DE19807583C1

DE19807583C1 - Device for the treatment of body tissue, in particular soft tissue, by means of a reaction which is light-induced by a photosensitizer contained in the body tissue

Info

Publication number: DE19807583C1
Application number: DE1998107583
Authority: DE
Inventors: Klaus M Irion
Original assignee: Karl Storz SE and Co KG
Current assignee: Karl Storz SE and Co KG
Priority date: 1998-02-23
Filing date: 1998-02-23
Publication date: 1999-09-23
Anticipated expiration: 2018-02-24
Also published as: WO1999042179A1

Abstract

Eine Vorrichtung zur Behandlung von Körpergewebe, insbesondere Weichgewebe, mittels einer durch einen in das Körpergewebe eingebrachten Photosensibilisator lichtinduzierten Reaktion weist eine lichtzuführende Einheit (20) und einen Applikator (12) auf, aus dem das Licht aus das Körpergewebe gerichtet austritt. Der Applikator (12) weist im distalen Bereich eine Applikatorfläche (28) auf, auf der das Licht austritt, und eine Ultraschall-Erzeugungseinheit (30) zur Erzeugung von Ultraschall hoher Intensität ist vorgesehen, wobei der Ultraschall ebenfalls aus der Applikatoroberfläche (28) derart austritt, daß sich in dem Körpergewebe die Bestrahlungsbereiche von Ultraschall und Licht zumindest teilweise überdecken (Fig. 1).A device for treating body tissue, in particular soft tissue, by means of a reaction which is light-induced by a photosensitizer introduced into the body tissue, has a light-supplying unit (20) and an applicator (12) from which the light emerges in a directed manner from the body tissue. The applicator (12) has an applicator surface (28) in the distal area, on which the light emerges, and an ultrasound generating unit (30) for generating high-intensity ultrasound is provided, the ultrasound likewise coming from the applicator surface (28) emerges that the radiation areas of ultrasound and light overlap at least partially in the body tissue (FIG. 1).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Behandlung von Kör pergewebe, insbesondere Weichgewebe, mittels einer durch einen in dem Körpergewebe enthaltenen Photosensibilisator licht induzierten Reaktion, mit einer lichtzuführenden Einheit und einem Applikator, der im distalen Bereich eine Applikatorfläche aufweist, aus der das Licht auf das Körpergewebe gerichtet aus tritt. The invention relates to a device for the treatment of Kör pergewebe, in particular soft tissue, by means of a through photosensitizer contained in the body tissue induced reaction, with a light supply unit and an applicator that has an applicator surface in the distal area from which the light is directed onto the body tissue occurs.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE 195 48 913 A1 bekannt.Such a device is known from DE 195 48 913 A1.

Eine Behandlung von Körpergewebe mittels einer durch einen in dem Körpergewebe enthaltenen Photosensibilisator lichtinduzier ten Reaktion wird in der Fachsprache als photodynamische Thera pie (PDT) bezeichnet. Mit der photodynamischen Therapie werden beispielsweise maligne, aber auch benigne Gewebeentartungen, wie Tumore, behandelt. Hierzu werden dem Patienten Photosensi bilisatoren verabreicht, die sich spezifisch in dem zu behan delnden Gewebe anreichern und bei Beleuchtung mit Anregungs licht hoher Lichtintensität zu einem phototoxischen Effekt füh ren, durch den das entartete Gewebe zerstört wird.A treatment of body tissue by means of an in the photosensitizer contained in the body tissue is light-induced The reaction is called photodynamic Thera called pie (PDT). With photodynamic therapy for example malignant, but also benign tissue degeneration, treated like tumors. For this purpose, Photosensi administered bilisators that are specific in the behan Enrich the tissue and when illuminated with excitation light with high light intensity lead to a phototoxic effect through which the degenerated tissue is destroyed.

Als Photosensibilisatoren werden Stoffe verwendet, die entweder ein Hämatoporphyrin-Grundgerüst oder Delta-Aminolävulinsäure (ALA), ein Precursor des fluoreszenzfähigen Protoporphyrin IX, enthalten. Der Photosensibilisator wird in einer Konzentration von wenigen mg/kg Körpergewicht verabreicht, beispielsweise in travenös, oder wird lokal in das zu behandelnde Körpergewebe appliziert. Die Photosensibilisatoren reichern sich in Tumor geweben in mehrfach erhöhter Konzentration an. Diese bevorzugte Anreicherung im Tumorgewebe stellt die entscheidende Grundlage für die photodynamische Therapie dar.Substances are used as photosensitizers which either a hematoporphyrin backbone or delta aminolevulinic acid (ALA), a precursor of the fluorescent protoporphyrin IX, contain. The photosensitizer is in a concentration of a few mg / kg body weight, for example in travenous, or becomes local in the body tissue to be treated applied. The photosensitizers accumulate in the tumor weave in several times increased concentration. This preferred Enrichment in the tumor tissue provides the crucial basis for photodynamic therapy.

Bei der photodynamischen Therapie wird bevorzugt eine Bestrah lung mit Licht im roten Spektralbereich durchgeführt. Lang welliges Licht eignet sich zur photodynamischen Therapie besser als kurzwelliges Licht, da die Eindringtiefe langwelligen Lich tes in das Körpergewebe größer ist. In photodynamic therapy, radiation is preferred with light in the red spectral range. Long wavy light is more suitable for photodynamic therapy as short-wave light, since the depth of penetration is long-wave light tes is larger in the body tissue.

Der phototoxische Effekt des in dem Körpergewebe angereicherten Photosensibilisators beruht darauf, daß dieser bei Bestrahlung mit Licht in einen angeregten Zustand überführt wird. Aus dem angeregten Zustand fällt der Photosensibilisator unter Abgabe von Energie in den Grundzustand zurück, wobei die freigewordene Energie auf molekularen Sauerstoff übertragen wird, der diese Energie unter Bildung von angeregtem Singulett-Sauerstoff auf nimmt. Dieser aggressive Singulett-Sauerstoff zerstört im be treffenden Gewebe durch Photooxidation die Zellstrukturen. Die se zellulären Schäden führen zusammen mit einem gleichzeitig eintretenden Zusammenbruch des tumoralen Gefäßsystems zu einer kompletten Tumorzerstörung.The phototoxic effect of the accumulated in the body tissue Photosensitizer relies on the fact that it is exposed to radiation is brought into an excited state with light. From the excited state, the photosensitizer falls under release of energy back to the basic state, the released Energy is transferred to molecular oxygen, which this Energy with the formation of excited singlet oxygen takes. This aggressive singlet oxygen destroys the be hitting tissue by photooxidation of the cell structures. The This cellular damage coexists with one at the same time collapse of the tumorous vascular system into one complete tumor destruction.

Neben der therapeutischen Wirkung der durch den Photosensibili sator lichtinduzierten Reaktion ist es auch bekannt, daß der Einsatz eines Photosensibilisators diagnostischen Zwecken die nen kann, um entartetes Gewebe besser bzw. früher zu erkennen. Ein solches diagnostisches Verfahren wird als photodynamische Diagnose (PDD) bezeichnet. Bei der reinen photodynamischen Dia gnose wird das zu untersuchende Körpergewebe mit Licht gerin gerer Intensität und kürzerer Wellenlänge bestrahlt, wodurch der Photosensibilisator zur Fluoreszenz angeregt wird. Das Fluoreszenzlicht kann mittels eines Endoskops beobachtet wer den. Eine Vorrichtung zur photodynamischen Diagnose ist in der eingangs genannten DE 195 48 913 A1 beschrieben, die aber auch für die photodynamische Therapie verwendbar ist.In addition to the therapeutic effect of the photosensitivity sator light-induced reaction, it is also known that the Use of a photosensitizer for diagnostic purposes can to identify degenerated tissue better or earlier. Such a diagnostic procedure is called photodynamic Diagnosis (PDD). With the pure photodynamic slide the body tissue to be examined is clotted with light irradiated lower intensity and shorter wavelength, whereby the photosensitizer is excited to fluorescence. The Fluorescent light can be observed using an endoscope the. A device for photodynamic diagnosis is in the described at the beginning DE 195 48 913 A1, but also can be used for photodynamic therapy.

Aber auch bei der photodynamischen Therapie führt beim Zurück fallen des Photosensibilisators in den Grundzustand nicht die gesamte frei werdende Energie zur Bildung von Singulett- Sauerstoff, sondern es wird ein Teil der frei werdenden Energie in Form von Fluoreszenzlicht abgestrahlt. Dieses Fluoreszenz licht kann dann durch ein entsprechendes Bildübertragungs system, beispielsweise durch ein Endoskop, beobachtet werden, um an einer Abnahme der Fluoreszenz festzustellen, wie weit die photodynamische Therapie fortgeschritten ist, d. h. ob und wie viel entartetes Körpergewebe noch vorhanden ist.But also with photodynamic therapy leads to back the photosensitizer does not fall into the basic state total energy released to form singlet Oxygen, but it becomes part of the released energy emitted in the form of fluorescent light. This fluorescence light can then by appropriate image transmission system, for example through an endoscope, to determine how far the photodynamic therapy has advanced, d. H. whether and how much degenerate body tissue is still present.

In Grundlagenuntersuchungen hat sich nun herausgestellt (vgl. IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control, Vol. 43, No. 6, November 1996, S. 1054-1062, "Enhancement of Sono dynamic Tissue Damage Production by Second-Harmonic Superimpo sition: Theoretical Analysis of Its Mechanism"), daß durch die gleichzeitige Applikation von Ultraschall die Wirkung der pho todynamischen Therapie beschleunigt und außerdem die für die Zerstörung des entarteten Körpergewebes erforderliche Licht intensität und -energie reduziert werden könnte. Die Wirkung des zusätzlich applizierten Ultraschalls läßt sich auf eine bessere Verteilung des Photosensibilisators in den Körper gewebszellen bzw. auf eine verbesserte Transmission des Photo sensibilisators durch die Zellwände zurückführen. Außerdem kommt es zu einer beschleunigten Penetration des Photosensibi lisators in das Gewebe.Basic investigations have now shown (cf. IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control, Vol. 43, No. 6, November 1996, pp. 1054-1062, "Enhancement of Sono dynamic tissue damage production by Second-Harmonic Superimpo sition: Theoretical Analysis of Its Mechanism ") that by the simultaneous application of ultrasound the effect of pho accelerated todynamic therapy and also that for the Destruction of the degenerate body tissue required light intensity and energy could be reduced. The effect the additionally applied ultrasound can be a better distribution of the photosensitizer in the body tissue cells or an improved transmission of the photo return the sensitizer through the cell walls. Furthermore there is an accelerated penetration of the photosensitive body lisators in the tissue.

Bis heute ist jedoch keine Vorrichtung der eingangs genannten Art bekannt, die zur intrakorporalen Lichtbestrahlung zur Durchführung der photodynamischen Therapie bei gleichzeitiger Applikation von therapeutischem Ultraschall geeignet ist. Aus bekannten endoskopischen PDT-Kathetern zur intrakorporalen Lichtbestrahlung könnten in Verbindung mit extrakorporalen Ultraschalltherapieeinheiten, die Ultraschall im therapeuti schen Leistungsbereich extrakorporal in den zu behandelnden Gewebebereich einkoppeln, entsprechende sono-photodynamische Behandlungssysteme bzw. Diagnosesysteme konfiguriert werden. Derartig konfigurierte Gesamtsysteme sind jedoch aufwendig und kostenintensiv.To date, however, is not a device of the type mentioned Kind known for intracorporeal light irradiation Implementation of photodynamic therapy with simultaneous Application of therapeutic ultrasound is suitable. Out known endoscopic PDT catheters for intracorporeal Light exposure could be combined with extracorporeal Ultrasound therapy units, the ultrasound in the therapeuti power range extracorporeally in the areas to be treated Coupling in the tissue area, corresponding sono-photodynamic Treatment systems or diagnostic systems can be configured. Overall systems configured in this way are complex and expensive.

