JP6946569B2

JP6946569B2 - 癌治療用の電界整形リード

Info

Publication number: JP6946569B2
Application number: JP2020542720A
Authority: JP
Inventors: エル．シュミット、ブライアン; エム．ルートヴィヒ、ジェイコブ; ジェイ．ハースル、ベンジャミン; ジェイ．ケーン、マイケル
Original assignee: Cardiac Pacemakers Inc
Current assignee: Cardiac Pacemakers Inc
Priority date: 2017-10-23
Filing date: 2018-10-23
Publication date: 2021-10-06
Anticipated expiration: 2038-10-23
Also published as: CA3079314A1; EP3700627A1; EP3700627B2; AU2018354159B2; EP3700627B1; CN111465429B; WO2019084013A1; JP2021500202A; AU2018354159A1; US12403306B2; CN111465429A; CA3079314C; US20190117970A1

Description

本出願は、全ての指定国の出願人として、カーディアックペースメーカーズインコーポレイテッド（ＣａｒｄｉａｃＰａｃｅｍａｋｅｒｓ，Ｉｎｃ．）（米国企業）、及び全ての指定国の発明者として、ブライアンＬ．シュミット（ＢｒｉａｎＬ．Ｓｃｈｍｉｄｔ）（米国国民）、ジェイコブＭ．ルドウィグ（ＪａｃｏｂＭ．Ｌｕｄｗｉｇ）（米国国民）、ベンジャミンＪ．ハースル（ＢｅｎｊａｍｉｎＪ．Ｈａａｓｌ）（米国国民）及びマイケルＪ．ケーン（ＭｉｃｈａｅｌＪ．Ｋａｎｅ）（米国国民）の名義で、２０１８年１０月２３日にＰＣＴ国際特許出願として出願されたものであり、２０１８年１０月２２日出願の米国特許出願第１６／１６７，０７９号明細書、及び２０１７年１０月２３日に出願の米国仮出願第６２／５７５，６８７号明細書の優先権を主張し、それらの内容全体を参照により本明細書中に援用する。

本明細書の実施形態は、電界整形リードを含む医療デバイス、及び身体組織内の癌性腫瘍を治療するためにこれを使用する方法に関する。より具体的には、本明細書の実施形態は、癌性腫瘍の部位に治療電界を発生させるように構成された電界発生リードの使用に関する。

米国がん協会によれば、癌は、米国内で毎年発生する死亡の約２５％を占める。癌性腫瘍の現在の標準治療には、外科手術、放射線治療、及び化学療法などのファーストライン治療を含み得る。追加的なセカンドライン治療には、放射性シード注入、凍結療法、ホルモン又は生物学的製剤治療、アブレーション等を含み得る。ファーストライン治療とセカンドライン治療の組み合わせもまた、１つの特定の治療が単独で効果的でない場合に患者の利益となり得る。

癌性腫瘍は、体のいずれかの部分の１つの正常細胞が突然変異し、その後過剰に及び過度に急激に成長及び増殖し始めると形成され得る。癌性腫瘍は、細胞分裂中に発生する細胞のＤＮＡ又はＲＮＡの遺伝子突然変異、イオン化放射線又は非イオン化放射線などの外部刺激、発癌性物質への曝露の結果、又は遺伝性の遺伝子突然変異の結果であり得る。病因論に関わらず、多くの癌性腫瘍は、抑制のない急速な細胞分裂の結果である。

有糸分裂は細胞分裂の過程であり、多くの種類の癌性細胞を含む体内の全ての体細胞の細胞周期の一部である。有糸分裂は、４つの基準期：前期、中期、後期、及び終期を含む。前期の直前に、細胞はその染色体を複製し、２つの同一姉妹染色分体を作る。前期中に、染色体は凝縮し始め、核を取り囲む核膜が消失する。有糸分裂紡錘体も前期中に形成され始める。有糸分裂紡錘体は、微小管及び中心体の自己組織化された双極性の配列を含む。微小管は、一般に、高極性のα−チューブリンタンパク質とβ−チューブリンタンパク質との重合で形成される。中心体は同じくタンパク質ベースの細胞小器官であり、この段階で、その２つは分裂細胞の両側に移動する。微小管の負に荷電した端部は中心体に付着する。微小管の正に荷電した端部は分裂細胞の赤道面に向かって放射状に広がり、各姉妹染色分体の動原体に最終的に付着する。中期は、全ての染色体が分裂細胞の赤道面に整列し、有糸分裂紡錘体と結合することと定義され得る。次いで、後期中に、同数の姉妹染色分体が細胞の両側に向かって引っ張られる。全ての染色体が分離されると、終期の過程が始まり、細胞膜は、２つの新たに形成される姉妹細胞間に分裂溝を形成し始め、細胞が細胞質分裂と呼ばれる過程で互いに物理的に分離すると、細胞分裂は完了する。

本明細書の実施形態は、電界整形リードを含む医療デバイス、及び身体組織内の癌性腫瘍を治療するためにこれを使用する方法を含む関連する。第１の態様では、癌治療システムのための植え込み型リードが提供される。植え込み型リードは、基端部と先端部とを有するリード本体を含むことができ、リード本体は内腔を画定する。植え込み型リードはまた、リード本体の先端部に配置されたパドルを含むことができ、パドルは、リード本体の幅よりも大きな幅を有する。植え込み型リードは、パドル上に配置された１つ以上の電極と、リード本体の内腔内に配置された、１つ以上の電極とリード本体の基端部との間に電気通信を提供するための１つ以上の電気伝導体と、を含み得る。

第２の態様では、先行する若しくは以下の態様の１つ以上に加えて、又はいくつかの態様の代替として、植え込み型リードは、パドル上に配置された２〜３６個の電極を含み得る。

第３の態様では、先行する若しくは以下の態様の１つ以上に加えて、又はいくつかの態様の代替として、植え込み型リードは、パドル上にグリッドパターンで配置された電極を含み得る。

第４の態様では、先行する若しくは以下の態様の１つ以上に加えて、又はいくつかの態様の代替として、植え込み型リードは、どの電極がリード本体の基端部と現在電気通信しているかを変更するための切替機構を実装するように構成され得る。

第５の態様では、先行する若しくは以下の態様の１つ以上に加えて、又はいくつかの態様の代替として、植え込み型リードは、凹状部を有するパドルを含み得る。
第６の態様では、先行する若しくは以下の態様の１つ以上に加えて、又はいくつかの態様の代替として、植え込み型リードは、癌性腫瘍に面するように構成された第１の側と、第１の側の反対側の第２の側と、を有するパドルを含むことができ、１つ以上の電極は第１の側に配置されている。

第７の態様では、先行する若しくは以下の態様の１つ以上に加えて、又はいくつかの態様の代替として、癌性腫瘍を治療する方法が提供される。当該方法は、患者内にリードを植え込むことを含むことができ、リードは、基端部と先端部とを有し、内腔を画定するリード本体を含む。リードは、リード本体の先端部に配置されたパドルを含むことができ、パドルは、リード本体の幅よりも大きな幅を有する。リードはまた、パドル上に配置された１つ以上の電極と、リード本体の内腔内に配置された、１つ以上の電極とリード本体の基端部との間に電気通信を提供するための１つ以上の電気伝導体と、を含み得る。当該方法は、また、１つ以上の電極から癌性腫瘍の部位に又は部位の近傍に１つ以上の電界を発生させることを含み得る。

第８の態様では、先行する若しくは以下の態様の１つ以上に加えて、又はいくつかの態様の代替として、癌治療システムのためのリードが提供される。リードは、基端部と先端部とを有するリード本体を含み得る。リード本体は、リード本体の先端部に配置されたパッチを含むことができ、パッチは、リード本体の幅よりも大きな幅を有する。パッチは、患者の皮下腔内に植え込まれるように構成され得る。リードはまた、パッチ上に配置された１つ以上の電極と、リード本体を通り、１つ以上の電極とリード本体の基端部との間に電気通信を提供するための１つ以上の導体と、を含み得る。

第９の態様では、先行する若しくは以下の態様の１つ以上に加えて、又はいくつかの態様の代替として、癌性腫瘍を治療する方法が提供される。当該方法は、１つ以上のパッチを患者内に皮下に植え込むことを含むことができ、１つ以上のパッチは、１つ以上のパッチ上に配置された１つ以上の電極と、１つ以上の電極との電気通信を提供するための１つ以上の電気伝導体と、を含む。当該方法はまた、１つ以上の電極から癌性腫瘍の部位に又は部位の近傍に１つ以上の電界を発生させることを含み得る。

第１０の態様では、先行する若しくは以下の態様の１つ以上に加えて、又はいくつかの態様の代替として、癌治療システムのためのリードが提供される。リードは、基端部と先端部とを有するリード本体を含むことができ、リード本体は、１つ以上の電極と、リード本体を通り、１つ以上の電極とリード本体の基端部との間に電気通信を提供するための１つ以上の導体と、を含む。リードはまた、リード本体の直径の周囲に非対称に、１つ以上の電極の一部分にわたって配置された絶縁材料を含み得る．
第１１の態様では、先行する若しくは以下の態様の１つ以上に加えて、又はいくつかの態様の代替として、癌性腫瘍を治療する方法が提供される。当該方法は、患者内にリードを植え込むことであって、リードは、基端部と先端部とを有するリード本体を含む、ことを含み得る。リード本体は、１つ以上の電極と、リード本体を通り、１つ以上の電極とリード本体の基端部との間に電気通信を提供するための１つ以上の導体と、を含み得る。リードはまた、リード本体の直径の周囲に非対称に、１つ以上の電極の一部分にわたって配置された絶縁材料を含み得る。当該方法はまた、１つ以上の電極から癌性腫瘍の部位に又は部位の近傍に１つ以上の電界を発生させることを含み得る。

第１２の態様では、先行する若しくは以下の態様の１つ以上に加えて、又はいくつかの態様の代替として、癌治療システムのためのリードが提供される。リードは、基端部と先端部とを有するリード本体を含むことができ、リード本体は、２つ以上の電極と、リード本体を通り、２つ以上の電極とリード本体の基端部との間に電気通信を提供するための１つ以上の導体と、を含む。２つ以上の電極は、リード本体の外部表面の周囲に半径方向に、異なる位置に方向付けられ得る。

第１３の態様では、先行する若しくは以下の態様の１つ以上に加えて、又はいくつかの態様の代替として、癌性腫瘍を治療する方法が提供される。当該方法は、患者内にリードを植え込むことであって、リードは、基端部と先端部とを有するリード本体を含む、ことを含み得る。リード本体は、２つ以上の電極と、リード本体を通り、２つ以上の電極とリード本体の基端部との間に電気通信を提供するための１つ以上の導体と、を含み得る。２つ以上の電極は、リード本体の外部表面の周囲に半径方向に、異なる位置に方向付けられ得る。当該方法はまた、２つ以上の電極から癌性腫瘍の部位に又は部位の近傍に１つ以上の電界を発生させることを含み得る。

第１４の態様では、先行する若しくは以下の態様の１つ以上に加えて、又はいくつかの態様の代替として、癌治療システムのためのリードが提供される。リードは、基端部と先端部とを有するリード本体を含むことができ、リード本体は、リード本体内に配置された、電気通信を提供するための１つ以上の導体を含む。リードはまた、１つ以上の導体上に配置された絶縁材料を含むことができ、絶縁材料は、１つ以上の第１の区域と、１つ以上の第２の区域と、を含む。第１の区域にわたる絶縁材料の厚さは、第２の区域にわたる絶縁材料の厚さよりも大きくすることができる。第２の区域は、癌性腫瘍の部位に又は部位の近傍に１つ以上の電界を発生させるための電極として機能することができる。

