用于确定生成肿瘤治疗场的换能器位置的方法和装置与流程

1.本技术涉及确定用于生成肿瘤治疗场的换能器的位置。
2.相关申请的交叉引用
3.本技术要求2021年12月17日提交的美国专利申请号17/555,026、和2020年12月30日提交的美国专利申请号63/132,348、以及2020年12月30日提交的美国专利申请号63/132,361的优先权，所述专利申请通过引用并入本文中。


背景技术：

4.肿瘤治疗场(ttfield)是中频范围内的低强度交变电场，其可以用于治疗肿瘤，如美国专利号7,565，205中所描述的。通过在放置在患者身体上的换能器之间施加ac电压，将ttfield非侵入性地感应到感兴趣的区域中。传统上，第一对换能器和第二对换能器被放置在受试者的身体上。在第一时间间隔内，在第一对换能器之间施加ac电压，以生成具有一般在前后方向上延伸的场线的电场。然后，在第二时间间隔内，在第二对换能器之间施加ac电压，以生成具有一般在右左方向上延伸的场线的电场，并且系统重复该序列。


技术实现要素：

5.本发明的一个方面涉及一种确定用于施加ttfield的换能器在受试者身体上的位置的计算机实现的方法。该方法包括：选择受试者身体上的多对位置，每一对具有定位第一换能器的第一位置和定位第二换能器的第二位置；对于每对位置，获得在第一换能器和第二换能器之间感应的电场的电压测量值和电流测量值，感应的电场穿过受试者身体的肿瘤；基于电压测量值和电流测量值为每对位置计算电阻率；以及基于计算的电阻率选择并输出一个或多个推荐的位置对。
6.本发明的这个方面是示例性的，并且本发明的其他方面和变化将从实施例的以下详细描述显而易见。
附图说明
7.图1是描绘确定换能器位置的示例的流程图。
8.图2是描绘将ttfield施加到受试者身体的示例的流程图。
9.图3a-3c描绘了确定受试者身体上的换能器位置的示例。
10.图4描绘了确定受试者身体上的换能器位置的示例。
11.图5描绘了一对换能器的示例配置。
12.图6描绘了确定换能器位置的示例装置。
13.图7是描绘确定更新的换能器布局的示例的流程图。
14.图8描绘了确定第二更新的换能器布局的示例。
15.图9描绘了确定位于受试者身体上的两对换能器的更新布局的示例。
具体实施方式
16.为了给受试者提供有效的ttfield治疗，必须基于例如受试者身体中癌症的类型、大小和/或位置来生成将换能器放置在受试者身体上的精确位置。然而，确定这些位置通常依赖于时间和资源密集型的计算机模拟。此外，现有方法未能计及受试者身体的生理改变，这些改变可能导致随时间推移的方向变化。发明人认识到了这些问题，并且发现了一种方法，该方法通过并入放置在受试者身体上的换能器之间感应的ttfield的实际电流和电压测量来确定将换能器放置在受试者身体上的位置，这可以提高ttfield治疗的准确性和效率。
17.图1描绘了确定用于施加ttfield的换能器在受试者身体上的位置的示例方法100。方法100的某些步骤(以及下面的其他方法)是计算机实现的步骤。计算机可以是具有一个或多个处理器和可由(一个或多个)处理器访问的存储器的任何设备，存储器存储指令，当由(一个或多个)处理器执行时，该指令使计算机执行该方法的相关步骤。
18.方法100可以在步骤s 102处开始，其中选择受试者身体上的多对位置，每对位置具有定位第一换能器的第一位置和定位第二换能器的第二位置。在s 104处，方法100可以包括，对于每一对，将第一换能器定位在第一位置处，并且将第二换能器定位在第二位置处。
19.在另一个示例中，方法100可以在步骤s 103处开始，其中多个换能器位于受试者身体上的多个位置。在步骤s 105处，方法100可以包括选择位于受试者身体的多个位置上的多对换能器，其中每对换能器具有从多个换能器选择的一个第一换能器和一个第二换能器。
20.在步骤s 102/s 104或步骤s 103/s 105之后，方法100可以继续进行到步骤s 106，其中，对于每个位置/换能器对，在该换能器对之间感应电场(ttfield)，并且该电场穿过受试者身体中的肿瘤。通过向第一换能器的至少一部分和第二换能器的至少一部分施加ac电压来产生ttfield。在步骤s108处，对于每个位置/换能器对，方法100包括获得与感应的ttfield相关联的电压测量值和电流测量值。步骤s 108是计算机实现的步骤，其中在处理组件处接收获得和/或记录的电流和电压测量值。(一个或多个)电流测量值指示穿过第一和第二换能器之间的受试者身体的一部分的ttfield的电流，并且可以包括在换能器中的一个或多个电极处的电流测量值。(一个或多个)电压测量值指示施加到该对换能器的电压。
21.在ttfield的实时处理之前，可以在期望的时间段内为施加到第一换能器和第二换能器的ttfield生成和/或收集电流和电压测量值。用于收集电流和电压测量值的期望时间段可以是例如以秒、分、小时或天为单位。ac生成器可以监测施加到第一换能器和第二换能器的ac电压的电流和电压，并记录电流和电压测量值。在另一个示例中，与ac生成器分离的一个或多个传感器可以用于检测ttfield的电流和电压，并生成用于记录的电流和电压测量值。
22.在换能器之间施加ttfield的治疗时间段期间(例如，在将一个或多个ttfield体内施加到受试者身体期间)，可以实时或接近实时地生成和收集电流和电压测量值。ttfield的电流和电压测量值可以记录在日志文件中。贯穿ttfield治疗，可以定期获得电压和电流测量值。
23.接收或获得电流和电压测量值可以包括接收或访问日志文件，在该日志文件中存储带有时间戳的测量值。该日志文件访问可能发生在ttfields治疗完成之后。在另一个示例中，接收测量值可以包括经由检测电流和/或电压的传感器和处理组件(其可以紧挨、靠近、接近或远离受试者)之间的通信接口(有线或无线)实时或接近实时地接收信号。
