[发明专利]利用被导引到身体内的期望位置的电场来治疗癌症

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2005年6月8日提交的美国临时申请第60/688,998号的优先权。

背景技术

在这里通过引用而并入的美国专利6,868,289公开了利用具有特定特性的电场来治疗肿瘤的方法和装置。它还公开了改变在期望位置的电场强度的各种方法(见，例如图21-26)。

本申请公开了改变电场的另外方法，以便在患者身体内的期望位置明显地增加或减小电场。这些改变能够提高治疗病变和肿瘤的质量和选择性，并提高选择性组织切除或破坏。

图1A显示了一种布置，其中在空气16环境中，两个电极11、11’被放置在皮下组织10(例如肌肉)上方的患者皮肤15上。图1B描绘了当如图1A所示，绝缘电极11、11’被放置在所述皮肤上，并且施加100kHz交流信号到所述电极时，在空气中和肌肉组织中产生的电场的有限元模拟结果。优选的是，如在美国专利6,868,289中描述的，所述绝缘电极具有导电芯和具有高介电常数的绝缘层，并且它们被配置成通过位于所述导电芯和身体表面之间的绝缘层与身体表面接触。

图1B(与在这里包括的所有其它场强图一样)示出了当在正好在第一电极下面的组织的近侧和正好在第二电极下面的组织的近侧之间(通过在所述电极终端之间施加足够大的电压)引入1伏交流电(测量的零至峰值)时，以mV/cm为单位的场强。在图1B的主要部分(在这里包括在其它的电场强度图)中沿着x和y轴的数字代表以厘米测量的距离。每条等位线代表从1伏峰值下降一个固定步长，并且以mV/cm为单位。注意，然而，因为所述电压在较高值处变化很快，所述等位线一起发展形成出现实体黑色区域。

在图1B中看到，在皮肤15上方的空气和在皮肤15下面的组织中，电场强度在接近所述电极11、11’的边缘区域中是最大的，并且电场强度随着距离迅速衰减。结果，如果一个肿瘤相对深地位于皮肤15下面，那么将有效治疗肿瘤所需的期望电场强度传送到目标区域可能是困难的。

类似的情况存在于人脑中。图2是人脑5的示意图，其中所有组织部分被给出它们的相应电属性。脑包括皮肤1、头骨2、灰质3和白质4。图3A是将所述电极11、11’放置在脑同一侧面上的皮肤表面上的示意图，并且图3A显示了在所述电极之间施加100kHz的交流电场时在那些条件下产生的电场。(电场计算以在图2中显示的脑示意图为基础通过有限元模拟来完成)。电场强度在皮肤中电极附近和脑的表面区域是最高的，而且迅速下降。值得注意的是，电场强度在脑中间附近是非常弱的(即小于20mV/cm)。

图4A是在人脑相对侧面上放置电极11、11’的示意图，图4B显示了当所述电极之间施加100kHz的交流电场时在那些条件下产生的电场。再一次，电场计算通过有限元模拟来完成，而且再一次，电场强度在脑中间附近是非常弱的(即小于24mV/cm)。电场强度在皮肤中电极附近和脑的表面区域是最高的，而且迅速下降，使得在脑中心场强较低。因此，对于任何肿瘤或病变的电场治疗效果在距表面或电极一段距离将会相应地减弱。

发明内容

生物相容场导被放置在身体表面和所述表面下方的目标区域之间。在所述场导的每一侧上放置电极，并且在所述电极之间施加具有适当频率和振幅的交流电压，使得所述场导传送电场到目标区域。在一个替换实施例中，电极之一被直接放置在所述场导的上面。

附图说明

图1A是被放置在目标区域上方的患者皮肤上的两个电极的示意图。

图1B示出源自图1A的布置的电场。

图2是人脑的示意图；

图3A是放置在所述脑的同一侧上的两个电极的示意图。

图3B示出源自图3A的布置的电场。

图4A是放置在所述脑的相对侧上的两个电极的示意图。

图4B示出源自图4A的布置的电场。

图5A和5B分别是使用实心绝缘棒的本发明第一实施例的截面图和俯视图。

图6A示出源自图5的布置的电场。

图6B是图6A的中心的放大图。

图7A示出使用空心绝缘棒的第二实施例的电场。

图7B是图7A的中心的放大图。

图8A示出当添加导电胶时第三实施例的电场。

图8B是图8A的中心的放大图。

图9A示出使用空心导电棒的第三实施例的电场。

图9B是图9A的中心的放大图。

图9C描绘了6个空心金属管场导的一组场强图。

图10A示出源自使用实心导电棒的电场。

图10B是图10A的中心的放大图。