Aus der DE 44 43 947 A1 ist ein Endoskop bekannt, das optische Untersuchungsmittel und eine Quelle therapeutischen Ultra schalls aufweist, wobei die Quelle einen am distalen Ende des Endoskops angeordneten Ultraschallwandler aufweist. Die Ultra schallabstrahlung erfolgt seitlich quer zur Längsachse des En doskops durch den Endoskopschaft, während die optischen Unter suchungsmittel am distalen Ende des Endoskops eine Optik mit Blick in Richtung der Längsachse des Endoskops aufweisen. Der Ultraschallbestrahlungsbereich und das Gesichtsfeld der Optik sind demnach räumlich voneinander getrennt. Dieses Endoskop ist nur für eine Therapie mit Ultraschall geeignet, während die op tischen Untersuchungsmittel lediglich der optischen Kontrolle der Ultraschallbehandlung des Körpergewebes dienen.From DE 44 43 947 A1 an endoscope is known, the optical Investigative and a source of therapeutic ultra has sound, the source at the distal end of the Endoscope arranged ultrasonic transducer. The ultra Sound radiation occurs laterally across the longitudinal axis of the En doskops through the endoscope shaft, while the optical sub with a lens at the distal end of the endoscope Have a view in the direction of the longitudinal axis of the endoscope. Of the Ultrasound radiation area and the visual field of optics are therefore spatially separated from each other. This endoscope is only suitable for therapy with ultrasound, while the op table examination means only the optical control serve the ultrasound treatment of the body tissue.

Die DE 35 32 604 A1 offenbart eine Lasersonde zur Behandlung von Oberflächen-Tumoren, die in einem großen Bereich innerhalb ei ner Körperhöhle vorhanden sind. Die Lasersonde besitzt einen im wesentlichen hohlkugelförmigen Lichtdiffusionsteil an der Spit ze, der ein Lichtdispersionsmedium einschließt. Lichtleiter sind in diesem Lichtdiffusionsteil geführt, deren Laserlicht- Austrittsenden im wesentlichen in der Mitte des Lichtdiffusion steils angeordnet sind. Eine derartige Lasersonde zerstreut von dem Austrittsende des Lichtleiters ausgesandtes Laserlicht über einen großen Bereich, wodurch die Objekte mit gleichförmiger Intensität bestrahlt werden. Die Position des hohlkugelförmigen Lichtdiffusionsteils der Lasersonde kann innerhalb der Körper höhle beispielsweise mittels eines Ultraschall-Diagnosegeräts außerhalb des Körpers frei eingestellt werden. Der Ultraschall dient ausschließlich zu Diagnosezwecken. Ferner ist nicht offenbart, wie die Einstrahlung des Ultraschalls erfolgt.DE 35 32 604 A1 discloses a laser probe for the treatment of Surface tumors that are in a large area within an egg ner body cavity are present. The laser probe has an im essential hollow spherical light diffusion part at the spit ze, which includes a light dispersion medium. Light guide are guided in this light diffusion part, the laser light Exit ends essentially in the middle of the light diffusion are arranged steeply. Such a laser probe is scattered by laser light emitted at the exit end of the light guide a large area, making the objects more uniform Intensity to be irradiated. The position of the hollow spherical The light diffusion part of the laser probe can be inside the body cave, for example, using an ultrasound diagnostic device can be freely adjusted outside the body. Of the Ultrasound is used only for diagnostic purposes. Further is does not disclose how the ultrasound is irradiated.

Die WO 96/27341 offenbart ein Verfahren zur verbesserten Ab sorption eines Photosensibilisators in einem zu behandelnden Gewebe mittels Ultraschall. In einem Ultraschallgerät erzeugter Ultraschall wird auf den Photosensibilisator nach dessen Ab sorption in dem Gewebe eingestrahlt, um ihn anzuregen. Hierbei wird demnach der Photosensibilisator anstatt mit Licht mit Ultraschall angeregt. Diese Möglichkeit, einen Photosensibili sator anstelle mit Licht mit Ultraschall anzuregen, ist auch in Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 33 (1994), Seiten 2846-2851, Part 1, No. 5B, Mai 1994, "Sonochemical Application of Ultrasound to Tumor Treatment", beschrieben.WO 96/27341 discloses a method for improved absorption of a photosensitizer in a tissue to be treated by means of ultrasound. Ultrasound generated in an ultrasound device is irradiated onto the photosensitizer after its absorption in the tissue in order to excite it. Here, the photosensitizer is excited with ultrasound instead of light. This possibility of stimulating a photosensitizer with ultrasound instead of light is also in Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 33 ( 1994 ), pages 2846-2851, Part 1 , No. 5B, May 1994, "Sonochemical Application of Ultrasound to Tumor Treatment".

Ferner ist aus der DE-Firmenschrift der Laser- und Medizintech nologie gGmbH, Berlin, "Laser Ultrasound Surgical Therapy, Transmission of Ultrasound and Laser via Silica Glass Fibers", ein Instrument bekannt, das an seinem distalen Ende eine lange flexible Faser mit einem Durchmesser von 300-1.300 µm auf weist, durch die gleichzeitig Ultraschall und Laserlicht in zu behandelndes Körpergewebe auf einen punktförmigen Bereich begrenzt eingestrahlt werden kann. Der Ultraschall wild proxi malseitig über einen Ultraschall-Wandler erzeugt und über die flexible Glasfaser nach distal übertragen; die Schwinger frequenz liegt dabei im unteren kHz-Bereich (20-50 kHz), weil bei höheren Frequenzen die Dämpfung im Wellenleiter zu stark ist. Mit dem Laserlicht soll Gewebe koaguliert und mit dem Ultraschall Gewebe abgetragen werden. Dieses bekannte Instru ment findet in der Neurochirurgie Anwendung. Eine Anwendung dieses bekannten Instruments zur photodynamischen Therapie ist jedoch nicht möglich, weil für diesen Zweck eine flächige Bestrahlung des Körpergewebes zur Erzielung der phototoxischen Wirkung erforderlich ist.Furthermore, laser and medical technology is from the DE company publication nologie gGmbH, Berlin, "Laser Ultrasound Surgical Therapy, Transmission of Ultrasound and Laser via Silica Glass Fibers ", known an instrument that has a long at its distal end flexible fiber with a diameter of 300-1,300 µm assigns ultrasound and laser light in at the same time treating body tissue on a punctiform area can be irradiated to a limited extent. The ultrasound wild proxi generated on the painting side via an ultrasonic transducer and via the flexible fiber optic transferred distally; the swingers frequency is in the lower kHz range (20-50 kHz) because At higher frequencies, the attenuation in the waveguide is too strong is. Tissue is supposed to coagulate with the laser light and with the Ultrasound tissue can be removed. This well-known instru ment is used in neurosurgery. An application of this known instrument for photodynamic therapy however not possible because for this purpose a flat Irradiation of the body tissue to achieve the phototoxic Effect is required.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich tung der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß eine höhere Wirkung der photodynamischen Therapie erreicht wird, so daß diese insbesondere beschleunigt und mit geringerer Lichtintensität und -energie durchgeführt werden kann. Dabei soll der technische Aufwand sowie der Kostenaufwand möglichst gering gehalten werden.The invention is therefore based on the object, a Vorrich tion of the type mentioned in such a way that achieved a higher effect of photodynamic therapy is, so that it accelerates in particular and with less Light intensity and energy can be carried out. Here the technical effort and the cost should be as possible be kept low.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe hinsichtlich der eingangs genannten Vorrichtung dadurch gelöst, daß eine Ultraschall- Erzeugungseinheit zur Erzeugung von Ultraschall hoher Intensi tät vorgesehen ist, wobei der Ultraschall ebenfalls aus der Ap plikatorfläche derart austritt, daß sich in dem Körpergewebe die Bestrahlungsbereiche von Ultraschall und Licht zumindest teilweise überdecken.According to the invention, this object is achieved at the outset mentioned device in that an ultrasonic Generation unit for generating high intensity ultrasound Act is provided, the ultrasound also from the Ap Plicator surface emerges in such a way that in the body tissue the radiation areas of ultrasound and light at least partially cover.

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung wird nun erstmals ein System geschaffen, mit dem die Wirkung der photodynamischen Therapie durch gleichzeitige Anwendung therapeutischen Ultra schalls verbessert wird, was dadurch erreicht wird, daß sich die Bestrahlungsbereiche des aus der Applikatorfläche austre tenden Lichtes und Ultraschalls im Körpergewebe zumindest teil weise überdecken, d. h. daß der Ultraschall in dem Körpergewebe dem Licht überlagert wird. Durch die Überlagerung tritt die zuvor erwähnte unterstützende Wirkung des Ultraschalls bei der photodynamischen Therapie ein. Unter Ultraschall hoher Intensi tät wird dabei Ultraschall im therapeutischen Leistungs- und Frequenzbereich verstanden.The device according to the invention is now used for the first time System created with the effect of photodynamic Therapy through simultaneous use of therapeutic ultra sound is improved, which is achieved in that the radiation areas emerge from the applicator surface tendency light and ultrasound in the body tissue at least partially cover wisely, d. H. that the ultrasound in the body tissue is superimposed on the light. Due to the overlay, the previously mentioned supporting effect of ultrasound in the photodynamic therapy. Under high-intensity ultrasound Thereby ultrasound is used in therapeutic performance and Understood frequency range.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß der Photosensibilisator bzw. ein Precursor des selben dem Patienten nicht vorher verabreicht werden muß, wie bei den herkömmlichen Vorrichtungen zur photodynamischen Thera pie, da durch die Applikation des Ultraschalls der Photo sensibilisator schneller in das Gewebe diffundiert, wodurch der Photosensibilisator bzw. der Precursor gegebenenfalls noch wäh rend der Behandlung verabreicht werden kann.Another advantage of the device according to the invention is in that the photosensitizer or a precursor of the same does not have to be administered to the patient beforehand, such as in the conventional devices for photodynamic Thera pie, because of the application of the ultrasound of the photo Sensitizer diffuses faster into the tissue, causing the Photosensitizer or the precursor may still be selected can be administered during treatment.

Gegenüber einem aus einem herkömmlichen PDT-Katheder und einem extrakorporalen Ultraschallapplikator konfigurierten System hat die erfindungsgemäße Vorrichtung darüber hinaus den Vorteil, weniger aufwendig und kostenintensiv zu sein, da insgesamt nur ein Applikator sowohl für die Bestrahlung mit Licht als auch für die Bestrahlung mit Ultraschall vorgesehen ist.Compared to one of a conventional PDT catheter and one extracorporeal ultrasound applicator configured system the device according to the invention also has the advantage to be less complex and costly, because overall an applicator for both exposure to light as well is intended for irradiation with ultrasound.

Somit wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe vollkom men gelöst.The object on which the invention is based is thus completely accomplished men solved.

In einer bevorzugten Ausgestaltung weist die Ultraschall- Erzeugungseinheit zumindest ein elektrisch anregbares Schwin gerelement auf, das in der Applikatorfläche angeordnet ist.In a preferred embodiment, the ultrasound Generation unit at least one electrically excitable Schwin gerelement, which is arranged in the applicator surface.

