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Title:
ULTRASOUND TISSUE THERAPY PROCESS AND DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1993/017646
Kind Code:
A2
Abstract:
A therapeutical device for treating a tissue (8) in the body (3) of a living being has at least one therapeutical ultrasonic transducer (1, 2) that emits ultrasounds defining a therapeutic-effectiveness zone (W). Means (34, 35) for measuring ultrasound intensity in the area of the tissue (8) being treated are further provided. The therapeutic-effectiveness zone (W) and the body (3) of the living being are positioned with respect to each other on the basis of the measured ultrasound intensity, so that at least part of the tissue (8) to be treated is located in the therapeutic-effectiveness zone (W).

Inventors:
OPPELT ARNULF (DE)
REICHENBERGER HELMUT (DE)
Application Number:
PCT/DE1993/000126
Publication Date:
September 16, 1993
Filing Date:
February 15, 1993
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
International Classes:
A61B17/225; F16L33/00; A61F7/00; A61N7/02; F16L33/01; F16L33/20; F16L33/213; F16L33/28; F16L37/14; A61B17/00; A61B18/00; A61B90/00; A61N7/00; (IPC1-7): A61B19/00; A61F7/00
Domestic Patent References:
WO1989006512A11989-07-27
Foreign References:
DE3150513A11983-06-30
EP0170416A11986-02-05
US4343301A1982-08-10
EP0332871A21989-09-20
US4893624A1990-01-16
GB2113099A1983-08-03
US4938216A1990-07-03
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Claims:
Patentansprüche
1. Therapieeinrichtung zur Behandlung von Gewebe (8) im Körper (3) eines Lebewesens, aufweisend wenigstens einen therapeutischen Ultraschallwandler (1, 2, 59), der einen therapeutischen Wirkbereich (W) aufweisenden Ultraschall aussendet, Mittel (29) zum Einkoppeln des mittels des Ultraschallwandlers (1, 2, 59) erzeugten Ultraschalls in den Körper (3) des Lebewesens, Mittel (22, 23, 32, 34, 61) zum Verlagern des therapeutischen Wirkbereiches (W) des Ultraschalls und des Körpers (3) des Lebewesens relativ zueinander, und Mittel (34, 35, 47, 48, 57) zur Messung der Ultraschallintensität, vorzugsweise der Amplitude des Ultraschalls, die unabhängig von der momentanen Lage des Wirkbereiches (W) die in dem Bereich des zu behandelnden Gewebes (8) vorliegende Ultraschallintensität messen, wobei die Verlagerung des therapeutischen Wirkbereiches (W) des Ultraschalls und des Körpers (3) des Lebewesens relativ zueinander anhand der mittels der Mittel (34, 35, 47, 48, 57) zur Messung der Ultraschallintensität ge¬ messenen Ultraschallintensität derart erfolgt,, daß sich zumindest ein Teil des zu behandelnden Gewebes (8) im therapeutischen Wirkbereich (W) des Ultraschalls befindet.
2. Therapieeinrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Mittel (34, 35, 47, 48, 57) zur Messung der Ultraschallintensität wenigstens ein Hydrophon (47, 48) enthalten.
3. Therapieeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, d a ¬ d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß Mittel (32, 34) zum Einstellen der im therapeutischen Wirkbereich (W) des Ultraschalls vorliegenden Ultraschallintensität vorgesehen sind.
4. Therapieeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß Mittel (34, 35, 38, 39, 57) zum Messen der Temperatur im Bereich des zu behandelnden Gewebes (8) vorgesehen sind, welche wenigstens einen Temperatursensor (38, 39) aufweisen.
5. Therapieeinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, d a ¬ d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß Mittel (34) zum Vergleichen der mittels der Mittel (34, 35, 47, 48, 57) zur Messung der Ultraschallintensität gemessenen Ultraschallintensität und/oder Mittel (34) zum Vergleichen der mittels der Mittel (34, 35, 38, 39, 57) zum Messen der Temperatur gemessenen Temperatur mit einem Sollwert vor¬ gesehen sind.
6. Therapieeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß Mittel (35, 44, 45, 46) zum Kühlen wenigstens eines an das zu be¬ handelnden Gewebe (8) angrenzenden Gewebebereiches vorge sehen sind.
7. Therapieeinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6", d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Ultraschallintensität mittels der Mittel (32, 34) zum Ein stellen der Ultraschallintensität im therapeutischen Wirk¬ bereich (W) des Ultraschalls derart eingestellt wird, daß das zu behandelnde Gewebe (8) auf eine Temperatur gebracht wird, die höher als die bei hyperthermischen Behandlungs¬ verfahren übliche Temperatur ist.
8. Therapieeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß wenig¬ stens zwei therapeutische Ultraschallwandler (1, 2, 59) vorgesehen sind, die Ultraschall jeweils in einer Haupt ausbreitungsrichtung aussenden und die derart angeordnet sind, daß ihre Hauptausbreitungsrichtungen voneinander verschieden sind und daß sich der von ihnen ausgehende Ultraschall im Bereich des zu behandelnden Gewebes (8) überlagert.
9. Therapieeinrichtung nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Ultraschallinten¬ sität des von den Ultraschallwandlern (1, 2, 59) jeweils ausgehenden Ultraschalls so gewählt ist, daß sich der therapeutische Wirkbereich (W) innerhalb desjenigen Be¬ reiches befindet, in dem sich der Ultraschall überlagert.
10. Therapieeinrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Ultraschallwandler (1, 2, 59) den Ultraschall fokussiert abstrahlen und daß die jeweilige Fokuszonen im Bereich der Überlagerung des Ultraschalls liegen.
11. Therapieeinrichtung nach Anspruch 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Fokuszonen ein¬ ander zumindest teilweise überlappen.
12. Therapieeinrichtung nach Anspruch 10 oder 11, d a ¬ d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Fokus zonen unterschiedliche Abmessungen aufweisen und/oder von unterschiedlicher Gestalt sind.
13. Therapieeinrichtung nach Anspruch 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß eine kleinere und eine größere Fokuszone vorgesehen sind und daß die Verlagerung des Wirkbereiches (W) des Ultraschalls und des Körpers (3) des Lebewesens relativ zueinander in der Weise erfolgt, das die kleinere Fokuszone innerhalb der größeren Fokus¬ zone verlagert wird.
14. Therapieeinrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß sich durch die Überlagerung des Ultraschalls eine therapeuti¬ sche Wirkzone (W) wenigstens im wesentlichen sphärischer Gestalt ergibt.
15. Therapieeinrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Ultraschallwandler (1, 2, 59) Ultraschall unterschied licher Frequenz abstrahlen.
16. Therapieeinrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Amplituden des von den Ultraschallwandlern (1, 2, 59) je weils abgestrahlten Ultraschalls im Bereich der Über¬ lagerung des Ultraschalls unterschiedlich sind.
17. Therapieeinrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 16, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Aperturwinkel der Ultraschallwandler (1, 2, 59) unter¬ schiedlich sind.
18. Therapieeinrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 17, d a d u r c h " g e k e n n z e i c h n e t , daß die Ultraschallwandler (1, 2, 59) unterschiedliche Fokussie rungsgrade aufweisen.
19. Therapieeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der (die) Ultraschallwandler (1, 2, 59) mittels der Mittel (22, 23, 32, 34, 61) zum Verlagern (jeweils) um zwei einander vorzugsweise rechtwinklig schneidende Achsen (A, B) schwenkbar ist (sind).
20. Therapieeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß ein therapeutischer Ultraschallwandler (59) in einer für die rektale Applikation vorgesehenen Sonde (60) aufgenommen ist.
21. Therapieeinrichtung nach Anspruch 20, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Ultraschallwandler (59) mittels der Mittel (32, 34, 61) zum Verlagern um die Längsachse der Sonde (60) verdrehbar und um eine die Längsachse der Sonde (60) vorzugsweise rechtwinklig schneidende Achse schwenkbar ist.
22. Therapieeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Therapieeinrichtung zur Behandlung der benignen Prostata¬ hyperplasie vorgesehen ist und daß die Mittel (34, 35, 47, 48, 57) zur Messung der Intensität des Ultraschalls und/ oder die Mittel (34, 35, 38, 39, 57) zur Messung der Tem¬ peratur und/oder die Mittel zum Kühlen (35, 44, 45, 46) in einen in die Urethra einführbaren Katheter (35) und/oder in eine in das Rektum (5) einführbare Meßsonde (57) inte¬ griert sind.
23. Therapieeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, d a d u r c h , g e k e n n z e i c h n e t , daß die (der) Ultraschallwandler (1, 2, 59) zur Aussendung eines Pilotsignals verminderter Intensität ansteuerbar sind (ist), und daß die Ausrichtung der (des) Ultraschall wandler(s) (1, 2, 59) und des Körpers (3) des Lebewesens relativ zueinander anhand des Pilotsignals erfolgt.
24. Therapieeinrichtung nach Anspruch 23, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß jeweils nur ein Ultra¬ schallwandler (1, 2, 59) gleichzeitig zur Aussteuerung des Pilotsignals ansteuerbar ist.
25. Therapieeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 24, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß eine für die rektale Applikation geeignete UltraschallDiagno¬ stikSonde (52) vorgesehen ist, mit Hilfe derer Ultra schallSchnittbilder zweier einander schneidender, den Bereich des zu behandelnden Gewebes (8) enthaltender Kör¬ perschichten (X, Y) des Lebewesens erzeugbar sind, und daß die Verlagerung des therapeutischen Wirkbereiches (W) des Ultraschalls und des Körpers (3) des Lebewesens relativ zueinander unter Berücksichtigung der mit Hilfe der UltraschallDiagnostikSonde (52) erzeugten Ultraschall Schnittbilder erfolgt.
26. Therapieeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 25, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß in wenigstens einen Ultraschallwandler (1) ein diagnostischer UltraschallApplikator (64) integriert ist, mit dessen Hilfe ein UltraschallSchnittbild einer den therapeuti¬ schen Wirkbereich (W) des Ultraschalls enthaltenden Kör perschicht des Lebewesens erzeugbar ist, und daß die Verlagerung des therapeutischen Wirkbereiches (W) des Ultraschalls und des Körpers des Lebewesens relativ zueinander unter Berücksichtigung des mit Hilfe des diagnostischen UltraschallApplikators (64) erzeugten UltraschallSehnittbildes erfolgt.
27. Therapieeinrichtung zur Behandlung von Gewebe (8) im Körper (3) eines Lebewesens, insbesondere im Urogenital und/oder Darmbereich, aufweisend wenigstens einen thera peutischen Ultraschallwandler (1, 2), der einen thera¬ peutischen Wirkbereich (W) aufweisenden Ultraschall aus¬ sendet, Mittel (29) zum Einkoppeln des mittels des Ultraschallwandlers (1, 2) erzeugten Ultraschalls in den Körper (3) des Lebewesens, Mittel (22, 23, 32, 34) zum Verlagern des therapeutischen Wirkbereiches (W) des Ultraschalls und des Körpers (3) des Lebewesens relativ zueinander, eine für die rektale Applikation geeignete UltraschallDiagnostikSonde (52), mit Hilfe derer Ultra¬ schallSchnittbilder zweier einander schneidender, den Bereich des zu behandelnden Gewebes (8) enthaltender Kör¬ perschichten (X, Y) des Lebewesens erzeugbar sind, und Mittel zum Erfassen der räumlichen Zuordnung des Wirkbe¬ reiches (W) und der UltraschallDiagnostikSonde (52) zueinander, wobei die Verlagerung des therapeutischen Wirkbereiches (W) des Ultraschalls und des Körpers (3) des Lebewesens relativ zueinander anhand der mittels der UltraschallDiagnostikSonde (52) erzeugten Ultraschall Schnittbilder und unter Berücksichtigung der erfaßten' räumlichen Zuordnung des Wirkbereiches (W) und der Ultra schallDiagnostikSonde (25) zueinander derart erfolgt, daß sich zumindest ein Teil des zu behandelnden Gewebes (8) im therapeutischen Wirkbereich (W) des Ultraschalls befindet.
28. Therapieeinrichtung zur Behandlung von Gewebe (8) im Körper (3) eines Lebewesens, insbesondere im Urogenital und/oder aufweisend wenigstens zwei therapeutische Ultra¬ schallwandler (1, 2, 59) und Mittel (29) zum Einkoppeln des mittels der Ultraschallwandler (1, 2, 59) erzeugten Ultraschalls in den Körper (3) des Lebewesens, wobei die therapeutischen Ultraschallwandler (1, 2, 59) Ultraschall jeweils in einer Hauptausbreitungsrichtung aussenden und derart angeordnet sind, daß ihre Hauptausbreitungsrich¬ tungen voneinander verschieden sind und sich der von ihnen ausgehende Ultraschall überlagert, wobei die Ultraschall¬ intensität des von den Ultraschallwandlern (1, 2, 59 ) jeweils ausgehenden Ultraschalls so gewählt ist, daß sich ein therapeutischer Wirkbereich (W) des Ultraschalls innerhalb desjenigen Bereiches ergibt, in dem sich der Ultraschall überlagert, und wobei eine kleinere und eine größere Fokuszone vorgesehen sind und die Verlagerung des Wirkbereiches (W) des Ultraschalls und des Körpers (3) des Lebewesens relativ zueinander in der Weise erfolgt, daß die kleinere Fokuszone innerhalb der größeren Fokuszone derart verlagert wird, daß sich zumindest ein Teil des zu behandelnden Gewebes (8) im therapeutischen Wirkbereich (W) des Ultraschalls befindet.
29. Betriebsverfahren für eine Vorrichtung zur Behandlung der benignen Prostatahyperplasie nach einem der Ansprüche 1 bis 28, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , , daß die Ankopplung der (des) Ultraschallwandler(s) (1, 2", 59) abdominal und/oder perineal und/oder rektal erfolgt.
30. Betriebsverfahren nach Anspruch 29, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die abdominale Ankopp¬ lung im Unterbauchbereich von seitlich erfolgt.
Description:
Verfahren und Anordnung zur Therapie von Gewebe mit Ultraschall

