DE10023457A1 - Vorrichtung für die schwingungsinduzierte, selektive Behandlung maligner Erkrankungen - Google Patents

Abstract

Es wurde eine Vorrichtung für die schwingungsinduzierte, selektive Behandlung maligner Erkrankungen mit Hilfe mechanischer Schwingen und/oder Schallwellen, insbesondere Ultraschallwellen vorgeschlagen, mittels der eine gezielte Auswahl der Zellen getroffen werden kann, die mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung behandelt werden soll. Dies wird dadurch erreicht, dass ein mikrochirurgisches Gerät vorgesehen, das einen Schwingungsgenerator aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Behandlung von malignen Er­ krankungen.

Die klassischen Behandlungsmethoden und die eingesetzten Behandlungs­ vorrichtungen basieren im Allgemeinen auf einer operativen Tumorentfer­ nung, einer präoperativen, postoperativen oder kombinierten Chemothera­ pie, einer zusätzlichen Strahlentherapie und gegebenenfalls einer beglei­ tenden Immuntherapie.

Durch die Anwendung von Zytostatika bei chemotherapeutischen Verfahren werden maligne Zellen mehr geschädigt als gesunde, nicht entartete Zellen. Es werden hauptsächlich Zellen mit großen Proliferationsraten geschädigt. Zellen in der G₀-Phase sprechen auf die chemische Therapie in der Regel nicht an. Es werden präoperative, neoadjuvante und postoperative Therapie­ formen durchgeführt. Die präoperative Chemotherapie zielt auf eine lokale Tumorreduktion. Dabei sollen die Erfolgsaussichten einer radikalen Opera­ tion verbessert werden. Gleichzeitig sollen nicht diagnostizierbare, bereits vorhandene Mikrometastasenzellen geschädigt werden. Die postoperative, adjuvante Chemotherapie wird nach operativer Entfernung des Tumors und der regionären Lymphknoten durchgeführt. Aufschluß über bereits vorhan­ dene Mikrometastasen und Metastasierungsprozesse ergeben histologische Untersuchungen der entfernten Lymphknoten. Die adjuvante Chemotherapie soll Metastasierungsprozesse bekämpfen und vorhandene Mikrometastasen zerstören. Regionale Chemotherapieformen werden eingesetzt, um bei einer reduzierten systematischen Toxizität eine intensive lokale Wirkung erzielen.

Bei schnell wachsenden Tumoren befinden sich die meisten Zellen in der S-Phase und der G₂-Phase. Diese Zellen sind gegenüber den Chemotherapeu­ tika empfindlich. Chemotherapeutische Verfahren erreichen dann eine gute Wirkung, wenn die Zellteilungsprozesse im Tumor synchronisiert werden. Dabei werden Chemostatika verabreicht, die Tumorzellen in einer be­ stimmten Zellphase blockieren. Nach dem Absetzen der Chemostatika wird ein Medikament mit hoher zytotoxischer Wirkung für die folgende Zyklus­ phase verabreicht. Bei langsam wachsenden Tumoren verharrt ein relativ großer Teil der Zellen in der G₀-Phase und der G₁-Phase. Die Zellen spre­ chen nicht gut auf Chemotherapeutika an.

Chemotherapeutika schädigen besonders Tumorzellen, aber auch normale Zellen. Durch ihre unspezifische Wirkungsweise kommt es zu akuten, kurz­ fristig anhaltenden, meistens reversiblen Nebenwirkungen, oft jedoch zu späten, irreversiblen Nebenwirkungen. Relevante Nebenwirkungen sind Granulozytopenie, Thrombopenie, Anämie, Fieber, Herzrhythmusstörungen, Schleimhautulzerationen, Nierenfunktionsstörungen, Übelkeit und Erbre­ chen, Innenohrschädigungen und Lungenfibrosen. Nach hohen Dosen che­ mostatischer Therapien kann es zu schweren Nebenwirkungen kommen. Es werden auch therapiebedingte Zweit-Neoplasien berichtet. Häufige Erkran­ kungen nach intensiver Behandlung mit hohen Dosen bestimmter Chemo­ therapeutika sind Leukämie und Myelodysplasien.

Ultraschall wird zu therapeutischen und besonders intensiv zu diagnosti­ schen Zwecken eingesetzt. Bei vielen Tumorerkrankungen hängen die Heilungschancen entscheidend vom Zeitpunkt der Diagnose ab. Bei diagno­ stischem Verdacht wird Ultraschall eingesetzt. Die Untersuchung mit Ultra­ schall ist anwenderabhängig, und die Ultraschallbilder beschreiben nur die Morphologie des Gewebes. In neuester Zeit werden Meßvorrichtungen ein­ gesetzt, die auch histologisch relevante Parameter bestimmen: Schallge­ schwindigkeit, akustische Rückstreuung, akustische Dämpfung und Elasti­ zitätsparameter. Dazu wird das Gewebe von der Mechanik eines Röntgen­ mammographen z. B. komprimiert. Durch die obere Kompressionsplatte werden hochfrequente Ultraschallbilder aufgenommen. Die Echos der unte­ ren Kompressionsplatte können für die Bestimmung von Dämpfung und Schallgeschwindigkeit genutzt werden. Durch Aufnahme von Bildern bei verschiedenen Kompressionsstufen können elastische Eigenschaften (Ela­ stographie) bestimmt werden.

Die Vorrichtung zur seletiven, schwingunsginduzierten Behandlung malig­ ner Erkrankungen beruht auf der Erkenntnis, daß viele Tumorzellen gesun­ den Zellen gegenüber ein verändertes Schwingungsverhalten aufweisen. Schwingungsrelevante Zellparameter sind die Steifigkeit und Beschaffen­ heit des Zytoskelettes sowie die Viskosität des Zytoplasmas, der Plasma­ membran und der Kernflüssigkeit, die Kern/Plasma Relation, der osmoti­ sche Druck, die Steifigkeit und Beschaffenheit der extrazellulären Matrix, die Viskosität der extrazellulären Flüssigkeit und die Geschwindigkeit der zellulären Aggregationsprozesse. Maligne Zellen weisen gesunden Zellen gegenüber ein verändertes Zytoskelett auf, so zeigen invasive Tumorzellen einen Umbau ihrer Intermediärfilamente. Die Kern-Plasma Relation ist zu­ gunsten des Zellkerns verschoben. Der Zellkern maligner Zellen ist oft in seiner Größe verändert und hat eine erhöhte Chromatindichte.

Die Vorrichtung zur seletiven, schwingunsginduzierten Behandlung malig­ ner Erkrankungen beruht auf der Erkenntnis, daß Metastasenzellen die zytoplasmatische Steifigkeit und Viskosität des Muttertumors und damit ih­ re tumorspezifischen Schwingungseigenschaften in das Gewebe des Meta­ stasierungszieles exportieren. Die Resonanzspitzen der Metastasenzellen unterscheiden sich damit meist klar vom gesunden, umliegenden Gewebe des Zielorgans.

Die erforderlichen Funktionsparameter der Vorrichtung zur schwingungsin­ duzierten Behandlung maligner Erkrankungen werden mit Hilfe moderner Instrumente der Ingenieursimultion bestimmt und experimentell validiert.

Die meisten Metastasenzellen weisen durch ihre reduzierte zytoplasmatische Steifigkeit im Vergleich zu gesunden Zellen niederfrequente Reso­ nanzsschwingungen auf. Durch ihre reduzierte Viskosität haben Tumorzel­ len und deren Metastasen höhere Schwingungsamplituden. Tumorzellen werden schon bei geringeren Schalleistungen als normale Zellen geschädigt. Der selektive Charakter der Resonanzschwingung wird verbessert.

Die prägnanteste strukturelle Charakteristik maligner Zellen ist eine geän­ derte Organisation der zellulären und extrazellulären Filamentnetze. Durch den Verlust mikrotubullären Kontrollmechanismen ist die Aggregation zytoplasmatischer und extrazellulärer Filamentstrukturen gestört. Es kommt zu diffusen, nicht gebündelten Anordnungen zellulärer Filamente. Der zel­ luläre Kraftfluß erfolgt weitgehend über gebündelte Aktinstränge. Eine Stö­ rung der Aktinbündelung und der Verbindungsproteine führt zu einem Ver­ lust der funktionellen Zellsteifigkeit und zu einem deutlich veränderten Schwingungsverhalten.