24.在步骤s 110(计算机实现的步骤)处，对于每个位置/换能器对，方法100可以包括基于接收到的电流和电压测量值来计算沿着ttfield的路径的受试者身体的电阻率。受试者身体沿着ttfield的路径的电阻率可以通过以下等式计算：
25.ρ＝e/j
ꢀꢀꢀꢀꢀ
等式1
26.其中，ρ是电阻率，单位为欧姆米(ωm)；e是电场量级，单位为伏特/米(v/m)；j是ttfield的电流密度量级，单位为安培/平方米(a/m2)。例如，作为受试者身体的生理改变(例如，出汗、毛发生长等)的结果，在ttfield治疗期间，计算的电阻率可能随时间推移而改变，基于受试者的生理节奏的受试者身体的改变，和/或换能器的放置或附着的改变(例如，由于导电凝胶扩散、衣服移动等)。
27.在步骤s110处，方法100可以进一步包括基于接收到的电流和电压测量值计算第一换能器和第二换能器之间的ttfield的功率密度。ttfield的功率密度可以用于表示递送到肿瘤的ttfield剂量。第一换能器和第二换能器之间施加的ttfield的功率密度可以通过以下等式来计算：
28.p＝1/2σe2ꢀꢀꢀꢀꢀ
等式2
29.其中p是所施加的ttfield的功率密度，单位为瓦特/体积(例如mw/cm3)；e是所施加的ttfield的电场量级，以及σ是组织的电导率：
30.σ＝1/ρ等式3
31.在步骤s112处，方法100包括基于在步骤s110处为每对位置计算的电阻率选择一个或多个推荐的位置对。在步骤s114处，方法100包括基于在步骤s112处选择的推荐对输出一个或多个推荐的位置对。步骤s112和s114是计算机实现的。
32.在一个实施例中，步骤s112可以包括比较多对位置的计算的电阻率，基于计算的电阻率对多对位置进行排序，以及基于排序选择第一对位置。在一示例中，第一对位置可以在多对位置中具有最低的计算的电阻率。步骤s112可以进一步包括基于例如对第一对位置的选择从剩余的一对或多对位置选择第二对位置。
33.第二对位置的选择可以基于第二对位置相对于第一对位置的交角。每对位置可以对应于表示两个位置之间的距离的线段，并且由例如以下各项来定义：第一位置上的点到第二位置上的点；与第一位置的交点和与第二位置的交点；图像的像素；和/或图像的体素。第一对位置的第一线段和第二对位置的第二线段之间的交角可以是例如90
°
、近似90
°
、大体上90
°
，在90
°
的几度内，基于受试者身体的物理几何形状的角度，或者基于要使用的换能器类型的角度。在一些情况下，由于受试者的身体和肿瘤的位置，90
°
的交角可能是不可能的，并且在这些情况下，可以使用90
°±
20
°
或90
°±
15
°
内的交角。由于肿瘤的位置和/或由于排除了换能器在其上的放置的避开区域(例如，眼睛、耳朵、嘴、乳头、手术疤痕、损伤、化疗端口等)，相交线段对的交角可以不相交于90
°
或接近90
°
。
34.第二对位置的选择可以基于第二对位置的计算的电阻率。在一示例中，第二对位置在多对位置中具有第二低的电阻率。在另一个示例中，第二对位置相对于第一对位置具
有最低的电阻率差异绝对值。第一对位置和第二对位置之间的电阻率差异绝对值(ρ
1-2
)可以通过以下等式来计算：
35.ρ
1-2
＝|ρ
1-ρ2|
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
等式4
36.其中ρ1和ρ2是相应第一和第二位置对的计算的电阻率。
37.步骤s112可以进一步包括计算多个位置中两对位置的组合的电阻率差异。多对位置中的任何给定的两对位置(例如位置对a和位置对b)之间的电阻率(ρ
a-b
)的差异可以通过以下等式来计算：
38.ρ
a-b
＝|ρ
a-ρb|
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
等式5
39.其中ρa是位置对a的计算的电阻率；并且ρb是位置对b的计算的电阻率。照此，步骤s112可以包括比较多个位置中任何给定的两对位置之间的电阻率差异的绝对值，并且基于位置对之间的电阻率差异的计算的绝对值选择两对位置的推荐组合(例如，选择具有最低电阻率差异的绝对值的两对位置)。
40.步骤s112可以进一步包括为多个位置中的两对位置的组合计算局部最小功率密度(lmipd)。lmipd表示由ttfield经由两对换能器递送到肿瘤的两个功率密度中的较低者。例如，可以使用上面的等式2和3来计算用于递送ttfield的多个位置的功率密度。当lmipd相对于其他可能的布局最大化时，可以获得理想的换能器布局。步骤s112可以包括基于两对位置的lmipd选择两对位置的一个或多个推荐组合(例如，选择具有最高lmipd的两对位置)。
41.两对位置的一个或多个推荐组合的选择可以满足上面讨论的两个或多个条件。也就是说，该选择可以基于交叉角、计算的电阻率、电阻率差异的绝对值和/或lmipd的任何期望的组合。
42.图2描绘了用于施加ttfield的方法200，该方法可以在图1中的步骤s 114之后进行。在步骤s202处，(基于s 112，例如，基于位置对的排序)选择第一对位置用于定位第一换能器和第二换能器。在步骤s204处，(基于s 112)类似地选择第二对位置用于定位第三换能器和第四换能器。在步骤s206和s208处，第一、第二、第三和第四换能器分别位于第一、第二、第三和第四位置。在步骤s210处，在第一时间段(例如，一秒)内在第一换能器和第二换能器之间生成第一电场。在步骤s212处，测量并记录第一电场的电流和电压，并且基于电流和电压测量值来计算第一换能器和第二换能器之间的电阻率。在步骤s214处，在第一时间段之后，停止生成第一电场。在步骤s216处，在第二时间段(例如，与第一时间段相同或不同)在第三换能器和第四换能器之间生成第二电场。在步骤s218处，测量并记录第二电场的电流和电压，并基于测量值计算第三换能器和第四换能器之间的电阻率。在s220处，在第二时间段之后，停止生成第二电场。在步骤s222处，该方法包括检查用于确定何时应该改变换能器的第三时间段是否已经过去。如果第三时间段结束，流程继续进行到步骤s224，其中(例如，基于s202/s204)换能器被移动到受试者身体上的新位置。如果没有，该过程重复步骤s210-s220。
