SE469966B - Apparat för utförande av hypertermi i en kroppshålighet eller kroppskanal - Google Patents

Apparat för utförande av hypertermi i en kroppshålighet eller kroppskanal

Info

Publication number
SE469966B
SE469966B SE9201224A SE9201224A SE469966B SE 469966 B SE469966 B SE 469966B SE 9201224 A SE9201224 A SE 9201224A SE 9201224 A SE9201224 A SE 9201224A SE 469966 B SE469966 B SE 469966B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
housing
inlet
heat
outlet
medium
Prior art date
Application number
SE9201224A
Other languages
English (en)
Other versions
SE9201224D0 (sv
SE9201224A (sv
Inventor
Hans Ivar Wallsten
Original Assignee
Hans Ivar Wallsten
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 Hans Ivar Wallsten filed Critical Hans Ivar Wallsten
Priority to SE9201224A priority Critical patent/SE469966B/sv
Publication of SE9201224D0 publication Critical patent/SE9201224D0/sv
Priority to AT92920634T priority patent/ATE177620T1/de
Priority to AU26522/92A priority patent/AU664861B2/en
Priority to JP50598893A priority patent/JP3296558B2/ja
Priority to PCT/SE1992/000645 priority patent/WO1993005737A1/en
Priority to DE69228694T priority patent/DE69228694T2/de
Priority to EP92920634A priority patent/EP0604563B1/en
Priority to CA002118789A priority patent/CA2118789C/en
Publication of SE9201224A publication Critical patent/SE9201224A/xx
Publication of SE469966B publication Critical patent/SE469966B/sv
Priority to FI941291A priority patent/FI941291A/sv
Priority to NO940993A priority patent/NO303046B1/no
Priority to US08/616,042 priority patent/US5571153A/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/42Gynaecological or obstetrical instruments or methods
    • 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
    • A61F7/12Devices for heating or cooling internal body cavities
    • A61F7/123Devices for heating or cooling internal body cavities using a flexible balloon containing the thermal element

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Gynecology & Obstetrics (AREA)
  • Pregnancy & Childbirth (AREA)
  • Reproductive Health (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Thermotherapy And Cooling Therapy Devices (AREA)

