專利名稱：：利用電場從不同方向治療腫瘤等的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及選擇性破壞局部區(qū)域內的快速分裂的細胞，并且尤其是涉及通過對活的患者內的目標區(qū)域應用具有特定特性的電場選擇性破壞分裂細胞而不會破壞附近未分裂的細胞。
背景技術：
：所有的活體都通過細胞分裂增殖，包括細胞培養(yǎng)、微生物(如細菌，支原體，酵母，原生動物，以及其它單細胞組織)，真菌，藻類，植物細胞等等。通過基于這些有機體的分裂細胞對某種藥劑的敏感性的方法，可以破壞有機體的分裂細胞或者控制它們的增殖。例如，某些抗生素停止細菌的增殖過程。真核細胞分裂的過程稱為"有絲分裂"，其包含細微的截然不同的階段(參見Darnell等人，MolecularCellBiology,NewYork:ScientificAmericanBooks,1986，p.149)。在分裂間期，細胞復制染色體DNA，其前期早期開始凝集。在這一點上，中心粒(每個細胞2個)開始朝細胞相反的兩極移動。在前中期，每個染色體由復制的染色單體組成。微管紡錘體從鄰近中心粒的區(qū)域輻射，中心?？克鼈兊臉O點越來越近。到前期末，中心粒到達極點，并且一些紡錘絲延伸到細胞的中心，而另外的從極點延伸到染色單體。細胞于是進入中期，此時染色體移向細胞的赤道并排列在赤道面內。隨后是后期早期，在此期間子染色體通過沿朝向相反的兩極處的著絲點的紡錘絲移動在赤道處相互分離。細胞開始沿極軸拉長；極-極的紡錘體也拉長。當每個子染色體(如現(xiàn)在所稱呼它們的)到達它們各自的相反的極時出現(xiàn)了后期。在此點上，隨著在細胞的赤道處開始形成卵裂溝，胞質分裂開始。換言之，后期是細胞膜開始收縮的點。在末期期間，胞質分裂基本上已完成并且紡錘體消失。僅有相對較窄的膜連接使兩個細胞質連接在一起。最后，膜完全分離，胞質分裂完成并且細胞回到分裂間期。在有絲分裂中，細胞經(jīng)歷了一個兩次分裂，包括沿紡錘絲到細胞相反的兩極的姐妹染色體的分離，繼之以卵裂溝的形成和細胞分裂。然而，這個分裂并不先于染色體復制，產(chǎn)生單倍體生殖細胞。細菌也通過染色體復制分裂，繼之以細胞分離。然而，由于子染色體是通過附著到細胞膜體上分離的；沒有可見的如真核細胞那樣使細胞分裂的設備.眾所周知，腫瘤，特別是惡性肺瘤或癌癥，相比與正常組織不受控制地增長。這種迅速的增長使得肺瘤占據(jù)不斷增長的空間并損害或破壞與之相鄰的組織。此外，某些癌癥還具有轉移患癌的"種子，，的特征，包括單個細胞或小的細胞群集(轉移)到新的位置，在此轉移性的癌細胞生長為另外的肺瘤。如上所述，通常肺瘤的快速增長以及特別是惡性胂瘤是相比正常組織細胞的這些細胞的相對頻繁的細胞分裂或增殖的結果。癌細胞的可區(qū)分的頻繁細胞分裂是現(xiàn)有癌癥治療的有效性的基礎，例如放射治療和使用各種各樣的化療藥劑。此類治療基于正在經(jīng)歷分裂的細胞相比未分裂的細胞對輻射和化療藥劑更為敏感的事實.因為肺瘤細胞比正常細胞分裂更為頻繁，在一定程度上就可能通過放射治療和/或化療選擇性地損害或破壞肺瘤細胞。細胞對輻射、治療藥劑等的實際敏感性還依賴于不同類型的正?；驉盒约毎愋偷奶囟ㄌ匦浴Ｓ纱?，不幸的是，肺瘤細胞的敏感性并不比許多類型的正常組織顯著地要高。這就使得在腫瘤細胞和正常細胞之間進行區(qū)別的能力減弱，并因此現(xiàn)有癌癥治療典型地使得對正常細胞的顯著損害，由此限制了此類治療方法的治療效果。此外，對其它組織的不可避免的損害使得治療對患者非常有損傷性，并且患者經(jīng)常不能從表面上成功的治療中恢復過來。并且，某些類型的肺瘤對現(xiàn)有治療方法根本就不敏感。還存在不單獨依賴于放射治療或化療的用于破壞細胞的其它方法。例如，可另外或替代常規(guī)治療方法使用用于破壞治療細胞的超聲波或電的方法。電場和電流被用于醫(yī)學目的已經(jīng)有許多年了。最為普通的是借助于一對導電電極，在導電電極之間維持一個電位差，通過應用一個電場在人或動物的體內產(chǎn)生電流。這些電流或者用于發(fā)揮它們的特殊效果，即刺激易興奮的組織，或者由于身體充當電阻用于通過在體內流動產(chǎn)生熱。第一種類型的應用的例子包括心臟去纖顫器，外周神經(jīng)和肌肉刺激器，大腦刺激器等。電流用于產(chǎn)生熱的例子如在以下設備中腫瘤切除，不正常工作的心臟或腦組織的切除，燒灼，減輕肌肉風濕痛或其它疼痛等等。電場用于醫(yī)學目的的其它使用包括利用從發(fā)射例如RF波的電波的源或定向到對身體感興趣的部位(即，目標)的微波源發(fā)射的髙頻振蕩場。在這些實例中，在源和身體之間沒有電能傳導；而是能量通過輻射或感應傳送到身體。更特別地，由源產(chǎn)生的電能經(jīng)由導體到達身體的附近，并從該位置通過空氣或某些其它電絕緣材料傳送到人體。在常規(guī)電方法中，電流是通過放置與患者身體接觸的電極輸送到目標組織區(qū)域的。所應用的電流基本上將破壞目標組織附近的所有細胞。因此，這種類型的電方法并未區(qū)分目標組織范圍內的不同類型的細胞并導致即破壞了肺瘤細胞又破壞了正常細胞。可被用在醫(yī)學應用中的電場由此通常被分為兩種不同的模式。在笫一種模式中，借助于導電的電極將電場應用到身體或組織。這些電場可分為兩種類型，即(1)穩(wěn)定電場或以相對較^(氐速率變化的電場，以及在身體或組織內的感應相應的電流的低頻交變場，以及(2)借助于導電電極應用到身體的高頻交變場(lMHz以上)。在第二種模式中，電場是借助于絕緣電極應用到身體的高頻交變場。第一種類型的電場用于例如刺激神經(jīng)和肌肉、定調心臟(pacetheheart)等。實際上，這種場用于在神經(jīng)和肌肉纖維、中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)、心臟等中傳播信號。這種天然的場的記錄是ECG、EEG、EMG、ERG等的基礎。假定是同質的電特性的介質，這些應用中的場強度簡單地就是應用到由它們之間的距離分隔開的刺激/記錄電極的電壓。這些電流可通過歐姆定律計算并可能對心臟和CNS具有危險的刺激效果，并可能導致潛在有害的離子濃度改變。同樣，如果電流足夠地強，它們將導致組織內的過度加熱。這種加熱可通過組織內的功率耗散(電壓和電流的乘積)來計算。當這種電場和電流交替時，它們在神經(jīng)、肌肉等上的激勵功率是頻率的反函數(shù)。在l-10KHz以上的頻率下，電場的激勵功率接近零。這種限制是由于由電激勵導致的刺激通常是通過膜潛在的改變傳遞的，其速率受膜的RC特性的限制(時間常數(shù)在lms級別)。不考慮頻率，當應用這種電流感應的場時，它們與由電流導致的有害的副作用有關。例如，一個消極效果是系統(tǒng)范圍內各個"隔間，，中的離子濃度的改變，以及在電極或組織在其中埋入的介質處發(fā)生的有害的電解產(chǎn)物。無論何時當系統(tǒng)包括兩個或更多個隔間，且各個隔間之間有機體保持離子濃度差就會發(fā)生離子濃度的改變。例如，對于大多數(shù)組織，胞外液中的[€&++1約為2xl(T3M，而在典型的細胞的細胞質中其濃度可能低于1(T7M。通過一對電極在這種系統(tǒng)中感應的電流部分地從胞外液流入細胞并再次進入胞外介質。大約2%的流入細胞的電流是由Ca—離子攜帶的。相反，因為胞內03++的濃度要低得多，僅有微不足道的一小部分退出細胞的電流是由這些離子攜帶的。由此，€&++離子在細胞內積聚使得它們在細胞內的濃度增大，而胞外隔間中的濃度可能降低。在DC和交流電(AC)中均發(fā)現(xiàn)了這種效果。離子的積聚速率依賴于電流強度離子遷移率、膜離子電導率等。€3++1的增大對大多數(shù)細胞是有害的并且如果足夠高的話將導致細胞被破壞。對其它的離子也應用類似的考慮。從上面觀察的觀點來看，對活的有機體或組織應用長時間的電流可能導致顯著的損害。另一個主要的問題與這種電場有關，歸因于在電極表面發(fā)生的電解過程。在此電荷在金屬(電子)和電解溶液(離子)之間轉換，使得形成帶電的活性根。這些活性根可能導致對有機分子的顯著損害，特別是對大分子并由此損害現(xiàn)存的細胞和組織。相反，當借助于絕緣電極在組織內感應高于lMHz并且通常在實踐中為GHz范圍內的高頻電場時，則情形大為不同。這些類型的電場僅產(chǎn)生電容性電流或位移電流，而不是常規(guī)的電荷傳導電流。在這種類型的場的作用之下，現(xiàn)存組織主要是根據(jù)它們的介電特性而不是它們的電導特性運轉。因此，主要的場效應是歸因于介電損失和發(fā)熱。因此，其在實踐中被廣泛接受，這種場對活體的有意義的影響僅僅是由于它們的發(fā)熱效果，即由于介電損失。在Mangano的美國專利申請No.6,043，066(，066)中提出了一種使得離散目標具有根據(jù)電場經(jīng)由它們的介質薄膜的不可逆的分解選擇性滅活的介質薄膜圍繞的導電內核的方法和設備。這個方法和裝置的一個潛在的應用是選擇和清除某些懸浮中的生物細胞。根據(jù)'066專利，針對目標選擇的細胞應用電場以使得這些腫瘤細胞的介電薄膜分解，同時聲稱不會不可逆地影響細胞的其它期望的亞種群。細胞U于特征電穿孔閾值中的固有的或感應差異選擇的。這個閾值中的差異可依賴于許多參數(shù)，包括細胞大小的差異。，066專利的方法因此基于腫瘤細胞的電穿孔閾值因為細胞大小的差異以及細胞膜的介電特性的差異而與正常細胞的有顯著區(qū)別的假定?；谶@個假定，較大尺寸的許多類型的腫瘤細胞使得這些細胞更易受電穿孔的影響，并由此可能通過應用一個適當?shù)碾妶鰞H選擇性破壞較大的腫瘤細胞膜。這個方法的一個缺點是區(qū)分高度依賴于細胞類型的能力，例如，僅在特定類型的細胞中正常細胞和腫瘤細胞之間的大小差異才顯著。這個方法的另一個缺點是所應用的電壓可能損害某些正常細胞并且可能沒有破壞所有的腫瘤細胞，因為大小和膜介電特性的差異很大程度上是統(tǒng)計的，并且實際的細胞幾何結構和介電特性可能顯著變化。本領域內所需的并且迄今尚不可用的是一種用于破壞分裂細胞的設備，其中該設備較好地在分裂細胞(包括單細胞組織)和未分裂的細胞之間作出區(qū)分，并且能夠基本上不影響未分裂的細胞或機體而選擇性地破壞分裂細胞或機體。
發(fā)明內容當細胞正在分裂的時候，其更易受到具有特定頻率和電場強特性的AC電場的破壞。因此可以通過在目標區(qū)域內施加AC電場持續(xù)的一段時間而實現(xiàn)快速分裂細胞的選擇性破壞。當施加該場時一些分裂的細胞將被破壞，而沒有分裂的細胞將不會受到損害。這就選擇性破壞了類似腫瘤細胞的快速分裂細胞而不會損害沒有分裂的正常細胞。相關，通過在不同方向上順序施加電場獲得改進的結果。本設備的一個主要用途是在通過基本上對正常組織細胞沒有影響選擇性破壞胂瘤細胞的治療中，并且由此下面在腫瘤細胞的選擇性破壞的上下文中描述本示例性設備。然而，應當理解的是，為了下述描述的目的，術語"細胞"可能也指單細胞生物(真細菌，細菌，酵母，原生動物)、多細胞生物(真菌，藻類，霉)、以及植物或通常沒有分類為"細胞，，的其的各部分。該示例性設備能夠以比現(xiàn)有方法更加有效和更加精確(例如，在特定目標處更適應于被瞄準)的方式選擇性破壞正在經(jīng)歷分裂的細胞.此外，如果有的話，本設備對正常組織造成最小的損害，并由此減小或消除了與諸如放射治療和化療的現(xiàn)有選擇性破壞方法相關的許多副作用。利用本設備的選擇性破壞分裂細胞不依賴于細胞對化學藥劑或輻射的敏感性，相反，該選擇性破壞分裂細胞的方法基于正經(jīng)歷分裂的細胞相比于未分裂的細胞的可區(qū)分的幾何特性，無論正在治療的細胞類型的細胞幾何形狀如何。根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施例，依賴細胞幾何形狀的選擇性破壞活體組織是通過利用一個電子設備在細胞中感應一個非同質的電場執(zhí)行的。本申請人已經(jīng)觀察到，當不同的細胞在它們的未分裂狀態(tài)可能具有不同的形狀，例如球形、橢球形、圓柱形、"類扁平形狀"等等，事實上所有細胞的分裂過程特征在于后期和末期中"卵裂溝"的發(fā)展。