第１５の態様では、先行する若しくは以下の態様の１つ以上に加えて、又はいくつかの態様の代替として、癌性腫瘍を治療する方法が提供される。当該方法は、患者内にリードを植え込むことであって、リードは、基端部と先端部とを有するリード本体を含む、ことを含み得る。リード本体は、リード本体内に配置された、電気通信を提供するための１つ以上の導体を含み得る。リードはまた、１つ以上の導体上に配置された絶縁材料を含むことができ、絶縁材料は、１つ以上の第１の区域と、１つ以上の第２の区域と、を含む。第１の区域にわたる絶縁材料の厚さは、第２の区域にわたる絶縁材料の厚さよりも大きくすることができる。第２の区域は、癌性腫瘍の部位に又は部位の近傍に１つ以上の電界を発生させるための電極として機能することができる。当該方法は、１つ以上の電極から癌性腫瘍の部位に又は部位の近傍に１つ以上の電界を発生させることを更に含む。

第１６の態様では、先行する若しくは以下の態様の１つ以上に加えて、又はいくつかの態様の代替として、癌治療システムのための植え込み型リードが提供される。植え込み型リードは、基端部と先端部とを有するリード本体を含み得る。リード本体は内腔を画定することができ、リード本体の先端部に配置されたカフを含み得る。カフは、内部空洞を画定する内側表面と、カフ上に配置され、カフの内側表面上に整列した２つ以上の電極と、を含み得る。リードはまた、リード本体の内腔内に配置された、２つ以上の電極とリード本体の基端部との間に電気通信を提供するための１つ以上の電気伝導体を含み得る。

第１７の態様では、先行する若しくは以下の態様の１つ以上に加えて、又はいくつかの態様の代替として、植え込み型リードは、カフの内側表面上に配置された２〜３６個の電極を含む。

第１８の態様では、先行する若しくは以下の態様の１つ以上に加えて、又はいくつかの態様の代替として、電極は、カフの内側表面上にグリッドパターンで配置され得る。
第１９の態様では、先行する若しくは以下の態様の１つ以上に加えて、又はいくつかの態様の代替として、植え込み型リードは、どの電極がリード本体の基端部と現在電気通信しているかを変更するための切替機構を実装するように構成され得る。

第２０の態様では、先行する若しくは以下の態様の１つ以上に加えて、又はいくつかの態様の代替として、カフはエラストマー材料を含む。
第２１の態様では、先行する若しくは以下の態様の１つ以上に加えて、又はいくつかの態様の代替として、カフは、構造破損なしに直径を５０％拡張することができる。

第２２の態様では、先行する若しくは以下の態様の１つ以上に加えて、又はいくつかの態様の代替として、カフは、基材内に配置された複数の孔を有する基材から作成される。
第２３の態様では、先行する若しくは以下の態様の１つ以上に加えて、又はいくつかの態様の代替として、カフは、拡張可能な織基材から作成される。

第２４の態様では、先行する若しくは以下の態様の１つ以上に加えて、又はいくつかの態様の代替として、癌治療システムのための植え込み型臓器カフが提供される。植え込み型臓器カフは、カフ本体を含むことができ、カフ本体は、内部空洞を画定する内側表面を含む。植え込み型臓器カフはまた、カフ本体上に配置され、カフ本体の内側表面上に整列した２つ以上の電極と、カフ本体内又はカフ本体上に配置され、接続終端と２つ以上の電極との間を電気通信する１つ以上の電気伝導体と、を含み得る。

第２５の態様では、先行する若しくは以下の態様の１つ以上に加えて、又はいくつかの態様の代替として、癌性腫瘍を治療する方法が提供される。当該方法は、患者内にリードを植え込むことであって、リードは、基端部と先端部とを有するリード本体を含む、ことを含み得る。リード本体はまた、内腔を含むことができ、リード本体の先端部に配置されたカフを含み得る。カフは、内部空洞を画定する内側表面を含み得る。リードはまた、カフ上に配置され、カフの内側表面上に整列した２つ以上の電極と、リード本体の内腔内に配置された、２つ以上の電極とリード本体の基端部との間に電気通信を提供するための１つ以上の電気伝導体と、を含み得る。当該方法はまた、１つ以上の電極から癌性腫瘍の部位に又は部位の近傍に１つ以上の電界を発生させることを含み得る。

第２６の態様では、先行する若しくは以下の態様の１つ以上に加えて、又はいくつかの態様の代替として、癌治療システムのためのリードが提供される。リードは、基端部と先端部とを有するリード本体を含み得る。リード本体は、少なくとも２つの電極と、リード本体を通り、少なくとも２つの電極とリード本体の基端部との間に電気通信を提供するための１つ以上の導体と、を含み得る。リードはまた、リード本体の外面上に周方向に配置された絶縁フランジを含むことができ、絶縁フランジは絶縁材料から作製され、２つの電極間の直接電気伝導路を埋葬する（ｉｎｔｅｒ）ように構成されている。

第２７の態様では、先行する若しくは以下の態様の１つ以上に加えて、又はいくつかの態様の代替として、直接電気伝導路は直線電気伝導路である。
第２８の態様では、先行する若しくは以下の態様の１つ以上に加えて、又はいくつかの態様の代替として、癌治療システムのためのリードが提供される。リードは、基端部と先端部とを有するリード本体を含み得る。リード本体は、コイル電極と、リード本体を通り、コイル電極とリード本体の基端部との間に電気通信を提供するための１つ以上の導体と、を含み得る。リードはまた、コイル電極上に配置された絶縁材料を含み得る。

第２９の態様では、先行する若しくは以下の態様の１つ以上に加えて、又はいくつかの態様の代替として、絶縁材料の厚さは、コイル電極の長さに沿って変化する。
第３０の態様では、先行する若しくは以下の態様の１つ以上に加えて、又はいくつかの態様の代替として、絶縁材料の一部分は不連続であり、間隙を作成する。

第３１の態様では、先行する若しくは以下の態様の１つ以上に加えて、又はいくつかの態様の代替として、癌性腫瘍を治療する方法が提供される。当該方法は、患者内にリードを植え込むことであって、リードは、基端部と先端部とを有するリード本体を含む、ことを含み得る。リード本体は、コイル電極と、リード本体を通り、コイル電極とリード本体の基端部との間に電気通信を提供するための１つ以上の導体と、を含み得る。リードはまた、コイル電極上に配置された絶縁材料を含み得る。方法はまた、１つ以上の電極から癌性腫瘍の部位に又は部位の近傍に１つ以上の電界を発生させることを含み得る。

第３２の態様では、先行する若しくは以下の態様の１つ以上に加えて、又はいくつかの態様の代替として、コイル電極は皮下に植え込まれる。
この発明の概要は、本願の教示のいくつかの概要であり、本対象の排他的又は網羅的治療を意図するものではない。更なる詳細は詳細な説明及び付属の特許請求の範囲に記載されている。当業者には、他の態様は、それぞれ限定の意味で解釈されるべきではない、以下の詳細な説明を読み、理解すると共に、その一部を成す図面を見ると明らかであろう。本明細書の範囲は、付属の特許請求の範囲及びそれらの法的均等物により定義される。

態様は、以下の図訳と絡めて、より完全に理解され得る。

本明細書中の各種実施形態による医療システムの概略図である。本明細書中の各種実施形態による医療システムの概略図である。本明細書中の各種実施形態による医療デバイスの概略断面図である。本明細書中の各種実施形態による医療デバイスの概略図である。本明細書中の各種実施形態による医療デバイスの構成要素の概略図である。本明細書中の各種実施形態による医療デバイスの概略図である。本明細書中の各種実施形態による医療デバイスの概略図である。本明細書中の各種実施形態によるリードの一部分の概略図である。本明細書中の各種実施形態によるリードの概略図である。本明細書中の各種実施形態による医療デバイスの概略図である。本明細書中の各種実施形態によるリードの概略図である。本明細書中の各種実施形態によるリードの概略図である。本明細書中の各種実施形態による医療デバイスの概略図である。本明細書中の各種実施形態によるリードの概略図である。本明細書中の各種実施形態によるリードの概略図である。本明細書中の各種実施形態による例示的な治療パラメータのプロットである。

実施形態には様々な変更及び代替的形態が考えられるが、その詳細を例及び図面として示すと共に、詳しく述べる。しかしながら、本明細書の範囲は記載される特定の実施形態に限定されないことは理解すべきである。反対に、本発明は、本明細書の趣旨及び範囲内に含まれる変更、等価物、及び代替物を包含することを意図する。

上で述べたように、多くの癌性腫瘍は、抑制のない急速な細胞分裂により生じ得る。癌性腫瘍を治療するためのいくつかの従来のファーストライン治療には、外科手術、放射線治療、及び化学療法を含み得る。しかしながら、多くのファーストライン治療は、いくつかの例を挙げると、疲労、脱毛、免疫抑制、及び長期の手術回復時間などの付随する望ましくない副作用を有する。

理論により拘束されるものではないが、交流電界は、細胞分裂に関与する主要タンパク質（特にチューブリン及びセプチン）の双極子配列を障害することにより癌性腫瘍内の有糸分裂を破壊することができると考えられる。微小管紡錘糸を形成しているチューブリンタンパク質の重合を破壊することができ、それゆえ、染色体分離に必要な紡錘糸の形成が阻止される。これにより、有糸分裂の中期における細胞分裂を停止することができる。いくつかの場合では、交流電界は、既に成長している紡錘糸の重合を停止することができ、細胞がそれほど長く生存している場合には、後期中の不完全な紡錘体及び一様でない染色体分離に至る。いずれの場合においても、微小管の不完全重合に起因する後期中の微小管紡錘体形成の停止及び一様でない染色体分離は、アポトーシス（即ちプログラム細胞死）につながる可能性がある。

また、交流電界は、終期中の分裂細胞の分裂溝の近傍における電界密度の増加につながり得ると考えられる。分裂溝の領域における電界密度の増加は、高電界密度の分裂溝への、タンパク質及び核酸などの荷電巨大分子の誘電泳動を生じ得る。分裂溝の部分における細胞分裂に必要な主要巨大分子の一様でない濃度は、終期中の姉妹細胞の最終分離を破壊することができ、最終的にアポトーシスに至る。

電界の形状及び大きさは、空間中の電極の配置、及びいくつかの異なる電極構成の電界を変化させることにより調整することができる。時として、電界の形状は、個々の電極アレイ内又は医療デバイスシステム全体内の個別電極の極性を交番する又は切り替えることによって操作することができる。

ここで図１を参照すると、本明細書中の各種実施形態による医療デバイス１００の概略図が示される。医療デバイス１００は、患者１０１の体内の、身体組織内にある癌性腫瘍の部位又はその近傍に完全に植え込むことができる。四肢、上部胴体、腹部領域、頭部等などの領域を含む様々な植え込み部位を使用することができる。

ここで図２を参照すると、本明細書中の各種実施形態による医療デバイス２００の別の概略図が示される。医療デバイス２００は患者１０１の体内に部分的に植え込むことができる。いくつかの実施形態では、医療デバイスは、部分的に植え込まれ、且つ部分的に患者の体外にあることができる。他の実施形態では、部分的に植え込まれた医療デバイスは、体内に配置された構成要素と体外に配置された構成要素との間の経皮的接続を含み得る。部分的に植え込まれた医療デバイスは医療デバイスの部分的に外部にある部分と無線接続を介して無線通信することができる。

いくつかの実施形態では、医療デバイスの一部分は完全に植え込むことができ、医療デバイスの一部分は完全に外部にあることができる。例えば、いくつかの実施形態では、１つ以上の電極又はリードは体内に完全に植え込むことができる一方で、電界発生器などの電界を発生させる医療デバイスの部分は完全に体外にあることができる。本明細書中に記載されるいくつかの実施形態では、記載する電界発生器は、パルス発生器と同じ構成要素の多くを含むことができ、且つパルス発生器と同じ機能の多くを実施するように構成され得ることは理解されるであろう。医療デバイスの一部分が完全に植え込まれ、医療デバイスの一部分が完全に外部にある実施形態では、完全に外部にある医療デバイスの部分は、完全に内部にある医療デバイスの部分と無線通信することができる。しかしながら、他の実施形態では、有線接続を使用することはできる。

医療デバイス１００又は医療デバイス２００は、筺体１０２と、筺体１０２に結合されたヘッダ１０４と、を含み得る。様々な材料が使用され得る。しかしながら、いくつかの実施形態では、筺体１０２は、金属、セラミック、ポリマー、合成物等などの材料で形成され得る。いくつかの実施形態では、筺体１０２又はその１つ以上の部分はチタンで形成され得る。ヘッダ１０４は様々な材料で形成することができるが、いくつかの実施形態では、ヘッダ１０４は、エポキシ材料などの半透明ポリマーで形成され得る。いくつかの実施形態では、ヘッダ１０４は中空であり得る。他の実施形態では、ヘッダ１０４は、非中空となるように、エポキシ若しくは別の材料などの構成要素及び／又は構造材料で充填することができる。

医療デバイス１００又は医療デバイス２００の一部分が部分的に外部にあるいくつかの実施形態では、ヘッダ１０４及び筺体１０２は、耐久性高分子材料製の保護ケーシングにより包囲することができる。医療デバイス１００又は医療デバイス２００の一部分が部分的に外部にある他の実施形態では、ヘッダ１０４及び筺体１０２は、高分子材料、金属材料、及び／又はガラスを組み合わせて作製された保護ケーシングにより包囲することができる。

ヘッダ１０４は１つ以上のリード１０６に結合され得る。ヘッダ１０４は、１つ以上のリード１０６の基端部の固定を提供し、筺体１０２内の１つ以上の構成要素に１つ以上のリード１０６を電気的に接続するように機能し得る。１つ以上のリード１０６は、電気リード１０６の長さに沿って配置された１つ以上の電極１０８を含み得る。いくつかの実施形態では、電極１０８は電界発生電極を含むことができ、他の実施形態では、電極１０８は電界検知電極を含み得る。いくつかの実施形態では、リード１０６は、電界発生電極及び電界検知電極の両方を含み得る。他の実施形態では、リード１０６は、任意の数の電界検知及び電界発生の両方の電極を含み得る。本明細書の医療デバイスの多くの実施形態はリードと共に機能するように設計されているが、電界を発生させるリードレス医療デバイスもまた、本明細書で企図されることは理解されるであろう。

ここで図３を参照すると、本明細書中の各種実施形態による医療デバイス１００の概略断面図が示される。筺体１０２は内部容積３０２を画定することができ、内部容積３０２は、中空であり得る、且ついくつかの実施形態では医療デバイス１００の外側の領域３０４から密閉されている。他の実施形態では、筺体１０２は、非中空となるように、構成要素及び／又は構造材料で充填され得る。医療デバイス１００は制御回路３０６を含むことができ、制御回路３０６は、筺体１０２内に配置された様々な構成要素３０８、３１０、３１２、３１４、３１６、及び３１８を含むことができる。いくつかの実施形態では、これら構成要素は統合することができ、他の実施形態では、これら構成要素は分離することができる。更に他の実施形態では、統合構成要素及び分離構成要素の両方の組み合わせが存在し得る。医療デバイス１００は、単方向又は双方向無線データ通信を可能にするためのアンテナ３２４も含み得る。いくつかの実施形態では、医療デバイス１００の構成要素は、それに通信的に接続された又は取り付けられた、充電回路を介した医療デバイスの経皮的充電を容易にするための誘導性エネルギー受信用コイル（図示せず）を含み得る。

制御回路３０６の各種構成要素３０８、３１０、３１２、３１４、３１６、及び３１８としては、とりわけ、マイクロプロセッサ、メモリ回路（ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）及び／又はリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）など）、レコーダ回路、コントローラ回路、遠隔測定回路、電源回路（バッテリーなど）、タイミング回路、及び特定用途用集積回路（ＡＳＩＣ）、充電回路が挙げられ得るがこれらに限定されない。制御回路３０６は電界発生回路３２０と通信することができ、電界発生回路３２０は、電流を発生させて、１つ以上の電界を生成するように構成され得る。電界発生回路３２０は、制御回路３０６と統合することができる、又は制御回路３０６と別個の構成要素とすることができる。制御回路３０６は、電界発生回路３２０からの電流の供給を制御するように構成され得る。いくつかの実施形態では、電界発生回路３２０は、体外にある医療デバイスの一部分内に存在し得る。

いくつかの実施形態では、制御回路３０６は、１０ｋＨｚ〜１ＭＨｚの範囲から選択される１つ以上の周波数を使用して電界を送達するよう電界発生回路３２０に指示するように構成され得る。いくつかの実施形態では、制御回路３０６は、１００ｋＨｚ〜５００ｋＨｚの範囲から選択される１つ以上の周波数で電界を送達するよう電界発生回路３２０に指示するように構成され得る。いくつかの実施形態では、制御回路３０６は、１００ｋＨｚ〜３００ｋＨｚの範囲から選択される１つ以上の周波数で電界を送達するよう電界発生回路３２０に指示するように構成され得る。いくつかの実施形態では、制御回路３０６は、１ＭＨｚを超える１つ以上の周波数を使用して電界を定期的に送達するよう電界発生回路３２０に指示するように構成され得る。

いくつかの実施形態では、電界は、癌性細胞の細胞有糸分裂の破壊に有効であり得る。電界は、１つより多いベクトルに沿って癌性腫瘍の部位に送達され得る。いくつかの例では、電界は、リード電極のうちの少なくとも１つを含む少なくとも１つのベクトルに沿って送達され得る。いくつかの実施形態では、２つのベクトル間に空間的多様性を持つ少なくとも２つのベクトルが使用され得る。ベクトルは、少なくとも約１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０又は９０度で空間的に分離され得る（例えば、ベクトルは互いに対して角度を成して配置され得る）。

所望の電界強度は、２つの電極間に電流を送達することにより得ることができる。電界が送達される特定の電流及び電圧は異なることができ、被治療組織の部位において所望の電界強度を得るように調整することができる。いくつかの実施形態では、制御回路３０６は、１ｍＡｍｐ〜１０００ｍＡｍｐの範囲の電流を使用して癌性腫瘍の部位に電界を送達するよう電界発生回路３２０に指示するように構成され得る。いくつかの実施形態では、制御回路３０６は、２０ｍＡｍｐ〜５００ｍＡｍｐの範囲の電流を使用して癌性腫瘍の部位に電界を送達するよう電界発生回路３２０に指示するように構成され得る。いくつかの実施形態では、制御回路３０６は、３０ｍＡｍｐ〜３００ｍＡｍｐの範囲の電流を使用して癌性腫瘍の部位に電界を送達するよう電界発生回路３２０に指示するように構成され得る。

いくつかの実施形態では、制御回路３０６は、１ｍＡｍｐ、２ｍＡｍｐ、３ｍＡｍｐ、４ｍＡｍｐ、５ｍＡｍｐ、６ｍＡｍｐ、７ｍＡｍｐ、８ｍＡｍｐ、９ｍＡｍｐ、１０ｍＡｍｐ、１５ｍＡｍｐ、２０ｍＡｍｐ、２５ｍＡｍｐ、３０ｍＡｍｐ、３５ｍＡｍｐ、４０ｍＡｍｐ、４５ｍＡｍｐ、５０ｍＡｍｐ、６０ｍＡｍｐ、７０ｍＡｍｐ、８０ｍＡｍｐ、９０ｍＡｍｐ、１００ｍＡｍｐ、１２５ｍＡｍｐ、１５０ｍＡｍｐ、１７５ｍＡｍｐ、２００ｍＡｍｐ、２２５ｍＡｍｐ、２５０ｍＡｍｐ、２７５ｍＡｍｐ、３００ｍＡｍｐ、３２５ｍＡｍｐ、３５０ｍＡｍｐ、３７５ｍＡｍｐ、４００ｍＡｍｐ、４２５ｍＡｍｐ、４５０ｍＡｍｐ、４７５ｍＡｍｐ、５００ｍＡｍｐ、５２５ｍＡｍｐ、５５０ｍＡｍｐ、５７５ｍＡｍｐ、６００ｍＡｍｐ、６２５ｍＡｍｐ、６５０ｍＡｍｐ、６７５ｍＡｍｐ、７００ｍＡｍｐ、７２５ｍＡｍｐ、７５０ｍＡｍｐ、７７５ｍＡｍｐ、８００ｍＡｍｐ、８２５ｍＡｍｐ、８５０ｍＡｍｐ、８７５ｍＡｍｐ、９００ｍＡｍｐ、９２５ｍＡｍｐ、９５０ｍＡｍｐ、９７５ｍＡｍｐ、又は１０００ｍＡｍｐを含む電流を使用して電界を送達するよう電界発生回路３２０に指示するように構成され得る。制御回路は、ある範囲内の電流で電界を送達するよう電界発生回路３２０に指示するように構成することができ、範囲の下限が範囲の上限よりも小さい値であることを前提として、前述の電流のいずれかが当該範囲の下限又は上限として機能し得ることは理解されるであろう。

いくつかの実施形態では、制御回路３０６は、１Ｖ_ｒｍｓ〜５０Ｖ_ｒｍｓの範囲の電圧を使用して癌性腫瘍の部位に電界を送達するよう電界発生回路３２０に指示するように構成され得る。いくつかの実施形態では、制御回路３０６は、５Ｖ_ｒｍｓ〜３０Ｖ_ｒｍｓの範囲の電圧を使用して癌性腫瘍の部位に電界を送達するよう電界発生回路３２０に指示するように構成され得る。いくつかの実施形態では、制御回路３０６は、１０Ｖ_ｒｍｓ〜２０Ｖ_ｒｍｓの範囲の電圧を使用して癌性腫瘍の部位に電界を送達するよう電界発生回路３２０に指示するように構成され得る。

いくつかの実施形態では、制御回路３０６は、１Ｖ_ｒｍｓ、２Ｖ_ｒｍｓ、３Ｖ_ｒｍｓ、４Ｖ_ｒｍｓ、５Ｖ_ｒｍｓ、６Ｖ_ｒｍｓ、７Ｖ_ｒｍｓ、８Ｖ_ｒｍｓ、９Ｖ_ｒｍｓ、１０Ｖ_ｒｍｓ、１５Ｖ_ｒｍｓ、２０Ｖ_ｒｍｓ、２５Ｖ_ｒｍｓ、３０Ｖ_ｒｍｓ、３５Ｖ_ｒｍｓ、４０Ｖ_ｒｍｓ、４５Ｖ_ｒｍｓ、又は５０Ｖ_ｒｍｓを含む１つ以上の電圧を使用して電界を送達するよう電界発生回路３２０に指示するように構成され得る。制御回路は、ある範囲内の電圧を使用して電界を送達するよう電界発生回路３２０に指示するように構成することができ、範囲の下限が範囲の上限のよりも小さい値であることを前提として、前述電圧のいずれかが当該範囲の下限又は上限として機能し得ることは理解されるであろう。

いくつかの実施形態では、制御回路３０６は、１０ｋＨｚ、２０ｋＨｚ、３０ｋＨｚ、４０ｋＨｚ、５０ｋＨｚ、６０ｋＨｚ、７０ｋＨｚ、８０ｋＨｚ、９０ｋＨｚ、１００ｋＨｚ、１２５ｋＨｚ、１５０ｋＨｚ、１７５ｋＨｚ、２００ｋＨｚ、２２５ｋＨｚ、２５０ｋＨｚ、２７５ｋＨｚ、３００ｋＨｚ、３２５ｋＨｚ、３５０ｋＨｚ、３７５ｋＨｚ、４００ｋＨｚ、４２５ｋＨｚ、４５０ｋＨｚ、４７５ｋＨｚ、５００ｋＨｚ、５２５ｋＨｚ、５５０ｋＨｚ、５７５ｋＨｚ、６００ｋＨｚ、６２５ｋＨｚ、６５０ｋＨｚ、６７５ｋＨｚ、７００ｋＨｚ、７２５ｋＨｚ、７５０ｋＨｚ、７７５ｋＨｚ、８００ｋＨｚ、８２５ｋＨｚ、８５０ｋＨｚ、８７５ｋＨｚ、９００ｋＨｚ、９２５ｋＨｚ、９５０ｋＨｚ、９７５ｋＨｚ、１ＭＨｚを含む１つ以上の周波数を使用して、及び電界を送達するよう電界発生回路３２０に指示するように構成され得る。電界発生回路３２０は、ある範囲内の周波数を使用して電界を送達することができ、上限が下限よりも大きいことを前提として、前述の周波数のいずれかが当該範囲の上限又は下限として機能し得ることは理解されるであろう。