Die zytoplasmatische und extrazelluläre Viskosität wird weitgehend von dem Aggregatzustand und der Filamentorganisation zellulärer und extra­ zellulärer Proteinfilamente bestimmt. Ein Verlust der Organisation zytoplasmatischer Proteinfilamente führt zu einer Reduzierung der Viskosi­ tät und zu deutlich stärkeren Schwingungsamplituden maligner Zellen. Die von der Aggregationsgeschwindigkeit zellulärer Proteinfilamente bestimm­ ten visko-elastischen Eigenschaften maligner Zellen haben gesunden Zellen gegenüber auffällige Veränderungen.

Im Initialstadium des Metastasierungsprozesses kann bei vielen Tumorer­ krankungen von einer gewissen Homogenität der Metastasenzellen ausge­ gangen werden. Sofort nach der operativen Entfernung des Muttertumors wird die Behandlung möglicher Metastasierungswege und Metastasierungs­ ziele begonnen. Die dabei verwendeten Frequenzen und Leistungen schädi­ gen alle Zellen, deren zytoplasmatische Steifigkeit und zytoplasmatische Viskosität die Werte der Metastasenzellen haben. Die Mehrzahl der Meta­ stasenzellen wird zuverlässig geschädigten. Gesunde Zellen werden nicht zu Resonanzschwingungen angeregt und überleben die Schwingungsfolgen ohne Schaden. Metastasenzellen, die kleiner als die Zellen der Berech­ nungsmodelle sind, überleben vorerst die Initialbeschallung. Aus diesem Grund wird die Beschallung in fest definierten Zeitintervallen wiederholt. Die Zeitintervalle werden von der Wachstumsgeschwindigkeit der Zellen bestimmt. Metastasenzellen, die größer als die Zellen der Berechnungsmo­ delle sind, haben Resonanzspitzen, die unter den berechneten Werten für Zellen der Simulationsmodelle liegen. Solche Zellen überleben vorerst die Initialbehandlung. Anschließend an die Initialbehandlung wird eine Be­ handlung mit Frequenzen unterhalb der theoretischen Resonanzen durchge­ führt. Dabei werden auch Metastasenzellen erfaßt, die größer als die Zellen der Berechnungsmodelle sind. Gesunde Zellen des Zielorgans haben in der Regel Resonanzspitzen, die über den Resonanzspitzen der Metastasenzellen liegen. Für gesunde Zellen der Zielorgane sind Behandlungsfrequenzen unterhalb der Resonanzspitzen der Metastasenzellen ungefährlich.

Die Schädigung der Tumorzelle durch die Vorrichtung zur schwingungsin­ duzierten Behandlung maligner Erkrankungen erfolgt durch Überschreiten der kritischen Tangentialdehnung (1.4%) der Plasmamembran bei Kernre­ sonanzfrequenz und durch Scherversagen der Plasmamembran bei Ondula­ tionsschwingungen der Membran.

Bei vielen Tumorarten muß von einer Heterogenität der Metastasenzellen ausgegangen werden. Ein selektiver Ansatz für die schwingungsinduzierte Zerstörung ist bei normaler Körpertemperatur nicht mehr gegeben. Bei Temperaturen unter 20°C ist das Zellgewebe überdämpft. Das System ver­ mag nicht mehr sichtbar zu schwingen. Gesunde und entartete Zellen kön­ nen bei diesen Temperaturen und bei den verwendeten Behandlungsleistun­ gen nicht mehr geschädigt werden. Die Mehrzahl gesunder Zellen verlieren ihre Schwingungsfähigkeit bereits bei 30°C. Durch ihre reduzierte zytoplasmatische Viskosität sind Tumorzellen bei 30°C noch schwingungs­ fähig. Diese Schwingungsfähigkeit verdanken Metastasenzellen und Tu­ morzellen der Umorganisation ihres zytoplasmatischen Filamentnetzes und der damit verbundenen Reduzierung der zytoplasmatischen Viskosität. Um Tumorerkrankungen mit heterogenen Zellen selektiv zu schädigen, ist die Vorrichtung zur schwingunsginduzierten Behandlung so konzipiert, daß ein Abkühlen des befallenen Gewebes auf ca. 30°C erreicht wird. Die Fre­ quenzen der Schwingungen werden breitbandig appliziert. Sie müssen den gesamten Resonanzbereich aller Tumorzellen abdecken. Gesunde Zellen sind überdämpft. Resonanzspitzen werden hier nicht erzeugt.

Mit der Vorrichtung zur selektiven, schwingungsinduzierten Behandlung maligner Erkrankungen können homogene Tumorzellen und homogene In­ itialmetastasen ohne zusätzlich Abkühlung des befallenen Bereiches selektiv zerstört werden.

Für die Behandlung von Metastasenerkrankungen werden durch die Vor­ richtung zur selektiven, schwingungsinduzierten Behandlung maligner Er­ krankungen Schwingungen aufgebracht die Resonanzamplituden der Tu­ morzellen des jeweiligen Muttertumors anregen. Gesunde Zellen des Zie­ lorgans werden nicht zu Schwingungen angeregt und bleiben unbeschädigt.

Ausführungsbeispiel: Vorrichtung für die selektive, schwingungsinduzierte Behandlung maligner Erkrankungen des Gehirns.

Die Vorrichtung besteht aus einem extrakorporalen Frequenzgenerator, ei­ nem extrakorporalen Verstärker, einem speziellen mikrochirurgischen In­ strumentarium und einem oder mehreren hinter oder neben dem Videokopf angebrachten Piezokeramikelementen. Die Form der Piezokeramikelemente ist zylindrisch oder kugelförmig. Die Anregungsfrequenzen und die Ampli­ tuden der Schwingungen sind auf die zu behandelnden Tumorzellen abge­ stimmt. Bei Metastasenzellen werden die Behandlungsamplituden, die Be­ handlungsfrequenz, die Behandlungsdauer und die Behandlungstemperatur von den Schwingungsparameter der Zellen des Muttertumors bestimmt. Die Schwingungsparameter der Tumorzellen und der Metastasenzellen werden als Randbedingungen in die theoretischen Simulationsmodelle eingesetzt. Die Ergebnisse der Simulationsmodelle werden experimentell validiert und als Behandlungsparameter zur selektiven, letalen Schädigung des Tumors eingesetzt. Die Behandlungstemperatur variiert zwischen 24°C und 40°C.

Die Behandlungsdauer beträgt 2 bis 4 Minuten.

Die Selektivität der Behandlung kann durch die Abkühlung des zu behan­ delnden Bereiches auf 20° bis 30°C verbessert werden. Die Behandlungs­ dauer beträgt 2 bis 4 Minuten.

Bei heterogenen Tumorerzellen wird der zu behandelnde Bereich auf 10° bis 20°C abgekühlt. Die Abkühlung bewirkt eine Zunahme der Viskosität des zellulären und extrazellulären Plasmas. Maligne und gesunde Zellen können durch die Schwingungen nicht mehr geschädigt werden. Anschlie­ ßend wird der Stoffwechsel der Tumorzellen durch die Zugabe von spezifi­ schen, stoffwechselanregenden Wirkstoffen (z. B. Glukose) intensiviert. Die Tumorzellen nehmen den Wirkstoff verstärkt auf und erhöhen ihren Stoff­ wechsel. Ihre Temperatur steigt. Die Tumorzellen werden jetzt schwin­ gungsfähig. Nun erfolgt die schwingungsinduzierte Behandlung. Dabei werden breite Frequenzbänder aufgebracht. Der aus heterogenen Zellen be­ stehende Tumor wird zerstört. Gesunde, noch abgekühlte Zellen überleben die Behandlung ohne Schaden.

Ausführungsbeispiel: Mikrohydraulisch Vorrichtung für die selektive, schwingungsinduzierte Behandlung maligner Erkrankungen des Gehirns.

Die Vorrichtung besteht aus einem extrakorporalen US-Generator, einem mikrohydraulischen Druckschlauch, einer kugelförmigen oder kreisrunden Membran für die Übertragung der Schwingungen auf das zu behandelnde Gewebe und einem speziellen mikrochirurgischen Instrumentarium.

Die Anregungsfrequenzen und die Amplituden der Schwingungen sind auf die zu behandelnden Tumorzellen abgestimmt. Bei Metastasenzellen wer­ den die Behandlungsamplituden, die Behandlungsfrequenz, die Behand­ lungsdauer und die Behandlungstemperatur von den Schwingungsparameter der Zellen des Muttertumors bestimmt. Die Schwingungsparameter der Tu­ morzellen und der Metastasenzellen werden als Randbedingungen in die theoretischen Simulationsmodelle eingesetzt. Die Ergebnisse der Simulati­ onsmodelle werden experimentell validiert und als Behandlungsparameter zur selektiven, letalen Schädigung des Tumors eingesetzt. Die Behandlung­ stemperatur variiert zwischen 24°C und 40°C. Die Behandlungsdauer be­ trägt 2 bis 4 Minuten.

