用于管理换能器阵列放置的方法、系统和装置与流程

用于管理换能器阵列放置的方法、系统和装置
1.相关专利申请的交叉引用本技术要求2019年5月3日提交的美国临时申请号62/842,674和2020年5月4日提交的美国申请号16/866,417的优先权，这两个申请在本文中通过引用以其整体并入。


背景技术：

2.肿瘤治疗场或ttfields是中频范围（100-300khz）内的低强度（例如，1-3 v/cm）交变电场。这种非侵入性治疗以实体肿瘤为目标，并且在美国专利号7,565,205中描述，其通过引用以其整体并入本文中。ttfields在有丝分裂期间通过与关键分子的物理相互作用破坏细胞分裂。ttfields疗法是针对复发性胶质母细胞瘤的经批准的单一治疗，并且是针对新诊断患者的经批准的化疗联合疗法。这些电场由直接放置在患者的头皮上的换能器阵列（即，电极阵列）非侵入性地感应。ttfields似乎也有益于治疗身体其它部位中的肿瘤。
3.随着电场强度的增加，ttfields疗法的疗效增加。改变换能器阵列在患者的头皮（和/或身体其它部位）上的定位会影响目标区域中的电场强度。确定如何可以改变换能器阵列的定位，同时保持目标区域中电场的目标强度是困难的、劳动密集型的且耗时的过程。


技术实现要素：

4.描述了方法，包括生成受试者身体一部分的三维（3d）模型；基于3d模型和多个模拟电场分布来确定多个换能器阵列布局图；从多个换能器阵列布局图确定一个或多个换能器阵列布局图集合，其中每个换能器阵列布局图集合表示具有用于换能器阵列放置的多对位置中的非重叠位置的至少两个换能器阵列布局图，其中所述至少两个换能器阵列布局图满足准则；并且使显示所述一个或多个换能器阵列布局图集合。
5.还描述了方法，包括生成受试者身体一部分的三维（3d）模型；基于3d模型和多个模拟电场分布来确定多个换能器阵列布局图；接收对多个换能器阵列布局图中的第一换能器阵列布局图的选择，其中所述第一换能器阵列布局图满足准则；从多个换能器阵列布局图确定一个或多个相关联的换能器阵列布局图，其中每个相关联的换能器阵列布局图包括与第一换能器阵列布局图的用于换能器阵列放置的位置不重叠的用于换能器阵列放置的位置，其中每个相关联的换能器阵列布局图满足准则；从多个相关联的换能器阵列布局图接收对第二换能器阵列布局图的选择；并且使显示第一换能器阵列布局图和第二换能器阵列布局图。
6.还描述了方法，包括生成受试者身体一部分的三维（3d）模型；基于3d模型和多个模拟电场分布来确定多个换能器阵列布局图；接收对多个换能器阵列布局图中的第一换能器阵列布局图和第二换能器阵列布局图的选择；基于第一换能器阵列布局图和第二换能器阵列布局图来确定重叠状况；并且使显示重叠状况。
7.附加的优点将在以下描述中部分阐述，或者可以通过实践了解。优点将借助于所附权利要求中特别指出的元件和组合来实现和获得。将理解，前述一般描述和以下详细描述二者仅是示例性和解释性的，而不是限制性的。
附图说明
8.为了容易标识任何特定元件或行为的讨论，参考编号中的（一个或多个）最高有效数字指的是其中该元件首次引入的附图编号。
9.图1示出了电疗治疗的示例装置。
10.图2示出了示例换能器阵列。
11.图3 a和图3b图示了用于电疗治疗的装置的示例应用。
12.图4a示出了放置在患者头部的换能器阵列。
13.图4b示出了放置在患者腹部的换能器阵列。
14.图5a，放置在患者躯干上的换能器阵列。
15.图5b示出了放置在患者骨盆上的换能器阵列。
16.图6是用于管理换能器阵列放置的系统的框图。
17.图7图示了来自有限元方法模拟模型的冠状视图中所示出的电场幅度和分布（以v/cm为单位）。
18.图8a示出了三维阵列布局图800。
19.图8b示出了换能器阵列在患者头皮上的放置。
20.图9a示出了包含最顶端图像的轴向t1序列切片，包括用于测量头部大小的轨道。
21.图9b示出了选择用于测量头部大小的耳道水平处的图像的冠状t1序列切片。
22.图9c示出了对比后t1轴向图像，其示出了用于测量肿瘤位置的最大增强肿瘤直径。
23.图9d示出了对比后t1冠状图像，其示出了用于测量肿瘤位置的最大增强肿瘤直径。
24.图10示出了用于管理换能器阵列放置的示例系统。
25.图11a-11d示出了用于管理换能器阵列放置的示例用户接口。
26.图12示出了用于管理换能器阵列放置的示例方法。
27.图13示出了用于管理换能器阵列放置的示例方法。
28.图14示出了用于管理换能器阵列放置的示例方法。
具体实施方式
29.在公开和描述本方法和系统之前，将理解，该方法和系统不限于特定方法、特定组件或特定实现。还将理解，本文中使用的术语仅出于描述特定实施例的目的，而不意图是限制性的。
30.如说明书和所附权利要求中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数指代物，除非上下文另有明确规定。范围在本文中可以表达为从“大约”一个特定值，和/或到“大约”另一个特定值。当表达这样的范围时，另一个实施例包括从一个特定值和/或到另一个特定值。类似地，当通过使用先行词“大约”将值表达为近似值时，将理解，特定值形成另一个实施例。将进一步理解，每个范围的端点相对于另一个端点是重要的，并且独立于另一个端点。
[0031]“可选”或“可选地”意味着后续描述的事件或情况可能发生或可能不发生，并且该描述包括其中所述事件或情况发生的实例和其中所述事件或情况不发生的实例。
[0032]
贯穿本说明书的描述和权利要求，词语“包括（comprise）”以及该词语的变体，诸如“包括（comprising）”和“包括（comprises）”，意味着“包括但不限于”，并且不意图排除例如其它组件、整体或步骤。“示例性的”意指
“……
的示例”，并不意图传达优选或理想实施例的指示。“诸如”不以限制性意义使用，而是出于解释性的目的。
[0033]
公开了可以用于施行公开的方法和系统的组件。本文中公开了这些和其它组件，并且应当理解，当这些组件的组合、子集、相互作用、组等被公开时，虽然可能没有明确公开对这些中的每个不同个体和集体组合和排列的特定参考，但是对于所有方法和系统，每个均在本文中被具体设想和描述。这适用于本技术的所有方面，包括但不限于公开的方法中的步骤。因此，如果存在可以施行的多种附加步骤，则应当理解，这些附加步骤中的每一个均可以用所公开方法的任何特定实施例或实施例的组合来施行。
[0034]
通过参考优选实施例的以下详细描述和其中包括的示例以及附图和它们先前和以下描述，可以更容易地理解本方法和系统。
[0035]
如本领域技术人员将理解的，方法和系统可以采取完全硬件实施例、完全软件实施例或组合软件和硬件方面的实施例的形式。此外，该方法和系统可以采取计算机可读存储介质上的计算机程序产品的形式，该计算机可读存储介质具有体现在该存储介质中的计算机可读程序指令（例如，计算机软件）。更特别地，本方法和系统可以采取网络实现的计算机软件的形式。可以利用任何合适的计算机可读存储介质，包括硬盘、cd-rom、光学存储设备或磁性存储设备。
[0036]
下面参考方法、系统、装置和计算机程序产品的框图和流程图说明描述方法和系统的实施例。将理解，框图和流程图说明中的每个框以及框图和流程图说明中的框的组合可以分别由计算机程序指令来实现。这些计算机程序指令可以被加载到通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置上以产生机器，使得在计算机或其它可编程数据处理装置上执行的指令创建用于实现（一个或多个）流程图框中指定的功能的部件。
[0037]
这些计算机程序指令也可以存储在计算机可读存储器中，该计算机可读存储器可以指导计算机或其它可编程数据处理装置以特定方式运行，使得存储在计算机可读存储器中的指令产生包括用于实现（一个或多个）流程图框中指定的功能的计算机可读指令的制品。计算机程序指令还可以被加载到计算机或其它可编程数据处理装置上，以使一系列操作步骤在计算机或其它可编程装置上施行，从而产生计算机实现的过程，使得在计算机或其它可编程装置上执行的指令提供用于实现（一个或多个）流程图框中指定的功能的步骤。
[0038]
因此，框图和流程图说明的框支持用于施行指定功能的部件的组合、用于施行指定功能的步骤的组合和用于施行指定功能的程序指令部件。还将理解，框图和流程图说明中的每个框以及框图和流程图说明中的框的组合可以由施行指定功能或步骤的基于专用硬件的计算机系统或者专用硬件和计算机指令的组合来实现。
[0039]
ttfields（在本文中也称为交变电场）被建立为抗有丝分裂的癌症治疗方式，因为它们在中期期间干扰适当的微管组装，并最终在末期和胞质分裂期间毁坏细胞。疗效随着场强的增加而增加，并且最佳频率取决于癌细胞系，其中200khz是由ttfields引起的胶质瘤细胞生长抑制最高的频率。对于癌症治疗，开发了具有电容耦合换能器的非侵入式设备，该设备直接放置在接近肿瘤的皮肤区域处，例如，用于患有多形性胶质母细胞瘤（gbm）的患者，所述gbm是人类最常见的原发性恶性脑肿瘤。