Die Erfindung betrifft eine Therapieeinrichtung zur Be- handlung von Gewebe im Körper eines Lebewesens mit Ultra¬ schall sowie ein Betriebsverfahren zur Behandlung der benignen Prostatahyperpiasie mittels einer derartigen Therapieeinrichtung.

Derartige Therapieeinrichtungen werden beispielsweise zur Behandlung der benignen Prostatahyperplasie (BPH = gutartige Wucherung der Prostata mit fortschreitender Verengung der Urethra (Harnröhre), tritt bei Männern etwa ab dem 50. Lebensjahr mit dem Alter zunehmend auf). Für die Therapie der BPH werden als Alternative zu den klas¬ sischen Verfahren der Operation und transufethralen Resektion in zunehmendem Maß weniger invasive Verfahren vorgeschlagen und untersucht. Im einzelnen zu nennen sind

- Hyperthermie der Prostata durch Erwärmung bis 45° C mit Mikrowellen über einen rektalen Applikator (US 4 601 296) oder einen urethralen Applikator (US 4 967 765),

- in abgewandelter Form (höhere Temperatur) als Ther o- therapie in Verbindung mit Ultraschall-Bildgebung und Kühlung der Urethra (EP 0 459 535),

- transrektale Bestrahlung mit fokussierte Ultraschall und Ultraschall-Bildgebung (US 4 955 365),

- nichtinvasive Bestrahlung mit fokussiertem Ultraschall unter US-Bildgebung (EP 0 170 416), und

- Laser-Behandlung über Urethra-Sonde (WO 90.13333).