這個卵裂溝是在顯微鏡下出現(xiàn)的作為逐步分離細胞為兩個新的細胞的增長裂縫(例如，溝或槽)的細胞膜的緩慢收縮(兩組子染色體之間)。在分裂過程期間，存在一個過渡時期(末期)，在此期間細胞結構為基本上通過由細胞物質形成的窄的"橋"相互連接的兩個子細胞。當這兩個子細胞之間的"橋"斷裂時分裂過程完成。使用本電子設備的腫瘤細胞的選擇性破壞利用了分裂細胞的這個唯一的幾何特征。當一個細胞或一組細胞在自然條件或環(huán)境之下，即為活體組織的一部分，它們被由主要為一個電解的細胞間液組成的導電環(huán)境所環(huán)繞，而其它的細胞主要由電解的細胞內液組成。當通過跨越組織應用一個電位在活體組織內感應電場時，在組織內形成電場并且電場線的特定分布和配置定義了電荷位移的方向，或者如果電流事實上是在組織內感應的話，則定義了組織內電流的路徑。電場的分布和配置依賴于組織的各種各樣的參數(shù)，包括不同組織成分的幾何形狀和電特性，以及組織成分的相對傳導率、電容和介電常數(shù)(其可能與頻率相關)。正經(jīng)歷分裂的細胞的電流分布圖與未分裂的細胞相比非常不同且唯一獨特。這種細胞包括第一和第二子細胞，稱為"原始"細胞和新近形成的細胞，它們通過細胞質"橋，，或"凹槽"相連。電流通過膜部分("電流源極，，)穿透第一子細胞；然而，它們并不通過靠近相反的極("電流宿極")的其的膜退出笫一子細胞。相反，電流線在凹槽或細胞質橋會聚，由此電流線的密度大大增大。一個相應的，"鏡像"，過程在第二子細胞內發(fā)生，由此隨著它們離開橋電流線發(fā)散到較低密度配置，并且最終從其靠近電流宿的其的膜部分退出第二子細胞.當一個可極化的對象被放入不均勻會聚或發(fā)散場時，電力在其上起作用并將其朝更高密度的電場線牽引《在正分裂的細胞的情況下，電力在兩個細胞之間的細胞質橋的方向上作用。由于所有的細胞間細胞器和大分子都是可極化的，它們所有的都被強制朝向兩個細胞之間的橋。場的極性與力的方向相關，并因此交變電具有特別的特性可以用于產(chǎn)生基本上相同的效應。還應當理解的是，在其自身內的橋或凹槽部分內或附近出現(xiàn)的集中和不均勻的電場對電荷和自然偶極子施加強相互作用，并能夠導致與這些成員相關的結構的瓦解。細胞器朝向橋的移動破壞了細胞結構并導致連接橋薄膜的附近中的壓力增大。這個橋薄膜上的細胞器的壓力預期將斷開橋薄膜，并由此預期正分裂的細胞將響應于這個壓力而"爆炸"。通過應用具有頻率為從大約50KHz到大約500KHz的脈動交變電場可增強斷開膜和破壞其它細胞結構的能力。當這種類型的電場被應用于組織時，施加到細胞間細胞器的力具有"錘擊"效應，借此力脈沖(或節(jié)拍)每秒被應用于細胞器許多次，增強了不同尺寸和質量的細胞器從兩個子細胞二者朝向橋(或凹槽)部分移動，由此提高了在橋部分斷開細胞膜的可能性。施加到細胞間細胞器的力還影響細胞器自身并可能塌縮或斷開細胞器。根據(jù)一個示例性實施例，用于應用電場的該設備為生成所期望的波形外形或脈沖系列的電信號的電子設備。該電子設備包括生成頻率在從大約50KHz到大約500KHz的范圍內的交流電壓波形的發(fā)生器，該發(fā)生器可操作性連接到導電導線，導電導線在它們的另一端連接到該絕緣電極由與電介質(絕緣層)接觸的導體組成，電介質與導電組織接觸，由此形成一個電容器。依賴于精確的治療應用，可以以幾種不同的方式應用由本設備生成的電場.在一個示例性實施例中，電場是通過外部絕緣電極應用的，外部絕緣電極被結合到衣物內，并且其被構造使得所應用的電場是瞄準組織(例如，腫瘤)的特定、局部區(qū)域的局部類型。這個實施例被設計用于通過在目標組織上穿上衣物以便由絕緣電極生成的電場被定向到腫瘤(病變等)以治療皮膚表面下的腫瘤和病變。根據(jù)另一個實施例，該設備被用于在內部類型的應用中，其中絕緣電極為探針或導管等的形式，其通過諸如尿道或陰道的自然通路進入身體，或者被配置用于刺入活體組織，直到絕緣電極被放置到內部目標區(qū)域(例如，內部肺瘤)的附近。因此，本設備利用落入相對于之前較高和較低頻率的應用的特定中間類別的電場，本電場在其中為沒有有意義的刺激效應并且無熱效應的生物有效的場。有利地，當未分裂的細胞遭受這些電場時，對該細胞沒有影響；然而，當正分裂的細胞遭受本電場時情形卻大為不同。由此，本電子設備和所產(chǎn)生的電場以諸如腫瘤等的分裂細胞作為目標，并且不會以圍繞該目標區(qū)域的健康組織周圍發(fā)現(xiàn)的未分裂的細胞為目標。此外，由于本設備利用了絕緣電極，不會在本設備中出現(xiàn)上述提及的當使用導電電極所得到的負面效應，即細胞內離子濃度的改變以及由電解形成有害的作用。這是因為一般不會發(fā)生電極和介質之間的實際電荷的轉移，在電流為電容性的介質內沒有電荷流動。應當理解的是，本電子設備也可用在除活體內的腫瘤治療之外的應用中.事實上，利用本設備的選擇性破壞可連同任何通過分裂增殖的有機體一起使用，例如組織培養(yǎng)，微生物，諸如細菌、支原體、原生動物、真菌、藻類、植物細胞等等。這種有機體通過如上所述形成溝或槽分裂。隨著溝或槽的加深，在有機體的兩個部分之間形成一個窄的橋，類似于在正分裂的動物細胞的子細胞之間形成的橋。由于這種有機體被具有相對較低的電導率的膜覆蓋，類似于上述的動物細胞膜，正分裂的有機體內的電場線在連接該正分裂有機體的兩個部分的橋處會聚。會聚場線導致取代正分裂的有機體內的可極化的元素和電荷的電力。通過閱讀下面連同附困的說明書本設備的上述以及其它目的、特征和優(yōu)點將變得明顯，其中相同的幅圖標記指示相同的元素。圖l是細胞分裂過程的各個階段的簡化、示意性、截面圖解；圖2A和2B是遭受一個電場的未分裂的細胞的示意圖；圖3A、3B和3C是根據(jù)一個示例性實施例一個正分裂的細胞遭受電場，根據(jù)一個示例性實施例導致細胞被破壞(圖3C)的示意圖4是在一個階段遭受一個電場的正分裂的細胞的示意圖；圖5是根據(jù)用于選擇性破壞細胞的一個示例性實施例用于應用電場的設備的原理框圖；圖6是圖5的設備的絕緣電極的等效電路的簡化原理圖；圖7是結合了圖5的設備并且用于放置在皮膚表面用于治療腫瘤等的皮膚補片的截面圖解；圖8是插入體內用于治療腫瘤等的絕緣電極的截面圖解；圖9是插入體內用于治療胂瘤等的絕緣電極的截面圖解；圖10A-10D是圖5的設備的絕緣電極的各種構造的截面圖解；圖11是被安排在人體軀干用于治療體內的肺瘤容器(container)，例如與肺癌有關的腫瘤的兩個絕緣電極的部分橫截面內的正視圖；圖12A-12C是具備或不具備形成作為其構造的一部分的保護性元件的各種絕緣電極的截面圖解；圖13是安排用于在期望的目標處聚焦電場同時使其它區(qū)域保持較低場密度(即，受保護的區(qū)域)的絕緣電極的原理圖；圖14是根據(jù)第一個實施例結合到帽子中用于戴在頭上以治療顱內腫瘤等的絕緣電極的截面視圖；圖15是根據(jù)一個示例性實施例具有用于接受一個或多個絕緣電極的槽式部分的帽子的局部；圖16是戴在頭上的圖15的帽子的截面視圖，并示意了用于應用一個場力到絕緣電極以確保絕緣電極保持與頭部接觸的偏置機構；圖17是具有在其內結合有絕緣電極用于治療腫瘤等的衣物的截面頂視圖；圖18是圖17的衣物一個部分的截面視圖，示意了用于在方向上偏置絕緣電極以確保絕緣電極被放置在最為接近期望被治療的皮膚表面的偏置機構；圖19是根據(jù)一個實施例為了治療胂瘤等放置在體內的探針的截面視圖20是根據(jù)一個示例性實施例為了治療這個區(qū)域內的腫瘤等，當一個環(huán)環(huán)繞凹槽時圍繞該凹槽放置的一個解開的環(huán)的正視圖；圖21是帶有在身體附近布置的導電凝膠的兩個絕緣電極的截面視圖，同時示出了電場線；圖22是圖21的布置的截面視圖，示意了一個絕緣電極內的絕緣擊穿點；圖23是為了治療腫瘤等放置在身體附近帶有導電凝膠構件的至少兩個絕緣電極的布置的截面視圖，其中每個導電凝膠構件具有用于使絕緣電極內的絕緣擊穿的影響最小化的特性；圖24是為了治療腫瘤等放置在身體附近帶有導電凝膠構件的至少兩個絕蟓電極的另一中布置的截面視圖，其中導電構件被放置在腫瘤附近的體內以創(chuàng)建場密度增大的區(qū)域；圖25是相對于身體放置的大小可變的兩個絕緣電極的布置的截面視圖；圖26是為了治療腫瘤等放置在身體附近帶有導電凝膠構件的至少兩個絕緣電極的排列的截面視圖，其中每個導電凝膠構件具有用于使絕緣電極內的絕緣擊穿的影響最小化的特性；圖27A-C示出了促進不同方向上的電場的應用的電極的配置；困28示出了身體部分附近促進不同方向上的電場的應用的電極的三維排列；困29A和29B是細胞解體過程的效率作為分別針對黑素瘤和膠質瘤的場強的函數(shù)的圖表；圖30A和30B是顯示細胞解體效率如何是分別針對黑素瘤和膠質瘤應用的場的頻率的函數(shù)的圖表；圖31A是多個頻率在多個方向上的順序應用的圖形表示；圖31B是掃描頻率在多個方向上的順序應用的圖形表示；圖32A示意了利用兩對電極在一個平面內提供360。場旋轉的優(yōu)選實施例；圖32B是用于驅動圖32A所示的電極以產(chǎn)生快速旋轉的場的一組波形的實例；圖32C描述了當圖32B的波形被應用到電極時電場矢量的方向；圖33是用于驅動圖32A所示的電極以產(chǎn)生慢速旋轉的場的一組波形的實例；圖34A描述了當以不同速率在兩個垂直方向之間來回切換場方向時的相對細胞增殖速率；圖34B描述了當以不同旋轉速率旋轉場方向時的相對細胞增殖速率；圖34C比較了根據(jù)旋轉以及雙向的實施例獲得的結果；圖34D比較了當以不同頻率域旋轉場被用于治療F-98膠質瘤的結果，具體實施方式參考圖1A-1E，其圖解示意了細胞分裂過程的各個階段。圖1A示意了細胞10在其的正常幾何形狀，其通常為球形(如圖所示)、橢球形、圃柱形、"類扁平形狀"或任何其它本領域已知的細胞幾何形狀。圖1B-1D示意了細胞10在其分裂過程的不同階段，分裂導致形成兩個新的細胞18和20，如圖1E所示。如圖1B-1D所示，細胞10的分裂過程的特征在于逐漸增長的裂縫12，其逐步將細胞10分離為兩個單元，稱為子細胞14和16，子細胞14和16最終演化為新的細胞18和20(圖1E)。困1D中特別展示了分裂過程特征在于一個過渡期，在該過渡期期間細胞10的結構基本上為由一個包含細胞物質(由細胞膜圍繞的細胞質)的窄"橋"22互相連接的兩個子細胞14和16?，F(xiàn)在參考圖2A和2B，它們圖解示意了未分裂的細胞10正遭受通過分別以相對較低的頻率和相對較高的頻率應用一個交變電位產(chǎn)生的電場。細胞10包括胞內細胞器，例如核30。交變電位是跨越可以在預定區(qū)域，例如被治療的腫瘤附近，外部附加到患者的電極28和32施加的。當細胞10在自然條件下時，即活體組織的一部分，其處于一個主要由電解的細胞間液組成的導電環(huán)境中(下文中稱為"容積導體")。當跨越電極28和32應用一個電位時，合成電場(或響應于該電場在組織內感應的電流)的一部分場線穿透細胞IO，同時其余的場線(或感應電流)流入環(huán)繞的介質中。電場線的特定分布，在這個實例中為基本上與電流的方向一致，依賴于可能是頻率相關的系統(tǒng)成分的幾何形狀和電特性，例如系統(tǒng)成分的相對電導率和介電常數(shù)。對于低頻，例如低于10KHz的頻率，成分的電導特性完全支配著電流和場分布，并且場分布通常為如圖2A所描述的。在較高頻率，例如10Khz和lMHz之間的頻率，成分的介電特性變得更為顯著并最終支配場分布，導致場分布線為通常如圖2B所描述的。對于恒定(即，直流)電場或相對較低頻率的交變電場，例如，10KHz以下的頻率，各種成分的介電特性在確定和計算場分布中并不重要。因此，作為第一個近似，關于電場分布，系統(tǒng)可以合理地由其的各種成分的相對阻抗表示。利用這個近似，細胞間的(即，細胞外的)液體和細胞內液都具有現(xiàn)對低的阻抗，而細胞膜11具有相對較高的阻抗。由此，在低頻條件下，僅有一小部分的電場線(或通過電場感應的電流)穿透細胞10的膜11。相反，在相對較高頻率(例如10KHz-lMHz)之下，膜11的阻抗相對細胞間和細胞內液降低，并由此穿透細胞的電流部分大大增強.