[0040]
因为ttfields的效应是定向的，其中平行于场分裂的细胞比以其它方向分裂的细胞受到的影响更大，并且因为细胞以所有方向分裂，所以ttfields通常通过在治疗的肿瘤内生成垂直场的两对换能器阵列递送。更具体地，一对换能器阵列可以位于肿瘤的左侧和右侧（lr），而另一对换能器阵列可以位于肿瘤的前部和后部（ap）。在这两个方向（即，lr和ap）之间循环场确保以最大范围的细胞取向为目标。换能器阵列的其它位置被设想超出垂直场。在实施例中，设想了三个换能器阵列的不对称定位，其中三个换能器阵列中的一对可以递送交变电场，并且然后三个换能器阵列中的另一对可以递送交变电场，而三个换能器阵列中的剩余一对可以递送交变电场。
[0041]
体内和体外研究示出，随着电场强度的增加，ttfields疗法的疗效也会增加。因此，优化患者头皮上的阵列放置以增加大脑病变区域中的强度是optune系统的标准实践。阵列放置优化可以通过描述患者头部的几何形状、肿瘤尺寸和/或肿瘤位置的“经验法则”（例如，将阵列放置在尽可能接近肿瘤的头皮上）测量来施行。用作输入的测量可以从成像数据导出。成像数据意图包括任何类型的视觉数据，诸如例如单光子发射计算机断层扫描（spect）图像数据、x射线计算机断层扫描（x射线ct）数据、磁共振成像（mri）数据、正电子发射断层扫描（pet）数据、可以由光学仪器（例如，照相相机、电荷耦合设备（ccd）相机、红外相机等）捕获的数据以及诸如此类。在某些实现中，图像数据可以包括从3d扫描仪获得或由3d扫描仪生成的3d数据（例如，点云数据）。优化可以依赖于对电场如何作为阵列位置的函数在头部内分布的理解，并且在一些方面，考虑不同患者头部内电属性分布的变化。可以确定指示满足各种准则（例如，提供感兴趣区域（roi）内电场的最小和/或最大强度、roi内的功率密度等）的换能器阵列在患者身体上的优化定位的多个换能器阵列图。
[0042]
由于换能器阵列在患者头皮（和/或身体其它部位）上的定位影响roi和/或目标区域中的电场强度，因此可以确定换能器阵列图，该换能器阵列图使得能够改变换能器阵列的定位，同时保持roi和/或目标区域中的电场的目标强度。
[0043]
图1示出了用于电疗治疗的示例装置100。一般而言，装置100可以是便携式电池或电源操作的设备，其借助于非侵入式表面换能器阵列在身体内产生交变电场。装置100可以包括电场生成器102和一个或多个换能器阵列104。装置100可以被配置为经由电场生成器102生成肿瘤治疗场（ttfields）（例如，在150khz下），并且通过一个或多个换能器阵列104将ttfields递送到身体的区域。电场生成器102可以是电池和/或电源操作的设备。在实施例中，一个或多个换能器阵列104是均匀成形的。在实施例中，一个或多个换能器阵列104不是均匀成形的。
[0044]
电场生成器102可以包括与信号生成器108通信的处理器106。电场生成器102可以包括控制软件110，其被配置用于控制处理器106和信号生成器108的性能。
[0045]
信号生成器108可以生成以波形或脉冲串形状的一个或多个电信号。信号生成器108可以被配置为在范围从大约50khz到大约500khz（优选地从大约100khz到大约300khz）的频率下生成交流电压波形（例如，ttfields）。电压是这样的使得待治疗组织中的电场强度在大约0.1 v/cm到大约10 v/cm的范围内。
[0046]
电场生成器102的一个或多个输出114可以耦合到一个或多个导电引线112，所述导电引线112在其一端附接到信号生成器108。导电引线112的相对端连接到由电信号（例如，波形）激活的一个或多个换能器阵列104。导电引线112可以包括具有柔性金属屏蔽的标
准隔离导体，并且可以接地以防止导电引线112生成的电场扩散。一个或多个输出114可以顺序操作。信号生成器108的输出参数可以包括例如场强、波的频率（例如，治疗频率）以及一个或多个换能器阵列104的最大可允许温度。输出参数可以由控制软件110结合处理器106来设置和/或确定。在确定期望的（例如，最佳的）治疗频率之后，控制软件110可以使处理器106向信号生成器108发送控制信号，该控制信号使信号生成器108向一个或多个换能器阵列104输出期望的治疗频率。
[0047]
一个或多个换能器阵列104可以被配置为以各种形状和位置，以便在目标体积处生成期望配置、方向和强度的电场，以便聚焦治疗。一个或多个换能器阵列104可以被配置为通过感兴趣的体积递送两个垂直的场方向。
[0048]
一个或多个换能器阵列104阵列可以包括一个或多个电极116。一个或多个电极116可以由具有高介电常数的任何材料制成。一个或多个电极116可以包括例如一个或多个绝缘陶瓷盘。电极116可以是生物相容的，并且耦合到柔性电路板118。电极116可以被配置为以免与皮肤直接接触，因为电极116通过一层导电水凝胶（未示出）与皮肤分离（类似于心电图垫上发现的那个）。
[0049]
电极116、水凝胶和柔性电路板118可以附接到低过敏性医用粘性绷带120，以将一个或多个换能器阵列104保持在身体上的适当位置并与皮肤持续直接接触。每个换能器阵列104可以包括一个或多个热敏电阻（未示出），例如8个热敏电阻（准确度
±
1℃），以测量换能器阵列104下方的皮肤温度。热敏电阻可以被配置为周期性地（例如每秒）测量皮肤温度。热敏电阻可以由控制软件110在不递送ttfields时读取，以便避免对温度测量的任何干扰。
[0050]
如果在两次后续测量之间，测量的温度低于预设的最高温度（tmax），例如38.5-40.0℃
±
0.3℃，则控制软件110可以增加电流，直到电流达到最大治疗电流（例如，4安培峰峰值）为止。如果温度达到tmax 0.3℃并继续上升，则控制软件110可以降低电流。如果温度上升到41℃，则控制软件110可以关闭ttfields疗法，并且可以触发过热警报。
[0051]
一个或多个换能器阵列104可以在大小上变化，并且可以包括基于患者身体大小和/或不同疗法治疗的变化数量的电极116。例如，在患者胸部的背景下，小换能器阵列可以每个包括13个电极，并且大换能器阵列可以每个包括20个电极，其中电极在每个阵列中串联互连。例如，如图2中所示出的，在患者头部的背景下，每个换能器阵列可以每个包括9个电极，其中电极在每个阵列中串联互连。
[0052]
装置100的状态和监控的参数可以存储在存储器（未示出）中，并且可以通过有线或无线连接传送到计算设备。装置100可以包括显示器（未示出），用于显示视觉指示器，诸如通电、治疗开启、警报和低电量。
[0053]
图3a和图3b图示了装置100的示例应用。示出了换能器阵列104a和换能器阵列104b，每个分别并入低过敏性医用粘性绷带120a和120b中。低过敏性医用粘性绷带120a和120b被应用于皮肤表面302。肿瘤304位于皮肤表面302和骨组织306下面，并且位于脑组织308内。电场生成器102使换能器阵列104a和换能器阵列104b在脑组织308内生成交变电场310，该交变电场310破坏肿瘤304的癌细胞所展现出的快速细胞分裂。交变电场310已经在非临床实验中示出阻止肿瘤细胞增殖和/或毁坏肿瘤细胞。交变电场310的使用利用了分裂癌细胞的特殊特性、几何形状和速率，这使得它们容易受到交变电场310的影响。交变电场310以中频（100-300khz的量级）更改它们的极性。用于特定治疗的频率可以特定于被治疗
的细胞类型（例如，针对mpm为150khz）。交变电场310已经示出破坏有丝分裂纺锤体微管组装，并导致胞质分裂期间细胞内大分子和细胞器的介电泳错位。这些过程导致细胞膜的物理破坏和程序性细胞死亡（凋亡）。
[0054]
因为交变电场310的效应是定向的，其中平行于该场分裂的细胞比以其它方向分裂的细胞受到的影响更大，并且因为细胞以所有方向分裂，所以交变电场310可以通过在治疗的肿瘤内生成垂直场的两对换能器阵列104递送。更具体地，一对换能器阵列104可以位于肿瘤的左侧和右侧（lr），而另一对换能器阵列104可以位于肿瘤的前部和后部（ap）。在这两个方向（例如，ir和ap）之间循环交变电场310确保以最大范围的细胞取向为目标。在实施例中，交变电场310可以根据换能器阵列104的对称设置（例如，总共四个换能器阵列104，两个匹配对）来递送。在另一个实施例中，交变电场310可以根据换能器阵列104的不对称设置（例如，总共三个换能器阵列104）来递送。换能器阵列104的不对称设置可以接合三个换能器阵列104中的两个来递送交变电场310，并且然后切换到三个换能器阵列104中的另两个来递送交变电场310以及诸如此类。
