DD279820A1 - Anordnung zur behandlung inoperablen tumoren - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Behandlung von inoperablen Tumoren. Das Anwendungsgebiet ist die Behandlung von inoperablen Tumoren, insbesondere von Hirntumoren mittels Hyperthermie. Es ist eine direkte, intratumorale, den Tumor selektiv treffende Behandlung moeglich. Ein Generator fuer Hochfrequenzenergie (1) ist mit einer ersten Induktionsspule (2) verbunden, an die ueber zwei isolierte, loesbare Draehte (3) eine Hirntumorsonde (4) angeschlossen ist, die ueber ein Bohrloch im Schaedel des Patienten in das Zentrum des Tumors eingefuehrt ist.

Description

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Das Anwendungsgebiet ist die Behandlung von inoperablen Tumoren, insbesondere von Hirntumoren, mittels Hyperthermie. Insbesondere soll der Einsatz dann erfolgen, wenn primär Inoperabilität vorliegt oder wenn nach vollständigen Resektionen, Nachbestrahlungen und Chemotherapie innerhalb von etwa zwei Jahren ein Rezidiv nach anfänglich unbeeinträchtigter Befindlichkeit auftritt.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Bekannt ist eine Einrichtung zur partiellen Hyperthermie des menschlichen Körpers durch ein hochfrequentes magnetisches Feld (DD-WP 128 818).

Die Einrichtung dient u. a. der medizinischen Diathermie, einem Verfahren, bei dem Wechselströme von hoher Frequenz durch den Körper oder Teile desselben in solcher Stärke geleitet werden, daß beim Passieren des Körpers eine erhebliche Erwärmung der durchströmten Gewebe eintritt. Die Einrichtung beruht auf dem Prinzip der Dekawellen-Diathermie, wobei eine geringe Temperaturinhomogenität im angozielten Körpervolumen zum Auslösen thermisch selektiver Vorgänge erzeugt wird, um Mechanismen einzuleiten, die im lebenden Organismus bei um bestimmte Werte erhöhte Temperatur einsetzen und/oder ablaufen. E.^c wird ein divergentes magnetisches HF-Wirbelfeld erzeugt und ein Spulensystem ist mit einem elektrorrmcha.Mschem Antrieb verbunden, der eine rasterförmige Bewegung in geringem Abstand über dem betreffenden Bereich des Körpers ermöglicht. Mit dieser Einrichtung ist nur eine von außen einwirkende Behandlung möglich, die zudem keine definierte Begrenzung auf iu behandelnde Körperteile ermöglicht.

Weiterhin ist ein Gerät zum Zerstören von Gewebeteilen (Neoplasma), z. B. eines Tumors, bekannt (DE-OS 2946 729), bei dem das Körpergewebe durch Ionisierung mittels Elektrolyse zerstört werden soll. Die Wirkung beruht teils auf dem an den verwendeten Elektroden anliegenden Spannungsniveau, teils auf der Ladungsmenge, die durch das Gewebe zwischen den zwei Elektroden hinduronfließt. Eine der Elektroden ist völlig oder teilweise in das zerstörende Gewebe eingeführt, die andere Elektrode ist in (ilektrisch leitenden Kontakt mit dem Körpergewebe in einem Abstand vom Neoplasma gebracht. Hierbei wird nicht ausgeschlossen, daß gesundes Gewebe durch die Elektrolyse mit erfaßt wird.

Ein intrncavitärei RF-Hülsenapplikator (DD-WP 234 367) wird zur Lokalhypt-rthermie von an Cavitäten angrenzenden Geweberegionen b?> der Behandlung von Karzinomen eingesetzt.

Dieser Hülsenapplikator ist infolge der gesamten Konstruktion durch seine Größe nur zur Behandlung von Cervix-/Corpus-uteri-Karzinomen, Rektum-Karzinomen und HNO-Tumoren einsetzbar.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung ist es, die genannten Nachteile zuu beseitigen und eine Anordnung zu schaffen, mit der eine direkte, intratumorale, den Tumor, insbesondere den Hirntumor selektiv treffende Hyperthermiebehandlung durchführbar ist.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung zur Behandlung von inoperablen Tumoren, insbesondere Hirntumoren mittels Hyperthermie zu schaffen, wobei die intratumorale Hyperthermiebehandlung den Tumor sehr viel mehr zerstören soll als den Gesamtorganismus und dabei soweit begrenzt wird, daß keine intrazerebralen Komplikationen zum Abbruch der Behandlung führen, unter Verwendung exakter histologischer Ausgangspunkte, d. h. CT-gestützter Hirnpunktion. Die intratumorale Hyperthermiebehandlung soll auch vom Patienten zusammen mit seinem Arzt unter genauer Selbstbeobachtung auch selbst durchführbar und steuerbar sein. Der Pationt soll im Hospital beweglich und bei erfolgreichem Verlauf nach bestimmter Zeit ambulant zu behandeln sein.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Generator für Hochfrequenzenergie mit einer ersten Induktionsspule verbunden ist, an die über eine isolierte, lösbare Drahtverbindung eine Hyperthermiesonde angeschlossen ist, die über ein Bohrloch im Schädel des Patienten in das Zentrum des Tumors eingeführt ist.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die erste Induktionsspule subgaleal neben dem Bohrloch im Schädel des Patienten implantiert ist.

