(57)【要約】  対象者の身体の長手方向軸を有する部分（例えば、胴体、頭部、および腕）の腫瘍は、標的領域の長手方向の前後のそれぞれの位置に第１および第２の電極セットを取り付けることによって、腫瘍治療電場を使って治療することができる。これらの電極セットの間に１００〜５００ｋＨｚの周波数を有するＡＣ電圧が印加される。これは、標的領域を長手方向に通る電場線を有するＡＣ電場を印加する。標的領域の少なくとも一部において電場強度は少なくとも１Ｖ／ｃｍである。いくつかの実施形態では、この手法は、異なる方向を有するＡＣ電場を標的領域に印加するために、標的領域を通して横方向（例えば、前方から後方および／または横から横）にＡＣ電場を印加することと組み合わされる。
2019524206.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象者の身体内の標的領域を腫瘍治療電場で治療するための装置であって、長手方向軸を有する対象者の身体の一部分に標的領域を配置する装置において、
１つ以上の静電容量結合電極の第１のセットと、
１つ以上の電極の前記第１のセットを対象者の身体に対して保持するように構成された第１の基板であって、１つ以上の電極の前記第１のセットが、長手方向で前記標的領域の前の位置で、前記対象者の身体の第１の部分を囲む、第１の基板と、
１つ以上の静電容量結合電極の第２のセットと、
１つ以上の電極の前記第２のセットを対象者の身体に対して保持するように構成された第２の基板であって、１つ以上の電極の前記第２のセットが、長手方向で前記標的領域の次の位置で、前記対象者の身体の第２の部分を囲む、第２の基板と、
１つ以上の静電容量結合電極の第３のセットと、
１つ以上の電極の前記第３のセットを保持する第３の基板であって、１つ以上の電極の前記第１のセットと１つ以上の電極の前記第２のセットとの間の長手方向の位置で、前記対象者の身体に対して１つ以上の電極の前記第３のセットを前記標的領域の第１の側に保持する、第３の基板と、
１つ以上の静電容量結合電極の第４のセットと、
１つ以上の電極の前記第４のセットを保持する第４の基板であって、１つ以上の電極の前記第１のセットと１つ以上の電極の前記第２のセットとの間の長手方向の位置で、前記対象者の身体に対して１つ以上の電極の前記第４のセットを、前記第１の側とは反対側である前記標的領域の第２の側に保持する、第４の基板と、
を含んでなることを特徴とする装置。
【請求項２】
（ａ）１つ以上の電極の前記第１のセットと前記第２のセットとの間に１００〜５００ｋＨｚの周波数を有するＡＣ電圧と、（ｂ）１つ以上の電極の第３のセットと１つ以上の電極の第４のセットとの間に１００〜５００ｋＨｚの周波数を有するＡＣ電圧と、を次から次へと繰り返し交互に生成するように構成されたＡＣ電圧発生器をさらに含んでなることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
（ａ）１つ以上の電極の前記第１のセットと前記第２のセットとの間に１２５〜２５０ｋＨｚの周波数のＡＣ電圧を生成するように構成されたＡＣ電圧発生器と、（ｂ）１つ以上の電極の第３のセットと１つ以上の電極の第４のセットとの間に１２５〜２５０ｋＨｚの周波数を有するＡＣ電圧と、を次から次へと繰り返し交互に生成するように構成されたＡＣ電圧発生器をさらに含んでなることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
１つ以上の電極の前記第１のセットが第１の複数フラット電極要素を含み、１つ以上の電極の前記第２のセットが第２の複数フラット電極要素を含むことを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記第１の基板および前記第２の基板のそれぞれが可撓性であることを特徴とする、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記第１の基板および前記第２の基板のそれぞれが、前記対象者の身体の胴体の周りにフィットするような形状および寸法であることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記第１の基板が前記対象者の身体の胴体の周りにフィットするような形状および寸法であり、前記第２の基板が前記対象者の身体の首の周りにフィットするような形状および寸法であることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記第１の基板が前記対象者の身体の首の周りにフィットするような形状および寸法であり、前記第２の基板が前記対象者の身体の頭部の周りにフィットするような形状および寸法であることを特徴とする、請求項１記載の装置。
【請求項９】
前記第１の基板が前記対象者の身体の首の周りにフィットするような形状および寸法であり、前記第２の基板が前記対象者の身体の頭部にフィットするような形状および寸法であることを特徴とする、請求項１記載の装置。
【請求項１０】
前記第１の基板および第２の基板のそれぞれが、前記対象者の身体のリムの周りにフィットするような形状および寸法であることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
１つ以上の静電容量結合電極の第５のセットと、
１つ以上の電極の前記第５のセットを保持する第５の基板であって、１つ以上の電極の前記第１のセットと１つ以上の電極の前記第２のセットとの間の長手方向の位置で、前記対象者の身体に対して１つ以上の電極の前記第５のセットを前記標的領域の第３の側に保持する、第５の基板と、
１つ以上の静電容量結合電極の第６のセットと、
１つ以上の電極の前記第６のセットを保持する第６の基板であって、１つ以上の電極の前記第１のセットと１つ以上の電極の前記第２のセットとの間の長手方向の位置で、前記対象者の身体に対して１つ以上の電極の前記第６のセットを、前記第３の側とは反対側である前記標的領域の第４の側に保持する、第６の基板と、
をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
対象者の身体内の標的領域を腫瘍治療電場で治療する方法であって、長手方向軸を有する前記対象者の身体の一部分に前記標的領域が配置される方法において、
前記標的領域の長手方向の前の位置で、前記対象者の身体の第１の部分を囲むように、１つ以上の電極の第１のセットを前記対象者の身体に取り付けるステップと、
前記標的領域の長手方向に続く位置で、前記対象者の身体の第２の部分を囲むように、１つ以上の電極の第２のセットを前記対象者の身体に取り付けるステップと、
１つ以上の電極の前記第１のセットと１つ以上の電極の前記第２のセットとの間に１００〜５００ｋＨｚの周波数を有する第１のＡＣ電圧を印加するステップであって、前記標的領域を長手方向に通過する電場線を有する第１のＡＣ電場を印加し、前記第１のＡＣ電場が、前記標的領域の少なくとも一部において少なくとも１Ｖ／ｃｍの電場強度を有する、第１のＡＣ電圧を印加するステップと、
を含んでなることを特徴とする方法。
【請求項１３】
１つ以上の電極の前記第１のセットおよび前記第２のセットのそれぞれが、前記対象者の身体に静電容量結合されていることを特徴とする、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
１つ以上の電極の前記第１のセットと１つ以上の電極の前記第２のセットとの間の長手方向の位置で、前記標的領域の第１の側に、前記対象者の身体に１つ以上の電極の第３のセットを取り付けるステップと、
１つ以上の電極の前記第１のセットと１つ以上の電極の前記第２のセットとの間の長手方向の位置で、前記標的領域の前記第１の側の反対側である第２の側に、前記対象者の身体に１つ以上の電極の第４のセットを取り付けるステップと、
１つ以上の電極の前記第３のセットと１つ以上の電極の前記第４のセットとの間に１００〜５００ｋＨｚの周波数を有する第２のＡＣ電圧を印加するステップであって、前記標的領域を通過する第２のＡＣ電場を印加し、前記第２のＡＣ電場が、前記標的領域の少なくとも一部において少なくとも１Ｖ／ｃｍの電場強度を有する、第２のＡＣ電圧を印加するステップと、
をさらに含んでなることを特徴とする、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記１つ以上の電極の前記第１のセット、前記第２のセット、前記第３のセット、および前記第４のセットのそれぞれが前記対象者の身体に静電容量結合されていることを特徴とする、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記第１のＡＣ電圧および前記第２のＡＣ電圧のそれぞれが、１２５〜２５０ｋＨｚの周波数を有することを特徴とする、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記第１のＡＣ電圧を印加するステップと前記第２のＡＣ電圧を印加するステップとが次から次へと交互に少なくとも１０，０００回繰り返されることを特徴とする、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