Die Selektivität der Behandlung kann durch die Abkühlung des zu behan­ delnden Bereiches auf 20° bis 30°C verbessert werden. Die Behandlungs­ dauer beträgt 2 bis 4 Minuten.

Bei heterogenen Tumorzellen wird der zu behandelnde Bereich auf 10° bis 20°C abgekühlt. Die Abkühlung bewirkt eine Zunahme der Viskosität des zellulären und extrazellulären Plasmas. Maligne und gesunde Zellen können durch die Schwingungen nicht mehr geschädigt werden. Anschließend wird der Stoffwechsel der Tumorzellen durch die Zugabe von spezifischen, stoffwechselanregenden Wirkstoffen (z. B. Glukose) intensiviert. Die Tu­ morzellen nehmen den Wirkstoff verstärkt auf und erhöhen ihren Stoff­ wechsel. Ihre Temperatur steigt. Die Tumorzellen werden jetzt schwin­ gungsfähig. Nun erfolgt die schwingungsinduzierte Behandlung. Dabei werden breite Frequenzbänder aufgebracht. Der aus heterogenen Zellen be­ stehende Tumor wird zerstört. Gesunde, noch abgekühlte Zellen überleben die Behandlung ohne Schaden.

Ausführungsbeispiel: Vorrichtung für die selektive, schwingungsinduzierte Behandlung maligner Erkrankungen des Darmes.

Die Vorrichtung besteht aus einem extrakorporalen Frequenzgenerator, ei­ nem extrakorporalen Verstärker, einem mikrochirurgischen Instrumentari­ um für Darmspiegelungen und einem oder mehreren hinter dem Videokopf angebrachten Piezokeramikelementen. Die Form der Piezokeramikelemente ist zylindrisch oder hohlzylindrisch. Die Anregungsfrequenzen der Piezo­ elemte und die radial oder sphärisch angeregten Schwiungsamplituden sind auf die zu behandelnden Tumorzellen und Metastasenzellen abgestimmt. Behandlungsamplituden, Behandlungsfrequenz, Behandlungsdauer und die Behandlungstemperatur werden von den Schwingungsparameter der Zellen des Muttertumors und dessen Metasasenzellen bestimmt. Die Schwingungs­ parameter der Tumorzellen und Metastasenzellen werden als Randbedin­ gungen in theoretische Simulationsmodelle eingesetzt. Die Ergebnisse der Simulationsmodelle werden experimentell validiert und als Behandlungspa­ rameter zur selektiven, letalen Schädigung eingesetzt.

Vor der Behandlung wird der Darm vollständig entleert und anschließend mit warmem Wasser gefüllt. Die Temperatur des Wassers ist von der Tu­ morart abhängig und variiert zwischen 24°C und 40°C. Die Behandlungs­ dauer beträgt 2 bis 4 Minuten.

Die Selektivität der Behandlung kann durch die Abkühlung des Darmtraktes auf 20° bis 30°C verbessert werden. Dabei wird der Darm vollständig oder in dem zu behandelnden Bereich mit kaltem Wasser gefüllt. Die Temperatur des Wassers beträgt 20° bis 30°C. Die Behandlungsdauer beträgt 2 bis 4 Minuten.

Bei Tumorerkrankungen mit anaerobem Stoffwechsel der Tumorzellen aber auch bei Tumorerkrankungen mit extrem heterogenen Tumorzellen wird vor der Behandlung der Darm vollständig oder in dem zu behandelnden Bereich mit kaltem Wasser gefüllt. Die Temperatur des Wassers beträgt 10° bis 20°C. Die Abkühlung bewirkt eine Zunahme der Viskosität des zellulären und extrazellulären Plasmas im Bereich des zu behandelnden Darmes. Die Zellen können durch die Schwingungen nicht mehr geschädigt werden. An­ schließend wird der Stoffwechsel der Tumorzellen im Darm durch die Zu­ gabe von spezifischen, stoffwechselanregenden Wirkstoffen (z. B. Glukose) intensiviert. Die Tumorzellen erhöhen ihren Stoffwechsel. Ihre Temperatur steigt. Die Tumorzellen werden jetzt schwingungsfähig. Nun erfolgt die schwingungsinduzierte Behandlung. Dabei werden breite Frequenzbänder aufgebracht. Der aus heterogenen Zellen bestehende Tumor wird zerstört. Gesunde, noch unterkühlte Zellen überleben die Behandlung ohne Schaden.

Bei Verdacht auf Metastasenausstreuung wird der Bereich möglicher Meta­ stasierungswege, befallener Lymphknoten und befallener Organe mit den letalen Frequenzen der Zellen des Muttertumors behandelt. Die Behand­ lungsdauer beträgt 2 bis 4 Minuten. Abhängig von den Schwingungspara­ metern der gesunden Zellen des zu behandelnden Bereiches kann eine Er­ wärmung oder Abkühlung vorgenommen und zusätzlich ein Stoffwechse­ lanregender Wirkstoff gegeben werden.

Ausführungsbeispiel: Mikrohydraulische Vorrichtung für die selektive, schwingungsinduzierte Behandlung maligner Erkrankungen des Darmes.

Die Vorrichtung besteht aus einem extrakorporalen US-Generator, einem mikrohydraulischen Druckschlauch, einer kugelförmigen oder kreisrunden Membran für die Übertragung der Schwingungen auf das zu behandelnde Gewebe und einem mikrochirurgischen Instrumentarium für Darmspiege­ lungen.

Die Anregungsfrequenzen des Schallgenerators sind auf die zu behandeln­ den Tumorzellen und Metastasenzellen abgestimmt. Behandlungsamplitu­ den, Behandlungsfrequenz, Behandlungsdauer und die Behandlungstempe­ ratur werden von den Schwingungsparameter der Zellen des Muttertumors und dessen Metasasenzellen bestimmt. Die Schwingungsparameter der Tu­ morzellen und der Metastasenzellen werden als Randbedingungen in die theoretische Simulationsmodelle eingesetzt. Die Ergebnisse der Simulati­ onsmodelle werden experimentell validiert und als Behandlungsparameter zur selektiven, letalen Schädigung der Tumorzellen eingesetzt.

Vor der Behandlung wird der Darm vollständig entleert und anschließend mit warmem Wasser gefüllt. Die Temperatur des Wassers ist von der Tu­ morart abhängig und variiert zwischen 24°C und 40°C. Die Behandlungs­ dauer beträgt 2 bis 4 Minuten.

Die Selektivität der Behandlung kann durch eine Abkühlung des Darmtrak­ tes auf 20° bis 30°C verbessert werden. Dabei wird der Darm vollständig oder in dem zu behandelnden Bereich mit kaltem Wasser gefüllt. Die Tem­ peratur des Wassers beträgt 20° bis 30°C. Die Behandlungsdauer beträgt 2 bis 4 Minuten.

Bei Tumorerkrankungen mit anaerobem Stoffwechsel der Tumorzellen aber auch bei Tumorerkrankungen mit extrem heterogenen Tumorzellen wird vor der Behandlung der Darm vollständig oder in dem zu behandelnden Bereich mit kaltem Wasser gefüllt. Die Temperatur des Wassers beträgt 10° bis 20°C. Die Abkühlung bewirkt eine Zunahme der Viskosität des zellulären und extrazellulären Plasmas im Bereich des zu behandelnden Darmes. Die Zellen können durch die Schwingungen nicht mehr geschädigt werden. An­ schließend wird der Stoffwechsel der Tumorzellen im Darm durch die Zu­ gabe von spezifischen, stoffwechselanregenden Wirkstoffen (z. B. Glukose) intensiviert. Die Tumorzellen erhöhen ihren Stoffwechsel. Ihre Temperatur steigt. Die Tumorzellen werden jetzt schwingungsfähig. Nun erfolgt die schwingungsinduzierte Behandlung. Dabei werden breite Frequenzbänder aufgebracht. Der aus heterogenen Zellen bestehende Tumor wird zerstört. Gesunde, noch unterkühlte Zellen überleben die Behandlung ohne Schaden. Bei Verdacht auf Metastasenausstreuung wird der Bereich möglicher Meta­ stasierungswege, befallener Lymphknoten und befallener Organe mit den letalen Frequenzen der Zellen des Muttertumors behandelt. Die Behand­ lungsdauer beträgt 2 bis 4 Minuten. Abhängig von den Schwingungspara­ metern der gesunden Zellen des zu behandelnden Bereiches kann eine Er­ wärmung oder Abkühlung vorgenommen und zusätzlich ein Stoffwechse­ lanregender Wirkstoff gegeben werden.