應注意的是，在非常高的頻率下，即lMHz以上，膜的電容可能短路膜阻抗并因此整個膜阻抗可能變得可忽略不計。在上迷的任何一個實施例中，電場線(或感應電流)從最為靠近生成該電流的其中一個電極，例如最靠近正電極28(在此也稱為"源，，)的膜11的部分穿透細胞10。穿過細胞10的電流分布通常是均勻的，因為在上述的近似之下，細胞內感應的場基本上是均勻的。電流通過最靠近相反的電極，例如負電極32(在此也稱為"宿")的膜11的部分退出細胞10。場線和電流之間的區(qū)分可依賴于許多因素，例如依賴于所應用的電位的頻率以及依賴于電極28和32是否為電絕緣的。對于絕緣電極，應用一個DC或低頻交變電壓，沿電場線實際上沒有電流。在高頻下，由于電極絕緣和細胞膜(其在某種程度上充當電容)的充電和放電，在組織內感應有位移電流，并且這種電流跟隨該電場線。相反，由非絕緣的電極產(chǎn)生的場總是產(chǎn)生某種形式的電流，特別地，DC或低頻交變場沿場線產(chǎn)生傳導電流，而高頻交變場沿場線既產(chǎn)生傳導又產(chǎn)生位移電流。然而，應理解的是，根據(jù)本發(fā)明可極化的胞內細胞器的移動(如下所述)不依賴于實際的電流流動，并因此可有效地使用絕緣和非絕緣電極二者。絕緣電極的優(yōu)點包括較低的功耗、治療區(qū)域的更少產(chǎn)熱、以及提高的患者安全性。根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施例，所使用的電場為具有從大約50KHz到大約500KHz范圍內的頻率的交變場，并且優(yōu)選為從大約lOOKHz到大約300KHz。由于這些電場落入具有生物有效的場特性同時不具備有意義的刺激和熱效果的中間類別(髙頻和低頻范圍之間)，為了便于討論，這些類型的電場在下面也稱為"TC場"，其為"腫瘤治療(TumorCuring)電場"的縮寫。這些頻率足夠的低使得系統(tǒng)行為由系統(tǒng)的歐姆(傳導)特性決定，然而又足夠的高以對易興奮組織沒有任何刺激效果-此類系統(tǒng)由兩種類型的元素組成，即細胞間，或細胞外液體、介質，以及單個細胞。細胞間液主要為具有大約40-100歐姆、m的特定阻抗的電解質，如上面提及的，細胞的特征在于三個元素，即(1)包泉細胞的一個薄的、高阻抗的膜；(2)主要為包含大量大分子和微細胞器(包括核)的電解質的內部細胞質；以及(3)覆蓋微細胞器的，特性類似于細胞膜的膜。當這種類型的系統(tǒng)遭受本TC場(例如，100KHz-300KHz范圍的頻率的交變電場)，由于高阻抗的細胞膜，大多數(shù)的電場線和電流趨于遠離細胞，并因此該線保持在細胞外傳導介質中.在上述列舉的頻率范圍內，實際的穿透細胞的小部分電場或電流是頻率的強作用。圖2圖解描述了該系統(tǒng)中的最后得到的場分布。如圖所示，場力線大部分與無失真的場力線(電場的主要方向)平行，場力線還描述了跨越細胞容積的潛在的電流線。換言之，細胞內部的場大部分是均勻的。實際上，穿透細胞的小部分場或電流由相對于細胞外液的細胞膜阻抗值確定。由于細胞膜的等價電路為電阻和電容的并聯(lián)，阻抗是頻率的函數(shù)。頻率越高，則阻抗越低，更大部分的穿透電流和更小的場失真(RotshenkerS.&Y.Palti,C7^wges,Vi/m"/ow</Theor.Biol.41;401-407(1973))。如之前所提及，當細胞遭受相對較弱的以高頻交變的電場和電流時，諸如具有50KHz-500KHz范圍的頻率的本TC場，它們對未分裂的細胞沒有影響。當本TC場對這種系統(tǒng)沒有可檢測的影響時，在出現(xiàn)正分裂的細胞時則情形變得不同?，F(xiàn)在參考圖3A-3C，圖3A-3C圖解示意了在其的分裂過程期間，在根據(jù)一個示例性實施例頻率范圍從大約100KHz到大約300KHz的交變場(TC場)的影響之下，細胞10內的電流分布圖。場線或感應電流通過靠近電極28的子細胞16的膜部分穿透細胞10。然而，它們并未經(jīng)過連接子細胞16與新近形成的仍然附著的子細胞14的細胞質橋22,或者經(jīng)過橋22附近中的膜部分退出。反之，電場或電流線-在子細胞16內相對地廣泛分開-隨著它們接近橋22(也稱為"凹槽"22)會聚到一起，并且由此凹槽22內的電流/場線密度顯著地增大。在子細胞14內發(fā)生一個"鏡像"過程，隨著場線接近子細胞14的出口區(qū)域，橋22中會聚的場線發(fā)散，本領域的技術人員應當理解，均勻電場不會對電中性對象，即凈電荷基本上為零的對象施加力，盡管此類對象可以變成極化的.然而，如圖3A-3C所示，在非均勻、會聚的電場之下，極化了的對象被施以電力，將它們向較高密度電場線方向移動.應理解的是，凹槽或橋區(qū)域內出現(xiàn)的集中的電場在其自身內對電荷和自然偶極子施以強相互作用并且能夠使與之相關的結構斷裂。同樣將理解，類似的凈力再次在較高強度的場方向作用在交變場的電荷上。在圖3A和3B的配置中，極化和帶電的對象的移動方向朝向較高密度的電場線，即朝向子細胞14和16之間的細胞質橋22。本領域眾所周知的是，所有胞內細胞器，例如子細胞14和16的核24和26,分別被極化，由此這種胞內細胞器在橋22的方向上受到電力。由于無論場的極性如何，該移動總是從較低密度電流到較高密度電流，由交變電場對諸如核24和26的細胞器所應用的力總是在橋22的方向。在例如文獻C.L.Asbury&G.vandenEngh，Biophys.J.74,1024-1030，1998中詳盡描述了這種力和胞內細胞器的大分子的最后移動結果，一種稱為"雙向電泳"的現(xiàn)象的全面描述，其全部公開內容在此結合作為參考。細胞器24和26朝向橋22的移動破壞了分裂細胞的結構，改變了各個細胞組分的集中，并最終橋22上會聚的細胞器的壓力導致細胞膜11在橋22附近破裂，如圖3C中圖解示意。在橋22處使膜11破裂以及否則破壞細胞結構和組織的能力可通過應用一個脈動AC電場而不是穩(wěn)定AC電場來增強.當施加一個脈動場時，作用在細胞器24和26上的力具有"錘擊"效果，借此從子細胞14和16二者朝向凹槽22脈動在胞內細胞器上以力敲擊，由此增大了使凹槽22附近內的細胞膜11破裂的可能性。一個非常重要的對該特定場非常敏感的在正分裂的細胞內出現(xiàn)的元素是在分裂過程中扮演重要角色的微管紡錘體。圖4中示意了與圖3A和3B相比處于較早階段的在通常如線100指示的外部TC場(例如，大約100KHz到300KHz的頻率范圍的交變場)的影響下的具有通常在120處指示的相應紡錘體機構的分裂細胞10。線120是已知具有非常強的偶極矩的微管a這種強烈的極化使得細管以及其它的并且特別是那些在細胞或其周圍具有特別方向的極性微管對電場敏感，它們的正電荷位于中心粒而兩組負極位于分裂的細胞的中心，并且另一對位于微管附著在細胞膜的點處，通常在130處指示。這個結構形成雙偶極子集并因此它們對不同方向的場敏感。應理解的是，TC場對各偶極子的效果并不依賴于橋(凹槽)的形成，并且由此各偶極子受TC場的影響先于橋(凹槽)的形成。由于本設備(如下面將更為詳細描述的)利用了絕緣電極，上面提及的當使用導電電極，即細胞內的離子濃度改變并由于電解形成有害因素，得到的副作用在當使用本設備使不會出現(xiàn)。這是因為通常在電極和介質之間不會發(fā)生實際的電荷轉移，并且介質內沒有電荷流動，在此電流為電容性的，即僅作為電荷等的旋轉表示?，F(xiàn)在轉向圖5，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有利于破壞腫瘤細胞的上述TC場由電子設備200產(chǎn)生。圖5是示意該電子設備200的主要組件的簡化原理圖。電子設備200以波形形狀或脈沖系列產(chǎn)生期望的電信號(TC信號)。設備200包括一個發(fā)生器210和一對附著到發(fā)生器210的一端的導電引線220。引線220的相反的一端連接到由電信號(即，波形)激活的絕緣導體230,卞文中絕緣導體230也稱為絕緣電極230?？蛇x地或者根據(jù)另一個示例性實施例，設備200包括一個溫度傳感器240和控制箱250,它們都加入到生成的電場的幅度的控制之中以便不會在治療的區(qū)域內產(chǎn)生過度加熱。發(fā)生器210以從大約50KHz到大約500KHz的頻率范圍(優(yōu)選從大約lOOKHz到大約300KHz)(即，TC場)生成交變電壓波形。所需的電壓為如此以致將要被治療的組織內的電場強度為大約0.1V/cm到大約10V/cm的范圍。如下所述，為了實現(xiàn)這個場，絕緣電極230中的兩個導體之間的實際電位差根據(jù)系統(tǒng)成分的現(xiàn)對阻抗確定。當包含控制箱250時，其控制發(fā)生器210的輸出以便其將維持用戶預設的值不變，或者控制箱250設置輸出為不會使得過度加熱的最大值，或者控制箱250在當溫度(由溫度傳感器240檢測)超過一個預定限度時發(fā)出一個警告等。引線220為標準的具有可彎曲的金屬屏蔽的隔離導線，優(yōu)選接地以便其防止引線220產(chǎn)生的電場擴展。絕緣電極230具有特別的外形和位置使得在目標區(qū)生成一個所期望配置、方向和強度的電場，并且僅在目標區(qū)以集中治療。姆定律"，而不是它們的介電特性運轉的事實的影響。設備200中唯一表現(xiàn)不同的元件是絕緣電極230的絕緣體(參見圖7-9)。絕緣電極230由與電介質接觸的導體組成，電介質與導電組織接觸由此形成一個電容器。絕緣電極230的詳細構造基于它們的電特性，這可從當與組織接觸時通常如圖6所示它們的簡化電路得到理解。在所示意的布置中，不同組件之間的電位落差或電場分布由它們的相對電阻抗確定，即根據(jù)其的阻抗值除以總的電路阻抗給出每個組件上的小部分的場.例如，元件上的電位落差AVA=A/(A+B+C+D+E)。因此，對于DC或低頻AC，實際上所有電位落差都在電容器(其充當一個絕緣體)上。對于相對非常高的頻率，該電容器實際上為一個短路并且因此實際上所有的場分布在組織之內。在本TC場的頻率上(例如，50KHz到500KHz)，其為中間頻率，電容器的電容的阻抗是支配性的并決定了場分布。因此，為了增大跨越組織的有效電壓落差(場強度)，應降低電容器的阻抗(即，增大它們的電容)。這可通過增大電容器的"板，，的有效面積、減小電介質的厚度或者使用具有較高介電常數(shù)的電介質來實現(xiàn)。為了優(yōu)化場分布，絕緣電極230被不同地配置為依賴于絕緣電極230在其中將被^t用的應用。有兩種用于應用本電場(TC電場)的主要模式.首先，可通過外部絕緣電極應用TC場，以及其次，可通過內部絕緣電極應用TC場。通過外部絕緣電極應用的電場(TC場)可以是本地類型或廣泛分布的類型。第一種類型包括例如皮膚瘤的治療和靠近皮膚表面的病變的治療。圖7示意了其中絕緣電極230被結合到一個皮膚貼片中的示例性實施例。貼片300可以是一個自粘的可彎曲的貼片，帶有一對或多對絕緣電極230。貼片300包括內部絕緣體310(由絕緣材料形成)和外部絕緣體260，并且被應用到或者在皮膚表面301或者稍微在皮膚表面310之下包含一個腫瘤303的皮膚表面301。組織通常在305處指示。為了防止電位落差穿過內部絕緣體310以支配該系統(tǒng)，內部絕緣體310必須具有相對較高的電容。這可通過大的表面面積來實現(xiàn)；然而，這可能是不希望的，因為其導致較大面積上(例如，大于所需治療的腫瘤的面積)場的擴散?？蛇x地，內部絕緣體310可以被制造得非常的薄和/或內部絕緣體310可以具有高介電常數(shù)。由于電極(圖6中標記為A和E)之間的皮膚阻抗通常大大高于其下面的組織(圖6中標記為C)的阻抗(l-10KQ對O.l-IKH)，在絕緣電極之外在此發(fā)生大部分的電位落差。為了適應這些阻抗(Z)，內部絕緣體310(圖6中標記為B和D)的特性優(yōu)選它們在本TC場(例如50KHz到500KHz)的頻率下阻抗在以下。例如，如果其被期望阻抗為大約IOK歐姆或更小，使得所應用的電壓的1%以上落在組織上面，則對于表面面積為10min2的絕緣電極，在200KHz頻率下，電容應當為10^F級別，其意味著使用介電常數(shù)為2-3的標準絕緣體，絕緣層310的厚度應當為大約50-100微米。