[0055]
体内和体外研究示出，随着电场强度的增加，ttfields疗法的疗效也会增加。所描述的方法、系统和装置被配置用于优化患者头皮上的阵列放置，以增加大脑病变区域中的强度。
[0056]
如图4a中所示出的，换能器阵列104可以放置在患者的头部上。如图4b中所示出的，换能器阵列104可以放置在患者的腹部上。如图5a中所示出的，换能器阵列104可以放置在患者的躯干上。如图5b中所示出的，换能器阵列104可以放置在患者的骨盆上。将换能器阵列104放置在患者身体的其它部分（例如，手臂、腿等）上是具体设想的。
[0057]
图6是描绘包括患者支持系统602的系统600的非限制性示例的框图。患者支持系统602可以包括被配置为操作和/或存储电场生成器（efg）配置应用606、患者建模应用608和/或成像数据610的一个或多个计算机。患者支持系统602可以包括例如计算设备。患者支持系统602可以包括例如膝上型计算机、台式计算机、移动电话（例如，智能电话）、平板以及诸如此类。
[0058]
患者建模应用608可以被配置为根据成像数据610生成患者身体一部分的三维模型（例如，患者模型）。成像数据610可以包括任何类型的视觉数据，诸如例如单光子发射计算机断层扫描（spect）图像数据、x射线计算机断层扫描（x射线ct）数据、磁共振成像（mri）数据、正电子发射断层扫描（pet）数据、可以由光学仪器（例如，照相相机、电荷耦合设备（ccd）相机、红外相机等）捕获的数据以及诸如此类。在某些实现中，图像数据可以包括从3d扫描仪获得或由3d扫描仪生成的3d数据（例如，点云数据）。患者建模应用608还可以被配置为基于患者模型和一个或多个电场模拟来生成三维阵列布局图。
[0059]
为了适当地优化患者身体一部分上的阵列放置，成像数据610（诸如mri成像数据）可以由患者建模应用608进行分析，以标识包括肿瘤的感兴趣区域。在患者头部的背景下，为了表征电场如何在人体头部内表现和分布，可以使用基于解剖头部模型的建模框架，该建模框架使用有限元方法（fem）模拟。这些模拟产生基于磁共振成像（mri）测量的真实头部模型，并划分头部内的组织类型，诸如颅骨、白质、灰质和脑脊液（csf）。可以为每种组织类型分配相对电导率和介电常数的介电属性，并且可以运行模拟，由此将不同的换能器阵列配置应用于模型的表面，以便理解预设频率的外部施加的电场将如何贯穿患者身体的任何
部分（例如大脑）分布。采用成对阵列配置、恒定电流和200khz的预设频率的这些模拟结果已经表明，电场分布贯穿大脑相对不均匀，并且除了csf之外，在大多数组织隔室中生成超过1 v/cm的电场强度。这些结果是在假设换能器阵列-头皮接口处总电流具有1800毫安（ma）的峰峰值的情况下获得的。这个电场强度阈值足以阻止胶质母细胞瘤细胞系中的细胞增殖。此外，通过操纵成对换能器阵列的配置，有可能实现如图7中所示出的大脑特定区域的电场强度的几乎三倍。图7图示了来自有限元方法模拟模型的冠状视图中所示出的电场幅度和分布（以v/cm为单位）。该模拟采用左右成对的换能器阵列配置。
[0060]
在一个方面，患者建模应用608可以被配置为基于肿瘤的位置和范围来确定患者的期望的（例如，最佳的）换能器阵列布局。例如，使用轴向和冠状视图，可以从大脑mri的t1序列确定初始形态测定头部大小测量。可以选择对比后轴向和冠状mri切片来表明增强病灶的最大直径。采用头部大小和从预确定基准标记到肿瘤边缘的距离的度量，可以评估成对阵列布局的变化排列和组合，以便生成将最大电场强度递送到肿瘤部位的配置。如图8a中所示出的，输出可以是三维阵列布局图800。患者和/或看护者可以使用三维阵列布局图800（例如，换能器阵列布局图）在如图8b中所示出的正常ttfields疗法过程期间在头皮上布置阵列。
[0061]
在一个方面，患者建模应用608可以被配置为确定患者的三维阵列布局图。可以确定要接收换能器阵列的患者部分的mri测量。作为示例，mri测量可以经由标准的医学数字成像和通信（dicom）查看器接收。mri测量确定可以自动施行，例如通过人工智能技术的方式，或者可以手动施行，例如通过医生的方式。
[0062]
手动mri测量确定可以包括经由dicom查看器接收和/或提供mri数据。mri数据可以包括患者包含肿瘤的部分的扫描。作为示例，在患者头部的背景下，mri数据可以包括头部的扫描，其包括右额颞肿瘤、右顶颞肿瘤、左额颞肿瘤、左顶枕肿瘤和/或多病灶中线肿瘤中的一个或多个。图9a、图9b、图9c和图9d示出了示出患者头部扫描的示例mri数据。图9a示出了包含最顶端图像的轴向t1序列切片，包括用于测量头部大小的轨道。图9b示出了选择用于测量头部大小的耳道水平处的图像的冠状t1序列切片。图9c示出了对比后t1轴向图像，其示出了用于测量肿瘤位置的最大增强肿瘤直径。图9d示出了对比后t1冠状图像，其示出了用于测量肿瘤位置的最大增强肿瘤直径。mri测量可以从头皮外缘处的基准标记开始，并从右、前、上起点切向延伸。形态测定头部大小可以从轴向t1 mri序列估计，该轴向t1 mri序列选择仍然包括轨道的最顶端图像（或轨道上边缘正上方的图像）。
[0063]
在一个方面，mri测量可以包括例如头部大小测量和/或肿瘤测量中的一个或多个。在一个方面，一个或多个mri测量可以被舍入到最接近的毫米，并且可以被提供给换能器阵列放置模块（例如，软件）用于分析。mri测量然后可以用于生成三维阵列布局图（例如，三维阵列布局图800）。
[0064]
mri测量可以包括一个或多个头部大小测量，诸如：最大前部-后部（a-p）头部大小，从头皮的外缘开始测量；垂直于a-p测量的头部最大宽度：右侧到左侧的横向距离；和/或从头皮最右边缘到解剖中线的距离。
[0065]
mri测量可以包括一个或多个头部大小测量，诸如冠状视图头部大小测量。冠状视图头部大小测量可以在选择耳道水平处的图像的t1 mri序列上获得（图9b）。冠状视图头部大小测量可以包括以下中的一个或多个：从头皮的顶点到描绘颞叶下缘的正交线的垂直测
量；最大的右侧至左侧横向头部宽度；和/或从头皮的最右边缘到解剖中线的距离。
[0066]
mri测量可以包括一个或多个肿瘤测量，诸如肿瘤位置测量。可以使用t1对比后mri序列进行肿瘤位置测量，首先在轴向图像上表明最大增强肿瘤直径（图9c）。肿瘤位置测量可以包括以下中的一个或多个：排除鼻子的最大a-p头部大小；垂直于a-p距离测量的最大右侧至左侧横向直径；从头皮的右边缘到解剖中线的距离；平行于右左横向距离并垂直于a-p测量测量的从头皮的右边缘到最近的肿瘤边缘的距离；平行于右左横向距离、垂直于a-p测量测量的从头皮的右边缘到最远肿瘤边缘的距离；平行于a-p测量测量的从头部前方到最近的肿瘤边缘的距离；和/或平行于a-p测量测量的从头部前方到最远的肿瘤边缘的距离。
[0067]
一个或多个肿瘤测量可以包括冠状视图肿瘤测量。冠状视图肿瘤测量可以包括标识以肿瘤增强的最大直径为特征的对比后t1 mri切片（图9d）。冠状视图肿瘤测量可以包括以下中的一个或多个：从头皮的顶点到大脑的下缘的最大距离。在前部切片中，这将由画在额叶或颞叶下缘处的水平线来标定，以及后部，它将延伸到可见幕的最低水平；最大的右侧至左侧横向头部宽度；从头皮的右边缘到解剖中线的距离；平行于右左横向距离测量的从头皮的右边缘到最近的肿瘤边缘的距离；平行于右左横向距离测量的从头皮的右边缘到最远的肿瘤边缘的距离；平行于上顶点到下大脑线测量的从头部的顶点到最近的肿瘤边缘的距离；和/或平行于上顶点到下大脑线测量的从头部的顶点到最远的肿瘤边缘的距离。
[0068]
可以使用其它mri测量，特别是当肿瘤存在于患者身体的另一部分时。
[0069]
患者建模应用608可以使用mri测量来生成患者模型。患者模型然后可以用于确定三维阵列布局图（例如，三维阵列布局图800）。继续患者头部内的肿瘤的示例，可以生成健康头部模型，其用作可变形模板，从该模板可以创建患者模型。当创建患者模型时，可以从患者的mri数据（例如，一个或多个mri测量）分割肿瘤。分割mri数据标识每个体素中的组织类型，并且可以基于经验数据将电属性分配给每个组织类型。表1示出了可以用于模拟的组织的标准电属性。患者mri数据中的肿瘤区域可以被掩蔽，并且非刚性配准算法可以用于将患者头部的剩余区域配准到表示健康头部模型的可变形模板的3d离散图像上。该过程产生将患者头部的健康部分映射到模板空间中的非刚性变换，以及将模板映射到患者空间中的逆变换。逆变换被应用于3d可变形模板，以在不存在肿瘤的情况下产生患者头部的近似。最后，将肿瘤（称为感兴趣区域（roi））植入回变形的模板中，以产生完整的患者模型。患者模型可以是患者身体部分的三维空间中的数字表示，包括内部结构，诸如组织、器官、肿瘤等。
[0070]