Die Anordnung des zumindest einen Schwingerelementes in der Ap plikatorfläche hat den Vorteil, daß der Ultraschall in unmit telbarer Nähe des Körpergewebes erzeugt wird, wodurch Verluste oder eine unerwünschte Wärmeentwicklung, die bei der Zuführung von Ultraschall über ein Ultraschall-Übertragungssystem bis zur Applikatorfläche auftreten können, vermieden werden. Außerdem läßt sich der Ultraschall von dem Schwingerelement besser in das Körpergewebe einkoppeln, wenn die Applikatorfläche mit dem Körpergewebe in Kontakt gebracht wird. Diese Anordnung des Schwingerelements ermöglicht auch die Einkopplung von Ultra schall relativ hoher Frequenz (ca. 0,5-10 MHz) in das Körper gewebe, der durch Übertragungsverluste sonst zu stark gedämpft würde. Ferner eröffnet diese Maßnahme die Möglichkeit, das Schwingerelement geometrisch so auszugestalten, daß der Ultra schall bereits fokussiert abgestrahlt wird.The arrangement of the at least one vibrating element in the ap plikatorfläche has the advantage that the ultrasound in the immediate direct proximity of the body tissue is generated, causing losses or an undesirable heat build-up when feeding from ultrasound via an ultrasound transmission system to Applicator surface can be avoided. Furthermore the ultrasound from the vibrating element can be better in couple the body tissue when the applicator surface with the Body tissue is brought into contact. This arrangement of the Schwingerelements also enables the coupling of Ultra sound relatively high frequency (about 0.5-10 MHz) into the body fabric that would otherwise be dampened too much by transmission losses would. This measure also opens up the possibility of Geometrically design the vibrating element so that the Ultra sound is already focused.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist in oder neben dem zumindest einen Schwingerelement eine Öffnung in der Appli katorfläche vorhanden, durch die ein Lichtleiter der licht zuführenden Einheit geführt ist.In a further preferred embodiment, is in or next to an opening in the appli for the at least one vibrating element kator surface through which a light guide the light feeding unit is guided.

Diese Maßnahme hat nun den Vorteil, daß Licht und Ultraschall räumlich nahe beieinander von der Applikatorfläche abgestrahlt werden, wodurch eine geeignete Überlagerung von Licht und Ul traschall abstrahlseitig bereits unmittelbar vor der Applika torfläche erreicht wird. Dies hat wiederum den Vorteil, daß die Applikatorfläche dicht an das Körpergewebe herangeführt werden kann und sich das abgestrahlte Licht und der Ultraschall im ge samten Behandlungsbereich optimal überlagern, so daß die die photodynamische Therapie positiv beeinflussende Wirkung des Ul traschalls in einem möglichst großen Bereich des Körpergewebes erzielt wird. Das Schwingerelement kann in einer praktischen Ausführung mit einer zentralen Bohrung oder Öffnung ausgeführt sein, in der die Austrittsfläche des Lichtleiters angeordnet ist. This measure now has the advantage that light and ultrasound radiated spatially close to each other from the applicator surface be, whereby a suitable superposition of light and Ul on the radiation side immediately before the application goal area is reached. This in turn has the advantage that the Applicator surface to be brought close to the body tissue can and the emitted light and the ultrasound in ge overlap the entire treatment area optimally, so that the photodynamic therapy positively influencing effect of ul ultrasound in as large an area of the body tissue as possible is achieved. The vibrating element can be in a practical Version with a central hole or opening be arranged in the exit surface of the light guide is.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung tritt der Ultra schall leicht fokussiert aus der Applikatorfläche aus.In a further preferred embodiment, the Ultra occurs sound slightly focused from the applicator surface.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß durch die Fokussierung eine bessere Tiefenwirkung des Ultraschalls erzielt wird. Leicht fo kussiert bedeutet, daß der Ultraschall nicht auf einen Punkt, sondern auf einen flächigen oder räumlichen Fokus-Bereich in dem Körpergewebe fokussiert ist, um den Ultraschall in einem bestimmten Bereich des Körpergewebes wirken zu lassen.This measure has the advantage that a better depth effect of the ultrasound is achieved. Slightly fo kissed means that the ultrasound is not on a point, but on a flat or spatial focus area in the body tissue is focused around the ultrasound in one to let certain area of the body tissue work.

Dabei ist es bevorzugt, wenn das zumindest eine Schwinger element abstrahlseitig eine Geometrie aufweist, durch die der Ultraschall leicht fokussiert abgestrahlt wird.It is preferred if there is at least one transducer element on the radiation side has a geometry through which the Ultrasound is emitted in a slightly focused manner.

Eine Fokussierung des Ultraschalls durch die geometrische Aus gestaltung des Schwingerelementes hat den Vorteil, daß keine ultraschallbrechenden Elemente in den Strahlengang des Ultra schalls geschaltet werden müssen.A focus of the ultrasound through the geometric Aus design of the vibrating element has the advantage that none ultrasonic refractive elements in the beam path of the Ultra must be switched sound.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung wird diese Fokus sierung auch dazu herangezogen, daß neben der rein mechanischen Wirkung des Ultraschalls, die eine verbesserte Diffusion des Photosensibilisators ins Gewebe bewirkt, auch eine tiefen wirksame thermische Behandlung des Gewebes erfolgt. Über ent sprechend fokussierten Leistungsultraschall ist eine Gewebe koagulation in unterschiedlichen Gewebetiefen möglich, die die phototoxische Zerstörung des zu behandelnden Gewebebereichs un terstützt. In a further preferred embodiment, this becomes the focus sation also used that in addition to the purely mechanical Effect of ultrasound, which improves diffusion of the Photosensitizer into the tissue also causes a deep effective thermal treatment of the tissue takes place. About ent speaking focused power ultrasound is a tissue coagulation in different tissue depths possible phototoxic destruction of the tissue area to be treated un supports.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung wird ein zusätzli cher Koagulationseffekt durch Einkopplung von Laserlicht hoher Leistung, z. B. über das vorhandene Lichtleitersystem, oder durch Kombination mit HF-Strom oder Mikrowellen-Applikation er reicht.In a further preferred embodiment, an additional cher coagulation effect by coupling laser light high Performance, e.g. B. over the existing light guide system, or by combination with HF current or microwave application enough.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist eine Bildüber tragungseinheit vorgesehen, die von dem Körpergewebe ausgehen des Fluoreszenzlicht in eine Bildaufnahmeeinheit überträgt, die das Fluoreszenzlicht zur Auswertung und Wiedergabe durch eine Bildwiedergabeeinheit aufnimmt.In a further preferred embodiment, an image is over Carrying unit provided, which emanate from the body tissue of the fluorescent light in an image recording unit, which the fluorescent light for evaluation and reproduction by a Image display unit.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß die Wirkung der photodyna mischen Therapie kontrolliert werden kann, indem der zeitliche Verlauf der Intensität des Fluoreszenzlichtes in der Bild wiedergabeeinheit sichtbar dargestellt wird. Über die bildliche Erfassung der Fluoreszenz kann die Dauer der photodynamischen Therapie gesteuert bzw. kontrolliert werden.This measure has the advantage that the effect of the photodyna mixing therapy can be controlled by the temporal Course of the intensity of the fluorescent light in the image playback unit is displayed visibly. About the pictorial Detection of fluorescence can change the duration of the photodynamic Therapy controlled or controlled.

In einer bevorzugten Ausgestaltung weist die Bildübertragungs einheit eine bildübertragende optische Anordnung, beispiels weise ein Linsensystem, auf, die das Fluoreszenzlicht vom Ap plikator in die Bildaufnahmeeinheit überträgt.In a preferred embodiment, the image transmission unit an image-transmitting optical arrangement, for example have a lens system, which the fluorescent light from the Ap plicator in the image acquisition unit.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß dem Arzt gleichzeitig eine endoskopische Sichtkontrolle des Behandlungsareals ermöglicht wird.This measure has the advantage that the doctor has a Endoscopic visual inspection of the treatment area enables becomes.

Dieses System kann sich aber bevorzugt auch auf ein eindimen sionales, nichtabbildendes System reduzieren, d. h. beispiels weise auf eine Lichtleitfaser, die distal Licht aufnimmt und nach proximal weiterleitet, beispielsweise einem Spektrometer zuführt. Solange das Spektrometer Fluoreszenzlicht detektiert, kann die PDT noch weitergeführt werden (spektrales Feedback zur PDT-Kontrolle).This system can, however, preferably also dim one reduce the non-imaging system, d. H. for example point to an optical fiber that receives light distally and forwards proximally, for example a spectrometer feeds. As long as the spectrometer detects fluorescent light, can the PDT be continued (spectral feedback on the PDT control).

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist eine Ansaug vorrichtung zum Ansaugen des Körpergewebes an die Applikator fläche vorgesehen.In a further preferred embodiment there is an intake device for sucking the body tissue onto the applicator area provided.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß das Körpergewebe an der Applikatorfläche fixiert wird, wodurch das Licht und der Ultra schall optimal in das Körpergewebe eingestrahlt werden können. Des weiteren hat die Ansaugung des Körpergewebes den Vorteil, daß der Behandlungsbereich im Körpergewebe entfernungsmäßig festgelegt wird. Somit kann der Ultraschall gezielt und kon trolliert in das Körpergewebe eingekoppelt werden, weil der Abstand zwischen der Austrittsfläche des Ultraschalls aus der Applikatorfläche und dem Körpergewebe definiert ist. Ein weite rer Vorteil der Ansaugung besteht darin, daß das zu behandelnde Körpergewebe beim Heranführen des Applikators an das Körper gewebe nicht verdrängt, sondern gerade umgekehrt in den Einkoppelbereich des Ultraschalls gezogen wird, so daß mög lichst viel Gewebe vom Licht und vom Ultraschall erfaßt wird und der Wirkungsbereich somit vergrößert ist.This measure has the advantage that the body tissue on the Applicator surface is fixed, creating the light and the ultra sound can be optimally radiated into the body tissue. Furthermore, the suction of the body tissue has the advantage that the treatment area in the body tissue is distant is set. Thus, the ultrasound can be targeted and con trolled into the body tissue because of the Distance between the exit surface of the ultrasound from the Applicator area and the body tissue is defined. A wide one rer advantage of the suction is that the to be treated Body tissue when the applicator is brought closer to the body tissue not displaced, but rather vice versa in the Coupling area of the ultrasound is drawn, so that possible as much tissue as possible is captured by light and ultrasound and the effective range is thus increased.

Dabei ist es bevorzugt, wenn die Ansaugvorrichtung zumindest einen Saugkanal aufweist, der in der Applikatorfläche mündet, und der mit einer Saugvorrichtung in Verbindung steht. It is preferred if the suction device at least has a suction channel which opens into the applicator surface, and which is connected to a suction device.

Durch diese Maßnahme kann auf vorteilhaft einfache Weise eine Ansaugung des Körpergewebes an die Applikatorfläche erzielt werden, die darüber hinaus den Vorteil hat, daß die Saug leistung beispielsweise mittels eines Reglers an der Saug vorrichtung eingestellt werden kann, um die Saugwirkung an die jeweilige Nachgiebigkeit des zu behandelnden Körpergewebes an zupassen.This measure can advantageously be a simple Aspiration of the body tissue achieved on the applicator surface be, which also has the advantage that the suction performance, for example by means of a regulator on the suction device can be adjusted to the suction to the respective compliance of the body tissue to be treated to fit.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist der Saugkanal durch die Öffnung in oder neben dem zumindest einen Schwinger element geführt.In a further preferred embodiment, the suction channel through the opening in or next to the at least one transducer element led.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß die Ansaugung des Körper gewebes in einem mittigen Bereich der Applikatorfläche vorgese hen werden kann, wodurch eine gleichmäßige Ansaugung des Kör pergewebes an die Applikatorfläche erzielt wird.This measure has the advantage that the suction of the body tissue in a central area of the applicator surface can be hen, whereby a uniform suction of the body pergeweses is achieved on the applicator surface.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die Applikator fläche nach innen gewölbt ausgebildet.In a further preferred embodiment, the applicator is surface curved inwards.

Diese Maßnahme hat in Verbindung mit einer Ansaugung den Vor teil, daß das Körpergewebe teilweise oder auch vollständig in die Auswölbung gesaugt werden kann. Dies ist insbesondere bei der Behandlung von Weichgewebe vorteilhaft, da Weichgewebe eine hohe Nachgiebigkeit hat, so daß derartiges Weichgewebe sich gut in die Auswölbung saugen läßt. Ein weiterer Vorteil der gewölb ten Applikatorfläche besteht darin, daß sie eine geometrie bedingte Fokussierung des Ultraschalls bewirken kann.This measure has the advantage in connection with an intake part that the body tissue partially or completely in the bulge can be sucked. This is particularly the case with the treatment of soft tissue advantageous because soft tissue is a has high flexibility, so that such soft tissue is good can suck into the bulge. Another advantage of the vault ten applicator surface is that it has a geometry conditional focusing of the ultrasound can cause.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung mündet in der Ap plikatorfläche eine Saug- und Spülleitung für ein Fluid. In a further preferred embodiment, the Ap plicator surface a suction and rinsing line for a fluid.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß der Behandlungsbereich des Körpergewebes während der photodynamischen Therapie gespült und durch die photodynamische Therapie abgebautes entartetes Gewebe abgesaugt werden kann.This measure has the advantage that the treatment area of the Body tissue rinsed during photodynamic therapy and degenerated tissue degraded by photodynamic therapy can be suctioned off.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die Saug- und Spülleitung durch die Öffnung in oder neben dem Schwinger element geführt.In a further preferred embodiment, the suction and Flush line through the opening in or next to the transducer element led.