Bei Ther otherapie soll eine Übererwärmung eines größeren Volumens der Prostata mit nachfolgender Nekrotisierung be¬ wirkt werden. Die Behandlung erfolgt über einen Zeitraum von Minuten bis etwa eine Stunde. Durch die Bestrahlung wird das Gewebe im zu behandelnden Bereich auf Tempera¬ turen über 45" C bis etwa 60° C erwärmt und gehalten, so daß eine Schädigung mit dem Ziel einer Reduzierung des vermehrten Gewebes bewirkt wird. Im Falle der Hyperthermie wird dagegen eine Temperatur von 45" C nicht oder jeden- falls nicht wesentlich überschritten.

Wegen der üblicherweise radialen symmetrischen Abstrahlung von Mikrowellen-Antennen mit nach außen langsam abfal¬ lender Wirkung ist eine relativ scharfe Begrenzung der Wirkzone und eine Aussparung zu schonender Bereiche er¬ wünscht. Neben der Kühlung der Urethra wird z.B. die Verwendung strahlenreflektierender Flüssigkeiten vor¬ geschlagen (EP 0 370 890). Eine fortlaufende Überwachung der resultierenden Erwärmung erfolgt mit in Rektum und Urethra eingeführten Temperatur- Sonden. Bei auf Mikro¬ wellenbasis arbeitenden Therapieeinrichtungen sind auf¬ wendige faseroptische Thermometer erforderlich.

Die Begrenzung der Wirkung auf die Prostata ist bei Hyper- thermie mit transrektalen Applikatoren unbedriedigend. Thermische Schädigung von Gewebe außerhalb der Prostata kann auftreten.

Die Wirkung von fokussiertem Ultraschall ist wie die der Mikrowelle ebenfalls überwiegend thermisch und führt zu Nekrosen mit einer Ausdehnung von etwa 2 mm Durchmesser und 20 mm Länge. Für eine Volumenbehandlung müssen mehrere Nekrosen nebeneinander erzeugt werden. Die Zielbestimmung mittels Ultraschall-Bild liefert mit der gebräuchlichen Technik nur ein zweidimensionales Schnittbild. Die drei-

dimensionale Darstellung erfordert einen hohen Geräte- und Zeitaufwand und ist noch nicht klinisch verfügbar. Eine sofortige Feststellung der Lage des therapeutischen Wir¬ kungsbereiches des Ultraschalls ist nur nach Eintritt einer Schädigung möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Therapie¬ einrichtung der eingangs genannten Art zur Therapie von Gewebe, insbesondere von Prostata-Gewebe bei BPH-Erkran- kung, so auszubilden, daß es auf einfache und möglichst exakte Weise möglich ist, den Körper des Patienten und den therapeutischen Wirkbereich des Ultraschalls relativ zu¬ einander so auszurichten, daß sich zumindest ein Teil des zu behandelnden Gewebes im therapeutischen Wirkbereich des Ultraschalls befindet. Außerdem soll nach Möglichkeit eine kontinuierliche Überwachung der Intensität des Ultra¬ schalls erfolgen. Weiter soll die Behandlung möglichst wenig invasiv erfolgen. Weiter liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein zur Behandlung des benignen Prosta- tahyperplasie besonders geeignetes Betriebsverfahren für die Therapieeinrichtung anzugeben. Einer besonderen Aus¬ führungsform der Erfindung liegt außerdem die weiter¬ führende Aufgabe zugrunde, eine Therapieeinrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sich ein räuml- ich eng begrenzter therapeutischer Wirkungsbereich des Ultraschalls ergibt.

Lösungen der Aufgabe sind in den Patentansprüchen ange¬ geben, wobei der Gegenstand des Patentanspruches 28 auch die weiterführende Aufgabe löst.

Innerhalb des zu behandelnden Gewebes, speziell der Prostata bzw. eines Prostata-Lappens, wird ein begrenztes Volumen durch Ultraschall-Einwirkung gezielt behandelt, d.h. geschädigt, wobei

- empfindliche Strukturen, wie im Fall der Prostata die Urethra, durch Kühlung geschützt werden und/oder

- vor und eventuell während der therapeutischen Beschal- lung durch mindestens einen in das Gewebe, im Fall der Prostata bevorzugt in die Urethra, eingeführten minia¬ turisierten akustischen Drucksensor (Hydrophon) eine Messung und/oder Überwachung des Ultraschalls erfolgt und nach Vergleich mit den an diesem Ort erwünschten Werten gegebenenfalls Ort und/oder Orientierung und/oder Ansteuerung der Quelle des therapeutischen Ultraschalls verändert werden.

Die Behandlung erfolgt über einen Zeitraum von Minuten bis etwa eine Stunde. Durch die Beschallung wird das Gewebe im Zielvolumen auf Temperaturen über 45° C bis etwa 60 β C er¬ wärmt und gehalten, so daß eine Schädigung mit dem Ziel einer Reduzierung des vermehrten Gewebes bewirkt wird. Vor Beginn der eigentlichen Behandlung wird die Einstrahlung jedes Wandlers für sich und eventuell die aller Wandler mit dem (den) akustischen Sensor(en) gemessen und die Anordnung der Wandler gegebenenfalls korrigiert. Dabei kann in noch zu beschreibender Weise anstelle des bei der Therapie abgestrahlten Ultraschalls ein Pilotsignal ver- inderter Intensität abgestrahlt werden. Die Wandler können abdominal (auf der Bauchdecke) und/oder im Rektum und/oder perineal (Bereich zwischen Skrotum und After) appliziert sein. Die Lage des Zielgebietes bzw. die An¬ ordnung der Wandler kann zusätzlich durch- Ultraschall- Bildgebung überprüft werden, wobei die entsprechenden Diagnostik-Applikatoren ebenfalls in den vorgenannten Bereichen appliziert werden. Während der Behandlung können die akustischen Werte und die Temperatur an verschiedenen Punkten (Urethra, Rektum) überwacht werden. Das kann bei therapiegemäßer Beschallung (alle Wandler in Betrieb)

erfolgen oder aber auch durch kurzzeitigen Betrieb nur eines Wandlers (kurzzeitige Unterbrechung der Therapie).

