DD252127A1

DD252127A1 - Rf-gamma-applikator

Info

Publication number: DD252127A1
Application number: DD29399286A
Authority: DD
Inventors: Michael Zimmermann; Johannes Schorcht
Original assignee: Ardenne Forschungsinst
Priority date: 1986-09-01
Filing date: 1986-09-01
Publication date: 1987-12-09

Abstract

Der RF-Gamma-Applikator dient der kombinierten Lokalhyperthermie und Strahlentherapie von an Kavitaeten angrenzenden Geweberegionen. Der Applikator besteht aus einer Mittelelektrode, die zugleich der Aufnahme der Gammaquelle dient und ist umgeben von einer Profilelektrode. Die Mittelelektrode ist von dem Fuehrungsrohr und der Profilelektrode elektrisch isoliert. Am oberen Ende ist die Mittelelektrode von einer Fuehrungskappe umgeben und dazwischen befindet sich eine sternfoermig gefaltete Trennwand zur Kuehlmittelfuehrung. Der mittlere Teil ist von einem Dielektrikum umgeben und der gesamte Applikator von einer elastischen Huelle umgeben. Fig. 1

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Der intracavitäre RF-Gamma-Applikator dient der Lokalhyperthermie und der Strahlentherapie von an Kavitäten angrenzenden Geweberegionen in der Humanmedizin. Er kann für die Behandlung von Cervix-uteri-Karzinomen, Corpus-uteri-Karzonomen und Rektum-Karzinomen eingesetzt werden.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Unter den Kombinationsverfahren zur Behandlung inoperabler Geschwülste stellt die Thermo-Radiotherapie im Vergleich zur etablierten ausschließlichen Strahlentherapie einen aussichtsreichen Versuch zur Verbesserung der Überlebensraten dar. Mit der Afterloading-Therapie hat sich bereits in der Praxis ein radiotherapeutisches Verfahren durchgesetzt, mit welchem Karzinome in unmittelbarer Umgebung von Kavitäten unter günstigen physikalischen und strahlenschutztechnischen Bedingungen behandelt werden können. Die bekannten technischen Lösungen zur Anwendung der kombinierten Thermo-Radiotherapie haben verschiedene Nachteile.

So ist die Zweistufenhyperthermie bekannt, bei welcher eine Ganzkörper- und im Tumorbereich eine Regionalhyperthermie erfolgt.

Das hat bei tieferliegenden Tumoren (Blase, Uterus, Rektum) den Nachteil, daß keine nutzbare Sensibilisierung für die Strahlentherapie auftritt. Die Kombination mit simultaner Strahlentherapie ist zwar denkbar, es liegen im allgemeinen jedoch verfahrensbedingte Dislokationen zwischen den Maxima der Temperatur und der Strahlendosen vor.

Die bekannten koaxialen intracavitären Applikatoren gestatten die vorzugsweise Annäherung von Isothermen und Isodosen für den Fall, daß Hyperthermie und Strahlentherapie alternierend, das heißt in zwei Behandlungsschritten appliziert werden. Die Nachteile dieses Verfahrens sind zum einen die erhebliche Mehrbelastung des Patienten, zum anderen muß auf die simultane Anwendung beider Verfahren verzichtet werden. ·

,Es ist weiterhin ein Mikrowellenapplikator bekannt, welcher ohne Kühlsystem arbeitet (DE-OS 3 011 322). Die Abmessungen des Applikators gestatten zwar eine permanente radioaktive Strahlung bei Verwendung entsprechender Füllmaterialien des Kolbens, die strahlenschutztechnisch günstige Afterloading-Therapie ist jedoch nicht möglich.

Weiterhin ist ein Katheder bekannt, der so konzipiert ist, daß Wärme- und Strahlentherapie interstitiell durchgeführt werden können (WO-PS 8 402 119). Die Vergrößerung des vorgeschlagenen Applikators auf intrakavitäre Applikatordimensionen ist prinzipiell möglich. Jedoch ist auf Grund der Konzeption des Verfahrens eine radiale und achsiale Variation des Wärmeprofils mit einem Applikator unmöglich.