１つ以上の電極の前記第１のセットと１つ以上の電極の前記第２のセットとの間の長手方向の位置で、前記標的領域の第３の側に、前記対象者の身体に１つ以上の電極の第５のセットを取り付けるステップと、
１つ以上の電極の前記第１のセットと１つ以上の電極の前記第２のセットとの間の長手方向の位置で、前記標的領域の前記第３の側の反対側である第４の側に、前記対象者の身体に１つ以上の電極の第６のセットを取り付けるステップと、
１つ以上の電極の前記第５のセットと１つ以上の電極の前記第６のセットとの間に１００〜５００ｋＨｚの周波数で第３のＡＣ電圧を印加するステップであって、前記標的領域を通過する第３のＡＣ電場を印加し、前記第３のＡＣ電場が、前記標的領域の少なくとも一部において少なくとも１Ｖ／ｃｍの電場強度を有する、第３のＡＣ電圧を印加するステップと、
をさらに含んでなることを特徴とする、請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
前記第１のＡＣ電圧を印加するステップと前記第２のＡＣ電圧を印加するステップと前記第３のＡＣ電圧を印加するステップとが、次から次へと交互に少なくとも１０，０００回繰り返されることを特徴とする、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
１つ以上の電極の前記第１のセットが、前記対象者の身体の第１の部分の周りに分布する第１の複数フラット電極要素を含み、１つ以上の電極の前記第２のセットが、前記対象者の身体の第２の部分の周りに分布する第２の複数フラット電極要素を含むことを特徴とする、請求項１２に記載の方法。
【請求項２１】
前記標的領域が前記対象者の身体の胴体内に配置され、１つ以上の電極の前記第１のセットが前記標的領域の下方で前記対象者の胴体の周りに配置され、１つ以上の電極の前記第２のセットが前記標的領域の上方で前記対象者の胴体の周りに配置されていることを特徴とする、請求項１２に記載の方法。
【請求項２２】
前記対象者は首を有し、前記標的領域が前記対象者の身体の胴体内に配置され、１つ以上の電極の前記第１のセットが、前記標的領域の下方で前記対象者の胴体の周りに配置され、１つ以上の電極の前記第２のセットが、前記対象者の前記首の周りに配置されていることを特徴とする、請求項１２に記載の方法。
【請求項２３】
前記対象者は頭部と首を有し、前記標的領域が前記対象者の前記頭部内に配置され、１つ以上の電極の前記第１のセットが前記対象者の前記首の周りに配置され、１つ以上の電極の前記第２のセットが前記対象者の前記頭部の周りに配置されていることを特徴とする、請求項１２に記載の方法。
【請求項２４】
前記標的領域が前記対象者の身体のリムに配置され、前記長手方向軸が前記リムを通って近位から遠位方向に延び、１つ以上の電極の前記第１のセットが、前記標的領域に対して近い位置で前記リムの周りに配置され、１つ以上の電極の前記第２のセットが、前記標的領域に対し遠い位置で前記リムの周りに配置されていることを特徴とする、請求項１２に記載の方法。
【請求項２５】
対象者の身体のリム内の標的領域を腫瘍治療電場で治療するための装置であって、
１つ以上の静電容量結合電極の第１のセットと、
１つ以上の電極の前記第１のセットを対象者の身体に対して保持するように構成された第１の基板であって、１つ以上の電極の前記第１のセットが、前記標的領域に対し近い位置で、前記リムの第１の側を部分的に囲む、第１の基板と、
１つ以上の静電容量結合電極の第２のセットと、
１つ以上の電極の前記第２のセットを対象者の身体に対して保持するように構成された第２の基板であって、１つ以上の電極の前記第２のセットが、前記標的領域に対し遠い位置で、前記リムの第２の側を部分的に囲み、前記リムの前記第２の側が前記リムの前記第１の側の反対側である、第２の基板と、
１つ以上の静電容量結合電極の第３のセットと、
１つ以上の電極の前記第３のセットを前記対象者の身体に対して保持する第３の基板であって、１つ以上の電極の前記第３のセットが、前記標的領域に対し近い位置で、前記リムの前記第２の側を部分的に囲む、第３の基板と、
１つ以上の静電容量結合電極の第４のセットと、
１つ以上の電極の前記第４のセットを前記対象者の身体に対して保持する第４の基板であって、１つ以上の電極の前記第３のセットが、前記標的領域に対し遠い位置で、前記リムの前記第１の側を部分的に囲む、第４の基板と、
を含んでなることを特徴とする装置。
【請求項２６】
（ａ）１つ以上の電極の前記第１のセットと前記第２のセットとの間に１００〜５００ｋＨｚの周波数を有する第１のＡＣ電圧と、（ｂ）１つ以上の電極の第３のセットと１つ以上の電極の第４のセットとの間に１００〜５００ｋＨｚの周波数を有する第２のＡＣ電圧と、を次から次へと繰り返し交互に生成するように構成されたＡＣ電圧発生器をさらに含んでなることを特徴とする、請求項２５に記載の装置。
【請求項２７】
前記第１のＡＣ電圧および前記第２のＡＣ電圧のそれぞれが、１２５〜２５０ｋＨｚの周波数を有することを特徴とする、請求項２６に記載の装置。
【請求項２８】
１つ以上の電極の前記第１のセット、前記第２のセット、前記第３のセット、および前記第４のセットのそれぞれが複数のフラット電極要素を含むことを特徴とする、請求項２５に記載の装置。
【請求項２９】
前記第１の基板、前記第２の基板、前記第３の基板、および前記第４の基板のそれぞれが可撓性であることを特徴とする、請求項２８に記載の装置。
【請求項３０】
前記リムが、肘を有する腕であり、
前記第１の基板および前記第３の基板のそれぞれが、前記肘に対して近位の前記腕にフィットするような形状および寸法であり、
前記第２の基板および前記第４の基板のそれぞれが、前記肘に対して遠位の前記腕にフィットするような形状および寸法であることを特徴とする、請求項２５に記載の装置。
【請求項３１】
前記リムが、膝を有する脚であり、
前記第１の基板および前記第３の基板のそれぞれが、前記膝に対して近位の前記脚にフィットするような形状および寸法であり、
前記第２の基板および前記第４の基板のそれぞれが、前記膝に対して遠位の前記脚にフィットするような形状および寸法であることを特徴とする、請求項２５に記載の装置。
【請求項３２】
対象者の身体のリム内の標的領域を腫瘍治療電場で治療するための方法であって、
前記標的領域に対し近い位置で、前記リムの第１の側を部分的に囲むように、１つ以上の電極の第１のセットを取り付けるステップと、
前記標的領域に対し遠い位置で、前記リムの第２の側を部分的に囲み、前記リムの前記第２の側が前記リムの前記第１の側の反対側であるように、１つ以上の電極の第２のセットを取り付けるステップと、
前記標的領域に対し近い位置で、前記リムの前記第２の側を部分的に囲むように、１つ以上の電極の第３のセットを取り付けるステップと、
前記標的領域に対し遠い位置で、前記リムの前記第１の側を部分的に囲むように、１つ以上の電極の第４のセットを取り付けるステップと、
１つ以上の電極の前記第１のセットと１つ以上の電極の前記第２のセットとの間に１００〜５００ｋＨｚの周波数を有する第１のＡＣ電圧を印加するステップであって、前記標的領域を通過する第１のＡＣ電場を印加し、前記第１のＡＣ電場が、前記標的領域の少なくとも一部において少なくとも１Ｖ／ｃｍの電場強度を有する、第１のＡＣ電圧を印加するステップと、
１つ以上の電極の前記第３のセットと１つ以上の電極の前記第４のセットとの間に１００〜５００ｋＨｚの周波数を有する第２のＡＣ電圧を印加するステップであって、前記標的領域を通過する第２のＡＣ電場を印加し、前記第２のＡＣ電場が、前記標的領域の少なくとも一部において少なくとも１Ｖ／ｃｍの電場強度を有する、第２のＡＣ電圧を印加するステップと、
を含んでなり、前記第１のＡＣ電圧を印加するステップと前記第２のＡＣ電圧を印加するステップとが、次から次へと繰り返し交互に実行されることを特徴とする方法。
【請求項３３】
１つ以上の電極の前記第１のセット、前記第２のセット、前記第３のセット、および前記第４のセットのそれぞれが、前記対象者の身体に静電容量結合されていることを特徴とする、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記第１のＡＣ電圧および前記第２のＡＣ電圧のそれぞれが、１２５〜２５０ｋＨｚの周波数を有することを特徴とする、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記第１のＡＣ電圧を印加するステップと前記第２のＡＣ電圧を印加するステップとが次から次へと交互に少なくとも１０，０００回繰り返されることを特徴とする、請求項３２に記載の方法。