Description

469 966 10 15 20 25 30 35 2 i beroende av blodets kylande inverkan. Temperaturfördel- ningen i olika delar av det behandlade organet blir också ofta ojämn pà grund av variationer i blodgenomströmningen. Även vid behandling med mer djupverkande metoder, t.ex. radiofrekvent teknik i frekvensområdet upp till 300 MHz eller mirkovågsteknik i frekvensområdet 300-2450 MHz, ger olika blodperfusion upphov till problem, dels på grund av att temperaturgradienten inåt vävnaden varierar, dels ge- nom att temperaturen kommer att variera inom olika delar av vävnaden. z Som ovan nämnts utgör även temperaturmätningen ett problem. Det är ofta omöjligt att mäta temperaturen på ett tillräckligt antal ställen i den vävnadsvolym som skall behandlas, ett förhållande som förvärras av varierande perfusion, vilket leder till ett behov av ett ännu större antal mätställen.
Man har sökt lösa problemet vid behandling av om- fattande eller djupt liggande tumörer genom att exempelvis operera in ett stort antal s.k. mikrovågsantenner på visst avstånd från varandra, varvid man kan något reducera ef- fekten av den ojämna blodperfusionen. Liknande antenner har f.ö. kommit till användning vid behandling med intra- kavitär hypertermi mot cancer inom gynekologi eller för behandling av rektum eller prostata.
Det har även föreslagits att vid behandling av vissa tumörer operativt införa metallnålar på ett visst avstånd från varandra, varvid dessa nålar utförda av ett ferromag- netiskt material kan uppvärmas trådlöst genom magnetisk induktion. Denna teknik innebär att nàlarna lämnas kvar under ett antal behandlingar och vid varje behandling pla- ceras patienten så att en utvändig induktionsspole omger den kroppsdel som innehåller aktuell tumör. Denna spole ger ett magnetiskt fält, vars intensitet och styrka på- verkar det från nålen genom värmeledning avgivna värmet.
Genom att välja ett metalliskt material bland vissa le- geringar med sådana magnetiska egenskaper att de besitter s.k. Curie-punkt som motsvarar den önskade temperaturen ä) 10 15 20 25 30 35 469 966 3 erfordras ej heller särskilda termoelement för att mäta temperaturen. Sådana nålar av s.k. ferromagnetiska lege- ringar arbetar som om de hade en inbyggd termostat och alstrar under uppvärmningsskedet mindre värme ju närmare man kommer den önskade temperaturen (Curie-punkten). Från- varon av utrustning för temperaturmätning och temperatur- reglering är givetvis en stor fördel men nackdelen med denna speciella teknik är att nâlarna måste kunna produ- cera tillräckliga energimängder för att den önskade be- handlingstemperaturen skallïuppnås. Å andra sidan får nâlarna ej vara för grova eller böjas alltför lätt och därför är tekniken ej lämplig för tillämpning på organ- delar där blodperfusionen är hög eller ojämn. En annan nackdel med tekniken är att den ej kan tillämpas vid be- handling av svåråtkomliga tumörer eller exempelvis intrakavitärt.
Värmebehandling har även tillämpats vid sjukdomstill- stånd i livmodern (uterus), som innebär mycket starka blödningar, Den vanligaste åtgärden som vidtas vid denna åkomma är livsmodersextraktion, vilket är ett traumatiskt mycket stort ingrepp förknippat med vissa risker och som dessutom kan ge psykiska spänningstillstånd. Enbart i USA utföres ca 0,5 million hysterektomier, varav majoriteten på grund av blödningar.
Man har sedan länge sökt utveckla metoder för lämplig behandling av åkomman, bl.a. genom att förstöra uterus- slemhinnan (endometrium) genom uppvärmning, exempelvis med laser, men detta är tidsödande och kräver stor aktsamhet och skicklighet. Försök med mikrovågsuppvärmning har inte varit framgångsrika, eftersom uteruskaviteten är till- plattad och triangelformad och mikrovågornas utbredning är sådan att behandlingen blir mycket ojämn. Det stora blod- flödet i det endometrium som omger myometriet ger också stora temperaturfall på grund av blodets kylande effekt, detta med ojämn uppvärmning som följd. Det föreligger även svårigheter att skydda livmodermunnen (cervix) och vaginan från brännskador. Erfarenheten visar också att perforering 469 966 10 15 20 25 30 35 4 av livmoderväggen kan förekomma vid behandling med laser.
Illustrativa exempel på känd teknik avseende behand- ling av invärtes störningar under tillförsel av värme el- ler applicering av tryck återfinnes i US-patenten 4 773 899, 4 799 479 och 4 709 698 samt EP-ansökan publikation 0 370 890 Al.
Föreliggande uppfinning har till ändamål att åstad- nr. komma ny teknik för utförande av hypertermi, varigenom den kända teknikens nackdelar elimineras eller i varje fall väsentligt reduceras. 1 Ett speciellt ändamål med föreliggande uppfinning är sålunda åstadkommande av en anordning för utförande av sådan s.k. hypertermi i en kroppshàlighet eller kropps- kanal på ett ur säkerhetssynpunkt tillfredsställande sätt.
Anordningen enligt uppfinningen innefattar för dessa och andra ändamål ett distalt parti avsett att införas i nämn- da kroppsparti omfattande ett centralt anordnat värmeav- givande element, ett detta omgivande, långsträckt hus och ett huset vätsketätt omslutande flexibelt hölje, organ för tillförsel av energi till det värmeavgivande elementet samt en i husets proximala del i axiellt led verkande tilloppskanal jämte ett i radiellt led verkande utlopp för tillförsel av ett värmeupptagande medium under tryck för expansion av det flexibla höljet för att fylla kroppshàligheten. Anordningen enligt uppfinningen känne- tecknas av ett i huset pà andra sidan om elementet rela- tivt utloppet anordnat radiellt verkande tillopp för medi- et jämte organ för mediets strömning i ett internt krets- lopp från utrymmet mellan huset och det omgivande flexibla höljet, genom huset via nämnda radiellt verkande tillopp respektive utlopp för upptagande av värme och genom utrym- met mellan huset och höljet för avgivande av värme.
Vid en föredragen utföringsform av uppfinningen kän- netecknas anordningen av åtminstone en i anslutning till tilloppet eller utloppet anordnad första backventil vilken tillåter strömning in i husets inre, och vars strömnings- motstànd i öppet läge är lägre än strömningsmotståndet 10 15 20 25 30 35 469 966 5 genom huset respektive vilken tillåter strömning ut ur husets inre, och vars strömningsmotstånd är högre än strömningsmotståndet genom huset varjämte organen för me- diets strömning i ett internt kretslopp är anordnade att åstadkomma en fram- och återgående rörelse av en liten kvantitet av den efter höljet expansion i anordningens tilloppskanal inneslutna under övertryck stående mängden medium varigenom tilloppet stängs och utloppet öppnas res- pektive tilloppet öppnas och utloppet stängs varigenom mediets cirkulation i ett kretslopp åstadkommas.
Enligt en alternativ utföringsform enligt uppfinning- en innehåller huset en mellan nämnda tillopp och elementet respektive mellan nämnda element och utloppet placerad mellanvägg, vilken bildar en kammare, och vilken är för- sedd med en axiell öppning innehållande en andra backven- til, vilken är motvänd en i tilloppet placerad första backventil varjämte organen för mediets strömning i ett internt kretslopp är anordnade att åstadkomma en fram- och återgående rörelse av en liten kvantitet av den efter höl- jets expansion i anordningens tilloppskanal inneslutna un- der övertryck stående mängden medium varigenom tilloppet stängs och utloppet öppnas respektive tilloppet öppnas och utloppet stängs varigenom mediets cirkulation i ett krets- lopp åstadkommas.
Det är föredraget att i anordningen enligt uppfin- ningen i anslutning till tilloppet och utloppet anordna varandra motställda backventiler. Ovannämnda mellanvägg är lämpligen placerad mellan tilloppet och elementet.
De i anslutning till föreliggande uppfinning använda backventilerna kan vara av vilken som helst konventionell typ. Som exempel kan nämnas klaff-, kul-, tallriksventiler etc. Föredragna är klaffventiler p.g.a. enkelheten.
Enligt en alternativ utföringsform av anordningen en- ligt uppfinningen innefattar organen för mediets strömning i ett internt kretslopp en propeller eller ett axialpump- hjul placerat mellan de radiella tilloppen och utloppen. '4e9 966 10 15 20 25 30 35 6 Den teknik som utnyttjas vid föreliggande uppfinning lämpar sig speciellt för sådana anordningar, där det vär- meavgivande elementet är av den självavstängande typen.
Detta betyder att värmeelementet över en viss förutbestämd temperatur fungerar pà ett sådant sätt att energiutveck- lingen automatiskt kraftigt nedbringas, sà att härigenom överhettning ej kan uppkomma. Sådant självavstängande element kan vara ett sådant som innefattar ett halvledar- material av PTC-typ. Ett alternativ är användning av ett element, vilket innefattar ett ferromagnetiskt material med s.k. Curiepunkt, dvs ett material som vid en viss förutbestämd temperatur upphör att vara ferromagnetiskt, varigenom den genom induktion tillförda energin ej längre ' omvandlas till värme i elementet.
Enligt en annan sida av uppfinningen ástadkommes en anordning för utförande av s.k. hypertermi i en kropps- hålighet eller krcppskanal innefattande ett distalt parti avsett att införas i nämnda kroppsparti omfattande ett centralt anordnat värmeavgivande element, ett detta om- givande, långsträckt hus och ett huset vätsketätt omslut- ande, flexibelt hölje, organ för tillförsel av energi till det värmeavgivande elementet samt en i husets proximala del i axiell led verkande tilloppskanal jämte ett utlopp för tillförsel av ett värmeupptagande medium under tryck för expansion av det flexibla höljet för att fylla kropps- håligheten. Denna anordning karakteriseras av att det vär- meavgivande elementet är av den självavstängande typen.
Sàdan självavstängning kan åstadkommas antingen genom att elementet innefattar ett halvledarmaterial av PTC-typ el- ler att det innefattar ett ferromagnetiskt material med Curiepunkt.
Anordningen enligt uppfinningen är speciellt lämpad för behandling av störningar i uterus, exempelvis svåra blödningar, och materialet har härvid lämpligen en Curie- punkt liggande inom intervallet ca 60°C till ca 90°C, spe- ciellt föredraget är intervallet ca 70°C till ca 80°C. 10 15 20 25 30 35 469 966 7 Alternativt kan anordningen enligt uppfinningen an- vändas för behandling av störningar i prostata, varvid materialet då lämpligen har en Curiepunkt liggande inom intervallet ca 45°C till ca 55°C. Ett speciellt föredraget intervall är ca 48°C till ca 52°C.
Vid en föredragen utföringsform av anordningen enligt uppfinningen är ovannämnda mellanvägg placerad mellan ele- mentet och utloppet. De i anordningen enligt uppfinningen använda backventilerna kan vara av godtyckligt slag så länge avsedd funktion uppnås, men en föredragen typ är s.k. klaffventiler, vilka har enkel konstruktion och kan framställas till lågt pris, varjämte de reagerar snabbt och effektivt.
I anslutning till användning av ett självavstängande system innefattande ett halvledarmaterial av PTC-typ är det speciellt föredraget att ur säkerhetssynpunkt mata halvledarmaterialet med en lågspänd ström, exempelvis med en spänning av högst ca 5OV, och speciellt högst ca 30V.
Med tillgängliga halvledarmaterial av PTC-typ kan t.c.m. lägre spänningar användas, såsom ned till 20 till 25V.
Det värmeavgivande elementet i anordningen enligt uppfinningen kan enligt en alternativ utföringsform ut- göras av ett element, vilket uppfàngar laserstrålning som tillföres via lämplig fiberoptik så att därigenom laser- stràlningens energi omvandlas till värme.
Det kontrollerade trycket som användes i kombination med värmetillförsel är lämpligen lägst ett tryck som ligg- er inom intervallet mellan diastoliskt tryck och systo- liskt tryck.
