NL8500765A - Werkwijze en inrichting voor het non-invasief, contactloos, hyperthermisch vernietigen van tumoren en dergelijke. - Google Patents

Werkwijze en inrichting voor het non-invasief, contactloos, hyperthermisch vernietigen van tumoren en dergelijke. Download PDF

Info

Publication number
NL8500765A
NL8500765A NL8500765A NL8500765A NL8500765A NL 8500765 A NL8500765 A NL 8500765A NL 8500765 A NL8500765 A NL 8500765A NL 8500765 A NL8500765 A NL 8500765A NL 8500765 A NL8500765 A NL 8500765A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
simulator
zone
cells
site
electrical
Prior art date
Application number
NL8500765A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Spatial Dynamics Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Spatial Dynamics Ltd filed Critical Spatial Dynamics Ltd
Publication of NL8500765A publication Critical patent/NL8500765A/nl

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00Radiation therapy
    • A61N5/02Radiation therapy using microwaves
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F7/00Heating or cooling appliances for medical or therapeutic treatment of the human body

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Radiation-Therapy Devices (AREA)
  • Electrotherapy Devices (AREA)

Description

-v J.....· 1 ► ... · ·| NL 32732-dV/kvn
Werkwijze en inrichting voor het non-invasief, contactloos, hyperthermisch vernietigen van tumoren en dergelijke.
De uitvinding betreft een werkwijze en inrichting voor het hyperthermisch vernietigen van tumoren of dergelijke, meer in het bijzonder een non-invasieve werkwijze en inrichting, waarbij gebruik wordt gemaakt van bidirectioneel 5 uitgestraalde en gefocusseerde elektromagnetische energie, die wordt opgewekt door een speciale antenne, welke is vervaardigd in overeenstemming met de hierna nog te noemen Amerikaanse octrooischriften.
Behandelingsmethoden voor tumoren bij mens en 10 dier, welke momenteel worden toegepast, omvatten chirurgie, chemotherapie en hyperthermische technieken, zoals röntgen-bestraling, ultrageluid, nucleaire radiografie en elektro-magnetometrie met^behulp van confectie. Talrijke problemen gaan echter met deze bekende methoden gepaard. Chirurgisch 15 verwijderen van een tumor is bijvoorbeeld een in hoge mate invasieve methode en vertoont alle risico's van een chirurgische ingreep, welke sterk worden vergroot bij ernstig zieke patiënten. Bovendien zijn bepaalde tumoren inoperabel ten gevolge van hun plaats en vorm in het lichaam. Chemotherapie 20 en hyperthermische technieken, waarbij gebruik wordt gemaakt van röntgenbestraling, ultrageluid, nucleaire radiografie en elektromagnetometrie zijn alle niet doelgericht - stellen gewoonlijk het gehele lichaam aan behandeling bloot, en veroorzaken hierdoor vele ernstige neveneffecten.
25 De uitvinding beoogt een werkwijze en inrichting van de in de aanhef genoemde soort te verschaffen, waarmede contactloos in vivo een hyperthermische behandeling voor het vernietigen van tumorcellen en dergelijke kan worden uitgevoerd in een gelocaliseerd begrensd gebied zonder vernieti-30 ging van het omliggende weefsel.
Meer in het bijzonder beoogt de uitvinding een dergelijke werkwijze en inrichting te verschaffen, waarbij gebruik wordt gemaakt van warmte, die wordt opgewekt door een antenne welke bundels elektromagnetische energie in twee 35 richtingen uitstraalt en focusseert op een paar van elkaar gescheiden brandpuntszones,waarvan de één een tumorplaats 3500765 • '» - 2 - binnen het lichaam omvat en de andere een "gesimuleerde tumor" buiten het lichaam omvat.
Bestudering van biologische weefsels geeft aan, dat betrekkelijk grote verschillen in diëlektrische constan-5 te bestaan tussen verschillende weefsels. Huid en been heeft bijvoorbeeld een diëlektrische constante van ongeveer 9, hersenweefsel een diëlektrische constante van ongeveer 34, spierweefsel ongeveer 52, bloed ongeveer 72 en cerebrospina-le vloeistof een diëlektrische constante van ongeveer 80.
