产生肿瘤治疗场的导电衬垫及其生产和使用的方法技术

描述了一种具有顶涂层、电极元件和导电凝胶元件的导电衬垫。电极元件被连接到顶涂层，并被配置成接收来自发生器的电信号，该发生器产生作为TTField的电信号。导电凝胶元件被直接连接到电极元件，以便从电极元件接收电流。导电凝胶元件被配置为与患者的皮肤接触。电极元件和导电凝胶元件可以由结合在一起的多个柔性膜构造，以便为导电衬垫提供足够的柔性以适合患者的身体。适合患者的身体。适合患者的身体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】产生肿瘤治疗场的导电衬垫及其生产和使用的方法
[0001]相关申请的交叉引用/通过引用声明并入本申请为非临时申请，要求2020年5月6日提交的美国临时申请第63/020,636号的权益。本申请还要求2020年6月30日提交的美国临时申请第63/046,364号的权益。本申请还要求2020年5月26日提交的美国临时申请第63/030,138号的权益。本申请还要求2020年8月20日提交的美国临时申请第63/068,213号的权益。本申请还要求2020年8月5日提交的美国临时申请第63/061,316号的权益。本申请还要求2020年8月5日提交的美国临时申请第63/061,419号的权益。本申请还要求2020年9月30日提交的美国临时申请第63/085,476号的权益。本申请还要求2021年1月25日提交的美国临时申请第63/141,315号的权益。本申请还要求2020年12月21日提交的美国临时申请第63/128,276号的权益。以上引用的临时申请中的每个的全部内容通过引用由此被明确地并入本文中。
[0002]关于联邦资助的研究或开发的声明不适用。