43.图3a-3c描绘了用于将换能器对放置在受试者身体上的换能器的示例位置。可以选择多个位置(301a-c、302a-c、303a-c、304a-c、305a-c、306a-c、307a-c、308a-c)：在受试者身体的头部(图3a)；在受试者身体的头部和颈部(图3b)；或者在受试者身体的躯干(胸部、大腿等)上或下方(图3c)。多个位置可以彼此不重叠(图3a和3b)，两个或更多个位置可
以部分重叠(例如，305c/306c和307c/308c)，或者第一位置对于两个位置对中的每一个可以是相同的。如所示，位置301a-c/305a-c形成第一对位置，而位置303a-c/307a-c形成第二对位置。
44.图4描绘了用于确定受试者身体上换能器位置的示例系统。在图4中，多个电极元件集成在一个换能器阵列405中。换能器阵列405可以集成到头盔或衣服(例如，帽子、衬衫或裤子)中。可以在换能器阵列中选择多对换能器，其中每对换能器包括一个第一换能器和一个第二换能器。每个换能器(例如，换能器401、402、403、404)可以包括从换能器阵列405中的多个电极元件选择的多个电极元件。换能器401/403可以形成第一对换能器，并且换能器402/404可以形成第二对换能器。
45.图5描绘了一对换能器501和502的示例配置。换能器501/502两者都可以包括定位在基板504/506上的大体上平坦的电极元件503/505，并且通过导线509/510电连接和机械连接。(一个或多个)基板504/506可以包括布、泡沫、柔性塑料和/或导电医用凝胶。在另一个示例中，一个或多个换能器可以包括在没有基板的情况下电连接和机械连接的电极元件。换能器可以贴附到受试者的身体，或者附着/并入在覆盖受试者身体的(一个或多个)衣服(例如，受试者穿戴的覆盖物)中。
46.换能器501和502可以连接到ac电压生成器507和控制器508，控制器508可以包括具有一个或多个处理器513和存储器514的计算机。存储器514可以存储指令，当由一个或多个处理器执行时，该指令控制ac电压生成器507在换能器501和502之间感应电场和/或使计算机执行本文中公开的一种或多种方法。控制器508可以监测由电压生成器507(例如，经由(一个或多个)处理器513)执行的操作并将电流和电压值存储在存储器514中。其他类型的信息(例如，操作状态、温度值等)也可以被收集。电流值、电压值和其他类型的信息可以存储在存储器514中的日志文件中。
47.图6描绘了根据本文中各种实施例的确定用于施加ttfield的换能器的位置的示例性装置600。装置600可以包括一个或多个处理器602、存储器603和一个或多个输出设备605。装置600可以是计算机。装置600可以被并入到图5的控制器508中，或者可以与图5的控制器508分离并通信耦合到图5的控制器508。存储器603可由一个或多个处理器602访问，并且存储器603可以存储指令，当由(一个或多个)处理器602执行时，所述指令使装置600执行本文中公开的一种或多种方法。基于作为输入601接收的电流/电压测量反馈，(一个或多个)处理器602可以生成换能器的多个位置和/或对其进行排序，并在(一个或多个)输出设备605上向用户输出一个或多个位置推荐。
48.图7描绘了确定用于将ttfield施加到受试者身体的更新的换能器布局的计算机实现的方法700。方法700开始于接收受试者身体的图像数据702。
49.方法700可以包括，在步骤s704处，基于图像数据702生成受试者身体的一部分中的感应的电场的模拟。步骤s704可以包括从图像数据702标识不同类型的组织，将电导率分配给不同类型的组织，以及计算要从定位在受试者身体的对应一对位置的一对换能器递送到肿瘤的预期电功率量。基于图像数据702和预期的电压输出，在步骤s704处生成的模拟可以经由位于受试者身体的第一和第二位置的一对换能器输出要递送到肿瘤的预期的电功率量。
50.方法700可以包括，在步骤s706处，基于图像数据702在受试者身体的图像上选择
一个或多个相交线段对。步骤s706可以包括选择在受试者身体的图像中对应于肿瘤的区域中相交的相交线段对(如参考图1的步骤s 112所讨论的)。
51.在步骤s708处，方法700可以包括选择在其处放置一对换能器的受试者身体的第一位置和第二位置。该选择(s708)可以在体外进行，即使用在施加ttfield之前收集的图像数据702。
52.步骤s708可以包括基于之前的模拟选择第一和第二位置，例如，通过选择在其处可以放置换能器的多对位置；对于每对位置，使用相同的电流/电压输入生成模拟(步骤s704)；以及确定要递送到肿瘤的所得到的预期电功率量。步骤s708可以包括根据要递送到肿瘤的预期电功率量对多对位置进行排序，并选择对应于最高预期电功率量的位置对。
