DE3725691A1 - Waermeheilvorrichtung - Google Patents

Waermeheilvorrichtung

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Description

Die Erfindung betrifft eine Wärmebehandlungs- oder -heil­ vorrichtung zum Zerstören von krankhaftem bzw. befallenem Körpergewebe.
Eine Methode zum selektiven Zerstören von befallenem Kör­ pergewebe, z.B. Krebszellen, durch langzeitige Erwärmung ist an sich bekannt. Bei dieser bisherigen Methode werden Mikrowellen oder konvergierte Ultraschallwellen für die selektive Erwärmung des befallenen Gewebes angewandt. In beiden Fällen wird die Energie örtlich von außen her an das befallene Körpergewebe angelegt, um dieses selektiv zu erwärmen. Tatsächlich ist es jedoch sehr schwierig, die Energie genauestens auf nur den befallenen Bereich zu richten, der einen Durchmesser von einigen Millimetern bis zu mehreren Zentimetern aufweisen kann; infolgedessen kann dabei auch das normale, gesunde Gewebe in der Nähe des befallenen Bereichs durch Wärmeeinwirkung geschädigt werden. Außerdem ist es auch schwierig, die Erwärmungs­ temperatur genau einzustellen, um sie über einen längeren Zeitraum hinweg auf einer gewünschten Größe zu halten. Es ist damit, kurz gesagt, sehr schwierig, bei Anwendung der bisherigen Methode eine Zerstörung nur des befallenen Körpergewebes zu gewährleisten.
Aufgabe der Erfindung ist damit die Schaffung einer Wärme­ heilvorrichtung (heat-curing apparatus), mit welcher be­ fallenes oder krankhaftes Körpergewebe ohne Schädigung des umgebenden gesunden Gewebes zerstört werden kann.
Diese Aufgabe wird bei einer Wärmeheilvorrichtung zum Zerstören von befallenem Körpergewebe erfindungsgemäß ge­ löst durch ein Endoskop mit einem Einführteil zum Ein­ führen in eine Körperhöhle und mit einem Pinzetten- oder Klammerloch, einen Katheter, dessen distaler Endabschnitt durch das Klammerloch des Endoskops hindurch in die Kör­ perhöhle einführbar ist und der einen am distalen Endab­ schnitt mündenden Flüssigkeits-Durchgang aufweist, einen den distalen Endabschnitt des Katheters umhüllenden schrumpffähigen Ballon zum Aufnehmen der über den Flüssig­ keits-Durchgang eingeführten Flüssigkeit, wobei der Ballon mit dem befallenen Körpergewebe in Berührung bringbar ist, und ein am distalen Endabschnitt des Katheters ange­ ordnetes Heizelement zum Erwärmen der im Ballon enthal­ tenen Flüssigkeit.
Der an seinem distalen Endabschnitt das Heizelement und den Ballon aufweisende Katheter wird durch das Pinzetten- oder Klammerloch (forceps hole) des Endoskops zu einem Bereich des befallenen Teils innerhalb einer Körperhöhle eingeführt. Sodann wird eine Flüssigkeit, wie Wasser, in den Ballon eingeleitet und dieser damit so "aufgeblasen", daß er mit dem befallenen Bereich in Berührung gelangt. In diesem Zustand wird die im Ballon enthaltene Flüssig­ keit mittels des Heizelements erwärmt, so daß der be­ fallene Bereich durch das warme Wasser im Ballon erwärmt und das befallene oder krankhafte Gewebe zerstört wird. Eine Vorrichtung mit diesem Aufbau ermöglicht die Zer­ störung befallenen Körpergewebes unter Vermeidung einer Schädigung des gesunden Gewebes.
Im folgenden ist eine bevorzugte Ausführungsform der Er­ findung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische (schaubildliche) Darstellung einer Wärmeheilvorrichtung gemäß der Erfindung,
Fig. 2 einen in vergrößertem Maßstab gehaltenen Quer­ schnitt durch einen Teil der Wärmeheilvorrich­ tung nach Fig. 1 und
Fig. 3 und 4 schematische Darstellungen zur Veranschau­ lichung der Wirkungsweise der Vorrichtung nach Fig. 1.
Gemäß Fig. 1 weist die erfindungsgemäße Wärmebehandlungs­ oder -heilvorrichtung ein Endoskop 2 aus einem Einführ­ teil 4 und einem Bedienteil 6 auf, das mit einem optischen Faserstrang bzw. Lichtleitfaserstrang 8 und einem Pinzetten- oder Klammerloch (forceps hole) 10 versehen ist. Das distale Ende 8 a des Lichtleitfaserstrangs 8 liegt am distalen Ende 4 a des Einführteils 4 nach außen frei, wäh­ rend der proximale Endabschnitt sowohl mit einer Licht­ quelle 12 als auch einem Beobachtungssystem 14 verbunden ist. Das von der Lichtquelle 12 abgestrahlte Licht wird über den Lichtleitfaserstrang 8 in eine Körperhöhle ge­ leitet, um diese zu beleuchten. Dabei kann die beleuchtete Körperhöhle über das Beobachtungssystem 14 beobachtet bzw. betrachtet werden. Das distale Ende des Klammerlochs 10 ist am distalen Ende 4 a des Einführteils 4 offen, während das proximale Ende des Klammerlochs im Bedien­ teil 6 mündet. Zum Zerstören des befallenen oder krank­ haften Bereichs wird ein Katheter 16 durch das Klammer­ loch 10 hindurch in eine Körperhöhle eingeführt.
Gemäß Fig. 2 ist am distalen Ende des Katheters 16 ein Heizelement 18, z.B. ein Thermistor (Heißleiter) mit positivem Temperaturkoeffizienten (positive characteristic thermistor) (PCT), angebracht. Zusätzlich sind ein elek­ trischer Leiterdraht 22 und ein nicht dargestellter Führungsdraht durch eine längs der Achse des Katheters 16 verlaufende Führungsbohrung 20 eingeführt. Der Führungs­ draht dient zum Führen des Katheters 16 für seine Ein­ führung durch das Klammerloch 10. Ein Ende des Leiter­ drahts 22 ist mit dem Thermistor 18 verbunden, während sein anderes Ende durch den Bedienteil des Katheters 16 nach außen geführt und mit einer Stromquelle 24 ver­ bunden ist. Längs der Führungsbohrung 20 verlaufen zwei Flüssigkeits-Durchgänge 26, deren distale Enden jeweils an der Katheteraußenfläche in der Nähe des Thermistors 18 münden, während ihre proximalen Endabschnitte durch