10 Ook is vastgesteld dat tumorcellen een gemiddelde diëlektrische constante van 36 vertonen, terwijl normale cellen, die de tumor omgeven, welke gewoonlijk vetcellen zijn, een gemiddelde diëlektrische constante van 15 hebben.
Zoals beschreven in het Amerikaanse octrooi-15 schrift 4.234.844, is het mogelijk dergelijke verschillende elektrische parameters te bewaken door het opwekken en fo-cusseren van elektromagnetische energie in twee elektrisch samenhangende, van elkaar gescheiden brandpunten, volgens dit octrooischrift kan een bidirectionele microgolfantenne, 20 vervaardigd overeenkomstig het genoemde octrooi en het Amerikaanse octrooischrift 4.318.108, worden benut om één van de brandpunten of brandpuntszones ongeveer in een vooraf gekozen onderzoekplaats binnen hét lichaam te brengen, waar bepaalde elektrische eigenschappen moeten worden geobser-25 veerd. Door een ontvanger te gebruiken, die nabij het andere brandpunt of brandpuntszone is gelegen, is het mogelijk door het bepalen van spanning, stroom en fase bij de ontvanger, de overeenkomstige elektrische eigenschappen van de onderzoekplaats te bepalen.
30 Volgens de onderhavige uitvinding wordt een der gelijke antenne benut om elektromagnetische straling in twee richtingen in een paar van elkaar gescheiden brandpuntszones te focusseren, welke symmetrisch ten opzichte van de antenne zijn gelegen. Eén van de brandpuntszones wordt binnen het 35 lichaam van de patiënt geplaatst, zodat dit een tumorplaats omsluit, terwijl de andere brandpuntszone zodanig wordt gepositioneerd, dat een externe gesimuleerde tumor wordt omsloten, die ongeveer dezelfde diëlektrische constante heeft als de "echte" tumor. De gesimuleerde tumor is opgehangen in 8500765 - 3 - - een reservoir, dat een vloeistofmedium bevat met zo goed mogelijk dezelfde temperatuur en diëlektrische constante als het gezonde weefsel, dat de echte tumor omringd. De temperatuur van de gesimuleerde tumor wordt vervolgens bewaakt om 5 de temperatuur van de echte tumor te bepalen. Wanneer een voorafbepaalde temperatuur, waarvan bekend is dat deze de dood van cellen tot gevolg heeft, bij de gesimuleerde temperatuur is bereikt, wordt deze temperatuur gedurende een voorafbepaalde periode gehandhaafd, totdat de cellen binnen 10 de plaats van de echte tumor zijn gedood.
Op deze wijze wordt een vernietiging van de tumor bereikt zonder fysieke invasie van het lichaam. Voorts wordt door de lokale elektromagnetische bestraling een vernietiging van de tumor bereikt zonder hiermee gepaard gaande 15 vernietiging van aangrenzend normaal weefsel, dat een aanmerkelijk lagere diëlektrische constante heeft dan tumoren -een voorwaarde die van belang is voor de juiste toepassing van de uitvinding.
De uitvinding wordt hierna nader toegelicht aan 20 de hand van de tekening, waarin een uitvoeringsvoorbeeld is weergegeven.
Fig. 1 is een sterk vereenvoudigd zijaanzicht van een uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding, die wordt gebruikt voor het behandelen van een patiënt, die 25 op een tafel ligt.
Fig. 2 toont schematisch en in blokvorm niet op schaal details van de inrichting uit fig. 1.
Fig. 3 is een gedeeltelijk in doorsnede uitgevoerd zijaanzicht van een antenne, die bij de inrichting 30 volgens fig. 1 en 2 wordt toegepast en waarbij alle bijbehorende onderdelen zijn weggelaten.
In fig. 1 is een patiënt 10 getekend, die op een tafel 12 ligt en die overeenkomstig de werkwijze volgens de uitvinding een hyperthermische behandeling ondergaat door 35 middel van een inrichting 14, welke overeenkomstig de uitvinding is uitgevoerd. De inrichting omvat een antenne of energiezender 16 (welke direkt boven de borst van de patiënt 10 is gelegen), die aan de onderzijde van een speciale houder 18 is gemonteerd. De houder 18 wordt gedragen door een 8500765 * « - 4 - arm 20, waarvan de plaats instelbaar is en die zich uitstrekt vanaf een drager of montage-eenheid 22. Schakelingen voor het voeden van de antenne 17 en voor het opnemen en registreren van gegevens, die gedurende een behandeling wor-5 den verkregen, zijn opgenomen in de drager 22. De drager is bij voorkeur op wielen gemonteerd, zodat de inrichting 14 gemakkelijk over de vloer kan worden verplaatst.