Ausführungsbeispiel: Vorrichtung für die selektive, schwingungsinduzierte Behandlung maligner Erkrankungen des Magens und der Speiseröhre.

Die Vorrichtung besteht aus einem Frequenzgenerator, einem Verstärker, einem mikrochirurgischen Instrumentarium für Magenspiegelungen und ei­ nem oder mehreren hinter dem Videokopf angebrachten Piezokeramikele­ menten. Die Form der Piezokeramikelemente ist zylindrisch oder hohlzylin­ drisch. Die Anregungsfrequenzen der Piezoelemte und die radial oder sphä­ risch angeregten Schwiungsamplituden sind auf die zu behandelnden Tu­ morzellen und Metastasenzellen abgestimmt. Behandlungsamplituden, Be­ handlungsfrequenz, Behandlungsdauer und die Behandlungstemperatur werden von den Schwingungsparameter der Zellen des Muttertumors und dessen Metasasenzellen bestimmt. Die Schwingungsparameter der Tumor­ zellen und der Metastasenzellen werden als Randbedingungen in die theore­ tischen Simulationsmodelle eingesetzt. Die Ergebnisse der Simulationsmo­ delle werden experimentell validiert und als Behandlungsparameter zur se­ lektiven, letalen Schädigung der Tumorzellen eingesetzt.

Vor der Behandlung wird der Magen und die Speiseröhre vollständig ent­ leert und anschließend mit warmem Wasser gefüllt. Die Temperatur des Wassers ist von der Tumorart abhängig und variiert zwischen 24°C und 40°C. Die Behandlungsdauer beträgt 2 bis 4 Minuten.

Die Selektivität der Behandlung kann durch die Abkühlung des zu behan­ delnden Bereiches auf 20° bis 30°C verbessert werden. Dabei wird der Ma­ gen oder die Speiseröhre mit kaltem Wasser gefüllt. Die Temperatur des Wassers beträgt 20° bis 30°C. Die Behandlungsdauer beträgt 2 bis 4 Minu­ ten.

Bei Tumorerkrankungen mit anaerobem Stoffwechsel der Tumorzellen aber auch bei Tumorerkrankungen mit extrem heterogenen Tumorzellen wird vor der Behandlung der Magen und die Speiseröhre vollständig mit kaltem Wasser gefüllt. Die Temperatur des Wassers beträgt 10° bis 20°C. Die Ab­ kühlung bewirkt eine Zunahme der Viskosität des zellulären und extrazel­ lulären Plasmas. Die Zellen können durch die Schwingungen nicht mehr ge­ schädigt werden. Anschließend wird der Stoffwechsel der Tumorzellen durch die Zugabe von spezifischen, stoffwechselanregenden Wirkstoffen (z. B. Glukose) intensiviert. Die Tumorzellen erhöhen ihren Stoffwechsel. Ihre Temperatur steigt. Die Tumorzellen werden jetzt schwingungsfähig. Nun erfolgt die schwingungsinduzierte Behandlung. Dabei werden breite Frequenzbänder aufgebracht. Der aus heterogenen Zellen bestehende Tumor wird zerstört. Gesunde, noch unterkühlte Zellen überleben die Behandlung ohne Schaden.

Bei Verdacht auf Metastasenausstreuung wird der Bereich möglicher Meta­ stasierungswege, befallener Lymphknoten und befallener Organe mit den letalen Frequenzen der Zellen des Muttertumors behandelt. Die Behand­ lungsdauer beträgt 2 bis 4 Minuten. Abhängig von den Schwingungspara­ metern der gesunden Zellen des zu behandelnden Bereiches kann eine Er­ wärmung oder Abkühlung vorgenommen und zusätzlich ein Stoffwechse­ lanregender Wirkstoff gegeben werden.

Ausführungsbeispiel: Mikrohydraulische Vorrichtung für die selektive, schwingungsinduzierte Behandlung maligner Erkrankungen des Magens und der Speiseröhre.

Die Vorrichtung besteht aus einem extrakorporalen US-Generator, einem mikrohydraulischen Druckschlauch, einer kugelförmigen oder kreisrunden Membran für die Übertragung der Schwingungen auf das zu behandelnde Gewebe und einem mikrochirurgischen Instrumentarium für Magenspiege­ lungen.

Die Anregungsfrequenzen des Schallgenerators sind auf die zu behandeln­ den Tumorzellen und Metastasenzellen abgestimmt. Behandlungsamplitu­ den, Behandlungsfrequenz, Behandlungsdauer und die Behandlungstempe­ ratur werden von den Schwingungsparameter der Zellen des Muttertumors und dessen Metasasenzellen bestimmt. Die Schwingungsparameter der Tu­ morzellen und der Metastasenzellen werden als Randbedingungen in theo­ retische Simulationsmodelle eingesetzt. Die Ergebnisse der Simulationsmo­ delle werden experimentell validiert und als Behandlungsparameter zur se­ lektiven, letalen Schädigung der Tumorzellen eingesetzt.

Vor der Behandlung wird der Magen und die Speiseröhre vollständig ent­ leert und anschließend mit warmem Wasser gefüllt. Die Temperatur des Wassers ist von der Tumorart abhängig und variiert zwischen 24°C und 40°C. Die Behandlungsdauer beträgt 2 bis 4 Minuten.

Die Selektivität der Behandlung kann durch eine Abkühlung auf 20° bis 30°C verbessert werden. Dabei wird der Magen und die Speiseröhre voll­ ständig mit kaltem Wasser gefüllt. Die Temperatur des Wassers beträgt 20° bis 30°C. Die Behandlungsdauer beträgt 2 bis 4 Minuten.

Bei Tumorerkrankungen mit anaerobem Stoffwechsel der Tumorzellen aber auch bei Tumorerkrankungen mit extrem heterogenen Tumorzellen wird vor der Behandlung der zu behandelnden Bereich mit kaltem Wasser gefüllt. Die Temperatur des Wassers beträgt 10° bis 20°C. Die Abkühlung bewirkt eine Zunahme der Viskosität des zellulären und extrazellulären Plasmas im dem zu behandelnden Gewebe. Die Zellen können durch die Schwingungen nicht mehr geschädigt werden. Anschließend wird der Stoffwechsel der Tumorzellen durch die Zugabe von spezifischen, stoffwechselanregenden Wirkstoffen (z. B. Glukose) intensiviert. Die Tumorzellen erhöhen ihren Stoffwechsel. Ihre Temperatur steigt. Die Tumorzellen werden jetzt schwingungsfähig. Nun erfolgt die schwingungsinduzierte Behandlung. Da­ bei werden breite Frequenzbänder aufgebracht. Der aus heterogenen Zellen bestehende Tumor wird zerstört. Gesunde, noch unterkühlte Zellen überle­ ben die Behandlung ohne Schaden.

Bei Verdacht auf Metastasenausstreuung wird der Bereich möglicher Meta­ stasierungswege, befallener Lymphknoten und befallener Organe mit den letalen Frequenzen der Zellen des Muttertumors behandelt. Die Behand­ lungsdauer beträgt 2 bis 4 Minuten. Abhängig von den Schwingungspara­ metern der gesunden Zellen des zu behandelnden Bereiches kann eine Er­ wärmung oder Abkühlung vorgenommen und zusätzlich ein Stoffwechse­ lanregender Wirkstoff gegeben werden.

Ausführungsbeispiel: Vorrichtung für die selektive, schwingungsinduzierte Behandlung maligner Erkrankungen der Leber.

Die Vorrichtung besteht aus einem Frequenzgenerator, einem Verstärker, einem mikrochirurgischen Instrumentarium für Leberspiegelungen und ei­ nem oder mehreren hinter dem Videokopf angebrachten Piezokeramikele­ menten. Die Anregungsfrequenzen der Piezoelemte und die angeregten Schwiungsamplituden sind auf die zu behandelnden Tumorzellen oder Me­ tastasenzellen abgestimmt. Behandlungsamplituden, Behandlungsfrequenz, Behandlungsdauer und die Behandlungstemperatur werden von den Schwingungsparameter der Zellen des Muttertumors und dessen Metasasen­ zellen bestimmt. Die Schwingungsparameter der Tumorzellen und der Me­ tastasenzellen werden als Randbedingungen in die theoretischen Simulati­ onsmodelle eingesetzt. Die Ergebnisse der Simulationsmodelle werden ex­ perimentell validiert und als Behandlungsparameter zur selektiven, letalen Schädigung der Tumorzellen eingesetzt.