【請求項３６】
前記リムが肘を有する腕であり、１つ以上の電極の前記第１のセットおよび１つ以上の電極の前記第３のセットが前記肘に対して近位に配置され、１つ以上の電極の前記第２のセットおよび１つ以上の電極の前記第４のセットが前記肘に対して遠位に配置されていることを特徴とする、請求項３２に記載の方法。
【請求項３７】
前記リムが膝を有する脚であり、１つ以上の電極の前記第１のセットおよび１つ以上の電極の前記第３のセットが前記膝に対して近位に配置され、１つ以上の電極の前記第２のセットおよび１つ以上の電極の前記第４のセットが前記膝に対して遠位に配置されていることを特徴とする、請求項３２に記載の方法。
【請求項３８】
１つ以上の電極の前記第１のセット、前記第２のセット、前記第３のセット、および前記第４のセットのそれぞれが、複数のフラット電極要素を含むことを特徴とする、請求項３２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
「関連出願との相互参照」
本出願は、その全体が参照により本明細書に組み入れられる、２０１６年６月３０日に出願された米国仮特許出願第６２／３５６，９８６号の利益を主張する。
【背景技術】
【０００２】
腫瘍治療電場（ＴＴＦｉｅｌｄｓ）は、細胞分裂を中断することにより硬化腫瘍を標的とする中間周波数範囲（例えば、１２５〜２５０ｋＨｚ、または場合によっては１００〜５００ｋＨｚ）の低強度交流電場（例えば、１〜３Ｖ／ｃｍ）である。腫瘍治療電場は、通常、２組の電極アレイを介して伝達される。これらの組の各々を構成する電極アレイは、治療されている身体部分の両側に配置されている。図１Ａおよび図１Ｂは、それぞれ対象者の頭および胸部における電極アレイの従来の配置を示す。これらの例のそれぞれにおいて、電極アレイの第１の組は、前方位置１６／１９に１つの電極アレイと後方位置（図示しないが、対応する前方位置のすぐ後ろに位置する）に第２の電極アレイを含む。ＡＣ電圧が前方電極アレイと後方電極アレイとの間に印加されると、結果として生じる電場の力線は、概して、対象物の正面と背面との間を延びるであろう。
【０００３】
図１Ａの例および図１Ｂの例のそれぞれは、右側位置１４／１７の第１の電極アレイと左側位置１５／１８の第２の電極アレイとを含む第２の組の電極アレイを含む。ＡＣ電圧が右側のアレイと左側のアレイとの間に印加されると、結果として生じる電場の力線は、概して、対象物の左側と右側との間を延びることになる。交流電圧は、（ｉ）前後（Ａ／Ｐ）電極アレイと（ｉｉ）右左（Ｒ／Ｌ）電極アレイとの間で交互の順序で印加され、それによって、電場の方向が上記の２つの方向の間で（例えば、１秒毎に）繰り返し切り替わる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第７，７１５，９２１号明細書
【特許文献２】米国特許第８，７１５，２０３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
Ａ／ＰおよびＲ／Ｌ電極アレイは、対象者の身体の多くの部分に２つのほぼ垂直な方向に電場を印加するのに非常に適しているが、Ａ／ＰおよびＲ／Ｌ電極の使用が困難または不可能であり得るいくつかの状況が想定され得る。例としては、対象が電極アレイを配置するために一般的に使用される部位の１つに痛みまたは潰瘍を有する、並びに、Ａ／ＰおよびＲ／Ｌ電極の両方を使用することが不快であるおよび／または実用的ではない（例えば、対象者の首、肘、膝など）。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、腫瘍治療電場を用いて対象者の身体内の標的領域を治療するための第１の装置を対象とし、標的領域は、長手方向軸を有する対象者の身体の一部に位置する。この装置は、１つ以上の静電容量結合電極の第１のセットと、１つ以上の電極の第１のセットを対象者の身体に対して保持するように構成された第１の基板とを含んでなり、１つ以上の電極の第１のセットが、標的領域の長手方向の前の位置で、対象者の身体の第１の部分を囲む。この装置はまた、１つ以上の静電容量結合電極の第２のセットと、１つ以上の電極の第２のセットを対象者の身体に対して保持するように構成された第２の基板とを含んでなり、１つ以上の電極の第２のセットが、標的領域の長手方向の次の位置で、対象者の身体の第２の部分を囲む。この装置はまた、１つ以上の静電容量結合電極の第３のセットと、第３の基板とを含んでなり、１つ以上の電極の第１のセットと１つ以上の電極の第２のセットとの間の長手方向の位置で、１つ以上の電極の第３のセットを対象者の身体に対して標的領域の第１の側に保持するように構成されている。この装置はまた、１つ以上の静電容量結合電極の第４のセットと、第４の基板とを含んでなり、１つ以上の電極の第１のセットと１つ以上の電極の第２のセットとの間の長手方向の位置で、１つ以上の電極の第４のセットを対象者の身体に対して標的領域の第１の側の反対の第２の側に保持するように構成されている。
【０００７】
第１の装置のいくつかの実施形態は、次から次へと繰り返し交互に、（ａ）１つ以上の電極の第１のセットと１つ以上の電極の第２のセットとの間に１００〜５００ｋＨｚの周波数を有するＡＣ電圧と、（ｂ）１つ以上の電極の第３のセットと１つ以上の電極の第４のセットのとの間に１００〜５００ｋＨｚの周波数を有するＡＣ電圧と、を発生するように構成されたＡＣ電圧発生器をさらに含んでなる。
【０００８】
第１の装置のいくつかの実施形態は、次から次へと繰り返し交互に、（ａ）１つ以上の電極の第１のセットと１つ以上の電極の第２のセットとの間に１２５〜２５０ｋＨｚの周波数を有するＡＣ電圧と、（ｂ）１つ以上の電極の第３のセットと１つ以上の電極の第４のセットのとの間に１２５〜２５０ｋＨｚの周波数を有するＡＣ電圧と、を発生するように構成されたＡＣ電圧発生器をさらに含んでなる。
【０００９】
第１の装置のいくつかの実施形態では、１つ以上の電極の第１のセットは第１の複数フラット電極要素を含み、１つ以上の電極の第２のセットは第２の複数フラット電極要素を含む。これらの実施形態のいくつかでは、第１の基板および第２の基板のそれぞれは可撓性である。
【００１０】
第１の装置のいくつかの実施形態では、第１および第２の基板のそれぞれは、対象者の胴体の周りにフィットするような形状および寸法である。第１の装置のいくつかの実施形態では、第１の基板は対象者の胴体の周りにフィットするような形状および寸法で、第２の基板は対象者の首の周りにフィットするような形状および寸法である。第１の装置のいくつかの実施形態では、第１の基板は対象者の首の周りにフィットするような形状および寸法で、第２の基板は対象者の頭の周りにフィットするような形状および寸法である。第１の装置のいくつかの実施形態では、第１の基板は対象者の首の周りにフィットするような形状および寸法で、第２の基板は対象者の頭にフィットするような形状および寸法である。第１の装置のいくつかの実施形態では、第１および第２の基板のそれぞれは対象者のリムの周りにフィットするような形状および寸法である。
【００１１】
第１の装置のいくつかの実施形態は、１つ以上の静電容量結合電極の第５のセットと、第５の基板とを含んでなり、１つ以上の電極の第１のセットと１つ以上の電極の第２のセットとの間の長手方向の位置で、１つ以上の電極の第５のセットを対象者の身体に対して標的領域の第３の側に保持するように構成されている。これらの実施形態はまた、１つ以上の静電容量結合電極の第６のセットと、第６の基板とを含んでなり、１つ以上の電極の第１のセットと１つ以上の電極の第２のセットとの間の長手方向の位置で、１つ以上の電極の第６のセットを対象者の身体に対して標的領域の第３の側の反対の第４の側に保持するように構成されている。
【００１２】
本発明の別の態様は、腫瘍治療電場を用いて対象者の身体内の標的領域を治療する第１の方法を対象とし、標的領域は、長手方向軸を有する対象者の身体の一部に位置する。この方法は、標的領域の長手方向の前の位置で対象者の身体の第１の部分を囲むように、１つ以上の電極の第１のセットを対象者の身体に取り付けることを含み、標的領域の長手方向に続く位置で対象者の身体の第２の部分を囲むように、１つ以上の電極の第２のセットを対象者の身体に取り付けることを含む。この方法はまた、１つ以上の電極の第１のセットと１つ以上の電極の第２のセットとの間に１００〜５００ｋＨｚの周波数の第１のＡＣ電圧を印加することを含み、標的領域を長手方向に通過する電場線を有する第１のＡＣ電場を印加し、第１のＡＣ電場は、標的領域の少なくとも一部において少なくとも１Ｖ／ｃｍの電場強度を有する。