いくつかの実施形態では、制御回路３０６は、０．２５Ｖ／ｃｍ〜１０００Ｖ／ｃｍの範囲から選択される１つ以上の印加電界強度を発生させるよう電界発生回路３２０に指示するように構成され得る。いくつかの実施形態では、制御回路３０６は、３Ｖ／ｃｍを超える１つ以上の印加電界強度を発生させるよう電界発生回路３２０に指示するように構成され得る。いくつかの実施形態では、制御回路３０６は、１Ｖ／ｃｍ〜１０Ｖ／ｃｍの範囲から選択される１つ以上の印加電界強度を発生させるよう電界発生回路３２０に指示するように構成され得る。いくつかの実施形態では、制御回路３０６は、３Ｖ／ｃｍ〜５Ｖ／ｃｍの範囲から選択される１つ以上の印加電界強度を発生させるよう電界発生回路３２０に指示するように構成され得る。

他の実施形態では、制御回路３０６は、０．２５Ｖ／ｃｍ、０．５Ｖ／ｃｍ、０．７５Ｖ／ｃｍ、１．０Ｖ／ｃｍ、２．０Ｖ／ｃｍ、３．０Ｖ／ｃｍ、５．０Ｖ／ｃｍ、６．０Ｖ／ｃｍ、７．０Ｖ／ｃｍ、８．０Ｖ／ｃｍ、９．０Ｖ／ｃｍ、１０．０Ｖ／ｃｍ、２０．０Ｖ／ｃｍ、３０．０Ｖ／ｃｍ、４０．０Ｖ／ｃｍ、５０．０Ｖ／ｃｍ、６０．０Ｖ／ｃｍ、７０．０Ｖ／ｃｍ、８０．０Ｖ／ｃｍ、９０．０Ｖ／ｃｍ、１００．０Ｖ／ｃｍ、１２５．０Ｖ／ｃｍ、１５０．０Ｖ／ｃｍ、１７５．０Ｖ／ｃｍ、２００．０Ｖ／ｃｍ、２２５．０Ｖ／ｃｍ、２５０．０Ｖ／ｃｍ、２７５．０Ｖ／ｃｍ、３００．０Ｖ／ｃｍ、３２５．０Ｖ／ｃｍ、３５０．０Ｖ／ｃｍ、３７５．０Ｖ／ｃｍ、４００．０Ｖ／ｃｍ、４２５．０Ｖ／ｃｍ、４５０．０Ｖ／ｃｍ、４７５．０Ｖ／ｃｍ、５００．０Ｖ／ｃｍ、６００．０Ｖ／ｃｍ、７００．０Ｖ／ｃｍ、８００．０Ｖ／ｃｍ、９００．０Ｖ／ｃｍ、１０００．０Ｖ／ｃｍを含む１つ以上の印加電界強度を発生させるよう電界発生回路３２０に指示するように構成され得る。電界発生回路３２０はある範囲内の電界強度を有する電界を治療部位に発生させることができ、上限が下限よりも大きいことを前提として、前述の電界強度のいずれかが当該範囲の上限又は下限として機能し得ることは理解されるであろう。

いくつかの実施形態では、制御回路３０６は、身体組織内にある癌性腫瘍の部位にリード１０６を介して電界を送達するよう電界発生回路３２０に指示するように構成され得る。他の実施形態では、制御回路３０６は、身体組織内にある癌性腫瘍の部位に医療デバイス１００の筺体１０２を介して電界を送達するよう電界発生回路３２０に指示するように構成され得る。他の実施形態では、制御回路３０６は、リード１０６と医療デバイス１００の筺体１０２との間に電界を送達するよう電界発生回路３２０に指示するように構成され得る。いくつかの実施形態では、１つ以上のリード１０６は電界発生回路３２０と電気通信することができる。いくつかの実施形態では、１つ以上のリード１０６は、リード１０６の長さに沿って配置された１つ以上の電極１０８を含むことができ、電極１０８は、電界発生回路３２０と電気通信することができる。

いくつかの実施形態では、医療デバイス１００内の各種構成要素は、検知された電界に対応する信号を生成するように構成された電界検知回路３２２を含み得る。電界検知回路３２２は、制御回路３０６と統合することができる、又は制御回路３０６から分離することができる。

検知電極は、医療デバイスの筺体上若しくはその近傍に、筺体に接続された１つ以上のリード上に、腫瘍の近傍若しくは腫瘍内に植え込まれる別個のデバイス上に、又はこれら位置の任意の組み合わせで配置され得る。いくつかの実施形態では、電界検知回路３２２は、第１の検知電極３３２及び第２の検知電極３３４を含み得る。他の実施形態では、筺体１０２自体が、電界検知回路３２２の検知電極として機能することができる。電極３３２及び電極３３４は、電界検知回路３２２と通信することができる。電界検知回路３２２は、第１の電極３３２と第２の電極３３４との間の電位差（電圧）を測定することができる。いくつかの実施形態では、電界検知回路３２２は、第１の電極３３２又は第２の電極３３４と１つ以上のリード１０６の長さに沿って配置された電極との間の電位差（電圧）を測定することができる。いくつかの実施形態では、電界検知回路は、検知された電界を測定し、電界強度（Ｖ／ｃｍ）を記録するように構成され得る。

電界検知回路３２２は更に、第１の電極３３２又は第２の電極３３４と筺体１０２自体との間の電位差を測定することができることは理解されるであろう。他の実施形態では、医療デバイスは、電界検知電極又は電界発生電極であり得る第３の電極３３６を含み得る。いくつかの実施形態では、１つ以上の検知電極はリード１０６に沿って配置することができ、電界を検知するための追加的な位置として機能することができる。本明細書の実施形態による、１つ以上のリード１０６の長さに沿って配置された電極と筺体１０２との間の電位差を測定するための多くの組み合わせが考えられ得る。

いくつかの実施形態では、１つ以上のリード１０６は電界発生回路３２０と電気通信することができる。図１及び図２に示すように、１つ以上のリード１０６は１つ以上の電極１０８を含み得る。いくつかの実施形態では、電気伝導体３２６及び電気伝導体３２８などの各種電気伝導体は、ヘッダ１０４から貫通構造３３０を通して、医療デバイス１００の内部容積３０２に通すことができる。したがって、電気伝導体３２６及び電気伝導体３２８は、１つ以上のリード１０６と筺体１０２の内部容積３０２内に配置された制御回路３０６との間に電気通信を提供するように機能し得る。

いくつかの実施形態では、レコーダ回路は、電界検知回路３２２によって生成されたデータを記録し、これに関するタイムスタンプを記録するように構成され得る。いくつかの実施形態では、制御回路３０６は各種機能を実行するために有線接続することができ、他の実施形態では、制御回路３０６は、マイクロプロセッサ又は他の外部計算デバイス上で実行する命令を実施するように指示され得る。遠隔測定回路もまた、プログラマ、自宅ユニット、及び／又はモバイルユニット（例えば、携帯電話、パーソナルコンピュータ、スマートフォン、タブレットコンピュータ等）などの外部計算デバイスと通信するために提供され得る。

ここで図４を参照すると、本明細書の実施形態によるリードレス医療デバイス４００が示される。リードレス医療デバイス４００は、筺体４０２と、筺体４０２に結合されたヘッダ４０４と、を含み得る。様々な材料が使用され得る。しかしながら、いくつかの実施形態では、筺体４０２は、金属、セラミック、ポリマー、合成物等などの材料で形成され得る。いくつかの実施形態では、筺体４０２又はその１つ以上の部分はチタンで形成され得る。ヘッダ４０４は様々な材料で形成することができるが、いくつかの実施形態では、ヘッダ４０４は、エポキシ材料などの半透明ポリマーで形成され得る。いくつかの実施形態では、ヘッダ４０４は中空であり得る。他の実施形態では、ヘッダ４０４は、非中空となるように、エポキシ若しくは別の材料などの構成要素及び／又は構造材料で充填することができる。いくつかの実施形態では、リードレス医療デバイス４００は、リードレス医療デバイス４００を体内の癌性腫瘍の部位又はその近傍に配置させ続けるための固定要素４０６を含み得る。いくつかの実施形態では、固定要素４０６は、爪、歯、螺旋部、バイアス部等を含み得る。

図５に、本明細書中に記載される医療デバイスの各種実施形態の要素を示す。しかしながら、いくつかの実施形態は図５に示すもの以外の追加的な要素を含むことができることは理解されるであろう。加えて、いくつかの実施形態では、図５に示すいくつかの要素がなくてもよい。本明細書で具現化される医療デバイスは、１つ以上の検知チャネルを介して情報を収集することができ、１つ以上の電界生成チャネルを介して情報を出力することができる。マイクロプロセッサ５０２は双方向データバスを介してメモリ５０４と通信することができる。メモリ５０４は、プログラム格納用のリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）又はランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、及びデータ格納用のＲＡＭを含み得る。マイクロプロセッサ５０２はまた、プログラマ、自宅ユニット、及び／若しくはモバイルユニット（例えば、携帯電話、パーソナルコンピュータ、スマートフォン、タブレットコンピュータ等）などの外部デバイスと通信するための遠隔測定インターフェイス５１８に接続され得る、又はセルラー若しくは他のデータ通信ネットワークにより容易になるクラウド若しくは別の通信ネットワークに直接接続され得る。いくつかの実施形態では、医療デバイスは、それに通信的に接続された又は取り付けられた、医療デバイスの経皮的充電を容易にするための誘導性エネルギー受信用コイルインターフェイス（図示せず）を含み得る。

医療デバイスは、１つ以上の電界検知電極５０８と、マイクロプロセッサ５０２のポートと通信することができる１つ以上の電界センサチャネルインターフェイス５０６と、を含み得る。医療デバイスはまた、１つ以上の電界発生電極５１２と、マイクロプロセッサ５０２のポートと通信することができる１つ以上の電界発生チャネルインターフェイス５１０と、を含み得る。医療デバイスはまた、１つ以上の生理学的センサ、呼吸センサ、又は化学センサ５１６と、マイクロプロセッサ５０２のポートと通信することができる１つ以上の生理学的／呼吸／化学センサチャネルインターフェイス５１４と、を含み得る。チャネルインターフェイス５０６、５１０、及び５１４は、信号入力をデジタル化するためのアナログ／デジタル変換器、検知増幅器、レジスタ（検知増幅器、ソースドライバ、変調器、復調器、マルチプレクサ等のゲイン値及び閾値を調整するために制御回路により書き込むことができる）などの各種構成要素を含み得る。

いくつかの実施形態では、生理学的センサは、体温、血流量、血圧等を監視するセンサを含み得る。いくつかの実施形態では、呼吸センサは、呼吸数、呼吸ピーク振幅等を監視するセンサを含み得る。いくつかの実施形態では、化学センサは、血液尿素窒素、クレアチニン、フィブリン、フィブリノーゲン、免疫グロブリン、デオキシリンボ核酸、リボ核酸、カリウム、ナトリウム、塩化物、カルシウム、マグネシウム、リチウム、ヒドロニウム、リン酸水素、重炭酸塩等などの分析物を含むがこれらに限定されない、センサ周囲の治療領域内に存在する分析物の量を測定することができる。しかしながら、本明細書では他の多くの分析物も考えられる。例示的な化学／分析物センサは、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、ケーン（Ｋａｎｅ）らの共有の米国特許第７，８０９，４４１号明細書に開示されている。

図５では、生理学的、呼吸、又は化学センサ５１６は、医療デバイスの一部として示されるが、いくつかの実施形態では、生理学的、呼吸、又は化学センサの１つ以上は医療デバイスから物理的に分離され得ることは認識されたい。各種実施形態では、生理学的、呼吸、又は化学センサの１つ以上は、遠隔測定インターフェイス５１８を介して医療デバイスに通信的に接続される植え込まれた別の医療デバイス内にあり得る。更に他の実施形態では、生理学的、呼吸、又は化学センサの１つ以上は、体外にあることができ、遠隔測定インターフェイス５１８を介して医療デバイスに接続される。

