使用功率损失密度和相关测量来定量肿瘤治疗场（TTFIELDS）的剂量制造技术

通过获得身体部分的图像，并且基于该图像生成电导率的3D模型，可以改善在受试者的身体的一部分（例如，受试者的头部）中，使用肿瘤治疗场（TTFields）的治疗计划。鉴定3D模型内的靶体积，并且在给定位置处将一组模型电极加入3D模型中。然后，对于靶体积中的每个体素，确定最终应用TTFields时将存在的功率损失密度（PLD）。对于多个不同的电极位置重复相同的过程。最后，选择产生最佳PLD的一组电极位置，并且输出那些位置的描述。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用功率损失密度和相关测量来定量肿瘤治疗场（TTFIELDS）的剂量相关申请的交叉引用本申请要求美国临时申请62/700,080（2018年7月18日提交）、62/754,901（2018年11月2日提交）和62/833,983（2019年4月15日提交）的权益，所述美国临时申请各自通过引用以其整体并入本文。背景肿瘤治疗场或TTFields是抑制癌细胞生长的中频范围（100-300kHz）内的低强度（例如1-3V/cm）交变电场。这种非侵入性治疗靶向实体瘤，并且在美国专利7,565,205中描述，所述专利通过引用以其整体并入本文。TTFields被批准用于治疗胶质母细胞瘤，并且可以例如经由Optune™系统递送。Optune™包括场发生器以及放置在患者剃光的头上的两对换能器阵列（即，电极阵列）。一对电极位于肿瘤的左面和右面（LR），而另一对电极位于肿瘤的前面和后面（AP）。临床前研究已显示，TTFields的抑制效应随着场强而增加。电场强度已在历史上用于定量TTFields的剂量，并且电极的定位已在历史上进行调整，以便优化电场强度。...

【技术保护点】
1.一种计划在受试者的身体的一部分中，使用以给定频率的交变电场的治疗的方法，所述方法包括以下步骤：/n（a）获得所述部分的至少一个图像；/n（b）基于所获得的至少一个图像，在所述部分内以给定频率生成电导率或电阻率的3D模型；/n（c）鉴定3D模型内的靶体积，所述靶体积包括多个体素；/n（d）将第一组模型电极加入3D模型中，其中所述第一组模型电极定位于相对于3D模型的第一组位置处；/n（e）对于所述靶体积中的每个体素，确定当定位于第一组位置处的第一组模型电极用于在靶体积中施加交变电场时，将存在的功率损失密度；/n（f）将第二组模型电极加入3D模型中，其中所述第二组模型电极定位于相对于3D模型的第...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180718 US 62/700080;20181102 US 62/754901;2019041.一种计划在受试者的身体的一部分中，使用以给定频率的交变电场的治疗的方法，所述方法包括以下步骤：
（a）获得所述部分的至少一个图像；
（b）基于所获得的至少一个图像，在所述部分内以给定频率生成电导率或电阻率的3D模型；
（c）鉴定3D模型内的靶体积，所述靶体积包括多个体素；
（d）将第一组模型电极加入3D模型中，其中所述第一组模型电极定位于相对于3D模型的第一组位置处；
（e）对于所述靶体积中的每个体素，确定当定位于第一组位置处的第一组模型电极用于在靶体积中施加交变电场时，将存在的功率损失密度；
（f）将第二组模型电极加入3D模型中，其中所述第二组模型电极定位于相对于3D模型的第二组位置处；和
（g）对于所述靶体积中的每个体素，确定当定位于第二组位置处的第二组模型电极用于在靶体积中施加交变电场时，将存在的功率损失密度；和
（h）基于步骤（e）和步骤（g）的结果，为所述电极选择一组位置。


2.权利要求1所述的方法，其进一步包括输出所选的一组位置的描述的步骤。


3.权利要求1所述的方法，其中步骤（e）和步骤（g）各自包括：
对于靶体积中的每个体素，确定当定位于相应的一组位置处的相应的一组模型电极用于在所述靶体积中施加交变电场时，将存在的电场强度；和
基于在体素处3D模型的电导率和在体素处的电场强度，确定所述靶体积中每个体素的相应功率损失密度。


4.权利要求3所述的方法，其中使用公式L=½σ|E|²确定所述靶体积中每个体素的功率损失密度，其中σ是在体素处3D模型的电导率，而|E|是在体素处的电场强度。


5.权利要求1所述的方法，其中步骤（h）包括选择使所述靶体积中的平均功率损失密度达到最大的一组位置。


6.权利要求1所述的方法，其中步骤（h）包括选择使所述靶体积中的最低功率损失密度达到最大的一组位置。


7.权利要求1所述的方法，其进一步包括以下步骤：
（h）将第三组模型电极加入3D模型中，其中所述第三组模型电极定位于相对于3D模型的第三组位置处；和
（i）对于所述靶体积中的每个体素，确定当定位于第三组位置处的第三组模型电极用于在靶体积中施加交变电场时，将存在的功率损失密度，和
其中所述选择包括基于步骤（e）、步骤（g）和步骤（i）的结果，为所述电极选择一组位置。


8.权利要求1所述的方法，其中所述部分的至少一个图像包括所述部分的MRI图像。


9.一种计划在受试者的身体的一部分中，使用以给定频率的交变电场的治疗的方法，所述方法包括以下步骤：
（a）获得所述部分的至少一个图像；
（b）基于所获得的至少一个图像，在所述部分内以给定频率生成电导率或电阻率的3D模型；
（c）鉴定3D模型内的靶体积，所述靶体积包括多个体素；
（d）将第一组模型电极加入3D模型中，其中所述第一组模型电极定位于相对于3D模型的第一组位置处；
（e）对于所述靶体积中的每个体素，确定当定位于第一组位置处的第一组模型电极分别以第一取向和第二取向用于在靶体积中施加交变电场时，将存在的第一功率损失密度和第二功率损...

【专利技术属性】
技术研发人员：Z·博姆聪，H·S·赫什科维奇，A·纳韦，S·莱维，N·乌尔曼，
申请(专利权)人：诺沃库勒有限责任公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH