(57)【要約】  計画および治療装置を制御するシステムおよび方法を提供する。本システムは、メモリと、メモリに連結されたプロセッサと、メモリ内に保存され、プロセッサにより実行可能な治療制御モジュールとを備える。一実施形態によると、治療制御モジュールは、数値モデル解析の結果として導き出された治療領域の推定である推定治療領域を生成する。この推定治療領域は、数値モデル解析を使用して領域を生成するのに要する短い時間を使用して生成される。他の面において、治療制御モジュールは、ユーザが少なくとも１つの電極を移動させるのに合わせて、継続的に変化する治療領域をリアルタイムで映像表示する。これにより、ユーザは目標領域をより正確かつ効率的に計画および治療を実施することができるようになるのである。
2012521863.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
治療領域を規定する複数の電極を介して治療エネルギーを印加する治療装置のための治療領域推定システムであって、
メモリと、
表示装置と、
前記メモリおよび前記表示装置に連結されたプロセッサと、
前記メモリ内に保存され、前記プロセッサにより実行可能な治療制御モジュールとを備え、
前記治療制御モジュールは、前記表示装置内に表示するために、推定治療領域を生成するよう構成され、
前記推定治療領域は、数値モデル解析を使用して導き出された治療領域の推定であることを特徴とするシステム。
【請求項２】
前記治療制御モジュールは、カッシーニの卵形線方程式を使用して、前記推定治療領域を生成することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記治療制御モジュールは、以下のカッシーニの卵形線方程式またはそれと同等のデカルト方程式を使用して、推定治療領域を生成することを特徴とする請求項２に記載のシステム：
ｒ２＝ａ２ｃｏｓ（２＊シータ）＋／−ｓｑｒｔ（ｂ４−ａ４ｓｉｎ２（２＊シータ））
（ここで、ａは原点から各電極までの距離を示し、ｂは電極ペア間に印加される電圧に応じた定数である）。
【請求項４】
前記治療制御モジュールは、複数の角度に対する径ｒを判定することにより、前記治療領域の境界輪郭を生成することを特徴とする請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記カッシーニの卵形線の定数は、以下の計算式を使用して生成されることを特徴とする請求項２に記載のシステム：
【数１】
2012521863.tif 000014
（ここで、ａは原点から各電極までの距離であり、Ｋ１、Ｋ２、およびＫ３は定数であり、Ｖは電極ペア間に印加される電圧であり、Ａは治療に要する電界強度であり、ｌｏｇ（ａ）は基数に対するａの対数である）。
【請求項６】
前記治療制御モジュールは、以下の計算式を使用して推定治療領域を生成することを特徴とする請求項１に記載のシステム：
【数２】
2012521863.tif 000015
（ここで、Ｅは選択点における電界強度であり、Ｃは電極ペア間に印加された電圧に応じた定数であり、
｜ｒ−ｒ１｜は前記電極ペアのうちの一方の電極と前記選択点との間の距離であり、
｜ｒ−ｒ２｜は、前記電極ペアのうちの他方の電極と前記選択点との間の距離である）。
【請求項７】
前記治療制御モジュールは、以下の計算式を使用してＣを生成することを特徴とする請求項６に記載のシステム：
【数３】
2012521863.tif 000016
（ここで、Ｖ０は電極ペア間に印加された電圧であり、Ｃ１は定数であり、ｄは電極ペア間の距離である）。
【請求項８】
前記治療制御モジュールは、以下の計算式を使用してＣを生成することを特徴とする請求項７に記載のシステム：
【数４】
2012521863.tif 000017
（ここで、ａは電極の径である）。
【請求項９】
治療制御モジュールは、複数の所定治療領域を含むデータテーブルから補間を行うことにより、前記治療領域を生成することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
電極ペアは治療ゾーンを規定し、
前記治療制御モジュールは、各電極ペア毎に推定治療ゾーンを生成し、前記表示装置への表示用に前記推定治療ゾーンを結合することにより、前記推定治療領域を生成することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
電極ペアは治療ゾーンを規定し、
前記治療制御モジュールは、各電極ペア毎に２次元の推定治療ゾーンを生成し、前記２次元の治療ゾーンに基づき、各電極毎に３次元の推定治療ゾーンを生成し、及び、前記表示装置への表示用に前記３次元の推定治療ゾーンを結合することにより、前記推定治療領域を３次元で生成することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
治療領域を規定する複数の電極を介して不可逆的電子穿孔（ＩＲＥ）パルスを印加する電子穿孔治療装置のための治療領域推定システムであって、
メモリと、
表示装置と、
前記メモリおよび前記表示装置に連結されたプロセッサと、
前記メモリ内に保存され、前記プロセッサにより実行可能な治療制御モジュールとを備え、
前記治療制御モジュールは、前記電極の位置と電界強度とに基づき、推定治療領域を生成し、及び、前記表示装置に、前記生成された領域と前記電極の位置とを表示するよう構成され、
ここで、前記生成された治療領域は、数値モデル解析を使用して導き出された治療領域の推定であることを特徴とするシステム。
【請求項１３】
前記治療制御モジュールは、カッシーニの卵形線方程式を使用して、前記推定治療領域を生成することを特徴とする請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記治療制御モジュールは、以下のカッシーニの卵形線方程式またはそれと同等のデカルト方程式を使用して、推定治療領域を生成することを特徴とする請求項１３に記載のシステム：
ｒ２＝ａ２ｃｏｓ（２＊シータ）＋／−ｓｑｒｔ（ｂ４−ａ４ｓｉｎ２（２＊シータ））
（ここで、ａは原点から各電極までの距離を示し、ｂは電極ペア間に印加される電圧に応じた定数である）。
【請求項１５】
前記治療制御モジュールは、複数の角度に対する径ｒを判定することにより、前記治療領域の境界輪郭を生成することを特徴とする請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記カッシーニの卵形線の定数は、以下の計算式を使用して生成されることを特徴とする請求項１３に記載のシステム：
【数５】
2012521863.tif 000018
（ここで、ａは原点から各電極までの距離であり、Ｋ１、Ｋ２、およびＫ３は定数であり、Ｖは電極ペア間に印加される電圧であり、Ａは治療に要する電界強度であり、ｌｏｇ（ａ）は基数に対するａの対数である）。
【請求項１７】
前記治療制御モジュールは以下の計算式を使用して推定治療領域を生成することを特徴とする請求項１２に記載のシステム：
【数６】
2012521863.tif 000019
（ここで、Ｅは選択点における電界強度であり、Ｃは電極ペア間に印加された電圧に応じた定数であり、
｜ｒ−ｒ１｜は前記電極ペアのうちの一方の電極と前記選択点との間の距離であり、
｜ｒ−ｒ２｜は、前記電極ペアのうちの他方の電極と前記選択点との間の距離である。
【請求項１８】
前記治療制御モジュールは、以下の計算式を使用してＣを生成することを特徴とする請求項１７に記載のシステム：
【数７】
2012521863.tif 000020
（ここで、Ｖ０は電極ペア間に印加された電圧であり、Ｃ１は定数であり、ｄは電極ペア間の距離である）。
【請求項１９】
前記治療制御モジュールは、以下の計算式を使用してＣを生成することを特徴とする請求項１８に記載のシステム：
【数８】
2012521863.tif 000021
（ここで、ａは電極の径である）。
【請求項２０】
治療制御モジュールは、複数の所定治療領域を含むデータテーブルから補間を行うことにより、前記治療領域を生成することを特徴とする請求項１２に記載のシステム。
【請求項２１】
電極ペアは治療ゾーンを規定し、
前記治療制御モジュールは、各電極ペア毎に推定治療ゾーンを生成し、前記表示装置への表示用に前記推定治療ゾーンを結合することにより、前記推定治療領域を生成することを特徴とする請求項１２に記載のシステム。
【請求項２２】
電極ペアは治療ゾーンを規定し、
前記治療制御モジュールは、各電極ペア毎に２次元の推定治療ゾーンを生成し、前記２次元の治療ゾーンに基づき、各電極毎に３次元の推定治療ゾーンを生成し、及び、前記表示装置への表示用に前記３次元の推定治療ゾーンを結合することにより、前記推定治療領域を３次元で生成することを特徴とする請求項１２に記載のシステム。
【請求項２３】
治療領域を規定する複数の電極を介して治療エネルギーを印加する治療装置のための治療領域推定方法であって、
複数の電極位置を受信するステップと、
前記受信した電極位置に基づいて、数値モデル解析を使用して導き出された治療領域の推定である推定治療領域を生成するステップと、
表示装置に前記生成された治療領域を映像表示するステップとを備えることを特徴とする方法。
【請求項２４】
前記生成するステップは、カッシーニの卵形線方程式を使用して、前記推定治療領域を生成するステップを含むことを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記生成するステップは、以下のカッシーニの卵形線方程式またはそれと同等のデカルト方程式を使用して、推定治療領域を生成するステップを含むことを特徴とする請求項２４に記載の方法：
ｒ２＝ａ２ｃｏｓ（２＊シータ）＋／−ｓｑｒｔ（ｂ４−ａ４ｓｉｎ２（２＊シータ））
（ここで、ａは原点から各電極までの距離を示し、ｂは電極ペア間に印加される電圧に応じた定数である）。
【請求項２６】
前記生成するステップは、複数の角度に対する径ｒを判定することにより、前記治療領域の境界輪郭を生成するステップを含むことを特徴とする請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記生成するステップは、以下の計算式を使用してカッシーニの卵形線の定数を生成するステップを含むことを特徴とする請求項２４に記載の方法：
【数９】
2012521863.tif 000022
（ここで、ａは原点から各電極までの距離であり、Ｋ１、Ｋ２、およびＫ３は定数であり、Ｖは電極ペア間に印加される電圧であり、Ａは治療に要する電界強度であり、ｌｏｇ（ａ）は基数に対するａの対数である）。
【請求項２８】
前記生成するステップは、以下の計算式を使用して推定治療領域を生成するステップを含むことを特徴とする請求項２３に記載の方法：
【数１０】
2012521863.tif 000023
（ここで、Ｅは選択点における電界強度であり、Ｃは電極ペア間に印加された電圧に応じた定数であり、
｜ｒ−ｒ１｜は前記電極ペアのうちの一方の電極と前記選択点との間の距離であり、
｜ｒ−ｒ２｜は、前記電極ペアのうちの他方の電極と前記選択点との間の距離である）。
【請求項２９】
前記生成するステップは、以下の計算式を使用してＣを生成するステップを含むことを特徴とする請求項２８に記載の方法：
【数１１】
2012521863.tif 000024
（ここで、Ｖ０は電極ペア間に印加された電圧であり、Ｃ１は定数であり、ｄは電極ペア間の距離である）。
【請求項３０】
前記生成するステップは、以下の計算式を使用してＣを生成するステップを含むことを特徴とする請求項２４に記載の方法：
【数１２】
2012521863.tif 000025
（ここで、ａは電極の径である）。
【請求項３１】
前記生成するステップは、複数の所定治療領域を含むデータテーブルから補間を行うことにより、前記治療領域を生成するステップを含むことを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項３２】
電極ペアは治療ゾーンを規定し、
前記生成するステップは、各電極ペア毎に推定治療ゾーンを生成し、前記表示装置への表示用に前記推定治療ゾーンを結合することにより、前記推定治療領域を生成するステップを含むことを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項３３】
電極ペアは治療ゾーンを規定し、
前記生成するステップは、各電極ペア毎に２次元の推定治療ゾーンを生成するステップと、前記２次元の治療ゾーンに基づき、各電極毎に３次元の推定治療ゾーンを生成するステップと、前記３次元の推定治療ゾーンを結合して３次元の推定治療領域を生成するステップを含むことを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項３４】
治療領域を規定する複数の電極を介して治療エネルギーを印加する治療装置を用いてインタラクティブな患者治療計画を行うシステムであって、
メモリと、
表示装置と、
前記メモリおよび前記表示装置に連結されたプロセッサと、
前記メモリ内に保存され、前記プロセッサにより実行可能な治療制御モジュールとを備え、
前記治療制御モジュールは、ユーザが少なくとも１つの電極を動かすのに合わせて、継続的に変化する治療領域をリアルタイムで前記表示装置に映像表示するよう構成されることを特徴とするシステム。
【請求項３５】
前記プロセッサに連結された指示装置をさらに備え、
ここで、前記治療制御モジュールは、前記指示装置を介して、少なくとも１つの表示された電極の継続的に変化する位置を受信し、前記表示された電極の変化する位置に対応して継続的に変化する治療領域を前記表示装置に映像表示することを特徴とする請求項３４に記載のシステム。
【請求項３６】
ユーザが電極ペアのうちの少なくとも１つを継続的に移動させるのに合わせて、治療制御モジュールは、前記電極ペア間に印加される、対応して変化する治療エネルギーレベルを表示することを特徴とする請求項３４に記載のシステム。
【請求項３７】
前記治療制御モジュールは、前記治療エネルギーレベルが治療装置の最大容量に達した場合に、前記治療エネルギーレベルをハイライト表示することを特徴とする請求項３６に記載のシステム。
【請求項３８】
ユーザが前記表示装置内で選択された電極を継続的に動かすと、前記治療制御モジュールは前記選択された電極と少なくとも１つの他の電極との間の距離を継続的に測定および表示することを特徴とする請求項３４に記載のシステム。
【請求項３９】
前記治療制御モジュールは、目標治療エリアに基づき、前記複数の電極の最適な位置付け箇所を判定および表示することを特徴とする請求項３４に記載のシステム。
【請求項４０】
前記治療制御モジュールは、ユーザ入力に応じて前記表示された治療領域を回転し、ユーザが、前記表示された治療領域の向きと撮像装置に表示された目標領域の向きとを合致させることを可能とすることを特徴とする請求項３４に記載のシステム。
【請求項４１】
前記治療制御モジュールは、各電極ペアにおけるテスト信号を生成し、前記テスト信号に基づき、各電極ペアにおいて、電極間の低電流状況および高電流状況を検知するよう構成されることを特徴とする請求項３４に記載のシステム。
【請求項４２】
前記治療制御モジュールは、
前記テスト信号に基づき、実際の治療のための期待電流引き込みを判定し、
前記所定電流引き込みが電流引き込み閾値を超過した場合、前記表示装置にエラーである旨を示すことを特徴とする請求項４１に記載のシステム。
【請求項４３】
前記治療制御モジュールは、
患者の治療中、電極ペア間の過電流状況を検知し、
前記過電流状況が検知された場合、ユーザに対して、前記電極ペアに関連する治療ゾーンを異なる治療エネルギーレベルで再治療する選択肢を与えるように構成されることを特徴とする請求項３４に記載のシステム。
【請求項４４】
前記治療制御モジュールは、患者の治療中、複数の電極ペアのうち、１つ以上の電極ペア間の過電流状況を検知し、どの電極ペアが過電流状況を引き起こしているかに関する情報を前記メモリに記憶するよう構成されることを特徴とする請求項３４に記載のシステム。
【請求項４５】
前記治療制御モジュールは、前記治療エネルギーが電極を介して送達される間、電流レベルおよび電圧レベルを前記メモリ内に記憶し、表示装置内に時間の関数として前記保存された電流レベルおよび電圧レベルを表示するよう構成されることを特徴とする請求項３４に記載のシステム。
【請求項４６】
ユーザ入力に応答して、前記治療制御モジュールは、前記表示された電流レベルおよび電圧レベルのズームを提供するよう構成されることを特徴とする請求項４５に記載のシステム。
【請求項４７】
前記治療制御モジュールは、少なくとも１つの基準と、前記基準から少なくとも１つの電極までの距離とを、前記表示装置に表示するよう構成されることを特徴とする請求項３４に記載のシステム。
【請求項４８】
前記治療制御モジュールは、少なくとも２つの基準を前記表示装置に表示し、少なくとも１つの電極がユーザにより前記表示装置内で移動されるのに合わせて、前記基準から前記少なくとも１つの電極までの距離を継続的に表示するよう構成されることを特徴とする請求項３４に記載のシステム。
【請求項４９】
前記治療制御モジュールは、前記治療領域の境界をハイライト表示するよう構成されることを特徴とする請求項３４に記載のシステム。
【請求項５０】
前記治療制御モジュールは、前記治療領域の内部境界および外部境界をハイライト表示するよう構成されることを特徴とする請求項３４に記載のシステム。
【請求項５１】
前記治療制御モジュールは、前記治療領域の内部境界をハイライト表示し、表示された目標治療エリアに対してコントラストを与えるように構成されることを特徴とする請求項３４に記載のシステム。
【請求項５２】
前記治療制御モジュールは、患者内に位置付けられた電極間の測定距離を受信するよう構成され、前記受信した測定距離に応じて前記電極の変化位置を表示することを特徴とする請求項３４に記載のシステム。
【請求項５３】
前記治療制御モジュールは、患者内に位置付けられた電極間の測定距離を受信するよう構成され、前記受信した距離に対応して変化する治療領域を表示することを特徴とする請求項３４に記載のシステム。
【請求項５４】
前記治療制御モジュールは、少なくとも１つの電極のためのロックインジケータを受信するよう構成され、前記ロックインジケータを有する前記少なくとも１つの電極に対して、他の電極の変化位置を測定することを特徴とする請求項５３に記載のシステム。
【請求項５５】
前記治療制御モジュールは、治療領域を前記メモリ内に記憶し、前記表示された治療領域に対して、前記記憶された治療領域をコントラスト表示するよう構成されることを特徴とする請求項３４に記載のシステム。
【請求項５６】
治療領域を規定する複数の電極を介して不可逆的電子穿孔（ＩＲＥ）パルスを印加する電子穿孔治療装置を用いてインタラクティブな患者治療計画を行うシステムであって、
メモリと、
表示装置と、
前記メモリおよび前記表示装置に連結されたプロセッサと、
前記メモリ内に保存され、前記プロセッサにより実行可能な治療制御モジュールとを備え、
前記治療制御モジュールは、治療目標エリアと、ユーザが少なくとも１つの前記電極を移動させるのに合わせて継続的に変化する治療領域およびＩＲＥパルスを印加する電極位置をリアルタイムで前記表示装置に映像表示させるよう構成されることを特徴とするシステム。
【請求項５７】
前記プロセッサに連結された指示装置をさらに備え、
ここで、前記治療制御モジュールは、前記指示装置を介して、少なくとも１つの表示された電極の継続的に変化する位置を受信し、前記表示された電極の変化する位置に対応して継続的に変化する治療領域を前記表示装置に映像表示することを特徴とする請求項５６に記載のシステム。
【請求項５８】
ユーザが電極ペアのうちの少なくとも１つを継続的に移動させるのに合わせて、治療制御モジュールは、前記電極ペア間に印加される、対応して変化する電圧レベルを表示することを特徴とする請求項５６に記載のシステム。
【請求項５９】
前記治療制御モジュールは、前記電圧レベルが治療装置の最大容量に達した場合に、前記電圧レベルをハイライト表示することを特徴とする請求項５８に記載のシステム。
【請求項６０】
ユーザが前記表示装置内で選択された電極を継続的に動かすと、前記治療制御モジュールは前記選択された電極と少なくとも１つの他の電極との間の距離を継続的に測定および表示することを特徴とする請求項５６に記載のシステム。
【請求項６１】
前記治療制御モジュールは、目標治療エリアに基づき、前記複数の電極の最適な位置付け箇所を判定および表示することを特徴とする請求項５６に記載のシステム。
【請求項６２】
前記治療制御モジュールは、ユーザ入力に応じて前記表示された治療領域を回転し、ユーザが、前記表示された治療領域の向きと撮像装置に表示された目標領域の向きとを合致させることを可能とすることを特徴とする請求項５６に記載のシステム。
【請求項６３】
前記治療制御モジュールは、各電極ペアにおけるテスト信号を生成し、前記テスト信号に基づき、各電極ペアにおいて、電極間の低電流状況および高電流状況を検知するよう構成されることを特徴とする請求項５６に記載のシステム。
【請求項６４】
前記治療制御モジュールは、
前記テスト信号に基づき、実際の治療のための期待電流引き込みを判定し、
前記所定電流引き込みが電流引き込み閾値を超過した場合、前記表示装置にエラーである旨を示すことを特徴とする請求項６３に記載のシステム。
【請求項６５】
前記治療制御モジュールは、
患者の治療中、電極ペア間の過電流状況を検知し、
前記過電流状況が検知された場合、ユーザに対して、前記電極ペアに関連する治療ゾーンを異なる治療エネルギーレベルで再治療する選択肢を与えるように構成されることを特徴とする請求項５６に記載のシステム。
【請求項６６】
前記治療制御モジュールは、患者の治療中、複数の電極ペアのうち、１つ以上の電極ペア間の過電流状況を検知し、どの電極ペアが過電流状況を引き起こしているかに関する情報を前記メモリに記憶するよう構成されることを特徴とする請求項５６に記載のシステム。
【請求項６７】
前記治療制御モジュールは、前記ＩＲＥパルスが電極を介して送達される間、電流レベルおよび電圧レベルを前記メモリ内に記憶し、表示装置内に時間の関数として前記保存された電流レベルおよび電圧レベルを表示するよう構成されることを特徴とする請求項５６に記載のシステム。
【請求項６８】
ユーザ入力に応答して、前記治療制御モジュールは、前記表示された電流レベルおよび電圧レベルのズームを提供するよう構成されることを特徴とする請求項６７に記載のシステム。
【請求項６９】
前記治療制御モジュールは、少なくとも１つの基準と、前記基準から少なくとも１つの電極までの距離とを、前記表示装置に表示するよう構成されることを特徴とする請求項５６に記載のシステム。
【請求項７０】
前記治療制御モジュールは、少なくとも２つの基準を前記表示装置に表示し、１つの電極がユーザにより前記表示装置内で移動されるのに合わせて、前記基準から前記少なくとも１つの電極までの距離を継続的に表示するよう構成されることを特徴とする請求項５６に記載のシステム。
【請求項７１】
前記治療制御モジュールは、前記治療領域に対して、前記治療領域の境界をハイライト表示するよう構成されることを特徴とする請求項５６に記載のシステム。
【請求項７２】
前記治療制御モジュールは、前記治療領域に対して、前記治療領域の内部境界および外部境界をハイライト表示するよう構成されることを特徴とする請求項５６に記載のシステム。
【請求項７３】
前記治療制御モジュールは、前記治療領域の内部境界をハイライト表示し、表示された目標治療エリアに対してコントラストを与えるように構成されることを特徴とする請求項５６に記載のシステム。
【請求項７４】
前記治療制御モジュールは、患者内に位置付けられた電極間の測定距離を受信するよう構成され、前記受信した測定距離に応じて前記電極の変化位置を表示することを特徴とする請求項５６に記載のシステム。
【請求項７５】
前記治療制御モジュールは、患者内に位置付けられた電極間の測定距離を受信するよう構成され、前記受信した距離に対応して変化する治療領域を表示することを特徴とする請求項５６に記載のシステム。
【請求項７６】
前記治療制御モジュールは、少なくとも１つの電極のためのロックインジケータを受信するよう構成され、前記ロックインジケータを有する前記少なくとも１つの電極に対して、他の電極の変化位置を測定することを特徴とする請求項７５に記載のシステム。
【請求項７７】
前記治療制御モジュールは、前記表示装置に、前記表示された治療領域に対して、治療領域をコントラスト表示するよう構成されることを特徴とする請求項５６に記載のシステム。
【請求項７８】
前記治療制御モジュールは、前記表示された治療領域に対して、前記治療領域を重畳表示するよう構成されることを特徴とする請求項５６に記載のシステム。
【請求項７９】
治療領域を規定する複数の電極を介して治療エネルギーを印加する治療装置を用いてインタラクティブに患者治療計画を行う方法であって、
ユーザが少なくとも１つの電極を移動させるのに合わせて、前記複数の電極の位置を継続的に受信するステップと、
前記受信した電極位置に基づいて、継続的に変化する治療領域をリアルタイムで前記表示装置に映像表示するステップとを備えることを特徴とする方法。
【請求項８０】
前記継続的に受信するステップは、指示装置を介して、前記複数の電極の位置を継続的に受信するステップを含むことを特徴とする請求項７９に記載の方法。
【請求項８１】
ユーザが電極ペアのうちの少なくとも１つを継続的に移動させるのに合わせて、前記電極ペア間に印加される、対応して変化する治療エネルギーレベルを表示するステップをさらに備えることを特徴とする請求項７９に記載の方法。
【請求項８２】
前記治療エネルギーレベルが治療装置の最大容量に達した場合に、前記治療エネルギーレベルをハイライト表示するステップをさらに備えることを特徴とする請求項８１に記載の方法。
【請求項８３】
ユーザが前記表示装置内で選択された電極を継続的に動かすと、前記選択された電極と少なくとも１つの他の電極との間の距離を継続的に測定および表示するステップをさらに備えることを特徴とする請求項７９に記載の方法。
【請求項８４】
目標治療エリアに基づき、前記複数の電極の最適な位置付け箇所を判定および表示するステップをさらに備えることを特徴とする請求項７９に記載の方法。
【請求項８５】
ユーザ入力に応じて前記表示された治療領域を回転し、ユーザが、前記表示された治療領域の向きと撮像装置に表示された目標領域の向きとを合致させることを可能とするするステップをさらに備えることを特徴とする請求項７９に記載の方法。
【請求項８６】
各電極ペアにおけるテスト信号を生成するステップと、
前記テスト信号に基づき、各電極ペアにおいて、電極間の低電流状況および高電流状況を検知するステップとをさらに備えることを特徴とする請求項７９に記載の方法。
【請求項８７】
前記検知するステップは、前記テスト信号に基づき、実際の治療のための期待電流引き込みを判定するステップを含み、
前記方法は、前記所定電流引き込みが電流引き込み閾値を超過した場合、前記表示装置にエラーである旨を示すステップをさらに備えることを特徴とする請求項８６に記載の方法。
【請求項８８】
患者の治療中、電極ペア間の過電流状況を検知するステップと、
前記過電流状況が検知された場合、ユーザに対して、前記電極ペアに関連する治療ゾーンを異なる治療エネルギーレベルで再治療する選択肢を提供するステップとをさらに備えることを特徴とする請求項７９に記載の方法。
【請求項８９】
患者の治療中、複数の電極ペアのうち、１つ以上の電極ペア間の過電流状況を検知するステップと、
どの電極ペアが過電流状況を引き起こしているかに関する情報を前記メモリに記憶するステップとをさらに備えることを特徴とする請求項７９に記載の方法。
【請求項９０】
前記治療エネルギーが電極を介して送達される間、電流レベルおよび電圧レベルを前記メモリ内に記憶するステップと、
表示装置内に時間の関数として前記保存された電流レベルおよび電圧レベルを表示するステップとをさらに備えることを特徴とする請求項７９に記載の方法。
【請求項９１】
ユーザ入力に応答して、前記表示された電流レベルおよび電圧レベルのズームを行うステップをさらに備えることを特徴とする請求項９０に記載の方法。
【請求項９２】
少なくとも１つの基準と、前記基準から少なくとも１つの電極までの距離とを、前記表示装置に表示するステップをさらに備えることを特徴とする請求項７９に記載の方法。
【請求項９３】
少なくとも２つの基準を前記表示装置に表示するステップと、
１つの電極がユーザにより前記表示装置内で移動されるのに合わせて、前記基準から前記少なくとも１つの電極までの距離を継続的に表示するステップとをさらに備えることを特徴とする請求項７９に記載の方法。
【請求項９４】
前記治療領域の境界をハイライト表示するステップをさらに備えることを特徴とする請求項７９に記載の方法。
【請求項９５】
前記治療領域の内部境界および外部境界をハイライト表示するステップをさらに備えることを特徴とする請求項７９に記載の方法。
【請求項９６】
前記治療領域の内部境界をハイライト表示し、表示された目標治療エリアに対してコントラストを与えるステップをさらに備えることを特徴とする請求項７９に記載の方法。
【請求項９７】
患者内に位置付けられた電極間の測定距離を受信するステップと、
前記受信した測定距離に応じて前記電極の変化位置を表示するステップとをさらに備えることを特徴とする請求項７９に記載の方法。
【請求項９８】
患者内に位置付けられた電極間の測定距離を受信するステップと、
前記受信した距離に対応して変化する治療領域を表示するステップとを備えることを特徴とする請求項７９に記載の方法。
【請求項９９】
少なくとも１つの電極のためのロックインジケータを受信するステップと、
前記ロックインジケータを有する前記少なくとも１つの電極に対して、他の電極の変化位置を測定するステップとをさらに備えることを特徴とする請求項９８に記載の方法。
【請求項１００】
治療領域を前記メモリ内に記憶するステップと、
前記表示された治療領域に対して、前記記憶された治療領域をコントラスト表示するステップとをさらに備えることを特徴とする請求項７９に記載の方法。
【請求項１０１】
治療領域を規定する複数の電極を介して治療エネルギーを印加する治療装置を用いてインタラクティブに患者治療計画を行うシステムであって、
メモリと、
表示装置と、
前記メモリおよび前記表示装置に連結されたプロセッサと、
前記メモリ内に保存され、前記プロセッサにより実行可能な治療制御モジュールとを備え、
前記治療制御モジュールは、
ユーザが少なくとも１つの前記電極を移動させるのに合わせて継続的に変化する治療領域をリアルタイムで前記表示装置に映像表示し、
患者の治療中、電極ペア間の過電流状況を検知し、
前記過電流が検知された場合、ユーザに対して、前記電極ペアに関連する治療ゾーンを異なる治療エネルギーレベルで再治療する選択肢を与えることを特徴とするシステム。
【請求項１０２】
治療領域を規定する複数の電極を介して治療エネルギーを印加する治療装置を用いてインタラクティブに患者治療計画を行うシステムであって、
メモリと、
表示装置と、
前記メモリおよび前記表示装置に連結されたプロセッサと、
前記メモリ内に保存され、前記プロセッサにより実行可能な治療制御モジュールとを備え、
前記治療制御モジュールは、
ユーザが少なくとも１つの前記電極を移動させるのに合わせて継続的に変化する治療領域をリアルタイムで前記表示装置に映像表示し、
目標治療エリアのサイズに基づいて、前記複数の電極の最適な位置付け箇所を判定および表示することを特徴とするシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２００９年３月３１日に出願された米国仮出願第６１／１６５，２８０号および２００９年９月１日に出願された米国仮出願第６１／２３８，８４３の優先権を主張し、参考として援用する。
【０００２】
本発明は、治療装置を制御する制御システムに係る。特に、本出願は、治療領域推定およびインタラクティブな患者治療計画のためのシステムおよび方法に係る。
【背景技術】
【０００３】
電気パルスのような治療用エネルギーを組織に送達する従来の装置は、ハンドルと、ハンドルに連結された１以上の電極を備える。各電極は電源に接続される。電源により、電極は治療用エネルギーを目標組織へと送達することにより、組織を切除する。
【０００４】
患者内に目標治療エリアが存在すると、装置の電極は、治療目標エリアを包囲する治療ゾーンを作るように位置付けられる。通常、各電極は患者に対して手で位置付けられ、病変部を包囲する治療ゾーンを作る。電極を位置付ける医療専門家は、通常、電極を位置付けながら画像モニタを見て、最も効率の高く正確な位置づけに近づける。
【０００５】
しかしながら、このように電極が手で位置付けられると、電極により規定される治療領域は、電界の強さ、印加されるパルスの電圧レベル、電極のサイズ、治療対象組織のタイプのようなパラメータに大きく依存して変化するため、選択された箇所が治療目標エリアのすべてを切除するものであるか否かを予測するのは非常に困難である。さらに、位置付けにおいては人為的エラーおよび、神経、血管等の障害物の回避が含まれてしまうため、切除対象組織の正確な箇所に電極を位置付けることは、しばしば困難であり、時として不可能となる。
【０００６】
したがって、規定された治療対象エリアの治療を行うため、患者内において最適な電極の位置付けを判定する、より効率的かつ正確なシステムおよび方法の提供が望まれる。
【０００７】
従来では、電極により規定された治療領域を可視化するに際して医療専門家を補助するために、複素有限要素解析のような数値モデル解析を用いて推定治療領域を生成した。そのような方法においては、比較的高速なパーソナルコンピュータにおいてでさえ、たった２次元の治療領域にも少なくとも３０分から数時間を要するといった問題があった。これは、異なる電極位置に基づいて異なる治療領域をリアルタイムで得ようとするのは実質的に不可能であることを意味する。
【０００８】
したがって、電極の動きに応じたリアルタイムでの治療領域の変化をユーザが精査できるように、電極の位置付けにより規定された治療領域を迅速かつ効率的に推定できるシステムおよび方法を提供することも望まれる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
一実施形態によると、複数の電極を介して治療エネルギーを印加する治療装置のための治療領域推定システムであって、メモリと、表示装置と、プロセッサと、プロセッサにより実行可能な治療制御モジュールとを備えるシステムがここに開示される。治療制御モジュールは、表示装置での表示用に、電極により規定された推定治療領域を生成する。推定治療領域は、有限要素解析のような数値モデル解析を用いて導き出された治療領域推定である。本発明による推定治療領域は、少なくとも数時間を要したのと比較して、有限要素解析を用いてミリ秒単位で生成可能である点で有利である。
【００１０】
他の実施形態によると、治療制御モジュールは、ユーザが電極を動かすのに応じてリアルタイムで継続的に変化する治療領域を映像表示する。これにより、ユーザはより効率的に目標エリアの計画および治療が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、患者治療に際して本発明とともに用いられるいくつかの構成要素を示している。
【図２】図２は、本発明における治療制御コンピュータの概略図である。
【図３】図３は、種々の入力ボックスを示す治療制御モジュールの「情報」スクリーンの画面を示したものである。
【図４】図４は、双極プローブの側面図および上面図と、このようなプローブタイプで生成可能な治療ゾーンの一般的な形状例とを示す、治療制御モジュールの「プローブ選択」スクリーンの画面を示したものである。
【図５】図５は、２つのプローブ列の側面図および上面図と、２つのプローブ列で生成可能な治療ゾーンの一般的な形状例とを示す、治療制御モジュールの「プローブ選択」スクリーンの画面を示したものである。
【図６】図６は、３つのプローブ列の側面図および上面図と、３つのプローブ列で生成可能な治療ゾーンの一般的な形状例とを示す、治療制御モジュールの「プローブ選択」スクリーンの画面を示したものである。
【図７】図７は、４つのプローブ列の側面図および上面図と、４つのプローブ列で生成可能な治療ゾーンの一般的な形状例とを示す、治療制御モジュールの「プローブ選択」スクリーンの画面を示したものである。
【図８】図８は、５つのプローブ列の側面図および上面図と、５つのプローブ列で生成可能な治療ゾーンの一般的な形状例とを示す、治療制御モジュールの「プローブ選択」スクリーンの画面を示したものである。
【図９】図９は、６つのプローブ列の側面図および上面図と、６つのプローブ列で生成可能な治療ゾーンの一般的な形状例とを示す、治療制御モジュールの「プローブ選択」スクリーンの画面を示したものである。
【図１０】図１０は、治療制御モジュールの「プローブ位置付け処理」スクリーンの画面を示したものである。
【図１１】図１１は、治療制御モジュールの回転特性を示す、治療制御モジュールの「プローブ位置付け処理」スクリーンの画面を示したものである。
【図１２】図１２は、治療制御モジュールの自動測定特性を示す、治療制御モジュールの「プローブ位置付け処理」スクリーンの画面を示したものである。
【図１３】図１３は、電極間で生成可能な治療ゾーン例を示す、治療制御モジュールの「プローブ位置付け処理」スクリーンの画面を示したものである。
【図１４】図１４は、４つのプローブ列で生成された結合治療ゾーンの例を示す、治療制御モジュールの「プローブ位置付け処理」スクリーンの画面を示したものである。
【図１５】図１５は、結合して結合治療領域を形成する３つの個別の治療ゾーンを規定する３つのプローブ列の例を示す。
【図１６】図１６は、以下に例２を参照して詳述する、格子上のｘ、ｙ座標のために判定される電界値のスプレッドシートの一例である。
【図１７】図１７は、多次元ルックアップテーブルの一例と、治療ゾーンの補間方法を示す。
【図１８】図１８は、治療制御モジュールのプローブ自動位置付け特性を示す、治療制御モジュールの「プローブ位置付け処理」スクリーンの画面を示したものである。
【図１９】図１９から図２２は、治療制御モジュールのプローブ自動位置付け特性についての他の実施形態を示す、治療制御モジュールの画面を示したものである。
【図２０】図１９から図２２は、治療制御モジュールのプローブ自動位置付け特性についての他の実施形態を示す、治療制御モジュールの画面を示したものである。
【図２１】図１９から図２２は、治療制御モジュールのプローブ自動位置付け特性についての他の実施形態を示す、治療制御モジュールの画面を示したものである。
【図２２】図１９から図２２は、治療制御モジュールのプローブ自動位置付け特性についての他の実施形態を示す、治療制御モジュールの画面を示したものである。
【図２３】図２３から図２５は、ユーザによる治療パラメータの編集および訂正方法の例をいくつか示す、治療制御モジュールの「プローブ位置付け処理」スクリーンの画面を示したものである。
【図２４】図２３から図２５は、ユーザによる治療パラメータの編集および訂正方法の例をいくつか示す、治療制御モジュールの「プローブ位置付け処理」スクリーンの画面を示したものである。
【図２５】図２３から図２５は、ユーザによる治療パラメータの編集および訂正方法の例をいくつか示す、治療制御モジュールの「プローブ位置付け処理」スクリーンの画面を示したものである。
【図２６】図２６は、ユーザにより「自動設定プローブ」ボタンが押下された後に６つのプローブ列で生成された治療ゾーンの例を示す、治療制御モジュールの「プローブ位置付け処理」スクリーンの画面を示したものである。
【図２７】図２７は、ユーザにより治療処置が開始される前の治療パラメータのステータスを示す、治療制御モジュールの「パルス発生」スクリーンの画面を示したものである。
【図２８】図２８は、治療処置中における治療パラメータのステータスを示す、治療制御モジュールの「パルス発生」スクリーンの画面を示したものである。
【図２９】図２９は、図１に示した発生器の詳細を示したものであり、過電流状態を検出する要素を示している。
【図３０】図３０は、治療処置後の治療パラメータのステータスを示す、治療制御モジュールの「パルス発生」スクリーンの画面を示したものである。
【図３１】図３１は、例において「処置継続」ボタンが押下された場合にポップアップ表示されるダイアログボックスを示す、治療制御モジュールの「パルス発生」スクリーンの画面を示したものである。
【図３２】図３２は、再治療処置中における治療パラメータのステータスを示す、治療制御モジュールの「パルス発生」スクリーンの画面を示したものである。
【図３３】図３３および図３４は、結果グラフの例を示す、治療制御モジュールの「パルス発生」スクリーンの画面を示したものである。
【図３４】図３３および図３４は、結果グラフの例を示す、治療制御モジュールの「パルス発生」スクリーンの画面を示したものである。
【図３５】図３５は、プローブにより治療が施された後のプローブ位置付け格子を示す、治療制御モジュールの「プローブ位置付け処理」スクリーンの画面を示したものである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の教示を通じて、ここに開示または提案した１つまたは２つ以上の特性および／または構成要素の一部およびすべては、明示的もしくは黙示的の如何を問わず、当業者による理解に基づき適切な時期および場所にて、２つもしくは３つ以上の組み合わせにおいて実践および／または実現されるものとする。ここに開示された種々の特性および／または構成要素はすべて、基本となる概念を説明するためのものであり、したがってその実際の記述を制限するものでない。実質的に同様の機能を達成するいかなる手段も、予測可能な代替物および同等物とみなし、したがって完全に記述され、完全に使用可能とされる。またここに記載の種々の例、説明、および実施例は、ここに請求する発明または本出願の優先権を主張する将来の出願における発明の範囲を、その程度を問わず、制限するものでない。
【００１３】
本発明の一実施形態を、図１から図３５に表わす。本発明とともに用いられる構成要素については、図１に表わす。１以上のプローブ２２は治療用エネルギーを送達し、組織細胞に対して不可逆的に電子穿孔を行うことのできるパルス等の治療用エネルギーのような高電圧パルスを発生する電圧パルス発生器１０を原動力とする。図示された実施形態において、電圧パルス発生器１０は、６つの個別のレセプタクル（ｒｅｃｅｐｔａｃｌｅ）を備え、個々のレセプタクルに差し込まれるよう構成された個別のプローブ２２を６つまで受容する。レセプタクルは、各々、連続した順の数字でラベル付される。その他の実施形態によると、電圧パルス発生器は、６つより多いか、あるいは少ない数のプローブを受容する任意の数のレセプタクルを備えてもよい。
【００１４】
図示された実施形態において、各プローブ２２は、単極電極または絶縁スリーブにより離間された２つの電極を有する双極電極を備える。一実施形態によると、プローブが単極電極を備える場合、電極においてアクティブな部分の露出量は、絶縁スリーブを電極に対して後退させるか前進させることにより調整可能である。例えば、ここに参考として援用された米国特許第７，３４４，５３３を参照されたい。生成機１０は、キーボード１２および指示装置１４のような入力装置および安全マージン３０１により包囲された病変部３００のような目標治療エリアの画像を観察するための表示装置１１のような出力装置を有する治療制御コンピュータ４０に接続される。治療用エネルギー送達装置２０は、患者１５内の病変部３００の治療を行う際に用いられる。撮像装置３０は、患者１５内の病変部３００をリアルタイムで観察するためのモニタ３１を有する。撮像装置３０の例としては、当分野において既知の超音波、ＣＴ、ＭＲI、および蛍光透視装置が挙げられる。
【００１５】
本発明においては、以下に詳述するが、ユーザが治療処置の計画、実行、および精査を行うに際して補助するコンピュータソフトウェア（治療制御モジュール５４）を備える。例えば、治療制御モジュール５４により、ユーザがより正確に治療用エネルギー送達装置２０の各プローブ２２を病変部３００に対して位置付け、最も効率的に治療ゾーンを作ることができるようにすることによって、治療処置の計画を立てる際にユーザを補助する。治療制御モジュール５４は、プローブの位置および治療パラメータに基づいて予測治療ゾーンを表示することができる。治療制御モジュール５４は、リアルタイムで治療の進捗を表示することができ、治療処置の終了後、その結果を表示することができる。このような情報は、治療が成功に終わったか否か、および患者の再治療の要否を判定する際に用いることができる。
【００１６】
この出願のため、「コード」「ソフトウェア」「プログラム」「アプリケーション」「ソフトウェアコード」「ソフトウェアモジュール」「モジュール」および「ソフトウェアプログラム」といった用語が同じ意味に用いられており、プロセッサにより実行可能なソフトウェア命令を意味する。
【００１７】
「ユーザ」は、医師もしくはその他医療専門家である。プロセッサにより実行された治療制御モジュール５４は、発生器１０に関連付けられたモニタ１１に対して、テキストおよび映像データを含む種々のデータを出力する。
【００１８】
さて図２を参照すると、本発明の治療制御コンピュータ４０は、患者の治療計画を管理する。コンピュータ４０は、ＵＳＢ（ユニバーサルシリアルバス）インターフェースのようなＩ／Ｏインターフェース４２を介して通信リンク５２に接続されており、通信リンク５２を介して電圧発生器１０との間で情報を送受信する。コンピュータ４０は、ＲＡＭ、プロセッサ（ＣＰＵ）４６、ＲＯＭまたはＥＥＰＲＯＭのようなプログラム記憶部４８、およびハードディスクのようなデータ記憶部５０といった、通常すべて互いにバス５３を介して接続されるメモリ記憶部４４を備える。プログラウ記憶部４８は、特に、治療結果の計画、実行、および精査を行うに際してユーザと相互にやりとりを行うユーザインターフェースモジュールを備えた治療制御モジュール５４を記憶する。プログラム記憶部４８のソフトウェアプログラムモジュールおよびデータ記憶部５０からのデータのいずれかは、必要に応じてメモリ４４に転送可能であり、ＣＰＵ４６によって実行される。
【００１９】
一実施形態によると、コンピュータ４０は電圧発生器１０に内蔵される。その他の実施形態によると、コンピュータ４０は、通信リンク５２を介して電圧発生器に接続される個別のユニットとされる。通信リンク５２はＵＳＢリンクであることが望ましい。
【００２０】
一実施形態によると、撮像装置３０は、コンピュータ４０と接続されないスタンドアロン型の装置である。図１に示す実施形態においては、コンピュータ４０は通信リンク５３を介して撮像装置３０に接続されている。図示のとおり、通信リンク５３はＵＳＢリンクである。本実施形態によると、コンピュータは、撮像装置３０から受信する画像データのようなデータを解析することにより、病変部３００のサイズおよび向きを判定することができ、またコンピュータ４０はこのような情報をモニタ１１に表示可能である。本実施形態によると、撮像装置３０により生成された病変部の画像は、治療制御モジュール５４を実施中のコンピュータにおいて、そのモニタ１１の格子２００に直接表示可能である。本実施形態により、格子２００上に病変部の画像を正確に表すことができ、また病変部の画像を格子２００上に生成するために病変部の寸法を手動で入力する手間を省略できるのである。本実施形態はまた、病変部が不規則な形状を有する場合であっても、病変部の画像を正確に表すのに有用である。
【００２１】
コンピュータソフトウェア（治療制御モジュール５４）の基本的な機能性について、以下の例と関連して述べる。
【００２２】
ソフトウェアは、生成機１０から独立して使用可能であることに留意しなければならない。例えば、以下に説明するとおり、ユーザは異なるコンピュータにおいて治療の計画が可能であり、治療パラメータをＵＳＢフラッシュドライブ（図示せず）のような外部の記憶装置に保存可能である。治療パラメータに関連するメモリ装置からのデータは、その後コンピュータ４０にダウンロード可能であり、治療の際に発生器１０で用いられる。
【００２３】
治療制御モジュール５４の初期化後、図３に示すような種々の入力ボックスを有する「情報」スクリーンが表示される。キーボードまたはその他の入力装置１２が、マウスまたはその他の指示装置１４（図１参照）とともに、データ入力に用いられる。入力ボックスに入力されたデータは、将来の参考のために以下に説明するように、治療記録とともに内部または外部のメモリに保存可能である。入力ボックス１００内の患者ＩＤ、入力ボックス１０１内の患者氏名、および入力ボックス１０２内の患者年齢のような基本患者情報が入力可能である。ユーザは、入力ボックス１１４に治療の臨床的適応のような臨床データを入力する。処置に関する日付は、１１１に自動表示されるか、その他の実施形態によるとユーザにより入力が可能である。ユーザは、入力ボックス１１２内の医師氏名および入力ボックス１１３内の具体的ケースの備考のようなその他ケース情報を記入することができる。
【００２４】
病変部３００の寸法は、超音波撮像装置のような撮像装置３０（図１参照）のモニタ３１上で観察し、撮像装置３１により生成された画像から寸法を計算する既知の方法を用いることにより判定される。病変部３００の寸法（入力ボックス１０３に長さ、入力ボックス１０４に幅、入力ボックス１０５に深さ）が、プログラムに入力される。病変部３００を３次元的に包囲する安全マージンが、入力ボックス１０６にて選択される。選択された安全マージンのサイズに応じて、目標治療領域が自動計算され、図示のようにボックス１０７、１０８、および１０９に表示される。一実施形態によると、安全マージンの値は０に設定されてもよい。例えば、良性腫瘍の治療に際しては、安全マージンは必要でないこともある。
【００２５】
図３に示す実施形態によると、ユーザは治療予定の病変部が２ｃｍの長さ、１ｃｍの幅、および１ｃｍの深さを有すると示している。ユーザの特定した１ｃｍのマージン（これはデフォルトのマージン設定である）では、目標治療領域は４ｃｍの長さ、３ｃｍの幅、および３ｃｍの深さを有することになる。
【００２６】
ユーザは、心電図（ＥＣＧ）装置が処置中に用いられる場合、心電図装置でパルスを同期するために、ボックス１１０内の円をクリックすることにより、「ＥＣＧ同期」オプションを選択可能である。ボックス１１０に含まれる治療として他に可能なオプションは、「９０ＰＰＭ」（パルス／分）または「２４０ＰＰＭ」といったオプションが含まれる。ユーザは、ボックス１１０内に提示された３つのオプションのうち、少なくとも１つを選択しなければならない。必要なデータがすべて入力されると、ユーザは指示装置１４で「次へ」のボタンをクリックし、以下に説明する次のスクリーンへと進む。
【００２７】
さらにＥＣＧ同期オプションに関して、この円がウィンドウ１１０にて選択されると、治療制御モジュール５４はこの機能性をテストし、システムが正常に動作することを検証する。治療制御モジュール５４は、ＥＣＧ特性のテスト段階において、エラーが発生したか否かを自動検出可能である。検出可能なエラーとしては、「信号なし」（３．５秒間パルスが無いなど）、「雑音が多い」（少なくとも３．５秒間、１２０ビート／分超のレートでパルスが発生するなど）といったものを含むが、これに限られるものではない。
【００２８】
治療制御モジュール５４は、心電図結果のような心拍出量（またはその他心機能の拍出量）を解析し、同期信号をパルス発生器１０のコントローラに送信することにより、エネルギー解放と心調律とを同期させることが可能である、制御モジュール５４はまた、同期問題フラグおよび同期状況フラグのような内部フラグを生成することができ、ユーザに対して映像ユーザインターフェース上に同期ステータスを示し、エネルギーパルスの送達が各拍動ごとに（リアルタイムで）心調律に同期されるか、患者の安全および治療の効率のために必要であれば中断できるようにする。
【００２９】
具体的には、制御モジュール５４は、ＩＲＥ（不可逆的電子穿孔）パルスのようなエネルギーパルスを心調律の特定部分に同期させる。モジュールは心拍のＲ波を使用し、心拍のこの部分がＩＲＥパルスの解放に最適であるということを示す、パルス発生器１０への制御信号を生成する。わかりやすく説明すると、Ｓ波がエネルギーパルスの送達に最適な時であっても、Ｓ波が漠然と終わってしまう場合があるという事実のため、Ｒ波がエネルギー解放に開始タイミングを示すものとして使用される。
【００３０】
より具体的には、制御モジュール５４の同期特性によると、パルス発生器１０からのパルスが時宜を得て解放され、心拍が正常なリズムから外れた場合には、エネルギーの解放を変更するか中断するように、心拍に関連する変遷、疾患、およびその他の変化を確実に調整できるように、心臓信号のモニタリングを行うことができる。
【００３１】
次にユーザは、病変部３００および安全マージン３０１を十分にカバーする治療ゾーンを生成するのに必要だと思われるプローブ数に応じて、治療用エネルギー送達装置のタイプを選択することができる。この選択は、図４から９において「プローブ選択」スクリーンに示すように、各装置タイプの次の円をクリックすることによりなされる。
【００３２】
一実施形態によると、「プローブ選択ステータス」ボックス１９９は、該当するプローブ数の隣に「接続」等のフレーズを表示することにより、生成機１０上にレセプタクルがあれば、そのうちのどれがプローブに接続されたかを示す。一実施形態によると、各レセプタクルは、ＲＦＩＤ装置を備え、レセプタクルに接続する各プローブのためのコネクタは、互換性のあるＲＦＩＤ装置を備え、治療制御モジュール５４が互換性のあるＲＦＩＤ装置の接続を検知することにより、許可されたプローブが発生器１０上のレセプタクルに接続されたか否かを検出できるようにする。許可されたプローブが発生器上のレセプタクルに接続されていない場合、「未接続」等のフレーズがプローブ数の隣に表示される。さらに、「プローブ選択ステータス」ボックス１９９に示した各プローブの色は、発生器上の各レセプタクルが互換性のあるプローブに接続されているか否かを示すために用いることができる。この特性により、ユーザは、治療処置のためにプローブタイプを選択する前に、必要数のプローブが発生器１０に適切に接続されていることを検証することができる。例えば、治療制御モジュールがプローブの接続ステータスに問題を検知した場合（例：２つのプローブのみが発生器に接続されている際にプローブ３列を選択した場合）、エラーメッセージを表示することによりユーザに報知することができる。
【００３３】
ユーザは、「プローブ選択ステータス」ボックス１９９内において選択されたプローブの隣のボックスをクリックすることにより、治療処置を実施するに際して、接続されたプローブのうちのいずれを用いるかを選択することができる。デフォルトにより、治療制御モジュール５４はラベル付されているように昇順にプローブを自動選択する。
【００３４】
図４を参照すると、双極プローブ選択に際して円１２０が使用されている。図４は、双極プローブの側面図１２１および上面図１２２と、そのようなプローブタイプにより生成可能な治療ゾーンの一般的な形状例とを示している。側面図１２１は、絶縁スリーブにより離間された２つの電極１２３の配置により生成可能な治療ゾーンの一般的な形状例を示している。
【００３５】
図５を参照すると、プローブ２列の選択に際して円１３０が使用されている。図５は、プローブ２列の側面図１３１及び上面図１３２とプローブ２列により生成可能な治療ゾーンの一般的な形状例とを示している。図示の例においては、図示された各電極のうち、露出部は２０ｍｍの長さを有し、２つのプローブが互いに１５ｍｍの距離を置いて離間している。
【００３６】
図６を参照すると、プローブ３列の選択に際して円１４０が使用されている。図６は、プローブ３列の側面図１４１および上面図１４３と、プローブ３列により生成可能な治療ゾーンの一般的な形状例とを示している。図示の例においては、図示された各電極のうち、露出部は２０ｍｍの長さを有し、３か所（ＰＬＣＳ）で測定されると、３つプローブの各ペアが互いに１５ｍｍの距離を置いて等間隔に離間しており、これは間隔が１５ｍｍである３つのペア（ペア１−２、２−３、および１−３）があることを意味する。
【００３７】
図７を参照すると、プローブ４列の選択に際して円１５０が使用されている。図７は、プローブ４列の側面図１５１および上面図１５２と、プローブ３列により生成可能な治療ゾーンの一般的な形状例とを示している。図示の例においては、図示された各電極のうち、露出部は２０ｍｍの長さを有し、周囲に沿って４か所（ＰＬＣＳ）で測定されると、４つのプローブの各ペアが互いに１５ｍｍの距離を置いて等間隔に離間している。
【００３８】
図８を参照すると、プローブ５列の選択に際して円１６０が使用されている。図８は、プロー５列の側面図１６１および上面図１６２と、プローブ５列により生成可能な治療ゾーンの一般的な形状例を示している。図示の例においては、図示された各電極のうち、露出部は２０ｍｍの長さを有し、７か所（ＰＬＣＳ）で測定されると、５つのプローブの各ペアが互いに１５ｍｍの距離を置いて等間隔に離間している。
【００３９】
図９を参照すると、プローブ６列の選択に際して円１７０が使用されている。図９は、プローブ６列の側面図１７１および上面図１７２と、プローブ６列により生成可能な治療ゾーンの一般的な形状例とを示している。図示の例においては、図示された各電極のうち、露出部は２０ｍｍの長さを有し、中央のプローブから５か所（ＰＬＣＳ）で測定されると、６つのプローブの各ペアが互いに１５ｍｍの距離をおいて等間隔に離間している。６つのプローブの各ペアは、周囲に沿って５か所（ＰＬＣＳ）で測定されると、互いに１７ｍｍの距離を置いて等間隔に離間している。
【００４０】
その他のプローブタイプの選択については、「プローブ６列１０ｍｍ」、「プローブ６列１５ｍｍ」が挙げられ、所定の治療用固定配置において６つのニードルグループを配列する際に用いることのできるテンプレートを利用したプローブタイプを表し、プローブの各ペアはそれぞれ、１０ｍｍおよび１５ｍｍの距離を置いて等間隔に離間する。
【００４１】
その他、７以上のプローブを有するプローブ装置タイプも使用可能である。ユーザは、特定サイズおよび形状の病変部３００を安全マージン３０１とともに治療するに際して最も効果的に作用する数のプローブ２２を有するプローブタイプを選択することができる。
【００４２】
ユーザは「プローブ選択」スクリーン上でプローブタイプを選択した後、指示装置１４で「次へ」のボタンをクリックし、以下に説明する「プローブ位置付け処理」スクリーンへと進む。
【００４３】
図１０は、本発明の一側面としての「プローブ位置付け処理」スクリーンを示したものである。図１０に示したスクリーンは、事前に入力された安全マージン３０１がある場合にはその安全マージン３０１とともに、「情報」スクリーン（図３参照）上で入力された寸法に応じた病変部３００を示している。図１０に描かれた例においては、病変部３００は２．０ｃｍの長さと、１．０ｃｍの幅とを有し、「プローブ選択」スクリーン（図４から９参照）上で選択された装置はプローブ４列である。病変部３００は、
２つの隣接する格子ライン間の距離が１ｍｍを示すｘ−ｙ格子２００の中央付近に表示される。４つのプローブ２０１、２０２、２０３、２０４は各々、格子２００中に表示され、各プローブは指示装置１４によりクリックおよびドラッグすることにより、格子内に手動で位置付けることができる。「Ａ」よび「Ｂ」とそれぞれラベル付された２つの基準（ｆｉｄｕｃｉａｌ）２０８、２０９もまた、格子２００上に表示され、参照点もしくは以下に説明するような手段として使用される。
【００４４】
上述のとおり、ユーザにより手動で調整済みの各プローブに対して、アクティブな電極部の長手方向露出量は、入力ボックス２１０に手動で入力可能であり、病変部の深さ（ｚ）に応じてユーザにより選択可能である。このように、治療制御モジュール５４は、治療パラメータと、プローブの箇所および深さとに応じて推定治療ゾーンを生成可能である。一実施形態によると、治療制御モジュール５４を実施中のコンピュータのモニタ１１上に、第２のｘ−ｚ格子が表示される。一実施形態によると、治療制御モジュール５４は、病変部のサイズおよび形状に基づき、アクティブな電極部の長手方向露出量について、望ましい値を自動計算することができる。電界画像の深さ（ｚ）は、分析的に、もしくは補間により計算可能であり、ｘ−ｚ格子上に表示される。２つの単極電極間の電界の分布（例えば期待される治療領域）は電極箇所および印加電圧に応じた境界線（例えば、領域の幅が中間で短くなった図１３のピーナッツ形状の治療領域を参照のこと）に沿って浸透されるので、モニタに含まれるｘ−ｚ格子を設けるのが有益である。例えば、この境界線の浸透が、病変部領域を包囲するというよりむしろ、病変部領域内に移動すると、目標領域が完全に治療されないかもしれない。病変部領域全体の治療を確実にするためのデフォルトとして、間違えても安全となるように、プローブの深さの位置付け、および露出長が不必要に高く設定されることもある。しかしながら、このことにより、必要とされるより過剰に治療を施すことになる可能性があり、健全な周辺組織を殺し、膵臓、脳等の繊細な組織を治療する際に問題となり得る。幅（ｘ）および高さ（ｙ）とともに治療深さ（ｚ）を最適化することにより、この効果は減じられ、処置上のプロトコルおよび臨床結果をさらに向上する。
【００４５】
プローブドックのステータスは、プローブが「ドックされた」（ｄｏｃｋｅｄ）または「ドックされていない」（ｕｎｄｏｃｋｅｄ）ことを示すことにより、ボックス２１０内に示される。「非ドックプローブ」ボタンにより、ユーザはエラーメッセージを発生することなく、「プローブ位置付け処理」スクリーンの表示中に、発生器からプローブを「引き抜く」ことができる。通常の操作においては、ユーザは「プローブ選択」スクリーン上において、発生器へプローブを差し込み、その後、プローブは上述のとおりＲＦＩＤ装置に応じた互換性のあるプローブとして「許可」されるのである。ユーザが「プローブ位置付け処理」スクリーンへと進むと、ソフトウェアは、選択されたすべてのプローブが発生器に差し込まれたままとなることを要求し、さもなければソフトウェアはエラーメッセージ（例：「プローブ２番未接続」等）を表示し、またユーザを「プローブ選択」スクリーンへと戻らせるようにする。しかしながら、時として医師は、病変部のスキャンをもう一度実施したいと考えるかもしれないし、またプローブを患者内に挿入したまま他の処置を実施したいと考えるかもしれない。しかし発生器付近で処置が実施できなければ、プローブは発生器から引き抜かれる。ユーザが「非ドックプローブ」ボタンを選択する場合、これによりエラーメッセージを発生することなく、プローブを発生器から引き抜くことができる。そしてユーザが要求されるその他の処置を実施した後、プローブを再度発生器へと取り付け、入力ボックス２１０内の「ドックプローブ」を選択することができる。このようにしてユーザは、「プローブ位置付け処理」スクリーンの表示中に、エラーメッセージを受信することがない。
【００４６】
入力ボックス２１１内に示すデフォルトの電界強度設定（ボルト／ｃｍ）がある。例においては、デフォルト設定は１５００ボルト／ｃｍとされる。この数は、例えば組織細胞の切除等、細胞に対して効果的に治療を施すのに必要だとユーザが信じる電界強度を表す。例えば、１５００ボルト／ｃｍとは、組織細胞に対して不可逆的に電子穿孔を行うのに必要とされる電界強度である。入力ボックス２１１内で選択された数に基づき、治療制御モジュール５４は、欄２２２に示すように、電極間に印加された電圧（治療エネルギーレベル）を自動調整する。
【００４７】
ボックス２８０により、ユーザは２つの異なるボルト／ｃｍタイプ、すなわち「線形」もしくは「非線形ルックアップ」の間で選択が可能となる。
【００４８】
デフォルトのボルト／ｃｍ設定は「線形」であり、この場合、欄２２２に示すような特定の電極ペア間に印加された電圧が以下の計算式により判定される。
電圧＝ｘｄ   （１）
ここにおいてｘ＝欄２２５に示す電界強度設定（ボルト／ｃｍ）であり、ボックス２１１からの値に基づいている。またｄ＝欄２２６に示す特定の電極ペア間の距離（ｃｍ）である。したがって、「線形」が選択されると、特定の電極ペア間に印加された電圧が、線形関係にある特定の電極ペア間の距離に直接的に比例する。
【００４９】
ユーザがボックス２８０内で「非線形ルックアップ」を選択すると、特定の電極ペア間に印加された電圧は、電極ペアがともに近接して離間している場合（例えば約１ｃｍ以内）には「線形」を選択した際の電圧値と近似する。しかしながら、特定の電極ペアは互いに遠く離間しているため、「非線形ルックアップ」により、特定距離の「線形」を選択した際の電圧値と比較して低い電圧を特定の電極ペア間に生成する。「非線形ルックアップ」の特性は、治療中の「はじける音」（ｐｏｐｐｉｎｇ）を減じるのに特に有用である。「はじける音」とは、時として発生する可聴のはじける雑音であり、電極の先端部での高電圧勾配からのプラズマ放電により発生するものと考えられている。「非線形ルックアップ」の特性としてはまた、治療の結果として起こり得る組織の膨張を最小限に留めることができることである。「非線形ルックアップ」の選択に用いられる電圧値は、動物実験およびその他の調査に基づき、予め判定することができる。一実施形態によると、異なる組織タイプがそれぞれ自身の「非線形ルックアップ」テーブルを有するようにすることもできる。図示の例においては、治療中の組織は前立腺組織である。