ここで図６を参照すると、本明細書の実施形態による医療デバイス６００の概略図が示される。医療デバイス６００は、筺体１０２、ヘッダ１０４、及び１つ以上のリード１０６を含み得る。リード１０６は、リード１０６の長さに沿って配置された電極６０４、６０６、６０８、６１０、６１２、又は６１４などの１つ以上の電極を含み得る。いくつかの実施形態では、電極６０４、６０６、６０８、６１０、６１２、又は６１４は電界発生電極を含むことができ、他の実施形態では、電極６０４、６０６、６０８、６１０、６１２、又は６１４は電界検知電極を含むことができる。いくつかの実施形態では、リード１０６は、電界発生電極及び電界検知電極の両方を含み得る。

リード１０６の基端部はヘッダ１０４内に配置されている。電気リード１０６の先端部は、電極６０４、６０６、６０８、６１０、６１２、又は６１４を癌性腫瘍６０２に近接させるように、癌性腫瘍６０２を包囲することができる。いくつかの実施形態では、リード１０６は、電極６０４、６０６、６０８、６１０、６１２、又は６１４が癌性腫瘍６０２に隣接する又は癌性腫瘍６０２内に配置されるように、脈管系内に配置され得る。しかしながら、リード１０６は癌性腫瘍６０２内又はその周囲の様々な場所に配置され得ることは理解されるであろう。いくつかの実施形態では、リード１０６は癌性腫瘍６０２に直接通すことができる。

いくつかの実施形態では、リード１０６は、リードの長さに沿って、腫瘍に対する電極の厳密な位置の決定に使用するための１つ以上のトラッキングマーカ６１６又は６１８を含み得る。いくつかの実施形態では、１つ以上のトラッキングマーカは、リード上に配置された１つ以上の電極のすぐ先端側又はすぐ基端側に配置され得る。いくつかの実施形態では、トラッキングマーカは磁性材料で形成され得る。いくつかの実施形態では、トラッキングマーカはＸ線撮影材料で形成され得る。いくつかの実施形態では、トラッキングマーカは蛍光撮影材料で形成され得る。

電界を生成するために、リード１０６に沿って配置された電極６０４、６０６、６０８、６１０、６１２、又は６１４の各種組み合わせの間に複数の電界ベクトルを発生させることができることは理解されるであろう。例えば、電極６０４と電極６１０との間に１つ以上の電界ベクトルを発生させることができる。同様に、電極６０６と電極６１２との間に１つ以上の電界ベクトルを発生させることができる。電極６０４、６０６、６０８、６１０、６１２、又は６１４の任意の組み合わせの間に１つ以上の電界ベクトルを発生させることができることも理解されるであろう。いくつかの実施形態では、電極６０４、６０６、６０８、６１０、６１２、又は６１４の任意の組み合わせと医療デバイス４００の筺体１０２との間に１つ以上の電界ベクトルを発生させることができる。本明細書の実施形態による１つ以上の単極又は多極リードを使用することができることは理解されるであろう。いくつかの実施形態では、単極リードと多極リードの組み合わせが使用され得る。他の実施形態では、円形リード、クランプリード、カフリード、パドルリード、又はパッチリードが使用され得る。

ここで図７（一律の縮尺で図示されていない）を参照すると、本明細書の各種実施形態による癌治療システム７００で使用するためのリード７０２が示される。癌治療システム７００は、膵臓又はその近傍の癌性腫瘍の部位に治療を提供するという状況において示されるが、癌治療システム７００は体内の任意の適切な位置に植え込むことができることは理解されるであろう。癌治療システム７００は、癌治療を送達するための１つ以上のリード７０２を含み得る。リード７０２は、基端部７０６と先端部７０８とを有するリード本体７０４を含むことができ、リード本体７０４は内腔（図示せず）を画定することができる。リード本体７０４は、リード本体７０４の先端部７０８に配置されたパドル７１０を含み得る。器官及び／又は腫瘍部位へのパドル７１０の固定は、縫合糸、ステープル、爪、接着剤等によって達成され得る。パドル７１０上に配置された１つ以上の電極７１６が存在し得る。リード本体７０４の内腔内に配置された、１つ以上の電極７１６とリード本体７０４の基端部７０６との間に電気通信を提供するための１つ以上の電気伝導体（図示せず）が存在し得る。

電界は、パドル７１０上に配置された電極７１６の任意の組み合わせの間に発生させることができる。いくつかの実施形態では、電界は、２つ以上のパドル７１０上に配置された電極７１６の任意の組み合わせの間に発生させることができる。いくつかの実施形態では、電界は、１つ以上のパドル７１０上に配置された電極７１６の任意の組み合わせと医療デバイスの筐体１０２との間に発生させることができる。他の実施形態では、電界は、１つ以上のパドル７１０上に配置された電極７１６の任意の組み合わせと、リード上に配置された電極を有し、癌性腫瘍の部位に配置される、本明細書中に開示される他のリード構成のいずれかなどの１つ以上の追加のリードとの間に発生させることができる。いくつかの実施形態では、電極７１６は、電場発生電極又は電場検知電極とすることができる。

いくつかの実施形態では、１つ以上のリード７０２は、パドル７１０上に配置された２〜３６個の電極７１６を含み得る。いくつかの実施形態では、１つ以上のリード７０２は、パドル７１０上に配置された２〜５０個の電極７１６を含み得る。いくつかの実施形態では、１つ以上のリード７０２は、パドル７１０上に配置された３〜１２個の電極７１６を含み得る。いくつかの実施形態では、１つ以上のリード７０２は、パドル７１０上に配置された２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９、４０、４１、４２、４３、４４、４５、４６、４７、４８、４９、又は５０個の電極７１６を含み得る。１つ以上のリード７０２は、上限が下限よりも大きいことを前提として、電極の前述の数のいずれかが範囲の上限又は下限として機能し得る範囲内にある任意の数の電極を含み得ることは理解されるであろう。

いくつかの実施形態では、電界の形状は、パドル７１０上の電極７１６の配置によって及び／又はパドル７１０の形状によって影響され得る。いくつかの実施形態では、電極７１６は、パドル７１０上にグリッドパターンで配置され得る。他の実施形態では、電極７１６は、パドル７１０上に円形アレイで配置され得る。いくつかの実施形態では、パドル７１０は凹状部を含み得る。他の実施形態では、パドル７１０は凸状部を含み得る。

ここで図８を参照すると、パドル７１０は、癌性腫瘍に面するように構成された第１の側７１８と、第１の側７１８の反対側の第２の側７２０と、を含み得る。いくつかの実施形態では、１つ以上の電極７１６は第１の側７１８に配置され得る。いくつかの実施形態では、１つ以上の電極７１６は、第１の側７１８の反対側の第２の側７２０に配置され得る。他の実施形態では、１つ以上の電極７１６は、第１の側７１８及び第２の側７２０の両方に配置され得る。パドル７１０は、リード本体７０４の幅７１４よりも大きな幅７１２を有し得る。

癌性腫瘍の部位の周囲における電界の形状及び位置を調整する手段を提供するために、いくつかの実施形態では、１つ以上のリード７０２は、どの電極がリード本体７０４の基端部７０６と現在電気通信しているかを変更するための切替機構を実装するように構成され得る。

１つ以上のリード７０２は、本明細書の実施形態に従う癌性腫瘍を治療する方法で使用するのに適切であり得る。癌性腫瘍を治療する方法は、患者内に１つ以上のリード７０２を植え込むことであって、１つ以上のリード７０２は、基端部７０６と先端部７０８とを有するリード本体７０４を含む、ことを含み得る。リード本体７０４は内腔（図示せず）を画定することができ、リード本体７０４の先端部７０８に配置されたパドル７１０を含むことができる。上述のように、パドル７１０は、リード本体７０４の幅７１４よりも大きな幅７１２を有し得る。パドル７１０上に配置された１つ以上の電極７１６が存在し得る。リード本体７０４の内腔内に配置された、１つ以上の電極７１６とリード本体７０４の基端部７０６との間に電気通信を提供するための１つ以上の電気伝導体（図示せず）が存在し得る。癌性腫瘍を治療する方法はまた、１つ以上の電極７０６から癌性腫瘍の部位に電界を発生させる工程を含み得る。

ここで図９を参照すると、本明細書の各種実施形態によるリード９０２が示される。リード９０２は、基端部９０６と先端部９０８とを有するリード本体９０４を含み得る。リード本体９０４は、リード本体９０４の先端部９０８に配置されたパッチ９１０を含み得る。パッチ９１０は、リード本体９０４の幅９１４よりも大きな幅９１２を有し得る。パッチ９１０は、患者の皮下腔内に植え込まれるように構成され得る。器官及び／又は腫瘍部位へのパッチ９１０の固定は、縫合糸、ステープル、爪、接着剤等によって達成され得る。パッチ９１０上に配置された１つ以上の電極９１６が存在し得る。また、リード本体９０４を通り、１つ以上の電極９１６とリード本体９０４の基端部９０６との間に電気通信を提供する１つ以上の導体（図示せず）が存在し得る。いくつかの実施形態では、パッチ９１０は皮下に植え込むことができる。

いくつかの実施形態では、リード９０２は、パッチ９１０上に配置された２〜３６個の電極９１６を含み得る。いくつかの実施形態では、１つ以上のリード９０２は、パッチ９１０上に配置された２〜５０個の電極９１６を含み得る。いくつかの実施形態では、１つ以上のリード９０２は、パドル９１０上に配置された３〜１２個の電極９１６を含み得る。いくつかの実施形態では、１つ以上のリード９０２は、パッチ９１０上に配置された２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９、４０、４１、４２、４３、４４、４５、４６、４７、４８、４９、又は５０個の電極９１６を含み得る。いくつかの実施形態では、リード９０２は、パッチ９１０の第１の側に１つ以上の電極、パッチ９１０の第２の側に１つ以上の電極を含み得る。１つ以上のリード９０２は、上限が下限よりも大きいことを前提として、前述の数のいずれかが範囲の上限又は下限として機能し得る範囲内にある任意の数の電極を含み得ることは理解されるであろう。

ここで図１０を参照すると、本明細書の各種実施形態による癌治療システム１０００内の１つ以上のリード９０２が示される。癌治療システム１０００は、癌性腫瘍１００２の癌治療を実施するための１つ以上のリード９０２を含み得る。

電界は、パッチ９１０又は筐体１０２上に配置された電極９１６の任意の組み合わせの間に発生させることができる。例えば、近距離電界１００６は、２つ以上のパッチ９１０上に配置された電極９１６の組み合わせの間に発生させることができる。いくつかの実施形態では、遠距離電界１００４及び遠距離電界１００８は、１つ以上のパッチ９１０上に配置された電極９１６の任意の組み合わせと医療デバイスの筐体１０２との間に発生させることができる。癌性腫瘍１００２の周囲の電界に空間的多様性を提供するために、癌治療システム１０００において様々な電界強度及び形状の多くの電界を発生させることができる。癌性腫瘍の部位に又は部位の近傍に近距離電界を発生させるために使用される電極は、腫瘍の部位に高電界密度を提供することができることは理解されるであろう。いくつかの実施形態では、癌性腫瘍の部位の近傍に経血管的に配置されたリード上の電極は、癌性腫瘍に近距離電界密度を提供することができる。遠距離電界を発生させるために使用される電極及び／又は筐体は、腫瘍の部位における電界の空間的多様性を高めることができることも理解されるであろう。いくつかの実施形態では、腫瘍の部位における電界の空間的多様性を高めるために、１つ以上の皮下パッチ電極を使用することができる。いくつかの実施形態では、近距離リードと遠距離リードの組み合わせを使用することができる。

１つ以上のリード９０２は、本明細書の実施形態に従う癌性腫瘍を治療する方法で使用するのに適切であり得る。癌性腫瘍を治療する方法は、１つ以上のパッチ９１０を患者内に皮下に植え込むことを含み得る。１つ以上のパッチ９１０は、１つ以上のパッチ上に配置された及び１つ以上の電極９１６を含み得る。１つ以上のパッチ９１０はまた、１つ以上の電極９１６との電気通信を提供する１つ以上の電気伝導体（図示せず）を含み得る。癌性腫瘍を治療する方法はまた、１つ以上の電極９１６から癌性腫瘍の部位に又は部位の近傍に１つ以上の電界を発生させることを含み得る。

