| DE102004025515A1 | 2006-03-23 | |||
| EP1040847A1 | 2000-10-04 | |||
| US20050222623A1 | 2005-10-06 | |||
| US6011995A | 2000-01-04 |
Ansprüche :
1. Vorrichtung zur selektiven, schwingungsinduzierten Zerstörung von Metastasenzellen im Blut, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung aus einem Frequenzgenerator, einem Leistungs-Verstärker, vorzugsweise Aggregaten für die Erwärmung und/oder Abkühlung von Körperteilen während einer Behandlung mit einer elektromagnetischen Schwingung mit spezifischer Frequenz, insbesondere einem Steuer- und Messdatenrechner, und Elektroden besteht.
2. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden für eine extrakorporale Einkopplung in entnommenes Blut ausgelegt sind.
3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektromagnetische und/oder eine gepulste, elektromagnetische Schwingung mit einer spezifischen Frequenz aufbringbar ist, die derart ausgelegt ist, dass es zu einer selektiven Induktion letaler Feldstärken in malignen Zellen und/oder malignen Zellstrukturen führt, wobei gesunde Zellen keine letale Feldstärke erfahren.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, um behandelte Körperteile, z.B. extrakorporales Blut, zu erwärmen und/oder abzukühlen, derart, dass es zu einer provozierten, selektiven Veränderung der elektrischen Eigenschaften von Zellen und/oder Zellstrukturen führt.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, um in das behandelnde Körperteil, insbesondere Blut, spezifische Wirkstoffe einspritzen zu können, die zu einer provozierten, selektiven Veränderung der elektrischen Eigenschaften von ZeI-
Ersat∑blatt len und Zellstrukturen führen.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch- gekennzeichnet, dass eine spezifische, elektromagnetische Schwingung einkoppelbar ist, die zu einer selektiven Polarisation maligner Zellen und/oder maligner Zellstrukturen führt und zusätzlich kurze Leistungsstöße der eingekoppelten Schwingung applizierbar sind, die in den malignen Zellen und/oder malignen Zellstrukturen eine letale Schädigung verursachen.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, um die eingekoppelten, elektromagnetischen Schwingungen in den Frequenzen derart zu ändern, dass bei Tumorerkrankungen mit Zellen ohne klar abgegrenzte Polarisierungseigenschaften es zu Polarisierungsprozessen gesunder als auch kranker Zellen kommt, wobei außerdem Organe vorhanden sind, um definierte Impulsfolgen aufzubringen, die zu selektiven, mechanischen Resonanzschwingungen der polarisierten Tumorzellen führen und diese letal schädigen, wobei gesunde Zellen die Behandlung ohne Schaden überleben.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung aus einem Frequenzgenerator, einem Leistungs-Verstärker, einem Steuer- und Messdatenrechner und einem extrakorporalen Blutkreislauf mit Behandlungs-Elektroden und Aggregaten für die Erwärmung bzw. Abkühlung des Blutes besteht.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ausgelegt ist in einem extrakorporalen Kreislauf, eine Zerstörung von ' Metastasenzellen im Blut kontinuierlich oder sequenziell, insbesondere mit kurzzeitig vom Kreislauf abgekoppelten Blutvolumen, vorzunehmen.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem extrakorporalen Kreislauf der Vorrichtung die elektrischen Eigenschaften von Metastasenzellen und gesunden Zellen mit Hilfe von Wirkstoffen selektiv veränderbar sind.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem extrakorporalen Kreislauf der Vorrichtung die elektrischen Eigenschaften von Metastasenzellen und gesunden Zellen mit Hilfe von Temperaturfeldern selektiv veränderbar sind.
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Vorrichtung für die selektive, schwingungsinduzierte Zerstörung von Metastasenzellen im Blut mit Hilfe elektrischer Felder
Beschreibung:
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Behandlung von malignen Erkrankungen.
Die klassischen Behandlungsmethoden und die eingesetzten Behandlungsvorrichtungen 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 Go-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 histo- logische 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 G 2 ~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 Go~Phase und der d-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.
Die Vorrichtung zur selektiven, schwingungsinduzierten Behandlung von Metastasenzellen im Blut basiert auf den unterschiedlichen elektrischen Eigenschaften maligner und gesunder Zellstrukturen und auf der provozierten, selektiven Veränderung dieser Eigenschaften. Die Polarisierungseigenschaften zellulärer Strukturen werden von der zytoplasma- tischen und der extrazellulären Leitfähigkeit bestimmt (Abbildung 1). Die zyoplasmatische Leitfähigkeit bestimmt den Polarisierungsbeginn. Die Leitfähigkeit des extrazellulären Mediums bestimmt den rechten Abklingbereich der Polarisierungskurve .
Durch die verstärkte Produktion onkogener Proteine ist die zytoplasmatische und extrazelluläre Leitfähigkeit maligner Zellstrukturen verändert. Damit sind die Polarisierungseigenschaften maligner Zellen gesunden Zellen gegenüber verändert. Auch die wichtigen Polarisierungseigenschaften maligner Zellstrukturen sind deutlich verändert und ermöglichen selektive Ansätze für die schwingungsinduzierte Behandlung maligner Erkrankungen.
Bei der Behandlung werden Frequenzen und Frequenzfolgen aufgebracht die zu einer selektiven Induktion letaler Feldstärken in malignen Zellen und Zellstrukturen führen. Gesunde Zellen überleben die Behandlung ohne Schaden.