Uppfinningen kommer i det följande att närmare be- skrivas genom exemplifierande utföringsformer, vilka emel- lertid ej får anses inskränkande på det skydd som defini- eras i bilagda patentkrav. Dessa utföringsformer beskrives i anslutning till bilagda ritningar, där: Fig. l schematiskt illustrerar en utföringsform av anordningen enligt föreliggande uppfinning arbetande med pulserande tryck; 10 15 20 25 30 35 469 966 8 Fig. 2 visar i förstoring ett snitt genom den invän- diga centrala distala delen av anordningen som visas i Fig. 17 Fig. 3 visar en motsvarande detalj i förstoring av en alternativ utföringsform av detaljen i Fig. 2; Fig. 4 visar den bakre delen av detaljen i Fig. 3 med de aktuella ventilerna i motsatta lägen; Fig. 5 visar i tvärsnitt och i förstoring ett snitt längs pilen A-A i Fig. 3; Fig. 6 visar en alternativ utföringsform av den dis- tala centrala delen av anordningen enligt uppfinningen arbetande med endast ventil i anslutning till inloppet; Fig. 7 och Fig. 7a-7e visar alternativa utförings- former i förhållande till den i Fig. 6 visade; Fig. 8 visar ännu en utföringsform av anordningen enligt uppfinningen, närmare bestämt dess distala del med alternativa organ för ástadkommande av internt kretslopp; Fig. 9 visar ännu en utföringsform av anordningen en- ligt uppfinningen, dvs dess distala del, lämplig för be- handling av exempelvis prostatahyperplasi; och Fig. 10 visar en utföringsform motsvarande den i Fig. 8 visade men med ett alternativt arrangemang för åstad- kommande av internt kretslopp.
Anordningen enligt Fig. 1 innefattar en värmeappli- kator 1 i form av en kateter av engàngskaraktär, vars distala del 3 är avsedd att införas i den kroppskavitet, t.ex. uteruskaviteten, som skall värmebehandlas. Applika- torn har en mellandel 5 för att underlätta införandet av den distala delen 3 och för att fixera delens 3 läge i ka- viteten. Applikatorns proximala del 7 har anslutningsan- ordningar 9 för tillförsel av ett komprimerat medium, t.ex. en vätska från en apparat ll för alstring och mät- ning av tryck via en applikatorn anordnad tilloppskanal 35.. Vidare har applikatorn en anslutningsanordning 13 till en elektrisk energikälla som ej visas så att en elek- trisk ström via en kabelanordning 15 kan tillföras en cen- s? 10 15 20 25 30 35 9 tralkropp 17, som bl.a. innehåller ett värmeavgivaande element 19 och i eller omkring detta anordnade kanaler 21.
Applikatorn har vidare en anslutningsanordning 23 till en apparat 25 för alstring av oscillerande tryckstötar till applikatorns tilloppskanal 35 sedan denna fyllts med tryckvätska från apparaten ll. Centralkroppen 17 omslutes av ett tunt flexibelt eller elastiskt hölje 37, som bring- as att expandera när tryckmediet tillföres höljets inre genom kanalen 35.
Centralkroppen 17 med det värmeavgivande elementet 19 har en långsträckt form och har ett element 19 omgivande hus 29, i vars proximala del öppningar 3 och i vars dista- la del öppningar 33 är anordnade.
I Fig. 2 visas i detalj av utföringsformen enligt Fig. 1 ett system för att möjliggöra en effektiv värme- transport och värmeöverföring från det värmeavgivande ele- mentet 19 till uterusslemhinnan. Öppningarna 31 i den rör- formade centralkroppens proximala del tjänar som radiellt verkande tillopp för tryckvätska till ett ventilhus 32 som kommunicerar med såväl applikatorns tilloppskanal 35, ut- rymmet mellan centralkroppen 17 och höljet 29, som med ka- naler 21 anordnade omkring och genom det värmeavgivande elementet 19 i centralkroppens mellersta del. De i cen- tralkroppens distala del anordnade öppningarna 33 tjänar som utlopp för tryckvätska från ett andra ventilhus 39 som kommunicerar med kanalerna 21 och utrymmet mellan central- kroppen 17 och det elastiska höljet 37, som är vätsketätt förseglat omkring centralkroppens proximala del vid 51 och är fästat vid centralkroppens nosdel 41. I ventilhuset 32 är backventiler 49 anordnade så att de stänger öppningarna 31 vid övertryck i ventilhuset 32 och öppnar vid undertryck relativt vätsketrycket i utrymmet mellan centralkroppen 17 och det elastiska höljet 32. I ventil- huset 39 är en mellanvägg 43 med öppningar 45 anordnad. En tallriksventil 47 är rörlig i axiellt led och anordnad så att den stänger öppningarna 45 vid övertryck i ventilhuset 39 relativt vätsketrycket i kanalerna 21 i centralkroppens 10 15 20 25 30 35 469 966 10 värmeavgivande element respektive öppnar vid undertryck i ventilhuset 45.
Vid värmebehandling av t.ex. uterus med anordningen enligt Fig. 1 anslutes anordningarna 9, 13, 23 till re- spektive apparat för tillförsel av tryokvätska, elektrisk energi och för alstring av oscillerande tryckstötar. Där- efter införes applikatorns distala del 3 genom livmoder- munnen in i livmoderkaviteten fram till kavitetens botten.
Längden pà centralkroppen 17 motsvarar ungefär uteruskavi- tetens längd, dvs normalt 4-5 cm. Tryckvätska tillföres därefter applikatorn medelst anordningen ll via tillopps- kanalen 35, varvid backventilerna 49 stänger öppningarna 31 och tallriksventilen 47 öppnas, varigenom det tunna flexibla och/eller elastiska höljet 37 expanderar så att livmoderkaviteten pressas ut och höljet bringas att följa kavitetens konturer och under tryck helt ligga an mot ka- vitetens slemhinna, dvs i det läge som visas i Fig. 1.
Medelst apparaturen för alstring av tryck ll upprätthàlles därefter vätsketrycket vid en för behandlingen lämplig ni- vå, vilket skall beskrivas senare.
Därefter igångsättes anordningen 25 med en osciller- ande volymetrisk pump t.ex. en kolvpump. Vid varje positiv tryckstöt bringas en viss volym vätska att röra sig framåt genom kateterkroppens tilloppskanal 35 vilket har till följd att samtidigt en motsvarande kvantitet tryckvätska pressas fram genom kanalerna 21 i centralkroppen 17 p.g.a. att ventilerna 49 stänges samtidigt som ventilen 47 öppnas och en motsvarande kvantitet tryckvätska trycks ut i vät- skerummet innanför ballonghöljet 37. P.g.a. tryckökningen kommer ballonghöljet 37 och den elastiska ballongen omgiv- ande livmodermuskulaturen att utvidgas något, vilket an- tyds med de streckade linjerna 38 i Fig. 1.
Vid varje efterföljande tillbakagång av kolvpumpens rörelse kommer en motsvarande vätskemängd att sugas till- baka varvid ventilerna 49 intar det öppna läge som visas i Fig. 2 samt ventilen 47 sitt stängda läge. Höljet intar samtidigt sitt ursprungliga läge enligt den heldragna lin- 10 15 20 25 30 35 469 966 ll jen 37 i Pig. l.
Det inses att av den påverkan av de oscillerande tryckstötarna samt det beskrivna ventilsystemet en kraftig och effektiv cirkulation i ett internt kretslopp av vätska vid det av tryckapparaturen ll givna trycket kan åstadkommas genom centralkroppens 17 kanaler 21 och ut i vätskeutrymmet innanför ballonghöljet och tillbaka till centralkroppen utan att varm vätska passerar kateterns tilloppskanal 35 till anslutningsanordningen 23.
Cirkulationen uppstår således endast i den distala delen 3 medan tilloppskanalen 35 vid cirkulationen endast tjänar som förbindelsledning för att på hydraulisk väg överföra den oscillerande tryck- och vätskerörelse som àstadkommes av pumpapparaturen 25. Kanalen kan därför ha förhållandevis liten diameter men bör vara böjlig och ej expandera nämnvärt radiellt vid tryckökningarna p.g.a. slagen från pumpen. På grund av kanalens 35 lilla diameter medgives plats för en värmeisolering 26 som omger kateterns mellandel 5 för att vid behandling skydda den ömtâliga cervixen. På grund av det beskrivna cir- kulationssystemet möjliggöres en effektiv vätskecirku- lation även genom kanalerna 21 som i vissa utföringsformer bjuder ett stort motstånd, som senare skall beskrivas. En annan fördel är att kvantiteten cirkulerande vätska be- stäms av slagvolym och frekvens av pumpen och att således kvantiteten kan kontrolleras och varieras på ett enkelt sätt och är oberoende av olika förändringar i cirkula- tionsmotstànd som t.ex. olika storlekar och former på kaviteten. En annan stor fördel med det beskrivna systemet för vätskecirkulation är att det är mycket billigt och enkelt att tillverka och lämpar sig för massfabrikation, vilket är väsentligt eftersom värmeapplikatorn-katetern är lämpad att användas bara en gång och därefter kastas. Yt- terligare en fördel är att det visat sig att tryckstötarna avlägsnar de gasblåsor som lätt frigöres ur den varma vät- skan och fäster vid de värmeavgivande ytorna, vilket an- nars skulle leda till försämrad värmeavgivning. 469 966 10 15 20 25 30 35 12 Som ovan beskrivits ökar höljets 37 volym något vid varje pumpslag. Lämpligen väljes pumpvolymen så att volym- ökningen endast utgör 1-5% av den totala ballongvolymen men trots detta kan ett fullt tillräckligt vätskeflöde erhållas genom att frekvensen på pumpen väljes hög. Vid t.ex. en slagvolym av 2% av en total volym i det expan- derande höljet av 20 cc deplaceras vid varje slag 0,4 cc vätska. Om frekvensen är 2000 slag/min erhålles ett flöde som är 800 cc per min vilket gör att hela vätskevolymen omsättes ungefär varannan sekund. Det kan nämnas att de volymfluktuationer, som uppstår i höljet, är knappt märk- bara.
I den med hänvisning till Fig. l och 2 beskrivna cir-_ kulationsanordningen sker cirkulationen genom att vätskan först pressas in i centralkroppens 17 proximala del för att därefter lämna centralkroppens distala del. Det inses att man kan åstadkomma en omvänd cirkulationsriktning om t.ex. backventilerna 49 är anordnade på utsidan av öpp- ningarna 3l samt om tallriksventilen 47 är monterad omvänt i mellanväggen 43 så att den öppnar för öppningarna 45 vid övertryck i ventilhuset 39.
Det värmeavgivande elementet 19 kan ha olika ut- föringsformer allt inom uppfinningens ram. Vid val av system för värmealstring måste dock säkerhetsaspekten vara avgörande. Sålunda är det viktigt att risken för elek- trochocker p.g.a. defekta delar är utesluten. Det finns i princip tre lösningar på detta problem enligt uppfinning- en. I det fall att elektrisk energi tillföres via kablar undvikes risk för elektrochocker genom att uppvärmnings- systemet utföres så att erforderlig effekt kan erhållas vid en strömtillförsel under lågspänning helst ej över- stigande ca 24 volt. En annan lösning är att det värme- avgivande elementet på trådlös väg tillföres energi genom elektromagnetisk påverkan, vilket skall förklaras senare.
En tredje lösning är att tillföra energi medelst laser- strålning via fiberoptik till en energiupptagande kropp som samtidigt fungerar som värmeavgivande element. 10 15 20 25 30 35 469 966 13 Ett annat krav ur säkerhetssynpunkt är att den för behandlingen erforderliga temperaturen på vävnaden kan upprätthållas under behandlingens gång samt att denna tem- peratur ej kan överskridas. Ytterligare ett krav är att de olika delar som centralkroppen består av ej överhettas. I annat fall föreligger risk för att t.ex. huset 33, om det- ta kommer i kontakt med höljet 37 och/eller patienten brännskador kan uppstå. Dessa krav på säkerhet uppfylls i de olika utföringsformer som ligger inom uppfinningens ram. z Det har visat sig vara viktigt för behandlingsresul- tatet att den för behandlingen erforderliga temperaturen kan upprätthållas över hela den för behandling avsedda ytan samt att det erforderliga effektbehovet för tempe- raturens upprätthållande kan tillgodoses, samt att momen- tana förändringar i effektåtgång p.g.a. t.ex. variationer i blodtryck hos patienten snabbt kan mötas genom en mot- svarande snabb förändring i effekttillförsel.
Dessa krav kan tillgodoses genom olika utföringsfor- mer inom uppfinningens ram. Genom att det värmeavgivande elementet 19 avger sitt värme till den förbiströmmande vätskan, kommer densamma i sin tur att avge sitt värme över hela uterusslemhinnans yta genom värmeledning genom det tunna höljet 37. På så sätt kan stora värmemängder samtidigt tillföras hela uterusslemhinnan, vilket innebär stora fördelar i många avseenden jämfört med hittills kän- da behandlingsmetoder.