ここで図１１を参照すると、本明細書の実施形態に従う癌治療システムで使用するためのリード１１０２が示される。リード１１０２は、基端部１１０６と先端部１１０８とを有するリード本体１１０４を含み得る。リード本体１１０４は、電極１１１０及び電極１１１２などの１つ以上の電極を含み得る。いくつかの実施形態では、リード本体１１０４は２つ以上の電極を含み得る。リード１１０２はまた、リード本体１１０４を通り、１つ以上の電極１１１０及び１１１２とリード本体１１０４の基端部１１０６との間に電気通信を提供するための１つ以上の導体（図示せず）を含み得る。いくつかの実施形態では、１つ以上の電極は、リード本体１１０４の外部表面の周囲に半径方向に、異なる位置に方向付けられ得る。いくつかの実施形態では、１つ以上の電極は、リード本体１１０４の外部表面の周囲に半径方向に、同じ位置に方向付けられ得る。

腫瘍又はその近傍における電界強度及び方向は、電極の全て又は一部を絶縁材料１１１４でコーティングすることにより操作され得る。いくつかの実施形態では、リード１１０２は、１つ以上の電極の全てを覆って配置された絶縁材料１１１４を含み得る。いくつかの実施形態では、リード１１０２は、１つ以上の電極の一部を覆って配置された絶縁材料１１１４を含み得る。いくつかの実施形態では、絶縁材料は、１つ以上の電極の一部分を覆って非対称に配置され得る。いくつかの実施形態では、電極は、電極が異なる方向に向くようにリード１１０２上に配置され得る。他の実施形態では、電極は、電極が同じ方向に向くようにリード１１０２上に配置され得る。

電界強度は、絶縁材料１１１４の配置及び厚さに影響され得る。例えば、電極１１１０と電極１１１２との間に示される電界１１１６は、絶縁材料１１１４によって、電極１１１０と電極１１１２との間に示される電界１１１８よりも弱くすることができる。絶縁材料１１１４は、延伸ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）、ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）、ポリエチレン−ｃｏ−テトラフルオロエテン（ＥＴＦＥ）、ポリウレタン、シリコーン、パリレンポリマーなどのポリ（ｐ−キシリレン）ポリマー、ペバックス（登録商標）などのポリエーテルブロックアミド、ナイロン、又はこれらの誘導体などの電気絶縁ポリマーを含むがこれらに限定されない様々な材料から選択され得る。いくつかの実施形態では、電極は、ヒドロゲル、又は酸化イリジウム、酸化チタン、五酸化タンタル、他の金属酸化物などのフラクタルコーティング、パリレンなどのポリ（ｐ−キシリレン）ポリマー等を含むがこれらに限定されない様々な材料で絶縁され得る。

異なる方向に向く電極は、異なる方向に向く電界ベクトルを発生させることができ、そのため、電界の方向の操作を可能にする。いくつかの実施形態では、２つ以上の電極をリード１１０２の同じ側に配置することができ、他の実施形態では、２つ以上の電極をリード１１０２の反対側に配置することができる。いくつかの実施形態では、２つ以上の電極は１８０度離して配置され得る。更に別の実施形態では、２つ以上の電極は、リード本体１１０４の外部表面の周囲に半径方向に配置される際、３０度、４５度、６０度、９０度、１２０度、又は１５０度離して配置され得る。

リード１１０２は、本明細書の実施形態に従う癌性腫瘍を治療する方法で使用するのに適切であり得る。癌性腫瘍を治療する方法は、患者内にリード１１０２を植え込むことを含み得る。リード１１０２は、基端部１１０６と先端部１１０８とを有するリード本体１１０４を含み得る。リード本体１１０４は、電極１１１０及び電極１１１２などの１つ以上の電極を含み得る。いくつかの実施形態では、リード本体１１０４は２つ以上の電極を含み得る。リード１１０２はまた、リード本体１１０４を通り、１つ以上の電極１１１０及び１１１２とリード本体１１０４の基端部１１０６との間に電気通信を提供するための１つ以上の導体（図示せず）を含み得る。リード１１０２はまた、リード本体の直径の周囲に非対称に、１つ以上の電極１１１０及び１１１２の一部分を覆って配置された絶縁材料１１１４を含み得る。癌性腫瘍を治療する方法はまた、２つ以上の電極から癌性腫瘍の部位に又は部位の近傍に１つ以上の電界を発生させることを含み得る。いくつかの実施形態では、癌性腫瘍を治療する方法はまた、３つ以上の電極から癌性腫瘍の部位に又は部位の近傍に電界を発生させることを含み得る。

ここで図１２を参照すると、本明細書の実施形態に従う癌治療システムで使用するためのリード１２０２が示される。リード１２０２は、基端部１２０６と先端部１２０８とを有するリード本体１２０２を含み得る。リード本体１２０２は、リード本体１２０２内に配置された、電気通信を提供するための１つ以上の導体１２１０を含み得る。リード本体１２０２はまた、１つ以上の導体１２１０を覆って配置された絶縁材料１２１２を含み得る。

いくつかの領域がより厚く、いくつかの領域がより薄くなるように、導体１２１０に沿う絶縁材料１２１２の厚さを調整すると、特定の目的領域内に１つ以上の電界強度を有する１つ以上の電界を発生させる機構を提供することができる。いくつかの実施形態では、絶縁材料１２１２の最適な厚さは１０μｍ未満であり得る。いくつかの実施形態では、絶縁材料１２１２の最適な厚さは約１μｍ〜５μｍであり得る。いくつかの実施形態では、絶縁材料１２１２の最適な厚さは約１μｍ〜１０μｍであり得る。いくつかの実施形態では、絶縁材料１２１２の最適な厚さは、１μｍ、２μｍ、３μｍ、４μｍ、５μｍ、６μｍ、７μｍ、８μｍ、９μｍ、及び１０μｍのいずれとすることもできる。絶縁材料１２１２の最適な厚さは、上限が下限よりも大きいことを前提として、前述の厚さのいずれかが範囲の上限又は下限として機能し得る範囲内にあり得ることは理解されるであろう。

絶縁材料は、１つ以上の第１の区域１２１４と、１つ以上の第２の区域１２１６とを含み得る。第１の区域１２１４にわたる絶縁材料１２１２の厚さ１２１８は、第２の区域１２１６にわたる絶縁材料１２１２の厚さ１２２０よりも大きくすることができる。第２の区域１２１６は、癌性腫瘍の部位に又は部位の近傍に１つ以上の電界を発生させるための電極として機能することができる。

いくつかの実施形態では、リード１２０２は、本明細書の実施形態に従う癌性腫瘍を治療する方法で使用するのに適切であり得る。癌性腫瘍を治療する方法は、患者内にリード１２０２を植え込むことを含み得る。リード１２０２は、基端部１２０６と先端部１２０８とを有するリード本体１２０４を含み得る。リード本体１２０４は、リード本体１２０４内に配置された、電気通信を提供するための１つ以上の導体１２１０を含み得る。リード本体はまた、１つ以上の導体１２１０上に配置された絶縁材料１２１２を含み得る。絶縁材料１２１２は、１つ以上の第１の区域１２１４と１つ以上の第２の区域１２１６とを含み得る。第１の区域１２１４にわたる絶縁材料１２１２の厚さ１２１８は、第２の区域１２１６にわたる絶縁材料１２１２の厚さ１２２０よりも大きい。第２の区域は、癌性腫瘍の部位に又は部位の近傍に１つ以上の電界を発生させるための電極として機能することができる。癌性腫瘍を治療する方法はまた、１つ以上の電極から癌性腫瘍の部位に又は部位の近傍に１つ以上の電界を発生させることを含み得る。

ここで図１３を参照すると、本明細書の各種実施形態による癌治療システム１３００が示される。癌治療システム１３００は、膵臓又はその近傍の癌性腫瘍の部位に治療を提供するという状況において示されるが、癌治療システム１３００は体内の任意の適切な位置に植え込むことができることは理解されるであろう。癌治療システム１３００は、充実性腫瘍を含む器官又は充実性腫瘍自体の周囲に配置され得る、外科的に植え込まれるカフ１３１０を含み得る。

癌治療システム１３００は、癌治療を送達するための１つ以上のリード１３０２を含み得る。リード１３０２は、基端部１３０６と先端部１３０８とを有するリード本体１３０４を含み得る。リード本体１３０４は内腔を画定することができる。リード本体１３０４はまた、リード本体１３０４の先端部１３０８に配置されたカフ１３１０を含み得る。器官及び／又は腫瘍部位へのカフ１３１０の固定は、縫合糸、ステープル、爪、接着剤等によって達成され得る。カフ１３１０は、内部空洞１３１４を画定する内側表面１３１２を含み得る。カフ１３１０上に配置され、カフ１３１０の内側表面１３１２上に整列した２つ以上の電極１３１６が存在し得る。リード本体はまた、リード本体１３０４の内腔内に配置された、２つ以上の電極１３１６とリード本体１３０４の基端部１３０６との間に電気通信を提供するための１つ以上の電気伝導体（図示せず）を含み得る。いくつかの実施形態では、１つ以上の電極は外部表面１３１３上に配置され得る。いくつかの実施形態では、外部表面１３１３上に配置され得る１つ以上の電極は、内側表面１３１２上に配置された１つ以上の電極の対電極として機能し得る。

いくつかの実施形態では、１つ以上のリード１３０２は、カフ１３１０上に配置された２〜３６個の電極１３１６を含み得る。いくつかの実施形態では、１つ以上のリード１３０２は、カフ１３１０上に配置された２〜５０個の電極１３１６を含み得る。いくつかの実施形態では、１つ以上のリード１３０２は、カフ１３１０上に配置された３〜１２個の電極１３１６を含み得る。いくつかの実施形態では、１つ以上のリード１３０２は、カフ１３１０上に配置された２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９、４０、４１、４２、４３、４４、４５、４６、４７、４８、４９、又は５０個の電極１３１６を含み得る。１つ以上のリード１３０２は、上限が下限よりも大きいことを前提として、電極の前述の数のいずれかが範囲の上限又は下限として機能し得る範囲内にある任意の数の電極を含み得ることは理解されるであろう。

いくつかの実施形態では、電極１３１６は、カフ１３１０の内側表面１３１２上にグリッドパターンで配置され得る。いくつかの実施形態では、電極１３１６は、カフ１３１０の内側表面１３１２上に円形アレイで配置され得る。電極１３１６は、電場発生電極又は電場検知電極とすることができる。電極１３１６は、様々な形状及びサイズの電界を発生させるためにそれぞれを単独で作動させることができるようにカフ１３１０上に配置され得る。カフ１３１０上に配置された電極１３１６は、及び電界を検知するためにそれぞれ単独で作動させることができる。

癌性腫瘍の部位の周囲における電界の形状及び位置を調整する手段を提供するために、いくつかの実施形態では、１つ以上のリード１３０２は、カフ１３１０上のどの電極がリード本体１３０４の基端部１３０６と現在電気通信しているかを変更するための切替機構を実装するように構成され得る。切替機構は、図３に関して上述した電界発生回路により制御されることは理解されるであろう。電界発生回路は、電界の形状を変更するために、３つ以上の電極の複数電極アレイ内の１つ以上の電極の極性を切り替えるように構成され得る。

カフ１３１０は、任意の数の生体適合性材料から作成され得る。いくつかの実施形態では、カフ１３１０は、エラストマー材料から作製され得る。本明細書で使用するのに適したエラストマー材料は、延伸ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）、ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）、ポリエチレン−ｃｏ−テトラフルオロエテン（ＥＴＦＥ）、ポリウレタン、シリコーン、高硬度シリコーン、パリレンポリマーなどのポリ（ｐ−キシリレン）ポリマー、ペバックス（登録商標）などのポリエーテルブロックアミド、ナイロン、又はこれらの誘導体などのポリマーを含み得るがこれらに限定されない。加えて、エラストマー材料は、癌性腫瘍を含む組織を締め付けるための追加的な構造的支持を提供するために、ニチノールを含むがこれに限定されない形状記憶金属などの材料によって強化され得る。

