WO2001037735A2 - Vorrichtung für die schwingungsinduzierte, selektive behandlung maligner erkrankungen - Google Patents

Vorrichtung für die schwingungsinduzierte, selektive behandlung maligner erkrankungen Download PDF

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Definitions

  • the invention relates to a device for the treatment of malignant diseases.
  • the classic treatment methods and the treatment devices used are generally based on surgical tumor removal, preoperative, postoperative or combined chemotherapy, additional radiation therapy and, if appropriate, accompanying immunotherapy.
  • cytostatics in chemotherapy procedures damages malignant cells more than healthy, non-degenerate cells. Cells with high proliferation rates are mainly damaged. Cells in the G 0 phase generally do not respond to chemical therapy.
  • Preoperative, neoadjuvant and postoperative forms of therapy are carried out.
  • Preoperative chemotherapy aims at local tumor reduction. The aim is to improve the chances of success of a radical operation. At the same time, non-diagnosable, already existing micrometastasis cells are to be damaged.
  • Postoperative, adjuvant chemotherapy is performed after surgical removal of the tumor and regional lymph nodes. Histological examinations of the removed lymph nodes provide information about existing micrometastases and metastatic processes.
  • Adjuvant chemotherapy is intended to combat metastatic processes and destroy existing micrometastases. Regional forms of chemotherapy are used to achieve an intensive local effect with reduced systematic toxicity.
  • Chemotherapy drugs damage tumor cells in particular, but also normal cells. Their unspecific mode of action leads to acute, short-term, mostly reversible side effects, but often to late, irreversible side effects. Relevant side effects are granulocytopenia, thrombopenia, anemia, fever, cardiac arrhythmia, mucosal ulceration, renal dysfunction, nausea and vomiting, inner ear damage and pulmonary fibrosis. Serious side effects may occur after high doses of chemostatic therapy. Therapy-related secondary neoplasms are also reported. Common diseases after intensive treatment with high doses of certain chemotherapy drugs are leukemia and myelodysplasia.
  • Ultrasound is used for therapeutic and particularly intensive for diagnostic purposes. In many tumor diseases, the chances of recovery depend crucially on the time of diagnosis. If diagnosis is suspected, ultrasound is used. The ultrasound examination is user-dependent and the ultrasound images only describe the morphology of the tissue. Recently, measuring devices have been used which also determine histologically relevant parameters: speed of sound, acoustic backscattering, acoustic damping and elasticity parameters. For this purpose, the tissue is mechanized by an X-ray mammograph e.g. compressed. High-frequency ultrasound images are recorded through the upper compression plate. The echoes of the lower compression plate can be used to determine damping and speed of sound. Elastic properties (elastography) can be determined by taking pictures at different compression levels.
  • Document EP 774 927 discloses a device for the selective vibration-induced treatment of malignant diseases with the aid of mechanical vibrations such as sound waves or ultrasound waves.
  • the invention has the task of proposing a device by means of which a targeted selection of the cells can be made with the To be treated with the help of the device according to the invention.
  • a microsurgical device with a vibration generator With the help of a microsurgical device, an organ or a vessel can penetrate and a treatment according to the invention can be carried out in a targeted manner on site.
  • the vibration generator can be attached to known microsurgical devices, for example devices for gastric, intestinal or liver mirroring.
  • the vibration generator can in principle be attached to any type of endoscopic device in order to achieve the advantages according to the invention, i. H. to achieve treatment on pre-selected cells.
  • a flow line for body fluid, in particular blood is provided, to which a vibration generator is coupled.
  • This flow line can be arranged intra- or extracorporeally.
  • the flow line could be integrated in a known treatment device, for example for dialysis or the like.
  • the vibration generator is arranged directly next to a video head. This has the effect that the treatment site is visible to the attending physician through the video head arranged directly next to the vibration generator.
  • the vibration generator preferably comprises at least one piezo crystal. With the help of a piezo crystal, a vibration generator with the required frequency responses can be realized in the smallest space.
  • a vibration generator according to the invention can be coupled to a hydraulic pressure hose or pressure pipe, which in turn is equipped with a membrane for vibration transmission. In this way, a device can be realize in which the vibration generator is not located directly at the treatment site.
  • a flexible tube is coupled to a vibrating table. This is particularly advantageous in connection with an extracorporeal flow line for body fluid such as blood or the like. Vibrations with a defined frequency band or defined frequency bands can be generated via the vibrating table, which can be mechanically coupled directly via the flexible tube and to which the liquid in the interior of the tube can be transmitted.
  • a cooling and / or heating device is advantageously attached to a device according to the invention in order to influence the treatment temperatures at the treatment site in a targeted manner.
  • the body cavity or the organ is filled with water in order to ensure a better coupling for the mechanical vibrations.
  • the device for the selective, vibration-induced treatment of malignant diseases is based on the knowledge that many tumor cells have a different vibration behavior than healthy cells.
  • Vibration-relevant cell parameters are the stiffness and nature of the cytoskeleton as well as the viscosity of the cytoplasm, the plasma membrane and the core fluid, the core / plasma relation, the osmotic pressure, the stiffness and nature of the extracellular matrix, the viscosity of the extracellular fluid and the speed of the cellular aggregation processes .
  • Malignant cells have a modified cytoskeleton compared to healthy cells, so invasive tumor cells show a remodeling of their intermediate filaments.
  • the nuclear-plasma relation is shifted in favor of the cell nucleus.
  • the cell nucleus of malignant cells is often changed in size and has an increased chromatin density.
  • the device for the selective, vibration-induced treatment of malignant diseases is based on the knowledge that metastatic cells export the cytoplasmic stiffness and viscosity of the mother tumor and thus their tumor-specific vibration properties into the tissue of the metastasis target.
  • the resonance peaks of the metastatic cells usually differ clearly from the healthy, surrounding tissue of the target organ.
  • the necessary functional parameters of the device for the vibration-induced treatment of malignant diseases are determined with the help of modern instruments of engineering simulation and validated experimentally.
  • metastatic cells have low-frequency resonance vibrations due to their reduced cytoplasmic stiffness compared to healthy cells. Due to their reduced viscosity, tumor cells and their metastases have higher vibration amplitudes. Tumor cells are damaged even at lower sound power levels than normal cells. The selective character of the resonance vibration is improved.
  • the most striking structural characteristic of malignant cells is a changed organization of the cellular and extracellular filament networks.
  • By losing microtubullary Control mechanisms impaired the aggregation of cytoplasmic and extracellular filament structures. Diffuse, unbundled arrangements of cellular filaments occur. The cellular flow of force takes place largely via bundled actin strands. A disruption of the actin bundling and the connection proteins leads to a loss of the functional cell rigidity and to a significantly changed vibration behavior.
  • the cytoplasmic and extracellular viscosity is largely determined by the state of matter and the filament organization of cellular and extracellular protein filaments. Loss of the organization of cytoplasmic protein filaments leads to a reduction in the viscosity and to significantly higher vibration amplitudes of malignant cells.
  • the visco-elastic properties of malignant cells which are determined by the rate of aggregation of cellular protein filaments, have healthy cells compared to noticeable changes.
  • the metastatic cells In the initial stage of the metastatic process, a certain homogeneity of the metastatic cells can be assumed for many tumor diseases.
  • the frequencies and powers used damage all cells whose cytoplasmic stiffness and cytoplasmic viscosity have the values of the metastatic cells.
  • the metastatic cells are reliably damaged. Healthy cells are not stimulated to resonate vibrations and survive the vibration sequences without damage. Metastasis cells that are smaller than the cells of the calculation models initially survive the initial sonication. For this reason, the sound reinforcement is repeated at defined time intervals. The time intervals are determined by the growth rate of the cells.
  • Metastasis cells that are larger than the cells of the calculation models have resonance peaks that are below the calculated values for cells of the simulation models. Such cells survive the initial treatment for the time being. After the initial treatment, treatment with frequencies below the theoretical resonances is carried out. Metastasis cells that are larger than the cells of the calculation models are also recorded. Healthy cells in the target organ usually have resonance peaks that lie above the resonance peaks of the metastatic cells. Treatment frequencies below the resonance peaks of the metastatic cells are harmless for healthy cells of the target organs. The tumor cell is damaged by the device for the vibration-induced treatment of malignant diseases by exceeding the critical one Tangential expansion (1.4%) of the plasma membrane at the nuclear magnetic resonance frequency and due to shear failure of the plasma membrane when the membrane vibrates.
  • the device for vibration-induced treatment is designed in such a way that the affected tissue cools down to approx. 30 ° C.
  • the frequencies of the vibrations are applied broadband. They have to cover the entire resonance range of all tumor cells. Healthy cells are overdamped. Resonance peaks are not generated here.
  • the device for the selective, vibration-induced treatment of malignant diseases homogeneous tumor cells and homogeneous initial metastases can be selectively destroyed without additionally cooling the affected area.
  • the device for selective, vibration-induced treatment of malignant diseases applies vibrations which excite the resonance amplitudes of the tumor cells of the respective mother tumor. Healthy cells in the target organ are not stimulated to vibrate and remain undamaged.
  • Exemplary embodiment device for the selective, vibration-induced treatment of malignant diseases of the brain.
  • the device consists of an extracorporeal frequency generator, an extracorporeal amplifier, a special microsurgical instrument and one or more piezoceramic elements attached behind or next to the video head.
  • the shape of the piezoceramic elements is cylindrical or spherical.
  • the excitation frequencies and the amplitudes of the vibrations are matched to the tumor cells to be treated.
  • the treatment amplitudes, the treatment frequency, the treatment duration and the treatment temperature are determined by metastatic cells from the vibration parameters of the cells of the mother tumor.
  • the vibration parameters of the tumor cells and the metastatic cells are used as boundary conditions in the theoretical simulation models.
  • the results of the simulation models are validated experimentally and used as treatment parameters for selective, lethal damage to the tumor.
  • the treatment temperature varies between 24 ° C and 40 ° C.
  • the duration of treatment is 2 to 4 minutes.
  • the selectivity of the treatment can be improved by cooling the area to be treated to 20 ° to 30 ° C.
  • the duration of treatment is 2 to 4 minutes.
  • the area to be treated is cooled to 10 ° to 20 ° C.
  • the cooling causes an increase in the viscosity of the cellular and extracellular plasma.
  • Malignant and healthy cells can no longer be damaged by the vibrations.
  • the metabolism of the tumor cells is then intensified by the addition of specific, metabolically stimulating substances (e.g. glucose).
  • the tumor cells absorb the active ingredient more and increase their metabolism. Your temperature rises.
  • the tumor cells are now able to vibrate.
  • the vibration-induced treatment now takes place. Broad frequency bands are applied.
  • the tumor which consists of heterogeneous cells, is destroyed. Healthy, cooled cells survive the treatment without damage.
  • micro-hydraulic device for the selective, vibration-induced treatment of malignant diseases of the brain.
  • the device consists of an extracorporeal US generator, a micro-hydraulic pressure hose, a spherical or circular membrane for the transmission of vibrations to the tissue to be treated and a special microsurgical instrument.
  • the excitation frequencies and the amplitudes of the vibrations are matched to the tumor cells to be treated.
  • the treatment amplitudes, the treatment frequency, the treatment duration and the treatment temperature are determined by the vibration parameters of the cells of the mother tumor.
  • the vibration parameters of the tumor cells and the metastatic cells are used as boundary conditions in the theoretical simulation models.
  • the results of the Simulation models are validated experimentally and used as treatment parameters for selective, lethal damage to the tumor.
  • the treatment temperature varies between 24 ° C and 40 ° C.
  • the duration of treatment is 2 to 4 minutes.
  • the selectivity of the treatment can be improved by cooling the area to be treated to 20 ° to 30 ° C.
  • the duration of treatment is 2 to 4 minutes.
  • the area to be treated is cooled to 10 ° to 20 ° C.
  • the cooling causes an increase in the viscosity of the cellular and extracellular plasma.
  • Malignant and healthy cells can no longer be damaged by the vibrations.
  • the metabolism of the tumor cells is intensified by the addition of specific, metabolically stimulating active ingredients (eg glucose).
  • the tumor cells absorb the active ingredient more and increase their metabolism. Your temperature rises.
  • the tumor cells are now able to vibrate.
  • the vibration-induced treatment now takes place. Broad frequency bands are applied.
  • the tumor which consists of heterogeneous cells, is destroyed. Healthy, cooled cells survive the treatment without damage.
  • Exemplary embodiment device for the selective, vibration-induced treatment of malignant diseases of the intestine.
  • the device consists of an extracorporeal frequency generator, an extracorporeal amplifier, a microsurgical instrument for colonoscopy and one or more piezoceramic elements attached behind the video head.
  • the shape of the piezoceramic elements is cylindrical or hollow cylindrical.
  • the excitation frequencies of the piezo elements and the radially or spherically excited vibration amplitudes are matched to the tumor cells and metastatic cells to be treated.
  • Treatment amplitudes, treatment frequency, treatment duration and the treatment temperature are determined by the vibration parameters of the cells of the mother tumor and its metastatic cells.
  • the vibration parameters of the tumor cells and metastasis cells are used as boundary conditions in theoretical simulation models. The results of the simulation models are validated experimentally and used as treatment parameters for selective, lethal damage.
  • the intestine Before the treatment, the intestine is completely emptied and then filled with warm water.
  • the temperature of the water depends on the type of tumor and varies between 24 ° C and 40 ° C.
  • the duration of treatment is 2 to 4 minutes.
  • the selectivity of the treatment can be improved by cooling the intestinal tract to 20 ° to 30 ° C.
  • the intestine is filled completely or in the area to be treated with cold water.
  • the temperature of the water is 20 ° to 30 ° C.
  • the duration of treatment is 2 to 4 minutes.
  • the intestine is filled completely or in the area to be treated with cold water before the treatment.