Miniaturisierte akustische Sensoren und Temperaturfühler können in einem Katheter zusammengefaßt werden. Bei Ein¬ führung in die Urethra kann in ähnlicher Weise wie dies bei bekannten auf Mikrowellenbasis arbeiten Geräten damit die Kühlung verbunden werden. Die Kühlflüssigkeit gewähr¬ leistet eine gute akustische Einkopplung in den Katheter. Miniaturisierte akustische Sensoren oder Sensorarrays können basierend auf polymeren Piezofolien (z.B. Poly- vinylidenflourid, kurz PVDF) oder Piezokeramik (z.B. Blei-Zirkonat-Titanat, kurz PZT) aufgebaut werden. Wegen des Fehlens von Mikrowellen-Strahlung kann die Tempera- turmessung preiswert mit Thermoelementen, NTCs oder der¬ gleichen erfolgen.

Die Begrenzung des wirksam beschallten Volumens kann ent¬ weder mit einem Ultraschallwandler geeigneter Fokussierung erreicht werden, oder durch Überlagerung der Schallfelder mehrerer Wandler. Die Fokuszone (-3dB Zone bezüglich Lei¬ stungsmaximum) eines fokussierenden Wandlers hat für harmonische Wellen einen

radialen Durchmesser d , .-, = 1,22 c/f x (F/D) und eine axiale Länge Z_, . ß = 7 x (F/D) 2

mit Schallgeschwindigkeit c (in Gewebe etwa 1500 m/s), Frequenz f, Durchmesser D der Quelle und Brennweite F. Für einen Wandler mit D = 12 cm, F = 8 cm und f = 500 kHz ergibt sich d , , ß = 2,5 mm und z_,, B = 9 mm. Strahlt der Wandler mit einer Leistung von 0,1 W/cm 2 ab, so ergibt sich unter Zugrundelegung eines geschätzten Wirkungsgrades von 25% als Folge von Absorption im vorgelagerten Gewebe (Fett, Muskel) und extrafokaler Strahlung im Fokus eine

Leistung von etwa 60 W/cm 2 . Davon werden bei Vernachlässi¬ gung nichtlinearer Effekte etwa 25% in der Fokuszone unter Wärmeentwicklung absorbiert. Eine therapeutische Wirkung wird im Minutenbereich erzielt. Die wirksame Fokuszone ist für diesen Fall ein Einzelwandler von länglicher Form.

Durch Überlagerung mehrerer Schallfelder aus unterschied¬ lichen Richtungen kann eine kompaktere Fokus-Geometrie er¬ reicht werden. So kann mit drei Wandlern bei Beschallung aus etwa orthogonalen Richtungen die Fokuszone angenähert kugelförmig werden. Möglichkeiten zur Beschallung der

Prostata sind aus den Richtungen Perineum, Unterbauch (in * Rückenlage, von seitlich/oben durch die Blase, unter Um¬ gehung des Schambeinknochens) und Rektum gegeben. Diese Richtungen sind etwa orthogonal. Dabei ist ein wesent¬ licher Vorteil dieser Anordnung, daß die Apertur des Ein¬ zelwandlers relativ klein sein kann und störenden Struk¬ turen (Knochen, Gasvolumen) im Schallweg ausgewichen wer¬ den kann. Wird nur ein stark fokussierender Wandler mit notwendiger größerer Apertur verwandt, so ist eine Be¬ schallung dieser Strukturen nur schwer zu vermeiden. Wird als Einzelwandler ein unfokussierter ebenen Schwinger verwendet, so hat sein natürlicher Fokus eine Breite

d -3dB = D/3 in einem ft bstand F = 0,75 D 2 x f/4c.

Für einen Wandler mit f = 875 kHz und D = 2,5 cm ergibt sich d_, . ß = 8 mm und F = 7 cm.

Bei Abstrahlung einer Leistung von etwa 3 W/cm 2 wird im Gewebe eine merkliche Erwärmung, jedoch ohne Schädigung, spürbar. Werden die Felder von drei dieser Wandler über¬ lagert, so bildet sich eine kugelförmige Fokuszone mit etwa 8 mm Durchmesser. Die in Form von Wärme in diesem Volumen absorbierte Leistung beträgt etwa 7 W. Eine

therapeutische Wirkung ist nach mehreren Minuten zu er¬ warten.