Medelst den i Fig. 1 visade anordningen kan som nämnts höljet under tryckpåverkan bringas att följa den uttänjda kavitetens konturer och på så sätt möjliggöra en samtidig behandling av hela ytan. Med anordningen enligt uppfinningen uppnås även en annan viktig fördel, eftersom man genom lämpligt val av tryck genom tryckpåverkan på slemhinnan och underliggande vävnader kan strypa blod- flödet i vener och artärer och på så sätt minska eller helt förhindra blodets kylande inverkan på det värme, som genom värmeledning överföres från centralkroppen. Det har 469 966 10 15 20 25 30 35 14 överraskande visat sig att värmeledningsförmágan ökar till det mångdubbla i en blodgenomströmmad vävnad som står un- der tryckpàverkan jämfört med samma vävnad utan tryck. Det har också visat sig att värmebehandlingen blir jämnare bå- de i sidled och djupled.
I Tabell 1 nedan visas sambandet mellan tryckpàver- kans inflytande på värmebehandlingen vid ett organ med riklig blodgenomströmning. Beräkningarna är baserade på en antagen behandlingsyta av 28 cmz, en yttemperatur av 60°C och en tillförd effekt i form av värme av 16 watt. Med torrläggning menas djupet av vävnad, där p.g.a. tryckpà- verkan blodgenomströmningen stoppas och med inträngning menas hur djupt man kan upprätthålla värmebehandlingen vid' en ingångstemperatur av 60°C och ett temperaturfall av 10°C resp. 12°C.
TABELL 1 Torrläggning Inträngning mm mm _ vid temp.fall 10°C 12°C 6 4 4,8 5 3,3 4,2 4 2,9 3,4 3 2,1 2,6 1 _ _ Av tabellen framgår att man kan upprätthålla ett av- sevärt behandlingsdjup medelst en samtidig tryckpåverkan samt att man kan välja behandlingsdjup genom val av tryck enligt olika utföringsformer av uppfinningen. Av tabellen framgår också att man vid ringa eller ingen tryckpåverkan i det valda exemplet överhuvudtaget inte kan upprätthålla temperaturen ens vid ytan av behandlingsomràdet. 10 15 20 25 30 35 469 966 15 Den för värmebehandlingen erforderliga energin kan som redan nämnts alstras på flera olika sätt. Oavsett hur densamma sker är regleringen av temperatur och tillförd effekt en mycket viktig fråga liksom inom all hypertermi.
Olika utföringsformer àterfinnes inom uppfinningens ram, vilka uppfyller högt ställda krav på säkerhet.
I den i Fig. 1 och 2 visade anordningen tillföres energin genom en kabel 15. Det kan lämpligen vara en kabel för tillförsel av lågspänd ström t.ex. högst ca 30 volt.
Det värmeavgivande organet l9 kan utgöras av elektriska motståndstràdar som anordnats på ett sådant sätt i cen- tralkroppen att de hela tiden kringspolas av cirkulerande tryckvätska genom i centralkroppens inre anordnade kanaler' 21. Lämpligen är huset 29 utfört av ett värmeisolerande material för att säkerställa att ej brännskador kan uppstå vid eventuell kontakt med höljet 37 eller livmoderns inre i händelse av avbrott i cirkulationen.
Regleringen och mätningen av temperaturen är som nämnts en viktig fråga inom all hypertermi. Mätningen av temperaturen kan utföras med olika kända medel, varvid det är lämpligt att en eller flera temperatursonder är place- rade i vätskeströmmen lämpligen i ventilhuset 32 enligt Fig. 2. Regleringen kan också ske medelst andra kända medel. Lämpligt är dock ur säkerhetssynpunkt att systemet kompletteras med en termostat, som överhettningsskydd.
Ett speciellt föredraget alternativ är ett självav- stängande system, dvs ett system i vilket effektutveck- lingen starkt avtar eller upphör vid en viss förutbestämd temperatur i beroende av egenskaper hos det värmeavgivande materialet. Två praktiska exempel redovisas nedan.
Vid en föredragen utföringsform enligt denna uppfin- ning utgöres det värmeavgivande elementet av ett halv- ledarmaterial av särskild beskaffenhet, en thermistor av PTC-typ (Positive Temperature Coefficient). Detta material som består av ett keramiskt material vanligen utgående från BaTi03 har den egenskapen att den elektriska mot- ståndsförmàgan är beroende av temperaturen pà ett sådant 1É-69 966 10 15 20 25 30 35 16 sätt att motståndet är lågt upp till en viss temperatur, den s.k. Curietemperaturen, medan motståndet stiger mycket kraftigt om temperaturen överstiger Curietemperaturen.
Sådant halvledarmaterial saluföres f.n. av flera företag, exempelvis Siemens och Philips och användes praktiskt för uppvärmning exempelvis 1 resestrykjärn, backspeglar etc.
Ett sådant PTC-material avsett för matning med làgspänd ström, t.ex. 24 volt, och med en Curiepunkt av ca 80°C är mycket lämpligt som värmeavgivande medium för behandling av uterus. Fördelen med detta material är att en stor effekt (upp till ca 80 watt) kan erhållas ur en central- kropp med en ringa ytterdiameter av ca 5 mm under uppvärm- ningsskedet, medan den avgivna effekten blir lägre ju när- mare Curiepunkten temperaturen kommer under förutsättning att en effektiv bortledning av värme från PTC-materialets yta kan åstadkommas genom bl.a. det beskrivna effektiva vätskecirkulationssystemet. Temperatur-motstàndskurvan för ett lämpligt PTC-material visas i Diagram l. Å Q /.
O. Äaaa=- Älcoo. šJ°=' - 'É _ :FG '- __ ._ .å . ° 50 i ÖÖ är cc, D/flßfl/QM / 10 15 20 25 30 35 469 966 17 Ett PTC-material med lämplig Curiepunkt och med ett förhållande mellan motståndsförmåga och temperatur som i princip liknar det i Diagram 1 blir självreglerande vad det gäller utvecklad effekt vid den för behandlingen önsk- ade temperaturen. Så t.ex. kan ett lämpligt material med en Curiepunkt som är ca 80°C (se Diagram 1) och som matas med 30 volt utveckla upp till 60 watt under uppvärmningsskedet och upp till en temperatur av ca 65- 70°C. Om temperaturen överstiger 70°C avtar emellertid den utvecklade effekten drastiskt. Vid hypertermi enligt uppfinningen gäller det att så noga som möjligt hålla uterusytan vid önskad behandlingstemperatur exempelvis 70°C. Ett villkor för detta är att motsvarande effektbehov' för att täcka värmeförlusterna ut i uterusväggen kan tillgodses. P,g.a. PTC-materialets egenskaper och som framgår av Diagram 1 ställer effektavgivningen in sig automatiskt så att den motsvarar det effektbehov som gäller för stunden. Detta förklaras av att om kylningen från uterusväggen av någon anledning momentant ökar, faller yttemperaturen något, vilket leder till en ökad effektavgivning av PTC-materialet. Å andra sidan kan temperaturen ej överstiga ett visst värde om t.ex. ef- fektbehovet blir mycket litet. Med andra ord blir aldrig materialet hetare än denna högsta temperatur, t.ex. 75°C, vilket gör att detta system är helt säkert och ej kan ge upphov till överhettning. Ett villkor för att systemet skall kunna fungera är dock att värmeavledningen från PTC- materialets yta är mycket effektiv. Om så ej sker är det risk för att materialet ej förmår ge den önskade effekten vid de önskade temperaturerna. Om värmeledningen från materialet ej är effektiv värmes materialet upp, vilket leder till minskad effektavgivning vid en viss temperatur, dvs man uppnår ej den önskade effektutvecklingen.
För att uppnå en optimal värmeavledning är det vik- tigt att PTC-elementen är tunnväggiga. Samtidigt är det önskvärt att det värmeavgivande materialet är anordnat kompakt för att medge en stor effektutveckling i en liten 469 966, 10 15 20 25 30 35 18 volym så att centralkroppens yttre diameter helst ej över- stiger 5 mm. Detta är av betydelse för att möjliggöra cen- tralkroppens införande genom cervix med ingen eller ringa dilatering. Detta innebär att tryckfallet vid stora vät- skemängder genom centralkroppen blir stort. P.g.a. den beskrivna cirkulationsanordningen med den volymetriska pumpanordningen som vid varje slag forcerar en bestämd mängd genom centralkroppen kan även ett stort motstånd övervinnas.
Om husets 29 inre diameter är 4 mm kan dess inre volym uppskattas till 0,4 cc. Om vätskekanalerna utgör 20% av volymen, dvs den s.k. fyllnadsgraden är 80%, är kana- lernas volym 0,08 cc, dvs vid varje slag omsättes dubbla kanalvolymen. Man kan av detta exempel således dra den slutsatsen att det beskrivna cirkulationssystemet ger en mycket effektiv borttransport av värme från det värmeav- givande materialet samtidigt som värmeavgivning till det inre av uterusytan blir effektiv och jämn.
Fördelar med det nämnda PTC-materialet som värmeav- givande medium är stor. Eftersom systemet är självreg- lerande avseende effekt och temperatur behövs ingen mer eller mindre komplicerad termometri och ej heller ett mer eller mindre sofistikerat reglersystem. Vidare är risken för överhettning obefintlig - materialets maxtemperatur kan helt enkelt inte överskridas. En annan fördel är kom- paktheten - man kan få ut en stor effekt värme ur en mycket liten volym material, vilket är av stor betydelse när det gäller katetrar som skall placeras i trånga kroppskanaler.
Vid en annan föredragen utföringsform av uppfinningen arbetande enligt självavstängningsprincipen utgöres det värmeavgivande mediet av ett ferromagnetiskt material med en för ändamålet anpassad Curiepunkt t.ex. i form av lång- sträckta trådar.
Den för värmebehandlingen erforderliga energin till- föres trådlöst genom magnetisk induktion till det ferro- magnetiska material, som utvecklar värme dels genom vir- 10 15 20 25 30 35 Jfß Ch VD 19 velströmmar, dels genom hysteresis-förluster, Det finns ett stort antal sådana material kända. Det har visat sig att ett lämpligt frekvensomràde är 50-120 KHz och en lämp- lig fältstyrka är av storleksordningen 4000 A/m och att magnetfältets riktning för optimal effektutveckling bör sammanfalla med trådarnas längdriktning.
Genom att det ferromagnetiska materialet utgöres av en legering med en Curiepunkt som ligger några grader över den önskade temperaturen behövs inget kontroll- eller reg- lersystem. 1 Som exempel pà lämpliga legeringar kan nämnas koppar- nickel-, kisel-nickel-, järn-platina- och järn-palladium- legeringar. För koppar-nickel är lämpliga proportioner ca 30 viktprocent Cu och 70 viktprocent Ni. Man kan genom noggrant val av proportionerna Cu-Ni samt lämplig mekanisk och termisk behandling av legeringen ge materialet en Curiepunkt på någon grad när.
I detta fall liksom vid användning av det tidigare beskrivna PTC-materialet är det viktigt med att ett vär- meupptagande och värmeavgivande medium effektivt ombe- sörjer värmetransporten ur det värmeavgivande materialet till innerytan av den kavitet som skall behandlas, i detta exempel uterusslemhinnan. Liksom i fallet med PTC-materia- let verkar de ferromagnetiska trådarna självreglerande, så att den avgivna effekten anpassas till effektbehovet vid en viss temperatur. Även i detta fall är ett krav att centralkroppens diameter är liten och helst ej överstiger 5 mm. Detta innebär att de ferromagnetiska trådarna måste placeras tätt intill varandra för att man skall få till- räckligt hög effekt. Även i detta fall förmår den tidigare beskrivna cirkulationsanordningen med en volymetrisk pump- anordning uppfylla kravet på god cirkulation, trots det stora motstånd som de tätt liggande ferromagnetiska trå- darna erbjuder.
I Fig. 3 visas i detalj en centralkropp 17 innehål- lande parallellt liggande ferromagnetiska trådar 53 om- slutna av ett hus 29, för övrigt i stort sett motsvarande 47:-. 10 15 20 25 30 35 VI) O\ 20 anordningen i Fig. 2 men med den skillnaden att tallriks- ventilen 47 och tillhörande mellanvägg 43 med öppningarna 45 nu är anordnad i den proximala delen av centralkroppen 17. Mellan trådarnas inloppssida och mellanväggen 43 finns en kammare 55 anordnad.
I Fig. 3 visas hur cirkulationsvätskan pressas in i kammaren 55 och vidare in genom trådpaketet 57 vid en tryckstöt samtidigt som ventilerna 49 stänger öppningarna 31.
I Fig. 4 visas i en detalj av den proximala delen av centralkroppen 17 hur ventilen 45 stänges respektive ven- tilerna 49 öppnas vid cirkulationspumpens àtergàende rör- else. Även i detta fall bjuder de värmeavgivande trådarna på ett stort motstånd mot cirkulation. Detta framgår tyd- ligt av Fig. 5, som visar ett snitt A-A genom central- kroppen enligt Fig. 3. De ferromagnetiska trådarna 53 som har en diameter av ca 0,7 mm har anordnats att ligga tätt intill varandra omgivna av huset 29 för att möjliggöra så stor effektavgivning som möjligt inom den givna diametern av huset 29, som är omkring 5 mm. Cirkulationsvätskan skall passera genom de mellan trådarna 53 bildade longi- tudinellt löpande smala passagerna 59 vilket möjliggöres med det inom uppfinningens ram beskrivna cirkulations- systemet.
