DE629476C

DE629476C - Einrichtung zur Behandlung von Koerperteilen o. dgl. mittels kuenstlich erzeugter schneller Elektronen

Info

Publication number: DE629476C
Application number: DEB155255D
Authority: DE
Original assignee: FRITZ LANGE DR
Current assignee: FRITZ LANGE DR
Priority date: 1932-04-13
Filing date: 1932-04-14
Publication date: 1936-05-06
Also published as: GB418305A; FR754280A; US2018599A

Description

Einrichtung zur Behandlung von Körperteilen o. dgl. mittels künstlich erzeugter schneller Elektronen Die Erfindung betrifft eine Einrichtung, die es ermöglicht, mit schnellen, künstlich erzeugten Elektronen das Körperinnere zu behandeln bzw. zu bestrahlen und damit entweder Geschwülste, insbesondere bösartiger Natur, zu beseitigen oder auch Bakterien und Keime zu töten. Bisher wurden für solche Zwecke vorwiegend die Gammastrahlen des Radiums oder Röntgenstrahlen benutzt. Das Radiumpräparat befindet sich dabei im Innern eines in den Krankheitsherd unmittelbar einstechbaren Behälters, der aus solchem Werkstoff hergestellt ist, daß die Strahlen aus dem Präparat durch ihn hindurch nach allen Seiten zu dem Krankheitsherd gelangen können. Es gibt auch einstechbare Kanülen, in denen sich das Radiumpräparat befindet. Bei Verwendung von Kathodenstrahlen-Röntgenstrahlen-sekundären Elektronen zu derartigen Behandlungszwecken gelangt nur ein ganz kleiner Bruchteil von Kathodenstrahlen, der zwischen o, i und o,ooi pro mille liegt, zur Wirksamkeit.
Man hat auch bereits Ansätze an Röntgenröhren bzw. Kathodenstrahlröhren vorgesehen, die aber derartige Abmessungen besitzen, daß sie allenfalls in größere Körperhöhlen, wie z. B. die Mundhöhle, eingeführt werden können.
Praktische therapeutische Wirkungen mit Elektronen sind bisher deshalb nicht versucht worden, weil deren Reichweite sowohl in der Strahlung des Radiums als auch bei den bisherigen künstlichen Elektronenerzeugern zu gering war. In letzter Zeit ist es erst gelungen, durch Verwendung einer Kondensatorstoßentladung und entsprechender Vakuumröhrenkonstruktionen mit beliebig hohen Spannungen zu arbeiten, so daß man große Elektronenreichweiten erzeugen und an und für sich jeden Punkt im Körper mit Schnellelektronen erreichen kann. Doch bedarf es hierfür Anlagen von etwa 7 bis io Mill. Volt Spannung. Die Herstellung solcher Hochspannungsapparaturen ist naturgemäß sehr kompliziert und kostspielig.
Durch die Erfindung ist es nun möglich, verhältnismäßig niedrige Spannungen zu benutzen, indem man die Elektronen, die beispielsweise in bekannter Weise durch eine Kathodenstrahlröhre erzeugt werden, mittels eines schmalen Kanals unmittelbar an die zu behandelnde Stelle des Körpers dadurch heranbringt, daß der in seiner Längsrichtung von den Elektronen durchlaufene Kanal nach Art einer bekannten, in das Körperinnere einstechbaren Injektionskanüle ausgebildet ist, in der sich das Strahlenaustrittsfenster befindet. Vorzugsweise ist dabei das Fenster an der Spitze der Kanüle vorgesehen und bildet insbesondere einen Teil der Spitze, %v#enn an der Spitze kein allseitiger, sondern ein gerichteter Elektronenaustritt erfolgen soll. Dadurch, -daß die--Elektronenaustrittsstelle ganz öder teilweise an die zu bestrahlende Fläche- - vorverlegt ist, _ können die schnellen Elektronen erst an dieser Stelle ihre Wirksamkeit entfalten, ohne daß sie an und für sich gesunde Gewebeteile durchdringen müssen, was eine viel höhere Erzeugungsspannung bedingt und unter Umständen auch Schädigungen dieser Gewebeteile zur Folge haben könnte; außerdem werden die Strahlen im Gewebe sehr verlangsamt, in ihrer Wirkung also beeinträchtigt.
Der - gemäß der Erfindung vorgesehene Kanal ist zweckmäßig in an sich bekannter Weise als Ansatzstück zu der den Entladungsraum enthaltenden Kathodenstrahlenröhre ausgebildet. Er kann gegebenenfalls abgenommen und auch durch ein anderes Ansatzstück von verschiedenem Durchmesser und Länge ausgewechselt werden. Die Kanalwand besteht vorzugsweise aus hochatomigem Material, z. B. einem Metallrohr. Der Kanal ist gegenüber dem Entladungsrohr beweglich und kann gegebenenfalls auch gebogen werden. Man erreicht dies, indem man zwischen Kanal und Entladungsrohr ein biegsames, aus nichtmagnetischem Werkstoff bestehendes Rohrstück, z. B. ein Tombakrohr, einschaltet. Das Tombakrohr wird dann mit dem Entladungsrohr und dem Kanal beispielsweise durch Löten verbunden. Dadurch erhält das Ansatzstück die für medizinische Zwecke erforderliche Beweglichkeit.