den Bedienteil des Katheters 16 herausgeführt und mit einem Flüssigkeitsvorrat 28 verbunden sind. Weiterhin ist der distale Endabschnitt des Katheters 16 mit einem schrumpf­ fähigen Ballon 30 aus z.B. Gummi oder Kautschuk überzogen. Vom Flüssigkeitsvorrat 28 her wird eine Flüssigkeit, wie Wasser 32, über die Durchgänge 26 in den Ballon 30 einge­ leitet. Das im Ballon 30 enthaltene Wasser 32 wird durch den Thermistor 18 erwärmt. Beim Einführen des Wassers 32 in den Ballon 30 kann die in den Durchgängen 26 verblie­ bene Rest-Luft in den Ballon 30 strömen und dabei die Wärmeausbreitung im Ballon 30 behindern. Zur Verhinderung einer solchen Luftströmung wird (zunächst) die Luft über den einen Durchgang 26 ausgeblasen, während die Flüssig­ keit bzw. Wasser 32 über den anderen Durchgang 26 in den Ballon 30 eingeleitet wird, worauf - wie durch die Pfeile in Fig. 2 angedeutet - die Flüssigkeit 32 über beide Durchgänge eingeleitet wird.
Der Thermistor 18 besitzt eine Temperaturkompensierfunktion. Wenn nämlich die Umgebungstemperatur absinkt, vergrößert sich der durch den Thermistor 18 fließende Strom, und um­ gekehrt. Infolgedessen wird die Umgebungstemperatur auto­ matisch konstant gehalten. Es ist auch zu beachten, daß der bei einer vorbestimmten Temperatur durch den Thermistor 18 fließende Strom mit sinkender und steigender Tempera­ tur zunimmt bzw. abnimmt, so daß der Leistungsbedarf kon­ stant bleibt. Hieraus ergibt sich, daß die Umgebungs­ temperatur unabhängig von Spannungsschwankungen konstant bleibt. Endoskop 2 und Katheter 16 sind, nebenbei bemerkt, flexibel bzw. biegsam, um ihre Einführung in eine Körper­ höhle zu erleichtern.
Die beschriebene Vorrichtung wird wie folgt benutzt:
Zum Zerstören von befallenem Gewebe, wie Krebsgewebe 36, in einer Körperhöhle, z.B. im Gallengang 34 gemäß Fig. 3, wird der Einführteil 4 des Endoskops 2 in den Gallen­ gang 34 eingeführt, während die Bedienungsperson (der Operator) den Gallengang 34 mittels des Beobachtungs­ systems 14 beobachtet. Sodann kann die Bedienungsperson den Bedienteil 6 so betätigen, daß das distale Ende des Einführteils 4 sich den von Krebs befallenen Gewebeteilen 36 nähert. In dieser Phase wird auch der Katheter 16 mit­ tels des nicht dargestellten Führungsdrahts durch das Klammerloch 10 des Endoskops 2 so (ein)geführt, daß der Ballon 30 und der Thermistor 18 am distalen Ende des Katheters 16 in Gegenüberstellung zu den krebsbefallenen Gewebeteilen 36 gelangen. Hierauf wird vom Flüssigkeits­ vorrat 28 her über die Flüssigkeits-Durchgänge 26 Wasser in den Ballon 30 eingeleitet, so daß sich dieser ausdehnt und mit den krebsbefallenen Gewebeteilen 36 in Berührung kommt. In diesem Zustand wird das im Ballon 30 enthaltene Wasser 32 mittels des Thermistors 18 erwärmt bzw. aufge­ heizt; das Wasser 32 kann dabei bis zum Siedepunkt, d.h. 100°C, erwärmt werden. Dabei dehnt sich der Ballon 30 wei­ ter in feste Berührung mit den krebsbefallenen Gewebe­ teilen 36 aus. Auf diese Weise ist es möglich, ausschließ­ lich das krebsbefallene Gewebe selektiv zu erwärmen.
Die im wesentlichen konstante Erwärmungs- oder Heiztempera­ tur des Thermistors 18 ist geringfügig höher als die Curie- Temperatur, die durch die Zusammensetzung des Thermistor­ materials bestimmt ist. Es ist darauf hinzuweisen, daß es möglich ist, die Curie-Temperatur auf einen gewünschten Wert innerhalb eines weiten Bereichs zwischen etwa 0°C und etwa 300°C einzustellen. Folglich ist es möglich, einen vorbestimmten Abschnitt oder Bereich selektiv für eine längere Zeitspanne auf eine gewünschte Temperatur zu erwärmen, indem die Zusammensetzung des Thermistor­ materials zweckmäßig gewählt wird.
Für das Zerstören von krebsbefallenen Gewebeteilen 36 reicht es aus, diese Gewebeteile beispielsweise für mehrere Tage bis zu mehreren Wochen auf einer Temperatur von 43 + 1°C zu halten. Falls der Gallengang 34 durch Krebs­ gewebe verschlossen ist, sollten vorzugsweise zunächst ein eine große Wärmemenge erzeugender Thermistor zum Aus­ brennen des Verschlusses und dann ein Thermistor benutzt werden, welcher die Umgebungstemperatur (im befallenen Bereich) auf 43 + 1°C zu halten vermag.
Die beschriebene Wärmeheilvorrichtung gemäß der Erfindung ermöglicht mithin die selektive Zerstörung (oder Ver­ nichtung) von krebsbefallenem Gewebe oder Krebsgewebe ohne Schädigung des umgebenden gesunden Gewebes.
Die Anordnung des Ballons 30 erweist sich dann als be­ sonders vorteilhaft, wenn gemäß Fig. 4 ein großer Frei­ raum W zwischen gegenüberliegenden krebsbefallenen Ge­ webeteilen 36 vorliegt. Wenn ein Ballon nicht vorgesehen ist, wird insbesondere die vom Thermistor 18 erzeugte Wärme nicht unmittelbar auf die krebsbefallenen Gewebe­ teile sondern z.B. möglicherweise über die Galle auf die Gewebeteile übertragen, was eine sehr geringe Erwärmungs­ leistung bedingt. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird dagegen der Ballon 30 ausgedehnt oder "aufgeblasen" und damit in unmittelbare Berührung mit den krebsbefallenen Gewebeteilen gebracht, auch wenn ein großer Freiraum zwischen gegenüberliegenden Gewebeteilen vorliegt; hier­ durch wird eine hohe Erwärmungsleistung gewährleistet.
Bei der beschriebenen Ausführungsform wird der Ballon 30 mit Wasser gefüllt. Die in den Ballon 30 einzubringende Flüssigkeit ist jedoch nicht auf Wasser beschränkt. Falls die befallenen Gewebeteile auf eine Temperatur über 100°C erwärmt werden sollen, kann statt Wasser eine Flüssig­ keit mit einem höheren Siedepunkt als Wasser verwendet werden.