  • the temperature of the water is 10 ° to 20 ° C.
  • the cooling causes an increase in the viscosity of the cellular and extracellular plasma in the area of the intestine to be treated.
  • the vibrations can no longer damage the cells.
  • the metabolism of the tumor cells in the intestine is then intensified by the addition of specific, metabolically stimulating substances (e.g. glucose).
  • the tumor cells increase their metabolism. Your temperature rises.
  • the tumor cells are now able to vibrate.
  • the vibration-induced treatment now takes place. Broad frequency bands are applied.
  • the tumor which consists of heterogeneous cells, is destroyed. Healthy, still supercooled cells survive the treatment without damage.
  • the area of possible metastatic pathways, affected lymph nodes and affected organs is treated with the lethal frequencies of the cells of the mother tumor.
  • the duration of treatment is 2 to 4 minutes.
  • heating or cooling can be carried out and an active substance that stimulates the metabolism can also be given.
  • micro-hydraulic device for the selective, vibration-induced treatment of malignant diseases of the intestine.
  • the device consists of an extracorporeal US generator, a micro-hydraulic
  • Pressure hose a spherical or circular membrane for the transmission of the
  • the excitation frequencies of the sound generator are matched to the tumor cells and metastatic cells to be treated.
  • Treatment duration and treatment temperature are determined by the vibration parameters of the cells of the mother tumor and its metasase cells.
  • the vibration parameters of the tumor cells and the metastasis cells are used as boundary conditions in the theoretical simulation models.
  • the results of the simulation models are validated experimentally and used as treatment parameters for selective, lethal damage to the tumor cells.
  • the intestine Before the treatment, the intestine is completely emptied and then filled with warm water.
  • the temperature of the water depends on the type of tumor and varies between 24 ° C and 40 ° C.
  • the duration of treatment is 2 to 4 minutes.
  • the selectivity of the treatment can be improved by cooling the intestinal tract to 20 ° to 30 ° C.
  • the intestine is filled completely or in the area to be treated with cold water.
  • the temperature of the water is 20 ° to 30 ° C.
  • the duration of treatment is 2 to 4 minutes.
  • the intestine is filled completely or in the area to be treated with cold water before the treatment.
  • the temperature of the water is 10 ° to 20 ° C.
  • the cooling causes an increase in the viscosity of the cellular and extracellular plasma in the area of the intestine to be treated.
  • the vibrations can no longer damage the cells.
  • the metabolism of the tumor cells in the intestine is then intensified by the addition of specific, metabolically stimulating substances (e.g. glucose).
  • the tumor cells increase their metabolism. Your temperature rises.
  • the tumor cells are now able to vibrate.
  • the vibration-induced treatment now takes place. Broad frequency bands are applied.
  • the tumor which consists of heterogeneous cells, is destroyed. Healthy, still supercooled cells survive the treatment without damage.
  • the area of possible metastatic pathways, affected lymph nodes and affected organs is treated with the lethal frequencies of the cells of the mother tumor.
  • the duration of treatment is 2 to 4 minutes.
  • heating or cooling can be carried out and an active substance that stimulates the metabolism can also be given.
  • Exemplary embodiment device for the selective, vibration-induced treatment of malignant diseases of the stomach and esophagus.
  • the device consists of a frequency generator, an amplifier, a microsurgical instrumentation for gastroscopy and one or more piezoceramic elements attached behind the video head.
  • the shape of the piezoceramic elements is cylindrical or hollow cylindrical.
  • the excitation frequencies of the piezo elements and the radially or spherically excited oscillation amplitudes are matched to the tumor cells and metastasis cells to be treated.
  • Treatment amplitudes, treatment frequency, treatment duration and the treatment temperature are determined by the vibration parameters of the cells of the mother tumor and its metasase cells.
  • the vibration parameters of the tumor cells and the metastatic cells are used as boundary conditions in the theoretical simulation models.
  • the results of the simulation models are validated experimentally and used as treatment parameters for selective, lethal damage to the tumor cells.
  • the stomach and esophagus are completely emptied and then filled with warm water.
  • the temperature of the water depends on the type of tumor and varies between 24 ° C and 40 ° C.
  • the duration of treatment is 2 to 4 minutes.
  • the selectivity of the treatment can be improved by cooling the area to be treated to 20 ° to 30 ° C.
  • the stomach or esophagus is filled with cold water.
  • the temperature of the water is 20 ° to 30 ° C.
  • the duration of treatment is 2 to 4 minutes.
  • the stomach and the esophagus are completely filled with cold water before the treatment.
  • the temperature of the water is 10 ° to 20 ° C.
  • the cooling causes an increase in the viscosity of the cellular and extracellular plasma.
  • the vibrations can no longer damage the cells.
  • the metabolism of the tumor cells is intensified by the addition of specific, metabolically stimulating active ingredients (eg glucose).
  • the tumor cells increase their metabolism. Your temperature rises.
  • the tumor cells are now able to vibrate.
  • the vibration-induced treatment now takes place. Broad frequency bands are applied.
  • the tumor which consists of heterogeneous cells, is destroyed.
  • micro-hydraulic device for the selective, vibration-induced treatment of malignant diseases of the stomach and esophagus.
  • the device consists of an extracorporeal US generator, a micro-hydraulic pressure hose, a spherical or circular membrane for the transmission of vibrations to the tissue to be treated and a microsurgical instrumentation for gastroscopy.
  • the excitation frequencies of the sound generator are matched to the tumor cells and metastatic cells to be treated.
  • Treatment amplitudes, treatment frequency, treatment duration and the treatment temperature are determined by the vibration parameters of the cells of the mother tumor and its metasase cells.
  • the vibration parameters of the tumor cells and the metastasis cells are used as boundary conditions in theoretical simulation models.
  • the results of the simulation models are validated experimentally and used as treatment parameters for selective, lethal damage to the tumor cells.
  • the stomach and esophagus are completely emptied and then filled with warm water.
  • the temperature of the water depends on the type of tumor and varies between 24 ° C and 40 ° C.
  • the duration of treatment is 2 to 4 minutes.
  • the selectivity of the treatment can be improved by cooling to 20 ° to 30 ° C.
  • the stomach and esophagus are completely filled with cold water.
  • the temperature of the water is 20 ° to 30 ° C.
  • the duration of treatment is 2 to 4 minutes.
  • the area to be treated is filled with cold water before the treatment.
  • the temperature of the water is 10 ° to 20 ° C.
  • the cooling causes an increase in the viscosity of the cellular and extracellular plasma in the tissue to be treated.
  • the vibrations can no longer damage the cells.
  • the metabolism of the tumor cells by the Addition of specific, metabolically stimulating active ingredients (eg glucose) intensified.
  • the tumor cells increase their metabolism. Your temperature rises.
  • the tumor cells are now able to vibrate.
  • the vibration-induced treatment now takes place. Broad frequency bands are applied.
  • the tumor which consists of heterogeneous cells, is destroyed.
  • Exemplary embodiment device for the selective, vibration-induced treatment of malignant diseases of the liver.
  • the device consists of a frequency generator, an amplifier, a microsurgical instrument for liver mirroring and one or more piezoceramic elements attached behind the video head.
  • the excitation frequencies of the piezo elements and the excited vibration amplitudes are matched to the tumor cells or metastasis cells to be treated.
  • Treatment amplitudes, treatment frequency, treatment duration and the treatment temperature are determined by the vibration parameters of the cells of the mother tumor and its metasase cells.
  • the vibration parameters of the tumor cells and the metastatic cells are used as boundary conditions in the theoretical simulation models. The results of the simulation models are validated experimentally and used as treatment parameters for selective, lethal damage to the tumor cells.
  • the treatment temperature varies between 24 ° C and 40 ° C.
  • the duration of treatment is 2 to 4 minutes.
  • the selectivity of the treatment can be improved by cooling the area to be treated to 20 ° to 30 ° C.
  • the duration of treatment is 2 to 4 minutes.
  • the area to be treated is cooled to 10 ° C to 20 ° C.
  • the cooling causes an increase in the viscosity of the cellular and extracellular plasma. Malignant and healthy cells can no longer be damaged by the vibrations.
  • the metabolism of the tumor cells by the Addition of specific, metabolically stimulating active ingredients (eg glucose) intensified.
  • the tumor cells absorb the active ingredient more and increase their metabolism. Your temperature rises.
  • the tumor cells are now able to vibrate.
  • the vibration-induced treatment now takes place. Broad frequency bands are applied.
  • the tumor which consists of heterogeneous cells, is destroyed. Healthy, cooled cells survive the treatment without damage.
  • the area of possible metastatic pathways, affected lymph nodes and affected organs is treated with the lethal frequencies of the cells of the mother tumor.
  • the duration of treatment is 2 to 4 minutes.
  • heating or cooling can be carried out and an active substance that stimulates the metabolism can also be given.
  • micro-hydraulic device for the selective, vibration-induced treatment of malignant diseases of the liver.
  • the device consists of an extracorporeal US generator, a micro-hydraulic pressure hose, a spherical or circular membrane for the transmission of vibrations to the tissue to be treated and a microsurgical instrument for liver mirroring.
  • the excitation frequencies of the piezo elements and the excited vibration amplitudes are matched to the tumor cells or metastasis cells to be treated.
  • Treatment amplitudes, treatment frequency, treatment duration and the treatment temperature are determined by the vibration parameters of the cells of the mother tumor and its metasase cells.
  • the vibration parameters of the tumor cells and the metastatic cells are used as boundary conditions in the theoretical simulation models. The results of the simulation models are validated experimentally and used as treatment parameters for selective, lethal damage to the tumor cells.
  • the treatment temperature varies between 24 ° C and 40 ° C.
  • the duration of treatment is 2 to 4 minutes.
  • the selectivity of the treatment can be improved by cooling the area to be treated to 20 ° to 30 ° C.
  • the duration of treatment is 2 to 4 minutes.
  • the area to be treated is cooled to 10 ° C to 20 ° C.
  • the cooling causes an increase in the viscosity of the cellular and extracellular plasma.
  • Malignant and healthy cells can no longer be damaged by the vibrations.
  • the metabolism of the tumor cells is intensified by the addition of specific, metabolically stimulating active ingredients (eg glucose).
  • the tumor cells absorb the active ingredient more and increase their metabolism. Your temperature rises.
  • the tumor cells are now able to vibrate.
  • the vibration-induced treatment now takes place. Broad frequency bands are applied.
  • the tumor which consists of heterogeneous cells, is destroyed. Healthy, cooled cells survive the treatment without damage.
  • Embodiment Device for the selective, vibration-induced treatment of breast cancer and the metastases of breast cancer.
  • the device consists of an extracorporeal frequency generator, an extracorporeal amplifier, a special microsurgical instrument and one or more piezoceramic transducers.
  • the excitation frequencies and the amplitudes of the vibrations are matched to the tumor cells to be treated.
  • the treatment amplitudes, the treatment frequency, the treatment duration and the treatment temperature are determined by the vibration parameters of the cells of the mother tumor.
  • the vibration parameters of the tumor cells and the metastatic cells are used as boundary conditions in the theoretical simulation models.
  • the results of the simulation models are validated experimentally and used as treatment parameters for selective, lethal damage to the tumor.
  • the treatment temperature varies between 24 ° C and 40 ° C.
  • the duration of treatment is 2 to 4 minutes.
  • the selectivity of the treatment can be improved by cooling the area to be treated to 20 ° to 30 ° C.
  • the duration of treatment is 2 to 4 minutes.
  • the area to be treated is cooled to 10 ° to 20 ° C.
  • the cooling causes an increase in the viscosity of the cellular and extracellular plasma. Malignant and healthy cells can no longer be damaged by the vibrations.
  • the metabolism of the tumor cells is intensified by the addition of specific, metabolically stimulating active ingredients (eg glucose).
  • the tumor cells absorb the active ingredient more and increase their metabolism. Your temperature rises.
  • the tumor cells are now able to vibrate.
  • the vibration-induced treatment now takes place. Broad frequency bands are applied.
  • the tumor which consists of heterogeneous cells, is destroyed. Healthy, still cooled cells survive treatment without harm.
  • the area of possible metastatic pathways, affected lymph nodes and affected organs is treated with the lethal frequencies of the breast cancer cells.
  • the duration of treatment is 2 to 4 minutes.
  • heating or cooling can be carried out and an active substance that stimulates the metabolism can also be given.
  • micro-hydraulic device for the selective, vibration-induced treatment of breast cancer and the metastases of breast cancer.
  • the device consists of an extracorporeal US generator, a micro-hydraulic pressure hose and one or more circular membranes for the transmission of the vibrations to the tissue to be treated.
  • the excitation frequencies and the amplitudes of the vibrations are matched to the tumor cells to be treated.
  • the treatment amplitudes, the treatment frequency, the treatment duration and the treatment temperature are determined by the vibration parameters of the cells of the mother tumor.
  • the vibration parameters of the tumor cells and the metastatic cells are used as boundary conditions in the theoretical simulation models.
  • the results of the simulation models are validated experimentally and used as treatment parameters for selective, lethal damage to the tumor.
  • the treatment temperature varies between 24 ° C and 40 ° C.
  • the duration of treatment is 2 to 4 minutes.
  • the selectivity of the treatment can be improved by cooling the area to be treated to 20 ° to 30 ° C.
  • the duration of treatment is 2 to 4 minutes.
  • the area to be treated is cooled to 10 ° to 20 ° C.
  • the cooling causes an increase in the viscosity of the cellular and extracellular plasma.
  • Malignant and healthy cells can no longer be damaged by the vibrations.
  • the metabolism of the tumor cells is intensified by the addition of specific, metabolically stimulating active ingredients (eg glucose).
  • the tumor cells absorb the active ingredient more and increase their metabolism. Your temperature rises.