I Fig. 5 bildas det värmeavgivande mediet av 55 st trådar med en diameter av ca 0,7 mm vilket kan ge en maxi- mal effekt på 50 watt vid en frekvens på det magnetiska fältet av 90 KHz och en fältstyrka av ca 4000 A/m.
I Fig. 6 visas en variant av anordningen med cirkula- tion medelst tryckstötar enligt uppfinningen. Denna utfö- ringsform, som arbetar med endast ventiler 61 på inlopps- sidan, är lämpad för värmeavgivande element 63 som bjuder stort motstånd mot vätskegenomströmning. Anordningen en- ligt Fig. 6 innehåller en elektrisk kabel 90 och en tempe- ratursensor 68. En positiv tryckstöt från den oscillerande pumpen, som ej visas, stänger ventilerna 61 medan vätskan p.g.a. det relativt höga trycket pressas genom elementet 10 15 20 '25 30 35 21 63. När kolvpumpen återgår, öppnas ventilerna 61 och hu- vuddelen av vätskan suges in genom inloppsöppningarna me- dan en mindre del suges in i motsatt riktning genom ele- mentet 63, eftersom motståndet i detta är högre än mot- ståndet i inloppsventilerna. Fördelen är en enkel och bil- lig konstruktion men med något mindre effektiv rundpump- ning av vätska.
I Fig. 7 visas en variant av anordningen som också innebär låg tillverkningskostnad. I detta fall är till- loppsöppningarna 31 extra stora medan utloppsöppningarna 33 är små och därför ger stort strömningsmotstånd. Vid en tryckstöt stänger ventilerna 61 och mediet tvingas passera utloppet 33, medan huvudparten av vätskan sugs in vid tilloppet 31 när kolvpumpen går tillbaka. Denna utförings- form kan arbeta även om motståndet genom elementet 63 är lågt.
I Fig. 7a och 7b visas två varianter av anordningen med cirkulation med tryckstötar enligt uppfinningen. I ut- föringsformen enligt Fig. 7a finns det endast ventiler i form av klaffar 61 på inloppssidan medan en strypning 60 är placerad mellan elementet 63 och öppningarna 33. Till vänster i Fig. 7a visas insugning varvid en mindre kvanti- tet vätska sugs in genom öppningarna 33, medan huvuddelen passerar ventilerna 61. Till höger visas förloppet vid tryckstöt, varvid all vätska passerar ut vid 33. Fördelen är en enkel och billig konstruktion men med något mindre effektiv rundpumpning av vätska.
I figurerna 7c, 7d och 7e visas tre andra varianter där strypning och en enda ventil anordnas för att liksom i varianterna enligt Fig. 7a och 7b förenkla konstruktionen.
I samtliga dessa tre senare utföringsformer är öppningen 31 strypt i förhållande till öppningen 33. I varianten 7c består ventilen av en tallriksventil 32 placerad i en mel- lanvägg mellan öppningarna 31 och 33. I varianten 7d är öppningen 33 försedd med en invändig klaff 64 och i vari- anten 7e är öppningen 33 försedd med en utvändig klaff 66. Även utföringsformerna 7c, 7d och 7e ger en något mindre [_ 10 15 20 25 30 35 9 69 66 22 rundpumpningseffekt än utföringsformerna med motställda ventiler, vilket tidigare exemplifierats i Fig. 1, 2, 3 och 4.
Av Diagram 2 nedan framgår resultatet av försök för att påvisa relationen mellan utvecklad effekt i watt av en centralkropp enligt Fig. 5 med en ferromagnetisk legering och den omgivande vätskans temperatur uppmätt på kalori- metrisk väg. Curiepunkten är ca 75°C, frekvensen 100 KHz och induktionsapparatens uteffekt l KW.
Wu? 3 1 5° ef» 725 “c _ ß/Qßfl/IIM å, Som synes av Diagram 2 är effektutvecklingen i detta fall ca 50 watt upp till en temperatur av ca 63°C. Effekt- utvecklingen avtar därefter starkt vid stigande temperatur för att vid Curiepunkten ca 75°C vara nära noll. Vid hy- pertermi enligt denna utföringsform av uppfinningen inne- bär detta att vätskan först uppvärmes snabbt, tills den närmar sig den önskade arbetstemperaturen. Därefter faller effektutvecklingen tills jämvikt mellan tillförd effekt och värmeförluster uppnåtts vid arbetstemperaturen. Som framgår av tabellen medför en effektförändring av 2,5 Watt en temperaturändring av ca l°C. Genom att vävnaden samti- 10 15 20 25 30 35 469 966 23 digt komprimeras så att blodperfusionen minskas eller helt strypes enligt uppfinningen kan således systemet hålla en mycket jämn temperatur. Vid behandling av t.ex. uterus vinnes också den fördelen att variationer i slemhinnans tjocklek samt skillnader i blodkärlstruktur mellan olika patienter får mycket litet inflytande på resultatet vid användning av instrument som är kalibrerade för en viss arbetstemperatur som i det ovan visade exemplet är ca 68°C.
Fördelarna med den nu beskrivna utföringsformen av uppfinningen är uppenbara. Genom den trådlösa energiöver- föringen erhålles ett säkert system och med den självreg- lerande värmeavgivningen förenklas och förbilligas appli- katorn väsentligt. Denna kan masstillverkas till en låg kostnad och lämpar sig för engångsbruk. På grund av frán- varon av temperatursensorer med ledningar samt regler- system elimineras risken för t.ex. överhettning på grund av defekta delar vilket skulle kunna få katastrofala följ- der. Dessutom påverkas metalliska sensorer av magnetfältet medan ometalliska sensorer baserade på t.ex. fiberoptik ställer sig mycket dyra.
Som tidigare nämnts har hypertermi med mikrovågor prövats vid behandling av menoragghia men utan framgång beroende på att mikrovågsantennen sänker ut mikrovågorna huvudsakligen i en cylindrisk volym omgivande antennen.
Därför kan oregelbundet formade kaviteter, såsom t.ex. uterus, ej behandlas på ett likformigt sätt över hela ytan och speciellt livmoderkavitetens botten förblir obehand- lad, eftersom mikrovågorna ej kan breda ut sig framför antennens distala del.
Inom uppfinningens ram kan dock mikrovågor användas som värmekälla och Pig. 8 visar i detalj den distala delen 61 av en kateter för behandling med mikrovågor. Resten av katetern har ett utförande likt den i Fig. 1 visade kate- tern dvs den har anslutningsanordningar för en tryckkälla för tillförande av en vätska under tryck samt anslutnings- anordning till en kabel för tillförsel av elektrisk energi 469 966 10 15 20 25 30 35 24 för alstrande av mikrovàgor på känt sätt. Den i Fig. l be- skrivna anslutningsanordningen för oscillerande tryck sak- nas emellertid. Den erforderliga cirkulationen ombesörjes i stället på mekanisk väg medelst en roterande flexibel axel 73 som i det visade exemplet omsluter tillförsel- kabeln 71.
Centralröret 63 rymmer en mikrovågsantenn 64 som fixeras centralt i röret med ekerformade distansorgan 65. och utloppsöpp- Antennens till- I centralröret finns inloppsöppningar 67 ningar 69 för ett vätskeflöde anordnade. förselkabel 7 är koncentriskt placerad i den nämnda roter- ande axeln 73. Axeln, som anslutits till en drivmotor som ej visas i figuren, bringar en propeller eller ett pump- hjul 75 i snabb rotation. Tryckvätskan som fyller utrym- mena innanför det expanderade höljet består lämpligen av en saltlösning med hög jonkoncentration, såsom NaCl. Genom detta kommer de utsända mikrovågornas energi att omvandlas till värme i första hand inom den cylinderartade volym 77 som omfattar vágornas utbredningsomráde. P.g.a. pumphju- lets snabba rotation bringas den upphettade vätskan att cirkulera i ett kretslopp från inloppsöppningarna 67 genom centralröret 63 ut genom utloppsöppningarna 69 samt via utrymmet mellan höljet och centralröret tillbaka till in- loppet 67.
Då i detta fall passagen genom centralröret inte bjuder pá något nämnvärt motstånd, är det tillräckligt med en propeller för att erhålla tillräcklig cirkulation på vätskan. Eftersom merparten av mikrovàgenergin kommer att uppfàngas av saltlösningen och denna på ett effektivt sätt kan cirkuleras så att värme på ett homogent sätt tillförs hela innerytan av uterus. I detta fall kan mätning av tem- peratur och styrning av tillförd effekt ske på för fack- mannen känt sätt.
Valet av tryck vid hypertermibehandling enligt upp- finningen är beroende pá vilket sjukdomstillstånd som skall behandlas. Vid t.ex. behandling av menorrhagia måste höga tryck användas eftersom uterusmuskulaturen är efter- 10 15 20 25 30 35 469 966 25 givlig samtidigt som endometriums slemhinna och underlig- gande functionalis- och basalislager har ett rikt blodflö- de. Genom att välja ett tryck av minst det diastoliska dvs omkring 80 mm Hg och i vissa fall upp till det systoliska, dvs omkring 150 mm Hg kan blodgenomströmningen genom endo- metrium hejdas och på så sätt genom samtidig värmepàverkan avsedd förstöring av basalisskiktet åstadkommes, varigenom sjukdomstillståndet kan hävas. Försök har visat att vid behandling av uterus med en anordning som beskrivits i an- slutning till Fig. 2 kan man uppnå en arbetstemperatur av ca 62-64°C, vilket enligt beräkningar skulle motsvara ca 25 Watt värmetillförsel och ge en temperatur av ca 50°C på ett behandlingsdjup av 6 mm vilket betyder en effektiv behandling av basalislagret vid en behandlingstid av 25-30 min.
Vid behandling av exempelvis benign prostata-hyper- plasi användes lämpligen en applikator i form av en kate- ter vars distala del visas i Fig. 9. Applikatorn vars yt- terdiameter inte bör överstiga 7 mm införes i uretern ge- nom penis så att dess verksamma värmeavgivande distala del täcker området mellan sfinktern och urinblåsan. I central- kroppens 81 hus 83 finns proximalt inloppsöppningar 85 och distalt utloppsöppningar 87 anordnade. En kabel för elek- trisk energi är ansluten till ett värmeavgivande elementet 89 med vätskekanaler 91. Det värmeavgivande elementet kan vara något av de tidigare beskrivna, såsom en PTC-halvle- dare. Cirkulation kan lämpligen ske enligt den tidigare beskrivna pumpningen med tryckstötar. I ett sådant fall är in- och utloppsöppningarna lämpligen försedda med backven- tiler 93 respektive 95 enligt Fig. 9. En genomgående kanal 97 är anordnad genom applikatorns centrum för användning av guidewire eller endoskop för positionering.
Såsom tidigare angivits kan man här liksom i övriga utföringsformer av uppfinningen kasta om det interna kretsloppets riktning från medkurs till motkurs genom vändning av de motverkande backventilernas verkningsrikt- ning. 10 15 20 25 30 35 469 966 26 Alternativt kan rätt positionering åstadkommas genom att en uppblásbar ballong är fästad vid applikatorns dis- tala del. Positionering åstadkommes i detta fall genom att applikatorn införes så långt att en del av den distala de- len går in i urinblåsan. Ballongen blåses sedan upp och applikatorn drages tillbaka till dess att den uppblåsta ballongen förhindrar vidare rekylering. Lämplig behand- lingstemperatur är 44-46°C och tid 60 min. Trycket kan med fördel väljas högt, vilket inte bara ökar värmepenetra- tionen utan även bidrar till att på mekanisk väg förstora förträngningen. Sålunda har det visat sig gå att behandla vissa former av BPH med en värmeapplikator enligt Fig. 9 men där höljet 99 utgöres av ett flexibelt polymermaterial' men med begränsad elasticitet. Höljet, som lämpligen är förformat till en diameter av ca 25-30 mm är anslutet till en tryckkälla av flera atmosfärer. Kombinationen av hop- pressning av den svullna prostatan och värmepåverkan av vävnaden omkring uretern synes ge en medicinsk effekt.
I Pig, 10 visas en utföringsform av anordningen en- ligt uppfinningen som uppvisar stora likheter med den i Fig. 8 visade men där ett alternativt system för åstad- kommande av den interna cirkulationen användes. I stället för användning av propeller eller pumphjul i enlighet med Fig. 8 användes i den i Fig. 10 visade anordningen en fram- och återgående kolv 76, vilken är ansluten till en axel 74 som i stället för att rotera utför en fram- och återgående rörelse, såsom visas med pilarna a. Denna kolv 76 är försedd med öppningar 78 och tillhörande klaffven- tiler 80.
Vid kolvens fram- och återgående rörelse åstadkommes intern cirkulation av vätska, såsom antydes med pilar in genom öppningarna 67 och ut genom öppningarna 69. När så- lunda kolven rör sig åt vänster i figuren stänger klaff- ventilerna 80 och vätska pressas åt vänster inne i huset.
När kolven rör sig åt höger i figuren öppnas klaffventi- lerna 80 så att kolven kan röra sig tillbaka åt höger utan att dra med sig medium 77.