Abhängig vom Applikationsort und Schallweg zum Ziel können die Wandler unterschiedliche Apertur, Fokussierung und Frequenz besitzen sowie unterschiedlich angesteuert wer¬ den. So hat die Kombination eines schwach fokussierenden Wandlers (abdominale oder perineale Applikation) mit einem stark fokussierten Wandler (rektale Applikation) zur Fol¬ ge, daß ein Volumenbereich auf eine Temperatur knapp unter 45° C (vor)gewärmt werden kann und nur ausgewählte Ziel¬ punkte durch das überlagerte Fokusfeld nekrotisiert wer¬ den. Vorteil ist, daß der rektale Applikator, der sich nahe an der Prostata befindet, eine geringere Leistung besitzen muß als bei ausschließlicher Beschallung vom

Rektum aus. Zum Beipiel kann ein Wandler mit 875 kHz mit einem 2 MHz-Wandler kombiniert werden. Mit Durchmesser und Brennweite von je 40 mm ergibt sich eine -3dB-Zone von etwa 1 mm Durchmesser und 5 mm Länge.

Die Orientierung der einzelnen Wandler relativ zur Pro¬ stata erfolgt so, daß die Wandler zunächst grob in Ziel¬ richtung an der Körperoberfläche appliziert werden. Sie sind jeweils um zwei Ebenen schwenkbar in einem Gehäuse mit flüssiger Vorlaufstrecke und Koppelmembran unterge¬ bracht. Rektal applizierte Wandler sind bevorzugt in einer Richtung schwenkbar und um die Längsachse der Sonde dreh¬ bar angeordnet.

Unter Aussenden eines Pilotsignals werden die Wandler ge¬ schwenkt bzw. gedreht, bis Signale von dem (den) in der Urethra liegenden Hydrophon(en) empfangen werden. Durch Feineinstellung der Richtung werden die Signale optimiert. Abhängig davon, welcher Bereich der Prostata beschallt werden soll, werden maximales Druck- oder Leistungssignal,

linke oder rechte -3dB Flanke davon oder dergleichen ge¬ wählt. Mit mehreren längs des Urethers verteilten Hydro¬ phonen ergibt sich eine höhere Genauigkeit und Ein¬ deutigkeit.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den beigefügten Zeichnungen am Beispiel einer Therapieeinrichtung zur Be¬ handlung der benignen Prostatahyperplasie dargestellt. Es- zeigen:

Fig. 1 in grob schematischer Darstellung im Längsschnitt den Körper eines Patienten und eine an diesen applizierte erfindungsgemäße Therapieeinrichtung,

Fig. 2 einen der Ultraschallwandler der Therapieeinrich¬ tung gemäß Fig. 1 in vergrößerter schematischer Darstellung im Längsschnitt,

Fig. 3 ein Detail der Therapieeinrichtung gemäß Fig. 1 in stark vergrößerter schematischer Darstellung im

Längsschnitt, und

Fig. 4 und 5 in zur Fig. 1 analoger Darstellung zwei wei¬ tere erfindungsgemäße Therapieeinrichtungen.

Die Einrichtung gemäß Fig. 1 weist zwei therapeutische Ultraschallwandler 1 und 2 auf, die an den in Fig. 1 im Querschnitt angedeuteten Körper 3 eines Patienten appli¬ ziert sind. Die Applikation des Ultraschallwandlers 1 erfolgt abdominal im Bereich des Unterbauchs des Patien¬ ten, der übrigens in nicht näher dargestellter Weise liegend, beispielsweise auf einem urologischen Behand¬ lungstisch, gelagert ist. Der Ultraschallwandler 2 ist perineal, d.h. zwischen dem Skrotum 4 und dem Rektum 5 appliziert. Wie anhand der in Fig. 1 strichliert ein-

getragenen "Raπdstrahleπ" des von den Ultraschallwandlern 1 und 2 ausgehenden Ultraschalls ersichtlich ist, sind die Ultraschallwandler 1 und 2 jeweils auf die der Harnblase 6 im Bereich der Mündung der Urethra 7 vorgelagerte und die Urethra 7 umgebende Prostata 8 ausgerichtet. Die Prostata 8 weist eine benigne Hyperplasie (gutartige Vergrößerung) auf.

Die Ultraschallwandler 1 und 2 sind so ; wie dies in Fig. 2 am Beispiel des Ultraschallwandlers 1 dargestellt ist, aufgebaut. Demnach ist als Ultraschallerzeuger eine schei¬ benförmige Piezokeramik 9 vorgesehen. Diese ist an ihrer Vorderseite in an sich bekannter Weise mit einer plan-kon¬ kaven akustischen Sammellinse 10 versehen, die der Fokus- sierung des erzeugten Ultraschalls üent. An ihrer Rück¬ seite ist die Piezokeramik 9 in ar ich bekannter Weise mit einem Backing 11 gekoppelt. D& Backing 11 ist seiner¬ seits mit einem kreisscheibenförmigen Tragkörper 12 ver¬ bunden, der mittels zweier Zapfen, einer davon ist in Fig. 2 strichliert angedeutet und mit dem Bezugszeichen 13 versehen, um eine rechtwinklig zur Zeichenebene stehende Achse A schwenkbar in einem Zwischenring 14 gelagert. Der Zwischenring 14 ist seinerseits mittels zweier Zapfen 15 und 16 um eine rechtwinklig zur Achse A verlaufende Achse B schwenkbar in einem rohrformigen Gehäuse 17 gelagert. Im Falle des Ultraschallwandlers 1 gemäß Fig. 2 schneiden sich die Achsen A und B.