Voor de toelichting van de antenne 16 is het voor een goed begrip van de samenwerking tussen de antenne en de 10 overige onderdelen van de inrichting 14 van belang een basisbegrip van de constructie en werking van de inrichting te hebben. In fig. 3 is de antenne zonder bijkomende onderdelen weergegeven, welke antenne 16 is uitgevoerd overeenkomstig de Amerikaanse octrooischriften 4.234.844 en 4.318.108.
15 In de eerste plaats is de antenne 16 ontworpen met een karakteristieke werkimpedantie van 487SI, een waarde, die athans nagenoeg overeenkomt met de gemiddelde weef-selimpedantie in het menselijk lichaam. In de tweede plaats is de antenne 16 ontworpen voor bedrijf in het microgolfge-20 bied met een werkfrequentie van ongeveer 333 MHz, een frequentie die zeer doelmatig is gebleken bij de hyperthermische behandeling van tumoren tot een diepte van ongeveer 6 cm. De afmetingen van de weergegeven antenne 16 zijn iets groter dan de overeenkomstige afmetingen van de antenne, beschreven 25 in de genoemde Amerikaanse octrooischriften, ten gevolge van het feit dat de antenne 16 is ontworpen voor bedrijf bij een andere frequentie en met een andere karakteristieke impedantie. In alle andere opzichten zijn de beide antennes identiek en voor de wijze van berekening van afmetingen en 30 uitvoering van de verschillende onderdelen van de antenne wordt dan ook naar de beide genoemde octrooischriften verwezen. De antenne 16 is voorzien van een ongeveer afgeplat bolvormige focusseerlens 23 van polystyreen, waarvan de buitenzijde is bekleed met een geschikte als dunne film uitge-35 voerde geleidende laag, zoals een zilverlaag 24. Binnen de lens liggen een centrale aangedreven ring 25, die als het ware is ingesloten door een aantal richtringen, zoals de ringen 26, 27, 28 en 29 aan de rechterzijde van de ring 25 in fig. 3.
8500765 ** ί» - 5 -
De 2endas van de antenne 16 is met 32 aangeduid. Wanneer de antenne wordt bekrachtigd, straalt deze elektromagnetische energie in twee richtingen tegelijk uit langs de as 32, waarbij de energie wordt geconcentreerd in een paar 5 spiegelsymmetrisch gelegen brandpunten of brandpuntszones 16a en 16b. Deze eigenschap van de antenne 16 energie in twee richtingen te focusseren maakt de antenne in het bijzonder geschikt voor toepassing bij de inrichting 14 en voor toepassing bij de beschreven werkwijze volgens de uitvinding. Zoals 10 in de genoemde octrooischriften is beschreven, is, indien spanning, stroom en fase van de aan de antenne geleverde energie bekend zijn, en de overeenkomstige waarden in één van de beide brandpuntszones van de antenne worden gemeten, informatie ten aanzien van de elektrische omstandigheden in de 15 andere brandpuntszone onmiddellijk beschikbaar.
Wanneer de antenne 16 de genoemde karakteristieke impedantie en werkfrequentie heeft, ligt elke brandpuntszone 16a en 16b ongeveer 5 cm van het betreffende uitgangsvlak van de antenne. Dit maakt het mogelijk één van de brandpuntszo-20 nes, bijvoorbeeld de zone 16a binnen het menselijk lichaam te brengen zonder dat een fysieke invasie, bijvoorbeeld door chirurgisch ingrijpen, van het lichaam nodig is.
In fig. 2 zijn de antenne 16 en de houder 18 over 90° in de richting van de wijzers van de klok gedraaid ten 25 opzichte van de in fig. 1 weergegeven posities van deze onderdelen. Dit is slechts voor de duidelijkheid van fig. 2 gedaan.