Claims (16)

15 20 30 35 42:» C>\ vb 2? PATENTKRAV
1. Anordning för utförande av s.k. hypertermi i en kroppshålighet eller kroppskanal, innefattande ett dis- talt (3) parti avsett att införas i nämnda kroppsparti omfattande ett centralt anordnat värmeavgivande element (19), ett detta omgivande, lángsträckt hus (29) och ett huset vätsketätt omslutande, flexibelt hölje (37), organ (l3,15) för tillförsel av energi till det värmeavgivande elementet (19) samt en i husets proximala del i axiell led verkande tilloppskanal (35) jämte ett utlopp (33;69;87) för tillförsel av ett värmeupptagande medium under tryck för expansion av det flexibla höljet (37) för att fylla kroppshàligheten, k ä n n e t e c k n a d av ett i huset på andra sidan om elementet (19) relativt nämnda utlopp anordnat tillopp (31;67;85) för mediet jämte organ för mediets strömning i ett internt kretslopp från utrymmet mellan huset (29) och det omgivande flexibla höljet (37), genom huset (29) via nämnda tillopp (31) respektive utlopp (33) för upptagande av värme och genom utrymmet mellan huset (29) och höljet (37) för avgivande av värme.
2. Anordning enligt patentkravet 1, k ä n n e - t e c k n a d av åtminstone en i anslutning till till- loppet (31) eller utloppet (33) anordnad första backventil (61 resp. 64), vilken tillåter strömning in i husets (29) inre, och vars strömningsmotstånd i öppet läge är lägre än strömningsmotståndet genom huset (29), respektive vilken tillåter strömning ut ur husets (29) inre, och vars ström- ningsmotstånd är högre än strömningsmotståndet genom huset, varjämte organen (23,25,27) för mediets strömning i ett internt kretslopp är anordnade att åstadkomma en fram- och återgående rörelse av en liten kvantitet av den efter höljets expansion i anordningens tilloppskanal inneslutna under övertryck stående mängden medium varigenom tilloppet stängs och utloppet öppnas respektive tilloppet öppnas och utloppet stängs varigenom mediets cirkulation i ett krets- lopp åstadkommes. 469 9.66 10 20 30 .28
3. Anordning enligt patentkravet l, k ä n n e - t e c k n a d av åtminstone en i anslutning till till- loppet (31) eller utloppet (33) anordnad första backventil (61 resp. 64), vilken tillåter strömning ut ur husets (29) inre, och vars strömningsmotstånd i öppet läge är lägre än strömningsmotståndet genom huset (29), respektive vilken tillåter strömning in i husets (29) inre, och vars ström- ningsmotstànd är högre än strömningsmotståndet genom huset, varjämte organen (23,25,27) för mediets strömning i ett internt kretslopp är anordnade att åstadkomma en fram- och återgàende rörelse av en liten kvantitet av den efter höljets expansion i anordningens tilloppskanal inneslutna under övertryck stående mängden medium varigenom tilloppet stängs och utloppet öppnas respektive tilloppet öppnas och utloppet stängs varigenom mediets cirkulation i ett krets- lopp åstadkommas.
4. Anordning enligt patentkravet 1, k ä n n e - t e c k n a d av ett i huset på andra sidan om elementet (19) relativt nämnda utlopp anordnat tillopp (3l;57;85) för mediet och av en i huset (29) mellan nämnda tillopp (31) och elementet (19) respektive mellan nämnda element (19) och utloppet (33) placerad mellanvägg (43), vilken bildar en kammare (32 resp. 39), och vilken är försedd med en axiell öppning innehållande en andra backventil (47), vilken är motvänd en i tilloppet (31) placerad första backventil (49), varjämte organen (23,25,27) för mediets strömning i ett internt kretslopp är anordnade att åstad- komma en fram- och återgående rörelse av en liten kvan- titet av den efter höljets expansion i anordningens till- loppskanal inneslutna under övertryck stående mängden me- dium varigenom tilloppet stängs och utloppet öppnas res- pektive tilloppet öppnas och utloppet stängs varigenom me- diets cirkulation i ett kretslopp åstadkommas.
5. Anordning enligt patentkravet 1, k ä n n e - t e c k n a d -av i anslutning till tilloppet (31:85) och utloppet (33:87) anordnade motvända backventiler (49;93 resp. 47:95). 10 15 20 25 30 469 966 29
6. Anordning enligt patentkravet 4, k ä n n e - t e c k n a d därav, att nämnda mellanvägg (43) är place- rad mellan tilloppet (31) och elementet (19).
7. Anordning enligt patentkravet 1, k ä n n e - t e c k n a d därav, att nämnda organ är placerade mellan inloppet (67) och utloppet (69) och anordnade att åstad- komma axiell strömning av mediet i huset.
8. Anordning enligt patentkravet 7, k ä n n e - t e c k n a d därav, att nämnda organ innefattar en propeller eller ett axialpumphjul (39).
9. Anordning enligt något av de föregående patent- kraven, k ä n n e t e c k n a d därav, att det värmeav- givande elementet är av den självavstängande typen. k ä n n e -
10. Anordning enligt patentkravet 9, t e c k n a d därav, att elementet innefattar ett halv- ledarmaterial av PTC-typ. k ä n n e -
11. ll. Anordning enligt patentkravet 9, t e c k n a d därav, att elementet innefattar ett ferro- magnetiskt material med Curiepunkt.
12. Anordning enligt patentkravet 10 eller ll för behandling av störningar i uterus, k ä n n e t e c k - n a d därav, att materialet har en Curiepunkt liggande inom intervallet ca 60°C till ca 90°C, speciellt ca 70°C till ca 80°C.
13. Anordning enligt patentkravet 10 eller ll för behandling av störningar i prostata, k ä n n e t e c k - n a d därav, att materialet har en Curiepunkt liggande inom intervallet ca 45°C till ca 55°C, speciellt ca 48°C till ca 52°C.
14. Anordning enligt något av patentkraven 4, 6 och 9 till 13, lenvägg (43) är placerad mellan elementet (19) och utlop- k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda mel- pet (33).
15. Anordning enligt något av patentkraven 4, 6 och 9 till 14, ventiler är av typen klaffventiler. k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda back- 10 15 h) (11 30 35 469 966 30
16. Anordning enligt något av patentkraven l till 8, k ä n n e t e c k n a d därav, att det värmeavgivande elementet utgör ett element i vilket en via fiberoptik tillförd laserstràlning omvandlas till värme.
SE9201224A 1991-09-20 1992-04-16 Apparat för utförande av hypertermi i en kroppshålighet eller kroppskanal SE469966B (sv)