Es ist vorgesehen, daß der Generator für Hochfrequenzenergie mit einer zweiten Induktionsspule verbunden ist, die durch manuelle Bedienung auf die implantierte erste Induktionsspule extern auflegbar ist.

Eine weitere Ausführung enthält, daß der Generator für Hochfrequenzenergie Mittel zum Regeln der Frequenz, der Leistung, der Temperatur im Tumorzentrum und in der Tumorperipherie, eines Zeit-Differentialquotienten für das jeweilige Temperrturoptimum und di- Zeitdauer der effektiven Tumorregression aufweist.

Weiterhin ist enthalten, daß ein oder mehrere Thermofühler in die Tumorperipherie implantiert sind, die über lösbare Temperaturmeßleitungen mit dem Generator für Hochfrequenzenergie verbunden sind.

Eine weitere Ausgestaltung enthält, daß die Hyperthermiesonde mit einem gasstei ilisierbaren Überzug versehen ist und einen nach Einbringen der Hyperthermiesonde lösbaren Führungsfaden aufweist, wobei der Führungsfaden durch die Kerbe in der zum Transport verwendeten Biopsienadel 'ückführbar ist.

Vorgesehen ist außerdem, daß die Hyperthermiesonde eine maximale Größe von 1,8mm χ 18mm oder 1,2mm χ 122mm aufweist.

Ausführungsbeispiel

Die Figur zeigt die erfindungsgemäße Anordnung.

Der Generator für Hochfrequonzenergie 1 ist mit der ersten Induktionsspule 2 verbunden, die vorzugsweise neben einem Bohrloch im Schädel eines Patienten angeordnet ist. An die Induktionsspule 2 ist die isolierte Drahtverbindung 3 angeschlossen, die an eine Hyperthermiesonde 4 geführt ist, die in das Zentrum des Tumors eingeführt ist.

In die Periphieric des Tumors sind Thermofühler 5 eingebracht, die über lösbare Temperaturmeßleitungen 6 mit dem Generator für Hochfrequenzenergie 1 verschaltet sind.

Im Generator für Hochfrequenzenergie 1 befinden sich Mittel zum Regeln der Frequenz F, der Leistung N, der Temperatur im Tumorzentrum und in der Tumorperipherie, des Zeit-Differentialquotienten für das Temperaturoptimum td und die Zeitdauer der effektiven Tumorregression (ti).

Der Generator für Hochfrequenzenergie 1 kann mit einer zweiten Induktionsspule 7 verbunden sein, die manuell auf die erste Induktionsspule 2 gelegt wird.

Die Wirkungsweise der Anordnung ist wie folgt:

Die Anordnung soll bei primär inoperablen Tumoren zum Einsatz kommen oder wenn Tumore nach modernen und weitgehend vollständigen Resektionen (Ultraschalltumoraspiration), Nachbestrahlung und Chemotherapie mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit innerhalb zweier Jahre rezidivieren, auch wenn anfänglich eine unbeeinträchtigte Befindlichkeit erreicht werden konnte. Es soll damit eine direkte, den Tumor selektiv treffende Hypertharmiebehandlung vorgenommen werden.

Diese Hyperthermiebehandlung desavouiert den Tumor »ehr viel mehr als den Gesamtorganismus, wenn keine intrazerebralen Komplikationen zum Abbruch der Behandlung führen.

Die Anwendung der Anordnung stützt sich auf exakte histologische Ausgangspunkte, eine CT-gestützte Hirnpunktion.

Ausgangspunkt ist, daß nach onkologischer Praxis und gegenwärtiger Theorie davon ausgegangen wird, daß bei einer Temperaturerhöhung im Tumor auf über 42,5⁰C bis 50,0⁰C in onkologischer Hinsicht die Destruktion oder gar Denaturierung der Tumorzellen erfolgt. Die Tumorzelle ist der Temperaturerhöhung und damit induzierten Stoffwechselerhöhung durch besondere Thermosensibilität nicht gewachsen. Gleichzeitig wird ein im Tumor selektiv erniedrigter pH-Wert erreicht. Auch wird durch die Hyperthermie die MikroZirkulation im Tumor und besonders der Tumorperipherie zuerst stark beeinflußt, dann beeinträchtigt und in Funktion zur Zeit zur völligen Stase gebracht. Das ist das eigentliche Ziel der Anordnung, neben der Erzeugung direkt transportierter Koagulations- und Denaturierungswärme.