53.在另一示例中，步骤s708可以包括基于一个或多个相交线段对来选择第一和第二位置(s706)，例如通过在受试者身体的图像上选择多个不同的相交线段对(s706)；以及为每个线段对确定基于几何的“线段对值”(其与lmipd相关)。确定线段对值可以包括：计算第一线段端点之间的距离和第二线段端点之间的距离的差异绝对值；或者计算第一线段端点之间的距离和第二线段端点之间的距离的总和。可以基于每个线段穿过的组织类型，在段对值计算中应用加权因子。可以根据线段对值对线段对进行排序，并且可以选择具有对应于最高电功率量(例如，最高lmipd)的线段对值的线段对。在另一示例中，步骤s708可以包括基于步骤s704/s706的组合选择第一和第二位置。
54.在步骤s710和s712处，方法700可以包括指令用户(例如，向输出设备输出指令)将第一和第二换能器相对于受试者身体定位在哪里。在步骤s714处，方法700可以包括在第一换能器的至少一部分和第二换能器的至少一部分之间感应ttfield。在步骤s716处，方法700包括接收与感应的(一个或多个)ttfield相关联的电流和电压测量值(例如，如上面描述的图1的步骤s 108中)。在步骤s718处，该方法可以包括基于接收到的电流和电压测量值计算沿着第一换能器的至少一部分和第二换能器的至少一部分之间的ttfield的路径的受试者身体的电阻率(例如，如在上面描述的图1的步骤s 110中)。
55.在步骤s720处，方法700可以包括基于电流和电压测量值运行受试者身体的一部分中感应的电场的至少一个模拟。计算的电阻率可以输入到(一个或多个)模拟中，或者电流和电压测量值可以直接输入到(一个或多个)模拟中。如果先前没有执行模拟，则步骤s720可以涉及从图像数据702标识组织的类型，基于电流和电压测量值将电导率分配给组织的类型，并且计算要从对应位置处的一对换能器递送到肿瘤的预期电功率量。如果先前执行了模拟(s704)，则步骤s720可以包括基于电流/电压测量值和/或电阻率来更新之前的模拟，以标识和校正之前模拟的预测中的误差。例如，可以基于电阻率反馈来更新组织类型的电导率的先前分配。作为另一个示例，s716的接收到的电流/电压测量值可以替代s704中使用的预期电压生成器输出。受试者身体的电阻率相对于时间的可变性也可以用于调整模拟，因为电阻率可变性的增加可能影响所得到的ttfield的稳定性。电阻率随时间推移的统计量——诸如受试者身体的平均、最小或最大电阻率值—一可以用于调整模拟。
56.在步骤s722处，该方法可以包括选择一个或多个相交线段对(类似于s706，但是在计算中并入了电流/电压测量值)。
57.在步骤s724处，方法700包括选择在其处放置第一换能器的受试者身体的更新的第一位置和在其处放置第二换能器的受试者身体的更新的第二位置。更新位置(s724)中的
一个或两个可以与之前位置(s708)相同或不同。在步骤s724处，基于在对受试者体内施加ttfield期间收集的电流/电压测量值的反馈，选择更新的第一和第二位置。
58.步骤s724处的选择可以基于s720的至少一个模拟。例如，步骤s724可以涉及选择在其处可以放置换能器的多对位置；使用电流和电压输入为每对位置生成(或更新)模拟(s720)；以及基于该模拟来确定要递送到肿瘤的所得到的预期电功率量(即，肿瘤处的电场强度分布值)。步骤724可以包括根据要递送到肿瘤的预期电功率量对多对位置进行排序，并选择具有最高电功率量(即，肿瘤处最大电场强度分布值)的位置。
59.在另一示例中，步骤s724可以包括基于受试者身体的图像上的相交线段对(s722)来选择更新的第一和第二位置。该方法可以包括在受试者身体的图像上选择多个不同的相交线段对(s722)，并且选择更新的第一和第二换能器位置(s724)，其导致从对应的线段对递送到肿瘤的最高lmipd，这至少部分地基于经由电流和电压测量值计算的一个或多个电阻率来计算。
60.在步骤s724之后，重复该过程。该过程可以基于施加的ttfield和电流/电压测量值迭代地更新模拟(s704和s720)或相交线段对(s706和s722)。当施加ttfield时，新的电流/电压数据被集成到每个更新的模拟中(s720)或者作为相交线段对的新计算的lmipd(s722)。该迭代过程可以提供比使用图像数据中标识的组织的电流/电压值和/或电导率的假设的模拟更准确的推荐。此外，基于体内数据的更新可以计及不容易从图像数据识别的生理不规则性。
61.方法700可以重复，直到在步骤s724中选择的更新的换能器位置对停止改变或达到空间一致性或稳定性的阈值水平，和/或直到s718的计算的电阻率值达到阈值。在另一个示例中，方法700可以重复设定的次数，在此之后，为受试者产生最低电阻率值(s718)的更新的换能器位置对可以用于进一步的治疗。
62.图8描绘了确定更新的换能器布局的计算机实现的方法800，其可以在图7的步骤s724之后开始。在步骤s802处，方法800可以包括接收与在位于更新的第一位置的第一换能器的至少一部分和位于更新的第二位置的第二换能器的至少一部分之间感应的第二ttfield相关联的电流/电压测量值。在步骤s804处，基于测量值(s802)计算沿着从更新的第一位置延伸到更新的第二位置的路径的第二电阻率。在步骤s806处，比较第一电阻率(s718)和第二电阻率(s804)。在步骤s808处，方法800可以包括基于第一和第二电阻率之间的比较(步骤s806)，选择在其处放置第一换能器的受试者身体上第二更新的第一位置和在其处放置第二换能器的受试者身体上第二更新的第二位置。可以选择第二更新的换能器位置对作为对应于最低电阻率(s718或s804)的换能器位置对。第二更新的位置(s808)中的一个或两个可以与更新的位置(s724)相同或不同。
63.图9描绘了确定用于向受试者身体施加ttfield的更新的四换能器布局的示例计算机实现的方法900。方法900的步骤可以用于确定在图2的步骤s224中重新定位换能器的位置。在步骤s902处，方法900可以包括沿着第一和第二换能器之间的路径计算受试者身体的第一电阻率，并且沿着第三和第四换能器之间的路径计算第二电阻率。步骤s902可以包括计算沿着对应于治疗期间不同时间的第一和第二ttfield的路径的电阻率。