  • the tumor cells are now able to vibrate.
  • the vibration-induced treatment now takes place. Broad frequency bands are applied.
  • the Tumor consisting of heterogeneous cells is destroyed. Healthy, cooled cells survive the treatment without damage.
  • the area of possible metastatic pathways, affected lymph nodes and affected organs is treated with the lethal frequencies of the breast cancer cells.
  • the duration of treatment is 2 to 4 minutes.
  • heating or cooling can be carried out and an active substance that stimulates the metabolism can also be given.
  • Exemplary embodiment device for the selective, vibration-induced treatment of malignant diseases of the larynx and throat.
  • the device consists of a frequency generator, an amplifier, a microsurgical instrument for non-invasive reflections and one or more piezoceramic elements attached behind the video head.
  • Excitation frequencies of the piezo elements excited vibration amplitudes are matched to the tumor cells or metastasis cells to be treated. Treatment amplitudes
  • Treatment frequency, treatment duration and treatment temperature are determined by the
  • Simulation models are validated experimentally and used as treatment parameters for selective, lethal damage to the tumor cells.
  • the treatment temperature varies between 24 ° C and 40 ° C.
  • the duration of treatment is
  • the selectivity of the treatment can be improved by cooling the area to be treated to 20 ° to 30 ° C.
  • the duration of treatment is 2 to 4 minutes.
  • the area to be treated is increased to 10 °
  • the cooling causes an increase in the viscosity of the cellular and extracellular plasma. Malignant and healthy cells can no longer be damaged by the vibrations. Then the metabolism of the tumor cells by the
  • the tumor cells absorb the active ingredient more and increase their metabolism. Your Temperature increases.
  • the tumor cells are now able to vibrate.
  • the vibration-induced treatment now takes place. Broad frequency bands are applied.
  • the tumor which consists of heterogeneous cells, is destroyed. Healthy, cooled cells survive the treatment without damage.
  • the area of possible metastatic pathways, affected lymph nodes and affected organs is treated with the lethal frequencies of the cells of the mother tumor.
  • the duration of treatment is 2 to 4 minutes.
  • heating or cooling can be carried out and an active substance that stimulates the metabolism can also be given.
  • Exemplary embodiment device for the selective, vibration-induced treatment of malignant diseases of the skin.
  • the device consists of an extracorporeal frequency generator, an extracorporeal amplifier, and one or more piezoceramic transducers.
  • the excitation frequencies and the amplitudes of the vibrations are matched to the tumor cells to be treated.
  • the treatment amplitudes, the treatment frequency, the treatment duration and the treatment temperature are determined by the vibration parameters of the cells of the mother tumor.
  • the vibration parameters of the tumor cells and the metastatic cells are used as boundary conditions in the theoretical simulation models.
  • the results of the simulation models are validated experimentally and used as treatment parameters for selective, lethal damage to the tumor.
  • the treatment temperature varies between 24 ° C and 40 ° C.
  • the duration of treatment is 2 to 4 minutes.
  • the selectivity of the treatment can be improved by cooling the area to be treated to 20 ° to 30 ° C.
  • the duration of treatment is 2 to 4 minutes.
  • the area to be treated is cooled to 10 ° to 20 ° C.
  • the cooling causes an increase in the viscosity of the cellular and extracellular plasma. Malignant and healthy cells can no longer be damaged by the vibrations. Then the metabolism of the tumor cells is intensified by the addition of specific, metabolically stimulating active ingredients (eg glucose).
  • the tumor cells absorb the active ingredient more and increase their metabolism. Your temperature rises. The tumor cells are now able to vibrate. Now the vibration induced treatment. Broad frequency bands are applied.
  • the tumor which consists of heterogeneous cells, is destroyed. Healthy, cooled cells survive the treatment without damage.
  • the area of possible metastatic pathways, affected lymph nodes and affected organs is treated with the lethal frequencies of the melanoma cells.
  • the duration of treatment is 2 to 4 minutes.
  • heating or cooling can be carried out and an active substance that stimulates the metabolism can also be given.
  • micro-hydraulic device for the selective, vibration-induced treatment of malignant diseases of the skin.
  • the device consists of an extracorporeal US generator, a micro-hydraulic
  • the excitation frequencies and the amplitudes of the vibrations are matched to the tumor cells to be treated.
  • the amplitudes of the vibrations are matched to the tumor cells to be treated.
  • the vibration parameters of the tumor cells and the metastatic cells are as
  • Simulation models are validated experimentally and used as treatment parameters for selective, lethal damage to the tumor.
  • the treatment temperature varies between 24 ° C and 40 ° C.
  • the duration of treatment is 2 to 4 minutes.
  • the selectivity of the treatment can be improved by cooling the area to be treated to 20 ° to 30 ° C.
  • the duration of treatment is 2 to 4 minutes.
  • the area to be treated is cooled to 10 ° to 20 ° C.
  • the cooling causes an increase in the viscosity of the cellular and extracellular
  • Plasma Malignant and healthy cells can no longer be damaged by the vibrations.
  • the metabolism of the tumor cells is then intensified by the addition of specific, metabolically stimulating substances (e.g. glucose).
  • specific, metabolically stimulating substances e.g. glucose
  • the tumor cells are now able to vibrate. Now the vibration induced treatment. Broad frequency bands are applied.
  • the tumor which consists of heterogeneous cells, is destroyed. Healthy, cooled cells survive the treatment without damage.
  • the area of possible metastatic pathways, affected lymph nodes and affected organs is treated with the lethal frequencies of the melanoma cells.
  • the duration of treatment is 2 to 4 minutes.
  • heating or cooling can be carried out and an active substance that stimulates the metabolism can also be given.
  • Exemplary embodiment device for the selective, vibration-induced treatment of malignant diseases of the blood and the blood-forming organs.
  • the device consists of an extracorporeal frequency generator, an extracorporeal amplifier, a vibrating table with one or more piezoceramic vibrating elements and a commercially available device for the extracorporeal exchange of blood.
  • the blood is led through flexible tubes that are attached to the vibrating table.
  • the excitation frequencies and the amplitudes of the vibrations are matched to the tumor cells to be treated.
  • the treatment amplitudes, the treatment frequency, the treatment duration and the treatment temperature are determined by the vibration parameters of the cells of the mother tumor.
  • the vibration parameters of the tumor cells and the metastatic cells are used as boundary conditions in the theoretical simulation models. The results of the simulation models are validated experimentally and used as treatment parameters for selective, lethal damage to the tumor cells.
  • the treatment temperature varies between 24 ° C and 40 ° C.
  • the blood speed is adjusted so that the blood in the vibrating tubes is exposed to the vibrations for 2 minutes.
  • the selectivity of the treatment can be improved by cooling the area to be treated to 20 ° to 30 ° C.
  • the area to be treated is cooled to 10 ° to 20 ° C.
  • the cooling causes an increase in the viscosity of the cellular and extracellular plasma.
  • Malignant and healthy cells can no longer be damaged by the vibrations.
  • the metabolism Tumor cells intensified by the addition of specific, metabolically stimulating substances (e.g. glucose).
  • the tumor cells absorb the active ingredient more and increase their metabolism. Your temperature rises.
  • the tumor cells are now able to vibrate and are fatally damaged when they flow through the vibrating tubes. Healthy, cooled cells survive the treatment without damage.
  • the area of possible metastatic pathways, affected lymph nodes and affected organs is treated with the lethal frequencies of the metastatic cells.
  • the duration of treatment is 2 to 4 minutes.
  • heating or cooling can be carried out and an active substance that stimulates the metabolism can also be given.
  • micro-hydraulic device for the selective, vibration-induced treatment of malignant diseases of the blood and the blood-forming organs.
  • the device consists of an extraco-oral US generator, extraco-oral amplifier, a hydraulic vibrating table and a commercially available device for the extraco-oral exchange of blood.
  • the blood is led through flexible tubes that are attached to the vibrating table.
  • the excitation frequencies and the amplitudes of the vibrations are matched to the tumor cells to be treated.
  • the treatment amplitudes, the treatment frequency, the treatment duration and the treatment temperature are determined by the vibration parameters of the cells of the mother tumor.
  • the vibration parameters of the tumor cells and the metastatic cells are used as boundary conditions in the theoretical simulation models.
  • the results of the simulation models are validated experimentally and used as treatment parameters for selective, lethal damage to the tumor cells.
  • the treatment temperature varies between 24 ° C and 40 ° C.
  • the blood speed is adjusted so that the blood in the vibrating tubes is exposed to the vibrations for 2 minutes.
  • the selectivity of the treatment can be improved by cooling the area to be treated to 20 ° to 30 ° C.
  • the area to be treated is cooled to 10 ° to 20 ° C.
  • the cooling causes an increase in the viscosity of the cellular and extracellular plasma.
  • Malignant and healthy cells can be caused by the Vibrations are no longer damaged.
  • the metabolism of the tumor cells is intensified by the addition of specific, metabolically stimulating active ingredients (eg glucose).
  • the tumor cells absorb the active ingredient more and increase their metabolism. Your temperature rises.
  • the tumor cells are now able to vibrate and are fatally damaged when they flow through the vibrating tubes. Healthy, cooled cells survive the treatment without damage.
  • the area of possible metastatic pathways, affected lymph nodes and affected organs is treated with the lethal frequencies of the metastatic cells.
  • the duration of treatment is 2 to 4 minutes.
  • heating or cooling can be carried out and an active substance that stimulates the metabolism can also be given.
  • Embodiment Device for the selective, vibration-induced treatment of tumor cells that metastasize via the bloodstream.
  • the device consists of an extracorporeal frequency generator, an extracorporeal amplifier, a vibrating table with one or more piezoceramic vibrating elements and a commercially available device for the extracorporeal exchange of blood.
  • the blood is led through flexible tubes that are attached to the vibrating table.
  • the treatment amplitudes, the treatment frequency, the treatment duration and the treatment temperature are matched to the metastatic cells to be treated.
  • the vibration parameters of the metastatic cells are used as boundary conditions in the theoretical simulation models.
  • the results of the simulation models are validated experimentally and used as treatment parameters for selective, lethal damage to the metastatic cells.
  • the treatment temperature varies between 24 ° C and 40 ° C.
  • the blood speed is adjusted so that the blood in the vibrating tubes is exposed to the vibrations for 2 minutes.
  • the selectivity of the treatment can be improved by cooling the area to be treated to 20 ° to 30 ° C.
  • the area to be treated is cooled to 10 ° to 20 ° C.
  • the cooling causes an increase in the viscosity of the cellular and extracellular plasma. Malignant and healthy cells can no longer be damaged by the vibrations.
  • the metabolism of the tumor cells is increased by the addition of specific, metabolically stimulating agents (e.g. Glucose) intensified.
  • the tumor cells absorb the active ingredient more and increase their metabolism. Your temperature rises.
  • the tumor cells are now able to vibrate and are fatally damaged when they flow through the vibrating tubes. Healthy, cooled cells survive the treatment without damage.
  • Exemplary embodiment micro-hydraulic device for the selective, vibration-induced treatment of tumor cells that metastasize via the bloodstream.
  • the device consists of an extracorporeal frequency generator, an extracorporeal amplifier, a hydraulic vibrating table and a commercially available device for the extracorporeal exchange of blood.
  • the blood is led through flexible tubes that are attached to the vibrating table.
  • the treatment amplitudes, the treatment frequency, the treatment duration and the treatment temperature are matched to the metastatic cells to be treated.
  • the vibration parameters of the metastatic cells are used as boundary conditions in the theoretical simulation models.
  • the results of the simulation models are validated experimentally and used as treatment parameters for selective, lethal damage to the metastatic cells.
  • the treatment temperature varies between 24 ° C and 40 ° C.
  • the blood speed is adjusted so that the blood in the vibrating tubes is exposed to the vibrations for 2 minutes.
  • the selectivity of the treatment can be improved by cooling the area to be treated to 20 ° to 30 ° C.
  • the area to be treated is cooled to 10 ° to 20 ° C.
  • the cooling causes an increase in the viscosity of the cellular and extracellular plasma.
  • Malignant and healthy cells can no longer be damaged by the vibrations.
  • the metabolism of the tumor cells is then intensified by the addition of specific, metabolically stimulating substances (e.g. glucose).
  • the tumor cells absorb the active ingredient more and increase their metabolism. Your temperature rises.
  • the tumor cells are now able to vibrate and are fatally damaged when they flow through the vibrating tubes. Healthy, cooled cells survive the treatment without damage.

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Abstract

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

Description

Vorrichtung für die schwingungsinduzierte, selektive Behandlung maligner
Erkrankungen
Beschreibung:
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Behandlung von malignen Erkrankungen.
Die klassischen Behandlungsmethoden und die eingesetzten Behandlungs- Vorrichtungen basieren im Allgemeinen auf einer operativen Tumorentfernung, einer präoperativen, postoperativen oder kombinierten Chemotherapie, einer zusätzlichen Strahlentherapie und gegebenenfalls einer begleitenden Immuntherapie.
Durch die Anwendung von Zytostatika bei chemotherapeutischen Verfahren werden maligne Zellen mehr geschädigt als gesunde, nicht entartete Zellen. Es werden hauptsächlich Zellen mit großen Proliferationsraten geschädigt. Zellen in der G0-Phase sprechen auf die chemische Therapie in der Regel nicht an. Es werden präoperative, neoadjuvante und postoperative Therapieformen durchgeführt. Die präoperative Chemotherapie zielt auf eine lokale Tumorreduktion. Dabei sollen die Erfolgsaussichten einer radikalen Operation verbessert werden. Gleichzeitig sollen nicht diagnostizierbare, bereits vorhandene Mikrometastasenzellen geschädigt werden. Die postoperative, adjuvante Chemotherapie wird nach operativer Entfernung des Tumors und der regionären Lymphknoten durchgeführt. Aufschluss über bereits vorhandene Mikrometastasen und Metastasierungsprozesse ergeben histologische Untersuchungen der entfernten Lymphknoten. Die adjuvante Chemotherapie soll Metastasierungsprozesse bekämpfen und vorhandene Mikrometastasen zerstören. Regionale Chemotherapieformen werden eingesetzt, um bei einer reduzierten systematischen Toxizität eine intensive lokale Wirkung erzielen.