然后，患者建模应用608可以使用患者模型来模拟ttfields的递送。美国专利公开号20190117956 a1和ballo等人（2019）的出版物“correlation of tumor treating fields dosimetry to survival outcomes in newly diagnosed glioblastoma: a large-scale numerical simulation-based analysis of data from the phase 3 ef-14 randomized trial”中描述了模拟电场分布、剂量测定和基于模拟的分析，这些文献通过引用以其整体并入本文中。
[0071]
为了确保换能器阵列相对于肿瘤位置的系统定位，可以定义参考坐标系。例如，横向平面最初可以由换能器阵列的传统lr和前后部（ap）定位来定义。左右方向可以定义为x轴，ap方向可以定义为y轴，以及正交于xy平面的头尾方向可以定义为z轴。
[0072]
定义坐标系之后，换能器阵列可以虚拟地放置在患者模型上，其中换能器阵列的中心和纵轴在xy平面中。一对换能器阵列可以围绕头部模型的z轴（即在xy平面内从0到180度）系统地旋转，从而（通过对称）覆盖头部的整个圆周。旋转间隔可以是例如15度，对应于近似2cm的平移，给出180度范围内的总共12个不同位置。设想其它旋转间隔。可以针对相对于肿瘤坐标的每个换能器阵列位置施行电场分布计算。
[0073]
患者模型中的电场分布可以由患者建模应用608使用电势的有限元（fe）近似来确定。一般而言，定义时变电磁场的量由复麦克斯韦方程给出。然而，在生物组织中和在低至中频的ttfields（f = 200khz）下，电磁波长比头部的大小更大得多，并且与实值电导率σ相比，介电常数ε可忽略不计，即其中是角频率。这暗示组织中的电磁传播效应和电容效应可忽略不计，因此标量电势可以很好地由静态拉普拉斯方程来近似，在
电极和皮肤处具有适当的边界条件。因此，复阻抗被视为电阻性的（即电抗可忽略不计），并且因此在体积导体内流动的电流主要是自由（欧姆）电流。拉普拉斯方程的fe近似可以使用软件来计算，所述软件诸如simnibs软件（simnibs.org）。基于伽辽金法的计算和共轭梯度解算器的残差要求《 le-9。使用狄利克雷边界条件，其中在每个电极阵列集合处将电势设置为（任意选取的）固定值。电（向量）场可以计算为电势的数值梯度，并且电流密度（向量场）可以使用欧姆定律从电场计算。电场值和电流密度的电势差可以线性地改比例，以确保每个1.8 a的阵列对的总峰峰振幅，计算为有源电极盘上所有三角形表面元件之上的正常电流密度分量的（数值）表面积分。ttfields的“剂量”可以作为场向量的强度（l2范数）来计算。可以假设建模的电流由两个单独且顺序激活的源提供，每个源连接到一对3
×
3换能器阵列。在模拟中，左阵列和后阵列可以被定义为源，而右阵列和前阵列分别是对应的汇。然而，因为ttfields采用交变场，所以这种选择是任意的，并且不会影响结果。
[0074]
由放置在患者身上多个位置处的换能器阵列生成的平均电场强度可以由患者建模应用608针对一种或多种组织类型来确定。在一个方面，对应于（一种或多种）肿瘤组织类型中最高平均电场强度的换能器阵列位置可以被选择为患者期望的（例如，最佳的）换能器阵列位置。
[0075]
在一些情况下，可以确定换能器阵列放置位置，诸如优化的换能器阵列放置位置，用于有效和/或优化的ttfields治疗和/或疗法。例如，一个或多个用户（例如，医生、护士、助手、工作人员、物理学家、剂量师等）可以使用用户接口来确定和/或生成换能器阵列布局图（例如，三维阵列布局图等）用于将换能器阵列定位在人（例如，患者、受试者等）的身体（例如，头部、躯干等）上，这将优化ttfields治疗和/或疗法，同时避免和/或限制皮肤毒性。例如，多个换能器阵列布局图集合（例如，组、汇编等）可以被确定为每个均包括满足（一个或多个）准则的换能器阵列布局图。准则可以包括分布在与人（例如，患者、受试者等）相关联的感兴趣区域（roi）内的电场的潜在幅度，与分布在roi内的电场相关联的潜在功率密度，以及与人身体一部分（例如，头部、躯干等）相关联的皮肤毒性的估计，和/或任何其它准则。可以确定多个换能器阵列布局图集合中的换能器阵列布局图集合，其包括两个或更多个换能器阵列布局图，其包括用于换能器阵列放置的非重叠位置。多个换能器阵列布局图集合可以例如向用户显示，和/或可以例如经由用户接口可选择。用户接口可以用于选择换能器阵列布局图，并且基于该选择，被呈现有与（例如，基于准则、基于非重叠位置、重叠位置等）所选择的换能器阵列布局图相关联的多个换能器阵列布局图集合中的换能器阵列布局图集合。
[0076]
一种示例方法可以包括向至少一个用户呈现解剖体积的多个图像，以及从所述至少一个用户接受解剖体积的哪些图像应该用于生成多个换能器阵列布局图的选择。该方法可以包括基于所选择的图像来生成解剖体积的电特性的模型（3d模型），并确定多个换能器阵列布局。然后，基于所创建的模型，评估所确定的换能器阵列布局中的哪一个满足至少一个准则。该方法可以包括向至少一个用户呈现满足至少一个准则的多个换能器阵列布局图，以及从至少一个用户接受呈现给至少一个用户的换能器阵列布局之一的选择。可以生成描述所选择的换能器阵列布局的报告。在一些实例中，模型也可以基于至少一个附加图像。在一些实例中，生成模型可以包括基于从至少一个用户接收的输入来施行分割。在一些实例中，至少一个用户可以包括第一用户和第二用户。该方法还可以包括接受来自第一用
户的标识感兴趣区域的输入，并向第二用户输出描述感兴趣区域的数据。在一些实例中，生成模型可以包括基于从第二用户接收的输入来施行分割。在一些实例中，该方法可以包括接受来自第一用户的标识粗略分割的输入，并且向第二用户输出描述粗略分割的数据。在一些实例中，生成模型可以包括基于从第二用户接收的输入来施行分割。在一些实例中，该方法可以包括接受来自第一用户的至少一个笔记，并向第二用户输出将该至少一个笔记。在一些实例中，生成模型可以包括基于从第二用户接收的输入来施行分割。在一些实例中，该方法可以包括接受来自第一用户的标识回避区域的输入，并且向第二用户输出描述回避区域的数据。在一些实例中，生成模型可以包括基于从第二用户接收的输入来施行分割。
[0077]
图10是描绘用于管理换能器阵列放置的示例系统1000的框图。在一些实例中，系统1000的组件可以实现为单个设备和/或诸如此类。在一些实例中，系统1000的组件可以实现为单独的设备/组件和/或集体通信。系统1000和/或系统1000的组件可以实现为硬件、软件或硬件和软件二者的组合。在一个方面，本文中任何描述的方法的一些或所有步骤可以在系统1000的组件上和/或经由系统1000的组件来施行。系统1000可以用于确定换能器阵列放置在人（例如，患者、受试者等）身体上的位置。换能器阵列放置的定位（位置）可以由一个或多个换能器阵列布局图来指示。用户（例如，医生、护士、助手、工作人员、物理学家、剂量师等）可以使用系统1000来生成和/或评估多个换能器阵列布局图。系统1000使得用户（其可以是更高成本和/或高技能的人员（例如，医生等））能够为较低成本人员（例如，剂量师、物理学家等）提供用于确定和/或生成换能器阵列布局图的指导和/或指令。例如，图像数据（例如，与ct、mri、超声、spect、x射线ct、pet等相关联的一个或多个图像）可以经由用户设备进行分割，并且分割的图像数据可以被发送到另一用户设备进行分析，用于生成三维（3d）模型，和/或用于生成多个换能器阵列布局图。可以审查和/或选择确定的和/或生成的换能器阵列布局图，以生成可以用于有效ttfields治疗和/或疗法的报告。
[0078]
系统1000可以包括患者支持模块1001。患者支持模块1001可以包括处理器1008。处理器1008可以是用于执行软件（特别是存储在存储器1010中的软件）的硬件设备。处理器1008可以是任何定制的或商业上可获得的处理器、中央处理单元（cpu）、与患者支持模块1001相关联的若干处理器之中的辅助处理器、基于半导体的微处理器（以微芯片或芯片集的形式），或者一般是用于执行软件指令的任何设备。当患者支持模块1001运行时，处理器1008可以被配置为执行存储在存储器1010中的软件，向存储器1010传送数据和从存储器1010传送数据，并且一般按照软件控制患者支持模块1001的操作。
[0079]
i/o接口1012可以用于从一个或多个设备或组件（诸如用户设备1020和1030）接收用户输入和/或向其提供系统输出。用户输入可以经由例如键盘、鼠标、数据/信息通信接口和/或诸如此类来提供。i/o接口1012可以包括例如串行端口、并行端口、小型计算机系统接口（scsi）、ir接口、rf接口和/或通用串行总线（usb）接口。