Die Behandlungstemperatur variiert zwischen 24°C und 40°C. Die Be­ handlungsdauer beträgt 2 bis 4 Minuten.

Die Selektivität der Behandlung kann durch die Abkühlung des zu behan­ delnden Bereiches auf 20° bis 30°C verbessert werden. Die Behandlungs­ dauer beträgt 2 bis 4 Minuten.

Bei heterogenen Tumorerzellen wird der zu behandelnde Bereich auf 10°C bis 20°C abgekühlt. Die Abkühlung bewirkt eine Zunahme der Viskosität des zellulären und extrazellulären Plasmas. Maligne und gesunde Zellen können durch die Schwingungen nicht mehr geschädigt werden. Anschlie­ ßend wird der Stoffwechsel der Tumorzellen durch die Zugabe von spezifi­ schen, stoffwechselanregenden Wirkstoffen (z. B. Glukose) intensiviert. Die Tumorzellen nehmen den Wirkstoff verstärkt auf und erhöhen ihren Stoff­ wechsel. Ihre Temperatur steigt. Die Tumorzellen werden jetzt schwin­ gungsfähig. Nun erfolgt die schwingungsinduzierte Behandlung. Dabei werden breite Frequenzbänder aufgebracht. Der aus heterogenen Zellen be­ stehende Tumor wird zerstört. Gesunde, noch abgekühlte Zellen überleben die Behandlung ohne Schaden.

Bei Verdacht auf Metastasenausstreuung wird der Bereich möglicher Meta­ stasierungswege, befallener Lymphknoten und befallener Organe mit den letalen Frequenzen der Zellen des Muttertumors behandelt. Die Behand­ lungsdauer beträgt 2 bis 4 Minuten. Abhängig von den Schwingungspara­ metern der gesunden Zellen des zu behandelnden Bereiches kann eine Er­ wärmung oder Abkühlung vorgenommen und zusätzlich ein Stoffwechse­ lanregender Wirkstoff gegeben werden.

Ausführungsbeispiel: Mikrohydraulische Vorrichtung für die selektive, schwingungsinduzierte Behandlung maligner Erkrankungen der Leber.

Die Vorrichtung besteht aus einem extrakorporalen US-Generator, einem mikrohydraulischen Druckschlauch, einer kugelförmigen oder kreisrunden Membran für die Übertragung der Schwingungen auf das zu behandelnde Gewebe und einem mikrochirurgischen Instrumentarium für Leberspiege­ lungen. Die Anregungsfrequenzen der Piezoelemte und die angeregten Schwiungsamplituden sind auf die zu behandelnden Tumorzellen oder Me­ tastasenzellen abgestimmt. Behandlungsamplituden, Behandlungsfrequenz, Behandlungsdauer und die Behandlungstemperatur werden von den Schwingungsparameter der Zellen des Muttertumors und dessen Metasasen­ zellen bestimmt. Die Schwingungsparameter der Tumorzellen und der Me­ tastasenzellen werden als Randbedingungen in die theoretischen Simulati­ onsmodelle eingesetzt. Die Ergebnisse der Simulationsmodelle werden ex­ perimentell validiert und als Behandlungsparameter zur selektiven, letalen Schädigung der Tumorzellen eingesetzt.

Die Behandlungstemperatur variiert zwischen 24°C und 40°C. Die Be­ handlungsdauer beträgt 2 bis 4 Minuten.

Die Selektivität der Behandlung kann durch die Abkühlung des zu behan­ delnden Bereiches auf 20° bis 30°C verbessert werden. Die Behandlungs­ dauer beträgt 2 bis 4 Minuten.

Bei heterogenen Tumorerzellen wird der zu behandelnde Bereich auf 10°C bis 20°C abgekühlt. Die Abkühlung bewirkt eine Zunahme der Viskosität des zellulären und extrazellulären Plasmas. Maligne und gesunde Zellen können durch die Schwingungen nicht mehr geschädigt werden. Anschlie­ ßend wird der Stoffwechsel der Tumorzellen durch die Zugabe von spezifi­ schen, stoffwechselanregenden Wirkstoffen (z. B. Glukose) intensiviert. Die Tumorzellen nehmen den Wirkstoff verstärkt auf und erhöhen ihren Stoff­ wechsel. Ihre Temperatur steigt. Die Tumorzellen werden jetzt schwin­ gungsfähig. Nun erfolgt die schwingungsinduzierte Behandlung. Dabei werden breite Frequenzbänder aufgebracht. Der aus heterogenen Zellen be­ stehende Tumor wird zerstört. Gesunde, noch abgekühlte Zellen überleben die Behandlung ohne Schaden.

Ausführungsbeispiel: Vorrichtung für die selektive, schwingungsinduzierte Behandlung des Mammakarzinoms und der Metastasen des Mammakarzi­ noms.

Die Vorrichtung besteht aus einem extrakorporalen Frequenzgenerator, ei­ nem extrakorporalen Verstärker, einem speziellen mikrochirurgischen In­ strumentarium und einem oder mehreren piezokeramischen Schallwandlern. Die Anregungsfrequenzen und die Amplituden der Schwingungen sind auf die zu behandelnden Tumorzellen abgestimmt. Bei Metastasenzellen wer­ den die Behandlungsamplituden, die Behandlungsfrequenz, die Behand­ lungsdauer und die Behandlungstemperatur von den Schwingungsparameter der Zellen des Muttertumors bestimmt. Die Schwingungsparameter der Tu­ morzellen und der Metastasenzellen werden als Randbedingungen in die theoretischen Simulationsmodelle eingesetzt. Die Ergebnisse der Simulati­ onsmodelle werden experimentell validiert und als Behandlungsparameter zur selektiven, letalen Schädigung des Tumors eingesetzt. Die Behandlung­ stemperatur variiert zwischen 24°C und 40°C. Die Behandlungsdauer be­ trägt 2 bis 4 Minuten.

Die Selektivität der Behandlung kann durch die Abkühlung des zu behan­ delnden Bereiches auf 20° bis 30°C verbessert werden. Die Behandlungs­ dauer beträgt 2 bis 4 Minuten.

Bei heterogenen Tumorerzellen wird der zu behandelnde Bereich auf 10° bis 20°C abgekühlt. Die Abkühlung bewirkt eine Zunahme der Viskosität des zellulären und extrazellulären Plasmas. Maligne und gesunde Zellen können durch die Schwingungen nicht mehr geschädigt werden. Anschlie­ ßend wird der Stoffwechsel der Tumorzellen durch die Zugabe von spezifi­ schen, stoffwechselanregenden Wirkstoffen (z. B. Glukose) intensiviert. Die Tumorzellen nehmen den Wirkstoff verstärkt auf und erhöhen ihren Stoff­ wechsel. Ihre Temperatur steigt. Die Tumorzellen werden jetzt schwin­ gungsfähig. Nun erfolgt die schwingungsinduzierte Behandlung. Dabei werden breite Frequenzbänder aufgebracht. Der aus heterogenen Zellen be­ stehende Tumor wird zerstört. Gesunde, noch abgekühlte Zellen überleben die Behandlung ohne Schaden.

Bei Verdacht auf Metastasenausstreuung wird der Bereich möglicher Meta­ stasierungswege, befallener Lymphknoten und befallener Organe mit den letalen Frequenzen der Mammakarzinomzellen behandelt. Die Behand­ lungsdauer beträgt 2 bis 4 Minuten. Abhängig von den Schwingungspara­ metern der gesunden Zellen des zu behandelnden Bereiches kann eine Er­ wärmung oder Abkühlung vorgenommen und zusätzlich ein Stoffwechse­ lanregender Wirkstoff gegeben werden.

Ausführungsbeispiel: Mikrohydraulisch Vorrichtung für die selektive, schwingungsinduzierte Behandlung des Mammakarzinoms und der Meta­ stasen des Mammakarzinoms.

Die Vorrichtung besteht aus einem extrakorporalen US-Generator, einem mikrohydraulischen Druckschlauch und einer oder mehreren kreisrunden Membranen für die Übertragung der Schwingungen auf das zu behandelnde Gewebe.

Die Anregungsfrequenzen und die Amplituden der Schwingungen sind auf die zu behandelnden Tumorzellen abgestimmt. Bei Metastasenzellen wer­ den die Behandlungsamplituden, die Behandlungsfrequenz, die Behand­ lungsdauer und die Behandlungstemperatur von den Schwingungsparameter der Zellen des Muttertumors bestimmt. Die Schwingungsparameter der Tu­ morzellen und der Metastasenzellen werden als Randbedingungen in die theoretischen Simulationsmodelle eingesetzt. Die Ergebnisse der Simulati­ onsmodelle werden experimentell validiert und als Behandlungsparameter zur selektiven, letalen Schädigung des Tumors eingesetzt. Die Behandlung­ stemperatur variiert zwischen 24°C und 40°C. Die Behandlungsdauer be­ trägt 2 bis 4 Minuten.