Diese Maßnahme hat wiederum den Vorteil, daß die Einleitung des Fluids zum Spülen des Behandlungsbereiches und die Absaugung des Fluids und von abgebautem Körpergewebe bevorzugt mittig in der Applikatorfläche und somit bevorzugt ebenfalls gleichmäßig erfolgen kann.This measure in turn has the advantage that the initiation of Fluids for rinsing the treatment area and suction of the fluid and of degraded body tissue preferably in the center the applicator surface and therefore preferably also uniform can be done.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist an der Applika torfläche randseitig eine Abdichtung vorgesehen.In a further preferred embodiment is on the applica A seal is provided on the edge of the door surface.

Diese Maßnahme hat insbesondere in Verbindung mit einer Ansau gung des Körpergewebes an die Applikatorfläche den Vorteil, daß die Saugwirkung zum Ansaugen des Körpergewebes verbessert wer den kann. In Verbindung mit einer gegebenenfalls vorgesehenen Saug- und Spülleitung für ein Fluid hat diese Maßnahme den Vorteil, daß das Fluid sicher in dem Bereich zwischen der Ap plikatorfläche und dem Körpergewebe gehalten werden kann.This measure has in particular in connection with an intake supply of the body tissue to the applicator surface has the advantage that who improves the suction effect for sucking in the body tissue that can. In connection with a possibly provided This measure has the suction and flushing line for a fluid Advantage that the fluid safely in the area between the Ap plicator surface and the body tissue can be kept.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die randseitige Abdichtung als Ansaugvorrichtung ausgebildet. In a further preferred embodiment, the edge is Sealing designed as a suction device.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß die randseitige Abdichtung selbst ein peripheres Ansaugsystem darstellt, welches die ap plikationsseitige Fläche des Schwingerelementes vollumfänglich umgibt. Dies bringt den Vorteil, daß die Ansaugung nur peripher vollumfänglich wirkt und gleichzeitig den Applikationsbereich zwischen der Fläche des Schwingerelementes und der Gewebeober fläche nach außen abdichtet, so daß ein fluides Medium, in dem z. B. der Photosensibilisator enthalten ist, zwischen der Fläche des Schwingerelementes und der Gewebeoberfläche gehalten werden kann und als Ankoppelmedium für die Ultraschallübertragung dient.This measure has the advantage that the edge seal itself represents a peripheral suction system, which the ap full area of the application side of the vibrating element surrounds. This has the advantage that the suction is only peripheral acts fully and at the same time the application area between the surface of the vibrating element and the tissue upper Seals to the outside, so that a fluid medium in which e.g. B. the photosensitizer is included between the surface of the vibrating element and the tissue surface are held can and as a coupling medium for ultrasound transmission serves.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist auf der dista len Seite der Applikatorfläche ein für Ultraschall und Licht durchlässiges Koppelmedium angeordnet.In a further preferred embodiment, the dista len side of the applicator surface for ultrasound and light permeable coupling medium arranged.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß Ultraschall und Licht über das Koppelmedium verlustfrei oder mit nur einer geringfügigen Schwächung in das Körpergewebe eingekoppelt werden können.This measure has the advantage that ultrasound and light over the coupling medium lossless or with only a minor Weakening can be coupled into the body tissue.

Dabei ist es bevorzugt, wenn das Koppelmedium Streuelemente enthält, die eine diffuse Streuung von Licht bewirken.It is preferred if the coupling medium has scattering elements contains, which cause a diffuse scattering of light.

Dies hat den Vorteil, daß das Licht in der Art einer Mattschei be großflächig in das Körpergewebe eingestrahlt wird, so daß eine gleichmäßige Bestrahlung des Körpergewebes gewährleistet ist. Daraus ergibt sich der weitere Vorteil, daß die Licht austrittsfläche in der Applikatorfläche selbst nur eine kleine Abmessung aufweisen muß, während das Koppelmedium dann durch die diffuse Streuung eine großflächige Abstrahlung des Lichtes bewirkt. This has the advantage that the light in the manner of a matte be irradiated over a large area in the body tissue, so that ensures a uniform radiation of the body tissue is. This gives the further advantage that the light only a small exit area in the applicator area Must have dimension while the coupling medium is then through the diffuse scattering is a large-scale emission of light causes.

Dabei ist es weiterhin bevorzugt, wenn das Koppelmedium eine Fokussierung des Ultraschalls bewirkt.It is further preferred if the coupling medium is a Focusing the ultrasound causes.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß im Falle einer nicht be reits durch die geometrische Ausgestaltung des Schwingerelemen tes bewirkten Fokussierung der Ultraschall mit einfachen Mit teln fokussiert werden kann.This measure has the advantage that in the case of a non-be riding through the geometric design of the Schwingerelemen tes caused focusing of the ultrasound with simple Mit can be focused.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung besteht das Koppel medium aus einem strukturierten Glas, einer Glaskeramik, einem Gel oder aus Silikon mit Streupartikeln.In a further preferred embodiment, the coupling exists medium from a structured glass, a glass ceramic, a Gel or silicone with scattering particles.

Diese Koppelmedien stellen geeignete Mittel in Form von Fest körpern oder festkörperähnlichen Stoffen dar, um eine diffuse Streuung des Lichtes zu bewirken.These coupling media are suitable means in the form of hard bodies or solid-like substances to create a diffuse To scatter light.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist das Koppelmedi um ein Fluid, in dem Streupartikel enthalten sind.In a further preferred embodiment, the coupling medium is a fluid that contains scattering particles.

Die Verwendung eines Fluides als Koppelmedium, in dem Streupar tikel enthalten sind, hat den Vorteil, daß das Fluid einerseits als Spülflüssigkeit verwendet werden kann, andererseits eine diffuse Streuung des eingestrahlten Lichtes bewirkt. Ein weite rer Vorteil der Verwendung eines Fluides als Koppelmedium be steht darin, daß in das Fluid der Photosensibilisator oder der Precursor desselben beigemengt werden kann, der dann unter der Wirkung des Ultraschalls beschleunigt in das zu behandelnde Ge webe diffundiert. Dadurch wird der weitere Vorteil erreicht, daß der Photosensibilisator bzw. Precursor dem Patienten nicht vorher verabreicht werden muß. Dadurch wird eine zeitaufwendige Vorbereitung der photodynamischen Therapie eingespart. The use of a fluid as a coupling medium in the scattering par Contained particles has the advantage that the fluid on the one hand can be used as rinsing liquid, on the other hand causes diffuse scattering of the incident light. A wide one rer advantage of using a fluid as a coupling medium is that in the fluid of the photosensitizer or Precursor can be added to it, which is then under the The effect of ultrasound accelerates into the Ge to be treated weave diffuses. This provides the further benefit that the photosensitizer or precursor does not affect the patient must be administered beforehand. This will be a time consuming Preparation of photodynamic therapy saved.

Dabei ist es bevorzugt, wenn das Fluid mittels der Saug- und Spülleitung zur Applikatorfläche geführt und von dort wieder abgesaugt wird.It is preferred if the fluid by means of the suction and Rinsing line led to the applicator surface and from there again is suctioned off.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß fortlaufend neues Fluid in den Bereich zwischen die Applikatorfläche und die Gewebeober fläche gebracht werden kann, wodurch einerseits eine Kühlung der Gewebeoberfläche erreicht wird und andererseits ständig Photosensibilisator in den Koppelbereich nachgeführt werden kann, so daß Photosensibilisator in ausreichender Menge in das Gewebe diffundieren kann.This measure has the advantage that continuously new fluid in the area between the applicator surface and the tissue upper can be brought to the surface, whereby on the one hand cooling the tissue surface is reached and on the other hand constantly Photosensitizer to be tracked in the coupling area can, so that photosensitizer in sufficient amount in the Tissue can diffuse.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung enthält das Koppel medium einen Photosensibilisator oder einen Precursor des Pho tosensibilisators.In a further preferred embodiment, the coupling contains medium a photosensitizer or a precursor of Pho tosensitizers.

Die Beimengung eines Precursors in das Koppelmedium hat den Vorteil, daß die lichtinduzierte Reaktion nicht bereits im Kop pelmedium auftritt, sondern erst im Gewebe, wo aus dem Precur sor der Photosensibilisator entsteht.The addition of a precursor to the coupling medium has the Advantage that the light-induced reaction is not already in the head Pel medium occurs, but only in the tissue, where from the Precur or the photosensitizer is created.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die Applikator fläche so ausgebildet, daß eine in Längsrichtung des Applika tors seitliche Abstrahlung von Licht und Ultraschall erfolgt.In a further preferred embodiment, the applicator is area formed so that a in the longitudinal direction of the applica Lateral radiation of light and ultrasound takes place.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß insgesamt eine größere Ap plikatorfläche ausgebildet und somit ein größerer Bereich des Gewebes mit Licht und Ultraschall behandelt werden kann, weil eine derartige Applikatorfläche in Längsrichtung des Applika tors über einen ausgedehnten Bereich erstreckt werden kann. This measure has the advantage that a larger Ap Plikatorfläche formed and thus a larger area of Tissue can be treated with light and ultrasound because such an applicator surface in the longitudinal direction of the applica tors can be extended over an extensive area.

Ein weiterer Vorteil dieser Maßnahme besteht darin, daß malig nes Gewebe in schlauchförmigen Hohlorganen, wie Darm, Speise röhre usw., therapiert werden kann. Der Applikator kann dann in solche Hohlorgane eingeführt werden, und die Hohlorganwand, in der das maligne Gewebe enthalten ist, kann dann durch den seitlich austretenden Ultraschall und das seitlich austretende Licht behandelt werden.Another advantage of this measure is that malig nes tissue in tubular hollow organs, such as intestines, food tube, etc., can be treated. The applicator can then such hollow organs are introduced, and the hollow organ wall, in which contains the malignant tissue can then by the laterally emerging ultrasound and the laterally emerging Light to be treated.

Dabei ist es bevorzugt, wenn das Licht und/oder der Ultraschall über ein Licht und/oder Ultraschall ablenkendes, beispielsweise reflektierendes, Element seitlich aus dem Applikator in das Ge webe eingestrahlt wird.It is preferred if the light and / or the ultrasound via a light and / or ultrasound deflecting, for example reflective element from the side of the applicator into the ge webe is irradiated.

Bei dieser Ausgestaltung können das Licht und der Ultraschall in Längsrichtung des Applikators zugeführt und über das strahlablenkende Element, beispielsweise einen Reflektor in Form eines Metallspiegels, dann seitlich aus dem Applikator in das Gewebe eingekoppelt werden. Das strahlablenkende Element bewirkt gleichzeitig eine flächige Überlagerung von Licht und Ultraschall. Bevorzugt ist das strahlablenkende Element lage verstellbar, und zwar bevorzugt vom proximalen Ende des Appli kators aus, so daß durch Lageverstellung des Licht und/oder Ul traschall ablenkenden Elementes das Licht und der Ultraschall sich gegenseitig überlagernd über ein ausgedehntes Behandlungs areal verfahren werden können. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Abstrahlrichtung von Licht und Ultraschall ge zielt auf ein Behandlungsareal eingestellt oder nachjustiert werden kann, insbesondere dann, wenn das Behandlungsareal auf grund anatomischer Gegebenheiten nur schwer zugänglich ist und eine Lageveränderung des Applikators insgesamt nicht oder nur erschwert möglich ist. With this configuration, the light and the ultrasound fed in the longitudinal direction of the applicator and over the beam deflecting element, for example a reflector in Shape of a metal mirror, then laterally out of the applicator the tissue can be injected. The beam deflecting element causes a flat overlay of light and Ultrasonic. The beam-deflecting element is preferably located adjustable, preferably from the proximal end of the appli kators off, so that by adjusting the position of the light and / or Ul ultrasound deflecting element overlapping each other through extensive treatment areal can be moved. Another advantage is there in that the radiation direction of light and ultrasound ge is aimed at a treatment area or readjusted can be, especially if the treatment area on is difficult to access due to anatomical conditions and a change in the position of the applicator as a whole or not is difficult.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist der Ultra schall eine Frequenz von mehr als 20 kHz und/oder eine Energie dichte im Bereich von mindestens 50 mW/cm² auf.In a further preferred embodiment, the ultrasound has a frequency of more than 20 kHz and / or an energy density in the range of at least 50 mW / cm ² .