[0080]
网络接口1014可以用于发送和接收来自患者支持模块1001的数据/信息。网络接口1014可以包括例如10baset以太网适配器、100baset以太网适配器、lan phy以太网适配器、令牌环适配器、无线网络适配器（例如，wifi）或任何其它合适的网络接口设备。网络接口1014可以包括地址、控制和/或数据连接，以实现适当的通信。
[0081]
存储器1010（存储器系统）可以包括易失性存储器元件（例如，随机存取存储器（ram，诸如dram、sram、sdram等））和非易失性存储器元件（例如，rom、硬驱动器、磁带、
cdrom、dvdrom等）中的任何一个或组合。此外，存储器1010可以并入电子、磁性、光学和/或其它类型的存储介质。在一些实例中，存储器系统1010可以具有分布式架构，其中各种组件位于彼此远离，但是可以被处理器1008访问。
[0082]
存储器1010可以包括一个或多个软件程序，每个软件程序包括用于实现逻辑功能的可执行指令的有序列表。例如，存储器1010可以包括efg配置应用606、患者建模应用608、成像数据610（如图6中所描述的）和合适的操作系统（o/s）1018。操作系统1018本质上可以控制其它计算机程序的执行，并提供调度、输入输出控制、文件和数据管理、存储器管理以及通信控制和相关服务。
[0083]
出于说明的目的，应用程序和诸如操作系统1018之类的其它可执行程序组件在本文中被图示为离散的块，尽管认识到这样的程序和组件可以在不同的时间驻留在患者支持系统104的不同存储组件中。efg配置应用606、患者建模应用608、成像数据610和/或控制软件110的实现可以存储在某种形式的计算机可读介质上或跨某种形式的计算机可读介质传输。任何公开的方法都可以由体现在计算机可读介质上的计算机可读指令来施行。计算机可读介质可以是可以由计算机访问的任何可用介质。作为示例而不意味着限制性的，计算机可读介质可以包括“计算机存储介质”和“通信介质”。“计算机存储介质”可以包括以任何方法或技术实现的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质，用于存储信息，诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据。示例性计算机存储介质可以包括ram、rom、eeprom、闪速存储器或其它存储器技术、cd-rom、数字多功能盘（dvd）或其它光学存储装置、盒式磁带、磁带、磁盘存储装置或其它磁性存储设备、或者可以用于存储所期望信息并且可以由计算机访问的任何其它介质。
[0084]
系统1000可以包括用户设备1020和1030。用户设备1020和1030可以是能够与患者支持模块1001通信的电子设备，诸如计算机、智能电话、膝上型计算机、平板和/或诸如此类。尽管仅用户设备1020和1030，但是系统1000可以包括多个设备。
[0085]
用户设备1020和1030可以包括接口模块1022。接口模块1022可以为用户提供与用户设备1020和1030和/或患者支持模块1001交互的接口。接口模块1022可以包括一个或多个输入设备/接口，诸如键盘、定点设备（例如，计算机鼠标、遥控器）、麦克风、操纵杆、扫描仪、触觉感测和/或触觉输入设备和/或诸如此类。
[0086]
接口模块1022可以包括一个或多个接口，用于向/从用户（例如，医生、护士、助手、工作人员、物理学家、剂量师等）呈现和/或接收信息，诸如用户反馈。接口模块1022可以包括用于提供用户和用户设备1020和1030中的一个或多个、患者支持模块1001和/或系统1000的任何其它组件和/或与之相关联的任何其它组件之间的通信的任何软件、硬件和/或接口。接口模块1022可以包括一个或多个显示器（例如，监视器、平视显示器、头戴式显示器、液晶显示器、有机发光二极管显示器、有源矩阵有机发光二极管显示器、立体显示器等）用于向用户显示/呈现信息。接口模块1022可以包括一个或多个音频设备（例如，立体音响、扬声器、麦克风等）用于捕获/获得音频信息和传达音频信息，诸如从用户捕获/获得和/或传达给用户的音频信息。接口模块1022可以包括图形用户接口（gui）、网络浏览器（例如，internet explorer
®
、mozilla firefox
®
、google chrome
®
、safari
®
或诸如此类）、应用/api。接口模块1022可以从本地源和/或远程源（诸如患者支持模块1001）请求和/或查询各种文件。
[0087]
接口模块1022可以将数据/信息传输/发送到系统1000的本地和/或远程设备/组件，诸如患者支持模块1001和/或另一用户设备（例如，用户设备1020、用户设备1030等）。用户设备1020和1030可以包括通信模块1023。通信模块1023可以使得用户设备1020和1030能够经由有线和/或无线通信技术与系统1000的组件（诸如患者支持模块1001和/或另一用户设备）通信。例如，通信模块1023可以利用任何合适的有线通信技术，诸如以太网、同轴线缆、光纤和/或诸如此类。通信模块1023可以利用任何合适的远程通信技术，诸如wifi（ieee 802.11）、bluetooth
®
、蜂窝、卫星、红外和/或诸如此类。通信模块1023可以利用任何合适的短程通信技术，诸如bluetooth
®
、近场通信、红外以及诸如此类。
[0088]
如所描述的，系统1000可以用于确定换能器阵列放置在人（例如，患者、受试者等）身体上的定位（位置）。换能器阵列放置的定位（位置）可以由一个或多个换能器阵列布局图来指示。用户（例如，医生、护士、助手、工作人员、物理学家、剂量师等）可以使用系统1000生成和/或评估多个换能器阵列布局图。系统1000使得用户（其可以是更高成本和/或高技能的人员（例如，医生等））能够为较低成本人员（例如，剂量师、物理学家等）提供用于确定和/或生成换能器阵列布局图的指导和/或指令。例如，较高成本和/或高技能的人员可以使用用户设备1020向较低成本的人员（例如，剂量师、物理学家等）提供用于确定和/或生成换能器阵列布局图的指导和/或指令，所述较低成本的人员可以是用户设备1030的用户。
[0089]
图11a-11d示出了用于管理换能器阵列放置的示例接口（例如，接口模块1022等）的屏幕。例如来自图像数据610的受试者/患者的身体一部分（例如，头部、躯干、解剖体积等）的一个或多个图像可以被分割并用于生成三维（3d）模型。图11a示出了用户接口1100的示例屏幕1101。屏幕1101可以包括受试者/患者标识信息1102。标识信息1102可以标识与用于生成3d模型的一个或多个图像相关联的受试者/患者。通过用户接口1100的进展可以由交互元件1103（例如，标签等）来启用和/或指示。如交互元件1103所指示的，屏幕1101可以用于图像数据的分割。
[0090]
屏幕1101使得用户（例如，用户设备1020和1030等的用户）能够导入和检查受试者/患者的身体一部分（例如，头部、躯干、解剖体积等）的一个或多个图像，并确定所成像的是否应该用于生成3d模型。通过与交互元件1104（例如，按钮等）交互，可以例如从患者支持模块1001导入图像。与交互元件1104的交互可以使菜单打开，该菜单使得用户能够搜索相关图像和/或上传相关图像。在已经例如从图像数据610导入图像之后，图像的表示可以在面板1105中示出。图11b示出了当图像已经被导入并且在面板1105中由图像1106表示时用户接口1100的示例屏幕1101。用户可以例如通过使用交互元件（例如，鼠标、小触摸板等）来查看和检查导入的图像1106，以将一个或多个图像1106拖动到屏幕1101的一个或多个窗口1107。用户可以标识最适合ttfields治疗计划的图像（例如，一个或多个图像、图像集等）。如图11b中所示出的，一个或多个图像1106被表示在窗口1107中。
[0091]
在查看/检查图像1106之后，用户可以选择要分割并用于生成3d模型的图像或图像集。在一些实例中，用户设备1020的用户可以选择图像或图像集，并且用户设备1020可以向用户设备1030发送所选择的图像或图像集（例如，与所选择的图像或图像集相关联的信息等）用于分割和3d模型生成。在一些实例中，用户设备1030的用户可以选择图像或图像集，并且用户设备1030可以向用户设备1020发送所选择的图像或图像集（例如，与所选择的图像或图像集相关联的信息等）用于分割和3d模型生成。当选择图像或图像集时，可以用元
件1108（诸如“锚”图标）来标记图像，所述“锚”图标指示该图像是将用于生成计算3d模型和/或换能器阵列布局图的主（“锚”）图像。其它图像可以被标记为“辅助图像”，以指示用户已经可选地选择了图像来辅助生成3d模型和/或换能器阵列布局图。辅助图像可以与主图像配准，以提高3d模型的准确度。在一些实例中，3d模型和/或换能器阵列布局图的质量可以与用于生成3d模型和/或换能器阵列布局图的图像数量成比例。