Volgens fig. 2 is de antenne 16 met het rechter-uitgangsvlak tegen de linkerzijde van de houder 18 gemon-30 teerd. Dit kan op elke geschikte wijze plaatsvinden. Met de aldus gemonteerde antenne bevinden de brandpuntszones 16a en 16b zich op de aangegeven plaatsen, waarbij de brandpuntszone 16b zich binnen de houder 18 bevindt.
De houder 18 is vervaardigd uit een geschikt voor 35 vloeistof ondoordringbaar materiaal, dat tevens doorlatend is voor straling bij de werkfrequentie van de antenne 16. Een voor dit doel geschikt materiaal is plexiglas.
Volgens een belangrijk kenmerk van de uitvinding is de houder 18 gevuld met een vloeistofmedium 33, waarvan de 8500765 * * - 6 - diëlektrische constante althans nagenoeg dezelfde is als die van normaal, gezond menselijk vetweefsel. Zoals reeds werd opgemerkt, bedraagt deze diëlektrische constante ongeveer 15. Hoewel verschillende vloeistofmedia kunnen worden gekozen, 5 werd een zeer bevredigende werking bereikt met een volume-mengsel van 10% water en 90% koolstoftetrachloride.
Zoals hierna nog zal worden toegelicht, is het van belang dat de vloeistof in de houder 18 kan hercirculeren en voor dit doel is een vloeistof-hercirculatiesysteem 34 10 aangebracht. Het systeem 34 omvat een afvoerleiding 36, welke de bovenzijde van de houder 18 verbindt met de rechterzijde van een vloeistofverwarmer 38. Een toevoerleiding 42 verbindt de tegenoverliggende zijde van de verwarmer 38 met een pomp 40. Ten slotte verbindt een leiding 44 de afvoerzijde van de 15 pomp 40 met de onderzijde van de houder 18.
Binnen de houder 18 bevindt zich een massa materiaal 46, dat qua afmeting en diëlektrische samenstelling een tumorplaats in het lichaam van de patiënt moet simuleren. Bij de weergegeven uitvoeringsvorm heeft de massa 46, welke hier 20 ook als plaatssimulator wordt aangeduid, een volume van ongeveer van 4 cm"^ en een diëlektrische constante van ongeveer 36, welke dezelfde is als de diëlektrische constante, die in de praktijk de meeste tumoren kenmerkt. De simulator 46 is zodanig in de houder 18 gelegen, dat het een ruimte in beslag 25 neemt, die althans nagenoeg overeenkomt met de brandpuntszone 16b van de antenne. Bij de inrichting 14 is de simulator 46 vervaardigd uit conventioneel, koolstofgeïmpregneerd, verknoopt polystyreen.
Voorts zijn verschillende bewakingsorganen aange-30 bracht, die verschillende temperaturen volgen. Voor het bewaken van de temperatuur van de simulator 46 is een conventionele temperatuursensor 48 aangebracht; een andere tempera-tuursensor 50 is aangebracht voor het bewaken van de temperatuur van de vloeistof in de houder 18; een derde temperatuur-35 sensor in de vorm van een conventionele rectale sonde 52 is aangebracht voor het bewaken van de lichaamstemperatuur van de patiënt. Met 54 is een verwarmer-besturingscircuit aangeduid, dat bij 56 met de verwarmer 38 is verbonden. In blokvorm is met 58 een voedingscircuit aangeduid, dat via een 8500765 ~ 7 “* * kabel 60 de antenne 16 van energie voorziet. Uitgangssignalen van de sensor 50 en de sonde 52 worden via geleiders 61 resp. 62 toegevoerd aan besturingsingangen van het besturingscir-cuit 54. Een geleider 64 is aangebracht tussen het bestu-5 ringscircuit 54 en een vrijgeef/blokkeeringang van het voe-dingscircuit 58.
Een besturingssignaal van de temperatuursensor 48 wordt via een geleider 66 geleverd aan een comparatoringang van het voedingscircuit 58. Dit signaal wordt via gebruike-10 lijke schakelingen in de voeding 58 vergeleken met een instelbare spanning, welke via een regelbare weerstand 68 en een geleider 70 aan een tweede comparatoringang van het voedingscircuit wordt geleverd.
In fig. 2 is de inrichting 14 weergegeven in een 15 opstelling voor het behandelen van een tumor 72, die zich enkele centimeters binnen de borst van de patiënt 10 bevindt. Met behulp van conventionele röntgen- of andere technieken zijn de afmeting en plaats van de tumor 72 ongeveer bekend en de inrichting wordt zodanig ten opzichte van de patiënt gepo-20 sitioneerd, dat de brandpuntszone 16a van de antenne althans nagenoeg dezelde ruimte als de tumor bezet of omsluit.