Die Anordnungg baut auf den Ergebnissen der im Stand der Technik genannten Einrichtungen auf, die auxilliär im Sinne der Metantasenbehandlung (jedoch nicht bei Hirntumoren), der Roborierung zur allgemeinen Abwehroptimierung eingesetzt werden.

Die Anordnung zur intratumoralen Hyperthermiebehandlung wird eingesetzt, wenn sich durch Computertomogramm und Angiographie lokale Inoperabilität herausstellt.

Nach CT-gestützter Biopsie werden die am meisten tumorwahrscheinlichs Region zur Festlagung des höchsten Magnititätsgrades und weiterhin der Tumorrand punktiert. Die Punktionen werden möglichst stereotaktisch und mit CT- oder MRI-kompatiblen Plastwerkzeugen ausgeführt. Durch eine solche Plastkanüle wird in das Zentrum des Tumors die sehr feine und biologisch unbedenkliche Hyperthermiosonde 4 mit Hilfe eines Führungsfadens eingeführt.

Am Ende ist die Drahtverbindung 3 zum Anschließen der Hochfrequenzenergie angebracht. Die Drahtverbindung 3 wird aus dem Bohrloch im Schädel des Fatienten herausgeleitet. Dia Drahtverbindung 3 ist so befestigt, daß mit ihr bei Komplikationen und nach Abschluß der Behandlung die Hyperthermiesonde 4 entfernt werden kann.

In die Tumorperipherie wird ein (oder mehrere) Thermofühler 5 eingebracht, die mittels feiner Drahts befestigt sind. Sie dienen zur Temperaturmessung. Die Drähte sind zur Begrenzung und exakten Bestimmung der Hyperthermieoinwirkung in der Klinik nach außen geführt.

Die Zuleitungen zur Hyperthermiesonde 4 werden der ersten Induktionsspule 2 zugeführt, die neben dom Bohrloch im Schädel subgaleal implantiert wird. Die erste Induktionsspule 2 kann eine kalibrierte Hochfrequenzenergie empfangen. Die urste Induktionsspule 2 ist in Rückführung mit dem Temperaturfühler verschaltet, was effektiver ist als eine Rückführung zum Generator 1.

Bei den ersten Hyperthermiesitzungen orfolgt mittels der Anordnung der Test der individuell verschiedenen Energiemengen, der Einschaltdauer und der Frequenzgänge, die zum Erreichen der Temperatur von 43⁰C in der Tumorperipherie nötig sind.

Der tägliche Rhythmus und der Rhythmus in der Woche werden durch klinische Beobachtung festgelegt.

Die Ausführung sieht vor, daß dor Generator für Hochfrequenzenergie 1 direkt mit einer zweiten Induktionsspule 7 verbunden ist (anstelle mit der implantierten ersten Induktionsspule 2). Diese zweite Induktionsspule 7 wird als Induktor manuell auf die erste Induktionsspule 2 extern aufgelegt. Dieser Induktor ist handlich ausgeführt und der implantierten Induktionsspule kongruent.

Der Generator ist stufenlos regelbar. Er muß ohne Eingriffe, die vom Patienten zu manipulieren sind, in der Einschaltdauer, in der Frequenz, in der Energiemenge begrenzt werden können. Nach einer klinischen Beobachtung mit mehrmals täglich durchgeführter Behandlung kann der Patient diese in Verbindung mit seinem Arzt und bei genauer Selbstbeobachtung allein durchführen und steuern (mit gegebener Begrenzung).

In der Klinik ist der Patient beweglich und bei erfolgter Anwendung nach etwa 10 Tagen ambulanzfähig. Die .,Behandlung" kann in der Poliklinik oder zu Hause weitergeführt werden.

Nachfolgend werden die in der Anordnung verwendeten Instrumente im einzelnen beschrieben:

Die Hyperthermiesonde 4 besitzt einen Überzug, der gassterilisiert werden kann. An ihr ist ein Führungsfaden befestigt, der durch eine besondere Kerbe der Biopsienadel zurückgeführt wird und den Einzug der Sonde ermöglicht und nach dem Plazieren der Sonde abgerissen werden kann. Die isolierten Drähte 3 sind so fest mit der Hyperthermiesonde 2 verbunden, daß diese durch Zug an den Leitungen entfernt werden kann. Die Sonde (1,8mm stark und 18mm lang oder 1,2mm stark und 12mm lang) ist auf kleinstem Raum in der Lage, in nicht allzu kurzer Zeit (30min bis 180min) ein6 Temperatur zu entwickeln, die dazu geeignet ist, den Tumor in seiner Peripherie auf eine Höhe von 42,5⁰C bis 43,0°C zu erwärmen. Das wird durch Hochfrequenzstrom, der über hochwirksame Widerstände geleitet wird, erreicht.