[0092]
用户可以选择在一个或多个窗口1107中表示的图像。在已经选择图像之后，可以分割图像以标识/确定/选择图像内的特征和/或感兴趣区域，诸如所表示的肿瘤和/或异常组织结构。用户接口1100可以配置有分割工具（例如，半自动分割工具、手动分割工具等）和/或算法，其使得用户能够标记图像内的特征、结构和/或感兴趣区域（rol）。例如，分割工具可以使得用户能够将图像区域标记为增强肿瘤、坏死性核心、切除腔、开颅手术和/或诸如此类。屏幕1101的区域1109示出了图像中可以由用户定义的结构的示例，诸如组织类型、roi和回避结构/区域。回避结构/区域可以是受试者/患者身体表面上不应放置换能器阵列的任何区域，诸如疤痕组织、医疗装置植入和/或诸如此类的区域。
[0093]
如所描述的，用户可以将组织类型分配给用于生成3d模型和/或换能器阵列布局图的图像。当用户将组织类型分配给图像的特定体素时，3d模型中的对应体素被分配与组织类型相关联的相同组织类型介电和/或电属性。可以为用户确定和/或选择的每个roi分配唯一的标签。用户接口1100使得任何确定的和/或选择的roi能够可选地标记在用于生成3d模型和/或换能器阵列布局图的图像上。在一些实例中，电场分布模拟和/或优化算法可以使用任何确定的和/或选择的roi来生成换能器阵列布局图。在一些实例中，roi可以从外部源（例如，用于计划放射疗法的第三方软件等）导入系统1000。在用户完成对图像的分割编辑之后，可以与交互元件1110交互和/或选择交互元件1110来生成3d模型。
[0094]
图11c示出了用户接口1100的示例屏幕1111。屏幕1111可以是屏幕1101的进展屏幕。如所示出的，交互元件1103被设置为“模型”，以指示用户接口1100的进展。屏幕1111可以显示屏幕1101上指示的任何异常组织和图像内的任何正常身体组织（例如，灰质、白质、颅骨、头皮和csf）。用户接口1100可以被配置为当生成3d模型时自动添加和/或包括任何正常身体组织。
[0095]
生成的3d模型可以对受试者/患者的身体一部分（例如，头部、躯干、解剖体积等）内的空间中的每个点处的任何电特性进行建模。例如，系统1000可以将电特性映射到3d模型。将电特性映射到3d模型可以基于扩散张量成像mri数据（dti）、水电属性断层扫描（wept）、机器学习和/或用于基于图像数据将电特性与组织类型相关联的任何其它方法/技术。一旦生成3d模型，用户接口1100使得用户能够将模拟换能器阵列定位在3d模型上的各种定位（位置）处，模拟ac电压对模拟换能器阵列的应用，执行确定由3d模型表示的受试者/患者的身体部分（例如，头部、躯干、解剖体积等）内每个点处所得到的电场分布和/或功率密度的模拟。可以向用户显示3d模型。如果用户对所显示的模型不满意，则交互元件1112“视图分割”例如可以用于返回到先前的屏幕，诸如用户接口1100的分割输入屏幕。如果用户对所显示的模型满意，则例如交互元件1113“创建计划”可以用于前进到用户接口1100的下一个屏幕。
[0096]
图11d示出了用户接口1100的示例屏幕1114。用户可以与交互元件1103“计划”交互，例如进展到屏幕1114。例如，屏幕1114可以用于分析、评估和/或选择ttfields治疗计
划。例如，在生成3d模型并且基于3d模型确定多个模拟电场分布之后，可以生成多个换能器阵列布局图。在一些实例中，系统1000可以例如从标准换能器阵列布局的库、记录、语料库和/或诸如此类确定多个换能器阵列布局。在一些实例中，系统1000可以确定多个换能器阵列布局，例如使得用户能够使用用户接口1100来使一个或多个阵列的位置变化，以会聚在提供期望的和/或最佳的（例如，最适合于满足准则等）结果的换能器阵列布局图上。基于如所描述的使一个或多个阵列的位置变化，系统1000可以确定多个换能器阵列布局图中的一个或多个换能器阵列布局图（例如，换能器阵列布局图集合等），所述换能器阵列布局图优化了目标roi内的电场分布，同时还满足了与回避结构施加的换能器阵列放置相关联的约束。例如，可以从多个换能器阵列布局图确定（例如，自动、手动选择等）一个或多个换能器阵列布局图集合，每个换能器阵列布局图表示至少两个具有不重叠位置和/或满足准则的换能器阵列布局图。如所描述的，准则可以包括与3d模型相关联的roi内的模拟电场分布的幅度、与roi内的模拟电场分布相关联的功率密度和/或诸如此类。在一些实例中，准则可以基于与要放置换能器阵列的受试者/患者身体一部分和/或回避区域相关联的皮肤毒性的估计。
[0097]
可以确定期望的ttfields治疗计划的最佳换能器阵列布局图，以生成复合数据（例如，报告、计划、总结等）。例如，复合数据可以包括与换能器阵列布局图相关联的信息和相关联的模拟电场分布。复合数据可以例如经由用户接口1100显示。返回到图11d，屏幕1114可以显示与多个换能器阵列布局图中的每个换能器阵列布局图相关联的电场分布（例如，表示为一个或多个颜色图等）。例如，交互元件1115可以用于通过与对应的tal元件（例如，tal 1直至tal 5）交互来查看每个换能器阵列布局图的电场分布。如所示出的，选择交互元件1115的tal 1，并且电场分布的颜色图和相关联的换能器阵列布局图分别显示在区域1116和1117中。可以显示概括了对于多个换能器阵列布局图中的每个换能器阵列布局图递送到目标roi的电场剂量的表，以使得用户能够选择ttfields治疗计划。在一些实例中，可以确定和显示多个换能器阵列布局图中的每个换能器阵列布局图和/或换能器阵列布局图集合的总得分。得分可以表示相关联的换能器阵列布局图对（一个或多个）准则的满意程度。得分可以是颜色编码的（例如，针对最高得分为绿色，针对中等得分为黄色，以及针对低得分为红色）。多个换能器阵列布局图和/或多个换能器阵列布局图中的换能器阵列布局图集合可以根据任何方法、算法和/或准则来排序，并且可以向用户显示该排序。
[0098]
用户接口1100使得多个换能器阵列布局图和/或换能器阵列布局图集合能够被例如用户评估。换能器阵列布局图的评估基于和/或确定用于生成换能器阵列布局图的3d模型的质量（例如，ttfields治疗计划等）。用户可以评估和选择多个换能器阵列布局图中的一个或多个换能器阵列布局图和/或换能器阵列布局图集合。
[0099]
图12示出了用于管理换能器阵列放置的方法1200的流程图。本文中描述的装置100、患者支持系统602、患者建模应用608、系统1000和/或任何其它设备/组件中的一个或多个可以被配置为施行方法1200，该方法1200包括在1210处生成受试者身体一部分的三维（3d）模型。生成3d模型可以基于来自任何成像模态的图像数据，诸如与ct、mri、超声波、spect、x射线ct、pet、其组合和/或诸如此类相关联的一个或多个图像。在一些实例中，一个或多个用户设备可以显示受试者身体部分的多个图像。可以基于感兴趣区域（roi）接收对多个图像中的一个或多个图像的选择，并且可以基于一个或多个图像来生成3d模型。例如，
roi可以基于一个或多个图像内的特征和/或结构，诸如增强肿瘤、坏死性核心、切除腔、开颅手术和/或诸如此类。在一些实例中，可以从一个或多个用户设备中的第一用户设备接收与roi相关联的接收信息，并且可以从一个或多个用户设备中的第二用户设备接收对一个或多个图像的选择。
[0100]
在1220处，基于3d模型和多个模拟电场分布，确定多个换能器阵列布局图。确定多个换能器阵列布局图可以包括基于3d模型来确定用于换能器阵列放置的多对位置。在一些实例中，用于换能器阵列放置的多对位置可以从标准换能器阵列布局的库、记录、语料库和/或诸如此类确定。在一些实例中，可以确定和/或选择用于换能器阵列放置的多对位置，以回避3d模型内的一个或多个区域（例如，回避区域等），和/或诸如此类。对于多对位置中的每对位置，可以确定多个模拟电场分布中的模拟电场分布。确定多对位置中的每对位置的模拟电场分布可以包括在该对位置中的第一位置处模拟由第一换能器阵列生成的第一电场，以及在该对位置中的第二位置处模拟由第二换能器阵列生成的第二电场。第二位置可以与第一位置相对。在一些实例中，可以在第三位置处模拟由第一换能器阵列生成的第三电场，并且可以在与第三位置相对的第四位置处模拟由第二换能器阵列生成的第四电场，并且基于第三电场和第四电场，可以确定模拟电场分布。模拟电场分布可以基于第一电场和第二电场和/或第三电场和第四电场来确定。可以基于多个模拟电场分布来确定多个换能器阵列布局图。
[0101]