【００１３】
第１の方法のいくつかの実施形態では、１つ以上の電極の第１および第２のセットのそれぞれは対象者の身体に静電容量結合されている。
【００１４】
第１の方法のいくつかの実施形態は、１つ以上の電極の第１のセットと１つ以上の電極の第２のセットとの間の長手方向の位置で、標的領域の第１の側に、対象者の身体に１つ以上の電極の第３のセットを取り付けることを含み、さらに、１つ以上の電極の第１のセットと１つ以上の電極の第２のセットとの間の長手方向の位置で、標的領域の第１の側の反対側である第２の側に、対象者の身体に１つ以上の電極の第４のセットを取り付けることをさらに含む。これらの方法はまた、１つ以上の電極の第３のセットと１つ以上の電極の第４のセットとの間に１００〜５００ｋＨｚの周波数の第１のＡＣ電圧を印加することを含み、標的領域を通過する第２のＡＣ電場を印加し、第２のＡＣ電場は、標的領域の少なくとも一部において少なくとも１Ｖ／ｃｍの電場強度を有する。これらの実施形態のいくつかでは、１つ以上の電極の第１、第２、第３、および第４のセットのそれぞれは、対象者の身体に静電容量結合されている。これらの実施形態のいくつかでは、第１および第２のＡＣ電圧のそれぞれは、１２５〜２５０ｋＨｚの周波数を有する。これらの実施形態のいくつかでは、第１のＡＣ電圧を印加する工程および第２のＡＣ電圧を印加する工程は、交互の順序で少なくとも１０，０００回繰り返される。
【００１５】
第１の方法のいくつかの実施形態は、１つ以上の電極の第１のセットと１つ以上の電極の第２のセットとの間の長手方向の位置で、標的領域の第３の側に、対象者の身体に１つ以上の電極の第５のセットを取り付けることを含み、さらに、１つ以上の電極の第１のセットと１つ以上の電極の第２のセットとの間の長手方向の位置で、標的領域の第３の側の反対側である第４の側に、対象者の身体に１つ以上の電極の第６のセットを取り付けることをさらに含む。これらの方法はまた、１つ以上の電極の第５のセットと１つ以上の電極の第６のセットとの間に１００〜５００ｋＨｚの周波数の第３のＡＣ電圧を印加することを含み、標的領域を長手方向に通過する力線を有する第３のＡＣ電場を印加し、第３のＡＣ電場は、標的領域の少なくとも一部において少なくとも１Ｖ／ｃｍの電場強度を有する。これらの実施形態のいくつかでは、第１のＡＣ電圧を印加するステップ、第２のＡＣ電圧を印加するステップ、および第３のＡＣ電圧を印加する工程は、交互の順序で少なくとも１０，０００回繰り返される。
【００１６】
第１の方法のいくつかの実施形態では、１つ以上の電極の第１のセットは対象者の身体の第１の部分の周りに分布する第１の複数のフラット電極要素を含み、１つ以上の電極の第２のセットは対象者の身体の第２の部分の周りに分布する第２の複数のフラット電極要素を含む。
【００１７】
第１の方法のいくつかの実施形態では、標的領域は対象者の胴体内に配置され、１つ以上の電極の第１のセットは標的領域の下の対象胴体の周りに配置され、１つ以上の電極の第２のセットは標的領域の上の対象胴体の周りに配置される。
【００１８】
第１の方法のいくつかの実施形態では、標的領域は対象者の胴体内に配置され、１つ以上の電極の第１のセットは標的領域の下の対象胴体の周りに配置され、１つ以上の電極の第２のセットは対象者の首の周りに配置される。
【００１９】
第１の方法のいくつかの実施形態では、標的領域は対象者の頭部中に配置され、１つ以上の電極の第１のセットは対象者の首の周りに配置され、１つ以上の電極の第２のセットは対象者の頭部の周りに配置される。
【００２０】
第１の方法のいくつかの実施形態では、標的領域は対象者のリムに位置する。これらの実施形態では、長手方向軸はリムを通って近位から遠位方向に延び、１つ以上の電極の第１のセットは、標的領域に近い位置でリムの周りに配置され、１つ以上の電極の第２のセットは、標的領域に遠い位置でリムの周りに配置される。
【００２１】
本発明の別の態様は、腫瘍治療電場を用いて対象者の身体のリムにおける標的領域を治療するための第２の装置に関する。この装置は、１つ以上の静電容量結合電極の第１のセットと、１つ以上の電極の第１のセットが標的領域に近い位置でリムの第１の側を部分的に取り囲むように、対象者の身体に対して、１つ以上の電極の第１のセットを保持するように構成される第１の基板とを含んでなる。この装置はまた、１つ以上の静電容量結合電極の第２のセットと、１つ以上の電極の第２のセットが標的領域に遠い位置でリムの第２の側を部分的に取り囲むように、対象者の身体に対して、１つ以上の電極の第２のセットを保持するように構成される第２の基板とを含んでなる。リムの第２の側はリムの第１の側と反対である。この装置はまた、１つ以上の静電容量結合電極の第３のセットと、１つ以上の電極の第３のセットが標的領域に近い位置でリムの第２の側を部分的に取り囲むように、対象者の身体に対して、１つ以上の電極の第３のセットを保持するように構成される第３の基板とを含んでなる。この装置はまた、１つ以上の静電容量結合電極の第４のセットと、１つ以上の電極の第４のセットが標的領域に遠い位置でリムの第１の側を部分的に取り囲むように、対象者の身体に対して、１つ以上の電極の第４のセットを保持するように構成される第４の基板とを含んでなる。
【００２２】
第２の装置のいくつかの実施形態は、次から次へと繰り返し交互に、（ａ）１つ以上の電極の第１のセットと１つ以上の電極の第２のセットとの間に１００〜５００ｋＨｚの周波数を有する第１のＡＣ電圧と、（ｂ）１つ以上の電極の第３のセットと１つ以上の電極の第４のセットのとの間に１００〜５００ｋＨｚの周波数を有する第２のＡＣ電圧と、を発生するように構成されたＡＣ電圧発生器をさらに含んでなる。これらの実施形態のいくつかでは、第１および第２のＡＣ電圧のそれぞれは、１２５〜２５０ｋＨｚの周波数を有する。
【００２３】
第２の装置のいくつかの実施形態では、１つ以上の電極の第１、第２、第３、および第４のセットのそれぞれは、複数のフラット電極要素を含む。これらの実施形態のいくつかでは、第１、第２、第３、および第４の基板のそれぞれは可撓性である。
【００２４】
第２の装置のいくつかの実施形態では、リムは腕で、第１および第３の基板のそれぞれは、肘に対して近位側で腕にフィットするような形状および寸法で、第２および第４の基板のそれぞれは、肘に対して遠位側で腕にフィットするような形状および寸法である。第２の装置のいくつかの実施形態では、リムは脚で、第１および第３の基板のそれぞれは、膝に対して近位側で脚にフィットするような形状および寸法で、第２および第４の基板のそれぞれは、膝に対して遠位側で脚にフィットするような形状および寸法である。
【００２５】
本発明の別の態様は、腫瘍治療電場を用いて対象者の身体のリムの中の標的領域を治療する第２の方法に関する。この方法は、標的領域に近い位置でリムの第１の側を部分的に囲むように１つ以上の電極の第１のセットを取り付けることと、標的領域に遠い位置でリムの第２の側を部分的に囲むように１つ以上の電極の第２のセットを取り付けることとを含み、リムの第２の側はリムの第１の側の反対側である。この方法はまた、標的領域に近い位置でリムの第２の側を部分的に囲むように１つ以上の電極の第３のセットを取り付けることと、標的領域に遠い位置でリムの第１の側を部分的に囲むように１つ以上の電極の第４のセットを取り付けることとを含む。この方法はまた、１つ以上の電極の第１のセットと１つ以上の電極の第２のセットとの間に１００〜５００ｋＨｚの周波数の第１のＡＣ電圧を印加するステップであって、標的領域を通して第１のＡＣ電場を印加し、第１のＡＣ電場が、標的領域の少なくとも一部において少なくとも１Ｖ／ｃｍの電場強度を有するように印加するステップを含み、さらに、１つ以上の電極の第３のセットと１つ以上の電極の第４のセットとの間に１００〜５００ｋＨｚの周波数の第２のＡＣ電圧を印加するステップであって、標的領域を通して第２のＡＣ電場を印加し、第２のＡＣ電場が、標的領域の少なくとも一部において少なくとも１Ｖ／ｃｍの電場強度を有するように印加するステップを含む。この方法では、第１のＡＣ電圧を印加するステップと第２のＡＣ電圧を印加するステップとは、次から次へと繰り返し交互に実行される。
【００２６】
第２の方法のいくつかの実施形態では、１つ以上の電極の第１、第２、第３、および第４のセットのそれぞれは、対象者の身体に静電容量結合されている。これらの実施形態のいくつかでは、第１および第２のＡＣ電圧のそれぞれは、１２５〜２５０ｋＨｚの周波数を有する。
【００２７】
第２の方法のいくつかの実施形態では、第１のＡＣ電圧を印加するステップおよび第２のＡＣ電圧を印加するステップは、交互の順序で少なくとも１０，０００回繰り返される。