64.在步骤s904处，可以运行或更新至少一个模拟，以并入计算的第一电阻率和第二电阻率。该模拟可以具有在受试者身体的一部分中感应的交替的第一电场和第二电场。计
算的电阻率可以替代之前模拟中使用的ac电压生成器输出的预期电阻率。计算的第一和第二电阻率可以用于校正通过不同通道生成的ttfield之间的方向差异。
65.在步骤s906处，方法900可以包括基于计算的电阻率确定第一和第二换能器的哪个第一对位置以及第三和第四换能器的哪个第二对位置产生第一和第二对之间的最低电阻率差异。电阻率之间的较小差异可能与肿瘤处较大的lmipd相关。可能期望最小化计算的电阻率之间的差异和/或最小化表示两对换能器之间的路径的相交线段对的光学路径长度之间的差异。
66.在步骤s908处，方法900包括基于s904和/或s906选择受试者身体上放置第一对换能器的更新的第一位置和更新的第二位置以及受试者身体上放置第二对换能器的更新的第三位置和更新的第四位置。
67.本发明包括如下的其他说明性实施例(“实施例”)。
68.实施例1：一种确定用于施加肿瘤治疗场的换能器在受试者身体上的位置的计算机实现的方法，所述方法包括：选择受试者身体上的多对位置，每对位置具有定位第一换能器的第一位置和定位第二换能器的第二位置；对于每对位置，获得在第一换能器和第二换能器之间感应的电场的电压测量值和电流测量值，感应的电场穿过受试者身体的肿瘤；基于电压测量值和电流测量值为每对位置计算电阻率；基于计算的电阻率选择并输出一个或多个推荐的位置对。
69.实施例2：根据实施例1所述的方法，进一步包括：基于计算的电阻率对多对位置进行排序，其中基于排序选择一个或多个推荐的位置对。
70.实施例3：根据实施例1所述的方法，其中选择和输出一个或多个推荐的位置对包括：选择具有最低计算的电阻率的第一对位置；基于第一对位置选择第二对位置；输出第一对位置和第二对位置。
71.实施例4：根据实施例3所述的方法，其中由第一对位置限定的第一线和由第二对位置限定的第二线之间的角度近似为90度+/-20度。
72.实施例5：根据实施例1所述的方法，其中选择和输出一个或多个推荐的位置对包括：基于计算的电阻率选择第一对位置；从剩余的一对或多对位置选择第二对位置，第二对位置相对于第一对位置具有最低的电阻率差异绝对值；以及输出第一对位置和第二对位置。
73.实施例6：根据实施例5所述的方法，其中基于计算的电阻率选择第一对位置包括：选择具有最低计算的电阻率的一对位置作为第一对位置。
74.实施例7：根据实施例1所述的方法，其中选择和输出一个或多个推荐的位置对包括：对于两对位置的多个组合，计算两对位置之间的电阻率差异绝对值；基于计算的电阻率差异绝对值选择两对位置中的至少一个；以及输出所选择的两对位置。
75.实施例8：根据实施例7所述的方法，其中所选择的两对位置中的一对位置具有最低计算的电阻率。
76.实施例9：根据实施例1所述的方法，进一步包括：基于计算的电阻率对多对位置进行排序，计算每对位置的功率密度，其中选择和输出一个或多个推荐的位置对包括：基于排序并基于功率密度选择第一对位置和第二对位置，第一对位置和第二对位置具有最高的局部最小功率密度(lmipd)；以及输出所选择的第一对位置和所选择的第二对位置。
77.实施例10：根据实施例9所述的方法，其中由所选择的第一对位置定义的第一线和由所选择的第二对位置定义的第二线之间的角度近似为90度+/-20度。
78.实施例11：根据实施例1所述的方法，其中每对位置的第一位置和第二位置在受试者身体的头部上。
79.实施例12：根据实施例1所述的方法，其中每对位置的第一位置在受试者身体的头部上，并且每对位置的第二位置在受试者身体的颈部上。
80.实施例13：根据实施例1所述的方法，其中每对位置的第一位置和第二位置在受试者身体的躯干上。
81.实施例14：根据实施例1所述的方法，其中每对位置的第一位置在受试者身体的躯干上，并且每对位置的第二位置在受试者身体的躯干下方。
82.实施例15：根据实施例1所述的方法，其中对于至少两对位置，两对位置中的每一对的第一位置不彼此重叠，并且两对位置中的每一对的第二位置不彼此重叠。
83.实施例16：根据实施例1所述的方法，其中对于至少两对位置，两对位置中的每一对的第一位置至少部分地彼此重叠。
84.实施例17：根据实施例1所述的方法，其中对于至少两对位置，两对位置中的每一对的第一位置是相同的位置。
85.实施例18：根据实施例1所述的方法，其中所述第一换能器包括大体上平坦的电极元件的第一阵列，并且所述第二换能器包括大体上平坦的电极元件的第二阵列。
86.实施例19：一种用于确定用于施加肿瘤治疗场的换能器在受试者身体上的位置的计算机实现的方法，所述方法包括：从位于受试者身体的多个位置上的多个换能器选择多对换能器，每对换能器具有从多个换能器选择的一个第一换能器和一个第二换能器；对于每对换能器，接收感应的电场的电压测量值和电流测量值，感应的电场穿过受试者身体的肿瘤；基于电压测量值和电流测量值，为每对换能器计算电阻率；基于计算的电阻率选择并输出一个或多个推荐的换能器对。
87.实施例20：根据实施例19所述的方法，其中选择一个或多个推荐的换能器对包括选择具有最低计算的电阻率的第一对换能器。
88.实施例21：根据实施例19所述的方法，其中选择一个或多个推荐的换能器对进一步包括选择两对具有最低电阻率差异绝对值的换能器。
89.实施例22：根据实施例19所述的方法，其中所述多对换能器被提供在要由受试者穿戴的覆盖物中。