使用介電常數(shù)為大約20-50的絕緣體將獲得IO倍強度的內部場.利用具有高介電常數(shù)的絕緣材料增大電極的電容的結果是電極對通過發(fā)生器1(圖5中所示)施加的AC信號的阻抗減小。如圖6所示，因為電極A、E串聯(lián)纏繞目標組織C，這種阻抗的減小降低了電極內的電壓落差，使得跨越組織C出現(xiàn)更大部分的所應用的AC電壓.由于更大部分的所應用AC電壓跨越組織出現(xiàn)，通過發(fā)生器l被應用的電壓可有利地在組織內降低給定的場強。被治療的組織內所期望的場強優(yōu)選在大約0.1V/cm和大約10V/cm之間，并且更優(yōu)選在大約2V/cm和3V/cm之間和在大約1V/cm和5V/cm之間。如果電極中使用的介電常數(shù)足夠的高，那么電極A、E的阻抗下降到如皮膚和組織B、C、D的串聯(lián)組合的同一幅度級別。具有極高介電常數(shù)的適當材料的一個例子是CaCu3Ti4012，其介電常數(shù)為大約ll，OOO(在100kHz測量的)。當介電常數(shù)如此的高，則可以利用幾十伏特級別的生成器電壓獲得有用的場。由于薄的絕緣層可能非常易于損壞等，可以以諸如二氧化鈦(例如，金紅石)的介電常數(shù)非常高的絕緣材料替代絕緣體，該介電常數(shù)可達到大約200。存在許多適合用于預期應用中并且具有高介電常數(shù)的許多不同的材料。例如，一些材料包括鈮酸鋰(LiNb03)，其為一種鐵電晶體并且在光學、熱電和壓電裝置中有許多應用；釔鐵石榴石(YIG)為一種鐵磁晶體，并且例如光頻隔離器的磁光裝置可根據(jù)這種材料實現(xiàn)；鈦酸鋇(BaTi03)為一種具有高電光效應的鐵磁晶體；鉭酸鉀(KTa03)為一種介電晶體(低溫鐵電)，并且在低溫下具有非常低的微波損耗和介電常數(shù)的可調諧性；以及鉭酸鋰(LiTa03)，一種具有如鈮酸鋰類似特性并且在電光、熱電和壓電設備中使用的鐵電晶體。還可以使用具有高介電常數(shù)的絕緣陶瓷，諸如由鉛鈮酸鎂和鈦酸鉛組合制成的陶資。應理解的是，前述的示例性材料可在期望使用具有高介電常數(shù)的地方以組合形式與本設備一同使用，還應當考慮到影響絕緣電極230的有效電容的另一個因素，即絕緣電極230和皮膚之間存在的空氣。這種不易防止的存在引入了一個介電常數(shù)為1.0的層，一個顯著降低絕緣電極230的有效電容的因素并且抵消了二氧化鈦(金紅石)等的優(yōu)點。為了克服這個問題，絕緣電極230可以做成符合身體結構的形狀和/或(2)諸如凝膠的具有高電導率和髙有效介電常數(shù)的居間填充物270(如圖IOC所示)可被加入到該結構中.該定形可以被預先構造(參見圖10A)或者系統(tǒng)可以做得足夠的柔韌使得絕緣電極230的定形更易實現(xiàn)，通過具有如圖10C和IOC，描述的升高的邊緣可以在適當?shù)奈恢冒z.凝膠可以由水皿、明膠、瓊脂等制成，并且其內溶解有鹽以增大其的傳導率。圖10A-10C'示意了針對絕緣電極230的各種示例性配置。凝膠的確切厚度并不重要，只要其足夠的厚使得在治療期間凝膠層不會變干。在一個示例性實施例中，凝膠的厚度為大約0.5mm到大約2mm。優(yōu)選凝膠具有高傳導率，有些粘，并且對長時間使用是生物相容的。一種適當?shù)哪z為AG603水凝膠，其可從AmGel工藝，1667S.MissionRoad,Fallbrook，CA92028-4115，USA獲得。為了實現(xiàn)期望的絕緣電極230的特性，每個介電涂層應當非常的薄，例如在l-50微米之間。由于涂層是如此的薄，絕緣電極230易被機械損壞或遭受介質擊穿。這個問題可以通過給絕緣電極的結構增加保護性部件克服使得針對此類損害提供期望的保護。例如，可以使用防止接近表面且對絕緣電極230(絕緣電極230的電容)的有效表面面積有較小影響的相對松散的網(wǎng)340覆蓋絕緣電極230(圖12B中給出的橫截面)。松散的網(wǎng)340不會影響電容并且確保與皮膚等的良好接觸。松散的網(wǎng)340可由許多不同的材料構成；然而，在一個示例性實施例中，網(wǎng)340由尼龍、聚酯、棉花等構成。或者，可以應用一個非常薄的導電涂層350到絕緣電極230的絕緣部分(絕緣層)。一個示例性導電涂層由金屬以及更特別地由黃金構成。涂層350的厚度依賴于特定應用并且依賴于用于構成涂層350的材料類型；然而，當使用黃金時，涂層的厚度為大約O.l微米到大約0.1毫米。此外，圖10所示的邊緣也能夠提供一定程度的保護。然而，電容并不是唯一考慮的因素。下列兩個因素也影響絕緣電極230是如何構造的。內部絕緣層310的電介質強度以及當其遭受TC場，即產(chǎn)生的熱量時發(fā)生的介電損耗。內部絕緣體310的電介質強度決定了在什么場強下絕緣體將會"短路"并且不再是完整的絕緣體。典型地，諸如塑料的絕緣體具有每微米大約IOOV或更高的電介質強度值。因為高介電常數(shù)降低了內部絕緣體310的場，高介電常數(shù)和高電介質強度的組合提供了顯著的優(yōu)點.這可通過利用具有期望特性的單種材料實現(xiàn)或者通過使用正確的參數(shù)和加倍的層的厚度來實現(xiàn)。此外，為了進一步降低絕緣層310失效的可能性，通過使邊角變圃等消除絕緣層310的所有銳利的邊緣，如利用常規(guī)技術的圖IOD所示。圖8和9示意了利用絕緣電極230的第二種治療類型，即通過內部絕緣電極230的電場生成。絕緣電極230所插入的身體通常在311處指示并且包括皮膚表面313和腫瘤315。在這個實施例中，絕緣電極230可以具有板、線或其它的可以插入皮下或身體311內更深位置的形狀使得在目標區(qū)(腫瘤315)產(chǎn)生適當?shù)膱?。同樣應理解的是，絕緣電極應用的方式并不限定于上述的描述。在內臟器官中的胂瘤的情況下，例如肝臟、肺等，絕緣電極230對的每個成員之間的距離可能較遠。電極對甚至可以放在軀干410對邊，如圖ll所示。圖11中絕緣電極230的布置特別是對治療與肺癌或胃腸腫瘤有關的腫瘤415有用。在這個實施例中，電場(TC場)在身體的較寬范圍展開。為了避免過度加熱所治療的組織，需要選擇材料和場參數(shù)。絕緣電極的絕緣材料應當在治療過程期間使用的頻率范圍內具有最小的介電損失。當針對治療選擇特定的頻率時可以考慮這個因素。組織的直接加熱將最可能受由于電流流動產(chǎn)熱的支配(通過PR給定)。此外，絕緣電極230及其的環(huán)境應當由有利于熱損耗的材料制成，并且其的一般結構應當也有利于熱損耗，即阻止熱消散到環(huán)境(空氣)以及高熱傳導性的最小結構。利用較大的電極同樣使發(fā)熱的局部感知最小化，因為其通過一個更大的表面面積傳播將轉移到患者的能量。優(yōu)選使加熱最小化到患者的皮膚溫度決不超過大約39"。降低加熱的另一種方式是間歇性地將該場應用到被治療的肺瘤的組織，通過應用占空比在大約20%和大約50%之間的場代替利用連續(xù)的場。例如，為了實現(xiàn)33%的占空比，該場應當重復接通l秒，然后斷開2秒。初步的試驗已經(jīng)顯示利用占空比為33%的場的治療功效一般來說與占空比為100%的場相同.在可選實施例中，可接通場1小時然后斷開1小時以實現(xiàn)50%的占空比.當然，以每小時切換一次的速率無助于使短時間產(chǎn)熱最小化。另一方面，其可以給患者提供受歡迎的治療休息。治療的效果可以通過在期望的目標聚焦場，同時使其它敏感區(qū)域保持較低的場密度(即，受保護區(qū)域)的絕緣電極230的布置來加強?？梢岳迷S多的不同技術維持絕緣電極230在身體上的適當放置，包括使用保持絕緣電極在適當位置的適當?shù)囊挛?。圖13示意了這樣一種布置，其中一個標記為"P"的區(qū)域表示受保護的區(qū)域。場力線不會穿透這個受保護區(qū)域，并且此處的場比良好定位和治療的目標區(qū)處絕緣電極230附近的要小得多。下面的例子用于說明本設備的示例性應用和TC場的應用；然而，這個例子是非限制性的并且不以任何方式限制本發(fā)明的范圍。實例為了證明具有上述特性(例如，頻率在50KHz到500KHz之間)的電場在破壞腫瘤細胞中的有效性，該電場被應用到帶有惡性黑色素瘤的老鼠。兩對絕緣電極230被放置在相應的一對惡性黑色素瘤之上。只有一對連接到發(fā)生器210且200KHz的交變電場(TC場)被施加到該腫瘤6天的時間。一個惡性黑色素瘤未被治療使得允許在被治療的腫瘤和未治療的腫瘤之間進行比較。在治療6天之后，在老鼠的未治療一側內惡性黑色素瘤保持清晰可見，而相反在老鼠的被治療側上看不到腫瘤。在皮膚上唯一可見的可辨別的區(qū)域是表示絕緣電極230的插入點的痕跡。腫瘤在治療側被消除的亊實通過切開和反轉皮膚使得其內部面貌亂泉示得到進一步的證明。這個過程顯示腫瘤已經(jīng)基本上，如果不是完全地，在老鼠的治療側上被消除。治療的成功還進一步通過組織病理學檢查得到J^E。由此本發(fā)明揭示了具有特定特性的電場可以被用于當利用一個電子設備應用電場時破壞分裂細胞或胂瘤。更特別地，這些電場落入特定的中間類別，即沒有有意義的刺激并沒有熱效應的生物有效的場，并因此克服了與給身體應用常規(guī)電場相關的缺點。還應理解的是，本設備可進一步包括用于相對活體組織旋轉TC場的設備。例如并根據(jù)一個實施例，利用常規(guī)設備，諸如基于激活、旋轉現(xiàn)行系統(tǒng)的各種組件的機構，將應用到被治療的組織的交變電場相對于該組織旋轉，另外并根據(jù)還一個實施例，TC場被以連續(xù)的方式應用到絕緣電極230的不同電極對。換言之，可以布置發(fā)生器210及其的控制系統(tǒng)使得信號以周期性間隔發(fā)送以選擇絕緣電極230對，由此使得通過這些絕緣電極230生成不同方向的TC場。因為信號是在選擇時間被從發(fā)生器發(fā)送到絕緣電極230的，通過不同的絕緣電極230連續(xù)地生成方向變化的TC場。這個方案具有許多的優(yōu)點，并且是考慮了當TC場與細胞分裂軸平行時具有最大影響的事實提供的。由于細胞分裂的方向在大多數(shù)情形下是隨機，僅有一小部分的正分裂的細胞受到任何給定場的影響。由此，利用兩個或多個方向的場提高了效果，因為其增大了更多分裂細胞受給定TC場的影響的機會。體外試驗中已經(jīng)顯示當場力線被朝向通常與有絲分裂期間的沙漏形狀的細胞的長軸(如圖3A-3C所示)平行的方向時該電場具有的最大的殺滅效果。在一個試驗中，更高比例的被破壞的細胞使它們的分裂軸沿該場朝向56%的朝向或相對該場接近0°的細胞被破壞，相比其長軸相對該場超過22。的細胞平均15%被破壞。本發(fā)明已經(jīng)認識到以不同方向順序地應用該場將提高整體的殺滅能力，因為分裂細胞的最為有效的場方向將被應用到更大比例的分裂細胞。下面討論用于以不同方向應用場的若干例子。圖27A、27B和27C示出了一種6個電極E1-E6，以及通過目標組織1510的場的方向是如何能夠通過應用來自生成器1(困l所示)的AC信號跨越不同的電極對改變的。例如，如果跨越電極E1和E4應用AC信號，則場線F將為垂直的(如圖27A所示)，而如果跨越電極E2和E5或者跨越電極E3和E6應用該信號，則場線F將為對角線(如分別在圖27B和27C中所示)。通過跨越其它的電極對應用AC信號可獲得另外的場方向。例如，通過跨越電極E2和E6可得到大致水平的場.在一個實施例中，在電極的各個對之間順序應用AC信號。這種方案的一個例子是跨越電極El和E4應用AC信號一秒鐘，然后跨越電極E2和E5應用AC信號一秒鐘，并接著跨越電極E3和E6應用AC信號一秒鐘。然后重復這個三個順序一段期望的治療周期。因為細胞被破壞的效果強烈依賴于細胞的方向，在不同方向之間循環(huán)場至少在部分時間內增大了場朝向偏袒細胞被破壞的一個方向上的機會。當然，圖27A-C所示的6電極配置僅僅是多個電極的許多可能的方案的其中之一，基于相同的原理可以使用三個或更多個電極的許多其它配置。在不同方向順序應用場并不局限于二維實施例，圖28示出了跨越不同電極組的信號的應用可被擴展到三維。