Die Biopsienadel mit der Gleitkerbe zum Transport der Hyperthermiesonde ist vorteilhafterweise aus Plast. Diese Nadel findet bereits Anwendung bei der computergestützten Hirnbiopsie und muß den Abmessungen der Sonde angepaßt werden.

Die Induktionsspule 2 zur Aufnahme der Hochfrequenzenergie soli gassterilisierbar, d. h. von glatter Oberfläche sein. Sie wird mit zwei isolierten Drähten 3 verbunden, möglichst als Steckverbindung, die ebenfalls isoliert ist.

Die Thermofühler weisen ebenfalls eine gassterilisierbare Oberfläche auf und sind über zwei Drähte 6 angeschlossen, die die ermittelten Werte zur Messung bis zum Generator 1 führen. Die Leitungen sind fest an dem Thermofühler 5 angebracht, daß dieser mittels der Leitung entfernt werden kann. Die Thermofühler 5 werden durch Implantation für eine Verweildauer von 3-6-9 Tagen eingebracht.

Der Generator 1 bereitet die Hochfrequenzenergie auf, die der Induktionsspule 2 bzw. der Induktionsspule 7 zugeführt wird und im letzteren Fall zur Erregung der implantierten Induktionsspule 2 dient. Es erfolgt eine kalibrierte Hochfrequenzenergiezuführung und damit die kalibrierte Erwärmung der Hyperthormiesonde.

Der Generator 1 hat eine vom Patienten manipulierbare Leistung. Es ist jedoch eine vom Patienten unabhängige Begrenzung der Leistung und Zeitschaltung erforderlich, um die Leistung optimal begrenzen zu können und damit Komplikationen, Unfälle oder Suizide zu vermeiden bzw. zu verhindern.

Eine rechnergestützte Aufbereitung ermöglicht, daß vom Patienten nur noch ein Programm aufgerufen wird, nach dem der Generator 1 entsprechend vorher eingegebenen Daten arbeitet und die Induktionsspule 7 erregt wird, so daß der Patient nur noch die Induktionsspule 7 an den Wirkungsort, d.h. an die implantierte Induktionsspule 2, halten muß.

Im Generator 1 ist die erforderliche Frequenz F einstellbar. Weiterhin ist die Leistung N regelbar. Die Temperaturen im Tumorzentrum Tz und in der Tumorperipherie Tp werden über die Thermofühler 6 erfaßt und im Generator 1 bewertet.

In dieser Beschreibung wurde der Einsatz einer Sonde für die Behandlung von Hirntumoren mittels Hyperthermie ausgeführt.

Möglich ist jedoch auch die Behandlung von Tumoren in anderen Körperhöhlen.

Claims (7)

1. Anordnung zur Behandlung von inoperablen Tumoren, insbesondere von Hirntumoren mittels Hyperthermie, dadurch gekennzeichnet, daß ein Generator für Hochfrequenzenergie (1) mit einer ersten Induktionsspule (2) verbunden ist, an die über eine isolierte, lösbare Drahtverbindung (3) eine Hyperthermiesonde (4) angeschlossen ist, die über ein Bohrloch im Schädel des Patienten in das Zentrum des Tumors eingeführt ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Induktionsspule (2)subgateat neben dem Bohrloch im Schädel des Patienten implantiert ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Generator für Hochfrequenzenergie (1) mit einer zweiten Induktionsspule (7) verbunden ist, die durch manuelle Bedienung auf die implantierte erste Induktionsspule (1) extern auflegbar ist.

4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Generator für Hochfrequenzenergie (1) Mittel zum Regeln der Frequenz (F), der Leistung (N), der Temperatur im Tumorzentrum (Tz) und in der Tumorperipherie (Tp), eines Zeit-Differ entialquotienten für das jeweilige Temperaturoptimum (td) und die Zeitdauer der effektiven Tumorregression (ti) aufweist.

5. Anordnung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Thermofühler (5) in die Tumorperipherie implantiert sind, die über lösbare Temperaturmeßleitungen (6) mit dem Generator für Hochfrequenzenergie (1) verbunden sind.

6. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hyperthermiesonde (4) mit einem gassterilisierbaren Überzug versehen ist und einen nach Einbringen der Hyperthermiesonde (4) lösbaren Führungsfaden aufweist, wobei der Führungsfaden durch eine Kerbe der zum Transport verwendeten Biopsienadel rückführbar ist.

7. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hyperthermiesonde (4) eine maximale Größe von 1,8mm x 18mm oder 1,2mm χ 18mm aufweist.