Bei der Behandlung eines Patienten wird man z. B. so vorgehen,. d'aß man eine Kanüle oder Sonde von den erforderlichen Dimensionen zunächst in das Körperinnere einsticht und erst nachher das herausragende Ende über ein bewegliches Zwischenstück mit dem Entladungsrohr verbindet. Sodann kann die Behandlung beginnen.
In dem Kanalraum können in an sich bekännter Weise transversale Magnetfelder; z. B. durch Umwickeln einer Solenoidspirale, erzeugt werden, die auch bei Bewegung und Verbiegung des Kanals eine Führung der Elektronen möglichst in der Kanalachse sichern. Das Magnetfeld braucht natürlich den Kanal nicht in seiner ganzen Länge zu erfüllen, es genügt, wenn Magnetfelder an den Biegungsstellen vorhanden sind. Zweckmäßig wird man in an sich bekannter Weise beim Eintritt der Elektronen in den Kanal bzw. beim Austritt der Elektronen aus dem Entladungsrohr ein Magnetfeld vorsehen, das den Elektronenstrahl vorzentriert; damit möglichst große Flächenintensitäten erzielt werden.
Die praktische Verwendung dieser Einrichtung wird dadurch erleichtert, daß man außer dem Kanalfenster auch ein besonderes Fenster für das Entladungsrohr vorsieht. Dann kann das Kanalrohr ohne weiteres, d. h. ohne daß der Entladungsraum beeinflußt wird, von der Entladungsröhre abgenommen werden. Zweckmäßig wird dann auch der Kanal für sich geschlossen ausgebildet, so daß er unter Umständen auch evakuiert oder mit. einem Gas gewünschter Beschaffenheit gefüllt werden kann.
Damit die Elektronen möglichst geradlinig bis zur Spitze vordringen können, ist es von Vorteil, in dem Kanal einen mehr oder weniger starken Unterdruck aufrechtzuerhalten, wie an sich bekannt. Bei der Behandlung wird beispielsweise die Spitze wie bei einer Injektion bis in die Nähe des erkrankten Gewebes vorgestoßen. Wird nun kurzzeitig bzw. kontinuierlich die Spannung an das Entladungsrohr gelegt, so treten die im Rohr erzeugten Elektronen durch die Spitze der Kanüle in das zu bestrahlende Objekt aus. Bei der vorliegenden Einrichtung ist der Nutzeffekt der Elektronenbestrahlung ein ganz gewaltiger. Bei Stoßbetrieb, insbesondere mit Kondensatorstößen, der an sich zum Betriebe von Kathodenstrahlenröhren bekannt ist, kann eine große Energie durch das Rohr gegeben werden, die Bestrahlungszeit äußerst kurz gehalten sein (Bruchteile einer Sekunde) ; das ist ein großer Vorteil, wenn man bedenkt, daß das Einführen einer Kanüle in den menschlichen Körper mit vielen Unzuträglichkeiten und Schmerzen verbunden ist, die gemäß der Erfindung auf ein Minimum herabgedrückt sind.
Da z. B. bei stoßweisem Betrieb überall, auch an den geerdeten Stellen kleine Spannungsdifferenzen auftreten können, ist eine Isolierung der Einführungsstelle von Vorteil, die gemäß der Erfindung durch eine einfache Isolierung des Kanals vom Entladungsrohr herbeigeführt werden kann. Das transversale Magnetfeld sichert auch bei den notwendigen Deformationen der Kanüle eine genaue Führung und einen möglichst verlustfreien Durchtritt der Elektronen bis zur Behandlungsstelle.
Mit Hilfe dieser Anordnung wird es im allgemeinen möglich sein, beliebige Körperstellen zu erreichen und bösartige Geschwülste sehr wirksam zu bekämpfen, trotzdem die Reich,weite der Elektronen im Körpergewebe im Höchstfalle unter Umständen nur etwa q. bis 6 cm zu betragen brauchen.
Die Erfindung wird an Hand der beiliegenden Zeichnung erläutert: Abb. z zeigt die nach Art einer Injektionskanüle ausgebildete Behandlungseinrichtung. t ist das Entladungsrohr, das beispielsweise mit Kondensatorstoßerregung arbeitet und dessen Wand nach Art eines Kondensatorschichtkörpers ausgebildet ist. Eine solche Röhre ermöglicht die Verwendung verhältnismäßig hoher, Spannungen (ohne das gewöhnlich erforderliche Hochvakuum). Die in dem Entladungsrohr erzeugten Elektronen gehen durch das Lenardfenster 2 in die Kanüle 3. Die Kanüle 3 ist durch ein Isolierzwischenstück 4 mit dem Entladungsrohr fest oder abnehmbar verbunden. 5 ist ein biegsamer Tombakschlauch, der gestattet, die Kanüle zu biegen. Die Kanüle ist am freien Ende spitz abgeschnitten und durch eine Berylliumplatte 6 abgeschlossen. In der Kanüle herrscht beispielsweise Unterdruck. Um das Tombakrohr 5 kann unter Umständen eine Solenoidspirale 7 gewickelt sein, die eine axiale Führung des Elektronenstrahls beim Herumbiegen des Rohres sichert.
Abb.2 zeigt eine Kanüle 8 mit dem als Spitze geformten Fenster 9, aus dem die Elektronen nach allen Richtungen austreten können. Das Fenster kann natürlich auch so ausgebildet sein, daß das Beryllium nur einen schmalen eingeschweißten Streifen bildet, während die übrigen Teile aus hochatomigem Material bestehen, so daß die Elektronen nur nach einer bestimmten Richtung aus der Spitze austreten können.