Bei schnell wachsenden Tumoren befinden sich die meisten Zellen in der S-Phase und der G2- Phase. Diese Zellen sind gegenüber den Chemotherapeutika empfindlich. Chemotherapeutische Verfahren erreichen dann eine gute Wirkung, wenn die Zellteilungsprozesse im Tumor synchronisiert werden. Dabei werden Chemostatika verabreicht, die Tumorzellen in einer bestimmten Zellphase blockieren. Nach dem Absetzen der Chemostatika wird ein Medikament mit hoher zytotoxischer Wirkung für die folgende Zyklusphase verabreicht. Bei langsam wachsenden Tumoren verharrt ein relativ großer Teil der Zellen in der G0-Phase und der G,-Phase. Die Zellen sprechen nicht gut auf Chemotherapeutika an.
Chemotherapeutika schädigen besonders Tumorzellen, aber auch normale Zellen. Durch ihre unspezifische Wirkungsweise kommt es zu akuten, kurzfristig anhaltenden, meistens reversiblen Nebenwirkungen, oft jedoch zu späten, irreversiblen Nebenwirkungen. Relevante Nebenwirkungen sind Granulozytopenie, Thrombopenie, Anämie, Fieber, Herzrhythmusstörungen, Schleimhautulzerationen, Nierenfunktionsstörungen, Übelkeit und Erbrechen, Innenohrschädigungen und Lungenfibrosen. Nach hohen Dosen chemostatischer Therapien kann es zu schweren Nebenwirkungen kommen. Es werden auch therapiebedingte Zweit-Neoplasien berichtet. Häufige Erkrankungen nach intensiver Behandlung mit hohen Dosen bestimmter Chemotherapeutika sind Leukämie und Myelodysplasien.
Ultraschall wird zu therapeutischen und besonders intensiv zu diagnostischen Zwecken eingesetzt. Bei vielen Tumorerkrankungen hängen die Heilungschancen entscheidend vom Zeitpunkt der Diagnose ab. Bei diagnostischem Verdacht wird Ultraschall eingesetzt. Die Untersuchung mit Ultraschall ist anwenderabhängig, und die Ultraschallbilder beschreiben nur die Morphologie des Gewebes. In neuester Zeit werden Meßvorrichtungen eingesetzt, die auch histologisch relevante Parameter bestimmen: Schallgeschwindigkeit, akustische Rückstreuung, akustische Dämpfung und Elastizitätsparameter. Dazu wird das Gewebe von der Mechanik eines Röntgenmammographen z.B. komprimiert. Durch die obere Kompressionsplatte werden hochfrequente Ultraschallbilder aufgenommen. Die Echos der unteren Kompressionsplatte können für die Bestimmung von Dämpfung und Schallgeschwindigkeit genutzt werden. Durch Aufnahme von Bildern bei verschiedenen Kompressionsstufen können elastische Eigenschaften (Elastographie) bestimmt werden.
Mit der Druckschrift EP 774 927 ist beispielsweise eine Vorrichtung zur selektiven schwingungsinduzierten Behandlung maligner Erkrankungen mit Hilfe mechanischer Schwingungen wie Schallwellen oder Ultraschallwellen bekannt geworden.
Ausgehend von diesem Stand der Technik hat die Erfindung die Aufgabe, eine Vorrichtung vorzuschlagen, mittels der eine gezielte Auswahl der Zellen getroffen werden kann, die mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung behandelt werden sollen.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Vorrichtung der einleitend genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 und 2 gelöst.
Erfindungsgemäß wird dementsprechend in einer Ausfuhrung der Erfindung ein mikrochirurgisches Gerät mit einem Schwingungsgenerator vorgesehen. Mit Hilfe eines mikrochirurgischen Gerätes kann ins Innere eines Organs oder eines Gefäßes vorgedrungen und gezielt vor Ort eine erfindungsgemäße Behandlung durchgeführt werden. Der Schwingungsgenerator kann hierbei an bekannten mikrochirurgischen Geräten, beispielsweise Geräten für Magen-, Darm-, oder Leberspiegelungen angebracht werden. Der Schwingungsgenerator kann grundsätzlich an jede Art von endoskopischen Geräten angebracht werden, um die erfindungsgemäßen Vorteile, d. h. eine Behandlung an vorselektierten Zellen, zu erzielen.
In einer anderen Ausfuhrungsform der Erfindung wird eine Durchflussleitung für Körperflüssigkeit, insbesondere Blut vorgesehen, an die ein Schwingungsgenerator angekoppelt ist. Diese Durchflussleitung kann intra- oder extrakorporal angeordnet werden. Insbesondere könnte die Durchflussleitung in ein bekanntes Behandlungsgerät, beispielsweise zur Dialyse oder dergleichen integriert sein.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird der Schwingungsgenerator unmittelbar neben einem Videokopf angeordnet. Dies bewirkt, dass der Behandlungsort durch den unmittelbar neben dem Schwingungsgenerator angeordneten Videokopf für den behandelnden Arzt sichtbar ist.
Vorzugsweise umfasst der Schwingungsgenerator wenigstens einen Piezokristall. Mit Hilfe eines Piezokristalls läßt sich auf kleinstem Raum ein Schwingungsgenerator mit den erforderlichen Frequenzgängen realisieren.
Weiterhin kann ein erfindungsgemäßer Schwingungsgenerator mit einem hydraulischen Druckschlauch oder Druckrohr gekoppelt werden, dass seinerseits mit einer Membran zur Schwingungsübertragung ausgestattet ist. Auf diese Weise läßt sich eine Vorrichtung verwirklichen, bei der der Schwingungsgenerator nicht unmittelbar am Behandlungsort angeordnet ist.
In einer anderen vorteilhaften Ausfuhrungsform wird eine biegeweiche Röhre mit einem Schwingtisch gekoppelt. Dies ist insbesondere in Verbindung mit einer extrakorporalen Durchflussleitung für Körperflüssigkeit wie Blut oder dergleichen von Vorteil. Über den Schwingtisch können Schwingungen mit einem definierten Frequenzband oder definierten Frequenzbändern erzeugt werden, die unmittelbar mechanisch über die biegeweiche Röhre gekoppelt und auf die in der im Innern der Röhre befindlichen Flüssigkeit übertragen werden können.
Weiterhin wird vorteilhafterweise eine Kühl- und/oder Heizvorrichtung bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung angebracht, um die Behandlungstemperaturen am Behandlungsort gezielt zu beeinflussen.
Weiterhin ist es von Vorteil, wenn bei Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Körperhöhlungen oder größeren Organen ohne direkte Wandkopplung die Körperhöhlung oder das Organ mit Wasser gefüllt wird, um eine bessere Kopplung für die mechanischen Schwingungen zu gewährleisten.
Es hatte sich in manchen Anwendungsfällen als vorteilhaft erwiesen, die Behandlungstemperatur oberhalb der Körpertemperatur zu wählen, in anderen Anwendungsfällen ist es sinnvoll, die Behandlungstemperatur herabzusetzen. Durch die Temperaturwahl wird das Schwingungs verhalten der behandelnden Fällen erheblich beeinflusst. Durch geeignete Anwendung der Temperaturparameter kann daher auch die Selektivität der Behandlungsmethode deutlich verbessert werden.
Bei sehr heterogenen krankhaften Zellen hat es sich zum Beispiel als vorteilhaft erwiesen, das zu behandelnde Gewebe insgesamt soweit abzukühlen, bis eine Schwingungsübertragung in relevantem Ausmaß aufgrund der erhöhten Zellviskosität nicht mehr möglich ist. Durch den in der Regel höheren Stoffwechsel der krankhaften Zellen, der vorteilhafterweise durch die Zugabe von Wirkstoffen wie Glukose oder dergleichen zusätzlich angeregt wird, findet eine selektive Erwärmung der krankhaften Zellen statt, die sodann einer schwingungsinduzierten Behandlung, wie o. a. zugänglich sind.
Weiterhin hat es sich bereits bewährt, für die Metastasenzellen, insbesondere von mikroskopischen Metastasenzellen die gleichen Behandlungsparameter zu verwenden, die bei einem Muttertumor positive Ergebnisse bewirkt haben.
Die Vorrichtung zur selektiven, schwingungsinduzierten Behandlung maligner Erkrankungen beruht auf der Erkenntnis, dass viele Tumorzellen gesunden Zellen gegenüber ein verändertes Schwingungsverhalten aufweisen. Schwingungsrelevante Zellparameter sind die Steifigkeit und Beschaffenheit des Zytoskelettes sowie die Viskosität des Zytoplasmas, der Plasmamembran und der Kernflüssigkeit, die Kern/Plasma Relation, der osmotische Druck, die Steifigkeit und Beschaffenheit der extrazellulären Matrix, die Viskosität der extrazellulären Flüssigkeit und die Geschwindigkeit der zellulären Aggregationsprozesse. Maligne Zellen weisen gesunden Zellen gegenüber ein verändertes Zytoskelett auf, so zeigen invasive Tumorzellen einen Umbau ihrer Intermediärfilamente. Die Kern-Plasma Relation ist zugunsten des Zellkerns verschoben. Der Zellkern maligner Zellen ist oft in seiner Größe verändert und hat eine erhöhte Chromatindichte.
Die Vorrichtung zur selektiven, schwingungsinduzierten Behandlung maligner Erkrankungen beruht auf der Erkenntnis, dass Metastasenzellen die zytoplasmatische Steifigkeit und Viskosität des Muttertumors und damit ihre tumorspezifischen Schwingungseigenschaften in das Gewebe des Metastasierungszieles exportieren. Die Resonanzspitzen der Metastasenzellen unterscheiden sich damit meist klar vom gesunden, umliegenden Gewebe des Zielorgans. Die erforderlichen Funktionsparameter der Vorrichtung zur schwingungsinduzierten Behandlung maligner Erkrankungen werden mit Hilfe moderner Instrumente der Ingenieursimultion bestimmt und experimentell validiert.
Die meisten Metastasenzellen weisen durch ihre reduzierte zytoplasmatische Steifigkeit im Vergleich zu gesunden Zellen niederfrequente Resonanzsschwingungen auf. Durch ihre reduzierte Viskosität haben Tumorzellen und deren Metastasen höhere Schwingungsamplituden. Tumorzellen werden schon bei geringeren Schalleistungen als normale Zellen geschädigt. Der selektive Charakter der Resonanzschwingung wird verbessert.
Die prägnanteste strukturelle Charakteristik maligner Zellen ist eine geänderte Organisation der zellulären und extrazellulären Filamentnetze. Durch den Verlust mikrotubullären Kontrollmechanismen ist die Aggregation zytoplasmatischer und extrazellulärer Filamentstrukturen gestört. Es kommt zu diffusen, nicht gebündelten Anordnungen zellulärer Filamente. Der zelluläre Kraftfluss erfolgt weitgehend über gebündelte Aktinstränge. Eine Störung der Aktinbündelung und der Verbindungsproteine führt zu einem Verlust der funktioneilen Zellsteifigkeit und zu einem deutlich veränderten Schwingungsverhalten. Die zytoplasmatische und extrazelluläre Viskosität wird weitgehend von dem Aggregatzustand und der Filamentorganisation zellulärer und extrazellulärer Proteinfϊlamente bestimmt. Ein Verlust der Organisation zytoplasmatischer Proteinfilamente führt zu einer Reduzierung der Viskosität und zu deutlich stärkeren Schwingungsamplituden maligner Zellen. Die von der Aggregationsgeschwindigkeit zellulärer Proteinfilamente bestimmten visko-elastischen Eigenschaften maligner Zellen haben gesunden Zellen gegenüber auffällige Veränderungen.