Es werden Frequenzen und Frequenzfolgen aufgebracht die bei Tumorerkrankungen zu einer selektiven Polarisation maligner Zellen und Zellorganellen führen. Die polarisierten Zellen können durch kurze Leistungsstöße des Feldes geschädigt werden. Gesunde, nicht polarisierte Zellen überleben die Behandlung ohne Schaden.
Bei Zellen ohne klar abgegrenzte Polarisierungseigenschaften werden Frequenzen appliziert, die zu Polarisierungsprozessen gesunder und kranker Zellen führen. Anschließend
werden Leistungsimpulse aufgebracht, die zu selektiven, mechanischen Resonanzschwingungen der polarisierten kranken Zellen führen und diese letal schädigen.
Abbildung 1 zeigt die zelluläre Polarisierungsfähigkeit in Abhängigkeit von der zytoplasmatischen und extrazellulären Leitfähigkeit .
Schwingungsrelevante Zellparameter sind die Steifigkeit und Beschaffenheit des Zytoskelettes, die Viskosität des Zytop- lasmas, 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. Die prägnanteste strukturelle Charakteristik maligner Zellen ist eine geänderte Organisation der zellulären und extrazellulären FiIa- mentnetze. 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 funktionellen Zellsteifigkeit und zu einem deutlich veränderten Schwingungsverhalten. Die Kern-Plasma Relation ist zugunsten des Zellkerns verschoben. Der Zellkern maligner Zellen ist oft in seiner Größe verändert und hat eine erhöhte Chromatin- dichte.
Die Vorrichtung zur seletiven, schwingunsginduzierten Zerstörung von Metastasenzellen im Blut beruht auch 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 selektiven, schwingungsinduzierten Zerstörung von Metastasenzellen im Blut werden mit Hilfe moderner Instrumente der Ingenieursimultion bestimmt und experimentell validiert.
Ausführungsbeispiel :
Vorrichtung für die selektive, schwingungsinduzierte Zerstörung von Metastasenzellen im Blut mit extrakorporal angeordneten Behandlungselektroden.
Die Vorrichtung besteht aus einem Frequenzgenerator, einem Leistungs-Verstärker, Aggregaten für die Erwärmung bzw. Abkühlung der behandelten Körperteile, einem Steuer- und Messdatenrechner und Elektroden.
Mit Hilfe der Vorrichtung werden Frequenzen und Frequenzfolgen aufgebracht die zu einer selektiven Induktion letaler Feldstärken in malignen Zellen und malignen Zellstrukturen führen. Gesunde Zellen überleben die Behandlung ohne Schaden.
Zusätzlich werden Frequenzen aufgebracht, die zu einer selektiven Polarisation der Tumorzellen führen. Die polarisierten Zellen werden überdehnt und letal geschädigt..
Bei Tumorerkrankungen ohne klar abgegrenzte Polarisierungseigenschaften werden Frequenzen appliziert, die zu Polarisierungsprozessen gesunder und kranker Zellen führen. Anschließend werden genau definierte Impulsfolgen aufgebracht, die zu selektiven, mechanischen Resonanzschwingungen der polarisierten kranken Zellen führen und diese letal schädigen.
Ausführungsbeispiel: Vorrichtung für die selektive, schwin- gungsinduzierte Zerstörung von Metastasenzellen im Blut in einem extrakorporalem Kreislauf.
Die Vorrichtung besteht einem Frequenzgenerator, einem Leistungs-Verstärker, Aggregaten für die Erwärmung bzw. Abkühlung der behandelten Körperteile, einem Steuer- und Messdatenrechner, Elektroden und einem extrakorporalem Kreislauf.
Mit Hilfe der Vorrichtung werden Frequenzen und Frequenzfolgen aufgebracht die zu einer selektiven Induktion letaler Feldstärken in malignen Zellen und malignen Zellstrukturen führen. Gesunde Zellen überleben die Behandlung ohne Schaden.
Zusätzlich werden Frequenzen aufgebracht, die zu einer selektiven Polarisation der Tumorzellen führen. Die polarisierten Zellen werden überdehnt und letal geschädigt.
Bei Tumorerkrankungen ohne klar abgegrenzte Polarisierungseigenschaften werden Frequenzen appliziert, die zu Polarisierungsprozessen gesunder und kranker Zellen führen. Anschließend werden genau definierte Impulsfolgen aufgebracht, die zu selektiven, mechanischen Resonanzschwingungen der polarisierten kranken Zellen führen und diese letal schädigen.
Die erforderlichen Frequenzen, Flächenleistungen und Temperaturen werden für jede Tumorerkrankung mit Hilfe von Simulationsanalysen bestimmt und experimentell validiert. Für Pankreaskarzinomerkrankungen ist die erforderliche Behandlungsfrequenz 1.5 MHz und die Behandlungstemperatur 5 - 1O 0 C, insbesondere 1O 0 C.
Für Mammakarzinomerkrankungen beträgt die erforderliche Be-
handlungsfrequenz 1.8 MHz und die Behandlungstemperatur 22°C - 30 0 C, insbesondere 22°C.
Es wurden Spannungen von ca. 4,5 V angelegt bei einem Strom von ca. 10 mA für einen Elektrodenabstand von 1 mm und einem Elektrodendurchmesser von 0,12 mm.