Claims

PATE\TTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zur Behandlung von Körperteilen o. dgl. mittels künstlich erzeugter schneller Elektronen, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronen mittels eines schmalen Kanals unmittelbar an die zu behandelnde Stelle dadurch herangebracht werden, daß der in seiner Längsrichtung von den Elektronendurchlaufene Kanal nach Art einer bekannten in das Körperinnere einstechbaren Injektionskanüle ausgebildet ist, in der sich das Strahlenaustrittsfenster befindet.
2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Fenster an der Spitze der Kanüle vorgesehen ist, insbesondere einen Teil der Spitze bildet.
3. Einrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal als Ansatzstück zur Entladungsröhre ausgebildet ist.
4. Einrichtung nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal aus einem aus hochatomigem Material bestehenden Metallrohr gebildet ist.
5. Einrichtung nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal durch eine oder mehrere zwischengeschaltete Röhrenstücke aus Isoliermaterial von dem Entladungsrohr isoliert ist.
6. Einrichtung nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal gegen das Entladungsrohr beweglich ist und gegebenenfalls auch gebogen werden kann.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Kanal und Entladungsrohr ein biegsames, aus nichtmagnetischem Werkstoff bestehendes Rohrstück, beispielsweise ein Tombal-:-rohr, eingeschaltet ist. B.
Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsrohrstück mit dem Entladungsrohr und dem Kanal, beispielsweise durch Verlöten, zweckmäßig vakuumdicht verbunden ist.
9. Einrichtung nach Anspruch i oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß außer dem Kanalfenster noch ein besonderes Fenster für das Entladungsrohr vorgesehen und der Kanal abnehmbar und gegebenenfalls durch ein gleich oder verschieden bemessenes Ansatzstück auswechselbar ist. i o.
Einrichtung nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal für sich gegen die Außenluft abgeschlossen, gegebenenfalls auch evakuierbar oder mit einem Gas füllbar ist. ii.
Einrichtung nach Anspruch i bis io, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Kanalraum transversale Magnetfelder erzeugt werden, die auch bei Bewegungen oder Verbiegungen des Kanals eine Führung der Elektronen möglichst in der Kanalachse sichern.
12. Einrichtung nach Anspruch i bis i i, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronen beim Eintritt in den Kanal bzw. beim Verlassen des Entladungsrohres in an sich bekannter Weise durch ein Magnetfeld vorzentriert werden.