90.实施例23：一种向受试者身体施加肿瘤治疗场的系统，所述系统包括：多个换能器，适于位于受试者身体上的多对位置，每对位置具有将第一换能器放置在受试者身体上的第一位置和将第二换能器放置在受试者身体上的第二位置；电压生成器，适于耦合到至少两个换能器，并且能够使用耦合的换能器感应电场以治疗受试者身体内的肿瘤；耦合到电压生成器的控制器，所述控制器包括一个或多个处理器和可由所述一个或多个处理器访问的存储器，所述存储器存储指令，当由所述一个或多个处理器执行时，所述指令使控制器：指令电压生成器生成电压以感应电场来治疗受试者身体中的肿瘤，每个感应的电场对应于换能器在受试者身体上的位置；获得感应的电场的电压和电流；将感应的电场的电压和电流存储在存储器中；基于记录的电压和记录的电流计算电阻率；并将计算的电阻率存
储在存储器中。
91.实施例24：根据实施例23所述的系统，进一步包括：头盔或衣服，其具有所述多个换能器，并且适于将所述多个换能器靠近受试者身体定位，其中所述位置对对应于头盔或衣服上的位置，其中感应的电场对应于头盔或衣服上的位置。
92.实施例25：根据权利要求23所述的系统，其中所述电压、电流和计算的电阻率保存在存储在存储器中的日志文件中。
93.实施例26：一种用于确定用于施加肿瘤治疗场的换能器在受试者身体上的位置的装置，所述装置包括：一个或多个处理器；以及可由所述一个或多个处理器访问的存储器，所述存储器存储指令，当由所述一个或多个处理器执行时，所述指令使所述装置：接收对应于受试者身体上的多对位置的位置信息，每对位置具有定位第一换能器的一个第一位置和定位第二换能器的一个第二位置；对于每对位置，接收第一换能器和第二换能器之间感应的电场的电压信息和电流信息，所述感应的电场穿过受试者身体的肿瘤；基于电压信息和电流信息为每对位置计算电阻率；并基于计算的电阻率选择和输出一个或多个推荐的位置对。
94.实施例27：一种确定用于在受试者身体中感应肿瘤治疗场的换能器在受试者身体上的放置的计算机实现的方法，所述方法包括：接收与肿瘤治疗场相关联的电流和电压测量值，所述肿瘤治疗场在位于受试者身体的第一位置的第一换能器的至少一部分和位于受试者身体的第二位置的第二换能器的至少一部分之间感应；以及基于电流和电压测量值，选择在其处放置第一换能器的受试者身体的更新的第一位置和在其处放置第二换能器的受试者身体的更新的第二位置。
95.实施例28：根据实施例27所述的计算机实现的方法，进一步包括：基于电流和电压测量值，计算沿着第一换能器和第二换能器之间的肿瘤治疗场的路径的受试者身体的电阻率，其中基于计算的电阻率选择更新的第一位置和更新的第二位置。
96.实施例29：根据实施例27所述的计算机实现的方法，进一步包括基于受试者身体的部分中感应的电场的模拟来选择受试者身体的第一位置和受试者身体的第二位置。
97.实施例30：根据实施例27所述的计算机实现的方法，进一步包括基于受试者身体的图像上的一个或多个相交线段对来选择受试者身体的第一位置和受试者身体的第二位置。
98.实施例31：根据实施例27所述的计算机实现的方法，进一步包括：基于电流和电压测量值运行受试者身体的一部分中感应的电场的至少一个模拟，其中基于所述至少一个模拟选择更新的第一位置和更新的第二位置。
99.实施例32：根据实施例31所述的计算机实现的方法，其中运行至少一个模拟包括：运行受试者身体的部分中感应的电场的多个模拟，所述多个模拟对应于位于受试者身体的多对位置处的换能器之间感应的电场；其中选择更新的第一位置和更新的第二位置包括：根据基于多个模拟确定的受试者身体内肿瘤部位的电场强度分布值对多对位置进行排序；以及选择受试者身体上在肿瘤部位产生最大电场强度分布值的位置对作为更新的第一位置和更新的第二位置。
100.实施例33：根据实施例27所述的计算机实现的方法，其中基于受试者身体的图像上的一个或多个相交线段对以及基于电流和电压测量值计算的一个或多个电阻率来选择
更新的第一位置和更新的第二位置。
101.实施例34：根据实施例27所述的计算机实现的方法，其中：电流和电压测量值被记录在计算机的日志文件中，该计算机通信地耦合到能够确定电流和电压测量值的设备。
102.实施例35：根据实施例34所述的计算机实现的方法，其中计算机运行至少一个模拟。
103.实施例36：根据实施例34所述的计算机实现的方法，其中使用经由电压生成器供应的功率在第一换能器和第二换能器之间感应肿瘤治疗场，其中所述计算机设置在电压生成器附近。
104.实施例37：根据实施例27所述的计算机实现的方法，包括：接收与在位于受试者身体的更新的第一位置的第一换能器和位于受试者身体的更新的第二位置的第二换能器之间感应的第二肿瘤治疗场相关联的电流和电压测量值；以及基于与肿瘤治疗域和第二肿瘤治疗场两者相关联的电流和电压测量值，选择在受试者身体上放置第一换能器的第二更新的第一位置和在受试者身体上放置第二换能器的第二更新的第二位置。
105.实施例38：根据实施例37所述的计算机实现的方法，进一步包括：基于与肿瘤治疗电场相关联的电流和电压测量值来计算沿着通过受试者身体的第一路径的第一电阻率；基于与第二肿瘤治疗电场相关联的电流和电压测量值来计算沿着通过受试者身体的第二路径的第二电阻率；以及基于第一电阻率和第二电阻率之间的比较来选择受试者身体上的第二更新的第一位置和受试者身体上的第二更新的第二位置。
106.实施例39：根据实施例27所述的计算机实现的方法，其中更新的第一位置与第一位置相同，更新的第二位置与第二位置相同，或者更新的第一和第二位置与第一和第二位置相同。
107.实施例40：根据实施例27所述的计算机实现的方法，其中第一和第二换能器包括大体上平坦的电极元件的阵列。
108.实施例41：根据实施例27所述的计算机实现的方法，其中第一换能器和第二换能器被贴附到受试者的身体。
109.实施例42：根据实施例27所述的计算机实现的方法，其中第一换能器被集成在衣服中以覆盖第一位置，并且第二换能器被集成在衣服中以覆盖第二位置。