在1230处，从多个换能器阵列布局图确定一个或多个换能器阵列布局图集合，其中每个换能器阵列布局图集合表示具有用于换能器阵列放置的多对位置中的非重叠位置的至少两个换能器阵列布局图，其中所述至少两个换能器阵列布局图满足准则。该准则可以包括与3d模型相关联的感兴趣区域（roi）内的多个模拟电场分布中的模拟电场分布的幅度、与roi内的多个模拟电场分布中的模拟电场分布相关联的功率密度、以及与受试者身体部分相关联的皮肤毒性的估计。
[0102]
在1240处，使显示一个或多个换能器阵列布局图集合。一个或多个换能器阵列布局图集合可以由一个或多个用户设备的接口显示。可以例如经由一个或多个用户设备的接口接收对一个或多个换能器阵列布局图集合中的换能器阵列布局图集合的选择。复合数据（例如，报告、计划、总结等）可以基于所选择的换能器阵列布局图集合来生成。复合数据可以包括与所选择的换能器阵列布局图集合相关联的信息以及与所选择的换能器阵列布局图集合相关联的多个模拟电场分布中的模拟电场分布。复合数据可以被发送到一个或多个用户设备。
[0103]
图13示出了用于管理换能器阵列放置的方法1300的流程图。本文中描述的装置100、患者支持系统602、患者建模应用608、系统1000和/或任何其它设备/组件中的一个或多个可以被配置为施行方法1300，该方法1300包括在1310处生成受试者身体一部分的三维（3d）模型。生成3d模型可以基于来自任何成像模态的图像数据，诸如与ct、mri、超声波、spect、x射线ct、pet、其组合和/或诸如此类相关联的一个或多个图像。在一些实例中，一个或多个用户设备可以显示受试者身体部分的多个图像。可以基于感兴趣区域（roi）接收对多个图像中的一个或多个图像的选择，并且可以基于一个或多个图像来生成3d模型。例如，roi可以基于一个或多个图像内的特征和/或结构，诸如增强肿瘤、坏死性核心、切除腔、开颅手术和/或诸如此类。在一些实例中，可以从一个或多个用户设备中的第一用户设备接收
与roi相关联的接收信息，并且可以从一个或多个用户设备中的第二用户设备接收对一个或多个图像的选择。
[0104]
在1320处，基于3d模型和多个模拟电场分布，确定多个换能器阵列布局图。确定多个换能器阵列布局图可以包括基于3d模型来确定用于换能器阵列放置的多对位置。在一些实例中，用于换能器阵列放置的多对位置可以从标准换能器阵列布局的库、记录、语料库和/或诸如此类确定。在一些实例中，可以确定和/或选择用于换能器阵列放置的多对位置，以回避3d模型内的一个或多个区域（例如，回避区域等），和/或诸如此类。对于多对位置中的每对位置，可以确定多个模拟电场分布中的模拟电场分布。确定多对位置中的每对位置的模拟电场分布可以包括在该对位置中的第一位置处模拟由第一换能器阵列生成的第一电场，以及在该对位置中的第二位置处模拟由第二换能器阵列生成的第二电场。第二位置可以与第一位置相对。在一些实例中，可以在第三位置处模拟由第一换能器阵列生成的第三电场，并且可以在与第三位置相对的第四位置处模拟由第二换能器阵列生成的第四电场，并且基于第三电场和第四电场，可以确定模拟电场分布。模拟电场分布可以基于第一电场和第二电场和/或第三电场和第四电场来确定。可以基于多个模拟电场分布来确定多个换能器阵列布局图。
[0105]
在1330处，接收对多个换能器阵列布局图中的第一换能器阵列布局图的选择，其中所述第一换能器阵列布局图满足准则。可以从一个或多个用户设备接收选择第一换能器阵列布局。该准则可以包括与3d模型相关联的感兴趣区域（roi）内的多个模拟电场分布中的模拟电场分布的幅度、与roi内的多个模拟电场分布中的模拟电场分布相关联的功率密度、以及与受试者身体部分相关联的皮肤毒性的估计。
[0106]
在1340处，从多个换能器阵列布局图确定一个或多个相关联的换能器阵列布局图。每个相关联的换能器阵列布局图可以包括与第一换能器阵列布局图的用于换能器阵列放置的位置不重叠的用于换能器阵列放置的位置。在一些实例中，每个相关联的换能器阵列布局图可以满足准则。
[0107]
在1350处，从一个或多个相关联的换能器阵列布局图接收对第二换能器阵列布局图的选择。
[0108]
在1360处，使显示第一换能器阵列布局图和第二换能器阵列布局图。在一些实例中，复合数据（例如，报告、计划、总结等）可以基于第一换能器阵列布局图和第二换能器阵列布局图生成。复合数据可以包括例如与第一换能器阵列布局图和第二换能器阵列布局图相关联的信息以及与第一换能器阵列布局图和第二换能器阵列布局图相关联的多个模拟电场分布中的模拟电场分布。
[0109]
图14示出了用于管理换能器阵列放置的方法1400的流程图。本文中描述的装置100、患者支持系统602、患者建模应用608、系统1000和/或任何其它设备/组件中的一个或多个可以被配置为施行方法1300，该方法1300包括在1410处生成受试者身体一部分的三维（3d）模型。生成3d模型可以基于来自任何成像模态的图像数据，诸如与ct、mri、超声波、spect、x射线ct、pet、其组合和/或诸如此类相关联的一个或多个图像。在一些实例中，一个或多个用户设备可以显示受试者身体部分的多个图像。可以基于感兴趣区域（roi）接收对多个图像中的一个或多个图像的选择，并且可以基于一个或多个图像来生成3d模型。例如，roi可以基于一个或多个图像内的特征和/或结构，诸如增强肿瘤、坏死性核心、切除腔、开
颅手术和/或诸如此类。在一些实例中，可以从一个或多个用户设备中的第一用户设备接收与roi相关联的接收信息，并且可以从一个或多个用户设备中的第二用户设备接收对一个或多个图像的选择。
[0110]
在1420，基于3d模型和多个模拟电场分布，确定多个换能器阵列布局图。确定多个换能器阵列布局图可以包括基于3d模型来确定用于换能器阵列放置的多对位置。在一些实例中，用于换能器阵列放置的多对位置可以从标准换能器阵列布局的库、记录、语料库和/或诸如此类确定。在一些实例中，可以确定和/或选择用于换能器阵列放置的多对位置，以回避3d模型内的一个或多个区域（例如，回避区域等），和/或诸如此类。对于多对位置中的每对位置，可以确定多个模拟电场分布中的模拟电场分布。确定多对位置中的每对位置的模拟电场分布可以包括在该对位置中的第一位置处模拟由第一换能器阵列生成的第一电场，以及在该对位置中的第二位置处模拟由第二换能器阵列生成的第二电场。第二位置可以与第一位置相对。在一些实例中，可以在第三位置处模拟由第一换能器阵列生成的第三电场，并且可以在与第三位置相对的第四位置处模拟由第二换能器阵列生成的第四电场，并且基于第三电场和第四电场，可以确定模拟电场分布。模拟电场分布可以基于第一电场和第二电场和/或第三电场和第四电场来确定。可以基于多个模拟电场分布来确定多个换能器阵列布局图。
[0111]
在1430处，接收对多个换能器阵列布局图中的第一换能器阵列布局图和第二换能器阵列布局图的选择。对第一换能器阵列布局图和第二换能器阵列布局图的选择可以经由一个或多个用户设备的接口接收。
[0112]
在1430处，基于第一换能器阵列布局图和第二换能器阵列布局图，确定重叠状况。多个换能器阵列布局图中的每个换能器阵列布局图可以包括用于换能器阵列放置的多对位置中的一对或多对位置。重叠状况可以指示第一换能器阵列布局图包括与关联于第二换能器阵列布局图的多对位置中的一对或多对位置重叠的多对位置中的一对或多对位置。例如，第一换能器阵列布局图可以包括在3d模型上指示的相同位置处的换能器阵列的位置（例如，重叠等）或者位置在3d模型上指示的满足距离阈值和/或相对于彼此在公差定位范围内的位置处（例如，大体上重叠等）。
[0113]
在1430处，使显示重叠状况。可以使一个或多个用户设备例如经由接口、显示器和/或诸如此类显示重叠状况。在一些实例中，重叠状况可以通过可听声音和/或通知来指示。
[0114]
鉴于所描述的装置、系统和方法及其变体，下文描述了本发明的某些更特别描述的实施例。然而，这些特别叙述的实施例不应该被解释为对包含本文中描述的不同或更一般教导的任何不同权利要求具有任何限制效应，或者“特定”实施例除了其中字面使用的语言的固有含义之外以某种方式被限制。
[0115]
实施例1：一种方法，包括：生成受试者身体一部分的三维（3d）模型；基于3d模型和多个模拟电场分布来确定多个换能器阵列布局图；从多个换能器阵列布局图确定一个或多个换能器阵列布局图集合，其中每个换能器阵列布局图集合表示具有用于换能器阵列放置的多对位置中的非重叠位置的至少两个换能器阵列布局图，其中所述至少两个换能器阵列布局图满足准则；并且使显示所述一个或多个换能器阵列布局图集合。
[0116]
实施例2：如前述实施例中任一实施例中的实施例，其中所述准则包括与3d模型相
关联的感兴趣区域（roi）内的多个模拟电场分布中的模拟电场分布的幅度、与roi内的多个模拟电场分布中的模拟电场分布相关联的功率密度、以及与受试者身体部分相关联的皮肤毒性的估计。
[0117]
实施例3：如前述实施例中任一实施例中的实施例，进一步包括接收对一个或多个换能器阵列布局图集合中的换能器阵列布局图集合的选择。