Im Initial Stadium des Metastasierungsprozesses kann bei vielen Tumorerkrankungen von einer gewissen Homogenität der Metastasenzellen ausgegangen werden. Sofort nach der operativen Entfernung des Muttertumors wird die Behandlung möglicher Metastasierungswege und Metastasierungsziele begonnen. Die dabei verwendeten Frequenzen und Leistungen schädigen alle Zellen, deren zytoplasmatische Steifigkeit und zytoplasmatische Viskosität die Werte der Metastasenzellen haben. Die Metastasenzellen wird zuverlässig geschädigt. Gesunde Zellen werden nicht zu Resonanzschwingungen angeregt und überleben die Schwingungsfolgen ohne Schaden. Metastasenzellen, die kleiner als die Zellen der Berechnungsmodelle sind, überleben vorerst die Initialbeschallung. Aus diesem Grund wird die Beschallung in fest definierten Zeitintervallen wiederholt. Die Zeitintervalle werden von der Wachstumsgeschwindigkeit der Zellen bestimmt. Metastasenzellen, die größer als die Zellen der Berechnungsmodelle sind, haben Resonanzspitzen, die unter den berechneten Werten für Zellen der Simulationsmodelle liegen. Solche Zellen überleben vorerst die Initialbehandlung. Anschließend an die Initialbehandlung wird eine Behandlung mit Frequenzen unterhalb der theoretischen Resonanzen durchgeführt. Dabei werden auch Metastasenzellen erfasst, die größer als die Zellen der Berechnungsmodelle sind. Gesunde Zellen des Zielorgans haben in der Regel Resonanzspitzen, die über den Resonanzspitzen der Metastasenzellen liegen. Für gesunde Zellen der Zielorgane sind Behandlungsfrequenzen unterhalb der Resonanzspitzen der Metastasenzellen ungefährlich. Die Schädigung der Tumorzelle durch die Vorrichtung zur schwingungsinduzierten Behandlung maligner Erkrankungen erfolgt durch Überschreiten der kritischen Tangentialdehnung (1.4 %) der Plasmamembran bei Kernresonanzfrequenz und durch Scherversagen der Plasmamembran bei Ondulationsschwingungen der Membran. Bei vielen Tumorarten muss von einer Heterogenität der Metastasenzellen ausgegangen werden. Ein selektiver Ansatz für die schwingungsinduzierte Zerstörung ist bei normaler Körpertemperatur nicht mehr gegeben. Bei Temperaturen unter 20 °C ist das Zellgewebe überdämpft. Das System vermag nicht mehr sichtbar zu schwingen. Gesunde und entartete Zellen können bei diesen Temperaturen und bei den verwendeten Behandlungsleistungen nicht mehr geschädigt werden. Die Mehrzahl gesunder Zellen verlieren ihre Schwingungsfähigkeit bereits bei 30°C. Durch ihre reduzierte zytoplasmatische Viskosität sind Tumorzellen bei 30°C noch schwingungsfähig. Diese Schwingungsfähigkeit verdanken Metastasenzellen und Tumorzellen der Umorganisation ihres zytoplasmatischen Filamentnetzes und der damit verbundenen Reduzierung der zytoplasmatischen Viskosität. Um Tumorerkrankungen mit heterogenen Zellen selektiv zu schädigen, ist die Vorrichtung zur schwingungsinduzierten Behandlung so konzipiert, dass ein Abkühlen des befallenen Gewebes auf ca. 30 °C erreicht wird. Die Frequenzen der Schwingungen werden breitbandig appliziert. Sie müssen den gesamten Resonanzbereich aller Tumorzellen abdecken. Gesunde Zellen sind überdämpft. Resonanzspitzen werden hier nicht erzeugt. Mit der Vorrichtung zur selektiven, schwingungsinduzierten Behandlung maligner Erkrankungen können homogene Tumorzellen und homogene Initialmetastasen ohne zusätzlich Abkühlung des befallenen Bereiches selektiv zerstört werden. Für die Behandlung von Metastasenerkrankungen werden durch die Vorrichtung zur selektiven, schwingungsinduzierten Behandlung maligner Erkrankungen Schwingungen aufgebracht die Resonanzamplituden der Tumorzellen des jeweiligen Muttertumors anregen. Gesunde Zellen des Zielorgans werden nicht zu Schwingungen angeregt und bleiben unbeschädigt.
Ausführungsbeispiel: Vorrichtung für die selektive, schwingungsinduzierte Behandlung maligner Erkrankungen des Gehirns.
Die Vorrichtung besteht aus einem extrakoφoralen Frequenzgenerator, einem extrakorporalen Verstärker, einem speziellen mikrochirurgischen Instrumentarium und einem oder mehreren hinter oder neben dem Videokopf angebrachten Piezokeramikelementen. Die Form der Piezokeramikelemente ist zylindrisch oder kugelförmig. Die Anregungsfrequenzen und die Amplituden der Schwingungen sind auf die zu behandelnden Tumorzellen abgestimmt. Bei Metastasenzellen werden die Behandlungsamplituden, die Behandlungsfrequenz, die Behandlungsdauer und die Behandlungstemperatur von den Schwingungsparameter der Zellen des Muttertumors bestimmt. Die Schwingungsparameter der Tumorzellen und der Metastasenzellen werden als Randbedingungen in die theoretischen Simulationsmodelle eingesetzt. Die Ergebnisse der Simulationsmodelle werden experimentell validiert und als Behandlungsparameter zur selektiven, letalen Schädigung des Tumors eingesetzt. Die Behandlungstemperatur variiert zwischen 24°C und 40°C. Die Behandlungsdauer beträgt 2 bis 4 Minuten.
Die Selektivität der Behandlung kann durch die Abkühlung des zu behandelnden Bereiches auf 20° bis 30°C verbessert werden. Die Behandlungsdauer beträgt 2 bis 4 Minuten. Bei heterogenen Tumorerzellen wird der zu behandelnde Bereich auf 10° bis 20°C abgekühlt. Die Abkühlung bewirkt eine Zunahme der Viskosität des zellulären und extrazellulären Plasmas. Maligne und gesunde Zellen können durch die Schwingungen nicht mehr geschädigt werden. Anschließend wird der Stoffwechsel der Tumorzellen durch die Zugabe von spezifischen, stoffwechselanregenden Wirkstoffen (z.B. Glukose) intensiviert. Die Tumorzellen nehmen den Wirkstoff verstärkt auf und erhöhen ihren Stoffwechsel. Ihre Temperatur steigt. Die Tumorzellen werden jetzt schwingungsfähig. Nun erfolgt die schwingungsinduzierte Behandlung. Dabei werden breite Frequenzbänder aufgebracht. Der aus heterogenen Zellen bestehende Tumor wird zerstört. Gesunde, noch abgekühlte Zellen überleben die Behandlung ohne Schaden.
Ausführungsbeispiel: Mikrohydraulische Vorrichtung für die selektive, schwingungsinduzierte Behandlung maligner Erkrankungen des Gehirns. Die Vorrichtung besteht aus einem extrakorporalen US-Generator, einem mikrohydraulischen Druckschlauch, einer kugelförmigen oder kreisrunden Membran für die Übertragung der Schwingungen auf das zu behandelnde Gewebe und einem speziellen mikrochirurgischen Instrumentarium .
Die Anregungsfrequenzen und die Amplituden der Schwingungen sind auf die zu behandelnden Tumorzellen abgestimmt. Bei Metastasenzellen werden die Behandlungsamplituden, die Behandlungsfrequenz, die Behandlungsdauer und die Behandlungstemperatur von den Schwingungsparameter der Zellen des Muttertumors bestimmt. Die Schwingungsparameter der Tumorzellen und der Metastasenzellen werden als Randbedingungen in die theoretischen Simulationsmodelle eingesetzt. Die Ergebnisse der Simulationsmodelle werden experimentell validiert und als Behandlungsparameter zur selektiven, letalen Schädigung des Tumors eingesetzt. Die Behandlungstemperatur variiert zwischen 24°C und 40°C. Die Behandlungsdauer beträgt 2 bis 4 Minuten. Die Selektivität der Behandlung kann durch die Abkühlung des zu behandelnden Bereiches auf 20° bis 30°C verbessert werden. Die Behandlungsdauer beträgt 2 bis 4 Minuten. Bei heterogenen Tumorzellen wird der zu behandelnde Bereich auf 10° bis 20°C abgekühlt. Die Abkühlung bewirkt eine Zunahme der Viskosität des zellulären und extrazellulären Plasmas. Maligne und gesunde Zellen können durch die Schwingungen nicht mehr geschädigt werden. Anschließend wird der Stoffwechsel der Tumorzellen durch die Zugabe von spezifischen, stoffwechselanregenden Wirkstoffen (z.B. Glukose) intensiviert. Die Tumorzellen nehmen den Wirkstoff verstärkt auf und erhöhen ihren Stoffwechsel. Ihre Temperatur steigt. Die Tumorzellen werden jetzt schwingungsfähig. Nun erfolgt die schwingungsinduzierte Behandlung. Dabei werden breite Frequenzbänder aufgebracht. Der aus heterogenen Zellen bestehende Tumor wird zerstört. Gesunde, noch abgekühlte Zellen überleben die Behandlung ohne Schaden.
Ausführungsbeispiel: Vorrichtung für die selektive, schwingungsinduzierte Behandlung maligner Erkrankungen des Darmes.
Die Vorrichtung besteht aus einem extrakoφoralen Frequenzgenerator, einem extrakoφoralen Verstärker, einem mikrochirurgischen Instrumentarium für Darmspiegelungen und einem oder mehreren hinter dem Videokopf angebrachten Piezokeramikelementen. Die Form der Piezokeramikelemente ist zylindrisch oder hohlzylindrisch. Die Anregungsfrequenzen der Piezoelemente und die radial oder sphärisch angeregten Schwingungsampliruden sind auf die zu behandelnden Tumorzellen und Metastasenzellen abgestimmt. Behandlungsamplituden, Behandlungsfrequenz, Behandlungsdauer und die Behandlungstemperatur werden von den Schwingungsparameter der Zellen des Muttertumors und dessen Metastasenzellen bestimmt. Die Schwingungsparameter der Tumorzellen und Metastasenzellen werden als Randbedingungen in theoretische Simulationsmodelle eingesetzt. Die Ergebnisse der Simulationsmodelle werden experimentell validiert und als Behandlungsparameter zur selektiven, letalen Schädigung eingesetzt.
Vor der Behandlung wird der Darm vollständig entleert und anschließend mit warmem Wasser gefüllt. Die Temperatur des Wassers ist von der Tumorart abhängig und variiert zwischen 24°C und 40°C. Die Behandlungsdauer beträgt 2 bis 4 Minuten. Die Selektivität der Behandlung kann durch die Abkühlung des Darmtraktes auf 20° bis 30°C verbessert werden. Dabei wird der Darm vollständig oder in dem zu behandelnden Bereich mit kaltem Wasser gefüllt. Die Temperatur des Wassers beträgt 20° bis 30°C. Die Behandlungsdauer beträgt 2 bis 4 Minuten.
Bei Tumorerkrankungen mit anaerobem Stoffwechsel der Tumorzellen aber auch bei Tumorerkrankungen mit extrem heterogenen Tumorzellen wird vor der Behandlung der Darm vollständig oder in dem zu behandelnden Bereich mit kaltem Wasser gefüllt. Die Temperatur des Wassers beträgt 10° bis 20°C. Die Abkühlung bewirkt eine Zunahme der Viskosität des zellulären und extrazellulären Plasmas im Bereich des zu behandelnden Darmes. Die Zellen können durch die Schwingungen nicht mehr geschädigt werden. Anschließend wird der Stoffwechsel der Tumorzellen im Darm durch die Zugabe von spezifischen, stoffwechselanregenden Wirkstoffen (z.B. Glukose) intensiviert. Die Tumorzellen erhöhen ihren Stoffwechsel. Ihre Temperatur steigt. Die Tumorzellen werden jetzt schwingungsfähig. Nun erfolgt die schwingungsinduzierte Behandlung. Dabei werden breite Frequenzbänder aufgebracht. Der aus heterogenen Zellen bestehende Tumor wird zerstört. Gesunde, noch unterkühlte Zellen überleben die Behandlung ohne Schaden.
Bei Verdacht auf Metastasenausstreuung wird der Bereich möglicher Metastasierungswege, befallener Lymphknoten und befallener Organe mit den letalen Frequenzen der Zellen des Muttertumors behandelt. Die Behandlungsdauer beträgt 2 bis 4 Minuten. Abhängig von den Schwingungsparametern der gesunden Zellen des zu behandelnden Bereiches kann eine Erwärmung oder Abkühlung vorgenommen und zusätzlich ein Stoffwechselanregender Wirkstoff gegeben werden.
Ausführungsbeispiel: Mikrohydraulische Vorrichtung für die selektive, schwingungsinduzierte Behandlung maligner Erkrankungen des Darmes.
Die Vorrichtung besteht aus einem extrakoφoralen US-Generator, einem mikrohydraulischen
Druckschlauch, einer kugelförmigen oder kreisrunden Membran für die Übertragung der
Schwingungen auf das zu behandelnde Gewebe und einem mikrochirurgischen
Instrumentarium für Darmspiegelungen.
Die Anregungsfrequenzen des Schallgenerators sind auf die zu behandelnden Tumorzellen und Metastasenzellen abgestimmt. Behandlungsamplituden, Behandlungsfrequenz,
Behandlungsdauer und die Behandlungstemperatur werden von den Schwingungsparameter der Zellen des Muttertumors und dessen Metasasenzellen bestimmt. Die Schwingungsparameter der Tumorzellen und der Metastasenzellen werden als Randbedingungen in die theoretische Simulationsmodelle eingesetzt. Die Ergebnisse der Simulationsmodelle werden experimentell validiert und als Behandlungsparameter zur selektiven, letalen Schädigung der Tumorzellen eingesetzt.
Vor der Behandlung wird der Darm vollständig entleert und anschließend mit warmem Wasser gefüllt. Die Temperatur des Wassers ist von der Tumorart abhängig und variiert zwischen 24°C und 40°C. Die Behandlungsdauer beträgt 2 bis 4 Minuten. Die Selektivität der Behandlung kann durch eine Abkühlung des Darmtraktes auf 20° bis 30° C verbessert werden. Dabei wird der Darm vollständig oder in dem zu behandelnden Bereich mit kaltem Wasser gefüllt. Die Temperatur des Wassers beträgt 20° bis 30°C. Die Behandlungsdauer beträgt 2 bis 4 Minuten.
Bei Tumorerkrankungen mit anaerobem Stoffwechsel der Tumorzellen aber auch bei Tumorerkrankungen mit extrem heterogenen Tumorzellen wird vor der Behandlung der Darm vollständig oder in dem zu behandelnden Bereich mit kaltem Wasser gefüllt. Die Temperatur des Wassers beträgt 10° bis 20°C. Die Abkühlung bewirkt eine Zunahme der Viskosität des zellulären und extrazellulären Plasmas im Bereich des zu behandelnden Darmes. Die Zellen können durch die Schwingungen nicht mehr geschädigt werden. Anschließend wird der Stoffwechsel der Tumorzellen im Darm durch die Zugabe von spezifischen, stoffwechselanregenden Wirkstoffen (z.B. Glukose) intensiviert. Die Tumorzellen erhöhen ihren Stoffwechsel. Ihre Temperatur steigt. Die Tumorzellen werden jetzt schwingungsfähig. Nun erfolgt die schwingungsinduzierte Behandlung. Dabei werden breite Frequenzbänder aufgebracht. Der aus heterogenen Zellen bestehende Tumor wird zerstört. Gesunde, noch unterkühlte Zellen überleben die Behandlung ohne Schaden.