110.实施例43：根据实施例27所述的计算机实现的方法，其中第一换能器的第一位置和第二换能器的第二位置在受试者身体的头部上。
111.实施例44：根据实施例27所述的计算机实现的方法，其中第一换能器的第一位置和第二换能器的第二位置在受试者身体的躯干上。
112.实施例45：一种确定用于在受试者身体中感应肿瘤治疗场的换能器在受试者身体上的放置的计算机实现的方法，所述计算机包括一个或多个处理器和可由所述一个或多个处理器访问的存储器，所述存储器存储指令，当由所述一个或多个处理器执行时，所述指令使计算机执行所述方法，所述方法包括：选择在其处放置一对换能器的受试者身体上的第一位置和受试者身体上的第二位置；接收与位于受试者身体上所选择的第一位置的第一换能器和位于受试者身体上所选择的第二位置的第二换能器之间感应的电场相关联的实际电流和电压测量值，所述感应的电场施加在所述对换能器之间并穿过受试者身体中的肿瘤；以及基于实际电流和电压测量值来选择在其处放置所述对换能器的受试者身体上的更
新的第一位置和受试者身体上的更新的第二位置。
113.实施例46：根据实施例45所述的计算机实现的方法，进一步包括：基于接收到的实际电流和电压测量值来计算沿着第一换能器和第二换能器之间的路径的受试者身体的电阻率，其中基于计算的电阻率来选择更新的第一位置和更新的第二位置。
114.实施例47：根据实施例45所述的计算机实现的方法，进一步包括：生成受试者身体的一部分中感应的电场的至少一个模拟，所述感应的电场施加在一对换能器之间并穿过受试者身体中的肿瘤，其中基于所述至少一个模拟来选择第一位置和第二位置；以及基于实际电流和电压测量值来更新受试者身体的部分中感应的电场的至少一个模拟，其中基于所述至少一个更新的模拟来选择更新的第一位置和更新的第二位置。
115.实施例48：根据实施例47所述的计算机实现的方法，其中更新所述至少一个模拟包括：基于实际电流和电压测量值来生成受试者身体的部分中感应的电场的多个模拟，所述多个模拟对应于位于受试者身体上多对位置的换能器之间感应的电场；以及为位于受试者身体上多对位置中的每一对位置的换能器计算肿瘤处的电场强度分布值；其中选择更新的第一位置和更新的第二位置包括：根据电场强度分布值对多对位置进行排序；以及选择受试者身体上在肿瘤部位处产生最大电场强度分布值的位置对作为更新的第一位置和更新的第二位置。
116.实施例49：根据实施例47所述的计算机实现的方法，进一步包括基于对应于受试者身体的部分的一个或多个图像数据集生成所述至少一个模拟。
117.实施例50：根据实施例47所述的计算机实现的方法，其中更新的第一位置和第一位置相同，更新的第二位置和第二位置相同，或者更新的第一位置和第二位置与第一位置和第二位置相同。
118.实施例51：一种非暂时性计算机可读介质，包括用于标识将换能器定位在受试者身体上以用于感应肿瘤治疗场的位置的指令，当由计算机执行时，所述指令使计算机执行一种方法，所述方法包括：选择在其处定位一对换能器的受试者身体上的第一位置和受试者身体上的第二位置；接收与电场相关联的实际电流和电压测量值，所述电场在位于受试者身体上所选择的第一位置的第一换能器和位于受试者身体上所选择的第二位置的第二换能器之间感应，所述电场穿过受试者身体中的肿瘤；基于实际电流和电压测量值来选择在其处放置换能器的受试者身体上更新的第一位置和受试者身体上更新的第二位置；以及输出更新的第一位置和更新的第二位置，以定位受试者身体上的换能器。
119.实施例52：一种确定用于感应肿瘤治疗场的换能器在受试者身体上的放置的计算机实现的方法，所述计算机包括一个或多个处理器和可由所述一个或多个处理器访问的存储器，所述存储器存储指令，当由所述一个或多个处理器执行时，所述指令使计算机执行所述方法，所述方法包括：选择在其处放置第一对换能器的受试者身体上的第一位置和第二位置；选择在其处放置第二对换能器的受试者身体上的第三位置和第四位置；接收与位于受试者身体上所选择的第一和第二位置的第一对换能器之间感应的第一电场相关联的实际电流和电压测量值，第一电场施加在第一对换能器之间并穿过受试者身体中的肿瘤；接收与位于受试者身体上所选择的第三和第四位置的第二对换能器之间感应的第二电场相关联的实际电流和电压测量值，第二电场施加在第二对换能器之间并穿过受试者身体中的肿瘤；基于与第一电场相关联的实际电流和电压测量值来计算沿着第一和第二换能器之间
的路径的受试者身体的第一电阻率；基于与第二电场相关联的实际电流和电压测量值来计算沿着第三和第四换能器之间的路径的受试者身体的第二电阻率；以及基于计算的第一电阻率和第二电阻率来选择在其处放置第一对换能器的受试者身体上更新的第一位置和受试者身体上更新的第二位置，以及在其处放置第二对换能器的受试者身体上更新的第三位置和受试者身体上更新的第四位置。
120.实施例53：根据实施例52所述的计算机实现的方法，其中选择受试者身体上更新的第一、第二、第三和第四位置包括确定第一和第二换能器的多个第一对位置中的哪个第一对以及第三和第四换能器的多个第二对位置中的哪个第二对产生第一和第二对之间的最低电阻率差异。
121.实施例54：根据实施例52所述的计算机实现的方法，进一步包括：生成在受试者身体的一部分中感应的交替的第一电场和第二电场的至少一个模拟，其中基于所述至少一个模拟来选择受试者身体上的第一、第二、第三和第四位置；以及更新所述至少一个模拟以包括计算的第一电阻率和第二电阻率，其中基于所述至少一个更新的模拟来选择更新的第一、第二、第三和第四位置。
122.在不脱离权利要求中限定的本发明的范围的情况下，对所描述的实施例的修改、更改和改变是可能的。本发明具有由权利要求及其等同物的语言所限定的全部范围。