[0118]
实施例4：如实施例3中的实施例，进一步包括基于所选择的换能器阵列布局图集合生成复合数据。
[0119]
实施例5：如实施例4中的实施例，其中所述复合数据包括与所选择的换能器阵列布局图集合相关联的信息和与所选择的换能器阵列布局图集合相关联的多个模拟电场分布中的模拟电场分布。
[0120]
实施例6：如实施例4中的实施例，进一步包括向用户设备发送复合数据。
[0121]
实施例7：如前述实施例中任一实施例中的实施例，其中生成3d模型包括：使一个或多个用户设备显示受试者身体部分的多个图像；基于感兴趣区域（roi）接收对多个图像中的一个或多个图像的选择；以及基于所述一个或多个图像生成3d模型。
[0122]
实施例8：如实施例7中的实施例，进一步包括从一个或多个用户设备中的第一用户设备接收与roi相关联的信息，并且其中接收对一个或多个图像的选择包括从一个或多个用户设备中的第二用户设备接收对一个或多个图像的选择。
[0123]
实施例9：如前述实施例中任一实施例中的实施例，其中确定多个换能器阵列布局图包括：基于3d模型确定用于换能器阵列放置的多对位置；对于多对位置中的每对位置，确定多个模拟电场分布中的模拟电场分布；以及基于多个模拟电场分布确定多个换能器阵列布局图。
[0124]
实施例10：如实施例9中的实施例，其中确定多对位置中的每对位置的模拟电场分布包括：在该对位置中的第一位置处模拟由第一换能器阵列生成的第一电场；在该对位置中的第二位置处模拟由第二换能器阵列生成的第二电场，其中第二位置与第一位置相对；以及基于第一电场和第二电场确定模拟电场分布。
[0125]
实施例11：一种方法，包括：生成受试者身体一部分的三维（3d）模型；基于3d模型和多个模拟电场分布来确定多个换能器阵列布局图；接收对多个换能器阵列布局图中的第一换能器阵列布局图的选择，其中所述第一换能器阵列布局图满足准则；从多个换能器阵列布局图确定一个或多个相关联的换能器阵列布局图，其中每个相关联的换能器阵列布局图包括与第一换能器阵列布局图的用于换能器阵列放置的位置不重叠的用于换能器阵列放置的位置，其中每个相关联的换能器阵列布局图满足准则；从所述一个或多个相关联的换能器阵列布局图接收对第二换能器阵列布局图的选择；并且使显示第一换能器阵列布局图和第二换能器阵列布局图。
[0126]
实施例12：如实施例11中的实施例，其中所述准则包括与3d模型相关联的感兴趣区域（roi）内的多个模拟电场分布中的模拟电场分布的幅度、与roi内的多个模拟电场分布中的模拟电场分布相关联的功率密度、以及与受试者身体部分相关联的皮肤毒性的估计。
[0127]
实施例13：如实施例11-12中任一实施例中的实施例，进一步包括基于第一换能器阵列布局图和第二换能器阵列布局图生成复合数据。
[0128]
实施例14：如实施例13中的实施例，其中所述复合数据包括与第一换能器阵列布
局图和第二换能器阵列布局图相关联的信息以及与第一换能器阵列布局图和第二换能器阵列布局图相关联的多个模拟电场分布中的模拟电场分布。
[0129]
实施例15：如实施例11-14中任一实施例中的实施例，其中生成3d模型包括：使一个或多个用户设备显示受试者身体部分的多个图像；基于感兴趣区域（roi）接收对多个图像中的一个或多个图像的选择；以及基于一个或多个图像生成3d模型。
[0130]
实施例16：如实施例15中的实施例，进一步包括从一个或多个用户设备中的第一用户设备接收与roi相关联的信息，并且其中接收对一个或多个图像的选择包括从一个或多个用户设备中的第二用户设备接收对一个或多个图像的选择。
[0131]
实施例17：如实施例11-16中任一实施例中的实施例，其中确定多个换能器阵列布局图包括：基于3d模型确定用于换能器阵列放置的多对位置；对于多对位置中的每对位置确定多个模拟电场分布中的模拟电场分布；以及基于多个模拟电场分布确定多个换能器阵列布局图。
[0132]
实施例18：如实施例17中的实施例，其中确定多对位置中的每对位置的模拟电场分布包括：在所述对位置的第一位置处模拟由第一换能器阵列生成的第一电场；在所述对位置的第二位置处模拟由第二换能器阵列生成的第二电场，其中所述第二位置与第一位置相对；并且基于第一电场和第二电场确定模拟电场分布。
[0133]
实施例19：一种方法，包括：生成受试者身体一部分的三维（3d）模型；基于3d模型和多个模拟电场分布确定多个换能器阵列布局图；接收对多个换能器阵列布局图中的第一换能器阵列布局图和第二换能器阵列布局图的选择；基于第一换能器阵列布局图和第二换能器阵列布局图，确定重叠状况；并且使显示重叠状况。
[0134]
实施例20：如实施例19中的实施例，其中多个换能器阵列布局图中的每个换能器阵列布局图包括用于换能器阵列放置的多对位置中的一对或多对位置，其中所述重叠状况指示第一换能器阵列布局图包括与关联于第二换能器阵列布局图的多对位置中的一对或多对位置重叠的多对位置中的一对或多对位置。
[0135]
实施例21：一种方法，包括：向至少一个用户呈现解剖体积的多个图像；从所述至少一个用户接受对应当使用解剖体积的哪些图像来生成换能器阵列布局的选择；基于所选择的图像创建解剖体积的电特性模型；确定多个换能器阵列布局；基于所创建的模型，评估所确定的换能器阵列布局中的哪一个满足至少一个准则；向所述至少一个用户呈现满足所述至少一个准则的多个换能器阵列布局；从所述至少一个用户接受对呈现给所述至少一个用户的换能器阵列布局之一的选择；以及生成描述所选择的换能器阵列布局的报告。
[0136]
实施例22：如实施例21中的实施例，其中解剖体积的电特性模型也基于至少一个附加图像。
[0137]
实施例23：如实施例21-22中任一实施例中的实施例，其中创建模型包括基于从所述至少一个用户接收的输入来施行分割。
[0138]
实施例24：如实施例21-23中任一实施例中的实施例，其中所述至少一个用户包括第一用户和第二用户，其中所述方法进一步包括(a)接受来自第一用户的标识感兴趣区域的输入，以及(b)向第二用户输出描述感兴趣区域的数据。
[0139]
实施例25：如实施例24中的实施例，其中创建模型包括基于从第二用户接收的输入来施行分割。
[0140]
实施例26：如实施例21-25中任一实施例中的实施例，其中所述至少一个用户包括第一用户和第二用户，其中所述方法进一步包括：接受来自第一用户的标识总分割的输入；以及向第二用户输出描述总分割的数据。
[0141]
实施例27：如实施例26中的实施例，其中创建模型包括基于从第二用户接收的输入来施行分割。
[0142]
实施例28：如实施例21-27中任一实施例中的实施例，其中所述至少一个用户包括第一用户和第二用户，其中所述方法进一步包括(a)接受来自第一用户的至少一个笔记，以及(b)向第二用户输出所述至少一个笔记。
[0143]
实施例29：如实施例28中的实施例，其中创建模型包括基于从第二用户接收的输入来施行分割。
[0144]
实施例30：如实施例21-29中任一实施例中的实施例，其中所述至少一个用户包括第一用户和第二用户，其中所述方法进一步包括(a)接受来自第一用户的标识回避区域的输入，以及(b)向第二用户输出描述回避区域的数据。
[0145]
实施例31：如实施例30中的实施例，其中创建模型包括基于从第二用户接收的输入来施行分割。
[0146]
除非另有明确说明，否则绝不意图本文中阐述的任何方法被解释为要求其步骤以特定次序施行。因此，在方法权利要求实际上没有叙述其步骤遵循的次序，或者在权利要求或描述中没有以其它方式具体说明步骤被限制为特定次序的情况下，在任何方面都绝不意图推断次序。这适用于任何可能的非明确解释的基础，包括：关于步骤布置或操作流程的逻辑问题；从语法组织或标点符号导出的简单意义；说明书中描述的实施例的数量或类型。
[0147]
虽然已经结合优选实施例和特定示例描述了方法和系统，但是这并不意图范围限于所阐述的特定实施例，因为本文中的实施例在所有方面都意图是说明性的而不是限制性的。
[0148]
除非另有明确说明，否则绝不意图本文中所阐述的任何方法被解释为要求其步骤以特定次序施行。因此，在方法权利要求实际上没有叙述其步骤遵循的次序，或者在权利要求或描述中没有以其它方式具体说明步骤被限制为特定次序的情况下，在任何方面都绝不意图推断次序。这适用于任何可能的非明确解释的基础，包括：关于步骤布置或操作流程的逻辑问题；从语法组织或标点符号导出的简单意义；说明书中描述的实施例的数量或类型。
[0149]
对于本领域技术人员来说将显而易见的是，在不脱离范围或精神的情况下，可以进行各种修改和变体。考虑到本文中公开的说明书和实践，其它实施例对于本领域技术人员来说将是显而易见的。意图的是说明书和示例仅被认为是示例性的，其中真实的范围和精神由以下权利要求来指示。