Bei Verdacht auf Metastasenausstreuung wird der Bereich möglicher Metastasierungswege, befallener Lymphknoten und befallener Organe mit den letalen Frequenzen der Zellen des Muttertumors behandelt. Die Behandlungsdauer beträgt 2 bis 4 Minuten. Abhängig von den Schwingungsparametern der gesunden Zellen des zu behandelnden Bereiches kann eine Erwärmung oder Abkühlung vorgenommen und zusätzlich ein Stoffwechselanregender Wirkstoff gegeben werden.
Ausführungsbeispiel: Vorrichtung für die selektive, schwingungsinduzierte Behandlung maligner Erkrankungen des Magens und der Speiseröhre. Die Vorrichtung besteht aus einem Frequenzgenerator, einem Verstärker, einem mikrochirurgischen Instrumentarium für Magenspiegelungen und einem oder mehreren hinter dem Videokopf angebrachten Piezokeramikelementen. Die Form der Piezokeramikelemente ist zylindrisch oder hohlzylindrisch. Die Anregungsfrequenzen der Piezoelemte und die radial oder sphärisch angeregten Schwiungsamplituden sind auf die zu behandelnden Tumorzellen und Metastasenzellen abgestimmt. Behandlungsamplituden, Behandlungsfrequenz, Behandlungsdauer und die Behandlungstemperatur werden von den Schwingungsparameter der Zellen des Muttertumors und dessen Metasasenzellen bestimmt. Die Schwingungsparameter der Tumorzellen und der Metastasenzellen werden als Randbedingungen in die theoretischen Simulationsmodelle eingesetzt. Die Ergebnisse der Simulationsmodelle werden experimentell validiert und als Behandlungsparameter zur selektiven, letalen Schädigung der Tumorzellen eingesetzt. Vor der Behandlung wird der Magen und die Speiseröhre vollständig entleert und anschließend mit warmem Wasser gefüllt. Die Temperatur des Wassers ist von der Tumorart abhängig und variiert zwischen 24°C und 40°C. Die Behandlungsdauer beträgt 2 bis 4 Minuten.
Die Selektivität der Behandlung kann durch die Abkühlung des zu behandelnden Bereiches auf 20° bis 30°C verbessert werden. Dabei wird der Magen oder die Speiseröhre mit kaltem Wasser gefüllt. Die Temperatur des Wassers beträgt 20° bis 30°C. Die Behandlungsdauer beträgt 2 bis 4 Minuten.
Bei Tumorerkrankungen mit anaerobem Stoffwechsel der Tumorzellen aber auch bei Tumorerkrankungen mit extrem heterogenen Tumorzellen wird vor der Behandlung der Magen und die Speiseröhre vollständig mit kaltem Wasser gefüllt. Die Temperatur des Wassers beträgt 10° bis 20°C. Die Abkühlung bewirkt eine Zunahme der Viskosität des zellulären und extrazellulären Plasmas. Die Zellen können durch die Schwingungen nicht mehr geschädigt werden. Anschließend wird der Stoffwechsel der Tumorzellen durch die Zugabe von spezifischen, stoffwechselanregenden Wirkstoffen (z.B. Glukose) intensiviert. Die Tumorzellen erhöhen ihren Stoffwechsel. Ihre Temperatur steigt. Die Tumorzellen werden jetzt schwingungsfähig. Nun erfolgt die schwingungsinduzierte Behandlung. Dabei werden breite Frequenzbänder aufgebracht. Der aus heterogenen Zellen bestehende Tumor wird zerstört. Gesunde, noch unterkühlte Zellen überleben die Behandlung ohne Schaden. Bei Verdacht auf Metastasenausstreuung wird der Bereich möglicher Metastasierungswege, befallener Lymphknoten und befallener Organe mit den letalen Frequenzen der Zellen des Muttertumors behandelt. Die Behandlungsdauer beträgt 2 bis 4 Minuten. Abhängig von den Schwingungsparametern der gesunden Zellen des zu behandelnden Bereiches kann eine Erwärmung oder Abkühlung vorgenommen und zusätzlich ein Stoffwechselanregender Wirkstoff gegeben werden.
Ausführungsbeispiel: Mikrohydraulische Vorrichtung für die selektive, schwingungsinduzierte Behandlung maligner Erkrankungen des Magens und der Speiseröhre. Die Vorrichtung besteht aus einem extrakoφoralen US-Generator, einem mikrohydraulischen Druckschlauch, einer kugelförmigen oder kreisrunden Membran für die Übertragung der Schwingungen auf das zu behandelnde Gewebe und einem mikrochirurgischen Instrumentarium für Magenspiegelungen.
Die Anregungsfrequenzen des Schallgenerators sind auf die zu behandelnden Tumorzellen und Metastasenzellen abgestimmt. Behandlungsamplituden, Behandlungsfrequenz, Behandlungsdauer und die Behandlungstemperatur werden von den Schwingungsparameter der Zellen des Muttertumors und dessen Metasasenzellen bestimmt. Die Schwingungsparameter der Tumorzellen und der Metastasenzellen werden als Randbedingungen in theoretische Simulationsmodelle eingesetzt. Die Ergebnisse der Simulationsmodelle werden experimentell validiert und als Behandlungsparameter zur selektiven, letalen Schädigung der Tumorzellen eingesetzt. Vor der Behandlung wird der Magen und die Speiseröhre vollständig entleert und anschließend mit warmem Wasser gefüllt. Die Temperatur des Wassers ist von der Tumorart abhängig und variiert zwischen 24°C und 40°C. Die Behandlungsdauer beträgt 2 bis 4 Minuten.
Die Selektivität der Behandlung kann durch eine Abkühlung auf 20° bis 30°C verbessert werden. Dabei wird der Magen und die Speiseröhre vollständig mit kaltem Wasser gefüllt. Die Temperatur des Wassers beträgt 20° bis 30°C. Die Behandlungsdauer beträgt 2 bis 4 Minuten.
Bei Tumorerkrankungen mit anaerobem Stoffwechsel der Tumorzellen aber auch bei Tumorerkrankungen mit extrem heterogenen Tumorzellen wird vor der Behandlung der zu behandelnden Bereich mit kaltem Wasser gefüllt. Die Temperatur des Wassers beträgt 10° bis 20°C. Die Abkühlung bewirkt eine Zunahme der Viskosität des zellulären und extrazellulären Plasmas im dem zu behandelnden Gewebe. Die Zellen können durch die Schwingungen nicht mehr geschädigt werden. Anschließend wird der Stoffwechsel der Tumorzellen durch die Zugabe von spezifischen, stoffwechselanregenden Wirkstoffen (z.B. Glukose) intensiviert. Die Tumorzellen erhöhen ihren Stoffwechsel. Ihre Temperatur steigt. Die Tumorzellen werden jetzt schwingungsfähig. Nun erfolgt die schwingungsinduzierte Behandlung. Dabei werden breite Frequenzbänder aufgebracht. Der aus heterogenen Zellen bestehende Tumor wird zerstört. Gesunde , noch unterkühlte Zellen überleben die Behandlung ohne Schaden. Bei Verdacht auf Metastasenausstreuung wird der Bereich möglicher Metastasierungswege, befallener Lymphknoten und befallener Organe mit den letalen Frequenzen der Zellen des Muttertumors behandelt. Die Behandlungsdauer beträgt 2 bis 4 Minuten. Abhängig von den Schwingungsparametern der gesunden Zellen des zu behandelnden Bereiches kann eine Erwärmung oder Abkühlung vorgenommen und zusätzlich ein Stoffwechselanregender Wirkstoff gegeben werden.
Ausführungsbeispiel: Vorrichtung für die selektive, schwingungsinduzierte Behandlung maligner Erkrankungen der Leber.
Die Vorrichtung besteht aus einem Frequenzgenerator, einem Verstärker, einem mikrochirurgischen Instrumentarium für Leberspiegelungen und einem oder mehreren hinter dem Videokopf angebrachten Piezokeramikelementen. Die Anregungsfrequenzen der Piezoelemte und die angeregten Schwiungsamplituden sind auf die zu behandelnden Tumorzellen oder Metastasenzellen abgestimmt. Behandlungsamplituden, Behandlungsfrequenz, Behandlungsdauer und die Behandlungstemperatur werden von den Schwingungsparameter der Zellen des Muttertumors und dessen Metasasenzellen bestimmt. Die Schwingungsparameter der Tumorzellen und der Metastasenzellen werden als Randbedingungen in die theoretischen Simulationsmodelle eingesetzt. Die Ergebnisse der Simulationsmodelle werden experimentell validiert und als Behandlungsparameter zur selektiven, letalen Schädigung der Tumorzellen eingesetzt.
Die Behandlungstemperatur variiert zwischen 24°C und 40°C. Die Behandlungsdauer beträgt 2 bis 4 Minuten.
Die Selektivität der Behandlung kann durch die Abkühlung des zu behandelnden Bereiches auf 20° bis 30°C verbessert werden. Die Behandlungsdauer beträgt 2 bis 4 Minuten. Bei heterogenen Tumorerzellen wird der zu behandelnde Bereich auf 10°C bis 20°C abgekühlt. Die Abkühlung bewirkt eine Zunahme der Viskosität des zellulären und extrazellulären Plasmas. Maligne und gesunde Zellen können durch die Schwingungen nicht mehr geschädigt werden. Anschließend wird der Stoffwechsel der Tumorzellen durch die Zugabe von spezifischen, stoffwechselanregenden Wirkstoffen (z.B. Glukose) intensiviert. Die Tumorzellen nehmen den Wirkstoff verstärkt auf und erhöhen ihren Stoffwechsel. Ihre Temperatur steigt. Die Tumorzellen werden jetzt schwingungsfähig. Nun erfolgt die schwingungsinduzierte Behandlung. Dabei werden breite Frequenzbänder aufgebracht. Der aus heterogenen Zellen bestehende Tumor wird zerstört. Gesunde, noch abgekühlte Zellen überleben die Behandlung ohne Schaden.
Bei Verdacht auf Metastasenausstreuung wird der Bereich möglicher Metastasierungswege, befallener Lymphknoten und befallener Organe mit den letalen Frequenzen der Zellen des Muttertumors behandelt. Die Behandlungsdauer beträgt 2 bis 4 Minuten. Abhängig von den Schwingungsparametern der gesunden Zellen des zu behandelnden Bereiches kann eine Erwärmung oder Abkühlung vorgenommen und zusätzlich ein Stoffwechselanregender Wirkstoff gegeben werden.
Ausführungsbeispiel: Mikrohydraulische Vorrichtung für die selektive, schwingungsinduzierte Behandlung maligner Erkrankungen der Leber. Die Vorrichtung besteht aus einem extrakoφoralen US-Generator, einem mikrohydraulischen Druckschlauch, einer kugelförmigen oder kreisrunden Membran für die Übertragung der Schwingungen auf das zu behandelnde Gewebe und einem mikrochirurgischen Instrumentarium für Leberspiegelungen. Die Anregungsfrequenzen der Piezoelemte und die angeregten Schwiungsamplituden sind auf die zu behandelnden Tumorzellen oder Metastasenzellen abgestimmt. Behandlungsamplituden, Behandlungsfrequenz, Behandlungsdauer und die Behandlungstemperatur werden von den Schwingungsparameter der Zellen des Muttertumors und dessen Metasasenzellen bestimmt. Die Schwingungsparameter der Tumorzellen und der Metastasenzellen werden als Randbedingungen in die theoretischen Simulationsmodelle eingesetzt. Die Ergebnisse der Simulationsmodelle werden experimentell validiert und als Behandlungsparameter zur selektiven, letalen Schädigung der Tumorzellen eingesetzt.
Die Behandlungstemperatur variiert zwischen 24°C und 40°C. Die Behandlungsdauer beträgt 2 bis 4 Minuten.
Die Selektivität der Behandlung kann durch die Abkühlung des zu behandelnden Bereiches auf 20° bis 30°C verbessert werden. Die Behandlungsdauer beträgt 2 bis 4 Minuten. Bei heterogenen Tumorerzellen wird der zu behandelnde Bereich auf 10°C bis 20°C abgekühlt. Die Abkühlung bewirkt eine Zunahme der Viskosität des zellulären und extrazellulären Plasmas. Maligne und gesunde Zellen können durch die Schwingungen nicht mehr geschädigt werden. Anschließend wird der Stoffwechsel der Tumorzellen durch die Zugabe von spezifischen, stoffwechselanregenden Wirkstoffen (z.B. Glukose) intensiviert. Die Tumorzellen nehmen den Wirkstoff verstärkt auf und erhöhen ihren Stoffwechsel. Ihre Temperatur steigt. Die Tumorzellen werden jetzt schwingungsfähig. Nun erfolgt die schwingungsinduzierte Behandlung. Dabei werden breite Frequenzbänder aufgebracht. Der aus heterogenen Zellen bestehende Tumor wird zerstört. Gesunde, noch abgekühlte Zellen überleben die Behandlung ohne Schaden.
Ausführungsbeispiel: Vorrichtung für die selektive, schwingungsinduzierte Behandlung des Mammakarzinoms und der Metastasen des Mammakarzinoms.
