例示性實施例12:如例示性實施例2之設備，其中所述至少一電極元件進一步包括：一直接接觸到所述介電層的所述第一表面的基板；以及一直接接觸到所述介電層的所述第二表面的導電層。
例示性實施例13:如例示性實施例12之設備，其中所述基板在傳遞腫瘤治療場時是接觸或附接至所述受試者的身體。
例示性實施例14:如例示性實施例2之設備，其中所述至少一電極元件進一步包括在所述介電層的所述第一表面上的水凝膠或是一導電的黏著劑。
例示性實施例15:如例示性實施例2之設備，其中所述至少一電極元件進一步包括在所述介電層的所述第二表面上的一金屬層。
例示性實施例16:如例示性實施例1之設備，其中所述介電層的所述第一表面是非平面的，所述介電層的所述第二表面是實質平面的，並且其中在所述非平面的第一表面以及所述實質平面的第二表面之間的一距離是不均勻的，並且變化小於或等於30%。
例示性實施例17:如例示性實施例1之設備，其中所述電極元件是電容性耦合的。
例示性實施例18:如例示性實施例1之設備，其中所述電極元件並非電容性耦合的。
例示性實施例19:一種用於傳遞腫瘤治療場至一受試者的身體之設備，所述設備包括：一陣列的連接的電極元件，其被設置在一受試者的身體上並且能夠傳遞腫瘤治療場至所述受試者的身體，其中所述陣列的至少一電極元件包括一陶瓷盤，其中所述陶瓷盤具有一面對所述受試者的身體的第一表面以及一與所述第一表面相反的第二表面，並且其中所述陶瓷盤具有一不均勻的厚度。
例示性實施例20:如例示性實施例19之設備，其中，當以橫截面觀看時，所述陶瓷盤的所述第一表面具有一不均勻的表面。
例示性實施例21:如例示性實施例19之設備，其中，當以橫截面觀看時，所述陶瓷盤的所述第一表面具有一不平坦的表面。
例示性實施例22:一種用於傳遞腫瘤治療場至一受試者的身體之設備，所述設備包括：一傳感器，其被設置在一受試者的身體上並且能夠傳遞腫瘤治療場至所述受試者的身體，其中所述傳感器包括一或多個電極元件，其具有一面對所述受試者的身體的第一表面以及一與所述第一表面相反的第二表面，並且其中所述電極元件中的至少一個包括一聚合物膜，其具有一面對所述受試者的身體的第一表面以及一與所述第一表面相反的第二表面，並且其中所述聚合物膜具有一不均勻的厚度。
例示性實施例23:如例示性實施例22之設備，其中，當以橫截面觀看時，所述聚合物膜的所述第一表面具有一不均勻的表面。
例示性實施例24:如例示性實施例22之設備，其中，當以橫截面觀看時，所述聚合物膜的所述第一表面具有一不平坦的表面。
例示性實施例25:一種製造一用於傳遞腫瘤治療場至一受試者的身體的設備之方法，所述方法包括：產生一陶瓷盤，所述陶瓷盤包括一介電材料，其能夠傳遞腫瘤治療場至所述受試者的身體，所述陶瓷盤具有一面對所述受試者的身體的第一表面以及一與所述第一表面相反的第二表面，所述陶瓷盤的所述第一表面是一非平面的表面；附接一導電材料至所述陶瓷盤的所述第二表面；以及耦接所述陶瓷盤以及其它陶瓷盤以形成一陣列的陶瓷盤，其能夠傳遞腫瘤治療場至所述受試者的身體。
例示性實施例26:如例示性實施例25之方法，其進一步包括化學蝕刻或切割所述陶瓷盤的所述第一表面以產生所述非平面的表面。
例示性實施例27:如例示性實施例25之方法，其中所述陶瓷盤的所述第一表面是利用一切割工具、一雷射、或是一水刀來切割的。
儘管本發明已經參考某些實施例而被揭露，但是對於所述實施例的許多修改、改變及變化是可能的，而不脫離如同在所附請求項中界定的本發明的範圍及範疇。於是，所欲的是本發明並不受限於所述實施例，而是其具有藉由以下請求項的語言及其等同物所界定的最大範疇。
100A:傳感器 101A:電極元件 101B:第一表面 102A:基板 102B:第二表面 103A:介電層 103B:側壁 104A:導電層 105A:導線 201A:第一非平面的表面 201B:第一非平面的表面 201C:第一非平面的表面 201D:第一非平面的表面 201E:第一非平面的表面 201F:第一非平面的表面 202A:第二實質平面的表面 202B:第二實質平面的表面 202C:第二實質平面的表面 202D:第二實質平面的表面 202E:第二實質平面的表面 202F:第二實質平面的表面 203A:突出部/凸塊 203B:實質圓弧的凹口 203C:實質三角形凹口/溝槽 203D:凹口 203E:交替的突出部-凹口/皺褶 204A:垂直的側壁 204B:彎曲的側壁 204C:傾斜的側壁 204D:梯狀的側壁 301A:第一非平面的表面 301B:第一非平面的表面 301C:第一非平面的表面 301D:第一非平面的表面 301E:第一非平面的表面 302A:實質平行的線 302B:實質垂直的線 302C:實質同心的圓 302D:實質類似尺寸的圓 302E:實質類似尺寸的桿狀矩形 303B:實質垂直的線 400A:傳感器 400B:傳感器 401A:電極元件 401B:電極元件 402A:基板 402B:基板 501A、501B:傳感器 502A、502B:傳感器 503A、503B:傳感器 504A、504B:傳感器 S602:步驟 S604:步驟 S606:步驟 d 1:第一距離 d 2:第二距離