【００５０】
治療パラメータの詳細は、ウィンドウ２７０に表示される。プローブ間の点火（スイッチング）シーケンスがウィンドウ２７０内に自動的に一覧表示される。例において、点火シーケンスは、プローブ１および２間から始まり、続いてプローブ１および３、次いでプローブ２および３、ついてプローブ２および４、次いでプローブ３および４、そしてプローブ４および１という６つのステップからなる。図示のとおり、各プローブの極性は、点火シーケンスのステップに応じて陰極から陽極へ切り替えられてよい。欄２２０は、各ステップにおいてどのプローブが陽極プローブであるか（各プローブに割り当てられた数字に応じて）表示している。欄２２１は、各ステップにおいてどのプローブが陰極プローブであるか（各プローブに割り当てられた数字に応じて）表示している。欄２２２は、点火シーケンスの各ステップ中において、各プローブ間に発生された実際の電圧を表示している。例において、プローブ間に生成可能な最大電圧は、発生器１０の容量によって制限されており、例においては最大３０００ボルトに制限されている。欄２２３は点火シーケンスの各ステップ中において、プローブ間に発生された各パルス長を表示している。例において、パルス長は所定の長さで、各ステップにおいて同一であり、１００マイクロ秒に設定されている。欄２２４は、点火シーケンスの各ステップ中に発生されたパルス数を表示している。例において、パルス数は所定の数で、各ステップにおいて同一であり、９０パルスに設定されて、同時に１０パルスずつが印加される。欄２２５は、入力ボックス２１１にて選択された値に応じて、ボルト／ｃｍの設定を表示している。欄２２６は、電極間の実際の距離（ｃｍ単位で測定）を表示しており、この距離は各プローブの格子２００内における位置づけに応じて自動計算される。
【００５１】
図１１は、治療制御モジュール５４の回転特性を示している。ユーザは、撮像装置３０により示されるように、患者１５（図１参照）の体内における病変部３００の実際の向きに近づけるため、その中央部を中心に、格子２００上で病変部３００の画像を回転させることができる。このようにすることによって、ユーザは、図１に示す撮像装置３０のモニタ３１を観察することにより、患者１５の体内における病変部画像３００の実際の向きを観察することができる。観察中、ユーザは撮像装置３０のモニタ３１上に示された病変部画像３００の向きを合致させるために、格子２００上で病変部画像３００を回転させることができる。病変部画像３００を格子２００上で回転させるには、少なくとも３つの方法がある。ユーザは指示装置１４でタブ２５０をクリックし（タブを選択）、タブ２５０を新しい位置へとドラッグすることにより、病変部画像３００を回転することができる。あるいは、ユーザは安全マージン３０１または病変部３００のうちの任意の部分をクリックし、それをドラッグして病変部画像３００を回転することができる。あるいは、ユーザは入力ボックス２５１内に、格子２００上の水平「ｘ」軸から測定された病変部画像３００の回転度数を示す、治療ゾーンの回転角を手動で入力することもできる。
【００５２】
図１２は、治療制御モジュール５４の自動測定特性を示している。ユーザが指示装置１４でプローブをクリックおよびドラッグすると、治療制御モジュール５４は、プローブがドラッグされる際に、その電極２０１から他の各電極２０２（ボックス２３０内に表示された距離）、２０３（ボックス２３２内に表示された距離）、２０４（ボックス２３３内に表示された距離）までの距離（ｃｍ）を、自動的かつ継続的に表示する。治療制御モジュール５４は、電極２０１から病変部３００の外面上において最も接近した点までの距離（ｃｍ）（ボックス２３４内に表示された距離）も表示する。また治療制御モジュール５４は、その電極２０１から基準「Ａ」２０８（ボックス２３５内に表示された距離）、基準「Ｂ」２０９（ボックス２３６内に表示された距離）までの距離（ｃｍ）も表示する。さらに治療制御モジュール５４は、ボックス２３７内に表示中の距離とともに、基準「Ａ」２０８から基準「Ｂ」２０９までの距離（ｃｍ）も表示する。この特性により、ユーザが望ましい箇所に電極を位置付けるのを補助する。この特性は、撮像装置３０（図１参照）において当分野で既知の測定計算が可能である場合、特に有益である。
【００５３】
図１３は、治療制御モジュール５４によって電極間に自動生成された治療ゾーンの例を示している。治療制御モジュール５４は、生成された治療ゾーンを自動計算し、治療ゾーンのエリアを表示する。好ましい実施形態においては、発生器１０のモニタ１１がカラーであり、治療ゾーン３０６、３０７、病変部３００、および安全マージン３０１の色がすべて異なり、それらを簡単に区別することができる。一実施形態によると、病変部３００は黄色であり、安全マージン３０１は青色である。さらに治療制御モジュール５４は、治療ゾーン３０６、３０７が病変部を効果的にカバーしておらず、ともすると臨床的失敗に繋がり得るような場合には、病変部３００および／または病変部３００の境界線の色を調整するようプログラムされることも可能である。
【００５４】
さらに治療制御モジュール５４は、治療ゾーンの外部境界線が用意に識別できるよう、治療ゾーン３０６、３０７のエリアを包囲する境界線３２０をハイライトで表示するようプログラムされることも可能である。一実施形態によると、境界線は十分な太さのある黒い線であり、表示された病変部および格子に対して明確なコントラストを与えるようにする。図１４は、プローブ４列２０１、２０２、２０３、２０４により生成された結合治療領域を示す。制御モジュール５４は、結合治療ゾーンの外部境界線を識別できるよう、境界線３２０を表示する。制御モジュールはまた、適用可能な場合には、結合治療ゾーンについて１以上の内部境界線を識別できるよう、境界線３２０を表示する。このことによりユーザは、病変部３００について不完全な治療カバーエリアがあることを容易に識別できる。内部境界線３２０は、コンピュータのスクリーン上では容易に検知できない可能性のある不完全な治療エリアを識別するのに、特に有用である。ほんの少しの生きた癌細胞であっても、再発という観点からは有害となり得るため、癌性病変部の治療に際しては、この特性が特に重要となる。
【００５５】
治療制御モジュールは、以下３つの方法のうちの１つにより、格子２００上に結合治療領域のエリアを計算および表示するようプログラムされることができるが、他の方法も使用可能である。
【００５６】
以下の各方法は、電極ペア間に生成される治療ゾーンを包囲する境界線を判定するものである。複数の治療ゾーンを電極ペアで規定された各治療ゾーンと結合することにより、結合治療領域がｘ−ｙ格子上に表示可能である。図１５は、３つの個別の治療ゾーン３１１、３１２、３１３を規定する３つの電極２０１、２０２、２０３を示しており、それらは結合して斜線で示された結合治療領域３１５を形成している。
【００５７】
前述のとおり、モニタは、ｘ−ｚ格子をさらに含めることができ、病変部の深さおよび治療領域の形状を示すことができる。ｘ−ｚ格子における治療ゾーンの形状は、各プローブについて選択された電極露出量に応じて変化し、１以上の方法によって判定が可能である。
【００５８】
一実施形態によると、ｘ−ｚ格子上に治療領域境界線を生成するため、ｘ−ｙ格子上の２点間に生成された治療境界線は、２点を結ぶ軸を中心に回転可能である。本実施形態によると、種々の深さ（ｚ）における各プローブのアクティブな電極部の露出長に沿って、複数の点が選択されてもよい。そして３次元の結合治療領域は、点の各個別のペア間にｘ−ｙ格子上の境界線を判定し、その境界線を点の各ペアを結ぶ軸に沿って回転させることにより生成可能である。結果として得られた境界線は結合され、モニタ上に表示される３次元画像を生成することができる。
【００５９】
以下は、ｘ−ｚ格子上に境界線を判定することにより、３次元の治療領域を判定する代替の方法である。この例では、平行に挿入され、電極において同量の露出部を有するプローブを有するプローブ２列が描かれている。本例において、各プローブの露出部は、同様に「最上部」の深さ（ｚ）にて開始し、「最下部」の深さ（ｚ）で終了する。まず、治療ゾーンの境界線は、最上部の深さ（ｚ）にてｘ−ｙ面内に生成される。次に、最下の深さ（ｚ）に到達するまで、好ましくは均一に離間して、すべて連続的に下方へ向かう深さ（ｚ）に段階的に、繰り返し生成される。結果として、平坦な上面と平坦な底面とを有する３次元の体積（治療ゾーン境界線の積み重ね）が得られる。次に、新規の焦点が２つ選択され、第１の焦点は、ｘ−ｙ格子内のプローブ位置の中間、かつ露出した電極の最上部の深さ（ｚ）付近に配置される。第２の焦点もまた、ｘ−ｙ格子内のプローブ位置の中間に配置されるが、露出した電極の最下部の深さ（ｚ）付近に配置される。次に、治療ゾーン境界線が、前述の方法のうちの１つを使用して、ｘ−ｚ格子内に生成される。各焦点の実際の位置付けについては、互いにより近接してもよく、すなわち、露出部により規定されたｘ−ｙ面の最上部および最下部に配置されなくてもよい。各焦点の位置付けについては、ｘ−ｚ格子内に生成される治療ゾーン境界線が、ｘ−ｙ格子の最上部および最下部に生成された治療ゾーン境界線におおよそ合致するように選択される。次に、２つの焦点によりｘ−ｚ格子内に生成された治療ゾーン境界線は、２つの焦点を結ぶ軸周りに回転される。これにより、前述の平坦な上面および平坦な底面に加えた、上部および下部の３次元体積の形状を生成する。
【００６０】
以上の方法は、プローブが互いに平行でなくても、また露出部の量が各プローブで変化しても、当業者により電極の露出部間に３次元の治療ゾーンを生成する際に適用可能である。
【００６１】
さらに、治療結果として多数の境界ゾーンを見せるのが有益である状況もある。本発明により、例えばどの養成法で変化が起こらなかったのかを示し、可逆的電子穿孔、不可逆的電子穿孔、および従来の熱損傷が可能となる。また単に境界を描くというよりはむしろ、全体の分布を出力することができる。例えば、「第２の方法」（以下に説明する）は、可能性のある部位全体、もしくはドメイン内の温度分布を判定するのに使用可能である。
【００６２】
文献において、組織の特徴は、組織タイプ間、個体間、および個体内においてですら極めて変化しやすいことが繰り返し述べられている。このような変化は、体内の脂肪組成、水和レベル、およびホルモンサイクルにおける差異によって生じることがある。ＩＲＥ（不可逆的電子穿孔）治療は、組織の伝導性に依るところが大きいため、正確な値を求めることが欠かせない。したがって、治療に先立って実行可能な伝導性の値をもとめるため、低振幅の電圧パルスが電極の伝導体間に用いられ、結果としてのインピーダンス／伝導性が、予測電流のような関連のある組織特徴データを判定する手段として測定される。判定された値は、その後、電界強度および治療プロトコルをリアルタイムで査定する際に、実行される。例えば、結果としてのインピーダンスまたは予測電流は、デフォルトの電界強度を設定する際に用いることができる。
【００６３】
背景技術にて説明したとおり、治療プローブペア間に治療ゾーンを生成する正確な数値モデルを基準にした方法の１つとして、有限要素解析（ＦＥＡ）が挙げられる。例えば、参照としてここに援用されている米国特許出願第２００７／００４３３４５においては、電極ペア間に治療ゾーンを生成するためにＦＥＡモデルを使用する（ＭＡＴＬＡＢの有限要素解法、Ｆｅｍｌａｂ  ｖ２．２（マスワーク社、マサチューセッツ州ナティック）を使用して計算を行う）技術が開示されている。
【００６４】
細胞またはメッシュの各隅部がノードである細胞内にシステムを侵入させることにより、最も大きな技術的問題は解決することができる。ＦＥＡは、偏微分方程式の適用により、各ノードを他の各ノードへと関連付けるのに用いられる。この種のシステムは、スクラッチによりコード化が可能であるが、多くの人々はメッシュを自動規定し、モデル配列に与えられた数式および境界線条件を自動生成する多くの市販ＦＥＡプログラムのうちの１つを使用する。ＦＥＡプログラムには、１つの技術分野においてのみ作用するものもあり、例えば伝熱その他は、マルチフィジックス（ｍｕｌｔｉｐｈｙｓｉｃｓ）として知られている。このようなシステムは、電気を熱に変換することができ、異種のエネルギー間の関係に係る研究に用いることができる。
【００６５】
通常、ＦＥＡメッシュは均質ではなく、遷移領域でメッシュ密度が増す。ＦＥＡの問題を解決するのに要する時間およびリソース（メモリ）は、ノードの数に比例するため、モデル全体にわたって均一で微細なメッシュを求めようとするのは、通常、賢明でない。たった２次元のモデルですら、実施するのに３０分から数時間を要することが頻繁にあるため、ＦＥＡのユーザは、可能であれば、解析を２次元の問題に留めるよう試み、かつ／または、対照な平面を用いることで考慮中のモデルのサイズを制限しようとする。比較すると、通常、３次元モデルはその実施に数時間から数日を要する。天気システムまたは衝突シミュレーションのような複雑なモデルでは、スーパーコンピュータを用いても、完了するのに数日を要する場合がある。
【００６６】
求められるＦＥＡモデルの複雑さによっては、ＦＥＡモデルのソフトウェアの購入価格が、最も低性能で数千ドル、非線形マルチフィジックスシステムで３万ドルとなる。天気モデル用のシステムであれば、オーダーメイドとなり、数千万ドルである。
【００６７】
一例によると、有限要素解析を用いて治療プローブペア間に治療ゾーンを生成するのに必要となるステップは、（１）関心対象の配列（例えば、２つの円形電極による組織平面）を生成するステップと、（２）含まれる要素（例えば、組織、金属）を規定するステップと、（３）境界線条件（例えば、初期電圧、初期温度）を規定するステップと、（４）システム負荷（例えば、電極の電圧を３０００Ｖに変更する）を規定するステップと、（５）使用される解法タイプを判定するステップと、（６）時間応答または定常解を使用するか否かを判定するステップと、（７）モデルを実施し、解析が終了するのを待つステップと、（８）結果を映像化するステップとを備える。
【００６８】
以上に述べたように、本発明によると、この種の解析を実施するのに要する時間を考えると、治療プローブペア間に生成された治療ゾーンを計算および表示するのに、ＦＥＡを使用するのはまったく実際的でない。本発明では、システムにより、ユーザがプローブの位置付けを試みることができなければならず、数秒未満で新規の治療ゾーンを計算しなければならない。したがって、ＦＥＡモデルはそのような使用には適さず、単純な計算式で治療ゾーンを計算でき、かつ有限要素解析のような数値モデル解析による解におおよそ近い解析解（閉形式解）を見つけることが望ましい。閉ループ解は、医師／ユーザがリアルタイムでプローブの位置付けを試みることができるように、１秒にも満たない間に治療ゾ−ン計算を生成できるのが好ましい。
【００６９】
本発明によると、治療プローブペア間に治療ゾーンを推定および表示するいくつかの閉ループ（解析的モデル解析）方法があり、ＦＥＡのような数値モデル解析により導き出されたのと同様な結果を得ることができ、かつＦＥＡ実施に要される支出および時間を必要としない。解析的モデルは、閉形式解を有する数学的モデルであり、すなわち、システム内変化を記述するのに用いられる計算式に対する解を、数学的解析関数として表現することができる。以下３つの方法は、代替となる閉ループ解の例を表すが、これに制限されるものではない。
【実施例】
【００７０】
第１の方法
【００７１】
数学において、カッシーニの卵形線は、卵形線上の各点ｐがその他２つの固定点ｑ１およびｑ２と特別な関係を有するような、面上の点の集合（または軌跡）である。ｐからｑ１までの距離とｐからｑ２までの距離との積は、一定である。つまり、関数ｄｉｓｔ（ｘ，ｙ）が点ｘから点ｙまでの距離であると規定される場合、カッシーニの卵形線上のすべての点ｐは、以下の計算式を満たす。
ｄｉｓｔ（ｑ１，ｐ）×ｄｉｓｔ（ｑ２，ｐ）＝ｂ２  （２）
ここにおいてｂは定数である。
【００７２】
点ｑ１およびｑ２は、卵形線の焦点と呼ばれる。