Die Selektivität der Behandlung kann durch die Abkühlung des zu behan­ delnden Bereiches auf 20° bis 30°C verbessert werden. Die Behandlungs­ dauer beträgt 2 bis 4 Minuten.

Bei heterogenen Tumorzellen wird der zu behandelnde Bereich auf 10° bis 20°C abgekühlt. Die Abkühlung bewirkt eine Zunahme der Viskosität des zellulären und extrazellulären Plasmas. Maligne und gesunde Zellen können durch die Schwingungen nicht mehr geschädigt werden. Anschließend wird der Stoffwechsel der Tumorzellen durch die Zugabe von spezifischen, stoffwechselanregenden Wirkstoffen (z. B. Glukose) intensiviert. Die Tu­ morzellen nehmen den Wirkstoff verstärkt auf und erhöhen ihren Stoff­ wechsel. Ihre Temperatur steigt. Die Tumorzellen werden jetzt schwin­ gungsfähig. Nun erfolgt die schwingungsinduzierte Behandlung. Dabei werden breite Frequenzbänder aufgebracht. Der aus heterogenen Zellen be­ stehende Tumor wird zerstört. Gesunde, noch abgekühlte Zellen überleben die Behandlung ohne Schaden.

Bei Verdacht auf Metastasenausstreuung wird der Bereich möglicher Meta­ stasierungswege, befallener Lymphknoten und befallener Organe mit den letalen Frequenzen der Mammakarzinomzellen behandelt. Die Behand­ lungsdauer beträgt 2 bis 4 Minuten. Abhängig von den Schwingungspara­ metern der gesunden Zellen des zu behandelnden Bereiches kann eine Er­ wärmung oder Abkühlung vorgenommen und zusätzlich ein Stoffwechse­ lanregender Wirkstoff gegeben werden.

Ausführungsbeispiel: Vorrichtung für die selektive, schwingungsinduzierte Behandlung maligner Erkrankungen des Kehlkopfes und des Rachens.

Die Vorrichtung besteht aus einem Frequenzgenerator, einem Verstärker, einem mikrochirurgischen Instrumentarium für nichtinvasive Spiegelungen und einem oder mehreren hinter dem Videokopf angebrachten Piezokerami­ kelementen. Die Anregungsfrequenzen der Piezoelemte angeregten Schwi­ ungsamplituden sind auf die zu behandelnden Tumorzellen oder Metasta­ senzellen abgestimmt. Behandlungsamplituden, Behandlungsfrequenz, Be­ handlungsdauer und die Behandlungstemperatur werden von den Schwin­ gungsparameter des Muttertumors und dessen Metasasenzellen bestimmt. Die Schwingungsparameter der Tumorzellen und der Metastasenzellen wer­ den als Randbedingungen in die theoretischen Simulationsmodelle einge­ setzt. Die Ergebnisse der Simulationsmodelle werden experimentell vali­ diert und als Behandlungsparameter zur selektiven, letalen Schädigung der Tumorzellen eingesetzt.

Die Behandlungstemperatur variiert zwischen 24°C und 40°C. Die Be­ handlungsdauer beträgt 2 bis 4 Minuten.

Die Selektivität der Behandlung kann durch die Abkühlung des zu behan­ delnden Bereiches auf 20° bis 30°C verbessert werden. Die Behandlungs­ dauer beträgt 2 bis 4 Minuten.

Bei Tumorerzellen mit anaerobem Stoffwechsel wird der zu behandelnde Bereich auf 10° bis 20°C abgekühlt. Die Abkühlung bewirkt eine Zunahme der Viskosität des zellulären und extrazellulären Plasmas. Maligne und ge­ sunde Zellen können durch die Schwingungen nicht mehr geschädigt wer­ den. Anschließend wird der Stoffwechsel der Tumorzellen durch die Zugabe von spezifischen, stoffwechselanregenden Wirkstoffen (z. B. Glukose) inten­ siviert. Die Tumorzellen nehmen den Wirkstoff verstärkt auf und erhöhen ihren Stoffwechsel. Ihre Temperatur steigt. Die Tumorzellen werden jetzt schwingungsfähig. Nun erfolgt die schwingungsinduzierte Behandlung. Da­ bei werden breite Frequenzbänder aufgebracht. Der aus heterogenen Zellen bestehende Tumor wird zerstört. Gesunde, noch abgekühlte Zellen überle­ ben die Behandlung ohne Schaden.

Bei Verdacht auf Metastasenausstreuung wird der Bereich möglicher Meta­ stasierungswege, befallener Lymphknoten und befallener Organe mit den letalen Frequenzen der Zellen des Muttertumors behandelt. Die Behand­ lungsdauer beträgt 2 bis 4 Minuten. Abhängig von den Schwingungspara­ metern der gesunden Zellen des zu behandelnden Bereiches kann eine Er­ wärmung oder Abkühlung vorgenommen und zusätzlich ein Stoffwechse­ lanregender Wirkstoff gegeben werden.

Ausführungsbeispiel: Vorrichtung für die selektive, schwingungsinduzierte Behandlung maligner Erkrankungen der Haut.

Die Vorrichtung besteht aus einem extrakorporalen Frequenzgenerator, ei­ nem extrakorporalen Verstärker, und einem oder mehreren piezokerami­ schen Schallwandlern. Die Anregungsfrequenzen und die Amplituden der Schwingungen sind auf die zu behandelnden Tumorzellen abgestimmt. Bei Metastasenzellen werden die Behandlungsamplituden, die Behandlungsfre­ quenz, die Behandlungsdauer und die Behandlungstemperatur von den Schwingungsparameter der Zellen des Muttertumors bestimmt. Die Schwingungsparameter der Tumorzellen und der Metastasenzellen werden als Randbedingungen in die theoretischen Simulationsmodelle eingesetzt. Die Ergebnisse der Simulationsmodelle werden experimentell validiert und als Behandlungsparameter zur selektiven, letalen Schädigung des Tumors eingesetzt. Die Behandlungstemperatur variiert zwischen 24°C und 40°C. Die Behandlungsdauer beträgt 2 bis 4 Minuten.

Die Selektivität der Behandlung kann durch die Abkühlung des zu behan­ delnden Bereiches auf 20° bis 30°C verbessert werden. Die Behandlungs­ dauer beträgt 2 bis 4 Minuten.

Bei heterogenen Tumorerzellen wird der zu behandelnde Bereich auf 10° bis 20°C abgekühlt. Die Abkühlung bewirkt eine Zunahme der Viskosität des zellulären und extrazellulären Plasmas. Maligne und gesunde Zellen können durch die Schwingungen nicht mehr geschädigt werden. Anschlie­ ßend wird der Stoffwechsel der Tumorzellen durch die Zugabe von spezifi­ schen, stoffwechselanregenden Wirkstoffen (z. B. Glukose) intensiviert. Die Tumorzellen nehmen den Wirkstoff verstärkt auf und erhöhen ihren Stoff­ wechsel. Ihre Temperatur steigt. Die Tumorzellen werden jetzt schwin­ gungsfähig. Nun erfolgt die schwingungsinduzierte Behandlung. Dabei werden breite Frequenzbänder aufgebracht. Der aus heterogenen Zellen be­ stehende Tumor wird zerstört. Gesunde, noch abgekühlte Zellen überleben die Behandlung ohne Schaden.

Bei Verdacht auf Metastasenausstreuung des malignen Melanoms wird der Bereich möglicher Metastasierungswege, befallener Lymphknoten und be­ fallener Organe mit den letalen Frequenzen der Melanomzellen behandelt. Die Behandlungsdauer beträgt 2 bis 4 Minuten. Abhängig von den Schwin­ gungsparametern der gesunden Zellen des zu behandelnden Bereiches kann eine Erwärmung oder Abkühlung vorgenommen und zusätzlich ein Stoff­ wechselanregender Wirkstoff gegeben werden.

Ausführungsbeispiel: Mikrohydraulisch Vorrichtung für die selektive, schwingungsinduzierte Behandlung maligner Erkrankungen der Haut.

Die Vorrichtung besteht aus einem extrakorporalen US-Generator, einem mikrohydraulischen Druckschlauch und einer oder mehreren kreisrunden Membranen für die Übertragung der Schwingungen auf das zu behandelnde Gewebe.