Priority Applications (11)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9201224A SE469966B (sv) 1992-04-16 1992-04-16 Apparat för utförande av hypertermi i en kroppshålighet eller kroppskanal
CA002118789A CA2118789C (en) 1991-09-20 1992-09-18 Device for hyperthermia treatment
PCT/SE1992/000645 WO1993005737A1 (en) 1991-09-20 1992-09-18 Device for hyperthermia treatment
AU26522/92A AU664861B2 (en) 1991-09-20 1992-09-18 Device for hyperthermia treatment
JP50598893A JP3296558B2 (ja) 1991-09-20 1992-09-18 医療処置のための装置
AT92920634T ATE177620T1 (de) 1991-09-20 1992-09-18 Vorrichtung zur behandlung mittels hyperthermie
DE69228694T DE69228694T2 (de) 1991-09-20 1992-09-18 Vorrichtung zur behandlung mittels hyperthermie
EP92920634A EP0604563B1 (en) 1991-09-20 1992-09-18 Device for hyperthermia treatment
FI941291A FI941291A (sv) 1991-09-20 1994-03-18 Anordning för vård av hypertermi
NO940993A NO303046B1 (no) 1991-09-20 1994-03-18 Anordning for hypertermisk behandling
US08/616,042 US5571153A (en) 1991-09-20 1996-03-25 Device for hyperthermia treatment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9201224A SE469966B (sv) 1992-04-16 1992-04-16 Apparat för utförande av hypertermi i en kroppshålighet eller kroppskanal