Voor het beschrijven van een behandelingsprocedure wordt aangenomen, dat bij het begin van de procedure de lichaamstemperatuur van de patiënt 10 de gebruikelijke normale 25 temperatuur van 37° C is, waarbij de tumor 72 zich eerst ook op deze temperatuur bevindt, en een omgevingstemperatuur van ongeveer 25° C geldt. Besturingssignalen, die worden geleverd door de temperatuursensor 50 en de rectale sonde 52, beïnvloeden het besturingscircuit 54 zodanig, dat het de ver-30 warmer 38 in het vloeistofhercirculatiesysteem in werking stelt, zodat een overeenkomstige temperatuur van 37° C voor de vloeistof in de houder 18 wordt verkregen. Dit is in twee opzichten van belang. In de eerste plaats wordt een werkelijke simulatie van de lichaamstemperatuur van een patiënt in de 35 vloeistof in de houder 18 gehandhaafd, waardoor een maximale nauwkeurigheid wordt verkregen bij het meten van de thermische invloeden, die in de patiënt gedurende de behandeling optreden. In de tweede plaats verschaft het een mogelijkheid te controleren dat de normale lichaamstemperatuur van de pa- 8500765 - 8 - tiënt wordt gehandhaafd en niet op gevaarlijke wijze wordt verhoogd gedurende een behandelingsprocedure. In het geval dat het zojuist genoemde temperatuurevenwicht niet bestaat of in het geval dat de lichaamstemperatuur van de patiënt tot 5 boven een normale waarde stijgt, wordt de voedingsbron 58 automatisch buiten werking gesteld.
Vanwege de wijze, waarop de antenne 16 werkt en de simulator 46 zo nauwkeurig mogelijk de afmeting en diëlek-trische constante simuleert van de tumor 72 en de vloeistof 10 in de houder 18 de temperatuur en diëlektrische constante van normaal gezond weefsel van de patiënt 10 simuleert, betekent het bewaken van de temperatuur van de simulator 46 althans nagenoeg hetzelfde als het direkte bewaken van de temperatuur van de cellen in de tumor 72. Door het bewaken van deze tem-15 peratuur is het derhalve mogelijk te weten wat zich thermisch binnen de tumor afspeelt.
Door toepassing van bekende insteltechnieken kan de variabele weerstand 78 worden ingesteld om een refe-rentiespanning op de geleider 70 te leveren, die direkt in 20 verband staat met de uiteindelijk gewenste celtemperatuur voor het vernietigen van cellen in de tumor 72. In de praktijk is gebleken dat een dergelijke temperatuur wordt bereikt bij ongeveer 44° C. De weerstand 68 wordt derhalve zodanig ingesteld, dat een referentiespanning wordt geleverd die be-25 hoort bij een temperatuur van 44° C.
Aan het begin van de procedure en vanwege de vergelijking welke zoals opgemerkt in het voedingscircuit tussen de referentiespanning en een signaal afkomstig van de tempe-ratuursensor 48, wordt de antenne 16 bekrachtigd met een ver-' 30 mogen van 200W (rms). Hierdoor begint onmiddellijk het verwarmen van zowel de cellen in de tumor 72 als de stof, waaruit de simulator 46 bestaat. In de praktijk is gebleken dat met de bovengenoemde begintemperaturen deze situatie gedurende 15 tot 25 min. zal blijven bestaan, waarbij de simulator 35 46 en bijgevolg de tumor 72 aan het einde van deze periode de gewenste temperatuur van 44° C hebben. Wanneer de temperatuur van de simulator 46 toeneemt veroorzaken de met elkaar vergeleken signalen in het voedingscircuit een geleidelijke en continue verlaging van het vermogen van de antenne, waar- 85 0 0 7 6 5 - 9 - - > ' bij uiteindelijk een "handhavings"-vermogensniveau van ongeveer 5 tot 2OW (rms) blijft bestaan, wanneer de temperatuur van 44° C is bereikt. Deze toestand wordt dan gehandhaafd gedurende een periode van ongeveer 45 min., aan het einde 5 waarvan de cellen in de tumor 72 zullen zijn vernietigd. De inrichting schakelt vervolgens automatisch uit.