Die Anregungsfrequenzen und die Amplituden der Schwingungen sind auf die zu behandelnden Tumorzellen abgestimmt. Bei Metastasenzellen wer­ den die Behandlungsamplituden, die Behandlungsfrequenz, die Behand­ lungsdauer und die Behandlungstemperatur von den Schwingungsparameter der Zellen des Muttertumors bestimmt. Die Schwingungsparameter der Tu­ morzellen und der Metastasenzellen werden als Randbedingungen in die theoretischen Simulationsmodelle eingesetzt. Die Ergebnisse der Simulati­ onsmodelle werden experimentell validiert und als Behandlungsparameter zur selektiven, letalen Schädigung des Tumors eingesetzt. Die Behandlung­ stemperatur variiert zwischen 24°C und 40°C. Die Behandlungsdauer be­ trägt 2 bis 4 Minuten.

Die Selektivität der Behandlung kann durch die Abkühlung des zu behan­ delnden Bereiches auf 20° bis 30°C verbessert werden. Die Behandlungs­ dauer beträgt 2 bis 4 Minuten.

Bei heterogenen Tumorzellen wird der zu behandelnde Bereich auf 10° bis 20°C abgekühlt. Die Abkühlung bewirkt eine Zunahme der Viskosität des zellulären und extrazellulären Plasmas. Maligne und gesunde Zellen können durch die Schwingungen nicht mehr geschädigt werden. Anschließend wird der Stoffwechsel der Tumorzellen durch die Zugabe von spezifischen, stoffwechselanregenden Wirkstoffen (z. B. Glukose) intensiviert. Die Tu­ morzellen nehmen den Wirkstoff verstärkt auf und erhöhen ihren Stoff­ wechsel. Ihre Temperatur steigt. Die Tumorzellen werden jetzt schwin­ gungsfähig. Nun erfolgt die schwingungsinduzierte Behandlung. Dabei werden breite Frequenzbänder aufgebracht. Der aus heterogenen Zellen be­ stehende Tumor wird zerstört. Gesunde, noch abgekühlte Zellen überleben die Behandlung ohne Schaden.

Bei Verdacht auf Metastasenausstreuung des malignen Melanoms wird der Bereich möglicher Metastasierungswege, befallener Lymphknoten und be­ fallener Organe mit den letalen Frequenzen der Melanomzellen behandelt. Die Behandlungsdauer beträgt 2 bis 4 Minuten. Abhängig von den Schwin­ gungsparametern der gesunden Zellen des zu behandelnden Bereiches kann eine Erwärmung oder Abkühlung vorgenommen und zusätzlich ein Stoff­ wechselanregender Wirkstoff gegeben werden.

Ausführungsbeispiel: Vorrichtung für die selektive, schwingungsinduzierte Behandlung maligner Erkrankungen des Blutes und der blutbildenden Or­ gane.

Die Vorrichtung besteht aus einem extrakorporalen Frequenzgenerator, ei­ nem extrakorporalen Verstärker, einem Schwingtisch mit einem oder meh­ reren piezokeramischen Schwingelementen und einem handelsüblichen Ge­ rät für den extrakorporalen Austausch des Blutes. Das Blut wird durch bie­ geweiche Rohre geführt die auf dem Schwingtisch befestigt sind. Die Anre­ gungsfrequenzen und die Amplituden der Schwingungen sind auf die zu be­ handelnden Tumorzellen abgestimmt. Bei Metastasenzellen werden die Be­ handlungsamplituden, die Behandlungsfrequenz, die Behandlungsdauer und die Behandlungstemperatur von den Schwingungsparameter der Zellen des Muttertumors bestimmt. Die Schwingungsparameter der Tumorzellen und der Metastasenzellen werden als Randbedingungen in die theoretischen Si­ mulationsmodelle eingesetzt. Die Ergebnisse der Simulationsmodelle wer­ den experimentell validiert und als Behandlungsparameter zur selektiven, letalen Schädigung der Tumorzellen eingesetzt. Die Behandlungstemperatur variiert zwischen 24°C und 40°C. Die Blutgeschwindigkeit wird so einge­ stellt, daß das Blut in den Schwingrohren 2 Minuten lang den Schwingun­ gen ausgesetzt ist.

Die Selektivität der Behandlung kann durch die Abkühlung des zu behan­ delnden Bereiches auf 20° bis 30°C verbessert werden. Bei heterogenen Tumorerzellen wird der zu behandelnde Bereich auf 10° bis 20°C abge­ kühlt. Die Abkühlung bewirkt eine Zunahme der Viskosität des zellulären und extrazellulären Plasmas. Maligne und gesunde Zellen können durch die Schwingungen nicht mehr geschädigt werden. Anschließend wird der Stoffwechsel der Tumorzellen durch die Zugabe von spezifischen, stoff­ wechselanregenden Wirkstoffen (z. B. Glukose) intensiviert. Die Tumorzel­ len nehmen den Wirkstoff verstärkt auf und erhöhen ihren Stoffwechsel. Ih­ re Temperatur steigt. Die Tumorzellen werden jetzt schwingungsfähig und werden beim Durchfließen der Schwingrohre letal geschädigt. Gesunde, noch abgekühlte Zellen überleben die Behandlung ohne Schaden.

Bei Verdacht auf Metastasenausstreuung wird der Bereich möglicher Meta­ stasierungswege, befallener Lymphknoten und befallener Organe mit den letalen Frequenzen der Metastasenzellen behandelt. Die Behandlungsdauer beträgt 2 bis 4 Minuten. Abhängig von den Schwingungsparametern der ge­ sunden Zellen des zu behandelnden Bereiches kann eine Erwärmung oder Abkühlung vorgenommen und zusätzlich ein Stoffwechselanregender Wirk­ stoff gegeben werden.

Ausführungsbeispiel: Mikrohydraulisch Vorrichtung für die selektive, schwingungsinduzierte Behandlung maligner Erkrankungen des Blutes und der blutbildenden Organe.

Die Vorrichtung besteht aus einem extrakorporalen US-Generator, extra­ korporalen Verstärker, einem hydraulischen Schwingtisch und einem han­ delsüblichen Gerät für den extrakorporalen Austausch des Blutes.

Das Blut wird durch biegeweiche Rohre geführt die auf dem Schwingtisch befestigt sind. Die Anregungsfrequenzen und die Amplituden der Schwin­ gungen sind auf die zu behandelnden Tumorzellen abgestimmt. Bei Meta­ stasenzellen werden die Behandlungsamplituden, die Behandlungsfrequenz, die Behandlungsdauer und die Behandlungstemperatur von den Schwin­ gungsparameter der Zellen des Muttertumors bestimmt. Die Schwingungs­ parameter der Tumorzellen und der Metastasenzellen werden als Randbe­ dingungen in die theoretischen Simulationsmodelle eingesetzt. Die Ergeb­ nisse der Simulationsmodelle werden experimentell validiert und als Be­ handlungsparameter zur selektiven, letalen Schädigung der Tumorzellen eingesetzt. Die Behandlungstemperatur variiert zwischen 24°C und 40°C. Die Blutgeschwindigkeit wird so eingestellt, daß das Blut in den Schwin­ grohren 2 Minuten lang den Schwingungen ausgesetzt ist.

Die Selektivität der Behandlung kann durch die Abkühlung des zu behan­ delnden Bereiches auf 20° bis 30°C verbessert werden. Bei heterogenen Tumorerzellen wird der zu behandelnde Bereich auf 10° bis 20°C abge­ kühlt. Die Abkühlung bewirkt eine Zunahme der Viskosität des zellulären und extrazellulären Plasmas. Maligne und gesunde Zellen können durch die Schwingungen nicht mehr geschädigt werden. Anschließend wird der Stoffwechsel der Tumorzellen durch die Zugabe von spezifischen, stoff­ wechselanregenden Wirkstoffen (z. B. Glukose) intensiviert. Die Tumorzel­ len nehmen den Wirkstoff verstärkt auf und erhöhen ihren Stoffwechsel. Ih­ re Temperatur steigt. Die Tumorzellen werden jetzt schwingungsfähig und werden beim Durchfließen der Schwingrohre letal geschädigt. Gesunde, noch abgekühlte Zellen überleben die Behandlung ohne Schaden.

Bei Verdacht auf Metastasenausstreuung wird der Bereich möglicher Meta­ stasierungswege, befallener Lymphknoten und befallener Organe mit den letalen Frequenzen der Metastasenzellen behandelt. Die Behandlungsdauer beträgt 2 bis 4 Minuten. Abhängig von den Schwingungsparametern der ge­ sunden Zellen des zu behandelnden Bereiches kann eine Erwärmung oder Abkühlung vorgenommen und zusätzlich ein Stoffwechselanregender Wirk­ stoff gegeben werden.