Mittels zweier Stangen 18 und 19, die mit -Kugelgelenken 20 bzw. 21 an dem Tragkörper 12 bzw. dem Zwischenring 14 an¬ gelenkt sind, besteht die Möglichkeit, die Hauptschallaus- breitungsrichtung des erzeugten Ultraschalls relativ zu dem Gehäuse 17 durch Schwenken um die Achse A und/oder die Achse B zu variieren. Die Stangen 18 und 19, die Bestand- teile in der Fig. 1 schematisch angedeuteter Verstellein-

heiten 22 und 23 sind, sind mit Hilfe von Faltenbälgen 24 bzw. 25 flüssigkeitsdicht durch einen das Gehäuse 17 flüs¬ sigkeitsdicht abschließenden Boden 26 nach außen geführt.

In nicht näher dargestellter Weise ebenfalls flüssigkeits¬ dicht ist ein Versorgungskabel 27 durch den Boden 26 ge¬ führt, über das die Piezokeramik 9 in der zur Erzeugung von Ultraschall erforderlichen Weise mit einer Ansteuer¬ spannung versorgt wird. Das Versorgungskabel 27 ist zwei- adrig ausgeführt, wobei eine Ader mit einer an der Vor¬ derseite und die andere Ader mit einer an der Rückseite der Piezokeramik 9 vorgesehenen, in Fig. 2 nicht darge¬ stellten Elektrode verbunden ist. Das Versorgungskabel 27 und das entsprechende, zu dem Ultraschallwandler 2 ge- hörige Versorgungskabel 28 sind in Fig. 1 nur schematisch dargestellt.

An seinem dem Boden 26 abgewandten Ende ist das Gehäuse 17 mittels einer flexiblen Ankoppelmembran 29 flüssigkeits- dicht verschlossen. Diese dient dazu, den Ultraschall¬ wandler 1 zur akustischen Ankoppelung an die Körperober¬ fläche des Patienten anzupressen. Der gesamte Innenraum des Gehäuses 17 ist mit einem flüssigen akustischen Aus¬ breitungsmedium für den erzeugten Ultraschall ausgefüllt. Sowohl das akustische Ausbreitungsmedium als auch das

Material der Ankoppelmembran 29 weisen vorzugsweise eine akustische Impedanz auf, die der des Körpergewebes des Patienten im wesentlichen entspricht. Geeignete Mate¬ rialien sind beispielsweise Wasser und EPDM-Gummi.

Die Verstelleinheiten 22 und 23 gestatten neben den Schwenkbewegungen um die Achsen A und B, die motorisch ausgeführt werden, unter Deformation der Ankoppelmembran 29 eine Verschiebung der Ultraschallwaπdler 1 und 2 in Richtung ihrer jeweiligen Mittelachse. Die zur Reali-

sierung der beschriebenen motorischen Verstellbewegungen erforderlichen Maßnahmen vermag der Fachmann aufgrund seines Fachwissens zu treffen. Nähere Einzelheiten sind daher nicht beschrieben. Die Ultraschallwandler 1 und 2 sind in nicht näher dargestellter Weise an beispielsweise stativartig ausgebildeten Tragvorrichtungen angebracht, die abgesehen von den mittels der Versteileinrichtungen 22 und 23 bewirkbaren motorischen Verstellbewegungen eine manuelle Ausrichtung der Ultraschallwandle 1 und 2 relativ zum Körper 3 des Patienten gestatten.

Die Verstelleinheiten 22 und 23 stehen über Steuerlei¬ tungen 30, 31 mit einer Bedieneinheit 32 in Verbindung. Diese ist unter anderem mit den zur Ausführung der be- schriebenen Verstellbewegungen der Verstelleinheiten 22 und 23 erforderlichen Bedienelementen versehen. Die Be¬ dieneinheit 32 weist außerdem Bedienelemente auf, mittels derer es möglich ist, die Intensität des mittels der Ultraschallwandler 1 und 2 erzeugten Ultraschalls unab- hängig voneinander einzustellen. Der jeweils gewählten

Einstellung entsprechende Informationen gelangen über eine Leitung 33 zu einer Steuereinheit 34, die unter anderem die elektrischen Generatoreinrichtungen enthält, die die Wechselspaπnungen erzeugen, die erforderlich sind, um die Ultraschallwandler 1 und 2 zur Erzeugung von Ultraschall ansteuern zu können, und die über die Versorgungskabel 27 und 28 zu den Ultraschallwandlern 1 und 2 gelangen.

Die Ultraschallwandler 1 und 2 werden mit-Hilfe der Ver- Stelleinheiten 22 und 23 derart ausgerichtet, daß die

Hauptausbreitungsrichtungen des von den Ultraschallwand¬ lern 1 und 2 ausgehenden Ultraschalls derart ausgerichtet sind, daß sich der von den Ultraschallwandlern 1 und 2 ausgehende Ultraschall im Bereich der Prostata 8 über- lagert. Der von den Ultraschallwandlern 1 und 2 ausgehende

Ultraschall ist jeweils nur schwach fokussiert. Die Ultra¬ schallwandler 1 und 2 weisen also einen nur geringen Fokussierungsgrad auf, -der im Falle beider Ultraschall¬ wandler 1 und 2 wenigstens im wesentlichen gleich ist. Die Fokuszonen des von den Ultraschallwandlern 1 und 2 aus¬ gehenden Ultraschalls, die sich im Bereich der durch die jeweiligen "Randstrahlen" gebildeten Einschnürung befin¬ den, überlappen einander zumindest teilweise. Sie weisen etwa die gleichen Abmessungen und etwa die gleiche Gestalt auf. Die Intensität sowohl des mittels des Ultraschall¬ wandlers 1 als auch des mittels des Ultraschallwandlers 2 erzeugten Ultraschalls ist so eingestellt, daß nur inner¬ halb desjenigen Bereiches, in dem sich der mittels der Ultraschallwandler 1 und 2 erzeugte Ultraschall über- lagert, Ultraschallintensitäten erreicht werden können, die zur Erzielung eines therapeutischen Effektes aus¬ reichen.