Mit Ultraschall einer Frequenz und/oder einer Energiedichte in dem zuvor angegebenen Bereich kann die photodynamische Therapie durch die Applikation von Ultraschall auf besonders wirksame Weise verbessert werden.With ultrasound of a frequency and / or an energy density in The range given above can be photodynamic therapy through the application of ultrasound to particularly effective Way to be improved.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist der Applikator als Endoskop ausgebildet.In another preferred embodiment, the applicator is designed as an endoscope.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß die photodynamische Thera pie unter gleichzeitiger Applikation von Ultraschall minimal invasiv unter endoskopischer Kontrolle durchgeführt werden kann.This measure has the advantage that the photodynamic Thera pie with simultaneous application of ultrasound minimal be performed invasively under endoscopic control can.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschrei bung und der beigefügten Zeichnung.Further advantages result from the following description exercise and the attached drawing.

Ausführungsbeispiele sind in der Zeichnung dargestellt und wer den hiernach näher beschrieben. Es zeigen: Exemplary embodiments are shown in the drawing and who which are described in more detail below. Show it:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Behandlung von Körpergewebe in einer schematischen Gesamtdarstel lung; FIG. 1 shows an inventive device for treatment of body tissue in a schematic overall presentation lung;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch das distale Ende des Appli kators der Vorrichtung in Fig. 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel; Fig. 2 is a longitudinal section through the distal end of Appli kators the apparatus in Figure 1 according to a first embodiment.

Fig. 3 das distale Ende eines Applikators der Vorrichtung in Fig. 1 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel in einem Längsschnitt entlang der Linie III-III in Fig. 4; FIG. 3 shows the distal end of an applicator of the apparatus in Fig 1 according to a second embodiment in a longitudinal section along the line III-III in Fig. 4.

Fig. 4 eine Vorderansicht des distalen Endes des Applika tors in Fig. 3; Fig. 4 is a front view of the distal end of the applicator gate in Fig. 3;

Fig. 5 das distale Ende eines Applikators gemäß einem wei teren Ausführungsbeispiel zur Verwendung in der Vor richtung in Fig. 1 im Längsschnitt; Fig. 5, the distal end of an applicator in accordance with a direct wei embodiment for use in the pre direction in Figure 1 in longitudinal section.

Fig. 6 das distale Ende eines Applikators gemäß einem wei teren Ausführungsbeispiel im Längsschnitt; und Fig. 6, the distal end of an applicator in accordance with a direct wei embodiment in longitudinal section; and

Fig. 7 das distale Ende eines Applikators gemäß einem wei teren Ausführungsbeispiel im Längsschnitt. Fig. 7 shows the distal end of an applicator according to a further embodiment in longitudinal section.

In Fig. 1 ist mit dem Bezugszeichen 10 insgesamt eine Vorrich tung zur Behandlung von Körpergewebe, insbesondere Weichgewebe, mittels einer durch einen in dem Körpergewebe enthaltenen Pho tosensibilisator lichtinduzierten Reaktion dargestellt. Die Vorrichtung 10 wird in der photodynamischen Therapie einge setzt, bei der das entartete Körpergewebe, beispielsweise Tumorgewebe, in dem der Photosensibilisator in erhöhter Konzen tration angereichert ist, durch einen phototoxischen Effekt zerstört wird.In Fig. 1, reference numeral 10 overall shows a device for treating body tissue, in particular soft tissue, by means of a light-induced reaction caused by a photosensitizer contained in the body tissue. The device 10 is used in photodynamic therapy in which the degenerated body tissue, for example tumor tissue, in which the photosensitizer is enriched in increased concentration, is destroyed by a phototoxic effect.

Die Vorrichtung 10 weist einen Applikator 12 auf. Der Applika tor 12 ist als Endoskop 14 ausgebildet, das einen Endoskop schaft 16 und eine Endoskopoptik 18 aufweist. Der Endoskop schaft 16 kann durch eine am menschlichen Körper künstlich ge schaffene Inzision oder durch einen natürlichen Körpergang an das zu behandelnde Körpergewebe im menschlichen Körper geführt werden.The device 10 has an applicator 12 . The applicator gate 12 is designed as an endoscope 14 , which has an endoscope shaft 16 and an endoscope optics 18 . The endoscope shaft 16 can be guided through an artificially created incision on the human body or through a natural body course to the body tissue to be treated in the human body.

Die Vorrichtung 10 weist weiterhin eine lichtzuführende Einheit 20 auf. Die lichtzuführende Einheit 20 umfaßt eine Lichtquelle 22, die Licht in einem für die photodynamische Therapie geeig neten Wellenlängenbereich mit einer geeigneten Intensität erzeugt. Der für die photodynamische Therapie geeignete Wellen längenbereich hängt von dem verwendeten Photosensibilisator ab. Bevorzugt wird eine breitbandige Lichtquelle oder sogar eine Weißlichtquelle verwendet, es können aber auch kostengünstige Diodenlaser zum Einsatz kommen, die im roten bzw. infraroten Spektralbereich abstrahlen.The device 10 furthermore has a light-supplying unit 20 . The light supply unit 20 comprises a light source 22 which generates light in a wavelength range suitable for photodynamic therapy with a suitable intensity. The wavelength range suitable for photodynamic therapy depends on the photosensitizer used. A broadband light source or even a white light source is preferably used, but inexpensive diode lasers which emit in the red or infrared spectral range can also be used.

Das in der Lichtquelle 22 erzeugte Licht wird über einen Licht leiter 24 und einen Lichtleiteranschluß 26 in den Applikator 12 geführt. In dem Endoskopschaft 16 wird das von der Lichtquelle 22 erzeugte Licht weiter bis zum distalen Ende des Applikators 12 bzw. Endoskops 14 geführt, wo es aus einer Applikatorfläche 28 flächig auf das Körpergewebe gerichtet austritt. Der Licht leiter 24 weist zumindest eine Lichtleitfaser, beispielsweise eine Quarzfaser, auf.The light generated in the light source 22 is guided via a light guide 24 and a light guide connection 26 in the applicator 12 . In the endoscope shaft 16 , the light generated by the light source 22 is guided further to the distal end of the applicator 12 or endoscope 14 , where it emerges from an applicator surface 28, directed flatly onto the body tissue. The light guide 24 has at least one optical fiber, for example a quartz fiber.

Während in Fig. 1 die Applikatorfläche 28 stirnseitig am dista len Ende des Applikators 12 angeordnet dargestellt ist, ver steht es sich, daß die Applikatorfläche auch nach proximal in dem Endoskopschaft 16 versetzt angeordnet sein kann, oder daß die Applikatorfläche 28 so ausgebildet ist, daß eine Abstrah lung des Lichtes und des Ultraschalls, wie später noch näher beschrieben wird, seitlich aus der Umfangsfläche des Endoskop schafts 16 erfolgt.While in Fig. 1 the applicator surface 28 is shown arranged at the front at the distal end of the applicator 12 , it is understood that the applicator surface can also be arranged proximally in the endoscope shaft 16 , or that the applicator surface 28 is designed such that a radiation of the light and the ultrasound, as will be described in more detail later, takes place laterally from the peripheral surface of the endoscope shaft 16 .

Weiterhin weist die Vorrichtung 10 eine Ultraschall-Erzeugungs einheit 30 auf. Die Ultraschall-Erzeugungseinheit 30 umfaßt ei ne Steuereinheit 32, von der eine elektrische Leitung 34 durch einen Anschluß 36 in das Endoskop 14 geführt ist. Mit der elek trischen Leitung 34 steht ein in Fig. 1 nicht dargestelltes und später noch erläutertes Schwingerelement der Ultraschall- Erzeugungseinheit 30, beispielsweise ein piezokeramischer Ul traschallwandler, in Verbindung, das Ultraschall im therapeuti schen Leistungs- und Frequenzbereich erzeugt und dazu entspre chend von der Steuereinheit 32 elektrisch angeregt wird. Der erzeugte therapeutische Ultraschall tritt ebenfalls aus der Ap plikatorfläche 28 am distalen Ende des Endoskops 14 aus, und zwar derart, daß sich in dem Körpergewebe die Bestrahlungsbe reiche von Ultraschall und Licht zumindest teilweise über decken.Furthermore, the device 10 has an ultrasound generation unit 30 . The ultrasound generating unit 30 comprises a control unit 32 , from which an electrical line 34 is guided through a connection 36 into the endoscope 14 . With the electrical line 34 is a not shown in Fig. 1 and later explained oscillator element of the ultrasound generating unit 30 , for example a piezoceramic ultrasonic transducer, in connection, which generates ultrasound in the therapeutic power and frequency range and accordingly from the Control unit 32 is excited electrically. The generated therapeutic ultrasound also emerges from the ap plicator surface 28 at the distal end of the endoscope 14 , in such a way that the radiation areas of ultrasound and light at least partially overlap in the body tissue.

Die Vorrichtung 10 umfaßt ferner eine Bildaufnahmeeinheit 38, mit der von dem Körpergewebe ausgehendes Licht, im wesentlichen Fluoreszenzlicht, das vom distalen Ende des Endoskops 14 über die Endoskopoptik 18 übertragen wird, aufgenommen wird. Die Bildaufnahmeeinheit 38 umfaßt dazu eine an die Endoskopoptik 18 angeschlossene Videokamera 40, die wiederum mit einer Bild wiedergabeeinheit 42, beispielsweise einem Bildschirm, in Ver bindung steht, in der das Ausgangssignal der Videokamera 40 verarbeitet und dargestellt wird.The device 10 further comprises an image recording unit 38 , with which light emanating from the body tissue, essentially fluorescent light, which is transmitted from the distal end of the endoscope 14 via the endoscope optics 18 , is recorded. The image recording unit 38 comprises a video camera 40 connected to the endoscope optics 18 , which in turn is connected to an image display unit 42 , for example a screen, in which the output signal of the video camera 40 is processed and displayed.

In Fig. 2 ist das distale Ende des Endoskopschaftes 16 in ver größertem Maßstab im Längsschnitt dargestellt.In Fig. 2, the distal end of the endoscope shaft 16 is shown on a larger scale in longitudinal section.

In dem Endoskopschaft 16 ist ein Lichtleiter 44 bis zur Ap plikatorfläche 28 geführt. Der Lichtleiter 44 weist zumindest eine Lichtleitfaser, beispielsweise Quarzfaser, auf. Der Licht leiter 44 steht mit dem Lichtleiter 24 und somit mit der Licht quelle 22 in Verbindung. Durch den Lichtleiter 44 wird das von der Lichtquelle 22 erzeugte Licht zur Applikatorfläche 28 ge führt, tritt dort mit einer relativ großen Apertur, beispiels weise < 20°, aus und dringt in das in Fig. 2 dargestellte und mit 46 bezeichnete Körpergewebe mit einer Eindringtiefe von we nigen mm ein, wie mit strichpunktierten Pfeilen 48 angedeutet ist.In the endoscope shaft 16 , a light guide 44 is guided up to the ap plicator surface 28 . The light guide 44 has at least one optical fiber, for example quartz fiber. The light guide 44 is connected to the light guide 24 and thus to the light source 22 . Through the light guide 44 , the light generated by the light source 22 leads to the applicator surface 28 , exits there with a relatively large aperture, for example <20 °, and penetrates into the body tissue shown in FIG. 2 and designated 46 with a penetration depth of a few mm, as indicated by dash-dotted arrows 48 .