【００７３】
ｑ１が点（ａ、０）であれば、ｑ２は点（−ａ、０）となる。そして、曲線上の点は以下の計算式を満たす。
（（ｘ−ａ）２＋ｙ２）（（ｘ＋ａ）２＋ｙ２）＝ｂ４  （３）
【００７４】
同等の極方程式は、
ｒ４−２ａ２ｒ２ｃｏｓ２θ＝ｂ４−ａ４  （４）
【００７５】
卵形線の形状は、ｂ／ａの割合によって決まる。ｂ／ａが１より大きい場合、軌跡は単一の連結したループとなる。ｂ／ａが１未満の場合、軌跡は２つの断絶したループからなる。ｂ／ａが１の場合、軌跡はベルヌーイのレミニスケートとなる。
【００７６】
カッシーニの方程式は、格子２００上において２つのプローブ間に生成された治療ゾーンの境界線をプロットするのに、非常に効率的なアルゴリズムを提供する。各点火シーケンスでプローブペアを採ることにより、第１のプローブは点（ａ、０）であるｑ１に設定され、第２のプローブは点（−ａ、０）であるｑ２に設定される。
【００７７】
カッシーニ曲線のための極方程式は、演算により効果的な計算式を提供することができるために用いられた。電流アルゴリズムは、カッシーニ曲線のデカルト方程式をもちいるのと同様に、作用し得る。前述の計算式（４）よりｒ２を解くことにより、以下の極方程式が展開された。
ｒ２＝ａ２ｃｏｓ（２＊シータ）＋／−ｓｑｒｔ（ｂ４−ａ４ｓｉｎ２（２＊シータ））  （５）
ここにおいて、ａ＝原点（０、０）から各プローブまでのｃｍ単位の距離であって、ｂは以下の計算式より計算される。
【数１】
2012521863.tif 000003
ここにおいて、Ｖ＝プローブ間に印加される電圧（Ｖ）であり、ａ＝計算式（５）のａと同様であり、Ａ＝は、既知の科学的値に応じて所望のタイプの組織を切除するのに求められる電界強度（Ｖ／ｃｍ）である。
【００７８】
計算式の計算から理解されるように、ｒはシータに対する各特定の値につき、４つまでの個別の値となり得る。
例１
Ｖ＝２４９５ボルト、ａ＝０．７ｃｍ、およびＡ＝６５０Ｖ／ｃｍであると、ｂ２＝１．３７６３７７となる。またカッシーニ曲線は、０度から３６０度までのシータの各角度に対して、上述の計算式（５）を用いてｒを解くことによりプロット可能である。計算式（５）に対する解となる部分を、以下の表１に示す。ここにおいてＭ＝ａ２ｃｏｓ（２＊シータ）であり、Ｌ＝ｓｑｒｔ（ｂ４−ａ４ｓｉｎ２（２＊シータ））である。
【表１】
2012521863.tif 000004
【００７９】
以上の計算式（６）は、以下の解析により展開された。
【００８０】
カッシーニの卵型線計算式による曲線が、０．５から５ｃｍの間の電極間隔を置く１ｍｍ径の電極と、任意の印加電圧とを用いて、６５０Ｖ／ｃｍの輪郭まで可能な限り較正されている。
【００８１】
このワークシートにおいて、ｑ１およびｑ２の参照点（＋／−電極となるように採られている）は、ｘ軸に沿って点（±a、０）まで変位可能である。そして電圧が選択可能であり、任意の倍率（「ゲイン分母」）がこの電圧を計算式（４）で用いられた対応の「ｂ」へと変換する。そしてワークシートは、結果としてのカッシーニの卵形線をプロットし、電極周辺の２つの円として開始し、単一の「ピーナッツ」形へと収束する前に不規則な楕円へと成長し、最終的には元の電極箇所から拡大する楕円となるような、印加電圧による形状の進行を有する。
【００８２】
カッシーニの卵形線は、電界分布の数値結果の形状を模倣する妥当な可視化を実現する。どの値もしくはレベルが、関心対象の所望の電界に対応するのかを理解するために、解析的なカッシーニの卵形線と数値的結果との間の寛永を展開するには、ｂ４項を含む較正が必要であった。これは、以下のように規定される後方への較正プロセスにより成し遂げられた。
【００８３】
１．解析解および数値解を相関させるために、参照輪郭が選択された。これはｂ／a＝１であるとき、ベルヌーイのレミニスケートを形成するように選ばれた（２つの楕円が最初に連結し、「」を形成する点）。
【００８４】
２．参照電界強度値に６５０Ｖ／ｃｍが選ばれた。
【００８５】
３．ａ＝±０．２５、０．５、０．７５、１．０、１．２５、１．５、１．７５、２．０、２．２５、および２．５ｃｍというシナリオになるよう、カッシーニの卵形線のｘ−ｙ出力を模倣するように、数値モデルが展開された。
【００８６】
４．試行錯誤を経て、どの電圧によりベルヌーイのレミニスケート形状に６５０Ｖ／ｃｍの電界輪郭を創出できるのかを判定するため、モデルが解かれた。
【００８７】
５．同じ電極配列のために、判定された電圧がカッシーニの卵形線の電子ワークシート中に位置付けられ、カッシーニの卵形線による形状が数値解による形状と合致するまで、「ゲイン分母」が調整された。
【００８８】
６．「ａ」のすべての値に対して判定されたゲイン分母が収集され、較正プロットが施され、以下の対数近似曲線と一致させられた。
ゲイン分母＝５９５．２８Ｉｎ（ａ）＋２３３９；Ｒ２＝０．９９３      （７）
【００８９】
７．以上に示した較正近似曲線関数が、カッシーニの卵形線のスプレッドシート中に再び組み込まれた。この時点で、ワークシートは電極離間距離（±ａ）および印加電圧（Ｖ）にかかわらず、６５０Ｖ／ｃｍの電界輪郭を出力可能であった。
【００９０】
８．その後、較正関数が所望の電界輪郭入力へと増減された。これにより、解析解が与えられたあらゆる離間距離および電圧に対しても電界について解くことができるようにした。ラプラスの方程式は線形であるため、増減により、他の電界がどのように見えるかをよく推定できなければならない。
【００９１】
表１は、電界分布を解析的に予測する単一の較正されたカッシーニの卵形線の出力を産出する以上すべてのステップを組み込んでおり、リアルタイムで調整されるＩＲＥ（不可逆的電子穿孔）治療領域の予測につき、迅速かつ単純な解を提供している。入力は、電極箇所（ｘ軸に沿った原点からの「±ａ」の距離として）、加圧された電極への印加電圧、および可視化するのに所望の電界である。結果としての出力は、内部のすべてのエリアが選択されたもの以上の電界にさらされ、その後ＩＲＥによって処置されるという閾値を表す輪郭である。解析解は６５０Ｖ／ｃｍの電界輪郭に較正されるため、この値に対して正確な近似を産出するということに留意するのが重要である。関心対象のその他の電界強度輪郭は、電界の全体形状を模倣する妥当な結果を産出する。全体として与えられた解析解は、電界強度、ひいては治療計画または解析において使用されるＩＲＥの治療領域につきまともな予測を一貫して創出するのである。
【００９２】
較正のための同様のアルゴリズムが、双極電極のためにも使用され、電界輪郭がその長さにマップされている。例えば、図４は双極電極の一例を示している。
【００９３】
一例によると、プローブ径は０．０６５ｃｍであり、２つの電極の長さは各々、０．２９５ｃｍおよび０．２７６ｃｍで、互いに０．３１５ｃｍの長さの絶縁スリーブにより離間している。分布は、２つの異なる焦点よりはむしろ、２つの露出した円筒の長さによるので、このシナリオをカッシーニの卵型線に適用するのは、ある意味挑戦である。これは同様の印加電圧に対して個別の電界輪郭を較正し、離間距離（±ａ）およびゲイン分母（ＧＤ）を以下の計算式で展開することにより解かれた。
ａ＝７＊１０−９＊Ｅ３−２＊１０−５＊Ｅ２＋０．０１５＊Ｅ＋６．１６１９；Ｒ２＝０．９８０６      （８）
ＧＤ＝１．０１２１＊Ｅ＋１９２０；Ｒ２＝０．９９２８    （９）
ここにおいてＥは、所望する電界の強度の輪郭である。
そしてこれら２つの計算式は、カッシーニの卵形線を、電界分布を模倣する良好な形状、ひいては治療領域に較正するのに用いられてよい。
第２の方法
【００９４】
他の閉ループ法では、プローブ位置、プローブ径、およびプローブ間に印加される電圧に基づき、格子上の任意のｘおよびｙ位置に対してＥ電界値（電界強度）を判定する。電位、温度、または電界分布を求めるに際して、構成に対して解析解を判定することができる。
【００９５】
ラプラスの方程式に対する解は線形であるため、解析解は全体の分布を判定するために増減されたり重畳されたりすることができる。例えば、２つの電極が加圧されて２つの電極が接地される場合、２針電極構成に対する解をともに加算することにより、解の判定が可能となる。
【００９６】
例えば、２針電極構成に対して、解は無限級数となる。これは、以下の計算式を用いて近似可能である。
【数２】
2012521863.tif 000005
ここにおいて、
【数３】
2012521863.tif 000006
【数４】
2012521863.tif 000007
【数５】
2012521863.tif 000008
Ｖｏ＝プローブ間の印加電圧（Ｖ）、ａ＝各プローブのメートル単位の径、ｄ＝プローブ間のメートル単位の距離、（ｘ１、ｙ１）＝第１プローブの位置、（ｘ２、ｙ２）＝第２プローブの位置である。
【００９７】
そしてユーザは、治療中の組織タイプに基づき、Ｖ／ｃｍ（すなわち６５０Ｖ／ｃｍ）単位で輪郭を選択可能である。したがってこの輪郭は、２つのプローブ間に治療ゾーンの境界線をプロットする際に用いることができる。
例２
（ｘ１、ｙ１）＝（−０．００５ｍ、０ｍ）
（ｘ２、ｙ２）＝（０．００１ｍ、０．００３ｍ）
Ｖｏ＝１０００Ｖ
ａ＝０．００１０ｍ
ｄ＝０．００６７０８ｍ
【００９８】
上述の計算式（１０から１３）を使用すると、図１６のスプレッドシートに示すように、格子状のｘ、ｙ座標に対してＥ電界値が判定される。
【００９９】
この方法は、２つのプレート電極もしくは２つの同心シリンダーを有する装置に対して、Ｅ電界値を判定するのにも用いることができる。
第３の方法
【０１００】
リアルタイムで治療ゾーンを推定する代替の方法として、複数の所定治療ゾーンの外部境界を規定する所定の値（ＦＥＡにより判定され、上述の２つの方法等の一つ）を、データテーブルとしてメモリに記憶することができ、特定の治療エリア（例えば腫瘍エリア）のための実際の治療ゾーンを生成するのに、補間を用いることができる。
【０１０１】
通常、補間はルックアップテーブル内の値間で値を判定するのに用いられる。例えば、ルックアップテーブル（以下の表３参照）の第１行において５から１０の間にある値の判定が必要な場合、７．５を求めるのに１度の補間（５および１０の平均）がなされる。１５、２０、２５、および３０の間の値で判定が必要な場合、２度の補間がなされる。第１の補間は、１７．５を求めるために１５と２０の間でなされ、２７．５を求めるために２５と３０の間でなされる。次いで第２の補間は、２２．５を求めるために１７．５と２７．５の間でなされる。
【表２】
2012521863.tif 000009
【０１０２】
補間は２点間の中間点を求めるのに限られるわけではないことに留意されたい。補間は、２点間の任意の点に対してなされ得る。例えば、１５％（すなわち、ある点から１５％離れ、もう一方の点からは８５％離れている）でも７５％（すなわち、ある点から７５％離れ、もう一方の点からは２５％離れている）でも補間がなされ得るのである。
【０１０３】
上述の有限要素解析（ＦＥＡ）、有限差分法、または境界要素法のような数値の技術は、多数の変数（印加電圧、電極の離間、所望の電界境界、組織特有の定数、等）を考慮した形状を生成するのに使用可能である。これらの形状は、極性座標またはデカルト座標のいずれかにおいて、多次元配列（すなわち多次元ルックアップテーブル）内に記憶可能である。特定の治療状況が発生した場合、ルックアップテーブルで示されるような既知の形状間の補間が、推定治療ゾーンの推定に際して使用可能である。
【０１０４】
例えば、図１７は多次元ルックアップテーブルと、治療ゾーンの補間方法とを示したものである。多次元ルックアップテーブルは、各所定の治療ゾーンごとに、特定の治療ゾーンを示す表または点の配列を含んでいる。例えば、図１７の最上列左隅には、電極ペアについて１７００Ｖ／ｃｍの電界強度における、１ｃｍ径の腫瘍エリアに対する所定治療ゾーンのルックアップテーブルが示されている。
【０１０５】
１．７５ｃｍ径の腫瘍エリアを１７００ボルト／ｃｍの電界強度で治療する場合、治療ゾーンの輪郭は、２つの近接するゾーン（すなわち、１７００ボルトにおける１．５ｃｍ径の腫瘍エリアのゾ−ンと、１７００ボルトにおける２．０ｃｍ径の腫瘍エリアのゾーン）間で補間を行うことにより推定される。
【０１０６】
１．７５ｃｍ径の腫瘍エリアを２１５０ボルト／ｃｍの電界強度で治療する場合、治療ゾーンの輪郭は、２度の補間により推定される。まず、２０００ボルトにおける１．７５ｃｍの治療ゾーンと、２３００ボルトにおける１．７５ｃｍの治療ゾーンとが判定される。次に、２１５０ボルトにおける１．７５ｃｍの治療ゾーンが、補間結果（すなわち、２０００ボルトにおける１．７５ｃｍの推定ゾーンと、２３００ボルトにおける１．７５ｃｍの推定ゾーン）に基づき判定される。
プローブ自動位置付け特性
【０１０７】
さて図１８を参照すると、治療制御モジュール５４のプローブ自動位置付け特性が示されている。ユーザが指示装置１４で「自動設定プローブ」ボタン２４０をクリックすると、治療制御モジュール５４が、病変部３００を治療するのに最も効果的となるよう、プローブ２０１、２０２、２０３、２０４を自動配置する。図１８は、指示装置１４により「自動設定プローブ」ボタン２４０が押下された後の、プローブ２０１、２０２、２０３、２０４の配置を示している。
【０１０８】
治療制御モジュール５４の自動位置付け特性を以下に述べる。本特性は、以下のアルゴリズムにより実行される。このアルゴリズムは、上述のとおり（２プローブから６プローブまでの範囲）図４から９にて選択された、規定の治療エリア（すなわち結合病変部３００および安全マージン３０１）をカバーする最適なパターンの装置タイプに基づき、特定数のプローブを最も効果的に位置付けるよう機能する。アルゴリズムは、結合病変部３００および安全マージン３０１が通常楕円形上を形成することを前提としている。この楕円形状は、ユーザにより入力された所望の安全マージンとともに、病変部ゾーンの寸法（長さおよび幅）から判定される。（図３参照）
【０１０９】
このアルゴリズムは、格子２００上における各プローブの最も効果的な位置付けを計算するために、以下の計算式を用いる。アルゴリズムは、以下２つの計算式を用いて、原点（０、０）に対する各プローブｉの格子２００上における（ｘｉ、ｙｉ）位置を計算する。
ｘｉ＝εｊ＊ａ＊ｃｏｓ（θｉ＋φ）    （１４）
ｙｉ＝εｊ＊ｂ＊ｓｉｎ（θｉ＋φ）    （１５）
ここにおいてａ＝図３にて選択された楕円形状の主軸（ｃｍ）であり、ｂ＝図３にて選択された楕円形状の短軸（ｃｍ）であり、φ＝治療スクリーン（図１１の入力ボックス２５１参照）上に示したような、楕円の回転角度（度）であり、θｉ＝以下の表２．１による、各プローブの角度オフセット（度）である。
【表３】
2012521863.tif 000010
εｊ＝（病変部の縁部までの径全体）に対する（プローブ位置付け径）の割合であり、以下の表２．２のとおりである。
【表４】
2012521863.tif 000011
以上のアルゴリズムは、以下の前提に基づいている。
・治療ゾーン中央は、（０，０）に位置するか、計算のために（０、０）に変換される。
・治療ゾーンエリアは、配置されるプローブのサイズおよび数に応じて、十分にカバーされる場合とされない場合とがある。
・プローブ位置付けにおいて固定角度配列が用いられるが、最後のプローブが（０、０）の病変部中央に位置付けられる６つのプローブは例外である（表２．１参照）。
・プローブの総数に応じて、所定の点火シーケンスが用いられる（以下の表２．３参照）。
・ｊ＝２、３、…６であるときのεｊの配列は、病変部の縁部からのプローブ位置付け径について割合を判定するのに用いられる（表２．２参照）。εｊの数は、最も適切となるよう経験的に判定される。あるいは、このような値は、各プローブ数に対する固定数値でなく、関数として表現することができる。
・プローブ間のデフォルト電界強度は、１５００ボルト／ｃｍであり、ユーザにより変更可能である。プローブ間の実際の電圧は、デフォルト電界強度に基づいて調整される。例えば、デフォルトが１５００ボルト／ｃｍに設定される場合、１．５ｃｍ離間したプローブペアに対する実際の治療電圧は、２２５０Ｖとなる。
【表５】
2012521863.tif 000012
2012521863.tif 000013
例３