第一電極陣列Al-A9被布置在圍繞身體部分1500，而最后一個電極陣列Nl-N9被布置在遠離第一陣列的一個距離W圍繞身體部分1500。附加的電極陣列可以可選地添加到第一陣列和最后一個陣列之間，但這些附加的陣列并沒有清楚地示意(所以不要混淆在身體部分1500的背后的電極A5-A9和B5-B8)。如圖27中的實施例，可以通過跨越不同的電極對應用來自發(fā)生器l(圖1中所示)的AC信號改變穿過目標組織的場的方向。例如，在電極A2和A7之間應用AC信號將導致場在這兩個電極之間的方向上往返，而在電極A5和A9之間應用AC信號可能導致這兩個電極中間大致垂直的場。類似的，跨越電極A2和N7應用AC信號可能在另一方向上穿過身體部分生成斜的場。使用三維電極陣列還使得在同時激勵多對電極以在希望的方向上感應場變得可能。例如，如果提供了適當?shù)拈_關使得電極A2經(jīng)過N2全部都連接到發(fā)生器的一個端子，并且使得電極A7經(jīng)過N7全部連接到發(fā)生器的另一個端子，由此得到的場是在整個寬度W的由前至后方向上延伸的片層。在由前至后的場維持了一段適當時間之后(例如，l秒)，開關系統(tǒng)(未示出)被配置用于連接電極A3經(jīng)過N3到發(fā)生器的一個端子，而電極A8經(jīng)過N8連接到發(fā)生器的另一個端子，這樣的結果形成片狀場，其相對初始場方向圍繞Z軸旋轉了大約40°。當場在這個方向上維持了一段適當?shù)臅r間之后(例如，l秒)，下一組電極被激活以將該場對其下一位置旋轉另外的40。。這將持續(xù)直到場回到其初始位置，在該點整個過程被重復。可選地，旋轉的片狀場可以被添加(以時間順序)到上述的對角線場，以更好地瞄準沿那些對角線軸指向的細胞。因為電場是一個矢量，信號可選地可同時應用到電極的各組合以便形成期望的合成矢量。例如，一個相對初始位置圍繞X軸旋轉20。的場可以通過切換電極A2經(jīng)過N2和A3經(jīng)過N3都連接到發(fā)生器的一個端子，并且切換A7經(jīng)過N7和A8經(jīng)過N8都連接到發(fā)生器的另一個端子獲得。如相關領域的技術人員將理解的，將信號應用到電極的其它的組合將導致其它方向上的場。如果實現(xiàn)了適當?shù)碾妷旱挠嬎銠C控制，甚至可以經(jīng)過連續(xù)(即，平滑)方式的空間掃過場的方向，如與上述的步進式方式相對的。圖29A和29B描述了體外試驗的結果，其顯示了所應用的場的殺滅能力相對于分裂細胞如何是場強的函數(shù)。在圖29A的試驗中，B16F1黑素瘤細胞在不同的場強下遭受200KHz的AC場，每個強度24小時的周期。在圖29B的試驗中，F(xiàn)-98神經(jīng)膠質瘤在不同的場強下遭受200KHz的AC場，每個強度24小時的周期。在這兩個圖中，場強(EF)以V/cm度量。殺滅效果的大小以r五J表示，其為與控制細胞((說c)的增長速率相比較被治療的細胞(G"及jO增長速率的降4氐比率，試驗結果顯示了所應用的場對黑素瘤和膠質瘤細胞內的增殖的抑制效果強度增大。黑素瘤和膠質瘤細胞內的完全的增殖抑制(r五及-l)分別在1.35和2.25V/cm處可見，圖30A和30B描述了體外試驗的結果，其顯示了所應用的場的殺滅能力如何是場頻率的函數(shù)。在該試驗中，B16F1黑素瘤細胞(圖30A)和F-98膠質瘤細胞(困30B)遭受不同頻率的場，每個頻率24小時的周期。圖30A和30B顯示了增殖速率的變化，標準化為場強(TER/EF)。數(shù)據(jù)被顯示為平均+SE。在圖30A中，可以看出一個窗口效應，黑素瘤細胞內的最大抑制位于120kHz。在圖30B中，在170和250kHz處看到兩個峰。由此，如果在整個治療過程期間只有一個頻率可用，則具有頻率為大約120kHz的場適用于破壞黑素瘤細胞，而具有200kHz級別頻率的場適用于破壞膠質瘤細胞。并不是所有給定的任何類型的細胞都有完全相同的大小。反之，細胞將有一個分布的大小，其中一些細胞更小而一些細胞更大。用于破壞特定細胞的最佳頻率被相信與該特定細胞的物理特性(即，大小)有關。由此，為了最佳地破壞具有分布大小的全體細胞，對該群體應用不同頻率的分布是有利的，在此頻率的選擇根據(jù)所期望的目標細胞的大小分布而優(yōu)化。例如，圖30B上的數(shù)據(jù)指示利用兩個170kHz和250kHz的頻率破壞膠質瘤細胞群體將比利用單一200kHz的頻率更為有效。注意，在此討論的優(yōu)化的場強和頻率是基于體外試驗獲得的，并且針對體內應用的相應參數(shù)可通過執(zhí)行類似的體內試驗獲得。有可能的是對于體內應用，細胞自身的相關特性(諸如大小和/或形狀)或與細胞的環(huán)境的相互作用可能導致不同的優(yōu)化的頻率和/或場強集。當使用一個以上的頻率時，可以以時間順序應用各個頻率。例如，在膠質瘤的情況下，可以在治療第一、笫二、第三、第四、笫五和第六分鐘分別應用100、150、170、200、250和300kHz的場頻率。然后在治療的每連續(xù)6分鐘期間重復頻率循環(huán)。或者，可以以無級方式掃過從100到300kHz的場的頻率?？蛇x地，這種頻率循環(huán)可以與上述的方t^的循環(huán)結合。圖31A是利用3個方向(Dl、D2和D3)和3個頻率(Fl、F2和F3)的這種結合的實例。當然，同樣的方案可擴展到許多的方向和/或頻率。圖31B是利用3個方向(Dl、D2和D3),掃過從100kHz到300kHz的頻率的結合的實例。注意，tl和t2之間的時間軸上的停頓提供了用于掃描頻率所需的時間以上升到剛剛在300kHz之下.頻率掃描(或步進)可以與方向的改變同步，如圖31A所示?；蛘?，如圖31B所示，頻率掃描(或步進)可以相對方向的改變異步。在一個可選實施例中，同時包含兩個或多個頻率成分(例如，170kHz和250kHz)的信號被應用到電極以治療具有分布大小的細胞群體。通過疊加將增加各種信號以創(chuàng)建包括所有應用的頻率成分的場?，F(xiàn)在轉到圖14，其中示意了一個根據(jù)一個示例性實施例的衣物500。更特別地，衣物500為有邊帽或無邊帽或其它類型的設計用于放置到人的頭上的形式。為了示意目的，頭部502顯示為在其上放置以帽子500并緊靠頭部502的皮膚表面504。一個顱內腫瘤510被顯示在頭部502內在皮膚表面504下面形成。帽子500因此意欲用于放置在某人的頭部502之上，其有一個腫瘤510等。和圖1-13中示意的各個實施例不同，在此由于絕緣電極230或者放置在皮膚表面或者嵌入到其下的體內，它們被放置在更多或更少的二維排列內，這個實施例中的絕緣電極230為特別的外形和安排用于特殊的應用。顱內胂瘤或其它病變等的治療典型地需要相對較長的治療周期，例如幾天到幾周，并且因此希望使患者感到盡可能的舒適。妨害治療效果?？?-、根據(jù)一個示例性實施例，帽子500包括預定數(shù)量的優(yōu)選放置以便在肝瘤510處產(chǎn)生最佳TC場的絕緣電極230。如可從圖14看出的，腫瘤510位置在這些場力線520的范圍內。如下文中將更詳細描述的，絕緣電極230被放置在帽子500之內使得其的一部分或表面能夠自由接觸頭部502的皮膚表面504,換言之，當患者戴上帽子500，絕緣電極230被放置與頭部502的皮膚表面504接觸的一個位置，選擇該位置使得產(chǎn)生的TC場由此在腫瘤510處被聚焦的同時保持周圍區(qū)域的較低密度，典型地，在所選擇區(qū)域內的頭部502上的頭發(fā)被剃掉以允許絕緣電極230和皮膚表面504之間更好的接觸；然而，這不是關鍵性的。優(yōu)選帽子500包括一個應用力到絕緣電極230使得它們被緊靠皮膚表面502壓緊的機構。例如，機構530可以是應用偏置力到絕緣電極230以使得絕緣電極230外表上直接遠離帽子500的偏置類型。由此，當患者將帽子500戴到他/她的頭部502上時，通過機構530，絕緣電極230被緊靠皮膚表面504壓緊，機構530可輕微反沖以在絕緣電極230和頭部502之間提供舒適的適應。在一個示例性實施例中，機構530為布置在帽子500內的基于彈簧的裝置，并且有一個部分連接到絕緣電極230且相對絕緣電極230應用一個力。如同之前的實施例的情況一樣，絕緣電極230借助于導體220連接到發(fā)生器210。發(fā)生器210可以或者置于帽子500自身之內以便提供緊湊的、自給自足的、獨立的系統(tǒng)，或者發(fā)生器210可被置于帽子500的外部與導體220—同通過開口等脫離帽子500，然后到達發(fā)生器210。當發(fā)生器210放置到帽子500的外部時，應理解的是發(fā)生器210可以位于許多的不同位置，其中的一些位置可以在帽子500自己附近，而其它的一些可以遠離帽子500。例如，發(fā)生器210可以被放在手提袋等內(例如，一個在患者的腰部周圍延伸的袋子)，其可以被患者穿戴或者其可以用帶子環(huán)繞患者軀干或四肢束綽。發(fā)生器210還可以被放在保護盒內確保其的安全或者通過患者穿戴的另一件衣物攜帶。例如，保護盒可以被插入運動衫等的衣袋內。圖14示意了其中發(fā)生器210直接結合到帽子500內的實施例?，F(xiàn)在轉到圖15和16，在一個示例性實施例中，優(yōu)選許多沿機構530的絕緣電極230形成一個獨立單元，通常在540處，其可被插入到帽子500內并經(jīng)由導體(未示出)與發(fā)生器(未示出)電連接。通過以獨立單元的形式提供這些元件，當它們可能需要清洗、維修和/或替換時患者可以輕松地從帽子500插入和/或拔下單元540。在這個實施例中，帽子SOO被構造為包括在帽子500內形成的用于接受和容納單元540的選擇區(qū)域550.例如并作為示意，在困15中，每個區(qū)域550為在帽子500內形成的開口(小孔)的形式。單元540有一個主體542并包括機構530和一個或多個絕緣電極230。機構530排列在單元540之內使得其的一部分(例如，其的一個末端)與每個絕緣電極230的表面接觸，使得機構530相對絕緣電極230的表面應用一個偏置力。一旦在開口550中放入了單元540，利用許多的常規(guī)技術能夠確保其被保持在其中，包括使用粘著材料或通過利用機械裝置。例如，帽子500可以包括樞軸夾(pivotableclip)部件，其在開口500為空閑的開口位置和樞軸夾部件接合絕緣電極的部分(例如，外圍邊緣)之間安裝以在適當?shù)奈恢帽３趾凸潭ń^緣電極230。為了取下絕緣電極230，樞軸夾部件被移動到開口位置。在圖16所示的實施例中，通過粘著部件560將絕緣電極230保持在開口550內，粘著部件560在一個實施例中為圍繞絕緣電極230的外圍延伸的雙面自粘的邊緣部件。換言之，粘著邊560的一側的保護覆層被揭下來并圍繞絕緣電極230暴露的表面的外圍貼上，由此確保將粘著邊560附著到帽子500，然后揭下粘著邊560的另一側用于在期望的位置貼合到皮膚表面540用于定位并確保絕緣電極位于腫瘤被定位的頭部502相對于其的位置以最優(yōu)化TC場。由于粘著邊560的一側與皮膚表面接觸并確保安全，這就是為什么希望頭部502被剃頭使得粘著邊560能夠齊平地緊靠皮膚表面540放置。粘著邊560設計為當需要并接著被另一個單元540或以同一個單元540替換時以防止單元540被輕易從帽子500移除的方式安全地使單元540附著在開口550內。如之前所述，單元540包括偏置機構530用于當穿戴上帽子500時將絕緣電極230壓著緊靠皮膚表面504,可以構造單元540使得絕緣電極230相反一側是由諸如塑料的剛性材料形成的支撐面，使得偏置機構530(例如，彈黃)在施加力之下并且當彈蕢530為放松狀態(tài)時可隨其被壓縮，彈黃530保持與支撐面接觸并且在其另一端相對絕緣電極230施加一個偏置力。偏置機構530(例如，彈黃)優(yōu)選有一個對應于皮膚表面504的輪廓使得絕緣電極230有一個作用于其上的力以允許絕緣電極230對皮膚表面504有一個互補的輪廊，由此允許二者相互齊平地靠緊放置。雖然機構530可以是一個彈簧，然而有許多其它的實施例可用于替代彈簧.例如，機構530可以為諸如泡沫橡膠、泡沫塑料、或包含氣泡的層的彈性材料的形式。