Eine durch die Einstrahlung des Lichtes in das Körpergewebe 46 und durch den Photosensibilisator, der in das Körpergewebe 46 eingebracht worden ist, induzierte Fluoreszenz wird von einer bildübertragenden optischen Anordnung 50, beispielsweise einem Bildleiterbündel oder einem Relaislinsensystem, zur Endoskop optik 18 und über die Videokamera 40 zur Bildwiedergabeeinheit 42 übertragen. Über den zeitlichen Verlauf der Intensität des Fluoreszenzlichtes kann die Ausbleichung des Photosensibilisa tors, die mit der Zerstörung des entarteten Körpergewebes 46 einhergeht, beobachtet werden. Dadurch kann festgestellt wer den, wie weit der Abbauprozeß des Körpergewebes 46 vorange schritten ist. Das von dem Körpergewebe 46 ausgehende Fluores zenzlicht ist mit einem Pfeil 49 mit unterbrochener Linie ange deutet.A fluorescence induced by the irradiation of the light into the body tissue 46 and by the photosensitizer that has been introduced into the body tissue 46 is transmitted from an image-transmitting optical arrangement 50 , for example an image guide bundle or a relay lens system, to the endoscope optics 18 and via the video camera 40 transmitted to the image display unit 42 . The fading of the photosensitizer, which is associated with the destruction of the degenerated body tissue 46 , can be observed over the course of the intensity of the fluorescent light over time. This makes it possible to determine who the extent to which the breakdown process of body tissue 46 has progressed. The fluorescent light emanating from the body tissue 46 is indicated by an arrow 49 with a broken line.

In der Applikatorfläche 28 ist ein Schwingerelement 52 angeord net, das über eine elektrische Leitung 54 und über die elektri sche Leitung 34 mit der Steuereinheit 32 verbunden ist. Das Schwingerelement 52, beispielsweise ein piezokeramischer Schwinger, wird von der Steuereinheit 32 zur Erzeugung von Ul traschall im therapeutischen Leistungs- und Frequenzbereich elektrisch angeregt. Der Ultraschall wird aus dem Schwingerele ment 52 aus der Applikatorfläche 28 in das Körpergewebe 46 ein gestrahlt, wie mit unterbrochenen Linien 56 angedeutet ist.In the applicator surface 28 , a vibrating element 52 is arranged which is connected to the control unit 32 via an electrical line 54 and via the electrical line 34 . The vibrating element 52 , for example a piezoceramic vibrator, is electrically excited by the control unit 32 for generating ultrasound in the therapeutic power and frequency range. The ultrasound is radiated from the Schwingerele element 52 from the applicator surface 28 into the body tissue 46 , as indicated by broken lines 56 .

In dem Körpergewebe 46 überlagern sich das von dem Lichtleiter 44 austretende Licht und der von dem Schwingerelement 52 aus tretende Ultraschall in einem räumlich ausgedehnten Bereich. Damit sich das Licht und der Ultraschall überlagern, kann bei spielsweise vorgesehen sein, daß der Lichtleiter 44 an seinem distalen Ende eine Optik aufweist, durch die das Licht schräg zur Längsachse abgestrahlt wird, damit sich das Licht und der Ultraschall in einem möglichst großen Bestrahlungsbereich über lagern. Ebenso ist es zweckmäßig, daß die optische Anordnung 50 an ihrem distalen Ende eine Schrägblickoptik aufweist, um möglichst viel Fluoreszenzlicht aus dem Ultraschall- und Licht bestrahlungsbereich empfangen zu können. In the body tissue 46 , the light emerging from the light guide 44 and the ultrasound emerging from the vibrating element 52 overlap in a spatially extended area. So that the light and the ultrasound overlap, it can be provided, for example, that the light guide 44 has optics at its distal end through which the light is emitted obliquely to the longitudinal axis, so that the light and the ultrasound over the largest possible radiation area to store. It is also expedient that the optical arrangement 50 has an oblique view optics at its distal end in order to be able to receive as much fluorescent light as possible from the ultrasound and light irradiation area.

In Fig. 3 und 4 ist ein weiteres, gegenüber Fig. 2 abgewan deltes Ausführungsbeispiel dargestellt, das das distale Ende des Endoskopschaftes 16 in Fig. 1 zeigt.In FIGS. 3 and 4 2 abgewan punched embodiment is another, opposite FIGS. Showing the distal end of the endoscope shaft 16 in FIG. 1.

In diesem Ausführungsbeispiel ist eine mit 60 bezeichnete Ap plikatorfläche nach innen gewölbt ausgebildet. Wie sich aus Fig. 3 in Verbindung mit Fig. 4 ergibt, weist die Applikator fläche 60 eine kugelkalottenförmige Ausgestaltung auf. Aus der Applikatorfläche 60 tritt über einen Lichtleiter 62 zugeführ tes, in der Lichtquelle 22 in Fig. 1 erzeugtes Licht aus.In this exemplary embodiment, an apicator surface denoted by 60 is curved inwards. As is apparent from Fig. 3 in conjunction with FIG. 4, the applicator surface 60 has a spherical segment-shaped configuration. From the applicator surface 60 exits via a light guide 62 , generated in the light source 22 in FIG. 1.

Über eine optische Anordnung 64 wird wiederum von dem Körperge webe kommendes Licht zur Endoskopoptik 18 und von dort über die Videokamera 40 in die Bildwiedergabeeinheit 42 in Fig. 1 über tragen. Ein mit der Steuereinheit 32 über eine elektrische Lei tung 65 verbundenes und elektrisch anregbares Schwingerelement 66 ist in der Applikatorfläche 60 angeordnet. Das Schwingerele ment 66 wird durch einen runden piezokeramischen Schwinger ge bildet, wie aus Fig. 4 hervorgeht. Etwa mittig weist das Schwingerelement 66 eine Öffnung 68 oder Bohrung auf, durch die das distale Ende des Lichtleiters 62 und der optischen Anord nung 64 geführt ist. Der von dem Schwingerelement 66 erzeugte Ultraschall im therapeutischen Leistungs- und Frequenzbereich erfährt durch die abstrahlseitige geometrische Ausgestaltung des Schwingerelementes 66, die an die kugelkalottenförmige Aus gestaltung der Applikatorfläche 60 angepaßt ist, eine geometri sche Fokussierung, so daß der erzeugte Ultraschall auf einen Fokus-Bereich F konzentriert abgestrahlt wird, wie mit unter brochenen Linien 67 angedeutet ist. In turn, an optical arrangement 64 transmits light coming from the body tissue to the endoscope optics 18 and from there via the video camera 40 into the image display unit 42 in FIG. 1. A connected to the control unit 32 via an electrical line 65 and electrically excitable vibrating element 66 is arranged in the applicator surface 60 . The Schwingerele element 66 is formed by a round piezoceramic vibrator, as can be seen in FIG. 4. Approximately in the middle, the vibrating element 66 has an opening 68 or bore through which the distal end of the light guide 62 and the optical arrangement 64 is guided. The ultrasound generated by the vibrating element 66 in the therapeutic power and frequency range experiences a geometrical focusing due to the geometrical configuration of the vibrating element 66 on the radiation side, which is adapted to the spherical-spherical design of the applicator surface 60 , so that the generated ultrasound is focused on one area F is emitted in a concentrated manner, as indicated by broken lines 67 .

Vor der Applikatorfläche 60 ist weiterhin ein Koppelmedium 70 angeordnet. Das Koppelmedium 70 ist geometrisch an die Geome trie der Applikatorfläche 60 angepaßt. In Fig. 4 ist das Kop pelmedium 70 nicht dargestellt. Das Koppelmedium 70 ist ultra schalldurchlässig und bewirkt eine diffuse Streuung des von dem distalen Ende des Lichtleiters 62 austretenden Lichtes. Die diffuse Streuung des Lichtes ist in Fig. 3 mit strichpunktier ten Pfeilen 72 angedeutet. Die diffuse Streuung bewirkt eine gleichmäßige Einstrahlung des Lichtes in das Körpergewebe. Somit wird auch bei einer verhältnismäßig kleinen Austritts öffnung am distalen Ende des Lichtleiters 62 eine großflächige Einstrahlung des Lichtes in das Körpergewebe erzielt.A coupling medium 70 is also arranged in front of the applicator surface 60 . The coupling medium 70 is geometrically adapted to the geometry of the applicator surface 60 . In Fig. 4 the Kop pelmedium 70 is not shown. The coupling medium 70 is ultra sound-permeable and causes diffuse scattering of the light emerging from the distal end of the light guide 62 . The diffuse scattering of the light is indicated in Fig. 3 with dash-dotted arrows 72 . The diffuse scattering causes the light to shine evenly into the body tissue. Thus, even with a relatively small exit opening at the distal end of the light guide 62, large-area radiation of the light into the body tissue is achieved.

Ferner ist eine Ansaugvorrichtung vorgesehen, die einen Saug kanal 74 aufweist, der in der Applikatorfläche 60 mündet, und der proximalseitig mit einer in Fig. 1 dargestellten Saugvor richtung 76 in Verbindung steht. Der Saugkanal 74 dient dazu, das zu behandelnde Körpergewebe in die Auswölbung der Applika torfläche 60 zumindest teilweise, möglichst jedoch vollständig, anzusaugen. Damit die Saugwirkung durch das Koppelmedium 70 übertragen werden kann, ist in dem Koppelmedium 70 eine ent sprechende Öffnung 78 vorgesehen.Furthermore, a suction device is provided which has a suction channel 74 which opens into the applicator surface 60 and which is connected on the proximal side to a suction device 76 shown in FIG. 1. The suction channel 74 serves to suck the body tissue to be treated into the bulge of the applicator surface 60 at least partially, but as completely as possible. So that the suction effect can be transmitted through the coupling medium 70 , a corresponding opening 78 is provided in the coupling medium 70 .

Ferner ist eine Saug- und Spülleitung 80 für ein Fluid vorgese hen, die mit einer in Fig. 1 dargestellten Saug- und Spül vorrichtung 82 in Verbindung steht. Mit der Saug- und Spülvor richtung 82 kann ein Fluid in den Koppelbereich zwischen Körpergewebe und Applikatorfläche 60 bzw. Koppelmedium 70 eingeleitet werden, um das Körpergewebe, das sich durch die Ap plikation des Ultraschalls erwärmen kann, zu kühlen, die Ein kopplung von Licht und Ultraschall in das Gewebe zu verbessern und/oder im Fluid enthaltenen Photosensibilisator bzw. ein Vor produkt davon (Precursor) ins Gewebe einzubringen. Ferner kann bei entsprechender Ausgestaltung durch die Saug- und Spüllei tung 80 während der photodynamischen Therapie abgebautes Kör pergewebe abgesaugt werden.Furthermore, a suction and rinsing line 80 is provided for a fluid, which is connected to a suction and rinsing device 82 shown in FIG. 1. With the suction and irrigation device 82 , a fluid can be introduced into the coupling area between body tissue and applicator surface 60 or coupling medium 70 in order to cool the body tissue, which can be heated by the application of ultrasound, the coupling of light and To improve ultrasound in the tissue and / or to introduce photosensitizer or a pre-product thereof (precursor) contained in the fluid into the tissue. Furthermore, with the appropriate design, the tissue removed during the photodynamic therapy can be suctioned through the suction and irrigation line 80 .