３つのプローブを有する装置が、病変部の治療に用いられる。ここでａ＝２．０ｃｍ、ｂ＝１．０ｃｍ、およびφ＝０°である。表２．１を使用するとθ１＝９０°、θ２＝２１０°、おおびθ３＝３３０°である。また表２．２を使用すると、ε３＝０．７０である。したがって、「自動設定プローブ」特性と上述の計算式（１４）および（１５）を使用すると、各プローブの格子上の（ｘ、ｙ）位置は、以下のとおり計算される。
プローブ番号１
ｘ１＝εｊ＊ａ＊ｃｏｓ（θｉ＋φ）＝０．７０＊２．０ｃｍ＊ｃｏｓ（９０°）＝０
ｙ１＝εｊ＊ｂ＊ｓｉｎ（θｉ＋φ）＝０．７０＊１．０ｃｍ＊ｓｉｎ（９０°）＝０．７０ｃｍ
プローブ番号２
ｘ２＝εｊ＊ａ＊ｃｏｓ（θｉ＋φ）＝０．７０＊２．０ｃｍ＊ｃｏｓ（２１０°）＝−１．２１ｃｍ
ｙ２＝εｊ＊ｂ＊ｓｉｎ（θｉ＋φ）＝０．７０＊１．０ｃｍ＊ｓｉｎ（２１０°）＝−０．３５ｃｍ
プローブ番号３
ｘ３＝εｊ＊ａ＊ｃｏｓ（θｉ＋φ）＝０．７０＊２．０ｃｍ＊ｃｏｓ（３３０°）＝１．２１ｃｍ
ｙ３＝εｊ＊ｂ＊ｓｉｎ（θｉ＋φ）＝０．７０＊１．０ｃｍ＊ｓｉｎ（３３０°）＝−０．３５ｃｍ
表２．３を使用すると、３つのプローブの点火シーケンスおよび各極性は、以下の様に進行する。
○（＋）プローブ番号１、（−）プローブ番号２
○（＋）プローブ番号２、（−）プローブ番号３
○（＋）プローブ番号３、（−）プローブ番号１
【０１１０】
他の実施形態によると、プローブ自動位置付け特性は、治療制御モジュール５４により実施可能であり、患者への挿入後に、プローブの実際の位置からの計測距離に応じて、格子２００上にプローブを再配置する。
【０１１１】
ユーザは、治療プローブのペア間にとられた特定の測定距離のいずれか、またはすべてを記入可能であり、また治療制御モジュール５４によりどのプローブが格子２００上に再配置され、どのプローブが再配置されないのかを特定してもよい。治療制御モジュール５４は、その後、撮像ソフトウェア上に見える位置と最も合致したプローブについて、その位置の最少誤差をユーザにより発見する。
【０１１２】
ＣＴまたは同様のスキャンで測定されたプローブ距離にて、治療格子２００上にいくつかのプローブを正確に位置付けるのは非常に困難である。治療格子２００上の他のプローブ間の距離を適切に保つために、２つ、３つ、または４つのプローブを１グループとして移動または回転させなければならないことが頻繁にある。治療格子２００上のプローブ箇所が患者の体内の実際のプローブ箇所を反映していることを保証する方法として、これはストレスが溜まる、時間のかかる、そして間違いを起こしやすい方法である。プローブの位置および距離は、治療計画および送達において決定的である。さらに、一実施形態によると、プローブは、格子２００に向かって「スナップ」のために容易に変位できるように治療格子２００上のちょうど１ｍｍの箇所に位置付けられる場合もあり、個別のプローブの最適な位置付けをより困難なものにする。
【０１１３】
この特性のソフトウェアの腫瘍なコードとしては、プローブの開始位置およびユーザにより入力される所望の距離に基づき、反復検索を実施する「解法」アルゴリズムを含む。「ロックされている」として特定されるプローブもあり、これは、その位置が格子２００に対して固定されていることを意味する。この解法により、すべての可能な位置において１ｍｍ×１ｍｍ配列にすべてのプローブを移動し、格子上の新規プローブ箇所と所望のプローブ箇所との間の距離における二重平均平方根（ＲＭＳ）誤差を計算する。最小ＲＭＳ誤差を全体の解に与える各プローブ境界の１ｍｍボックス内におけるプローブ位置は、アルゴリズムの「次の」反復として採用される。そして解放は、格子２００上の新規のよりよい位置を発見するのに、この新規箇所と再反復を採用する。解のＲＭＳ誤差中に改善が認められなくなり、解法が中止され、発見された新規最適位置を戻す時点まで、この反復は継続される。
【０１１４】
この距離位置付け特性は、ユーザが最少の試行錯誤を経て、プローブ距離を直接入力し、これらの距離に基づいたプローブの最適位置を治療格子２００上に表示する際に用いられる。これにより、よりよい治療計画および治療が可能となる。距離位置付け特性は、解法アルゴリズムの実施前に、ユーザが格子２００上の「おおよそ」正しい開始位置にプローブを位置付けた際に、最もよく作用する。
【０１１５】
この距離位置付け特性は、図１９から２２に示す例により説明する。図１９は、病変部を治療するプローブ５列を形成する５つのプローブ２０１、２０２、２０３、２０４、２０５を示している。５つのプローブは、ユーザが「プローブ位置付け処理」スクリーン上で病変部の治療計画を行うために、格子２００上に位置付けられている。次に、ユーザは計画された箇所に応じて、実際に５つのプローブを患者に挿入する。しかしながら、格子２００に示されたのとまったく同じ箇所にプローブを正確かつ物理的に位置付けるのは非常に困難である。例えば、患者のある解剖学上の構造により、プローブの最適位置、例えば患者の肋骨箇所に対する病変部の箇所等が妨げられてしまうかもしれない。ユーザが患者内に５つのプローブを位置付けた後、図２０に示すように、距離測定がなされる。この測定は、患者内の５つのプローブの実際の位置を示す。プローブ間の距離を測定する方法の一つとして、当分野で既知の、ユーザが表示装置３１上の任意の２点を選択して距離を自動測定することのできる、超音波撮像装置のような撮像装置３０を使用する方法がある。
【０１１６】
次に、ユーザはスクリーン上で「プローブ距離調整器」ボタン等をクリックする。図２１は、ユーザにより採られた測定距離を記入する入力ボックスを含んで現れたポップアップウィンドウ３３３の例を示している。前述のとおり、ユーザは格子２００上でどのプローブが「ロック」されるかを選択することができ、これにより格子２００に対するプローブの位置を固定する。本例において、ユーザは第２プローブ（番号２とラベル付された）２０２の位置を「ロック」する。測定距離がポップアップウィンドウ３３３に入力された後、ユーザは「ＯＫ」ボタンをクリックし、このプローブ自動位置付け特性を実行する。
【０１１７】
そして治療制御モジュール５４は、「ロック」されていない格子２００上のプローブの位置付けを自動調整し、採られた測定距離と最も合致するようにする。図２２は、プログラム実行後の格子２００上への５つのプローブ２０１、２０２、２０３、２０４、２０５の位置付けを示している。
【０１１８】
図１８に示す例に戻ると、結合治療領域３０５は、例中の４プローブ装置を用いて安全マージン３０１を完全にはカバーしていない。図１８は、「自動設定プローブ」ボタン押下後の４プローブ装置を示している。ユーザが格子２００においていずれのプローブをも動かす可能性があることに、常に留意しなければならない。プローブが格子上で移動されると、治療制御モジュール５４は、プローブ間の距離に基づいて欄２２２内の電圧（治療エネルギーレベル）計算を自動更新し、移動中のプローブとその他のプローブとの間の距離を継続的に表示する（図１２参照）。治療制御モジュール５４はまた、プローブが格子上で移動されると、リアルタイムで治療ゾーンのサイズおよび境界線３２０を自動再計算する。さらに、最大電圧に達すると（例えば３０００ボルト）、対応の距離値に加えて数字を、欄２２２内にハイライト表示して（例えば、その他の電圧値および距離値とは異なる色で）、ユーザに警告する。
【０１１９】
図２６は、「自動設定プローブ」ボタン押下後の、６プローブ装置によって治療中の同様の病変部３００を示している。６プローブ装置は、病変部３００を包囲する安全マージン３０５を完全にカバーするという点で、よりよい仕事をしている。６プローブ装置では、追加の治療ペアが実行されるために、上述の４プローブ装置と比較してより多くのデータ列がウィンドウ２７０に現れる。追加プローブのおかげで、同様の切除エリアをカバーする各プローブ刊の距離がより短くなる。これが、ウィンドウ２７０の欄２２６に反映される。またこれは、治療の各ステップの間に生成された電圧を表示する、ウィンドウ２７０の欄２２２にも反映される。前述のとおり、本例は、発生器１０の最大容量が３０００ボルトという前提である。可能な限り、発生器の最大容量を下回るのが望ましい。欄２２２は、６プローブ装置において、各ステップ中に送達される電力が３０００ボルトを下回ることを示している。
治療パラメータの調整
【０１２０】
治療制御モジュール５４により、ユーザは、治療を調整するためにウィンドウ２７０内の数値を手動で編集する。ウィンドウ２７０内の数値を編集するには、ユーザはまず、図１８に示すように指示装置１４で「編集」アイコン２８１をクリックする。一実施形態においては、「編集」アイコン２８１のクリック後、治療制御モジュール５４は編集可能なウィンドウ２７０内の特定のボックスの色を変更することができる。例えば、図２３に示すように、治療制御モジュール５４は編集可能なボックス（欄２２０、２２１、２２３、２２４、２２５）を白色で表示し、編集不可能なボックス（欄２２２、２２６）をグレーで表示することができる。ユーザが編集すべきボックスを一旦判定すると、個別のボックス内のデータは、指示装置１４でその特定のボックスをクリックすることにより編集可能である。指示装置１４でボックスをクリックした後、キーボード１２で新規データに手動削除およびタイピングを行うことにより、またはボックス内に現れた上向き矢印または下向き矢印を指示装置１４でクリックして数値を上下に調整することにより、値を編集することができる。
【０１２１】
図２３に示した例においては、プローブ「１」と「２」との間のボルト／ｃｍが、１５００ボルト／ｃｍから１０００ボルト／ｃｍまで下げられて調整されている。結合治療ゾーン３０５の形状に影響するウィンドウ２７０内のデータに変更が施される場合、治療制御モジュール５４は、これを反映するために、格子２００内に示された治療ゾーン３０５を描いたものを自動調整する。図２３に示した例において、投影された結合治療領域３０５のエリアは、図示のとおり、プローブ「１」と「２」との間にて小さくされる。上述のような治療パラメータを編集する能力は、ある状況においてユーザにとってとくに有用となる。例えば、神経等の箇所のような、保存すべきエリアを避けるために、ユーザは治療パラメータを編集することができる。ユーザがウィンドウ２７０内のボックスの編集がある場合にはそれを一旦完了すると、指示装置１４で「適用」アイコン２８２をクリックすることにより、治療制御モジュール５４に対して編集が保存される。
【０１２２】
治療制御モジュール５４により、ユーザは治療を調整するために、追加の列を手動で加えたり、またウィンドウ２７０から列を削除することができる。ウィンドウ２７０内に列を加えるには、ユーザはまず、図２４に示すように、指示装置１４で「＋」アイコン２８３をクリックする。「＋」アイコンのクリック後、ウィンドウ２７０内のリストの一番下に追加の列が現れ、治療が発生することを表すプローブの追加ペアを示す。図２４の例においては、プローブ「１」とプローブ「３」との間に発生した治療を示す、追加の列が加えられている。格子２００を参照すると、この追加の治療ペアは、病変部に亘る対角線治療を示している。図２７０に示すように、プローブ「２」とプローブ「４」との間には対角線治療が既に存在していることに留意しなければならない。しかしながら、上述のようにウィンドン２７０内のボックスに対するその他の編集との組み合わせにおいて、他の治療ゾーンと重畳させつつ、追加の対角線治療を加えることにより、ユーザは結合治療領域３０５の形状を調整することができるのである。列が追加または削除される場合には必ず、治療制御モジュール５４は、格子２００内に表示された予想結合治療ゾーンを自動更新する。図２３の格子２００を図２４の格子２００と比較すると、プローブ「１」とプローブ「４」との間に追加の治療列を加える効果が視覚的に理解・認識可能である。ウィンドウ２７０にて列を削除するには、ユーザはまず、指示装置１４で選択された列の左をクリックすることにより、どの列が削除予定であるかを選択する。次に、図２４に示すように、ユーザは指示装置１４で「−」アイコン２８４をクリックすることにより、ウィンドウ２７０から選択された列を削除する。
【０１２３】
上述のとおり、ユーザは、治療制御モジュール５４が各プローブペア間に印加される実際の電圧（欄２２２）をどのように計算するかを判定するために、「線形」または「非線形ルックアップ」から選択が可能である。図２５は、同数のプローブ、同様のプローブ位置付け、および同様のデフォルト設定（１５００ボルト／ｃｍ）ではあるもののボックス２８０にて「線形」の円が選択された場合である図１８との比較において、ボックス２８０にて「非線形ルックアップ」の円が選択された場合の結果を示している。
【０１２４】
ユーザは、前述の特性による、装置におけるプローブの位置付けおよびその他の設定に満足すると、指示装置１４で「次へ」ボタンをクリックし、以下に説明する「パルス発生」スクリーンへと進む。
【０１２５】
図２７は、治療が開始される前の、治療ステータスを示している。以下のステップは、ユーザが図２７に示す「パルス発生」スクリーンに一旦至ったのち、治療がどのように実施されるかを説明するものである。
【０１２６】
図２７において、治療制御モジュール５４は、テスト信号（パルス）シーケンスを開始するために、ユーザにウィンドウ４２０内で「『テストパルス送達』をクリックして開始する」をクリックさせる。ユーザが「テストパルス送達」ボタン４２１を指示装置１４で押下すると、制御モジュール５４がテストパルス電圧までパルス発生器１０を帯電させる。発生器１０が帯電すると、制御モジュール５４は発生器１０を介して各プローブペアにテストパルスを印加する。例えば、４プローブ治療には、図１１に示すように１−２、１−３、２−３、２−４、３−４、および４−１のペアを介してテストパルスが印加される。
【０１２７】
一実施形態によると、このテストパルス電圧は、最大治療電圧の約１／１０から１／５で、かつ２００ボルト超５００ボルト未満である。（好ましい実施形態においては、有効治療電圧は５００から３０００ボルトであることに留意しなければならない）。例示の実施形態においては、４００ボルトのテストパルスが各電極ペアに対して使用されている。テストパルスより、治療制御モジュール５４は、各プローブペアについてセンサ７３（図２９参照）で電流を確認し、治療電流が低過ぎたり（例えば約３００ミリアンペア未満）あるいは高すぎたり（例えば約４５アンペア以上）することがないかを判定する。電流に基づき、組織の抵抗Ｒまたは伝導性（１／Ｒ）がモジュール５４により計算される。その後、実際に組織の治療に用いられる電圧（例えば、図２３の欄２２２参照）が抵抗で割られ、治療に用いる治療電流引き込み（ｔｒｅａｔｍｅｎｔ  ｃｕｒｒｅｎｔ  ｄｒａｗ）が得られる。
【０１２８】
治療電流引き込みが低すぎる（例えば３００ミリアンペア未満）と判定された場合、システムはユーザに対して、電流の低すぎる各ペアにつき「治療を進める」という選択肢を与える。電流が高すぎる（例えば、閾値となる最大電流引き込みの４５アンペア以上）と判定された場合、制御モジュール５４は表示装置１１にエラーである旨を示し、ユーザは治療電圧を変更し、かつ／または、電流を減じるために問題となるプローブの再配置を行わなければならない。
【０１２９】
１パルスより多く各ペアに対して印加できるにも関わらず、治療制御モジュール５４は、通常、治療スプレッドシートの一覧にあるすべてのペアに対して１パルスのテストパルスを印加する。例えば、ユーザがペア（１と２）（１と３）および（２と３）の間の治療を設定した場合、３パルスのテストパルスで各ペアに１パルスずつとなる。テストパルスには治療的値はない。テストパルスは単に、完全な治療目的の処置が施される前の設定を確認するためのものである。各テストパルスは、２つの条件が各テストパルスに合うことを保証することを意図されている。１つめの条件は、選択された治療ペア間で有効な接続があるということであり、２つめの条件は、電流が発生器１０（図１参照）の最大出力容量を超えないことである。
【０１３０】