Es ist auch ein intrakavitärer Hülsenapplikator bekannt, der ein flüssigkeitsgekühltes Elektrodensystem in einer elastischen Hülle besitzt. Das Elektrodensystem besteht aus zwei Profilelektroden mit Bohrungen, die mit einem Mittelohr ohmig, kapazitiv oder induktiv gekoppelt sind. Das Mittelohr dient der Kühlmittelzuführung (DD-PS 234 367). Es besteht der Nachteil, daß eine direkte Kombination dieses Applikators mit einem Afterloading-Therapiegerät jedoch nicht möglich ist. Das Mittelohr dient dem Transport des Kühlmittels und läßt sich nur mit großem Aufwand als Führung für eine Gammaquelle nutzen. Die Elektroden und Kopplungselemente würden dann zu absolut Undefinierten Streustrahlungen und somit unwägbaren Isodosenverläufen im Patienten führen.

Ziel der Erfindung

Es ist ein Applikator zu schaffen, der eine für den Patienten risikoarme Erwärmung und Bestrahlung mit Gammastrahlen der an Kavitäten angrenzenden Geweberegionen ermöglicht und die Mängel der bekannten Applikatoren vermeidet.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Applikator zu schaffen, der die Kombination von Strahlentherapie und Hyperthermie gestattet. Zielgebiete sind Geweberegionen, diesich in unmittelbarer Umgebung von Kavitäten befinden. Er soll mit einem herkömmlichen Afterloadinggerät kompatibel sein.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit einem Elektrodensystem aus einer Profilelektrode und einer langgestreckten Elektrode, einem-Führungsrohr zum Einbringen der Gammaquelle sowie Mittel zur Kühlung des Applikators, der von einer elastischen Hülle · umgeben ist, dadurch gelöst, daß das Führungsrohr in seinem oberen Teil als Elektrode ausgebildet ist und mit ihm mechanisch und wasserdicht, aber lösbar verbunden ist, aber durch eine auf ihm aufgebrachte Isolierschicht elektrisch getrennt ist. Um die Mittelelektrode ist mit dem unteren Teil des Führungsrohres elektrisch verbunden die Profilelektrode angeordnet. Das Ende der Mittelelektrode ist von einer Führungskappe aus Kunststoff mit Durchbrüchen umgeben, wobei zwischen beiden eine sternartig gefaltete Trennwand angeordnet ist. Unterhalb der Profilelektrode ist das System mit dielektrischem Material umgeben, welches so ausgeformt ist, daß die Mittelelektrode und Profilelektrode von einem Kühlmittel umspült werden. Das Führungsrohr ist im Griff des Applikators elektrisch vom HF-Potential, welches durch den Griff zugeführt wird, getrennt. Das Kühlmittel wird am Griff zu- und abgeführt. Ein angeordneter Sensor überwacht den Staudruck. Die Gammaquelle wird im Führungsrohr bis in die Mitteleiektrode geführt. Um die Anforderungen an achsiale und radiale HF-Hyperthermie zu erfüllen, sind die beiden Elektroden mittels einer gemeinsamen Koppelhülse mit dem HF-Potential verbunden. Die Form dieser Koppelhülse und die Art der Befestigung der Elektroden an der Koppelhülse bestimmen die Qualität der Ankopplung (ohmisch, kapazitiv, induktiv). Damit wird das Energieabsorptionsprofil beeinflußt. Die Ankopplung der Elektroden erfolgt im Mittelteil des Applikators, so daß die Form der metallischen Koppelhülse keinen Einfluß auf den Isodosenverlauf hat. Mittels des Dielektrikums, vorzugsweise Teflon, ist der Applikator im Mittelteil auch elektrisch inaktiviert.

Ausführungsbeispiel

Die zugehörigen Zeichnungen zeigen in

Fig. 1: einen Applikator im Längsschnitt,

Fig. 2: einen Querschnitt durch den oberen Teil des Applikators.