Ausführungsbeispiel: Vorrichtung für die selektive, schwingungsinduzierte Behandlung von Tumorzellen, die über den Blutkreislauf metastasieren.

Die Vorrichtung besteht aus einem extrakorporalen Frequenzgenerator, ei­ nem extrakorporalen Verstärker, einem Schwingtisch mit einem oder meh­ reren piezokeramischen Schwingelementen und einem handelsüblichen Ge­ rät für den extrakorporalen Austausch des Blutes. Das Blut wird durch bie­ geweiche Rohre geführt die auf dem Schwingtisch befestigt sind. Die Be­ handlungsamplituden, die Behandlungsfrequenz, die Behandlungsdauer und die Behandlungstemperatur sind auf die zu behandelnden Metastasenzellen abgestimmt. Die Schwingungsparameter der Metastasenzellen werden als Randbedingungen in die theoretischen Simulationsmodelle eingesetzt. Die Ergebnisse der Simulationsmodelle werden experimentell validiert und als Behandlungsparameter zur selektiven, letalen Schädigung der Metastasen­ zellen eingesetzt. Die Behandlungstemperatur variiert zwischen 24°C und 40°C. Die Blutgeschwindigkeit wird so eingestellt, daß das Blut in den Schwingrohren 2 Minuten lang den Schwingungen ausgesetzt ist.

Die Selektivität der Behandlung kann durch die Abkühlung des zu behan­ delnden Bereiches auf 20° bis 30°C verbessert werden. Bei heterogenen Tumorerzellen wird der zu behandelnde Bereich auf 10° bis 20°C abge­ kühlt. Die Abkühlung bewirkt eine Zunahme der Viskosität des zellulären und extrazellulären Plasmas. Maligne und gesunde Zellen können durch die Schwingungen nicht mehr geschädigt werden. Anschließend wird der Stoffwechsel der Tumorzellen durch die Zugabe von spezifischen, stoff­ wechselanregenden Wirkstoffen (z. B. Glukose) intensiviert. Die Tumorzel­ len nehmen den Wirkstoff verstärkt auf und erhöhen ihren Stoffwechsel. Ih­ re Temperatur steigt. Die Tumorzellen werden jetzt schwingungsfähig und werden beim Durchfließen der Schwingrohre letal geschädigt. Gesunde, noch abgekühlte Zellen überleben die Behandlung ohne Schaden.

Ausführungsbeispiel: Mikrohydraulisch Vorrichtung für die selektive, schwingungsinduzierte Behandlung von Tumorzellen, die über den Blut­ kreislauf metastasieren.

Die Vorrichtung besteht aus einem extrakorporalen Frequenzgenerator, ei­ nem extrakorporalen Verstärker, einem hydraulischen Schwingtisch und ei­ nem handelsüblichen Gerät für den extrakorporalen Austausch des Blutes. Das Blut wird durch biegeweiche Rohre geführt die auf dem Schwingtisch befestigt sind. Die Behandlungsamplituden, die Behandlungsfrequenz, die Behandlungsdauer und die Behandlungstemperatur sind auf die zu behan­ delnden Metastasenzellen abgestimmt. Die Schwingungsparameter der Me­ tastasenzellen werden als Randbedingungen in die theoretischen Simulati­ onsmodelle eingesetzt. Die Ergebnisse der Simulationsmodelle werden ex­ perimentell validiert und als Behandlungsparameter zur selektiven, letalen Schädigung der Metastasenzellen eingesetzt. Die Behandlungstemperatur variiert zwischen 24°C und 40°C. Die Blutgeschwindigkeit wird so einge­ stellt, daß das Blut in den Schwingrohren 2 Minuten lang den Schwingun­ gen ausgesetzt ist.

Die Selektivität der Behandlung kann durch die Abkühlung des zu behan­ delnden Bereiches auf 20° bis 30°C verbessert werden. Bei heterogenen Tumorerzellen wird der zu behandelnde Bereich auf 10° bis 20°C abge­ kühlt. Die Abkühlung bewirkt eine Zunahme der Viskosität des zellulären und extrazellulären Plasmas. Maligne und gesunde Zellen können durch die Schwingungen nicht mehr geschädigt werden. Anschließend wird der Stoffwechsel der Tumorzellen durch die Zugabe von spezifischen, stoff­ wechselanregenden Wirkstoffen (z. B. Glukose) intensiviert. Die Tumorzel­ len nehmen den Wirkstoff verstärkt auf und erhöhen ihren Stoffwechsel. Ih­ re Temperatur steigt. Die Tumorzellen werden jetzt schwingungsfähig und werden beim Durchfließen der Schwingrohre letal geschädigt. Gesunde, noch abgekühlte Zellen überleben die Behandlung ohne Schaden.

Claims (22)

1. Vorrichtung für die schwingungsinduzierte, selektive Behandlung maligner Erkrankungen mit Hilfe mechanischer Schwingungen und/oder Schallwellen, insbe­ sondere Ultraschallwellen, dadurch gekennzeichnet, dass ein mikrochirurgisches Gerät vorgesehen ist, das einen Schwingungsgenerator aufweist.

2. Vorrichtung für die schwingungsinduzierte, selektive Behandlung maligner Erkrankungen mit Hilfe mechanischer Schwingungen und/oder Schallwellen, insbe­ sondere Ultraschallwellen, dadurch gekennzeichnet, dass eine Durchflussleitung für Körperflüssigkeit vorgesehen ist, die an einen Schwingungsgenerator angekoppelt ist.

3. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingungsgenerator wenigstens einen Piezokristall umfasst.

4. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingungsgenerator neben einem Videokopf angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein hydraulischer Druckschlauch und/oder ein hydraulisches Druckrohr mit dem Schwingungsgenerator in Verbindung steht und eine Membran zur Schwingungs­ übertragung aufweist.

6. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine biegeweiche Röhre zur Aufnahme von Körperflüssigkeit vorgesehen ist, die mit einem Schwingtisch mechanisch gekoppelt ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kühl- und/oder Heizvorrichtung vorgesehen ist.

8. Verfahren für die schwingungsinduzierte, selektive Behandlung maligner Erkrankungen mit Hilfe mechanischer Schwingungen und/oder Schallwellen, insbesondere Ultras­ challwellen, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung nach einem der vor­ genannten Ansprüche verwendet wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Körperhöhlung und/oder ein Körperorgan mit Wasser gefüllt und anschließend eine Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 eingesetzt wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zu behandelnden Zellen erst gekühlt und nach einer Wirkstoffzugabe mit einer Vor­ richtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 behandelt werden.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass Glukose als Wirk­ stoff verwendet wird.

12. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekenn­ zeichnet, dass breite Frequenzbänder für die Behandlung eingesetzt werden.

13. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die erzeugten Behandlungsfrequenzen und Leistungen zur Behandlung von Metastasen den Resonanzfrequenzen und den letalen Schallleistungen der Zellen des Muttertumors entsprechen.

14. Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekenn­ zeichnet, dass je nach Tumorerkrankung Frequenzbänder unmittelbar unterhalb und/oder oberhalb der Resonanzfrequenz der jeweiligen malignen Zellen verwendet werden.

15. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekenn­ zeichnet, dass eine Behandlungstemperatur zwischen 25°C und 42°C gewählt wird.

16. Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche 8 bis 15, dadurch ge­ kennzeichnet, dass je nach Tumorerkrankung Behandlungstemperaturen von 30°C, beibehalten werden.

17. Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche 8 bis 16, dadurch ge­ kennzeichnet, dass je nach Tumorerkrankung Behandlungstemperaturen von 34°C, beibehalten werden.

18. Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche 8 bis 17, dadurch ge­ kennzeichnet, dass je nach Tumorerkrankung Behandlungstemperaturen von 38°C, beibehalten werden.

19. Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche 8 bis 18, dadurch ge­ kennzeichnet, dass je nach Tumorerkrankung Behandlungstemperaturen von 39°C, beibehalten werden.

20. Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche 8 bis 19, dadurch ge­ kennzeichnet, dass je nach Tumorerkrankung Behandlungstemperaturen von 40°C, beibehalten werden.

21. Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche 8 bis 20, dadurch ge­ kennzeichnet, dass je nach Tumorerkrankung Behandlungstemperaturen von 41°C, beibehalten werden.

22. Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche 8 bis 21, dadurch ge­ kennzeichnet, dass je nach Tumorerkrankung Behandlungstemperaturen von 42°C, beibehalten werden.