【００２８】
第２の方法のいくつかの実施形態では、リムは腕で、１つ以上の電極の第１のセットおよび１つ以上の電極の第３のセットは、肘に対して近位に配置され、１つ以上の電極の第２のセットおよび１つ以上の電極の第４のセットは、肘に対して遠位に配置される。第２の方法のいくつかの実施形態では、リムは脚で、１つ以上の電極の第１のセットおよび１つ以上の電極の第３のセットは、膝に対して近位に配置され、１つ以上の電極の第２のセットおよび１つ以上の電極の第４のセットは、膝に対して遠位に配置される。
【００２９】
第２の方法のいくつかの実施形態では、１つ以上の電極の第１、第２、第３、および第４のセットのそれぞれは、複数のフラット電極要素を含む。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１Ａ】対象者の頭部および胸部における電極アレイの従来の配置を示す。
【図１Ｂ】対象者の頭部および胸部における電極アレイの従来の配置を示す。
【図２】円筒形本体内に長手方向の電場を発生させるために、電極の長手方向ペアがどのように使われるかを示す概略図である。
【図３Ａ】胸部または腹部に電場を伝達するための電極アレイの長手方向ペアの配置を示す。
【図３Ｂ】腹部に電場を伝達するための電極アレイの長手方向のペアの配置を示す。
【図３Ｃ】腕の一部に電場を伝達するための長手方向ペアの電極アレイの配置を示す。
【図３Ｄ】脚の一部に電場を伝達するための長手方向ペアの電極アレイの配置を示す。
【図３Ｅ】腹側脳、脳幹、および首に電場を伝達するための長手方向ペアの電極アレイの配置を示す。
【図３Ｆ】腹側脳、脳幹、および首に電場を伝達するための別の実施形態を示す。
【図４Ａ】胸部または腹部に電場を伝達するための一対の前後方向アレイと組み合わせられた長手方向アレイのペアを示す正面図である。
【図４Ｂ】胸部または腹部に電場を伝達するための一対の前後方向アレイと組み合わせられた長手方向アレイのペアを示す背面図である。
【図４Ｃ】胸部または腹部に電場を伝達するための一対の左右方向アレイと組み合わせられた長手方向アレイのペアを示す正面図である。
【図４Ｄ】胸部または腹部に電場を伝達するための一対の左右方向アレイと組み合わせられた長手方向アレイのペアを示す背面図である。
【図４Ｅ】胸部に電場を伝達するための、対角線上に配置された一対の緯度方向アレイと組み合わせられた長手方向アレイのペアを示す正面図である。
【図４Ｆ】胸部に電場を伝達するための、対角線上に配置された一対の緯度方向アレイと組み合わせられた長手方向アレイのペアを示す背面図である。
【図４Ｇ】乳頭下脳に電場を伝達するための一対の左右方向アレイと組み合わせられた長手方向アレイのペアを示す背面図である。
【図４Ｈ】図４Ｇと同じ解剖学的位置で使用するために、横方向アレイと長手方向アレイとを組み合わせる別の実施形態の背面図である。
【図５Ａ】胸部に電場を伝達するために、一対の前後方向アレイと一対の左右方向アレイと組み合わせられた長手方向アレイのペアをそれぞれ示す正面図である。
【図５Ｂ】胸部に電場を伝達するために、一対の前後方向アレイと一対の左右方向アレイと組み合わせられた長手方向アレイのペアをそれぞれ示す背面図である。
【図５Ｃ】胸部に電場を伝達するために、対角線上に配置された２組の緯度方向アレイと組み合わせられた長手方向アレイのペアを示す正面図である。
【図５Ｄ】胸部に電場を伝達するために、対角線上に配置された２組の緯度方向アレイと組み合わせられた長手方向アレイのペアを示す背面図である。
【図６Ａ】電極の帯状またはベルト状のセットを対象者の身体に固定するのに適した第１の構成を示す。
【図６Ｂ】電極のパネル状のセットを対象者の身体に固定するのに適した第２の構成を示す。
【図７Ａ】一対の長手方向アレイの一例についての複数の電極要素の配置の正面図を示す。
【図７Ｂ】一対の長手方向アレイの一例についての複数の電極要素の配置の背面図を示す。
【図７Ｃ】一対の前後方向アレイの一例についての複数の電極要素の配置の正面図を示す。
【図７Ｄ】一対の前後方向アレイの一例についての複数の電極要素の配置の背面図を示す。
【図７Ｅ】一対の左右方向アレイの一例についての複数の電極要素の配置の正面図を示す。
【図７Ｆ】一対の左右方向アレイの一例についての複数の電極要素の配置の背面図を示す。
【図８】有限要素シミュレーションを使用して計算された、図７Ａ／Ｂの配置を使用した６つの軸方向スライスについての電場の強度を示す。
【図９Ａ】図７Ａ／Ｂの配置のために、身体および肺のそれぞれを通る長手方向の電場の力線方向を示す。
【図９Ｂ】図７Ａ／Ｂの配置のために、身体および肺のそれぞれを通る長手方向の電場の力線方向を示す。
【図１０Ａ】２組の長手方向アレイを使用して膝に電場を伝達することを目的とした実施形態の内側図を示す。
【図１０Ｂ】２組の長手方向アレイを使用して膝に電場を伝達することを目的とした実施形態の外側図を示す。
【００３１】
様々な実施形態は、添付の図面を参照して以下に詳細に説明され、図中、類似の参照番号は類似の要素を表す。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下に記載される実施形態は、標的領域内に長手方向の電場を生成するように構成された少なくとも一対の電極アレイを含むことによって、Ａ／ＰおよびＲ／Ｌ電極を使用することの前述した制限を克服する。本明細書で使用されるように、以下のことに留意されたい。（１）身体の頭部および主要部分に関して、長手方向軸は前後方向軸および横方向軸の両方に対して垂直である。（２）脚または腕に関して、長手方向軸は近遠位方向軸である。（３）「長手方向電場」という用語は、長手方向軸とほぼ同じ方向に延びる電場を指し、長手方向軸と正確に平行である電場に限定されない。（４）長手方向電場を生成するように設計された電極アレイは「長手方向アレイ」と呼ばれる。（５）一般に対象者の左右の間、或いは、対象者の前後の間を延びる電場を発生させるように設計された従来の電極アレイは「緯度方向アレイ」と呼ばれる。
【００３３】
長手方向電場を生成するために、対象者の身体の周りにフィットする一対のリング状または円弧状の電極アレイが、一方のアレイが他方の上に配置された状態で使用され得る。いくつかの実施形態では、それらが配置される身体部分を完全に囲むリングとしてアレイは設計されている。他の実施形態では、それらが配置されている身体部分を部分的に囲む円弧（例えば、半円）としてアレイは設計されている。上部電極アレイと下部電極アレイとの間に電圧が印加されると、それらの間に生じる電場は長手方向に配向される。
【００３４】
図２は、どのようにして長手方向電場が身体内で生成され得るかについての一次推定を示す概略図である。この例では、円筒形の両端の細いリング状の電極リング２１、２２の間に交流電圧２５が印加されたときの固体の導電性円筒形本体２０内の電場を考察する。電場線２６によって示されるように、シリンダ２０内の電場は、シリンダに沿って長手方向にほぼ均一に向けられ、またシリンダ２０の内部に貫通する。いくつかの実施形態では、腫瘍治療電場を伝達するための一対の電極アレイは、一方のアレイが他方の上に配置された状態で、対象者の身体の周りにフィットする２つのリング状のアレイとして設計され得る。
【００３５】
長手方向電場が細胞分裂の軸と平行である場合に腫瘍治療電場がより効果的であるので、長手方向電場の使用が大きな利点をもたらし得る。結果として、電場が印加される方向の数を増やすことは、治療されている腫瘍（分裂中の細胞の配向性が変わり得る）に対する有効性を高めることができる。特に、長手方向のアレイを使用することで、電場分布と対象者の快適さの両方を最適化できる、身体上のアレイレイアウトのための新しい選択肢が生まれます。
【００３６】
図３Ａ〜図３Ｄは、腫瘍治療電場を人体の異なる部分に伝達するように設計された電極アレイの長手方向ペアの４つの例を示す。これらの実施形態のすべてにおいて、電極アレイのそれぞれは、電極要素がそれぞれの身体部分を完全に囲むように、電極要素を対象者の身体に対して保持するように構成された基板上に取り付けられた１つ以上の電極要素を含む。いくつかの好ましい実施形態では、基板は対象者の身体との適合性を促進するために可撓性である。可撓性基板上に個々の電極要素を取り付けるための適切な手法の一例が、図６Ａおよび図６Ｂに関連して以下に説明される。
【００３７】