Während in Fig. 3 der Saugkanal 74 und die Saug- und Spüllei tung 80 für das Fluid getrennte Leitungen sind, wie durch eine unterbrochene Linie 79 angedeutet ist, kann es auch vorgesehen sein, nur insgesamt eine Leitung vorzusehen, die dann sowohl zum Ansaugen des Körpergewebes als auch zum Saugen und Spülen des Operationsgebietes dient. Andererseits können auch mehrere Saugkanäle zum Ansaugen des Körpergewebes vorgesehen sein, und es kann eine von der Spülleitung getrennte Absaugleitung für das Fluid vorgesehen sein.While in Fig. 3, the suction channel 74 and the suction and irrigation line 80 for the fluid are separate lines, as indicated by a broken line 79 , it can also be provided to provide only one line as a whole, which is then used both for suctioning the Body tissue as well as for sucking and rinsing the surgical area. On the other hand, a plurality of suction channels can also be provided for sucking in the body tissue, and a suction line for the fluid that is separate from the flushing line can be provided.

Der Saugkanal 74 und die Saug- und Spülleitung 80 münden beide ebenfalls in der Öffnung 68 in dem Schwingerelement 66.The suction channel 74 and the suction and flushing line 80 both likewise open into the opening 68 in the oscillating element 66 .

Weiterhin ist an einem Rand 84 der Applikatorfläche 60 umfäng lich eine Abdichtung 86 angeordnet, um die Applikatorfläche 60 randseitig gegen das Körpergewebe abzudichten. Die Abdichtung 86 ist beispielsweise in Form einer Manschette aus einem ela stischen Material, beispielsweise als Dichtlippe, ausgebildet. Eine Abdichtung der Applikatorfläche 60 kann aber auch erzielt werden, indem der Rand 84 selbst elastisch ausgestaltet wird. In Fig. 4 ist die Abdichtung 86 nicht dargestellt.Furthermore, the applicator surface is at an edge of 84 60 umfäng Lich a seal disposed 86 to seal the edges against the body tissue around the applicator 60th The seal 86 is for example in the form of a sleeve made of an elastic material, for example as a sealing lip. A sealing of the applicator surface 60 can, however, also be achieved by the edge 84 itself being made elastic. In FIG. 4, the seal is not shown 86th

Im folgenden wird nun eine Anwendung der photodynamischen The rapie mittels der Vorrichtung 10 beschrieben. An application of photodynamic therapy using device 10 will now be described.

Um eine lichtinduzierte Reaktion in dem Körpergewebe auszu lösen, wird dem Patienten zuvor ein Photosensibilisator, der beispielsweise ein Hämatoporphyrin-Grundgerüst aufweist oder auch Delta-Aminolävulinsäure (ALA) als Vorprodukt des fluores zierenden Protoporphyrin IX verabreicht. ALA kann bei vielen PDD/PDT-Anwendungen topisch, d. h. direkt lokal am bzw. im Organ, appliziert werden. Hämatoporphyrin-Derivate können in travenös verabreicht werden. Diese Substanzen reichern sich nun in dem zu behandelnden Körpergewebe, das beispielsweise ein Tumorgewebe ist, in über 10-fach erhöhter Konzentration an, wo bei der Zeitbedarf für die Anreicherung durch die Applikation von Ultraschall wesentlich verkürzt werden kann.To cause a light-induced reaction in the body tissue solve, the patient is previously a photosensitizer, the for example has a hematoporphyrin backbone or also delta-aminolevulinic acid (ALA) as a precursor of the fluores ornamental protoporphyrin IX administered. Many can do ALA PDD / PDT applications topically, i.e. H. directly locally on or in Organ to be applied. Hematoporphyrin derivatives can be found in be administered travenous. These substances are now accumulating in the body tissue to be treated, for example a Tumor tissue is in over 10-fold increased concentration where in the time required for the enrichment by the application can be significantly shortened by ultrasound.

Der Applikator 12, d. h. der Endoskopschaft 16 des Endoskops 14 in Fig. 1, wird durch eine künstlich geschaffene Inzision oder durch einen natürlichen Körpergang zu dem zu behandelnden Kör pergewebe geführt, wobei die Applikatorfläche 28 bzw. 60 mög lichst nahe an das Körpergewebe herangebracht wird.The applicator 12 , ie the endoscope shaft 16 of the endoscope 14 in FIG. 1, is guided through an artificially created incision or through a natural body passage to the body tissue to be treated, the applicator surface 28 or 60 being brought as close as possible to the body tissue .

Das zu behandelnde Körpergewebe wird mittels von der Lichtquel le 22 erzeugten Lichtes durch den Lichtleiter 44 in Fig. 2 bzw. Lichtleiter 62 in Fig. 3 flächig bestrahlt. Dem so eingestrahl ten Licht wird von dem Schwingerelement 52 in Fig. 2 bzw. Schwingerelement 66 in Fig. 3 erzeugter therapeutischer Ultra schall überlagert, d. h. die Bestrahlungsbereiche von Licht und Ultraschall in dem Körpergewebe überdecken sich zumindest teil weise. Der zusätzlich in das Körpergewebe eingestrahlte Ultra schall bewirkt nun, daß sich der Photosensibilisator in den Zellen des zu behandelnden Körpergewebes rascher verteilt bzw. verbessert durch die Zellwände transportiert wird. Dadurch kann die für die photodynamische Therapie erforderliche Lichtenergie des von der Lichtquelle 22 erzeugten Lichtes reduziert und auch die Dauer der photodynamischen Therapie herabgesetzt werden.The body tissue to be treated is radially irradiated by means of light generated by the light source 22 through the light guide 44 in FIG. 2 or light guide 62 in FIG. 3. The thus irradiated light is superimposed by the vibrating element 52 in FIG. 2 or vibrating element 66 in FIG. 3, therapeutic ultrasound, ie the radiation areas of light and ultrasound in the body tissue at least partially overlap. The ultrasound that is additionally radiated into the body tissue now causes the photosensitizer to be distributed more quickly in the cells of the body tissue to be treated, or better transported through the cell walls. As a result, the light energy required for the photodynamic therapy of the light generated by the light source 22 can be reduced and the duration of the photodynamic therapy can also be reduced.

Über die Bildaufnahmeeinheit 38 wird während der Therapie von dem Photosensibilisator in dem Körpergewebe emittiertes Fluo reszenzlicht in der Bildwiedergabeeinheit 42 ausgewertet, um das jeweilige Stadium der Therapie zu kontrollieren. Die Bild wiedergabeeinheit 42 kann dazu noch mit der Lichtquelle 22 so gekoppelt sein, daß über die Abnahme der Fluoreszenz die Energie des von der Lichtquelle 22 erzeugten Lichtes entspre chend herabgesetzt wird. Die Abnahme der Fluoreszenz geht mit der Zerstörung des photodynamisch behandelten Körpergewebes einher. Je geringer die Intensität der Fluoreszenz ist, desto weniger ist noch entartetes Körpergewebe vorhanden.Via the image recording unit 38 , fluorescence light emitted by the photosensitizer in the body tissue is evaluated in the image display unit 42 in order to control the respective stage of the therapy. The image display unit 42 can also be coupled to the light source 22 so that the decrease in fluorescence reduces the energy of the light generated by the light source 22 accordingly. The decrease in fluorescence is associated with the destruction of the photodynamically treated body tissue. The lower the intensity of the fluorescence, the less degenerate body tissue is still available.

Bei Verwendung des Applikators in Fig. 3 wird außerdem das zu behandelnde Körpergewebe in die Auswölbung zur Applikatorfläche 60 hin gesaugt. Des weiteren wird der Ultraschall auf den Fokus-Bereich F leicht fokussiert eingestrahlt, um eine bessere Tiefenwirkung des Ultraschalls zu erzielen. Gleichzeitig wird durch die Saug- und Spülleitung 80 ein Fluid in den Koppelraum zwischen dem Körpergewebe und der Applikatorfläche 60, genauer gesagt der Innenseite des Koppelmediums 70, geleitet, um das Körpergewebe während der Ultraschallbehandlung zu kühlen. Au ßerdem kann zerstörtes Körpergewebe durch die Saug- und Spülleitung 80 abgesaugt werden.When using the applicator in FIG. 3, the body tissue to be treated is also sucked into the bulge towards the applicator surface 60 . Furthermore, the ultrasound is irradiated onto the focus area F in a slightly focused manner in order to achieve a better depth effect of the ultrasound. At the same time, a fluid is passed through the suction and irrigation line 80 into the coupling space between the body tissue and the applicator surface 60 , more precisely the inside of the coupling medium 70 , in order to cool the body tissue during the ultrasound treatment. In addition, destroyed body tissue can be sucked out through the suction and flushing line 80 .

In Fig. 5 ist als weiteres Ausführungsbeispiel das distale Ende eines Applikators 90 dargestellt, der anstelle des Applikators 12 in der Vorrichtung 10 in Fig. 1 Einsatz findet. FIG. 5 shows the distal end of an applicator 90 as a further exemplary embodiment, which is used instead of the applicator 12 in the device 10 in FIG. 1.

In dem Applikator 90 ist als Bestandteil der Ultraschall- Erzeugungseinheit 30 in Fig. 1 ein Schwingerelement 92 angeord net, und zwar in einer Applikatorfläche 94, die in diesem Fall durch die abstrahlseitige Fläche des Schwingerelementes 92 selbst gebildet wird. Das Schwingerelement 92 ist rund ausge bildet.In the applicator 90 , a vibrating element 92 is arranged as part of the ultrasound generating unit 30 in FIG. 1, specifically in an applicator surface 94 , which in this case is formed by the radiating surface of the vibrating element 92 itself. The vibrating element 92 is round out.

In dem Schwingerelement 92 ist etwa mittig eine Bohrung oder Öffnung 96 ausgebildet, durch die das distale Ende eines Licht leiters 98 als Bestandteil der lichtzuführenden Einheit 20 in Fig. 1 geführt ist.A hole or opening 96 is formed approximately in the center of the vibrating element 92 , through which the distal end of a light guide 98 is guided as a component of the light-supplying unit 20 in FIG. 1.

Eine Wand 100 des Applikators 90 ist doppelwandig ausgebildet, mit einer Außenwand 102 und einer Innenwand 104, zwischen denen die Wand 100 einen Hohlraum 106 definiert, der mit der Saugvor richtung 76 in Fig. 1 in Verbindung steht, um Gewebe 108 an den Applikator 90 zu saugen. Die Ansaugung wirkt bei diesem Appli kator 90 peripher über den gesamten Umfang des Applikators 90. Eine Abdichtung 110 in Form von Dichtlippen 112 sorgt für eine entsprechende Abdichtung der Oberfläche des Gewebes 108 gegen das distale Ende des Applikators 90.A wall 100 of the applicator 90 is double-walled, with an outer wall 102 and an inner wall 104 , between which the wall 100 defines a cavity 106 , which communicates with the suction device 76 in FIG. 1, to tissue 108 to the applicator 90th to suck. The suction effect of this Appli er 90 peripherally around the entire circumference of the applicator 90th A seal 110 in the form of sealing lips 112 provides a corresponding seal of the surface of the tissue 108 against the distal end of the applicator 90 .

Die Ansaugung des Gewebes 108 bzw. die Saugwirkung ist mit einem Pfeil 111 und einem Pfeil 113 angedeutet.The suction of the tissue 108 or the suction effect is indicated by an arrow 111 and an arrow 113 .

Zwischen die Applikatorfläche 94, d. h. das Schwingerelement 92 und die Oberfläche des Gewebes 108, ist ein fluides Koppelmedi um 114 über eine Zuführleitung 116 gemäß einem Pfeil 117 bring bar und aus diesem Bereich durch eine Abführleitung 118 gemäß einem Pfeil 119 wieder absaugbar.Between the applicator surface 94 , ie the vibrating element 92 and the surface of the fabric 108 , a fluid coupling medium can be brought about 114 via a feed line 116 according to an arrow 117 and can be extracted again from this area by a discharge line 118 according to an arrow 119 .

In dem Koppelmedium 114 sind Streupartikel enthalten, die eine diffuse Streuung des durch den Lichtleiter 98 eingestrahlten Lichtes bewirken. Das Koppelmedium 114 ist für den von dem Schwingerelement 92 abgestrahlten Ultraschall durchlässig.Scattering particles are contained in the coupling medium 114 , which cause a diffuse scattering of the light radiated through the light guide 98 . The coupling medium 114 is permeable to the ultrasound emitted by the oscillating element 92 .