Claims (5)

1. Wärmeheilvorrichtung zum Zerstören von befallenem oder krankhaftem Körpergewebe (36) mittels Wärme, gekennzeichnet durch
ein Endoskop (2) mit einem Einführteil (4) zum Ein­ führen in eine Körperhöhle (34) und mit einem Pinzetten- oder Klammerloch (10),
einen Katheter (16), dessen distaler Endabschnitt durch das Klammerloch (10) des Endoskops (2) hindurch in die Körperhöhle (34) einführbar ist und der einen am distalen Endabschnitt mündenden Flüssigkeits-Durchgang (26) aufweist,
einen den distalen Endabschnitt des Katheters (16) um­ hüllenden schrumpffähigen Ballon (30) zum Aufnehmen der über den Flüssigkeits-Durchgang (26) eingeführten Flüssigkeit (32), wobei der Ballon (30) mit dem be­ fallenen Körpergewebe (36) in Berührung bringbar ist, und
ein am distalen Endabschnitt des Katheters (16) ange­ ordnetes Heizelement (18) zum Erwärmen der im Ballon (30) enthaltenen Flüssigkeit (32).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizelement (18) ein Thermistor mit einer (einem) positiven Charakteristik oder Temperatur­ koeffizienten (positive characteristic) ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ballon (30) aus Gummi bzw. Kautschuk geformt ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Endoskop (2) und der Katheter (16) flexibel bzw. biegsam sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im Ballon (30) enthaltene Flüssigkeit (32) Wasser ist.
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