例えば、胸部または腹部に電場を伝達することを意図した図３Ａの実施形態では、第１の電極アレイは、胴体の周りの位置３１（例えば、対象者の腰のすぐ上）に配置され、第２の電極アレイは、対象者の首の周りの位置３２に配置される。例えば、腹部に電場を伝達することを意図した図３Ｂの実施形態では、第１の電極アレイは、胴体の周りの位置３３（例えば、対象者の腰のすぐ上）に配置され、第２の電極アレイは、胴体の周りの位置３４（例えば、対象者の腹部のトップで）に配置される。例えば、肺に電場を伝達するための代替の実施形態（図示せず）では、第１の電極アレイは、胸部の下に配置され（図３Ｂの位置３４と同様）、第２の電極アレイは、対象者の首の周りに配置される（図３Ａの位置３２と同様）。
【００３８】
例えば、腕の一部に電場を伝達することを意図した図３Ｃの実施形態では、第１の電極アレイは、標的領域に近接する腕上の位置３５に配置され、第２の電極アレイは、標的領域に対して遠位の腕上の位置３６に配置される。肘内の標的領域は、これらの位置３５、３６の位置を調整することによって収容され得る。同様に、例えば、脚部の一部に電場を伝達することを意図した図３Ｄの実施形態では、第１の電極アレイは、標的領域に近接する脚上の位置３７に配置され、第２の電極アレイは、標的領域に対して遠位の脚上の位置３８に配置される。膝内の標的領域は、これらの位置３７、３８の位置を調整することによって収容され得る。
【００３９】
例えば、腫瘍治療電場を脳下垂体脳、脳幹、および首に伝達することを意図した図３Ｅの実施形態では、第１の電極アレイは、対象者の首の周りの位置２６に配置され、第２の電極アレイは、対象者の頭部の冠（クラウン）に近い位置２７に配置される。これらの同じ解剖学的位置に電場を伝達することを意図した代替の実施形態である図３Ｆの実施形態では、第１の電極アレイは、対象者の首の周りの位置２８に配置され、第２の電極アレイは、対象者の頭上の位置２９に配置される。
【００４０】
図３Ａ〜図３Ｅに示す各実施形態は、対象者の身体内の標的領域を腫瘍治療電場で治療する方法を実施するために使用され、この方法は、次のステップによってなる。（１）標的領域の長手方向の前の位置で、対象者の身体の第１の部分を囲むように１つ以上の電極の第１のセットを対象者の身体に取り付けるステップ。（２）標的領域の長手方向に続く位置で、対象者の身体の第２の部分を囲むように１つ以上の電極の第２のセットを対象者の身体に取り付けるステップ。（３）１つ以上の電極の第１のセットと１つ以上の電極の第２のセットとの間に１００〜５００ｋＨｚの周波数の第１のＡＣ電圧を印加するステップであって、標的領域を長手方向に通過する電場を有する第１のＡＣ電場を印加し、第１のＡＣ電場が、標的領域の少なくとも一部において少なくとも１Ｖ／ｃｍの電場強度を有するように、第１のＡＣ電圧を印加するステップ。いくつかの好ましい実施形態では、１つ以上の電極の第１および第２のセットは、対象者の身体に静電容量結合される。
【００４１】
それらが使用される解剖学的位置に応じて、長手方向アレイは、以下の利点のうちの１つ以上をもたらし得る。第１に、長手方向アレイは、横方向アレイよりも高い電場強度で特定の標的領域をカバーすることを可能にし得る。例えば、従来の緯度方向アレイのみを使用して肺腫瘍を治療する場合、対象者の両側のアレイは脇の下の下に配置されなければならない。結果として、肺の上葉における電場強度は比較的低い。対照的に、（図３Ａに示すように）腰の周りおよび首の周りに配置された長手方向アレイは、（図８および図９Ａ、図９Ｂに関連して後述されるように）肺全体にわたってより均一な高電場強度をもたらすことができる。
【００４２】
第２に、特定の解剖学的位置では、長手方向アレイは、緯度方向アレイよりも体の輪郭によく接着し得る。例えば、胸部を治療するとき、胸部に配置された緯度方向アレイは身体の輪郭にうまく接着しない可能性があり（例えば、女性の乳房の場合）、アレイと身体との電気的接触が最適にならず、腫瘍内の電場強度が低下する。これらの状況では、長手方向アレイを介した電場の身体への電気的結合は、横方向アレイを介した電場の身体への電気的結合よりも良好なカバレージをもたらすことができる。
【００４３】
第３に、対象者の身体上に配置された大きな緯度方向アレイは、運動を制限したり、特定の解剖学的位置において対象者に不快感を与えたりする可能性がある。例えば、胸部を治療するとき、（例えば、図４Ａ、図４Ｂに示されるように）対象者の胸部に配置された大きな緯度方向アレイは、不快感を引き起こすか、または運動の制限さえ生じ得る。このような場合、１つのアレイで首を迂回させ、もう１つで上腹部または腰を迂回させる、アレイの長手方向ペアが、使用する対象者をより快適にすることができるので、（例えば、図３Ａに示されるように）適切に設計された長手方向アレイのペアを使用して電場を伝達する際に快適性の向上に役立ち得る。
【００４４】
第４の重要な利点は、長手方向アレイを使用して生成される電場が、横方向アレイ（すなわち、前後方向または横方向に配置された電極アレイのセット）によって生成される電場に対してほぼ垂直であることである。したがって、（例えば、図３Ａ〜図３Ｄに示されるような）長手方向電場を生成するように設計されたアレイは、複数の異なる方向の電場で標的領域を治療するために緯度方向電場を生成するように設計された従来のアレイと組み合わせることができ、それによって治療の効果を高める。長手方向アレイの利用可能性はまた、電場分布および対象者の快適さを最適化する電極のレイアウトを見つけるためのさらなる自由度を提供する。
【００４５】
図４Ａ〜４Ｈは、（例えば、図３Ａ〜Ｆに関連して上述したものと同様の）一対の長手方向アレイが一対の緯度方向アレイと組み合わされた例を示す。これらの状況のそれぞれにおいて、電極がそれらのそれぞれの位置に固定された後、（ａ）標的領域に長手方向電場を課すために、長手方向に配置された第１および第２の電極セット間にＡＣ電圧が印加され、（ｂ）標的領域に緯度方向電場を課すために、緯度方向に配置された第３および第４のセットの電極間にＡＣ電圧が印加される。これらのステップ（ａ）および（ｂ）は、標的領域に課されている電場の方向を繰り返し切り替えるために、治療期間中に交互の順序で繰り返される。いくつかの実施形態では、切り替え速度は０．２５から２秒の間である。治療は一度に何時間も続けることが好ましいので、これらのステップ（ａ）および（ｂ）のそれぞれは、好ましくは少なくとも１０，０００回繰り返される。好ましくは、ＡＣ電圧の周波数は１００〜５００ｋＨｚの間で、いくつかの好ましい実施形態では、周波数は１２５〜２５０ｋＨｚの間である。（例えば、膵臓癌および特定の種類の肺癌を治療するための）いくつかの好ましい実施形態では、周波数は１４０〜１６０ｋＨｚの間である。（例えば、卵巣癌を治療するための）いくつかの好ましい実施形態では、周波数は１９０〜２１０ｋＨｚの間である。好ましくは、標的領域に印加されるそれぞれの電場は少なくとも１Ｖ／ｃｍの電場強度を有する。
【００４６】
例えば、胸部に電場を伝達することを意図している図４Ａ／Ｂの実施形態では、長手方向アレイは、対象者の腰の直ぐ上の位置３１に配置された第１の電極アレイと、対象者の首の周りの位置３２に配置された第２の電極アレイとによって実施される。さらに、緯度方向アレイは、対象者の胸部の位置４１に配置された第３の電極アレイと、対象者の背中の位置４２に配置された第４の電極アレイとを備える。この実施形態では、緯度方向電場の電場線方向は前方から後方へ延びる。
【００４７】
例えば、胸部に電場を伝達することを意図している図４Ｃ／Ｄの実施形態でも、長手方向アレイは図４Ａ／４Ｂと同じ方法で実施されるが、緯度方向アレイは、第３の電極アレイを対象者の右側の位置４３に配置し、第４の電極アレイを対象者の左側の位置４４に配置して実施される。この実施形態では、緯度方向電場の電場線方向は横方向に延びる。
【００４８】
例えば、胸部に電場を伝達することを意図している図４Ｅ／Ｆの実施形態でも、長手方向アレイは図４Ａ／４Ｂと同じ方法で実施されるが、緯度方向アレイは、第３の電極アレイを対象者の胸部左側の位置４５に配置し、第４の電極アレイを対象者の背中右側の位置４６に配置して実施される。この実施形態では、緯度方向電場の電場線方向は、対象者の胸部を通って前から後ろへ斜めに延びる。
【００４９】
例えば、腫瘍治療電場を乳頭下脳に伝達することを意図している図４Ｇの実施形態では、長手方向アレイは、対象者の首の周りの位置２６に配置された第１の電極アレイと、対象者の頭部の冠に近い位置２７に配置された第２の電極アレイとによって実施される。さらに、緯度方向アレイは、対象者の頭部の左側の位置４７に配置された第３の電極アレイと、対象者の頭部の右側の位置４８に配置された第４の電極アレイとを備える。この実施形態では、緯度方向電場の電場線方向は横方向に延びる。あるいは、緯度方向アレイは、対象者の頭部の前後の位置に配置された第３および第４の電極（図示せず）を使用して実施されてもよい。
【００５０】
図４Ｈの実施形態は、第１の電極アレイが対象者の首の周りの位置２８に配置され、第２の電極アレイが対象者の頭上の位置２９に配置されることを除いて、図４Ｇの実施形態と同様である。