Die Vorrichtung besteht aus einem extrakoφoralen Frequenzgenerator, einem extrakoφoralen Verstärker, einem speziellen mikrochirurgischen Instrumentarium und einem oder mehreren piezokeramischen Schallwandlern. Die Anregungsfrequenzen und die Amplituden der Schwingungen sind auf die zu behandelnden Tumorzellen abgestimmt. Bei Metastasenzellen werden die Behandlungsamplituden, die Behandlungsfrequenz, die Behandlungsdauer und die Behandlungstemperatur von den Schwingungsparameter der Zellen des Muttertumors bestimmt. Die Schwingungsparameter der Tumorzellen und der Metastasenzellen werden als Randbedingungen in die theoretischen Simulationsmodelle eingesetzt. Die Ergebnisse der Simulationsmodelle werden experimentell validiert und als Behandlungsparameter zur selektiven, letalen Schädigung des Tumors eingesetzt. Die Behandlungstemperatur variiert zwischen 24°C und 40°C. Die Behandlungsdauer beträgt 2 bis 4 Minuten. Die Selektivität der Behandlung kann durch die Abkühlung des zu behandelnden Bereiches auf 20° bis 30°C verbessert werden. Die Behandlungsdauer beträgt 2 bis 4 Minuten. Bei heterogenen Tumorerzellen wird der zu behandelnde Bereich auf 10° bis 20°C abgekühlt. Die Abkühlung bewirkt eine Zunahme der Viskosität des zellulären und extrazellulären Plasmas. Maligne und gesunde Zellen können durch die Schwingungen nicht mehr geschädigt werden. Anschließend wird der Stoffwechsel der Tumorzellen durch die Zugabe von spezifischen, stoffwechselanregenden Wirkstoffen (z.B. Glukose) intensiviert. Die Tumorzellen nehmen den Wirkstoff verstärkt auf und erhöhen ihren Stoffwechsel. Ihre Temperatur steigt. Die Tumorzellen werden jetzt schwingungsfähig. Nun erfolgt die schwingungsinduzierte Behandlung. Dabei werden breite Frequenzbänder aufgebracht. Der aus heterogenen Zellen bestehende Tumor wird zerstört. Gesunde, noch abgekühlte Zellen überleben die Behandlung ohne Schaden.
Bei Verdacht auf Metastasenausstreuung wird der Bereich möglicher Metastasierungswege, befallener Lymphknoten und befallener Organe mit den letalen Frequenzen der Mammakarzinomzellen behandelt. Die Behandlungsdauer beträgt 2 bis 4 Minuten. Abhängig von den Schwingungsparametern der gesunden Zellen des zu behandelnden Bereiches kann eine Erwärmung oder Abkühlung vorgenommen und zusätzlich ein Stoffwechselanregender Wirkstoff gegeben werden.
Ausführungsbeispiel: Mikrohydraulische Vorrichtung für die selektive, schwingungsinduzierte Behandlung des Mammakarzinoms und der Metastasen des Mammakarzinoms.
Die Vorrichtung besteht aus einem extrakoφoralen US-Generator, einem mikrohydraulischen Druckschlauch und einer oder mehreren kreisrunden Membranen für die Übertragung der Schwingungen auf das zu behandelnde Gewebe.
Die Anregungsfrequenzen und die Amplituden der Schwingungen sind auf die zu behandelnden Tumorzellen abgestimmt. Bei Metastasenzellen werden die Behandlungsamplituden, die Behandlungsfrequenz, die Behandlungsdauer und die Behandlungstemperatur von den Schwingungsparameter der Zellen des Muttertumors bestimmt. Die Schwingungsparameter der Tumorzellen und der Metastasenzellen werden als Randbedingungen in die theoretischen Simulationsmodelle eingesetzt. Die Ergebnisse der Simulationsmodelle werden experimentell validiert und als Behandlungsparameter zur selektiven, letalen Schädigung des Tumors eingesetzt. Die Behandlungstemperatur variiert zwischen 24°C und 40°C. Die Behandlungsdauer beträgt 2 bis 4 Minuten. Die Selektivität der Behandlung kann durch die Abkühlung des zu behandelnden Bereiches auf 20° bis 30°C verbessert werden. Die Behandlungsdauer beträgt 2 bis 4 Minuten. Bei heterogenen Tumorzellen wird der zu behandelnde Bereich auf 10° bis 20°C abgekühlt. Die Abkühlung bewirkt eine Zunahme der Viskosität des zellulären und extrazellulären Plasmas. Maligne und gesunde Zellen können durch die Schwingungen nicht mehr geschädigt werden. Anschließend wird der Stoffwechsel der Tumorzellen durch die Zugabe von spezifischen, stoffwechselanregenden Wirkstoffen (z.B. Glukose) intensiviert. Die Tumorzellen nehmen den Wirkstoff verstärkt auf und erhöhen ihren Stoffwechsel. Ihre Temperatur steigt. Die Tumorzellen werden jetzt schwingungsfähig. Nun erfolgt die schwingungsinduzierte Behandlung. Dabei werden breite Frequenzbänder aufgebracht. Der aus heterogenen Zellen bestehende Tumor wird zerstört. Gesunde, noch abgekühlte Zellen überleben die Behandlung ohne Schaden.
Bei Verdacht auf Metastasenausstreuung wird der Bereich möglicher Metastasierungswege, befallener Lymphknoten und befallener Organe mit den letalen Frequenzen der Mammakarzinomzellen behandelt. Die Behandlungsdauer beträgt 2 bis 4 Minuten. Abhängig von den Schwingungsparametern der gesunden Zellen des zu behandelnden Bereiches kann eine Erwärmung oder Abkühlung vorgenommen und zusätzlich ein Stoffwechselanregender Wirkstoff gegeben werden.
Ausführungsbeispiel: Vorrichtung für die selektive, schwingungsinduzierte Behandlung maligner Erkrankungen des Kehlkopfes und des Rachens.
Die Vorrichtung besteht aus einem Frequenzgenerator, einem Verstärker, einem mikrochirurgischen Instrumentarium für nichtinvasive Spiegelungen und einem oder mehreren hinter dem Videokopf angebrachten Piezokeramikelementen. Die
Anregungsfrequenzen der Piezoelemte angeregten Schwiungsamplituden sind auf die zu behandelnden Tumorzellen oder Metastasenzellen abgestimmt. Behandlungsamplituden,
Behandlungsfrequenz, Behandlungsdauer und die Behandlungstemperatur werden von den
Schwingungsparameter des Muttertumors und dessen Metasasenzellen bestimmt. Die
Schwingungsparameter der Tumorzellen und der Metastasenzellen werden als
Randbedingungen in die theoretischen Simulationsmodelle eingesetzt. Die Ergebnisse der
Simulationsmodelle werden experimentell validiert und als Behandlungsparameter zur selektiven, letalen Schädigung der Tumorzellen eingesetzt.
Die Behandlungstemperatur variiert zwischen 24°C und 40°C. Die Behandlungsdauer beträgt
2 bis 4 Minuten.
Die Selektivität der Behandlung kann durch die Abkühlung des zu behandelnden Bereiches auf 20° bis 30°C verbessert werden. Die Behandlungsdauer beträgt 2 bis 4 Minuten.
Bei Tumorerzellen mit anaerobem Stoffwechsel wird der zu behandelnde Bereich auf 10° bis
20°C abgekühlt. Die Abkühlung bewirkt eine Zunahme der Viskosität des zellulären und extrazellulären Plasmas. Maligne und gesunde Zellen können durch die Schwingungen nicht mehr geschädigt werden. Anschließend wird der Stoffwechsel der Tumorzellen durch die
Zugabe von spezifischen, stoffwechselanregenden Wirkstoffen (z.B. Glukose) intensiviert.
Die Tumorzellen nehmen den Wirkstoff verstärkt auf und erhöhen ihren Stoffwechsel. Ihre Temperatur steigt. Die Tumorzellen werden jetzt schwingungsfähig. Nun erfolgt die schwingungsinduzierte Behandlung. Dabei werden breite Frequenzbänder aufgebracht. Der aus heterogenen Zellen bestehende Tumor wird zerstört. Gesunde, noch abgekühlte Zellen überleben die Behandlung ohne Schaden.
Bei Verdacht auf Metastasenausstreuung wird der Bereich möglicher Metastasierungswege, befallener Lymphknoten und befallener Organe mit den letalen Frequenzen der Zellen des Muttertumors behandelt. Die Behandlungsdauer beträgt 2 bis 4 Minuten. Abhängig von den Schwingungsparametern der gesunden Zellen des zu behandelnden Bereiches kann eine Erwärmung oder Abkühlung vorgenommen und zusätzlich ein Stoffwechselanregender Wirkstoff gegeben werden.
Ausführungsbeispiel: Vorrichtung für die selektive, schwingungsinduzierte Behandlung maligner Erkrankungen der Haut.
Die Vorrichtung besteht aus einem extrakoφoralen Frequenzgenerator, einem extrakoφoralen Verstärker, und einem oder mehreren piezokeramischen Schallwandlern. Die Anregungsfrequenzen und die Amplituden der Schwingungen sind auf die zu behandelnden Tumorzellen abgestimmt. Bei Metastasenzellen werden die Behandlungsamplituden, die Behandlungsfrequenz, die Behandlungsdauer und die Behandlungstemperatur von den Schwingungsparameter der Zellen des Muttertumors bestimmt. Die Schwingungsparameter der Tumorzellen und der Metastasenzellen werden als Randbedingungen in die theoretischen Simulationsmodelle eingesetzt. Die Ergebnisse der Simulationsmodelle werden experimentell validiert und als Behandlungsparameter zur selektiven, letalen Schädigung des Tumors eingesetzt. Die Behandlungstemperatur variiert zwischen 24°C und 40°C. Die Behandlungsdauer beträgt 2 bis 4 Minuten.
Die Selektivität der Behandlung kann durch die Abkühlung des zu behandelnden Bereiches auf 20° bis 30°C verbessert werden. Die Behandlungsdauer beträgt 2 bis 4 Minuten. Bei heterogenen Tumorerzellen wird der zu behandelnde Bereich auf 10° bis 20°C abgekühlt. Die Abkühlung bewirkt eine Zunahme der Viskosität des zellulären und extrazellulären Plasmas. Maligne und gesunde Zellen können durch die Schwingungen nicht mehr geschädigt werden. Anschließend wird der Stoffwechsel der Tumorzellen durch die Zugabe von spezifischen, stoffwechselanregenden Wirkstoffen (z.B. Glukose) intensiviert. Die Tumorzellen nehmen den Wirkstoff verstärkt auf und erhöhen ihren Stoffwechsel. Ihre Temperatur steigt. Die Tumorzellen werden jetzt schwingungsfähig. Nun erfolgt die schwingungsinduzierte Behandlung. Dabei werden breite Frequenzbänder aufgebracht. Der aus heterogenen Zellen bestehende Tumor wird zerstört. Gesunde, noch abgekühlte Zellen überleben die Behandlung ohne Schaden.
Bei Verdacht auf Metastasenausstreuung des malignen Melanoms wird der Bereich möglicher Metastasierungswege, befallener Lymphknoten und befallener Organe mit den letalen Frequenzen der Melanomzellen behandelt. Die Behandlungsdauer beträgt 2 bis 4 Minuten. Abhängig von den Schwingungsparametern der gesunden Zellen des zu behandelnden Bereiches kann eine Erwärmung oder Abkühlung vorgenommen und zusätzlich ein Stoffwechselanregender Wirkstoff gegeben werden.
Ausführungsbeispiel: Mikrohydraulische Vorrichtung für die selektive, schwingungsinduzierte Behandlung maligner Erkrankungen der Haut.
Die Vorrichtung besteht aus einem extrakoφoralen US-Generator, einem mikrohydraulischen
Druckschlauch und einer oder mehreren kreisrunden Membranen für die Übertragung der
Schwingungen auf das zu behandelnde Gewebe.
Die Anregungsfrequenzen und die Amplituden der Schwingungen sind auf die zu behandelnden Tumorzellen abgestimmt. Bei Metastasenzellen werden die
Behandlungsamplituden, die Behandlungsfrequenz, die Behandlungsdauer und die
Behandlungstemperatur von den Schwingungsparameter der Zellen des Muttertumors bestimmt. Die Schwingungsparameter der Tumorzellen und der Metastasenzellen werden als
Randbedingungen in die theoretischen Simulationsmodelle eingesetzt. Die Ergebnisse der
Simulationsmodelle werden experimentell validiert und als Behandlungsparameter zur selektiven, letalen Schädigung des Tumors eingesetzt. Die Behandlungstemperatur variiert zwischen 24°C und 40°C. Die Behandlungsdauer beträgt 2 bis 4 Minuten.
Die Selektivität der Behandlung kann durch die Abkühlung des zu behandelnden Bereiches auf 20° bis 30°C verbessert werden. Die Behandlungsdauer beträgt 2 bis 4 Minuten.
Bei heterogenen Tumorzellen wird der zu behandelnde Bereich auf 10° bis 20°C abgekühlt.
Die Abkühlung bewirkt eine Zunahme der Viskosität des zellulären und extrazellulären
Plasmas. Maligne und gesunde Zellen können durch die Schwingungen nicht mehr geschädigt werden. Anschließend wird der Stoffwechsel der Tumorzellen durch die Zugabe von spezifischen, stoffwechselanregenden Wirkstoffen (z.B. Glukose) intensiviert. Die
Tumorzellen nehmen den Wirkstoff verstärkt auf und erhöhen ihren Stoffwechsel. Ihre
Temperatur steigt. Die Tumorzellen werden jetzt schwingungsfähig. Nun erfolgt die schwingungsinduzierte Behandlung. Dabei werden breite Frequenzbänder aufgebracht. Der aus heterogenen Zellen bestehende Tumor wird zerstört. Gesunde, noch abgekühlte Zellen überleben die Behandlung ohne Schaden.
Bei Verdacht auf Metastasenausstreuung des malignen Melanoms wird der Bereich möglicher Metastasierungswege, befallener Lymphknoten und befallener Organe mit den letalen Frequenzen der Melanomzellen behandelt. Die Behandlungsdauer beträgt 2 bis 4 Minuten. Abhängig von den Schwingungsparametern der gesunden Zellen des zu behandelnden Bereiches kann eine Erwärmung oder Abkühlung vorgenommen und zusätzlich ein Stoffwechselanregender Wirkstoff gegeben werden.