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9201224D0 SE9201224D0 (sv) 1992-04-16
SE9201224A SE9201224A (sv) 1993-10-17
SE469966B true SE469966B (sv) 1993-10-18

Family

ID=20385991

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9201224A SE469966B (sv) 1991-09-20 1992-04-16 Apparat för utförande av hypertermi i en kroppshålighet eller kroppskanal

Country Status (1)

Country Link
SE (1) SE469966B (sv)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999008634A1 (en) * 1997-08-19 1999-02-25 Wallsten Medical S.A. Device for heat treatment

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999008634A1 (en) * 1997-08-19 1999-02-25 Wallsten Medical S.A. Device for heat treatment

Also Published As

Publication number Publication date
SE9201224D0 (sv) 1992-04-16
SE9201224A (sv) 1993-10-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5571153A (en) Device for hyperthermia treatment
JP3635086B2 (ja) 放熱装置
US5827269A (en) Heated balloon having a reciprocating fluid agitator
US5954714A (en) Heated balloon having rotary fluid impeller
US5344435A (en) Urethral inserted applicator prostate hyperthermia
US5891134A (en) System and method for applying thermal energy to tissue
US6496737B2 (en) Thermal therapy catheter
US8728068B2 (en) Cooled antenna for device insertable into a body
JPH0311011Y2 (sv)
JPH07506741A (ja) ガンマ適合させたヘリカル状ダイポールマイクロ波アンテナ
EP0955969B1 (en) Device for local heat treatment of tissue
JP2004518487A (ja) 哺乳類の管または腔を圧力または熱によって治療するためのバルーンカテーテルおよび方法
CA2275761C (en) Catheter for radiofrequency ablation of tumors
AU664861B2 (en) Device for hyperthermia treatment
SE469966B (sv) Apparat för utförande av hypertermi i en kroppshålighet eller kroppskanal
SE518946C2 (sv) Anordning vid kombinerad värmebehandling av kroppsvävnad
WO1999008634A1 (en) Device for heat treatment
JPS59135067A (ja) 腔内用電極装置
JPS6248505B2 (sv)
JPH06125993A (ja) 温熱治療装置

Legal Events

Date Code Title Description
NAL Patent in force

Ref document number: 9201224-4

Format of ref document f/p: F

NUG Patent has lapsed

Ref document number: 9201224-4

Format of ref document f/p: F