【００５１】
図４Ａ〜図４Ｈを参照して上述した実施形態に加えて、長手方向に配置された一対のアレイと緯度方向に配置された一対のアレイとを組み合わせる多種多様な代替構成が、広範囲の解剖学的構造で使用するために容易に想定され、関連分野の当業者には明らかであり得る。
【００５２】
図５Ａ〜図５Ｄは、（例えば、図３Ａ〜図Ｆに関連して上述したものと同様の）一対の長手方向アレイが、二対の緯度方向アレイと組み合わされる例を示す。これらの状況のそれぞれにおいて、（ａ）標的領域に長手方向電場を課すために長手方向に配置された第１および第２の電極セットの間にＡＣ電圧が印加され、（ｂ）標的領域に第１の緯度方向電場を課すために緯度方向に配置された第３および第４の電極セットの間にＡＣ電圧が印加され、（ｃ）標的領域に第２の緯度方向電場を課すために緯度方向に配置された第５および第６の電極セットの間にＡＣ電圧が印加される。第１の緯度方向電場と第２の緯度方向電場との間の角度は、好ましくは６０°〜１２０°の間で、最も好ましいのはできるだけ９０°に近い角度である。これらのステップ（ａ）、（ｂ）、および（ｃ）は、３つのそれぞれの方向の間で、標的領域に課されている電場方向を繰り返し切り替えるために、治療期間中に交互の順序で繰り返される。いくつかの実施形態では、切り替え速度は０．２５から２秒の間である。治療は一度に何時間も続けることが好ましいので、これらのステップ（ａ）、（ｂ）、および（ｃ）のそれぞれは、好ましくは少なくとも１０，０００回繰り返される。
【００５３】
例えば、胸部に電場を伝達することを意図している図５Ａ／Ｂの実施形態では、長手方向アレイは、対象者の腰の直ぐ上の位置３１に配置された第１の電極アレイと、対象者の首の周りの位置３２に配置された第２の電極アレイとによって実施される。さらに、第１の緯度方向アレイは、前から後ろに延びる電場線を有する第１の緯度方向電場を生成するために、対象者の胸部の位置４１に配置された第３の電極アレイと、対象者の背中の位置４２に配置された第４の電極アレイとを備える。最後に、第３の緯度方向アレイは、横方向に延びる電場線を有する第２の緯度方向電場を生成するために、対象者の身体の右側の位置５１に配置された第５の電極アレイと、対象者の身体の左側の位置５２に配置された第６の電極アレイとを備える。
【００５４】
図５Ｃ／Ｄの実施形態は、図５Ａ／Ｂの実施形態と同様であるが、第３および第４の電極アレイが対象者の正面の位置５５および背面の位置５６にそれぞれ配置されている点と、第５および第６の電極アレイが対象者の前面の位置５７および背面の位置５８にそれぞれ配置されている点とにおいて異なる。この実施形態では、第１の緯度方向電場が前方右から後方左へ延びる電場線を有し、第２の緯度方向電場が前方左から後方右へ延びる電場線を有する。第１の緯度方向電場と第２の緯度方向電場との間の角度は、好ましくは６０°〜１２０°の間であり、最も好ましいのはできるだけ９０°に近い角度である。
【００５５】
ここでもまた、図５Ａ〜図５Ｄを参照して上述した２つの実施形態に加えて、長手方向に配置された１対のアレイと緯度方向に配置された２対のアレイとを組み合わせる多種多様な代替構成が解剖学的位置の広範囲での使用のために容易に想定され、関連分野の当業者には明らかであり得る。
【００５６】
上述した図３〜図５の説明は、様々なペアの電極が対象者の身体上に配置される位置を説明しているが、それらの電極のセット構成については説明していない。図６Ａおよび図６Ｂに示す構成を含むがこれらに限定されない様々な構成が、これらの電極のセットを実施するために使用され得る。
【００５７】
図６Ａは、一組の電極６０を対象者の身体に固定するのに適した第１の構成を示す。この実施形態では、各組の電極６０は、帯状基板６２上に取り付けられた複数の個別電極要素６１を含む。帯状基板６２は、それが使用される特定の身体部分にフィットするような形状および寸法である。例えば、図３Ａの位置３１に示されている長手方向アレイの場合、基板６２はベルトに似た可撓性基板で、図３Ａの位置３２に示されている長手方向アレイの場合、基板６２はチョーカーに似た可撓性基板で、また、図３Ｅの位置２７に示されている長手方向アレイの場合、基板６２はヘッドバンドに似た可撓性基板である。基板６２の役割は、個々の電極要素６１を対象者の皮膚に対して保持することで、それによってこれらの要素が皮膚と良好に接触する。任意選択で、導電性ゲルを電極要素６１と対象者の皮膚との間に塗布してもよい。
【００５８】
いくつかの実施形態では、個々の電極要素６１のそれぞれは、従来のNovocure TTF-100L（登録商標）トランスデューサアレイで使用されている電極要素のように、高誘電率を有するディスク状の静電容量結合電極である。代替の実施形態では、複数の個別電極要素６１を使用する代わりに、単一電極要素（図示せず）を使用することができ、その場合、単一電極要素は好ましくはそれが使用される対象者の身体の特定部分にフィットするように可撓性または輪郭を有する。
【００５９】
各組の電極６０内の個々の電極要素６１は、適切な配線６３を使用して一緒に配線される。例えば、個々の電極要素６１は、並列に、直列に、または並列／直列の組み合わせで配線され得る。必要に応じて、この配線６３はコネクタ６４で終端され得る。このコネクタ６４は、電極６０のセットとＡＣ信号発生器６５とを接続するために使用され、ＡＣ信号発生器６５は二組の電極間に電圧を印加することができる。
【００６０】
図６Ｂは、パネル状の電極６０´セットを対象者の身体に固定するのに適した第２の構成を示す。この構成は、パネル状の基板６２´に装着された複数の個別電極要素６１を含む。この図６Ｂの実施形態における配線６３およびコネクタ６４は、図６Ａの対応する要素と同様である。この図６Ｂの実施形態は、（図４〜図５に示す）位置４１〜５８に配置するため、並びに、これらの実施形態を参照しながら上述した横方向電場を発生させるために最も適している。
【００６１】
電極要素が配置される解剖学的位置に基づいて、複数の個々の電極要素を取り付けるための多種多様な代替基板構成が当業者には明らかであろう。図７Ａ〜図７Ｆは、そのような３つの構成における電極要素の配置を示す。図７Ａ／Ｂに示される長手方向の電極セット７１、７２（それぞれ正面図および背面図を示す）のための電極要素を支持する基板は、相当する解剖学的構造に適した寸法に縮尺された、図６Ａに示される帯状構成と同様である。図７Ｃ／Ｄ（それぞれ正面図および背面図を示す）に示された前／後の緯度方向電極セット７３／７４用の電極要素と、図７Ｅ／Ｆ（それぞれ正面図および背面図を示す）に示された右／左の緯度方向電極セット７５／７６用の電極要素と、を支持する基板は、相当する解剖学的構造に適した大きさに縮尺および形状が合わせられた、図６Ｂに示されるパネル状構成と同様である。図７Ａ／Ｂ、図７Ｃ／Ｄ、および図７Ｅ／Ｆの３つの電極構成のすべてを組み合わせ、３つの異なる電場方向を提供するためにこれら３組の電極間で電場を循環させることによって、患者の快適性を維持しつつ、肺の上葉に対する優れた電場範囲を形成することができる。
【００６２】
有限要素計算法により、長手方向アレイが相当する解剖学的構造への効果的な貫通を提供できることが明らかになった。一例では、図７Ａ／Ｂに示すように、複数のセラミックディスク形状の電極要素が、現実的な計算ファントムにおける腰部に対応する第１の位置７１と、首部に対応する第２の位置７２とに分配される。
【００６３】
図８は、有限要素シミュレーションを用いて計算された、肺を通って規則的な垂直間隔で隔てられた軸スライス８１〜８６のこの例についての電場強度を示す。このシミュレーションは、長手方向アレイを使用して、大部分の肺を通して１〜４Ｖ／ｃｍの間の電場強度を得ることが可能であることを明らかにする。図９Ａ／Ｂは、このシミュレーションについて、それぞれ身体および肺を通る長手方向の電場の電場線の方向９１を示す。これらの図は、これらの電場線の長手方向の特性を示している。
【００６４】
場合によっては、腫瘍治療電場を使用して腫瘍を治療するには、少なくとも１対の長手方向アレイを使用することが唯一の実用的な方法であり得る。例えば、腫瘍が膝や肘などの関節にある場合、横方向の電極セットのみを使用すると、対象者の可動性が著しく損なわれる可能性がある。
【００６５】
図１０Ａおよび図１０Ｂは、この可動性の問題を克服する、２組の長手方向アレイを使用して電場を膝に伝達することを意図した実施形態の内側および外側をそれぞれ示す図である。この実施形態では、第１の基板が、膝に近接する位置１０１で脚の前面を部分的に囲むように脚に対して１つ以上の電極の第１のセットを保持し、第２の基板が、膝に対して遠位の位置１０２で脚の裏側を部分的に囲むように脚に対して１つ以上の電極の第２のセットを保持し、第３の基板が、膝に近接する位置１０３で脚の裏側を部分的に囲むように脚に対して１つ以上の電極の第３のセットを保持し、第４の基板が、膝に対して遠位の位置１０４で脚の前面を部分的に囲むように脚に対して１つ以上の電極の第４のセットを保持する。