Uit het voorgaande zal duidelijk zijn dat de inrichting volgens de uitvinding en de hiermede mogelijke behandelingsmethode ruimschoots voldoen aan alle genoemde doe-10 len en alle voordelen vertonen. Als voorbeelden van de opvallende voordelen van de beschreven werkwijze en inrichting kunnen worden genoemd, dat geen chirurgische ingreep in het lichaam van de patiënt nodig is en dat de warmteconcentratie voldoende nauwkeurig kan worden gelokaliseerd om bepaald tu-15 morweefsel te vernietigen zonder het omgevende gezonde weefsel te schaden. Wanneer de bewakings- en werkmogelijkheden beschikbaar zijn, zoals hierboven beschreven, zijn de precie-se constructies van het vloeistof-hercirculatiesysteem, het verwarmerbesturingscircuit en het voedingscircuit niet van 20 bijzonder belang. Met andere woorden er kunnen verschillende uitvoeringen voor deze onderdelen worden gebruikt om verschillende doeleinden na te streven.
De beschreven werkwijze omvat drie verschillende mogelijkheden. Volgens een eerste mogelijkheid omvat de werk-25 wijze de volgende stappen: (1) Het creëeren van een paar op een afstand van elkaar liggende brandpuntszones van elektromagnetische energie, waarbij elektrische en bijgevolg thermische wijzigingen, die optreden nabij één van de brandpuntszones hiermede saraen- 30 hangende elektrische en thermische wijzigingen veroorzaken nabij de andere brandpuntszone.
(2) Eén van de brandpuntszones wordt binnen het weefsel geplaatst, dat nabij de gekozen plaats ligt.
(3) De elektrische (thermische) omstandigheden 35 nabij de plaats van de andere brandpuntszone worden bewaakt.
(4) De plaats van de brandpuntszone binnen het mengsel, wordt gehandhaafd, totdat de bewaking aangeeft dat een voorafbepaalde elektrische (thermische) omstandigheid gedurende een voorafbepaalde periode heeft bestaan nabij de 8500765 - 10 - andere brandpuntszone.
Een tweede mogelijkheid voor de werkwijze volgens de uitvinding omvat de volgende stappen: (1) Het opwekken en uitstralen van een bundel 5 elektromagnetische energie in twee richtingen naar een paar van elkaar gescheiden brandpuntszones, waarbij een elektrische en bijgevolg thermische wijziging, die in één van de zones optreedt, een hiermede samenhangende elektrische thermische wijziging in de andere brandpuntszone veroorzaakt.
10 (2) De bundel wordt zodanig gericht, dat één van de brandpuntszones binnen een vooraf gekozen plaats in levend weefsel komt te liggen.
(3) Het bewaken van elektrische, thermische omstandigheden ter plaatse van de andere brandpuntszone.
15 (4) Ten slotte blijft de bundel gericht, totdat een bepaalde temperatuur gedurende een voorafbepaalde periode in de andere brandpuntszone is gehandhaafd ten einde de cel-vernietiging in de vooraf gekozen plaats te veroorzaken.
De derde mogelijkheid omvat de volgende stappen: 20 (1) Het opwekken en uitstralen van een bundel elektromagnetische energie in twee richtingen naar een paar van elkaar gescheiden brandpuntszones, waarbij een elektrische en bijgevolg thermische wijziging, die optreedt in de ene zone, een hiermede samenhangende elektrische en thermi- 25 sche wijziging in de andere zone veroorzaakt.
(2) De bundel wordt zodanig geplaatst, dat één van de brandpuntszones zich binnen een vooraf gekozen plaats in levend weefsel bevindt, terwijl de andere brandpuntszone binnen een extern materiaal ligt, waarvan de diëlektrische 30 constante althans nagenoeg gelijk is aan de diëlektrische constante van de vooraf gekozen plaats.
(3) Het bewaken van de elektrische (thermische) omstandigheden, die in het materiaal optreden.
(4) De positie van de bundel blijft gehandhaafd 35 totdat een voorafbepaalde temperatuur gedurende een voorafbepaalde periode in het materiaal is gehandhaafd, waardoor een zelfvernietiging binnen de voorafgekozen plaats wordt veroorzaakt.
De uitvinding is niet beperkt tot de in het voor- 8500765
-11- -. A
gaande beschreven uitvoeringsvoorbeeldenr die binnen het kader der uitvinding op verschillende manieren kunnen worden gevarieerd.
85 0 0 7 6 5