「テストパルス」実施のその他の理由としては、患者が適切に麻酔にかかっていることを保証するためである。治療に先立ち、患者は麻痺薬との組み合わせにおいて通常の麻酔が施される。患者が麻酔で麻痺しない場合、「テストパルス」実施中に、顕著な筋肉収縮が発生する。テストパルスは治療レベルの約１０％から２０％であるため、患者に見られる筋肉収縮は、完全なエネルギーが印加された場合の筋肉収縮ほどではない。ユーザは、テストパルスの間、筋肉の動きを観察するように訓練されていなければならない。一実施形態によると、治療制御モジュール５４は、ユーザに対して、指示装置１４で回答を選択することにより、患者に筋肉の動きが見られないことを確認させるウィンドウを表示することができる。本実施形態によると、治療制御モジュール５４は、ユーザが指示装置でボタンを押下し、テストパルスの間に患者が筋肉収縮を示さなかった旨を示さない限り、次のステップへと継続しない。不可逆的電子穿孔（ＩＲＥ）においては、通常の麻痺に加えて麻酔薬の投与が必要である。こういった薬物は半減期が短く、治療に際して患者に投薬するのが用意である。患者に投薬すると、筋肉による障害なしに、完全な電力での治療で発生し得る深刻な筋肉収縮により傷を得ることができるのである。ＩＲＥにより送達されたエネルギーは、除細動パルスと同様であり、筋肉収縮もまた同様となる。
【０１３１】
以上のステップが完了すると、システムは完全な治療処置用の電圧（ウィンドウ４３０に示すような）まで帯電させ、ユーザから治療を開始する旨の指示があるまで待機する。好ましい実施形態によると、ユーザは、治療を始動するためにフットペダル装置（図示せず）の２つのフットペダルの双方を押下しなければならない（第１ペダルは発生器１０の装着のために使用され、第２ペダルは点火または治療開始のために使用される）。これにより、ある種の安全チェックを行うことができ、事故による治療の始動を防ぐことができる。説明のために、図２７に示すスクリーンでは、２つのフットペダルを備える装置の変わりに、２つのボタン４２２、４２３を使用している。したがって、ユーザは、指示装置１４で「装着」ボタン４２２をクリックしてプローブを装着する。そしてユーザは、指示装置１４で「パルス」ボタン４２３をクリックすることにより治療を開始する。
【０１３２】
図２８に示すように、治療の開始後、治療制御モジュール５４は発生器１０を制御し、欄２２０、２２１、２２２、２２３、２２４に示された所定の指示に従って一連のパルスを実施する。治療の各ステップの間、欄４０１は所定パルスの総数が送達されるまで、送達されているパルス数をリアルタイムで示す。欄４０２は、各電極ペアについての治療のステータスパーセンテージを表示する。治療プロセスは、プローブ点火シーケンスの各ステップが完了するまで実施される。治療の間には、可聴のビープ音が発生され、発生器１０の動作を追跡するようにする。ウィンドウ４３０は、動作中の発生器１０の電荷ステータスを表示する。ウィンドウ２８６は、治療における「パルス進行」全体を表示する。ウィンドウ４２０は、治療進行のさらに詳細を表示する。
【０１３３】
治療制御モジュール５４は、１０パルス毎に電流を読み取り、電圧を所定パーセンテージ減じることにより、発生器が最大電流制限に近づくと、その上限を超過するのを防ぐ特性を有することができる。
【０１３４】
図２９は、高電流、低電流、高電圧、低電圧状況といった印加パルス中の異常を検知する電気回路の一実施形態を示している。この電気回路は、発生器１０（図１参照）内に配置される。ＵＳＢ接続５２は、ユーザのコンピュータ４０からコントローラ７１へと指令を届ける。コントローラは、図２に示すようなコンピュータ４０と同様のコンピュータであってよい。コントローラ７１は、プロセッサ、ＡＳＩＣ（アプリケーション特定一体型回路）、マイクロコントローラ、または有線ロジックを備えることができる。そしてコントローラ７１は、指令をパルス発生回路７２に送信する。パルス発生回路７２は、パルスを発生し、電気エネルギーをプローブに送る。明確に表示するために、プローブ／電極を１組のみ示した。しかしながら、発生器１０は任意の数のプローブ／電極（例えば図４に示すように６つのプローブ）を収容することができる。例示の実施形態においては、パルスが１組の電極に同時に印加された後、他のペアへと切り替えられる。パルス発生回路７２は、コンピュータ４０から受信した指令に基づきプローブペアを切り替えるスイッチ、好ましくは電気スイッチを備える。センサのようなセンサ７３は、プローブの各ペア間の電流または電圧をリアルタイムで検知することができ、順にコンピュータ４０に対して情報交換を行うコントローラ７１に対してそのような情報の交換を行う。センサ７３が高電流または低電流状況といった治療の間の異常状況を検知した場合、コントローラ７１と、コントローラにパルス発生回路７２に対して信号を送信させるコンピュータ４０とに連絡し、特定のプローブペアに対するパルスを中断させる。
【０１３５】
治療制御モジュール５４は、治療進行を追跡し、低パルスまたは紛失パルス、もしくは過電流パルス（以下の説明参照）に対して自動再治療の選択肢を与える特性をさらに有することができる。また、発生器が何らかの理由により途中停止してしまった場合、治療制御モジュール５４は、終了時点と同じ時点で再開することができ、同様の治療部分として、実行できなかった治療パルスを実施することができる。
【０１３６】
その他の実施形態によると、治療制御モジュール５４は、これに限られないが「電荷不良」「ハードウェア不良」「高電流不良」および「低電流不良」といったものを含む、治療中の特定のエラーを検知することができる。
【０１３７】
以下の説明は、「高電流不良」の例に関するものである。図３０を参照すると、プローブ「１」とプローブ「２」との間の治療中に「高電流」不良が発生している。欄４０１からわかるように、プローブ「１」とプローブ「２」との間に送達されたパルス総数は９０でなく２０である。これは、２０番目のパルス送達後のいつかに「高電流」状況が発生したためである。治療制御モジュール５４は、プローブ「１」とプローブ「２」との間のパルス残留分を継続しないことにより、このエラーに反応可能である。
【０１３８】
治療の間、コンデンサに蓄積されたエネルギーは、一定の電圧源のように振る舞う。それは理想的な電圧源でなく、印加電圧にドリフトがあるものの閉じている。ＩＲＥ治療中発生する傾向のあるものとして、細胞の穿孔があり、細胞内流体が細胞外スペースへと移動する。細胞内流体がバルク組織に比してより伝導性を有するため、システム全体の抵抗が減じられる。抵抗が下がり、電流が上昇する（Ｖ＝ＩＲ）場合の略一定の電圧源を想定する。治療の間、システムは送達されているエネルギーを恒常的に監視する。電圧が高すぎたり、あるいは低すぎたりすると、穿孔を制御する主要変数が印加電圧および電圧の印加される配列となるため、治療が中断される。システムはまた、送達される電流をモニタリングし、患者の安全のため、およびハードウェアの信頼性のために、システムの最大電流容量を超過しない旨を保証する。低電流もまた、患者への接続不良のサインとして検知される。
【０１３９】
電流が流れると常に、組織が熱せられる。ＩＲＥのために、システムは、著しい熱的効果を起こさずに、可能な限りのエネルギーを送達しようとする。電流が制御なしに流れる場合、熱による損傷が発生する。また、システムが無制限に電流を流した場合、システム内の構成要素が、いずれかのポイントで不良となる。
【０１４０】
治療制御モジュール５４がすべてのプローブペアについて治療を完了すると、欄４０２は、ステップが成功した場合には閃光その他の印により、またステップ中に何らかのエラーが発生した場合にも、チェックマークその他の印を示すことにより、治療プロセスの各ステップにつき、治療が成功したか否かを示す。図３０に示す例において、プローブ「１」とプローブ「２」との間の治療は、上述のように、欄４０２に「高電流」と示されている。治療制御モジュール５４は、どのプローブペアが不良であったのかを追跡し、ユーザに対して「処置継続」（ボタン４２６の押下による）または「処置停止」（ボタン４２７の押下による）のいずれかを自動的に尋ねる。本例において、ユーザは以下３つの選択肢から１つを選択することになる。１）治療をそのまま受け入れる（ボタン４２７の押下による）。例えば９０のうち８９パルスが適切に送達されていれば、受け入れ可能としてよい。２）治療制御モジュール５４にて自動低減および再印加の選択肢を使用する（ボタン４２６の押下による）。これにより、電圧と対応の電流を低減し、あるレベルの治療を提供することになる。３）プローブをさらに離間して再配置する。これによりシステムの抵抗を高めることになる。
【０１４１】
ユーザが「処置継続」ボタン４２６をクリックすると、図３１に示すように、ダイアログボックス４２８が自動ポップアップし、ユーザに「電圧を高電流セグメントに調整」するか否かを尋ねる。ユーザは、「はい」「いいえ」または「キャンセル」をクリックすることにより回答する。ユーザが「はい」ボタンをクリックすると、治療制御モジュール５４は治療電圧を所定パーセンテージ（例えば、５パーセントであり、ユーザによって設定または変更が可能である）自動的に減じる。ユーザが「いいえ」ボタンをクリックすると、治療制御モジュール５４は治療電圧を同一に保つようにする。次に治療制御モジュール５４は装着済状態に戻る。そしてユーザは、治療を始動し、紛失パルス分のみ再治療することができる。この高電流検知および再印加特性は、以下の理由により特に有益である。（１）ソフトウェアがどのペアが不良であったかを記憶するため、ユーザが記憶する必要がない。（２）治療制御モジュール５４はどのパルスが成功しなかったのかを正確に追跡し続けることができるため、紛失パルス分のみを再実施することができる。
【０１４２】
図３２は、例えば、再治療の間の「パルス発生」スクリーンを示している。パルス進行バー２８６が再び表示されると、ステータス欄４０２がリアルタイムで再更新される。再治療の完了後、ユーザは欄４０２を確認することにより、各プローブペアのステータスが完了であるかを検証する。
【０１４３】
いつでもユーザは「結果グラフ」タブ５００をクリックすることができ、治療対時間の完了電圧（Ｖ）結果と、治療対時間の完了電流（Ａ）結果を見ることができる。図３３は、例における治療結果に応じた結果グラフを示したものである。
【０１４４】
例示の実施形態においては、複数セットのパルスが印加されており、またより具体的には１０パルスの９セットが印加され、各パルスは１００マイクロ秒のパルス持続時間を有する。
【０１４５】
図３３および図３４においては、パルス間のスペースが測定されない。パルス間スペースは、「情報」スクリーン（図３参照）上で選択された１秒当たりのパルス（ＰＰＭ）に基づいて計算される。パルスセット刊の時間は、３．５秒程度であり、コンデンサが帯電するのに必要とする時間の関数となる。その他の実施形態によると、パルスセット間の時間は３．５秒未満であるか、完全に除かれる。
【０１４６】
ユーザは、チャートをクリックして結果グラフのズームレベルを変更することができる。図３４は、ユーザが結果をズームするためにチャートをクリックした後のグラフ結果を示している。ユーザは、治療プローブペアにつき１０パルスを見せるよう、電圧または電流チャートをクリックすることによりさらにズームが可能である。図３３および図３４に示すグラフ結果は、治療制御モジュール５４のデモンストレーションモードの結果である。実世界の治療においては、グラフ結果はより不均一であることを理解しなければならない。パルスの形状もまた、細胞穿孔の程度を示すインジケータとして使用することができる。
【０１４７】
図３５は、プローブ４列により治療が送達された後の格子２００におけるプローブ位置付けを示す、治療制御モジュールの「プローブ位置付け処理」スクリーンの画面を示したものである。治療目標エリア３３９は、メモリ４４内のモジュール５４に保存され、表示された目標領域３０１およびプローブにより規定された治療領域３０５に対してハイライトでコントラストを付けられた状態で表示される。図３５において、治療目標エリア３３９は、斜交平行線で塗られており、格子２００上でこのエリアを区別する何らかの方法で印がつけられる。一実施形態によると、治療目標エリア３３９は異なる色で表示され、より簡単に区別できるようにされている。この特性により、ユーザは安全マージン３０１に包囲された病変部３００の追加治療の計画が可能となる。この特性は特に、病変部（治療目標エリア）がエリア全体を効果的にカバーするために１ラウンドより多い治療を要求する場合に有用である。
【０１４８】
本治療方法は不可逆的電子穿孔（ＩＲＥ）との関連で述べられたが、本発明の原則は、２点以上に治療用エネルギーを印加するほかのあらゆる方法に適用可能である。例えば、他の方法として、可逆的電子穿孔、超穿孔、ＲＦ切除、冷凍切除、マイクロ波切除等が挙げられる。「超穿孔」は電子穿孔と比して非常に高い電圧および電流を使用するが、パルス幅が短いものをいう。
【０１４９】
上述の例としてのパラメータに加えて、本技術の特定電子医療アプリケーションは、不可逆的電子穿孔のみならず可逆的穿孔をも含む。これは、外部細胞膜または細胞小器官膜に対する可逆的または不可逆的損傷、すなわち、ミトコンドリアのような個別の細胞構造への損傷を含み、細胞代謝、電圧またはイオンレベルの恒常性に影響する。可逆的電子穿孔の例としての実施形態においては、１から１００ボルト／ｃｍの電界強度で１から８パルスを含むことができる。細胞構造を逆行させる他の実施形態としては、１００ｋＶから３００ｋＶの電圧範囲を有し、ナノ秒パルスで動作し、電極間に２０００ボルト／ｃｍの最大電界強度から２００００ボルト／ｃｍまで、またはそれ以上の最大電界強度を有する発生器がある。５マイクロ秒から６２０００ミリ秒の間に１から１５パルスを含む実施形態もあれば、７５マイクロ秒から２００００ミリ秒にパルスを含む実施形態もある。また治療のための電界強度が１００ボルト／ｃｍから７０００ボルト／ｃｍの実施形態もあれば、電界強度が３００Ｖ／ｃｍから１０００Ｖ／ｃｍに加えて２００から２０００Ｖ／ｃｍという実施形態もある。しかしながら、追加の実施形態においては、電極間の最大電界強度が２５０ボルト／ｃｍから５００Ｖ／ｃｍとなっている。パルス数も可変である。ある実施形態によると、パルス数は１から１００パルスである。また他の実施形態によると、１から１００パルスの群（ここではパルス群もまたパルス列と称する）が時間間隔に続いて連続的に印加される。ある実施形態によると、パルス群間の時間間隔は、０．５秒から１０秒である。
【０１５０】
まとめると、本発明のシステムおよび方法は以下のステップを備える。病変部のサイズ、形状、および位置が撮像装置により識別される。上述のような治療制御モジュール５４が開始される。病変部の寸法、プローブ装置のタイプ、および治療についてのその他のパラメータが、自動またはユーザの入力により受信される。このような入力に基づき、治療制御モジュール５４は、格子上に位置付ける病変部の画像を生成する。ユーザは、上述の自動設定プローブの選択肢を使用して、各プローブをクリックおよびドラッグすることにより、格子上に治療装置の各プローブを位置付ける。治療制御モジュール５４は、格子上のプローブの位置付けに基づいて、推定切除領域を生成する。またユーザは、病変部の画像が治療制御モジュール５４によって推定された切除領域により十分にカバーされていることを確認することができる。必要に応じて、ユーザは追加プローブを有する治療装置を選択するか、その他の調整を行うことができる。そしてユーザは、格子上で選択された位置付けに基づき、プローブを物理的に患者内へ位置付ける。ユーザは、患者内の実際の位置付けに基づき、必要に応じて、格子上でプローブの位置付け調整を行うことができる。その後ユーザは、上述のように組織の治療を行う。
【０１５１】
ここに開示した治療用エネルギー送達装置は、摘除、除去、凝析、寸断、変性、および切除のような通常の組織破壊を想定して設計してあり、当業者により周知のその他の処置に加えて、これに限られないが、観血手術、低侵襲性手術（例えば、腹腔鏡手術、内視鏡手術、自然身体開口部を介した手術）、熱的な切除手術、非熱的な手術を含む種々の手術処置において適用可能である。本装置は、使い捨てとしても、繰り返し使用するようにも設計され得る。
【０１５２】
以上の開示は説明のために述べられたものであり、発明のすべてを述べるものではない。本説明より多くの改良が提案されるであろうし、また本発明の趣旨から外れることなく、当業者により変更および代替がなされてもよい。当分野に精通している者により、ここに記載された特定の実施形態との同等物を見出されてもよい。したがって、本発明の範囲は以上の明細書に限定されるものではない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【国際調査報告】
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