單元540有一個可被用鉤子鉤住到放置在帽子500內諸如導體270的相應的電連接器的電連接器570。導體220的一端連接到單元540而另一端連接到發(fā)生器210,發(fā)生器210可以直接結合到帽子500內或者發(fā)生器210可以被單獨(遠程)放在患者身上或床邊支架等上面。如之前所討論的，優(yōu)選使用如導電凝膠的耦合劑以確保在絕緣電極230和皮膚表面504之間提供有效的導電環(huán)境。在較早的實施例的討論中已經(jīng)公開了合適的凝膠材料。耦合劑被放置在絕緣電極230之上并優(yōu)選沿電極230的表面提供一個均勻的耦合劑層。單元540需要周期性替換的一個原因是耦合劑需要被替換和/或補充。換言之，在經(jīng)過一段預定時間之后或在使用一定次數(shù)之后，患者取下單元540使得可以再次對電極230應用耦合劑。圖17和18示意了具有絕緣電極230結合到其內作為一部分的另一衣物。更明確地，示意了一個胸軍700，胸軍700包括由常規(guī)胸革材料加工成形的主體，通常在705處指示，用于提供外形、支撐和穿戴舒適.胸軍700在其的一側還包括一個織物支撐層710。優(yōu)選支撐層710由適當?shù)目椢锊牧闲纬?，以便為胸?00提供必要和期望的支撐。類似于其它的實施例，胸革700包括放置在胸軍材料705內的一個或多個絕緣電極230。該一個或多個絕緣電極沿與支撐710相反的胸軍700的內表面放置，并想要最為接近位于一個乳房或直接的周圍區(qū)域的腫瘤等放置。如同前述實施例的情況一樣，這個實施例中的絕緣電極被特別構造和配置用于作用于乳房或緊靠的區(qū)域。由此，這個應用中所使用的絕緣電極230沒有一個二維表面結構而是有一個與典型的乳房中發(fā)現(xiàn)的一般的曲率互補的弓形外形。內襯720跨越絕緣電極230布置使得輔助使絕緣電極沿內表面保持在它們期望的位置，用于緊靠乳房自身放置.可以使用許多的適于緊貼皮膚穿戴的薄材料形成內襯720，并且在一個示例性實施例中內襯720由織物材料形成，還優(yōu)選胸革700包括一個如較早的實施例的某種形式的偏置機構800,偏置機構800放置在胸軍材料705內并從支撐710到絕緣電極230延伸，并對絕緣電極230施加一個偏置力使得電極230受擠壓靠緊乳房。這確保絕緣電極230保持與皮膚表面接觸，防止從皮膚表面抬起由此形成一個間隙從而導致更差的治療效果，因為間隙減小了TC場的有效性。偏置機構800可以是彈簧裝置形式，或者其可以是給絕緣電極230施加期望的偏置力以便將絕緣電極壓入乳房中的彈性材料。在該放松的位置，偏置機構800對絕緣電極230施加一個力并且當患者將胸罩700放在他們的身體上時，絕緣電極230靠著乳房放置，乳房本身施加一個與該偏置力相反的力，由此使得絕緣電極230被壓著緊靠患者的乳房。在該示意的示例性實施例中，偏置機構800為置于胸罩材料705內的彈簧形式?？梢栽陔姌O和內襯720之間的絕緣電極230上提供導電凝膠。導電凝膠層810為于此之前已經(jīng)描述的用于展行上面描述的功能的材料的形式，提供電連接器820作為絕緣電極230的一部分并在其的一端電連接到導體220，導體220的另一端被電連接到發(fā)生器210。在這個實施例中，導體220在胸軍材料705內穿引到一個位置，在該位置處在胸軍700中形成一個開口。導體220經(jīng)過該開口延伸并行到達發(fā)生器210,在這個實施例中發(fā)生器210被置于遠離胸軍700的位置。還將理解的是，在另一個實施例中發(fā)生器210可被置于胸軍700自身之內.例如，胸革700可在其內有形成的一個隔間，隔間被配置用于隨著患者戴上胸軍700在適當?shù)奈恢媒邮懿⒐潭òl(fā)生器210。在這個方案中，隔間可以覆蓋一個可釋放的帶子，帶子打開和關閉允許發(fā)生器210被插入其內或從其被移除?？梢允褂糜糜跇嫵尚馗?00的相同的材料形成帶子，或者用某些其它類型的材料形成?？梢酝ㄟ^諸如鉤子和環(huán)的固定裝置將帶子可釋放地附在胸軍周圍，由此允許患者通過分開鉤子和環(huán)輕松打開隔間佳J得隔間能夠或者插入或者移除發(fā)生器210。發(fā)生器210還有一個用于電連接到導體220的連接器211，并且如此允許發(fā)生器210被電連接到絕緣電極230。如同其它的實施例一樣，絕緣電極230被安排在胸罩700內以在希望的目標(肺瘤)上聚焦電場(TC場)。應理解的是，絕緣電極230在胸革700內的位置將根據(jù)腫瘤的位置變化。換言之，在確定了腫瘤的位置之后，醫(yī)生于是將設計一個絕緣電極230的布置方案，并且考慮到這一方案構建胸罩700以便使TC場在目標區(qū)域(腫瘤)上的效果最佳。絕緣電極230的數(shù)量和位置因此將依賴于肺瘤的精確位置或者被治療的其它的目標區(qū)域。因為絕緣電極230在胸軍700上的位置可能根據(jù)該精確的應用變化，所以絕緣電極230的確切大小和形狀同樣可能變化。例如，如果將絕緣電極230放置在胸罩700與更為中央位置相反的底部區(qū)域，則由于乳房(以及胸革)的外形在這些區(qū)域的不同，絕緣電極230將具有不同的形狀。圖19示意了另一個實施例，其中絕緣電極230為以配置用于通過諸如尿道、陰道等的自然通路進入身體的探針或導管的形式結合的內部電極的形式。在這個實施例中，絕緣電極230沿探針600的長度抝改置在探針600的外表面上。導體220電連接到電極230并進入探針600的體內到達發(fā)生器210，發(fā)生器210可以被置于探針體之內，或者發(fā)生器210可以在一個遠程位置與探針600獨立放置，如在患者身上或靠近患者的某個其它位置?；蛘撸结?00可被配置用于穿透皮膚表面或其它組織以到達位于體內的內部目標區(qū)。例如，探針600可以穿透皮膚表面然后被定位鄰近或最接近在體內被定位的肺瘤。在這些實施例中，探針600通過自然通路插入，然后私故置到希望的位置使得絕緣電極230被安排接近目標區(qū)域(即，腫瘤).發(fā)生器210接著被激活以促使絕緣電極230生成被應用到腫瘤預定時間長度的TC場。將理解的是，所示意的探針600本質上僅僅為示意性的，探針600可以有其它的形狀和配置，只要它們能夠執(zhí)行預期的功能。優(yōu)選從絕緣電極230到發(fā)生器210的導體(例如，金屬絲)引線被扭曲或屏蔽使得不會沿軸產(chǎn)生一個場。將進一步理解的是，探針可以僅包含一個絕緣電極，而另一個電極被置于身體表面。這個外部的電極可能更大或由多個電極組成以便使強制電流密度較低使得不會影響不治療的區(qū)域。事實上，電極的位置應當設計為使?jié)撛诘拿舾袇^(qū)域處的場最小?？蛇x地，可以通過一個真空力(例如，吸力)使外部電極緊靠皮膚表面固定。圖20示意了還一個實施例，其中高度固定的環(huán)部件900(或項鏈型結構)可被用于治療甲狀腺、副甲狀腺、喉部病變等。圖20示意了環(huán)部件900處于打開的、基本上平坦狀態(tài)下。在這個實施例中，絕緣電極230被結合到環(huán)部件900的主體910內，并且被配置用于緊靠穿戴者的頸部區(qū)域放置。絕緣電極230根據(jù)上文中描述的任何方式連接到發(fā)生器210，并且應理解，發(fā)生器210可被置于主體910之內，或者其可被放置在主體910的一個外部位置。環(huán)主體910可以以常規(guī)用于形成圍繞人的頸部放置的環(huán)的許多的材料形成。同樣地，環(huán)900優(yōu)選包括一個用于調整環(huán)900相對于頸部的裝置。例如，補充的緊固件(鉤子和環(huán)緊固件、按鈕等)可以被置于環(huán)900的末端以允許調整環(huán)的直徑。由此，本設備的構建特別好地適合于其中設備被結合到衣物內以允許患者以易于穿戴常規(guī)衣物的同時患者經(jīng)受治療的應用。換言之，可以為患者提供額外的舒適度并可通過將部分或全部的設備組件結合到衣物內提高治療的效果。結合了該組件的精確的衣物將明顯地根據(jù)腫瘤、病變等存在于的活體組織的目標區(qū)域而變化。例如，如果目標區(qū)域位于男性患者的睪丸區(qū)域，那么可以提供類似短襪結構或包裹形式的衣物，并被配置用于圍繞睪丸區(qū)域以其的絕緣電極被相對于腫瘤放置使得TC場對準目標組織的方式穿戴.由于設備組件可以被結合到大多數(shù)類型的衣物，衣物的確切特性和形式可能變化巨大，并因此可以被用于治療可能出現(xiàn)情況的患者的身體的許多不同的區(qū)域。現(xiàn)在轉向圖21-22,其中示出了本^L備的另一個方面。圖21中示意了諸如人和動物身體的許多部分的身體1000。如同之前的實施例中，兩個或多個絕緣電極120被放置在接近身體1000用于利用TC場治療腫瘤等(未示出)，如同已經(jīng)在前迷的其它實施例的描迷中詳細描迷的情況一樣。絕緣電極230有一個導電組件，以及圍繞其的該導電組件的外部絕緣體260。每個絕緣電極230優(yōu)選通過引線220連接到發(fā)生器(未示出)。在每個絕緣電極230和身體1000之間放置一個導電填充材料(例如，導電凝膠構件270)。絕緣電極230相互之間間隔開并在當發(fā)生器被激勵時，絕緣電極230產(chǎn)生之前已經(jīng)詳細描述過的TC場。電場(TC場)的場線通常在IOIO處示意。如圖所示，電場線1010在絕緣電極230之間延伸并穿過導電凝膠部件270。隨著時間的過去或者作為某種類型的事件的結果，絕緣電極230的外部絕緣體260可能在其的任何給定位置開始斷裂。為了僅僅示意的目的，圖22示意了其中一個絕緣電極230的外部絕緣體260在其鄰近導電凝膠270的表面經(jīng)歷一次斷裂1020。將理解的是，外部絕緣體260的斷裂1020導致在這個點(即，在斷裂1020處)形成強烈的電流-電流密度。增大的電流密度通過增多的場力線IOIO和相鄰電場線IOIO的相對位置和距離指示。斷裂1020發(fā)生的一個副作用是存在于這個點的電流將產(chǎn)生熱，并且可能灼傷帶有阻抗的組織/皮膚。在圖22中，示意了一個過度加熱區(qū)域1030，并且是由于外部絕緣體260中的斷裂1020的增大的電流密度出口處的組織/皮膚部位或區(qū)域。由于在該區(qū)域存在強烈的電流并且區(qū)域1030內存在的增大的熱量以及可能的灼傷感覺使得患者可能經(jīng)歷不舒適和痛苦。困23示意了還一個實施例，其中示出了絕緣電極230的一個進一步的應用。在這個實施例中，因為形成構件270的凝膠材料完全包圍了導體1100，絕緣電極230和身體1000之間放置的導電凝膠構件270包括浮動的導體1100。在一個示例性實施例中，導體1100為一個放置在導體1100內的薄的金屬薄板。如將理解的，如杲諸如板1100的導體被放置在均勻電場中，垂直于電場線，則導體1100典型地對該場沒有作用(除了導體1100的兩個反面是等電位的并且相應的等電位輕微偏移)。相反地，如果導體1100與電場平行放置，則對電場有顯著的畸變，最為接近導體1100內的區(qū)域不是等電位的，和不存在導體1100的地方的情形形成對比。當導體IIOO被放置在凝膠構件270內時，由于上述討論的原因導體1100典型地將對電場(TC場)沒有影響，即導體IIOO垂直于場力線.如果出現(xiàn)絕緣電極230的外部絕緣體260的斷裂，如前述討論在斷裂點處有強烈的電流-電流密度；然而，導體1100的存在使得電流貫穿導體1100擴散，然后退出導體1100的整個表面使得電流以或高或低的電流密度到達身體IOOO。由此，即使是當在絕緣電極230的絕緣體260中已經(jīng)出現(xiàn)了斷裂，到達皮膚的電流將不會導致患者的不舒適。導體1100沒有接地是非常重要的，因為這將導致其消除越過其的電場。由此，導體1100在凝膠構件270內是"漂浮的"。如果導體1100被引入身體組織1000并且沒有放置的與電場平行，則導體1100將使得電場畸變。根據(jù)插入的特定幾何結構及其環(huán)境，該畸變可能導致場力線的發(fā)散(較低的場密度-強度)或電場的場線的集中(更高的密度)，并由此導體1100可能展示例如一個屏蔽效果。由此，例如如果導體1100完全圍繞一個器官1101，則由于這種類型的排列是一個法拉第籠，該器官自身內的電場將為零。