Der Applikator ist für die Hyperthermie der Portio und Cervix uteri ausgebildet und gleichzeitig für die Strahlentherapie einsetzbar. Der Applikator besteht aus einem Elektrodensystem aus der Profilelektrode 1 und der Mittelelektrode 2. Die Mittelelektrode 2 ist die Verlängerung des Führungsrohres 3, die mechanisch und wasserdicht durch eine Schraubhülse 4 verbunden, aber elektrisch durch eine auf die Mittelelektrode 2 aufgebrachte Isolierschicht 5 (Einbrennloch) voneinander getrennt ist. Die Koppelhülse 6 auf der Mittelelektrode 2 verbindet die auf ihr angeordnete Profilelektrode 1 über die Schraubhülse 4 mit dem Führungsrohr 3, an welches mit dem Kabel 7 ein HF-Generator angeschlossen ist. Das Elektrodensystem ist im oberen Teil von einer Führungskappe 8 aus Isolierstoff umgeben, die am Umfang Durchbrüche besitzt. Zwischen der Führungskappe 8 und der Mittelelektrode 2 ist eine sternförmig längs gefaltete Trennwand 9 angeordnet, die der Steuerung des Kühlwasserzu- und -abflusses dient, (siehe Fig. 2) Der mittlere Teil des Applikators ist von dielektrischem Material umgeben und zwar derart, daß das Kühlwasser an dem Führungsrohr 3 und der Mittelelektrode 2 entlang durch die inneren Kühlkanäle 10 in der Profilelektrode 1 zum Kopf des Applikators gelangt, der verwirbelt und wieder durch die äußeren Kühlkanäle 11 der Profilelektrode zurückfließt. Die Zu^: und Ableitungen für das Kühlwasser sind am Griff 12 angeschlossen. Der Staudruck für das Kühlwasser wird im Zwischenraum zwischen Griff und dem dielektrischen Material mittels Sensor 13 gemessen und kontrolliert. Die Gammaquelle 14 wird in üblicherweise über das Anschlußrohr 15, das durch die Isolierbuchse 16 vom HF-Potential getrennt ist, mittels Führungsseil 17 positioniert und ist mit dem Afterloading-Therapiegerät verbunden. Die Profilelektrode 1 ist mit der Trennwand 9 durch den Dichtring 18 aus Silicongummi verbunden. Die Dichthülse 19 sichert, daß das Kühlwasser nicht seitlich austreten kann. Der gesamte Applikator ist von einer elastischen Hülle 20 aus heißvulkanisiertem Naturkautschuk umgeben, die am Griff 12 dicht anliegt. Sie verhindert, daß kein Kühlwasser austritt und der herrschende Staudruck gleicht die Unterschiede zwischen der Form der Kavität und des Applikators aus, so daß Zwischenräume verschwinden. Die Mittelelektrode 2 dient sowohl der Aufnahme der Gammaquelle 14 als auch als Elektrode für die Cervix-Hyperthermie. Ihre Ankopplung an das HF-Potential des Führungsrohres 3 erfolgt mittels der Koppelhülse 6. Die Koppelhülse 6 ist elektrisch mit der Schraubhülse 4 verbunden. Sie bildet zusammen mit dem unteren Teil der Mittelelektrode 2 einen Kondensator. Im direkten Kontakt mit der Koppelhülse 6 befindet sich die Profilelektrode 1. Sie bildet zusammen mit der Mittelelektrode 2 das Elektrodensystem. Die elektrische Inaktivierung des Mittelteils des Applikators erfolgt mittels des genuteten Dielektrikums 21. Die zur Ankopplung des Elektrodensystems benötigte Koppelhülse 6 bezieht ihr Potential durch elektrischen Kontakt mit dem Führungsrohr 3. Die Koppelhülse 6 besteht je nach Anwendungsfall aus Metall, vorzugsweise Edelstahl, leitfähigem Plastmaterial oder einem Schichtsystem aus beiden.

Claims

RF-Gamma-Applikator, bestehend aus einem Elektrodensystem mit einer Profilelektrode und Mittelelektrode, einem Führungsrohr für die Gammaquelle, Kühleinrichtung und einer elastischen Hülle, die den gesamten Applikator umgibt, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsrohr (3) in seinem oberen Teil elektrisch vom unteren Teil getrennt, aber mechanisch verbunden ist, und als Mittelelektrode (2) und zur Aufnahme der Gammaquelle (14) ausgebildet ist, daß die Profilelektrode (1) um die Mittelelektrode (2) elektrisch von ihr isoliert, aber mit dem Führungsrohr (3) elektrisch verbunden angeordnet ist, daß eine auf der Mittelelektrode (2) aufgebrachte, das Führungsrohr (3) und die Profiielektrode (1) verbindende Koppelhülse (6) in der Materialart entsprechend der Ankopplung gewählt ist, daß der obere Teil der Mittelelektrode (2) von einer Führungskappe (8) aus Kunststoff mit Durchbrüchen mit einer dazwischen angeordneten sternförmig gefalteten Trennwand (9) umgeben ist, daß der Bereich des Applikators von der Profilelektrode (1) bis zum Griff (12) von dielektrischem Material umgeben ist, das so geformt ist, daß der gesamte Applikator von einem Kühlmittel umspülbar ist und daß im Kühlmittelfluß ein Sensor (13) zur Überwachung des Staudruckes angeordnet ist.

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2 Seiten Zeichnungen