[圖1A]是一具有複數個耦接的電極元件以用於傳遞腫瘤治療場至一受試者的身體的傳感器的一範例實施例的橫截面圖；
[圖1B]是描繪在圖1A中的電極元件中之一的放大的橫截面圖；
[圖2A]至[圖2F]是描繪具有一非平面的表面的介電層的結構的範例實施例的橫截面圖。
[圖3A]至[圖3E]是描繪當從一垂直於一非平面的表面的方向觀看時，具有所述非平面的表面的介電層的外觀的範例實施例的俯視圖。
[圖4A]及[圖4B]是描繪具有複數個耦接的電極元件的傳感器的結構的範例實施例的俯視圖。
[圖5A]及[圖5B]是描繪用於附接傳感器至受試者的身體以用於傳遞腫瘤治療場的範例實施例。
[圖6]是描繪一種製造一用於傳遞腫瘤治療場至受試者的身體的設備之程序的一範例實施例的程序流程圖。
各種的實施例是在以下參考所附的圖式來詳細地描述，其中相同的元件符號代表相似的元件。
100A:傳感器
101A:電極元件
102A:基板
103A:介電層
104A:導電層
105A:導線

Claims (15)

  1. 一種用於傳遞腫瘤治療場至受試者的身體之設備，所述設備包括： 複數個電耦接的電極元件，其被設置在受試者的身體上並且能夠傳遞腫瘤治療場至所述受試者的身體， 其中所述複數個電耦接的電極元件中的至少一電極元件包括介電層，所述介電層具有面對所述受試者的身體的第一表面以及與所述第一表面相反的第二表面，並且所述介電層的所述第一表面以及所述第二表面中的至少一個是非平面的表面。
  2. 如請求項1之設備，其中所述介電層的所述第一表面是非平面的，並且所述介電層的所述第二表面是實質平面的。
  3. 如請求項2之設備，其中非平面的所述第一表面是具有至少一突出部或凹口的表面。
  4. 如請求項3之設備，其中，當從垂直於所述第一表面的方向觀看時，非平面的所述第一表面的所述突出部或所述凹口被配置為一圖案。
  5. 如請求項3之設備，其中，當從垂直於所述第一表面的方向觀看時，非平面的所述第一表面的所述突出部或所述凹口被配置為至少兩個實質平行的線、至少兩個實質垂直的線、至少兩個實質同心的圓、至少兩個實質類似尺寸的圓、或是至少兩個實質方形或矩形的形狀、或是上述各者之組合。
  6. 如請求項3之設備，其中，當從垂直於所述第一表面的方向觀看時，非平面的所述第一表面的所述突出部或所述凹口以隨機方式來加以配置。
  7. 如請求項1至6中的任一項之設備，其中非平面的所述第一表面是具有複數個側壁的表面，並且其中所述複數個側壁包括至少兩個垂直的側壁、至少兩個彎曲的側壁、至少兩個傾斜的側壁、至少兩個梯狀的側壁、或是上述各者之組合。
  8. 如請求項1至6中的任一項之設備，其中所述至少一電極元件包括圓形的陶瓷盤。
  9. 如請求項1至6中的任一項之設備，其中所述至少一電極元件包括聚合物膜或是聚合物層。
  10. 如請求項1至6中的任一項之設備，其中所述至少一電極元件進一步包括： 直接接觸到所述介電層的所述第一表面的基板；以及 直接接觸到所述介電層的所述第二表面的導電層。
  11. 如請求項1至6中的任一項之設備，其中所述介電層的所述第一表面是非平面的，所述介電層的所述第二表面是實質平面的，且 其中在非平面的所述第一表面以及實質平面的所述第二表面之間的距離是不均勻的，並且變化小於或等於30%。
  12. 一種用於傳遞腫瘤治療場至受試者的身體之設備，所述設備包括： 一陣列的連接的電極元件，其被設置在受試者的身體上並且能夠傳遞腫瘤治療場至所述受試者的身體， 其中所述陣列中的至少一電極元件包括陶瓷盤， 其中所述陶瓷盤具有面對所述受試者的身體的第一表面以及與所述第一表面相反的第二表面，且 其中所述陶瓷盤具有不均勻的厚度。
  13. 如請求項12之設備，其中，當以橫截面觀看時，所述陶瓷盤的所述第一表面具有不均勻的表面。
  14. 一種用於傳遞腫瘤治療場至受試者的身體之設備，所述設備包括： 傳感器，其被設置在受試者的身體上並且能夠傳遞腫瘤治療場至所述受試者的身體， 其中所述傳感器包括一或多個電極元件，其具有面對所述受試者的身體的第一表面以及與所述第一表面相反的第二表面，以及 其中所述一或多個電極元件中的至少一電極元件包括聚合物膜，其具有面對所述受試者的身體的第一表面以及與所述第一表面相反的第二表面，並且其中所述聚合物膜具有不均勻的厚度。
  15. 如請求項14之設備，其中，當以橫截面觀看時，所述聚合物膜的所述第一表面具有不均勻的表面。
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