いくつかの実施形態では、カフ１３１０は、構造破損なしに直径を少なくとも５０％拡張することができることは理解されるであろう。他の実施形態では、カフ１３１０は、構造破損なしに直径を少なくとも１５０％拡張することができることは理解されるであろう。いくつかの実施形態では、カフ１３１０は、構造破損なしに直径を少なくとも３００％拡張することができる。いくつかの実施形態では、カフ１３１０は直径を１０％、２５％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、７５％、８０％、９０％、１００％、１２５％、１５０％、１７５％、２００％、２２５％、２５０％、２７５％、３００％、３５０％、４００％、４５０％、又は５００％拡張することができる。カフ１３１０は、上限が下限よりも大きいことを前提として、前述の比率のいずれかが範囲の上限又は下限として機能し得る比率の範囲内にあるいずれかの比率で直径を拡張することができることは理解されるであろう。

植え込まれると、カフ１３１０は、下に存在する器官又は腫瘍の形状に適合し得ることは理解されるであろう。いくつかの実施形態では、カフ１３１０は、連続した円筒にならないようにスリットを含み得る。いくつかの実施形態では、カフ１３２０は、植え込み前には第１の細長い矩形構成、癌性腫瘍の部位の周囲に植え込まれるときには第２の巻いた円筒状構成をとるように、形状記憶材料で強化され得る。

いくつかの実施形態では、カフ１３１０は、基材内に配置された複数の孔を有する基材を含み得る。いくつかの実施形態では、カフは、拡張可能な織基材を含み得る。織基材材料のいくつかの非限定的な例としては、アラミド、ナイロン、ウレタン、延伸ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）、ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）、ポリエチレン−ｃｏ−テトラフルオロエテン（ＥＴＦＥ）等を含み得るがこれらに限定されない。いくつかの実施形態では、カフ１３１０は、連続した円筒とすることができる。不織基材材料のいくつかの更なる例としては、アラミド、ナイロン、ウレタン、延伸ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）、ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）、ポリエチレン−ｃｏ−テトラフルオロエテン（ＥＴＦＥ）等などのポリマーを使用してエレクトロスピニング法で作成したものを含み得る。

リード１３０２は、本明細書の実施形態に従う癌性腫瘍を治療する方法で使用するのに適切であり得る。癌性腫瘍を治療する方法は、患者内にリード１３０２を植え込むことと、癌性腫瘍の部位にカフ１３１０を取り付けることと、を含み得る。リード１３０２は、基端部１３０６と先端部１３０８とを有するリード本体１３０４を含み得る。リード本体は、内腔と、リード本体１３０４の先端部１３０８に配置されたカフと、を含み得る。カフ１３１０は、内部空洞１３１４を画定する内側表面１３１２を含み得る。カフ１３１０上に配置され、カフ１３１０の内側表面１３１２上に整列した２つ以上の電極１３１６が存在し得る。リード本体１３０４はまた、リード本体１３０４の内腔内に配置された、２つ以上の電極１３１６とリード本体１３０４の基端部１３０８との間に電気通信を提供するための１つ以上の電気伝導体（図示せず）を含み得る。癌性腫瘍を治療する方法はまた、１つ以上の電極から癌性腫瘍の部位に又は部位の近傍に１つ以上の電界を発生させることを含み得る。

ここで図１４を参照すると、本明細書の実施形態に従う癌治療システムで使用するためのリード１４０２が示される。リード１４０２は、基端部１４０６と先端部１４０８とを有するリード本体１４０４を含み得る。リード本体１４０４は、少なくとも２つの電極１４１０を含み得る。リード本体１４０４はまた、リード本体１４０４を通り、少なくとも２つの電極１４１０とリード本体１４０４の基端部１４０８との間に電気通信を提供するための１つ以上の導体（図示せず）を含み得る。リード本体１４０４はまた、リード本体の外面上に周方向に配置された絶縁フランジ１４１４を含むことができ、絶縁フランジ１４１４は、２つの電極１４１０間のイオン伝導路１４１６を遮断することができる絶縁材料から作製され得る。絶縁フランジ１４１４のないいくつかの実施形態では、直接電気伝導路１４１６は直線イオン伝導路とすることができる。絶縁フランジ１４１４のあるいくつかの実施形態では、直接イオン伝導路１４１６は曲線路である。

いくつかの実施形態では、絶縁フランジ１４１４は、リードの表面から、２つ以上の電極間の直線路で見られるものよりも遠くに高電界密度を誘導するようにリード１４０２の周囲に構成され得る。絶縁フランジ１４１４は、延伸ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）、ポリウレタン、シリコーン等などの電気絶縁ポリマーを含むがこれらに限定されない様々な材料から選択され得る。いくつかの実施形態では、絶縁フランジ１４１４は、血管系を通した送達の容易さを促進するために可撓性とすることができる。いくつかの実施形態では、血管系内で癌性腫瘍の部位の近傍にリード１４０２を送達する際、絶縁フランジ１４１４は、血液の通過を遮り、血液を介した低インピーダンスの電気通信を阻止するよう機能するように、血管内で拡張することができる。

絶縁フランジ１４１４は、リード１４０２の周囲の周りに半径方向距離１４１８で延びることができる。いくつかの実施形態では、半径方向距離１４１８は、リード１４０２の周囲の周りの全体にわたり同一とすることができる。他の実施形態では、半径方向距離１４１８は、周囲の約半分の第１の半径方向距離、及びリード１４０２の周囲の周りのほぼ逆の半分の第２の半径方向距離とすることができる。半径方向距離１４１８は、リード１４０２の表面から１ｍｍ〜５０ｍｍの長さで延びることができる。半径方向距離１４１８は、１ｍｍ、２ｍｍ、３ｍｍ、４ｍｍ、５ｍｍ、６ｍｍ、７ｍｍ、８ｍｍ、９、ｍｍ、１０ｍｍ、１１ｍｍ、１２ｍｍ、１３ｍｍ、１４ｍｍ、１５ｍｍ、１６ｍｍ、１７ｍｍ、１８ｍｍ、１９ｍｍ、２０ｍｍ、２１ｍｍ、２２ｍｍ、２３ｍｍ、２４ｍｍ、２５ｍｍ、２６ｍｍ、２７ｍｍ、２８ｍｍ、２９ｍｍ、３０ｍｍ、３１ｍｍ、３２ｍｍ、３３ｍｍ、３４ｍｍ、３５ｍｍ、３６ｍｍ、３７ｍｍ、３８ｍｍ、３９ｍｍ、４０ｍｍ、４１ｍｍ、４２ｍｍ、４３ｍｍ、４４ｍｍ、４５ｍｍ、４６ｍｍ、４７ｍｍ、４８ｍｍ、４９ｍｍ、５０ｍｍを含む様々な距離から選択され得ることは理解されるであろう。

ここで図１５を参照すると、本明細書の実施形態に従うリード１５０２が示される。リード１５０２は、基端部１５０６と先端部１５０８とを有するリード本体１５０４を含み得る。リード本体１５０４は、リング電極１５０５などの１つ以上の電極を含み得る。リード１５０２は、共通軸の周りに巻かれた１つ、２つ、３つ、４つ、５つ、又はそれより多い個々のコイルを有する巻きコイルの１つ以上のセットから作成され得る導体コアを含み得る。図１４に示されるコイルは、互いに巻かれた２つの個々のコイル１５１０及び１５１２を含むバイファイラコイルである。いくつかの実施形態ではコイルはトリファイラコイルとすることができる。絶縁材料１５１６は切開図で示されるが、絶縁材料１５１６はリード１５０２の全長を覆うことができることは理解されるであろう。いくつかの実施形態では、絶縁材料１５１６は位置１５１４で切り開かれている。いくつかの実施形態では、位置１５１４は電極として機能し得る。

いくつかの実施形態では、電界の空間的多様性を提供するために、腫瘍又はその近傍において電極１５１４などの電極を対電極と遠位に対にすると有用である。腫瘍の近傍に配置される複数の電極及び対電極は、近距離電極の使用により腫瘍の部位に高電界密度を提供することができる。医療デバイスの筐体及び／又は腫瘍の遠位に配置される電極を使用すると、遠距離電極の使用により腫瘍の部位における電界の空間的多様性を高めることができる。
リード及び電極
本明細書中に記載されるリードは、いくつかの手法を用いて、体内の、癌性腫瘍の部位近傍に配置され得る。１つ以上のリードの配置には、経血管配置、皮下腔へのトンネリング、及び／又は外科的配置などの手法を使用することを含み得る。いくつかの実施形態では、１つ以上のリードの配置は、１つ以上の天然身体開口部を通した配置を含み得る。リードは、癌性腫瘍に隣接して又は癌性腫瘍内に配置され得る。いくつかの実施形態では、癌性腫瘍の近くで又は遠くで複数のリードが使用され得る。

いくつかの実施形態では、本明細書中に記載される１つ以上のリードは、皮下腔内に配置され得る。皮下腔内に配置されたリード上の電極は、一次近距離発生電極（ｐｒｉｍａｒｙｎｅａｒ−ｆｉｅｌｄｇｅｎｅｒａｔｉｎｇｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）として、又は遠距離電界発生電極として使用することができる。いくつかの実施形態では、皮下腔内に配置されたリード上の電極は、医療デバイスの筺体と共に、一次近距離発生電極として、又は遠距離電界発生電極として使用することができる。同様に、１つ以上のリードは、癌性腫瘍の部位若しくはその近傍の電極と共に、又は医療デバイスの筺体と共に、遠距離電界発生電極として機能するように、経血管的に配置され得る。

本明細書中に記載されるリード及び電極は、更なる機能的及び構造的特徴を含み得る。いくつかの実施形態では、リードは、ＭＲＩ（磁気共鳴映像法）、Ｘ線イメージング、脳深部刺激療法、及び／又は放射線治療を含むがこれらに限定されない画像化及び治療技術に対応するものを含み得る。いくつかの実施形態では、リードは、伝導性材料で作製された１つ以上の導体コアを含み得る。導体コアは、金属を含む伝導性材料及び／又はその他の伝導性材料で形成され得る。金属には、パラジウム、白金、銀、金、銅、アルミニウム、ステンレス鋼を含む各種合金、ＭＰ３５Ｎ（登録商標）などのニッケル−コバルト合金等を含み得るがこれらに限定されない。いくつかの実施形態では、導体コアは、バイファイラコイル、トリファイラコイル、及びクアッドファイラコイルを含むがこれらに限定されないマルチファイラコイルであり得る。

いくつかの実施形態では、電極は、本明細書中に記載される１つ以上のリードの長さに沿って配置され得る。本明細書中に記載される電極での使用に適した材料は、磁界中におけるカップリング及びアーティファクト発生を最小限にするための、パラジウムなどの金属を含み得る。いくつかの実施形態では、電極は、他の金属及び／又は他の伝導性材料で作製され得る。金属には、パラジウム、白金、白金−イリジウム合金などの白金合金、金、銅、タンタル、チタン、ステンレス鋼を含む各種合金等を含み得るがこれらに限定されない。いくつかの実施形態では、電極は、電極の可撓性を損なうことなく表面積の増加という付加的な利点を提供することができる巻かれたコイルの形態とすることができる。いくつかの実施形態では、植え込み型デバイスの筺体は、電極として機能することができる。

本明細書中に記載されるリードはまた、リードの長さに沿って配置された１つ以上の電極を含み得る。リードは、リードの長さに沿って配置された２つ以上の電極を含み得る。いくつかの実施形態では、電極は、リードの先端部にある先端電極であり得る。他の実施形態では、電極は、リードに沿って存在するが、リードの先端には存在しないリング電極であり得る。いくつかの実施形態では、電極はコイル電極であり得る。いくつかの実施形態では、リング又は先端電極は、腫瘍若しくは癌性組織内に又はこれに隣接して配置することができ、コイル電極は、発生する電界に空間的多様性を与えるのを補助するために、腫瘍又は癌性組織よりも遠くに配置され得る。いくつかの実施形態では、１つ以上の電極は、約０．５、１、１．５、２、３、４、５、７．５、１０、１５、２０、３０、４０、５０、７５、１００ｍｍ又はそれ以上の、長手方向の軸線（例えば、基端側から先端側までの軸線）に沿った長さを有し得る。いくつかの実施形態では、電極の１つ以上は、ある範囲内の長さを有することができ、上限が下限よりも大きいことを前提として、前述の距離のいずれかが当該範囲の上限又は下限として機能し得る。