然而，因為對于將導體完全圍繞器官放置是不切實際的，可以使用一個導電網(wǎng)或類似結構完全或部分覆蓋該器官，由此導致該器官自身內的電場為零或大約為零。例如，可以使用相互相對排列的大量導線做成一個網(wǎng)，以形成可被排列為基本上環(huán)繞或要不然復蓋器官1101的網(wǎng)或線組。相反，沒有以具有法拉第籠效果的構件覆蓋將被治療的器官1103(目標器官)，而是被置于電場(TC場)1010中。圖24示意了其中導體1100被置于體內(即，皮膚的下面)并且其位于目標(例如，目標器官)附近的實施例。通過將導體1100放在目標的附近，在該目標處實現(xiàn)較高的(TC場的)場密度。同時，通過圍繞附近的器官部署上述討論的保護性導電網(wǎng)等以便保護這個器官受場影響可以保護另外的鄰近器官.通過將導體1100放置在非常接近目標，可以在該目標處或其附近提供較高的場密度條件。換言之，導體1100允許TC場在特定區(qū)域(即，目標)聚焦。還將理解的是，在圖24的實施例中，每個凝膠構件260可以包括一個如上參考圖23描述的導體。在這樣一個方案中，凝膠構件260中的導體保護皮膚表面(組織)免受如果發(fā)生絕緣電極230的絕緣體內的斷裂實現(xiàn)的任何副作用。同時，導體1100在目標附近造成高場密度。通過不同地構造電極和/或通過將電極相互之間放在關鍵之處，有許多不同的方式設計電場的場密度。例如，在圖25中，提供第一絕緣電極1200和第二絕緣電極1210并相關于身體1300部署。每個絕緣電極包括優(yōu)選被絕緣材料環(huán)繞的導體，由此稱為"絕緣電極"。在每個第一和第二電極1200、1210與身體1300之間提供凝膠構件270。對于這種類型的排列通常在1220處指示電場線。在這個實施例中，第一絕緣電極1200的尺寸顯著地要比第二絕緣電極1210的尺寸大(第二絕緣電極1210的凝膠構件將同樣地要小)。通過改變絕緣電極的尺寸，電場線1220的分布將改變.更特別地，由于第二絕緣電極1210的尺寸較小，電場在內部朝向第二絕緣電極1210逐漸減弱。通常在1230處指示的一個高場密度區(qū)域在與笫二絕緣電極1210相關的凝膠構件270和皮膚表面之間的接口附近形成。操縱系統(tǒng)的各個組件使得皮膚內或皮膚上的肺瘤在這個高場密度之內以便治療區(qū)域(目標)暴露給較高場密度的電場線，圖26還示意了當導體1400(例如，導電板)被部署在每個導電凝膠構件270內時的逐漸減弱的TC場。在這個實施例中，盡管絕緣電極1200、1210的大小不同，凝膠構件270的大小和導體1400的大小相同或差不多相同。由于每個導體1400被形成凝膠構件270的材料所圍繞，因此導體1400再次具有"漂浮板"的特征。如圖26所示，放置在絕緣電極1210附近的一個導體1400小于另一個絕緣電極1200，并且也小于導體1400本身，而另一絕緣電極1200放置在離那里一個距離，導體1400使得部署在導體1400和絕緣電極1200之間的組織內的場密度降低，場密度的降低通常在1410處指示.同時，一個非常不均勻的遞減的場通常在1420處指示，在導體1400和絕緣電極1210之間形成從非常低的密度向非常高的密度變化。這個示例性配置的一個益處是其允許絕緣電極的大小被減小而不會導致附近的場密度的增大。由于具有非常高的介電常數(shù)的電極可能非常昂貴，這可能是重要的。例如某些絕緣電極可能花費$500或更多；并且價格進一步易受特定治療區(qū)域的影響。由此，絕緣電極的尺寸的減小直接導致成本降低。如前面所解釋的，包含高度極化的元素(二聚物)的微管紡錘體以及分裂細胞本身當處于胞質分裂階段(即，當它們呈現(xiàn)沙漏形狀，有一個連接兩個子細胞的窄的凹槽或"溝槽")時在出現(xiàn)所施加的電場時變成極化的。當放入到一個均勻場內，這種極化的實體將經(jīng)歷一個如作用在正和負電荷上的相反方向的相等的力的旋轉力矩。作用在一個場內的任何偶極子上的力是偶極子力矩和場之間的角度的函數(shù)。更具體地講，該力是角度的正弦函數(shù)，當角度為90。時具有最大值而當角度為0時力為0。這個力矩趨于以可能使得偶極子沿場力線定向的方向旋轉有關于它們的軸的結構，以該結構的正的一端面對場的負極，然而，如果對可以旋轉的結構應用一個均勻的場，結果該結構將旋轉到其中該場不再對該結構施加任何力矩的位置。為了避免基于相關結構的旋轉的場有效性的降低，可以以一個離散的步驟改變場的方向，如之前結合圖27和28所描述的，以設法跟隨極化結構的旋轉。或者，可以以連續(xù)的方式改變場的方向以設法跟隨極化結構的旋轉。優(yōu)選地，當這些結構遭受該場時可以選擇場旋轉的速率匹配偶極子結構的旋轉速率。在那些情況下，如場旋轉90。，偶極子將同樣經(jīng)歷同等數(shù)量的旋轉，并且產(chǎn)生該旋轉動量的力保持最大值且恒定.可以使用兩種方法獲得以連續(xù)方式(相對于逐步方式)旋轉的旋轉場。一種通常沒有用于活體內應用實踐的方法是物理旋轉電極自己,另一更為優(yōu)選的方法是使用3個和更多的電極環(huán)繞目標區(qū)域，并且相互之間以同步電位同時激勵那些電極，但是驅動信號之間有相移，圖32A示意了一種利用兩對不共享公共地的電極在一個平面內提供全倒電場的優(yōu)選實施例。假定身體1610包含一個目標塊1612，一個電極的優(yōu)選放置是將第一對電極1620放在身體1610的對邊上，而另一對電極1630放在身體1610的從第一組電極1620偏移90。的對邊上。各電極都連接到一個多輸出電壓源(未示出)，多個輸出相互間同步。在圖32A的實施例中，電壓源的一組輸出被接通到第一對電極1620以產(chǎn)生那兩個電極之間的第一AC位差，而電壓源的另一組輸出被接通到第二對電極1630以產(chǎn)生那兩個電極之間的笫二AC位差。但這兩組輸出為具有相同頻率的正弦曲線并且第一組輸出與第二組輸出相移90。時，該場將在身體1610內的目標區(qū)域1612中旋轉。圖32B為一組這樣的波形的實例，在此第一AC波形1640跨越第一對電極1620應用，而第二AC波形1650相對于笫一波形1640移位卯。。由此，我們有兩個正弦的波形x-sin(cr)和y-sin(o+90。)，(即，一個正弦和一個余弦波形)。注意圖32B僅描述了來自第一對電極1620的一個電極處以及來自笫二對電極1630的一個電極處的電壓波形1640、1650。如相關領域的技術人員將理解的，每個那些電極對的其它電極處的電壓波形(未示出)將是所描述的電壓波形1640、1650的反轉。當然，在可選實施例中(未示出)，也可以使用其它的電極配置以在當它們被來自多輸出電壓源的適當輸出激勵時獲得類似的結果。例如，可以將三個電極物理上環(huán)繞目標塊間隔120。分開放置，并通過三個相互間相移120°的正弦波驅動(類似于在美國常用的三相AC電源)以創(chuàng)建類似的旋轉場。圖32C描述了當波形1640、1650(圖32B中所示)被施加到電極1620、1630(圖32A中所示)時各個時刻目標塊1612處的電場矢量的方向。注意，圖32C中的時刻t-l，2，3，…12對應于圖32B中的時刻t"l，2，3，…12.矢量1660在時刻t-2和t"10將指向的方向在困32C中以實線描繪，而矢量1660在其它時刻將指向的方向以虛線描繪。矢量1660的頂端以箭頭1664的方向隨時間畫出一個圃1662。在這個特定實施例中旋轉的頻率與場的頻率相同，因而做一個完整的旋轉的時間為場頻率的倒數(shù)。圖33描繪了針對圖32A中所示的相同電極排列的可以用于旋轉場的另一組波形。在此情況下電壓源產(chǎn)生交變波形1670、1680，每個的幅度以某一比波形被調制的頻率低得多的所選擇的頻率來調制。兩個調制波形1675、1685被提供為它們之間有相移。這兩個場的矢量和為隨時間旋轉的場并且同樣有一個"拍子"或隨時間調制其的幅度。在該示例性實例中，調制頻率要比場交變頻率慢10倍且相移卯。。顯然可以選擇其它的頻率和相移參數(shù)。這個方案可被用于旋轉比當使用圖32B的波形時低得多的頻率的場，并且使得旋轉速率獨立于正被調制的波形的基礎頻率。可選地，可以修改上面結合圖32和33描述的圓形旋轉，例如，通過以例如sin(o+①(t))替代sin(o+90。)形成橢圃體。當然，電極的數(shù)量和/或電極的位置可以改變以基于希望的定向結果和各個身體部位對電極的可接近性實現(xiàn)或者2D或者3D空間的不同的旋轉。可選地，可以動態(tài)調節(jié)各個波形之間的相移，根據(jù)目標區(qū)域內的某些因素來確定，如通過一個傳感器(未示出)或某種預定的協(xié)議來測量.該協(xié)議可以例如被設計為順序地瞄準與特定細胞功能有關的不同極化的大分子.從一個頻率到另一頻率的切換可以通過某些細胞反應或功能來確定。許多的試驗被執(zhí)行以確定不同方式的在不同方向上順序應用一個場的功效。在一個試驗中，一個場強為17V/cm的100kHz的場被應用于人工培養(yǎng)的F-98(老鼠膠質瘤)細胞，并且以不同的方向順序應用場定向，除了場在兩個垂直方向被交替往返(而不是圖27中描述的三個方向)之外，與上面結合圖27解釋的相同，包含F(xiàn)-98細胞的陪替氏培養(yǎng)亞的電極的排列類似于圖32A中所示的排列，并且在每個方向上應用場的時間是變化的以確定哪一時間提供最好的結果。困34A描述了當場方向在兩個垂直方向每10、20、50、100、200、250、500和1000毫秒來回改變時的觀測結果，加上其中場方向保持恒定的控制結果。圖34A中的相對增殖速率以細胞增殖相比當沒有應用場時的增殖的比率來表示.由此，較低的值表示更強的抑制，而l.O的增殖速率為當沒有應用場時的增殖速率。每個條上面的值N表示以每個速率執(zhí)行的試驗的次數(shù)。該結果顯示所試驗的兩個方向的場比連續(xù)的一個方向的治療更為有效，在50-250毫秒的場持續(xù)時間的增殖速率要比恒定方向的場低20-25%。在體內試驗中(未示出)，其中在兔子的腎臟誘發(fā)有Vx2腫瘤顯示了利用50和250毫秒的場持續(xù)時間與l秒的場持續(xù)時間相比的治療功效有類似的提高。在另一個試驗中，如上面結合圖32和33所解釋的，將場強為17V/m的200kHz的場應用到人工培養(yǎng)的F-98(老鼠膠質瘤)細胞，且場方向旋轉。圖32A中示出了電極圍繞包含F(xiàn)-98細胞的陪替氏培養(yǎng)皿的排列，并且改變實施完全360。的旋轉的時間以確定哪一個旋轉速率提供最佳的結果。圖34B描述了當場方向旋轉5fis、9ms、124ms、250ms、ls和2s的時間時的觀測結果，加上其中場方向保持恒定的控制結果，其中所有的場被應用了總共24小時。圖34B中的相對增殖速率以細胞增殖相比當應用一個方向的AC場(未示出)時的增殖的比率來表示。由此，較低的值表示更強的抑制，而1.0的增殖速率為當場方向保持不變時的增殖速率，該結果包括旋轉速率為5fis和250ms處的兩個最小值。圖34C描述了比較分別使用250ms的旋轉速率和250ms的場持續(xù)時間的旋轉和雙向旋轉的治療之間的試驗結果。該圖中的相對增殖速率以細胞增殖相比當沒有應用場時的增殖的比率來表示。由此，較低的值表示更強的抑制，而1.0的增殖速率為當沒有應用場時的增殖速率.觀測結果顯示利用兩個方向的場顯著地要比利用一個旋轉場更為有效。在還一個試驗中，對人工培養(yǎng)的F-98(老鼠膠質瘤)細胞應用不同頻率(所有的場強為17V/m)的場，并以場的頻率相同的頻率通過對圖32A中所示排列的一組電極施加正弦和余弦波以相同的頻率旋轉場方向。改變頻率以確定哪個頻率提供最佳的結果。圖34D描述了對于場頻率為140、200、300和500kHz的觀測結果。該圖中的相對增殖速率以細胞增殖相比當應用一個方向的AC場(未示出)時的增殖的比率來表示。由此，較低的值表示更強的抑制，而1.0的增殖速率為當場方向保持不變時的增殖速率。由于該結果顯示對于場頻率為200kHz的細胞增殖為最小(其的場旋轉速率為5fis)，所以優(yōu)選頻率大約為200kHz用于治療F-98老鼠膠質瘤。