技术特征：
1.一种确定用于施加肿瘤治疗场的换能器在受试者身体上的位置的计算机实现的方法，所述方法包括：选择受试者身体上的多对位置，每对位置具有定位第一换能器的第一位置和定位第二换能器的第二位置；对于每对位置，获得在第一换能器和第二换能器之间感应的电场的电压测量值和电流测量值，感应的电场穿过受试者身体的肿瘤；基于电压测量值和电流测量值为每对位置计算电阻率；基于计算的电阻率选择并输出一个或多个推荐的位置对。2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：基于计算的电阻率对多对位置进行排序，其中基于排序选择一个或多个推荐的位置对。3.根据权利要求1所述的方法，其中选择和输出一个或多个推荐的位置对包括：选择具有最低计算的电阻率的第一对位置；基于第一对位置选择第二对位置；输出第一对位置和第二对位置。4.根据权利要求3所述的方法，其中由第一对位置限定的第一线和由第二对位置限定的第二线之间的角度近似为90度+/-20度。5.根据权利要求1所述的方法，其中选择和输出一个或多个推荐的位置对包括：基于计算的电阻率选择第一对位置；从剩余的一对或多对位置选择第二对位置，第二对位置相对于第一对位置具有最低的电阻率差异绝对值；以及输出第一对位置和第二对位置。6.根据权利要求1所述的方法，其中选择和输出一个或多个推荐的位置对包括：对于两对位置的多个组合，计算两对位置之间的电阻率差异绝对值；基于所计算的电阻率差异绝对值选择两对位置中的至少一个；和输出所选择的两对位置。7.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：基于计算的电阻率对多对位置进行排序，计算每对位置的功率密度，其中选择和输出一个或多个推荐的位置对包括：基于排序并基于功率密度选择第一对位置和第二对位置，第一对位置和第二对位置具有最高的局部最小功率密度(lmipd)；和输出所选择的第一对位置和所选择的第二对位置。8.一种向受试者身体施加肿瘤治疗场的系统，所述系统包括：适于位于受试者身体上多对位置的多个换能器，每对位置具有将第一换能器放置在受试者身体上的第一位置和将第二换能器放置在受试者身体上的第二位置；电压生成器，适于耦合到至少两个换能器，并且能够使用耦合的换能器感应电场以治疗受试者身体中的肿瘤；耦合到电压生成器的控制器，所述控制器包括一个或多个处理器和可由所述一个或多
个处理器访问的存储器，所述存储器存储指令，当由所述一个或多个处理器执行时，所述指令使所述控制器：指令电压生成器生成电压以感应电场来治疗受试者身体中的肿瘤，每个感应的电场对应于换能器在受试者身体上的位置；获得感应的电场的电压和电流；将感应的电场的电压和电流存储在存储器中；基于记录的电压和记录的电流计算电阻率；以及将计算的电阻率存储在存储器中。9.根据权利要求8所述的系统，进一步包括：具有多个换能器并适于将多个换能器定位在受试者身体附近的头盔或衣服，其中位置对对应于头盔或衣服上的位置，其中感应的电场对应于头盔或衣服上的位置。10.一种确定用于在受试者身体中感应肿瘤治疗场的换能器在受试者身体上的放置的计算机实现的方法，所述方法包括：接收与肿瘤治疗场相关联的电流和电压测量值，所述肿瘤治疗场在位于受试者身体的第一位置的第一换能器的至少一部分和位于受试者身体的第二位置的第二换能器的至少一部分之间感应；和基于电流和电压测量值，选择在其处放置第一换能器的受试者身体的更新的第一位置和在其处放置第二换能器的受试者身体的更新的第二位置。11.根据权利要求10所述的计算机实现的方法，进一步包括：基于电流和电压测量值计算沿着第一换能器和第二换能器之间的肿瘤治疗场的路径的受试者身体的电阻率，其中基于计算的电阻率选择更新的第一位置和更新的第二位置。12.根据权利要求10所述的计算机实现的方法，进一步包括基于以下内容选择受试者身体的第一位置和受试者身体的第二位置：受试者身体的部分中感应的电场的模拟；或者受试者身体的图像上的一个或多个相交线段对。13.根据权利要求10所述的计算机实现的方法，进一步包括：基于电流和电压测量值运行受试者身体的一部分中感应的电场的至少一个模拟，其中所述更新的第一位置和更新的第二位置是基于所述至少一个模拟来选择的。14.根据权利要求10所述的计算机实现的方法，其中所述更新的第一位置和更新的第二位置是基于受试者身体的图像上的一个或多个相交线段对以及基于电流和电压测量值计算的一个或多个电阻率来选择的。15.根据权利要求10所述的计算机实现的方法，包括：接收与在位于受试者身体的更新的第一位置的第一换能器和位于受试者身体的更新的第二位置的第二换能器之间感应的第二肿瘤治疗场相关联的电流和电压测量值；基于与肿瘤治疗电场相关联的电流和电压测量计算沿着穿过受试者身体的第一路径的第一电阻率；基于与第二肿瘤治疗电场相关联的电流和电压测量值计算沿着穿过受试者身体的第二路径的第二电阻率；以及
基于第一电阻率和第二电阻率之间的比较，选择在其处放置第一换能器的受试者身体上第二更新的第一位置和在其处放置第二换能器的受试者身体上第二更新的第二位置。

技术总结
一种确定用于施加肿瘤治疗场的换能器在受试者身体上的位置的计算机实现的方法，该方法包括：选择受试者身体上的多对位置，每对位置具有定位第一换能器的第一位置和定位第二换能器的第二位置；对于每对位置，获得在第一换能器和第二换能器之间感应的电场的电压测量值和电流测量值，感应的电场穿过受试者身体的肿瘤；基于电压测量值和电流测量值为每对位置计算电阻率；以及基于计算的电阻率选择并输出一个或多个推荐的位置对。出一个或多个推荐的位置对。出一个或多个推荐的位置对。


技术研发人员：T
受保护的技术使用者：诺沃库勒有限责任公司
技术研发日：2021.12.20
技术公布日：2023/9/23