【００６６】
位置１０１〜１０４の各セットの電極は、脚の輪郭に一致する開いた円弧のような形状であることが好ましい。この円弧形状は、図６Ａに関連して上述したように、可撓性基板を用いて達成することができ、その上に複数の個別電極要素が取り付けられる。あるいは、円弧形状は、その上に１つ以上の電極要素が取り付けられる剛性基板を使用しても達成され得る。開いた円弧構成が電極アレイに使用されるとき、電場が確実に身体を貫通するように、任意の所与のペアのアレイを使用される身体部分の反対側に配置することが重要であって、これは所与の電極ペアの両方の円弧が身体の同じ側に配置されている場合、重要な電場が身体の表在領域にのみ発生する可能性があるためである。
【００６７】
この実施形態では、位置１０１に固定された電極のセットと位置１０２に固定された電極のセットとの間に第１のＡＣ電圧が印加され、破線１０６の一般方向に延びる電場線を有する電場が生じる。次に、位置１０３に固定された電極セットと位置１０４に固定された電極のセットとの間に第２のＡＣ電圧が印加され、その結果、点線１０７の一般方向に延びる電場線を有する電場が生じる。この構成は、関節を通してＸ字形を形成する２つの電場をもたらす。これら２つの電場の方向（１０６、１０７）は垂直ではないかもしれないが、それらの電場の間の角度が、単一方向の電場に対する改善された結果をもたらすのに十分に大きいであろう。好ましくは、第１および第２のＡＣ電圧の周波数は１００から５００ｋＨｚの間である。いくつかの好ましい実施形態では、この周波数は１２５から２５０ｋＨｚの間である。２つの電場の強度は、標的領域の少なくとも一部分において少なくとも１Ｖ／ｃｍであることが好ましい。
【００６８】
別の実施形態では、関節の上下に位置する一対の長手方向アレイを関節の外側に配置された一対の緯度方向アレイと組み合わせることによって膝を治療することができる。これらの実施形態では、長手方向アレイは、（例えば、図３Ｄに見られるように）脚を完全に囲むことができ、または（例えば、図１０に関連して上述したように）脚を部分的に囲み得る。
【００６９】
相当する寸法に適切な変更がなされるならば、図１０に関連して上述した膝の文脈における同じ概念が、肘の文脈において、または他の関節にも適用され得ることに留意されたい。
【００７０】
いくつかの場合（例えば、図３Ａ〜３Ｆの実施形態）、それらが配置される身体部分を完全に回避するようにアレイは設計され、他の場合（例えば、図１０Ａ〜Ｂの実施形態）、それらが配置される身体部分を完全に回避しないようにアレイは設計される。しかしながら、これらのアレイ構成の両方において、それぞれのアレイは長手方向軸に沿って異なる位置に配置されなければならない。
【００７１】
腫瘍治療電場は、電場生成装置によって生成された電場を体内に静電容量結合する電極アレイを介して伝達されてもよい。例えば、米国特許第７，７１５，９２１号明細書（特許文献１）に記載されているアレイ設計構造は、長手方向アレイの設計に組み込むことができる。電極アレイはまた、米国特許第８，７１５，２０３号明細書（特許文献２）に記載されているように、対象者の皮膚に対して配置されるように設計されている複数のセラミック素子を含む複合電極として設計され得る。
【００７２】
いくつかの実施形態では、アレイは、薄い導電性ゲルを介して身体に接続されている高誘電率を有する１式のセラミックディスクとして設計されている。各アレイのディスクは、フレックスワイヤを介して電気的に相互接続されており、アレイが対象者の身体にしっかりと接着するように、接着テープがディスク上に配置されている。長手方向アレイを作成するための構成要素は、NovoTTF-100L（登録商標）を使用して腫瘍治療電場を胴体に伝達するのと同様に、Optune（登録商標）を使用して腫瘍治療電場を頭部に伝達するために現在使用されているものと同様であり得る。セラミック要素は、並列に、直列に、または並列と直列の任意の組み合わせ（例えば、各グループが直列に配線された３つのディスクを含む、並列に配線された３つのグループ）に配線され得る。
【００７３】
任意選択的に、アレイレイアウトの設計は有限要素シミュレーションの助けを借りて実行することができ、これは長手方向アレイの任意の特定の設計がもたらすであろう予想電場分布を計算するために使用され得る。そのような設計は、最大電場強度を標的領域に伝達するように最適化することができる。
【００７４】
任意選択で、各アレイ内のディスクは、それらが異なるサイズの対象にフィットすることを可能にするように接続され得る（例えば、各アレイは、少数のディスクを有するいくつかの接続パッチを含み得、或いは、ディスクは可撓性コネクタで接続され得る）。
【００７５】
上記の実施形態は人間対象に関して説明されているが、それらは適切な修正を行うことによって他の動物（例えば、犬、馬等）にも使用することができ、これは当業者には明らかであろう。
【００７６】
本発明を特定の実施形態を参照して開示したが、添付の特許請求の範囲に定義されるように、本発明の領域と範囲から逸脱することなく、記載した実施形態に対する多数の修正、改定、および変更が可能である。したがって、本発明は記載された実施形態に限定されず、特許請求の範囲の文言およびその均等物によって定義される全範囲を含むことが意図されている。
【符号の説明】
【００７７】
２０  本体、シリンダ
２１、２２  電極リング
２５  電圧
２６〜２９  位置
３１〜３８  位置
４１〜４８  位置
５１〜５８  位置
６０、６０´  電極
６１  電極要素
６２、６２´  基板
６３  配線
６４  コネクタ
６５  ＡＣ信号発生器
７１〜７６  電極セット
８１〜８６  軸スライス
９１  方向
１０１〜１０４  位置
１０６、１０７  方向
【図１Ａ】
2019524206.tif 000003
【図１Ｂ】
2019524206.tif 000004
【図２】
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【図３Ａ】
2019524206.tif 000006
【図３Ｂ】
2019524206.tif 000007
【図３Ｃ】
2019524206.tif 000008
【図３Ｄ】
2019524206.tif 000009
【図３Ｅ】
2019524206.tif 000010
【図３Ｆ】
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【図４Ａ】
2019524206.tif 000012
【図４Ｂ】
2019524206.tif 000013
【図４Ｃ】
2019524206.tif 000014
【図４Ｄ】
2019524206.tif 000015
【図４Ｅ】
2019524206.tif 000016
【図４Ｆ】
2019524206.tif 000017
【図４Ｇ】
2019524206.tif 000018
【図４Ｈ】
2019524206.tif 000019
【図５Ａ】
2019524206.tif 000020
【図５Ｂ】
2019524206.tif 000021
【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
2019524206.tif 000023
【図６Ａ】
2019524206.tif 000024
【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
2019524206.tif 000027
【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
2019524206.tif 000029
【図７Ｅ】
2019524206.tif 000030
【図７Ｆ】
2019524206.tif 000031
【図８】
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【図９Ａ】
2019524206.tif 000033
【図９Ｂ】
2019524206.tif 000034
【図１０Ａ】
2019524206.tif 000035
【図１０Ｂ】
2019524206.tif 000036
【国際調査報告】
2019524206.tif 000037
2019524206.tif 000038
2019524206.tif 000039
2019524206.tif 000040