Die Zuführleitung 116 und die Abführleitung 118 können mit der in Fig. 1 dargestellten Saug- und Spülvorrichtung 82 verbunden sein. Das Koppelmedium 114 kann in der Art eines Umwälzkreis laufes mittels der Saug- und Spülvorrichtung 82 in Fig. 1 fort laufend umgewälzt werden, wobei dem Koppelmedium 114 noch der Photosensibilisator oder ein Precursor desselben beigemischt ist, der dann ebenfalls in den Bereich zwischen die Oberfläche des Gewebes 108 und die Applikatorfläche 94 gebracht wird und in das Gewebe 108 diffundieren kann, was unter der Wirkung des Ultraschalles beschleunigt möglich ist.The feed line 116 and the discharge line 118 can be connected to the suction and rinsing device 82 shown in FIG. 1. The coupling medium 114 can be continuously circulated in the manner of a circulating circuit by means of the suction and rinsing device 82 in FIG. 1, the coupling medium 114 also having the photosensitizer or a precursor added to it, which then also moves into the area between the surface of the Tissue 108 and the applicator surface 94 is brought and can diffuse into the tissue 108 , which is accelerated under the action of the ultrasound.

In Fig. 6 ist als weiteres Ausführungsbeispiel das distale Ende eines Applikators 120 dargestellt, der wiederum in der Vorrich tung 10 Verwendung findet.In Fig. 6, the distal end of an applicator 120 is shown as a further embodiment, which in turn device 10 is used in Vorrich.

Der Applikator 120 weist ein Schwingerelement 122 sowie einen Lichtleiter 124 und einen Lichtleiter 126 auf. Eine Fläche 128 des Schwingerelementes 122 bildet eine Abstrahlfläche für den Ultraschall, während Flächen 130 und 132 an den Enden der Lichtleiter 124 und 126 Abstrahlflächen für das Licht bilden. Eine Applikatorfläche wird bei diesem Ausführungsbeispiel durch die Flächen 128, 130, 132 definiert. Diese Applikatorfläche ist so ausgebildet, daß der Ultraschall und das Licht in Längsrich tung des Applikators 120 seitlich in ein zu behandelndes Gewebe 134 eingestrahlt werden.The applicator 120 has a vibrating element 122 as well as a light guide 124 and a light guide 126 . A surface 128 of the vibrating element 122 forms a radiation surface for the ultrasound, while surfaces 130 and 132 at the ends of the light guides 124 and 126 form radiation surfaces for the light. In this exemplary embodiment, an applicator area is defined by the areas 128 , 130 , 132 . This applicator surface is designed such that the ultrasound and the light in the longitudinal direction of the applicator 120 are laterally irradiated into a tissue 134 to be treated.

Ein Koppelmedium 136, das wiederum ein Fluid ist und über eine Zuführleitung 144 und eine Abführleitung 146 zwischen diese so gebildete Applikatorfläche und das Gewebe 134 gebracht und wieder abgesaugt werden kann, bewirkt wiederum eine diffuse Streuung und somit eine flächige Abstrahlung des Lichtes in das Gewebe 134.A coupling medium 136 , which is in turn a fluid and can be brought between this applicator surface and the tissue 134 via a supply line 144 and a discharge line 146 and then suctioned off again, causes diffuse scattering and thus a flat radiation of the light into the tissue 134 .

In dem Applikator 120 ist in einer Wand 138 ein Fenster 140 ausgebildet, durch das Ultraschall und Licht in das Gewebe 134 eingestrahlt werden. Eine Abdichtung 142 in Form einer Dicht lippe ist randseitig an dem Fenster 140 ausgebildet.A window 140 is formed in the applicator 120 in a wall 138 , through which ultrasound and light are irradiated into the tissue 134 . A seal 142 in the form of a sealing lip is formed on the edge of the window 140 .

Der Applikator 120 wird beispielsweise zur photodynamischen Be handlung von Gewebe 134 in der Wand eines Hohlorganes, bei spielsweise des Darms oder der Speiseröhre, verwendet.The applicator 120 is used, for example, for the photodynamic treatment of tissue 134 in the wall of a hollow organ, for example in the intestine or esophagus.

In Fig. 7 ist schließlich noch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Applikators 150 dargestellt, bei dem Ultraschall und Licht ebenfalls seitlich aus dem Applikator 150 in in Fig. 7 nicht dargestelltes Gewebe eingestrahlt werden.In Fig. 7 a still further embodiment of an applicator 150 is shown eventually be irradiated also at the side in the ultrasonic and light from the applicator 150 in Fig. 7, not shown tissues.

Ein Lichtleiter 152 zur Zuführung von Licht aus der in Fig. 1 dargestellten Lichtquelle 22 und ein Schwingerelement 154 sind im distalen Bereich des Applikators 150 angeordnet. A light guide 152 for supplying light from the light source 22 shown in FIG. 1 and a vibrating element 154 are arranged in the distal region of the applicator 150 .

Ferner ist im distalen Bereich des Applikators 150 ein Licht und/oder Ultraschall ablenkendes Element 156 in Form eines Re flektors, der beispielsweise ein Metallspiegel ist, angeordnet. Das strahlablenkende Element 156 ist vorzugsweise lageverstell bar in dem Applikator 150, beispielsweise verschwenkbar, ange ordnet.Furthermore, a light and / or ultrasound deflecting element 156 in the form of a reflector, which is, for example, a metal mirror, is arranged in the distal region of the applicator 150 . The beam deflecting element 156 is preferably position-adjustable in the applicator 150 , for example pivotable, is arranged.

Das durch den Lichtleiter 152 zugeführte Licht und der von dem Schwingerelement 154 erzeugte Ultraschall werden auf das Ele ment 156 abgestrahlt, das durch Reflexion die Richtung des Lichtes und des Ultraschalles derart ändert, daß das Licht und der Ultraschall durch ein Fenster 158 in das zu behandelnde Ge webe eingekoppelt werden. Eine Applikatorfläche 157 wird bei diesem Applikator durch die reflektierende Fläche des Licht und/oder Ultraschall ablenkenden Elementes definiert.The light supplied by the light guide 152 and the ultrasound generated by the oscillating element 154 are emitted onto the element 156 , which changes the direction of the light and the ultrasound by reflection such that the light and the ultrasound through a window 158 into the treatment Be woven in. In this applicator, an applicator surface 157 is defined by the reflecting surface of the light and / or ultrasound deflecting element.

Claims

1. Device for treating body tissue ( 46 ; 108 ; 134 ), in particular soft tissue, by means of a light-induced reaction caused by a photo-sensitizer introduced into the body tissue ( 46 ; 108 ; 134 ), with a light-supplying unit ( 20 ) and an applicator ( 12 ; 90 ; 120 ; 150 ), which has an applicator surface ( 28 ; 60 ; 94 ; 128 , 130 , 132 ; 157 ) in the distal area, from which the light emerges directed towards the body tissue ( 46 ; 108 ; 134 ), characterized in that an ultrasound generation unit ( 30 ) is provided for generating ultrasound of high intensity, the ultrasound also emerging from the applicator surface ( 28 ; 60 ; 94 ; 128 , 130 , 132 ; 157 ) such that in the radiation of ultrasound and light at least partially cover the body tissue ( 46 ; 108 ; 134 ).

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the ultrasound generating unit ( 30 ) has at least one electrically excitable vibrating element ( 52 ; 66 ; 92 ; 122 ; 154 ) which in the applicator surface ( 28 ; 60 ; 94 ; 128 , 130 , 132 ) is arranged.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that in or next to the at least one oscillating element ( 66 ; 92 ) at least one opening ( 68 ; 96 ) is present through which at least one light guide ( 44 ; 62 ; 98 ) ends of the light supply Unit ( 20 ) is guided.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the ultrasound emerges slightly focused from the applicator surface ( 28 ; 60 ).

5. Device according to one of claims 2 to 4, characterized in that the at least one oscillating element ( 66 ) on the radiation side has a geometry by which the ultrasound is radiated in a focused manner.

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized ge indicates that the ultrasound has an energy density points, which is sufficient so that the ultrasound ei ne thermal coagulation of the tissue causes.

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized ge indicates that additional laser for tissue coagulation light, HF current or microwaves can be coupled.

8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that an image transmission unit is provided which transmits fluorescent light emanating from the body tissue ( 46 ) into an image recording unit ( 38 ) which transmits the fluorescent light for evaluation and reproduction by an image reproduction unit ( 42 ) records.

9. The device according to claim 8, characterized in that the image transmission unit has an image-transmitting optical arrangement ( 50 ; 64 ), for example. A lens system, which transmits the fluorescent light from the applicator ( 12 ) in the image recording unit ( 38 ).

10. The device according to claim 8, characterized in that the image transmission unit has a non-imaging arrangement tion, for example an optical fiber, which the Fluo Takes resence light distally and proximally, e.g. in a spectrometer.

11. The device according to one of claims 1 to 10, characterized in that a suction device for sucking the body tissue ( 46 ; 108 ; 134 ) to the applicator surface ( 60 ; 94 ) is provided.

12. The apparatus according to claim 11, characterized in that the suction device has at least one suction channel ( 74 ) which opens into the applicator surface ( 60 ) and which is connected to a suction device ( 76 ).

13. The apparatus of claim 3 and 12, characterized in that the suction channel ( 74 ) through the opening ( 68 ) in or next to the at least one vibrating element ( 66 ) is guided.

14. Device according to one of claims 1 to 13, characterized in that the applicator surface ( 60 ) on the radiation side is curved inwards.

15. The device according to one of claims 1 to 14, characterized in that in the applicator surface ( 60 ) opens a suction and rinsing line ( 80 ; 116 , 118 ) for a fluid.

16. The apparatus according to claim 3 and 15, characterized in that the suction and rinsing line ( 80 ) through the opening ( 68 ) in or next to the vibrating element ( 66 ) is guided.

17. The device according to one of claims 1 to 16, characterized in that a seal ( 86 ; 110 ) is provided on the edge of the applicator surface ( 60 ; 94 ).

18. The apparatus according to claim 17, characterized in that the edge seal ( 110 ) is designed as a suction device.

19. Device according to one of claims 1 to 18, characterized in that on the distal side of the applicator surface ( 60 ; 94 ; 128 , 130 , 132 ) a coupling medium ( 70 ; 114 ; 136 ) which is permeable to ultrasound and light is arranged .

20. The apparatus according to claim 19, characterized in that the coupling medium ( 70 ; 114 ; 136 ) contains scattering elements which cause diffuse scattering of light.

21. The apparatus according to claim 19 or 20, characterized in that the coupling medium ( 70 ) consists of a structured glass, a glass ceramic, a gel or silicone with scattering particles.

22. The apparatus according to claim 19 or 20, characterized in that the coupling medium ( 114 ; 136 ) is a fluid in which scattering particles are contained.

23. The apparatus of claim 15 and 22, characterized in that the fluid by means of the suction and rinsing line ( 116 , 118 ) to the applicator surface ( 94 ) and is sucked off again.

24. The device according to claim 22 or 23, characterized in that the coupling medium ( 114 ; 136 ) contains a photosensitizer or a precursor of the photosensitizer.

25. The device according to any one of claims 1 to 24, characterized in that the applicator surface ( 128 , 130 , 132 ; 157 ) is designed such that in the longitudinal direction of the ap plicator ( 120 ; 150 ) there is lateral radiation of light and ultrasound .

26. The apparatus according to claim 25, characterized in that the light and / or the ultrasound via a light and / or ultrasound deflecting, for example reflecting, element ( 156 ) is emitted laterally from the applicator ( 150 ).

27. The device according to one of claims 1 to 26, characterized in that the ultrasound has a frequency of more than 20 kHz and / or an energy density in the range of at least 50 mW / cm ² .

28. Device according to one of claims 1 to 27, characterized in that the applicator ( 12 ; 90 ; 120 ; 150 ) is designed as an endoscope ( 14 ).