技术介绍

[0003]肿瘤治疗场（TTFields或TTFs）是中频范围（100
‑
576 kHz）内的低强度（例如，1
‑
3 V/cm）交变电场，其通过破坏有丝分裂来瞄准实体肿瘤。这种非侵入性治疗瞄准实体肿瘤，并且例如在美国专利第7,016,725号；第7,089,054号；第7,333,852号；第7,565,205号；第8,244,345号；第8,715,203号；第8,764,675号；第10,188,851号；和第10,441,776号中描述。TTField通常通过两对换能器阵列来输送，该两对换能器阵列在被治疗的肿瘤内产生垂直场；构成这些对中的每对的换能器阵列定位在被治疗的身体部分的相对侧上。更具体地，对于OPTUNE
®
系统，换能器阵列的一对电极位于肿瘤的左侧和右侧（LR），并且换能器阵列的另一对电极位于肿瘤的前部和后部（AP）。TTFields被批准用于治疗多形性胶质母细胞瘤（GBM），并且可以例如经由OPTUNE
®
系统（Novocure有限公司，St. Helier，Jersey）输送，该系统包括放置在患者的剃刮的头部上的换能器阵列。
[0004]用于在OPTUNE
®
设备中输送TTFields的每个传感器阵列包括一组非导电陶瓷圆盘电极，其通过导电医用凝胶层耦合到患者的皮肤（诸如但不限于，用于治疗GBM的患者的剃刮的头部）。为了形成陶瓷圆盘电极，在非导电陶瓷材料的顶表面上形成导电层。非导电陶瓷材料的底表面被耦合到导电医用凝胶。非导电陶瓷材料是用于确保阻止直流信号无意地错误传输给患者的安全特征。
[0005]通过在导电层和导电医用凝胶之间插入非导电陶瓷材料，现有技术系统被认为确保患者仍受保护。医用凝胶的目的是变形以匹配身体的轮廓，并在阵列和皮肤之间提供良好的电接触；因此，凝胶界面桥接皮肤并减少干扰。该设备旨在在移除以进行卫生护理和再次剃刮（如果需要的话）之前，由患者连续佩戴达2
‑
4天，随后用一组新的阵列再次施加。这样，医用凝胶保持与患者的皮肤的区域的基本连续接触达每次2
‑
4天的时段，并且在更多的医用凝胶被施加到皮肤之前，皮肤的区域只有短暂的一段时间未被覆盖并暴露于环境。
[0006]用于在不同方向上施加TTField的一种方法是在一段时间内在第一组电极之间施
加场，然后在一段时间内在第二组电极之间施加场，然后在延长的持续时间内重复该循环（例如，在几天或几周的时段内）。
[0007]为了产生TTFields，向换能器阵列的每个电极施加电流。在一段时间内施加电流导致每个电极变暖并最终变热，并且因此使患者不舒服或疼痛。为了维持换能器阵列的温度，降低所施加的电流，从而导致更弱的TTField，或者关闭换能器阵列，从而缩短治疗的持续时间。此外，现有技术教导了由刚性和/或非柔性材料（诸如陶瓷）制成的电极，其不符合患者的轮廓。
[0008]由于换能器阵列的这种加热，期望新的和改进的阵列组合件，其降低换能器阵列的温度，同时产生更强的TTField。本公开针对的就是这样的组合件及生产和使用其的方法。
附图说明
[0009]图1是如施加到活体组织的电极的示意图的示例性实施例。
[0010]图2是配置成产生TTField的电子设备的示范性实施例。
[0011]图3是根据本公开构造的第一导电衬垫（conductive pad）的俯视平面图。
[0012]图4是图3中所示的第一导电衬垫的示例性实施例的分解侧视图。
[0013]图5是图3中所示的第一导电衬垫的分解俯视透视图。
[0014]图6是根据本公开构造的导电衬垫的另一实施例的俯视平面图。
[0015]图7是示出比较来自现有技术的换能器阵列和本公开的导电衬垫的实验测试结果的表。
[0016]图8是图3中所示的第一导电衬垫的示例性实施例的透视图。
[0017]图9是利用本公开的导电衬垫治疗肿瘤的过程的示例性实施例的图。
[0018]图10是导电衬垫的另一实施例的分解侧视图，该导电衬垫具有多个在空间上布置的导电凝胶元件，从而在每对邻近布置的导电凝胶元件之间形成空气通道。
[0019]图11是图10的导电凝胶元件的一部分和导电衬垫的第二可移除保护层的示例性实施例的透视图。
[0020]图12是图10的导电凝胶元件的一部分和导电衬垫的第二可移除保护层的替代示例性实施例的透视图。
[0021]图13是根据本公开的导电衬垫的另一实施例的分解侧视图，所述导电衬垫具有形成为非平面形状（在该示例中为波纹形状）的电极元件和导电凝胶元件，其被配置成匹配在一起，由此提供具有多个壁部分的患者接合表面，所述壁部分在每对邻近布置的壁部分之间形成空气通道。
[0022]图14是根据本公开的导电衬垫的另一实施例的分解侧视图，其中可移除保护层被成形以便提供非平面形式（在该示例中为波纹形状）以用于接收以液体形式的导电凝胶，由此形成具有多个壁部分的以波纹形状的患者接合表面，所述壁部分在每对邻近布置的壁部分之间形成空气通道。
[0023]图15是形成本公开的导电凝胶元件的过程的示例性实施例的过程流程图。
[0024]图16是图10的导电凝胶元件的一部分和导电衬垫的第二可移除保护层的另一示例性实施例的透视图，其中导电凝胶元件通过将成形构件插入到处于部分固化状态中的导
电凝胶元件中而成形。
[0025]图17是根据本公开构造的示例性成形构件的俯视平面图。
[0026]图18是图17的示例性成形构件的侧视图。
[0027]图19是用于使用本公开的成形构件形成导电凝胶元件的过程的示例性实施例的过程流程图。
[0028]图20是导电凝胶元件的一个实施例的一部分的透视图，该本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种系统，包括：发生器，其被配置成产生具有在从50 kHz至500 kHz的范围内的频率下的交流波形的电信号；第一导电引线，其电耦合到发生器，所述第一导电引线被配置成承载电信号；第一导电衬垫，其具有直接连接到导电凝胶元件的第一电极元件，并且第一水凝胶元件被配置为与患者的皮肤接触；第二导电引线，其电耦合到发生器，所述第二导电引线被配置成承载电信号；以及第二导电衬垫，其具有直接连接到第二导电凝胶元件的第二电极元件，并且第二导电凝胶元件被配置为与患者的皮肤接触。2.根据权利要求1所述的系统，其中第一电极元件包括电耦合到导电支撑层的电极层，导电支撑层在电极层和导电凝胶元件中间。3.根据权利要求2所述的系统，其中第二电极元件包括电耦合到导电支撑层的电极层，导电支撑层在电极层和导电凝胶元件中间。4.根据权利要求1所述的系统，进一步包括配置成阻隔电信号中的直流的阻隔电容器。5.根据权利要求4所述的系统，其中阻隔电容器是非极化电容器。6.根据权利要求4所述的系统，其中阻隔电容器具有约1μF的电容。7.根据权利要求4所述的系统，其中发生器包括阻隔电容器。8.根据权利要求4所述的系统，其中第一导电衬垫、第二导电衬垫或者第一导电衬垫和第二导电衬垫两者包括阻隔电容器。9.根据权利要求4所述的系统，其中阻隔电容器是第一阻隔电容器，并且进一步包括第二阻隔电容器，所述第二阻隔电容器被配置成阻隔电信号中的直流。10.根据权利要求9所述的系统，其中第一导电衬垫、第二导电衬垫或者第一导电衬垫和第二导电衬垫两者包括第二阻隔电容器。11.根据权利要求1所述的系统，其中第一导电凝胶元件进一步包括第一水凝胶层、支撑层和第二水凝胶层，第一水凝胶层是第一导电水凝胶，并且第二水凝胶层是第二导电水凝胶。12.根据权利要求11所述的系统，其中第一导电水凝胶和第二导电水凝胶是不相同的水凝胶。13.根据权利要求11所述的系统，其中支撑层是导电的。14.根据权利要求1所述的系统，其中第二水凝胶元件进一步包括第一水凝胶层、支撑层和第二水凝胶层，第一水凝胶层是第一导电水凝胶，并且第二水凝胶层是第二导电水凝胶。15.根据权利要求14所述的系统，其中第一导电水凝胶和第二导电水凝胶是不相同的水凝胶。16.根据权利要求14所述的系统，其中支撑层是导电的。17.根据权利要求1所述的系统，进一步包括一个或多个温度传感器，所述温度传感器被配置成测量第一导电衬垫的温度。18.根据权利要求17所述的系统，进一步包括控制箱，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：理查德，
申请(专利权)人：诺沃库勒有限责任公司，
类型：发明
国别省市：