Ausführungsbeispiel: Vorrichtung für die selektive, schwingungsinduzierte Behandlung maligner Erkrankungen des Blutes und der blutbildenden Organe.
Die Vorrichtung besteht aus einem extrakoφoralen Frequenzgenerator, einem extrakoφoralen Verstärker, einem Schwingtisch mit einem oder mehreren piezokeramischen Schwingelementen und einem handelsüblichen Gerät für den extrakoφoralen Austausch des Blutes. Das Blut wird durch biegeweiche Rohre geführt die auf dem Schwingtisch befestigt sind. Die Anregungsfrequenzen und die Amplituden der Schwingungen sind auf die zu behandelnden Tumorzellen abgestimmt. Bei Metastasenzellen werden die Behandlungsamplituden, die Behandlungsfrequenz, die Behandlungsdauer und die Behandlungstemperatur von den Schwingungsparameter der Zellen des Muttertumors bestimmt. Die Schwingungsparameter der Tumorzellen und der Metastasenzellen werden als Randbedingungen in die theoretischen Simulationsmodelle eingesetzt. Die Ergebnisse der Simulationsmodelle werden experimentell validiert und als Behandlungsparameter zur selektiven, letalen Schädigung der Tumorzellen eingesetzt. Die Behandlungstemperatur variiert zwischen 24°C und 40°C. Die Blutgeschwindigkeit wird so eingestellt, daß das Blut in den Schwingrohren 2 Minuten lang den Schwingungen ausgesetzt ist. Die Selektivität der Behandlung kann durch die Abkühlung des zu behandelnden Bereiches auf 20° bis 30°C verbessert werden. Bei heterogenen Tumorerzellen wird der zu behandelnde Bereich auf 10° bis 20°C abgekühlt. Die Abkühlung bewirkt eine Zunahme der Viskosität des zellulären und extrazellulären Plasmas. Maligne und gesunde Zellen können durch die Schwingungen nicht mehr geschädigt werden. Anschließend wird der Stoffwechsel der Tumorzellen durch die Zugabe von spezifischen, stoffwechselanregenden Wirkstoffen (z.B. Glukose) intensiviert. Die Tumorzellen nehmen den Wirkstoff verstärkt auf und erhöhen ihren Stoffwechsel. Ihre Temperatur steigt. Die Tumorzellen werden jetzt schwingungsfähig und werden beim Durchfließen der Schwingrohre letal geschädigt. Gesunde, noch abgekühlte Zellen überleben die Behandlung ohne Schaden.
Bei Verdacht auf Metastasenausstreuung wird der Bereich möglicher Metastasierungswege, befallener Lymphknoten und befallener Organe mit den letalen Frequenzen der Metastasenzellen behandelt. Die Behandlungsdauer beträgt 2 bis 4 Minuten. Abhängig von den Schwingungsparametern der gesunden Zellen des zu behandelnden Bereiches kann eine Erwärmung oder Abkühlung vorgenommen und zusätzlich ein Stoffwechselanregender Wirkstoff gegeben werden.
Ausführungsbeispiel: Mikrohydraulische Vorrichtung für die selektive, schwingungsinduzierte Behandlung maligner Erkrankungen des Blutes und der blutbildenden Organe.
Die Vorrichtung besteht aus einem extrakoφoralen US-Generator, extrakoφoralen Verstärker, einem hydraulischen Schwingtisch und einem handelsüblichen Gerät für den extrakoφoralen Austausch des Blutes.
Das Blut wird durch biegeweiche Rohre geführt die auf dem Schwingtisch befestigt sind. Die Anregungsfrequenzen und die Amplituden der Schwingungen sind auf die zu behandelnden Tumorzellen abgestimmt. Bei Metastasenzellen werden die Behandlungsamplituden, die Behandlungsfrequenz, die Behandlungsdauer und die Behandlungstemperatur von den Schwingungsparameter der Zellen des Muttertumors bestimmt. Die Schwingungsparameter der Tumorzellen und der Metastasenzellen werden als Randbedingungen in die theoretischen Simulationsmodelle eingesetzt. Die Ergebnisse der Simulationsmodelle werden experimentell validiert und als Behandlungsparameter zur selektiven, letalen Schädigung der Tumorzellen eingesetzt. Die Behandlungstemperatur variiert zwischen 24°C und 40°C. Die Blutgeschwindigkeit wird so eingestellt, dass das Blut in den Schwingrohren 2 Minuten lang den Schwingungen ausgesetzt ist.
Die Selektivität der Behandlung kann durch die Abkühlung des zu behandelnden Bereiches auf 20° bis 30°C verbessert werden. Bei heterogenen Tumorerzellen wird der zu behandelnde Bereich auf 10° bis 20°C abgekühlt. Die Abkühlung bewirkt eine Zunahme der Viskosität des zellulären und extrazellulären Plasmas. Maligne und gesunde Zellen können durch die Schwingungen nicht mehr geschädigt werden. Anschließend wird der Stoffwechsel der Tumorzellen durch die Zugabe von spezifischen, stoffwechselanregenden Wirkstoffen (z.B. Glukose) intensiviert. Die Tumorzellen nehmen den Wirkstoff verstärkt auf und erhöhen ihren Stoffwechsel. Ihre Temperatur steigt. Die Tumorzellen werden jetzt schwingungsfähig und werden beim Durchfließen der Schwingrohre letal geschädigt. Gesunde, noch abgekühlte Zellen überleben die Behandlung ohne Schaden.
Bei Verdacht auf Metastasenausstreuung wird der Bereich möglicher Metastasierungswege, befallener Lymphknoten und befallener Organe mit den letalen Frequenzen der Metastasenzellen behandelt. Die Behandlungsdauer beträgt 2 bis 4 Minuten. Abhängig von den Schwingungsparametern der gesunden Zellen des zu behandelnden Bereiches kann eine Erwärmung oder Abkühlung vorgenommen und zusätzlich ein Stoffwechselanregender Wirkstoff gegeben werden.
Ausführungsbeispiel: Vorrichtung für die selektive, schwingungsinduzierte Behandlung von Tumorzellen, die über den Blutkreislauf metastasieren.
Die Vorrichtung besteht aus einem extrakoφoralen Frequenzgenerator, einem extrakoφoralen Verstärker, einem Schwingtisch mit einem oder mehreren piezokeramischen Schwingelementen und einem handelsüblichen Gerät für den extrakoφoralen Austausch des Blutes. Das Blut wird durch biegeweiche Rohre geführt die auf dem Schwingtisch befestigt sind. Die Behandlungsamplituden, die Behandlungsfrequenz, die Behandlungsdauer und die Behandlungstemperatur sind auf die zu behandelnden Metastasenzellen abgestimmt. Die Schwingungsparameter der Metastasenzellen werden als Randbedingungen in die theoretischen Simulationsmodelle eingesetzt. Die Ergebnisse der Simulationsmodelle werden experimentell validiert und als Behandlungsparameter zur selektiven, letalen Schädigung der Metastasenzellen eingesetzt. Die Behandlungstemperatur variiert zwischen 24°C und 40°C. Die Blutgeschwindigkeit wird so eingestellt, daß das Blut in den Schwingrohren 2 Minuten lang den Schwingungen ausgesetzt ist.
Die Selektivität der Behandlung kann durch die Abkühlung des zu behandelnden Bereiches auf 20° bis 30°C verbessert werden. Bei heterogenen Tumorerzellen wird der zu behandelnde Bereich auf 10° bis 20°C abgekühlt. Die Abkühlung bewirkt eine Zunahme der Viskosität des zellulären und extrazellulären Plasmas. Maligne und gesunde Zellen können durch die Schwingungen nicht mehr geschädigt werden. Anschließend wird der Stoffwechsel der Tumorzellen durch die Zugabe von spezifischen, stoffwechselanregenden Wirkstoffen (z.B. Glukose) intensiviert. Die Tumorzellen nehmen den Wirkstoff verstärkt auf und erhöhen ihren Stoffwechsel. Ihre Temperatur steigt. Die Tumorzellen werden jetzt schwingungsfähig und werden beim Durchfließen der Schwingrohre letal geschädigt. Gesunde, noch abgekühlte Zellen überleben die Behandlung ohne Schaden.
Ausführungsbeispiel: Mikrohydraulische Vorrichtung für die selektive, schwingungsinduzierte Behandlung von Tumorzellen, die über den Blutkreislauf metastasieren.
Die Vorrichtung besteht aus einem extrakoφoralen Frequenzgenerator, einem extrakoφoralen Verstärker, einem hydraulischen Schwingtisch und einem handelsüblichen Gerät für den extrakoφoralen Austausch des Blutes. Das Blut wird durch biegeweiche Rohre geführt die auf dem Schwingtisch befestigt sind. Die Behandlungsamplituden, die Behandlungsfrequenz, die Behandlungsdauer und die Behandlungstemperatur sind auf die zu behandelnden Metastasenzellen abgestimmt. Die Schwingungsparameter der Metastasenzellen werden als Randbedingungen in die theoretischen Simulationsmodelle eingesetzt. Die Ergebnisse der Simulationsmodelle werden experimentell validiert und als Behandlungsparameter zur selektiven, letalen Schädigung der Metastasenzellen eingesetzt. Die Behandlungstemperatur variiert zwischen 24°C und 40°C. Die Blutgeschwindigkeit wird so eingestellt, dass das Blut in den Schwingrohren 2 Minuten lang den Schwingungen ausgesetzt ist.
Die Selektivität der Behandlung kann durch die Abkühlung des zu behandelnden Bereiches auf 20° bis 30°C verbessert werden. Bei heterogenen Tumorerzellen wird der zu behandelnde Bereich auf 10° bis 20°C abgekühlt. Die Abkühlung bewirkt eine Zunahme der Viskosität des zellulären und extrazellulären Plasmas. Maligne und gesunde Zellen können durch die Schwingungen nicht mehr geschädigt werden. Anschließend wird der Stoffwechsel der Tumorzellen durch die Zugabe von spezifischen, stoffwechselanregenden Wirkstoffen (z.B. Glukose) intensiviert. Die Tumorzellen nehmen den Wirkstoff verstärkt auf und erhöhen ihren Stoffwechsel. Ihre Temperatur steigt. Die Tumorzellen werden jetzt schwingungsfähig und werden beim Durchfließen der Schwingrohre letal geschädigt. Gesunde, noch abgekühlte Zellen überleben die Behandlung ohne Schaden.

Claims

Ansprüche:
1. Vorrichtung für die schwingungsinduzierte, selektive Behandlung maligner Erkrankungen mit Hilfe mechanischer Schwingungen und/oder Schallwellen, insbesondere Ultraschall wellen, dadurch gekennzeichnet, dass ein mikrochirurgisches Gerät vorgesehen ist, das einen Schwingungsgenerator aufweist.
2. Vorrichtung für die schwingungsinduzierte, selektive Behandlung maligner Erkrankungen mit Hilfe mechanischer Schwingungen und/oder Schallwellen, insbesondere Ultraschallwellen, dadurch gekennzeichnet, dass eine Durchflussleitung für Köφerflüssigkeit vorgesehen ist, die an einen Schwingungsgenerator angekoppelt ist.
3. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingungsgenerator wenigstens einen Piezokristall umfasst.
4. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingungsgenerator neben einem Videokopf angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein hydraulischer Druckschlauch und/oder ein hydraulisches Druckrohr mit dem Schwingungsgenerator in Verbindung steht und eine Membran zur Schwingungsübertragung aufweist.
6. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine biegeweiche Röhre zur Aufnahme von Köφerflüssigkeit vorgesehen ist, die mit einem Schwingtisch mechanisch gekoppelt ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kühl- und/oder Heizvorrichtung vorgesehen ist.
8. Verfahren für die schwingungsinduzierte, selektive Behandlung maligner Erkrankungen mit Hilfe mechanischer Schwingungen und/oder Schallwellen, insbesondere Ultraschallwellen, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche verwendet wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Köφerhöhlung und/oder ein Köφerorgan mit Wasser gefüllt und anschließend eine Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 eingesetzt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zu behandelnden Zellen erst gekühlt und nach einer Wirkstoffzugabe mit einer Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 behandelt werden.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass Glukose als Wirkstoff verwendet wird.
12. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass breite Frequenzbänder für die Behandlung eingesetzt werden.
13. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die erzeugten Behandlungsfrequenzen und Leistungen zur Behandlung von Metastasen den Resonanzfrequenzen und den letalen Schallleistungen der Zellen des Muttertumors entsprechen.
14. Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass je nach Tumorerkrankung Frequenzbänder unmittelbar unterhalb und/oder oberhalb der Resonanzfrequenz der jeweiligen malignen Zellen verwendet werden.
15. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Behandlungstemperatur zwischen 25° C und 42° C gewählt wird.
16. Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass je nach Tumorerkrankung Behandlungstemperaturen von 30° C, beibehalten werden.
17. Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche 8 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass je nach Tumorerkrankung Behandlungstemperaturen von 34° C beibehalten werden.
18. Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche 8 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass je nach Tumorerkrankung Behandlungstemperaturen von 38° C beibehalten werden.
19. Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche 8 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass je nach Tumorerkrankung Behandlungstemperaturen von 39° C beibehalten werden.
20. Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche 8 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass je nach Tumorerkrankung Behandlungstemperaturen von 40° C beibehalten werden.
21. Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche 8 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass je nach Tumorerkrankung Behandlungstemperaturen von 41° C beibehalten werden.
22. Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche 8 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass je nach Tumorerkrankung Behandlungstemperaturen von 42° C beibehalten werden.
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