在此描述了旋轉和多方向的場可以被用于體內或體外，并且頻率、場強、旋轉速率和方向切換速率可以根據(jù)應用而改變(例如，用于治療不同于老鼠膠質瘤的癌)。如在此所使用的，術語"胂瘤"指包括不可控增長的轉換的細胞。腫瘤包括白血病、淋巴瘤、骨髄瘤、漿細胞瘤等；以及實性腫瘤?？梢愿鶕?jù)本發(fā)明治療的實性肺瘤的例子包括肉瘤和癌，例如但不限于纖維肉瘤、粘液肉瘤、脂肪肉瘤、軟骨肉瘤、成骨肉瘤、背索上皮瘤、血管肉瘤、內皮肉瘤、淋巴管肉瘤、淋巴管內皮瘤、滑膜瘤、間皮瘤、Ewing，s腫瘤、平滑肌肉瘤、橫紋肌肉瘤、結腸癌、胰腺癌、乳腺癌、卵巢癌、前列腺癌、鱗狀細胞癌、基底細胞癌、腺癌、汗腺癌、皮脂腺癌、乳頭狀癌、乳頭腺癌、嚢腺癌、號樣癌、支氣管癌、腎細胞癌、肝癌、膽管癌、絨膜癌、精原細胞瘤、胚胎癌、Wilms，s腫瘤、子宮頸癌、奪丸腫瘤、肺癌、小細胞肺癌、膀胱癌、上皮癌、膠質瘤、星形細胞瘤、成神經(jīng)管細胞瘤、顱咽管瘤、室管膜瘤、松果體瘤、成血管細胞瘤、聽神經(jīng)瘤、寡枝神經(jīng)膠質細胞痛、脊膜瘤、黑素瘤、成神經(jīng)細胞瘤、以及成視網(wǎng)膜細胞瘤。因為每一個這些的胂瘤都會經(jīng)歷快速增長，所以可以使用本發(fā)明治療它們中的任何一個。本發(fā)明特別有利于治療腦腫瘤，其難于以外科和輻射來治療，并且通常化學療法和基因療法難以接近。此外，由于本發(fā)明可以提供易于定位的治療，本發(fā)明適用于治療皮膚和乳腺腫瘤。此外，本發(fā)明能夠控制與非惡性或惡性前狀態(tài)的不可控制的增長，以及控制包含對經(jīng)歷不適當?shù)脑鲩L的組織應用根據(jù)本發(fā)明的電場的不適當?shù)募毎蚪M織增長的其它紊亂.例如，本發(fā)明企圖有用于治療動靜脈(AV)畸形，特別是顱內的動靜脈畸形。本發(fā)明還可以用于治療特征為發(fā)炎和血管增生的牛皮癬、皮膚病；以及與發(fā)炎和可能血管增生有關的良性前列腺肥大。其它過度增殖紊亂的治療也在預期之內。此外，通過應用根據(jù)本發(fā)明的電場可以抑制與傷口愈合有關的不希望的成纖維細胞和內皮細胞增生、外科和損傷后導致的疤痕和瘢痕瘤、以及冠狀展伸血管成形和放置之后的再狹窄。本發(fā)明的非入侵特性使得其特別可期望用于這些類型的情形，特別是用于預防內部創(chuàng)傷和附著，或者用于抑制冠狀、頸動脈、和其它的重要動脈的再狹窄。除了治療已經(jīng)檢測到的腫瘤之外，上述的實施例還可預防性用于防止肺瘤首先不能達到可檢測到的大小。例如，上面結合圖17和18描述的胸軍的實施例可以由一名婦女每天8個小時穿戴一周，以幾個月重復一次一周時間的治療以殺滅已經(jīng)變成癌的和開始増生的任何細胞。這種使用模式特別適合于處于對特定類型的癌高度危險性的人(例如，在她們的家族中有強烈乳腺癌史的婦女，或者經(jīng)歷過一次癌癥并處于復發(fā)危險下的人).預防性治療的過程可以基于目標癌癥的類型和/或滿足患者方便來裁剪。例如，一周治療期間治療4次16小時時間對某些患者來說可能比7次8小時時間更為方便，而且有相同的療效.由此，本發(fā)明提供了一種選擇性破獲分裂細胞，例如肺瘤細胞和寄生有機體，的有效、簡單的方法，而未分裂的細胞或有機體遠離在包含這兩種類型的細胞或有機體的活體組織之上應用本方法的影響.由此，與許多常規(guī)方法不同，本發(fā)明不會破壞正常下細胞或有機體。此外，本發(fā)明不是基于細胞類型(例如，具有不同尺寸的細胞)進行識別并因此可以被用于治療具有廣謙特征，包括大小變化的任何數(shù)量的尺寸類型。雖然已經(jīng)特別示出并參考其的優(yōu)選實施例描述了本發(fā)明，本領域的技術人員應理解的是可以在形式和細節(jié)上作各種各樣的改變而不偏離本發(fā)明的精神和范圍.權利要求1.一種選擇性破壞或抑制位于患者的目標區(qū)域內的快速分裂細胞的增長的方法，包括步驟在患者的目標區(qū)域內以相對所述目標區(qū)域旋轉的場方向施加一個AC電場，其中所述電場具有對應于所述快速增長的分裂細胞的脆弱性的頻率特性，所述電場足夠地強以在細胞分裂的后期或末期階段期間破壞那些長軸通常與所述電場的場力線對齊的快速分裂的細胞的重要部分，并且其中所述電場使位于所述目標區(qū)域內的未分裂的細胞基本上不被改變；以及重復所述施加步驟，直到所述快速分裂的細胞的治療的重要部分死亡。2.根據(jù)權利要求l的方法，其中所述電場是經(jīng)由絕緣電極施加到所述目標區(qū)域內的.3.根據(jù)權利要求l的方法，其中所述電場的頻率在大約50kHz和大約500kHz之間，并且所述電場的強度在所述目標區(qū)域的至少一部分內為至少0.1V/cm.4.根據(jù)權利要求l的方法，其中所述電場的頻率在大約100kHz和大約300kHz之間，并且所述電場的強度在所述目標區(qū)域的至少一部分內為大約1V/cm和大約10V/cm之間。5.根據(jù)權利要求4的方法，其中所述電場的方向每秒大約旋轉4次。6.根據(jù)權利要求l的方法，其中所述電場的方向每秒大約旋轉4次。7.根據(jù)權利要求l的方法，其中所述電場的方向以所述電場的頻率的倒數(shù)的速率旋轉。8.根據(jù)權利要求1的方法，其中所述AC電場的旋轉是通過對至少3個電極同時應用不一致的AC電壓完成的。9.根據(jù)權利要求l的方法，其中所述AC電場的旋轉是通過對至少3個電極的每一個以第一頻率同時應用正弦信號完成的，其中應用到所述每個電極的信號是根據(jù)至少低于所述第一頻率十倍的第二頻率的正弦信號調制的，并且所述調制的正弦信號相互之間相移。10.—種選擇性破壞或抑制位于患者的目標區(qū)域內的快速分裂細胞的增長的方法，包括步驟在患者的所述目標區(qū)域內以相對所述目標區(qū)域旋轉的場方向施加一個AC電場，其中所述電場具有使得所述電場選擇性破壞正經(jīng)歷細胞分裂的細胞的頻率和場強特性，并且所述電場使沒有經(jīng)歷細胞分裂的細胞基本上不受傷害；以及重復所述施加步躁，直到所述快速分裂的細胞的治療的重要部分死亡，11.根據(jù)權利要求10的方法，其中所迷電場是經(jīng)由絕緣電極施加到所述目標區(qū)域內的.12.根據(jù)權利要求10的方法，其中所述電場的頻率在大約50kHz和大約500kHz之間，并且所述電場的強度在所述目標區(qū)域的至少一部分內為至少0.1V/cm。13.根據(jù)權利要求10的方法，其中所述電場的頻率在大約100kHz和大約300kHz之間，并且所述電場的強度在所述目標區(qū)域的至少一部分內為大約1V/cm和大約10V/cm之間。14.根據(jù)權利要求13的方法,轉4次。15.根據(jù)權利要求10的方法，轉4次。16.根據(jù)權利要求10的方法，的頻率的倒數(shù)的速率旋轉。其中所述電場的方向每秒大約旋其中所述電場的方向每秒大約旋其中所述電場的方向以所述電場17.根據(jù)權利要求10的方法，其中所述AC電場的旋轉是通過對至少3個電極同時應用不一致的AC電壓完成的。18.根據(jù)權利要求10的方法，其中所述AC電場的旋轉是通過對至少3個電極的每一個以笫一頻率同時應用正弦信號完成的，其中應用到所述每個電極的信號是根據(jù)至少低于所述第一頻率十倍的第二頻率的正弦信號調制的，并且所述調制的正弦信號相互之間相移。19.一種用于選擇性破壞或抑制位于患者的目標區(qū)域內的快速分裂細胞的增長的設備，所述設備包括至少三個絕緣電極，其中每個電極具有一個配置用于緊靠患者的身體放置的表面；以及具有至少三個輸出的AC電壓源，每個輸出被電連接到其中一個對應的電極；其中所述AC電壓源和電極被配置使得當所述電極被緊靠患者的身體放置時，AC電場被以相對所述目標區(qū)域旋轉的方向施加到患者的所述目標區(qū)域內，所述施加的電場具有對應于所述快速分裂細胞的脆弱性的頻率特性，其中所述電場足夠地強，以在細胞分裂的后期或末期階段期間，破壞那些長軸通常與所述電場的場力線對齊的快速分裂的細胞的重要部分，并且所述電場使位于所述目標區(qū)域內的未分裂的細胞基本上不被改變。20.根據(jù)權利要求19的設備，其中所述每個電極的表面通過一個具有非常高的介電常數(shù)的介電涂層與所述AC電壓絕緣。21.根據(jù)權利要求19的設備，其中所述電場的頻率在大約50kHz和大約500kHz之間，并且所述電場的強度在所述目標區(qū)域的至少一部分內為至少0.1V/cm。22.根據(jù)權利要求19的設備，其中所述電場的頻率在大約100kHz和大約30他Hz之間，并且所述電場的強度在所述目標區(qū)域的至少一部分內為大約1V/cm和大約10V/cm之間。23.根據(jù)權利要求22的設備，其中所述電場的方向每秒大約旋轉4次。24.根據(jù)權利要求19的設備，其中所述電場的方向每秒大約旋轉4次。25.根據(jù)權利要求19的設備，其中所述電場的方向以所述電場的頻率的倒數(shù)的速率旋轉。26.根據(jù)權利要求19的設備，其中所述AC電場的旋轉是通過對每個所述電極同時應用正弦信號完成的，其中所述正弦信號相互之間相移。27.根據(jù)權利要求19的設備，其中所述AC電場的旋轉是通過對每個所述電極以第一頻率同時應用正弦信號完成的，其中應用到每個電極的所迷信號是根據(jù)至少低于所述第一頻率十倍的第二頻率的正弦信號調制的，并且所述調制的正弦信號相互之間相移。28.—種用于選擇性破壞或抑制位于患者的目標區(qū)域內的快速分裂細胞的增長的設備，所述設備包括至少三個絕緣電極，其中每個電極具有一個配置用于緊靠患者的身體放置的表面；以及具有至少三個輸出的AC電壓源，每個輸出被電連接到其中一個對應的電極；其中所述AC電壓源和電極被配置使得當所述電極被緊靠患者的身體放置時，AC電場被以相對所述目標區(qū)域旋轉的方向施加到患者的所述目標區(qū)域內，所述施加的電場具有使得所述電場(a)選擇性破壞正經(jīng)歷細胞分裂的細胞，以及(b)使沒有經(jīng)歷細胞分裂的細胞基本上不受傷害的頻率和場強特性。29.根據(jù)權利要求28的設備，其中所述每個電極的表面通過一個具有非常高的介電常數(shù)的介電涂層與所述AC電壓絕緣。30.根據(jù)權利要求28的設備，其中所述電場的頻率在大約50kHz和大約500kHz之間，并且所述電場的強度在所述目標區(qū)域的至少一部分內為至少0.1V/cm。31.根據(jù)權利要求28的設備，其中所述電場的頻率在大約100kHz和大約300kHz之間，并且所述電場的強度在所述目標區(qū)域的至少一部分內為大約1V/cm和大約10V/cm之間。32.根據(jù)權利要求31的設備，其中所述電場的方向每秒大約旋轉4次。33.根據(jù)權利要求28的設備，轉4次。34.根據(jù)權利要求28的設備，的頻率的倒數(shù)的速率旋轉。其中所述電場的方向每秒大約旋其中所述電場的方向以所述電場35.根據(jù)權利要求28的設備，其中所述AC電場的旋轉是通過對每個所述電極同時應用正弦信號完成的，其中所述正弦信號相互之間相移。36.根據(jù)權利要求28的設備，其中所述AC電場的旋轉是通過對每個所述電極以笫一頻率同時應用正弦信號完成的，其中應用到每個電極的所述信號是根據(jù)至少低于所述第一頻率十倍的第二頻率的正弦信號調制的，并且所述調制的正弦信號相互之間相移。全文摘要細胞分裂后期和末期階段的細胞易于被具有特定頻率和場強特性的AC電場破壞。因此可以通過在目標區(qū)域內施加AC電場持續(xù)的一段時間實現(xiàn)選擇性破壞快速分裂的細胞。當施加該場時一些分裂的細胞將被破壞，但沒有分裂的細胞將不會受到傷害。這就選擇性破壞了類似腫瘤細胞的快速分裂的細胞但不傷及沒有分裂的正常細胞。由于分裂細胞的脆弱性與其的長軸和電場的場力線之間的對齊非常相關，當以不同方向順序施加場時可獲得改進的結果。還可以通過以對電極不同的相位應用AC波形來360°旋轉該場。文檔編號A61N1/32GK101124011SQ200580048335公開日2008年2月13日申請日期2005年12月27日優(yōu)先權日2004年12月27日發(fā)明者約朗姆·帕爾蒂申請人:斯坦頓有限公司