Claims (5)

1. Werkwijze voor het non-invasief, contactloos vernietigen van cellen op een voorafgekozen plaats in levend weefsel met behulp van een techniek, waarbij een externe weefselsimulator wordt gebruikt, met het kenmerk, 5 dat een paar van elkaar gescheiden brandpuntszones van elektromagnetische energie worden gecreëerd, waarbij door de energie veroorzaakte elektrische/thermische wijzigingen, die nabij de ene zone optreden, hiermede samenhangende elektrische/thermische wijzigingen nabij de andere zone produceren, 10 waarbij één van deze brandpuntszones binnen het weefsel nabij de gekozen plaats wordt gebracht, terwijl de andere brand-puntszone binnen de externe weefselsimulator wordt geplaatst, waarbij de elektrische/thermische omstandigheden nabij de plaats van de andere brandpuntszone in deze simulator worden 15 bewaakt en de ligging van de eerste brandpuntszone wordt gehandhaafd, totdat de bewaking aangeeft dat de voorafbepaalde elektrische/thermische omstandigheid in de simulator gedurende een voorafbepaalde periode heeft geduurd.
2. Werkwijze voor het non-invasief contactloos 20 vernietigen van cellen op een voorafgekozen plaats in levend weefsel door middel van een techniek, waarbij een externe weefselsimulator wordt gebruikt, met het kenmerk, dat een bidirectionele, gefocusseerde bundel elektromagnetische energie wordt opgewekt, welke bundel een paar van elkaar 25 gescheiden brandpuntszones heeft, waarbij een elektrische en bijgevolg thermische wijziging, die in de ene zone optreedt, een hiermee samenhangende elektrische/thermische wijziging in de andere zone veroorzaakt, terwijl de bundel zodanig wordt gericht, dat één van de brandpuntszones binnen het weefsel 30 komt te liggen en tenminste gedeeltelijk de voorafgekozen plaats omsluit, en de andere brandpuntszone binnen de externe weefseisimulator wordt geplaatst, waarbij met de aldus gerichte bundel elektrische/thermische omstandigheden ter plaatse van de andere brandpuntszone in de simulator worden 35 bewaakt en de bundel aldus blijft gericht, totdat een voorafbepaalde temperatuur gedurende een voorafbepaalde periode in de simulator is gehandhaafd, waardoor de cellen ter plaatse 8500765 3 - 13 - worden vernietigd.
3. Werkwijze voor het non-invasief contactloos vernietigen van cellen op een voorafbepaalde plaats in levend weefsel door middel van een techniek, waarbij een externe 5 weefseisimulator wordt gebruikt, met het kenmerk, dat een bidirectionele, gefocusseerde bundel van elektromagnetische energie wordt opgewekt, welke bundel een paar van elkaar gescheiden brandpuntszones heeft, waarbij een elektrische en bijgevolg thermische wijziging, die in de ene zone 10 optreedt, een hiermee samenhangende elektrische/thermische wijziging in de andere zone veroorzaakt, waarbij de bundel zodanig wordt gepositioneerd, dat de ene brandpuntszone zodanig binnen het weefsel komt te liggen, dat tenminste gedeeltelijk de vooraf gekozen plaats wordt omsloten, en de andere 15 brandpuntszone tenminste gedeeltelijk de plaats van een extern materiaal omsluit, dat een diëlektrische constante heeft, die althans nagenoeg gelijk is aan de diëlektrische constante van de voorafgekozen plaats, waarbij de elektrische/thermische omstandigheden van het omsloten gedeelte van 20 dit materiaal worden bewaakt en deze positionering van de bundel wordt gehandhaafd totdat een voorafbepaalde temperatuur gedurende een voorafbepaalde periode binnen het omsloten materiaalgedeelte is gehandhaafd, waardoor de cellen worden vernietigd binnen het omsloten gedeelte van de voorafgekozen 25 plaats.
4. Inrichting voor het contactloos, non-invasief hyperthermisch vernietigen van cellen op een voorafgekozen plaats in levend weefsel, waarbij de cellen op deze plaats een diëlektrische constante binnen een bekend bereik vertonen 30 en de cellen, die deze plaats omgeven, een diëlektrische constante binnen een ander bekend bereik vertonen, met het kenmerk, dat de inrichting is voorzien van een houder, een in de houder geplaatst medium met een diëlektrische constante, die althans nagenoeg gelijk is aan die van de omge-35 vende cellen, een plaatssimulator, die binnen het medium is ondersteund en een diëlektrische constante heeft, die althans nagenoeg gelijk is aan die van de cellen van de gekozen plaats, een energiezender, die bij bekrachtiging samenhangende elektrische/thermische omstandigheden kan opwekken binnen 8500765 ** - 14 - * van elkaar gescheiden zones, waarvan de positie bekend is, montagemiddelen voor de zender, die de zender zodanig ondersteunen dat de zones gelijktijdig in posities kunnen worden geplaatst, waarvan de ene positie tenminste gedeeltelijk de 5 vooraf gekozen plaats omsluit en de andere positie althans gedeeltelijk de simulator omsluit, en middelen voor het bewaken van wijzigingen in thermische omstandigheden binnen het medium en binnen het omsloten gedeelte van de simulator.
5. Inrichting volgens conclusie 4, g e k e n -10 me r k t door middelen voor het detecteren van de momentele temperatuur van de weefselcellen, die de voorafgekozen plaats omgeven en middelen, die zijn verbonden met de detectiemidde-len voor het tot stand brengen en handhaven van een temperatuur in het medium, welke deze momentele temperatuur volgt en 15 hieraan althans nagenoeg gelijk is. i·./ ¢500765
NL8500765A 1982-10-18 1985-03-15 Werkwijze en inrichting voor het non-invasief, contactloos, hyperthermisch vernietigen van tumoren en dergelijke. NL8500765A (nl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US43482382 1982-10-18
US06/434,823 US4532939A (en) 1982-10-18 1982-10-18 Noncontacting, hyperthermia method and apparatus for destroying living tissue in vivo