リードは、単極、双極、又は多極とすることができる。いくつかの実施形態では、単極リードは、１つの電極と医療デバイスの筺体との間に電界を発生させるリードを含み得る。いくつかの実施形態では、双極リードは、リードに沿って配置された２つの電極間に、又は両電極と医療デバイスの筺体との間に及び電界を発生させることができるリードを含み得る。いくつかの実施形態では、多極リードは、リードに沿って配置された２つより多い電極間に、２つより多い電極と医療デバイスの筺体との間に、又は任意の数の組み合わせの電極の構成と医療デバイスの筺体との間に、電界を発生させることができるリードを含み得る。

本明細書での使用に適した電極は、カーボン充填シリコーン、ポリアセチレン、ポリピロール、ポリアニリン、ポリティオフェン（ｐｏｌｙｔｉｏｐｈｅｎｅ）、ポリフラン、ポリイソプレン、ポリブタジエン、ポリパラフェニレン等などの導電性ポリマーで作製され得る。他の実施形態では、電極は絶縁され得る。いくつかの実施形態では、及び電極を包囲する絶縁体は、細胞付着は防ぐものの電流が流れることはなお可能な微多孔質絶縁体を含み得る。微多孔質絶縁体は、ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）、ポリエチレン−ｃｏ−テトラフルオロエテン（ＥＴＦＥ）、ポリウレタン、シリコーン、パリレンポリマーなどのポリ（ｐ−キシリレン）ポリマー、ペバックス（登録商標）などのポリエーテルブロックアミド、ナイロン、又はこれらの誘導体を含むがこれらに限定されない本明細書中に記載されるいくつかの絶縁材料で作製され得る。いくつかの実施形態では、電極は、ヒドロゲル、又は酸化イリジウム、酸化チタン、五酸化タンタル、他の金属酸化物などのフラクタルコーティング、パリレンなどのポリ（ｐ−キシリレン）ポリマー等を含むがこれらに限定されない様々な材料でコーティングされ得る。

本明細書の実施形態に従い、いくつかのリード固定法及び構成が使用され得る。リード固定法のいくつかの非限定的な例としては、生体適合性接着剤固定、爪固定、ヘリックスコイル固定、脈管系内におけるリードの受動調心、局所脈管系内における歯固定、局所脈管系内における螺旋バイアス固定、圧縮固定、縫合スリーブ固定等が挙げられ得る。いくつかの例では、本明細書で具現化されるリードは、癌性腫瘍の部位を取り囲む又はこれに隣接する脈管系内に配置され得る。他の実施形態では、本明細書で具現化されるリードは、癌性腫瘍の部位に又はその内部に又はその周囲に外科的に配置され得る。

本明細書での使用に適したリードはまた、リードの長手方向の長さ全体又はリードの長手方向の長さの選択部分に延びる１つ以上の開口内腔を含み得る。いくつかの実施形態では、開口内腔は、疾患の進行及び／又は退行を監視するために癌性腫瘍部位から生検試料を定期的に得るのに適した内蔵生検装置を含み得る。開口内腔を有するリードはまた、ステロイド又は化学療法剤などの１つ以上の薬物を腫瘍の部位に定量ポンプにより１回のボーラスで又は定期的に送達することができる、内蔵された薬物送達内腔を含むように構成され得る。リードは、リードの長さに沿って配置された、癌性腫瘍の部位又はその近傍に薬物送達のための出口を提供するための１つ以上の門を含み得る。

いくつかの実施形態では、リードの一部分又はリード全体は、薬物溶出コーティングを含み得る。いくつかの実施形態では、薬物溶出コーティングは、ステロイドなどの抗炎症薬を含み得る。いくつかの実施形態では、ステロイドはデキサメサゾンであり得る。他の実施形態では、薬物溶出コーティングは化学療法剤を含み得る。いくつかの実施形態では、化学療法剤は、パクリタキセル、ドセタクセル等を含むがこれらに限定されないタキサン又はこの誘導体を含み得る。他の実施形態では、薬物溶出コーティングは、アルキル化薬、ビンカアルカロイドなどの植物アルカロイド、細胞毒性抗生物質、トポイソメラーゼ阻害薬等を含むがこれらに限定されない更なるクラスの化学療法剤を放出するように構成され得る。いくつかの実施形態では、薬物溶出コーティングは、コーティングから薬物を持続放出式で放出するように構成され得る。

本明細書中のリードは、多くの形状又は構成をとることができる。いくつかの実施形態では、リードは線形とすることができ、他の実施形態では、リードは円形とすることができる。円形リードは完全に閉じたループであってもよい、又は半分閉じたループであってもよい。いくつかの実施形態では、リードは、Ｕ字形、Ｓ字形、螺旋形、半円形、楕円形等を含むがこれらに限定されない多くの構成にリードを成形することを可能にすることができる曲げられるコアを含み得る。

更に他の例では、本明細書での使用に適したリードは、臨床医が癌性腫瘍の部位又はその近傍に精密配置するのを補助することができる蛍光定量マーカ又は磁気マーカを含み得る。リードはまた、癌性腫瘍又はその近傍のｐＨの変化を検知するための内蔵ｐＨセンサ又は目的化学分析物の濃度の分析に適した他の化学センサを含み得る。
治療パラメータ
癌性腫瘍の成功的治療は、電界強度、周波数、細胞の不均一性、細胞の大きさ、癌細胞の種類、腫瘍の大きさ、及び体内の位置を含むいくつかの変数に依存し得る。本明細書中に記載される医療デバイスを使用し、様々な治療パラメータが実施され得る。１つ以上の治療的パラメータセットは医療デバイスのメモリにプログラムされ、図３に示される制御回路３０６によって実施され得る。例示的な治療的パラメータセットは、以下の概念を実施するものを含み得る：様々な周波数の掃引、１つ以上の周波数の同時スタッキング、１つ以上の周波数の逐次ステッピング、１つ以上の電界の空間的又は時間的送達、様々な電界強度の掃引、有効な回転電界の印加、電圧制御モード又は電流制御モードの調整、１つ以上のデューティサイクルの実施、パルス幅変調、波形形状及び／又はパルス系列の操作、並びに高周波又は高電界強度パルスの時折の使用。

治療的パラメータセットは、自律的に動作するように医療デバイスにプログラムすることができる、又は患者若しくは臨床医が、プログラマ、自宅ユニット、及び／若しくはモバイルユニット（例えば、携帯電話、パーソナルコンピュータ、スマートフォン、タブレットコンピュータ等）などの外部計算デバイスを使用することにより照会及び操作され得る。他の実施形態では、治療的パラメータセットは、外部計算デバイスから医療デバイスに無線通信され得る。本明細書中の治療的パラメータセットのいずれかで使用するのに適した周波数及び／又は電界強度は、電界発生回路３２０に関して上で述べた。いくつかの実施形態では、１つ以上の治療的パラメータセットは同時に実施することができる。他の実施形態では、１つ以上の治療的パラメータセットは交互に実施することができる。

ここで図１６を参照すると、例示的なプロット１６０２は、癌性腫瘍の部位における様々な周波数の掃引の一例を示す。プロット１６０２は、治療が癌性腫瘍に適用されるにつれて周波数が経時的に増加する交流電界を示す。いくつかの実施形態では、周波数掃引は、約１００ｋＨｚ〜３００ｋＨｚの範囲を含む第１の周波数掃引と約２００ｋＨｚ〜５００ｋＨｚの範囲を含む第２の周波数との間の交番を含み得る。記載されるような第１及び第２の周波数範囲の掃引は、治療の過程全体を通して無期限に実施され得ることは理解されるであろう。
電界発生器
本明細書で具現化される医療デバイスは、癌性腫瘍の治療過程中に使用される治療法及び診断法に特に適した電界発生器を含み得る。いくつかの実施形態では、本明細書での使用に適した電界発生器は、癌性腫瘍の主要治療として指示されることの多い放射線治療の有害な作用にその構成要素が耐えるようにするために放射硬化で処理されたものを含み得る。電界発生器は、上記の図３及び図５を参照して説明したものなどの構成要素を含み得る。

本明細書で具現化される電界発生器は、記載したような任意の数の治療的パラメータセットをプログラムすることができる。電界発生器は、植え込み前にプログラムすることができる、又は臨床医がプログラマ、自宅ユニット、及び／若しくはモバイルユニット（例えば、携帯電話、パーソナルコンピュータ、スマートフォン、タブレットコンピュータ等）などの外部計算デバイスを使用することによりプログラムすることができる。いくつかの実施形態では、治療パラメータは、遠隔測定回路を介して電界発生器に送られ得る。いくつかの実施形態では、電界発生器は、受信用コイルに通信的に接続された、医療デバイスの経皮的充電を容易にするための充電回路を含み得る。いくつかの実施形態では、電界発生器は、受信用コイルと外部充電デバイスとの間で無線通信することができる。

本明細書及び付属の特許請求の範囲で使用されるように、単数形「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、内容に別段の明確な指示のない限り、複数形の指示対象を含むことに留意されたい。したがって、例えば、「１つの化合物（ａｃｏｍｐｏｕｎｄ）」を含有する組成物に言及する場合、２つ以上の化合物の混合物を含む。用語「又は（ｏｒ）」は、内容に別段の明確な指示のない限り、「及び／又は（ａｎｄ／ｏｒ）」を含む意味で全般的に用いられることにも留意されたい。

本明細書及び付属の特許請求の範囲で使用されるように、文言「構成される（ｃｏｎｆｉｇｕｒｅｄ）」は、特定のタスクを実施する又は特定の構成をとるように構築若しくは構成されたシステム、装置、又は他の構造を説明することにも留意されたい。文言「構成される（ｃｏｎｆｉｇｕｒｅｄ）」は、配置及び構成される（ａｒｒａｎｇｅｄａｎｄｃｏｎｆｉｇｕｒｅｄ）、構築及び配置される（ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄａｎｄａｒｒａｎｇｅｄ）、構築される（ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ）、製造及び配置される（ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｄａｎｄａｒｒａｎｇｅｄ）等のような他の類似の文言と区別なく使用することができる。

本明細書内の全ての刊行物及び特許出願は、本発明が関係する当業者の水準を示す。全ての刊行物及び特許出願は、それぞれ個々の刊行物又は特許出願が参照により具体的且つ個々に示されたかのような程度と同程度まで参照により本明細書中に組み込まれる。

様々な特定の及び好ましい実施形態及び手法を参照して態様を記載してきた。しかしながら、本明細書の趣旨及び範囲内にありながらも多くの変更及び修正を施すことができることは理解すべきである。

Claims

癌治療システムのためのリードであって、
基端部と先端部とを有するリード本体であって、前記リード本体内に配置され、電気通信を提供する１つ以上の導体を含む、リード本体と、
前記１つ以上の導体上に配置された絶縁材料であって、前記絶縁材料は、１つ以上の第１の区域と１つ以上の第２の区域とを含み、前記第１の区域にわたる前記絶縁材料の厚さは前記第２の区域にわたる前記絶縁材料の厚さよりも大きく、前記第２の区域は、癌性腫瘍の部位に又は部位の近傍に１つ以上の電界を発生させるための電極として機能する、絶縁材料と、
前記リード本体の外面上に周方向に配置された絶縁フランジと、
を含み、
前記絶縁フランジは絶縁材料を含み、２つの前記第２の区域の間の直接電気伝導路を遮断する、リード。
前記１つ以上の第１の区域にわたる前記絶縁材料は、前記１つ以上の第２の区域にわたる前記絶縁材料と異なる、請求項１に記載のリード。