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL8500765A true NL8500765A (nl) 1986-10-01

Family

ID=23725851

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8500765A NL8500765A (nl) 1982-10-18 1985-03-15 Werkwijze en inrichting voor het non-invasief, contactloos, hyperthermisch vernietigen van tumoren en dergelijke.

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4532939A (nl)
DE (1) DE3509148A1 (nl)
FR (1) FR2578429B1 (nl)
GB (1) GB2171909A (nl)
NL (1) NL8500765A (nl)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USRE33791E (en) * 1984-07-05 1992-01-07 M/A-Com, Inc. Non-invasive temperature monitor
US4715727A (en) * 1984-07-05 1987-12-29 M/A-Com, Inc. Non-invasive temperature monitor
US4640280A (en) * 1985-08-12 1987-02-03 Rca Corporation Microwave hyperthermia with dielectric lens focusing
US5014010A (en) * 1989-04-10 1991-05-07 Texaco Inc. Dual frequency microwave water cut monitoring means and method
JPH0323854A (ja) * 1989-06-21 1991-01-31 Toshiba Corp 衝撃波治療装置及び連続波温熱治療装置
RU2057556C1 (ru) * 1994-01-26 1996-04-10 Товарищество с ограниченной ответственностью "Центавр ZN" Способ гипертермического лечения злокачественных новообразований и устройство для его осуществления
US6927691B2 (en) 2002-03-25 2005-08-09 Spatial Dynamics, Ltd. Dielectric personnel scanning
US6784854B1 (en) 2002-03-25 2004-08-31 Spatial Dynamics, Ltd. Dielectric detection through conductive metal
KR100717920B1 (ko) * 2003-10-15 2007-05-11 이엠아이티 테크놀로지스, 엘.엘.씨. 일체형 마이크로파 트랜시버 타일 구조
US7187281B2 (en) 2005-02-26 2007-03-06 Emit Technologies, L.L.C. Microwave transmission/reception element structure with distance-to-subject relative motion, and related methodology
CN107928859A (zh) * 2016-10-13 2018-04-20 北京至感传感器技术研究院有限公司 用于无创肿瘤治疗装置的组件接头及无创肿瘤治疗装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2417263A1 (de) * 1974-04-09 1975-10-23 Hansrichard Dipl Phys D Schulz Anordnung zum fokussieren von mikrowellen
DE2648908A1 (de) * 1976-10-28 1978-05-03 Bosch Gmbh Robert Anordnung zur selektiven kuehlung humaner koerperbereiche bei einstrahlender hf - energie
US4234844A (en) * 1977-05-02 1980-11-18 Near Field Technology Co. Electromagnetic noncontacting measuring apparatus
US4271848A (en) * 1979-01-11 1981-06-09 Bio Systems Design, Corp. Apparatus for electromagnetic radiation of living tissue and the like
JPS5694229A (en) * 1979-12-28 1981-07-30 Aloka Co Ltd Measuring device for internal temperature of material to be examined
US4346716A (en) * 1980-03-31 1982-08-31 M/A Com, Inc. Microwave detection system
US4390026A (en) * 1981-05-22 1983-06-28 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Department Of Health And Human Services Ultrasonic therapy applicator that measures dosage
US4397314A (en) * 1981-08-03 1983-08-09 Clini-Therm Corporation Method and apparatus for controlling and optimizing the heating pattern for a hyperthermia system

Also Published As

Publication number Publication date
DE3509148A1 (de) 1986-09-18
FR2578429B1 (fr) 1987-06-05
US4532939A (en) 1985-08-06
FR2578429A1 (fr) 1986-09-12
GB2171909A (en) 1986-09-10
GB8506058D0 (en) 1985-04-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11998756B2 (en) Apparatus and methods for determining a property of a tissue
JP4988121B2 (ja) マイクロ波を用いた乳房病巣を治療する方法および装置
US4860752A (en) Invasive microwave array with destructive and coherent phase
JP4309348B2 (ja) 深部腫瘍向けの単極フェイズドアレイ温熱療法アプリケータ
US6275738B1 (en) Microwave devices for medical hyperthermia, thermotherapy and diagnosis
US4672980A (en) System and method for creating hyperthermia in tissue
US4638813A (en) Electric field probe
CA2492627C (en) Method for improved safety in externally focused microwave thermotherapy for treating breast cancer
EP2401033A1 (en) Therapeutic apparatus for treating a subject using magnetic nanoparticles
NL8500765A (nl) Werkwijze en inrichting voor het non-invasief, contactloos, hyperthermisch vernietigen van tumoren en dergelijke.
Stauffer Thermal therapy techniques for skin and superficial tissue disease
Wi et al. Real‐time conductivity imaging of temperature and tissue property changes during radiofrequency ablation: an ex vivo model using weighted frequency difference
RU2568356C2 (ru) Ультразвуковая терапия с наведением по мр-визуализации
US6188923B1 (en) Method and apparatus for local heating and global monitoring of a tissue
Blad et al. Quantitative assessment of impedance tomography for temperature measurements in hyperthermia
De Vita et al. A review on radiofrequency, laser, and microwave ablations and their thermal monitoring through fiber Bragg gratings
JP2009125257A (ja) 温熱治療装置及び温熱治療方法
CN112105417B (zh) 用于使用微波引起的热曲线来影响生物组织和细胞的发生器
Faridi et al. Image-guided cancer thermal therapies
KR101971585B1 (ko) 통전전류 피드백을 통한 온열 암 치료 장치 및 방법
KR101981733B1 (ko) 온열 암 치료 장치의 캘리브레이션을 통한 통전 전류 측정 장치
KR20150046510A (ko) 마이크로파를 이용한 종양수술용 기기
JP3493078B2 (ja) 超短波加温治療装置
KR101687176B1 (ko) 유방 질환 조기 진단을 위한 라디오미터
Fišer Microwave Hyperthermia for Treatment of Head and Neck Tumors Controlled by Non-invasive Temperature Monitoring Based on UWB Radar

Legal Events

Date Code Title Description
A1B A search report has been drawn up
BV The patent application has lapsed