In Abhängigkeit davon, ob die Behandlung als Hyperthermie oder als Thermotherapie erfolgt, werden die Ultraschall¬ intensitäten derart gewählt, daß eine Erwärmung des Pro¬ statagewebes auf maximal 45 * C oder höhere Temperaturen, vorzugsweise 45° C bis etwa 60° C, erfolgt.

Unter anderem um die im Prostatagewebe auftretenden Tem¬ peraturen überwachen zu können, weist die Therapieein¬ richtung einen Katheter 35 auf, der in die Urethra 7 des Patienten so weit eingeführt wird, daß sich sein distales Ende in demjenigen Bereich der Urethra 7- befindet, der von der Prostata 8 umgeben ist. Das distale Ende 36 des Kathe¬ ters 35 ist in Fig. 3 im Längsschnitt dargestellt. An der Innenseite seiner schlauchartigen Außenwand 37 sind zwei Temperatursensoren 38 und 39, beispielsweise NTC-Wider- stände, appliziert, die der Temperaturmessung dienen. Die der gemessenen Temperatur entsprechenden elektrischen

Signale gelangen über eine schematisch angedeutete Meßlei¬ tung 40 zur Steuereinheit 34. Die mehradrige Meßleitung 40 ist in Fig. 1 als einadrige Leitung schematisiert. Der Katheter 35 ist doppelläufig ausgeführt, d.h. innerhalb der Außenwand 37 ist eine schlauchförmige Innenwand 41 koaxial angeordnet. Innerhalb der Innenwand 41 wird ein Kühlmedium, beispielsweise Wasser, zu dem distalen Ende 36 des Katheters 35 gefördert und tritt dort durch Uberström- öffnungen 42 und 43 in den zwischen der Innenwand 41 und der Außenwand 37 befindlichen Raum über und strömt vom distalen Ende 36 zum proxi alen Ende des Katheters 35 zu¬ rück. Die Kühlmittelströmung ist in Fig. 3 durch Pfeile . angedeutet. Das Kühlmittel dient dazu, die Urethra 7 vor einer thermischen Schädigung zu bewahren. Das Kühlmittel strömt in einem geschlossenen Kreislauf durch ein in Fig. 1 schematisch angedeutetes Kühlaggregat 44, das über zwei Leitungen 45 und 46 mit dem durch die Innenwand 37 be¬ grenzten Kanal bzw. dem durch die Innenwand 41 und die Außenwand 37 begrenzten Kanal verbunden ist. Die Meßlei- tung 40 verläuft übrigens in dem zwischen der Innenwand 41 und der Außenwand 37 begrenzten Kanal.

Im Bereich des distalen Endes 36 des Katheters 35 sind außerdem zwei akustische Drucksensoren 47 und 48, vorzugs- weise in Form von miniaturisierten Hydrophonen, ange¬ ordnet.

Der Drucksensor 47 ist an die Innenseite der Außenwand 37 angebracht. Der Drucksensor 48 ist auf die Außenseite der Innenwand 41 appliziert. Andere Anordnungen der Drucksen¬ soren 47, 48 sind möglich. Die Drucksensoren 47, 48, in die eventuell erforderliche Vorverstärker integriert sein können, sind vorzugsweise unter Verwendung von piezo¬ elektrisch aktivierter Polymerfolie, beispielsweise Polyvinylidenfluorid (PVDF), aufgebaut.

Die Drucksensoren 47, 48, die über das in dem Katheter 35 strömende Medium akustisch gut mit dem umgebenden Gewebe gekoppelt sind, dienen dazu, die Ultraschallwandler 1 und 2 in bezug auf den jeweils zu behandelnden Bereich der Prostata 8 optimal auszurichten. Dies geschieht in der

Weise, daß zunächst nur der Ultraschallwandler 1 zur Ab¬ gabe von Ultraschall angesteuert wird und mittels der Verstelleinheit 22 so ausgerichtet wird, daß wenigstens einer der Drucksensoren 47, 48 ein maximales Ausgangs- Signal liefert. Die Ausgangssignale der Drucksensoren 47, 48 gelangen übrigens ebenfalls über die Meßleitung 40 zu der Steuereinheit 34, die mit einem Monitor 49 verbunden, ist, der unter anderem der Anzeige der mittels der Druck¬ sensoren 47, 48 gemessenen Drücke, die der Intensität des Ultraschalls proportional sind, dient. Anschließend wird anstelle des Ultraschallwandlers 1 allein der Ultra¬ schallwandler 2 zur Abgabe von Ultraschall aktiviert und mittels der Versteileinrichtung 23 ebenfalls derart aus¬ gerichtet, daß wenigstens einer der Drucksensoren 47, 48, vorzugsweise der gleiche wie im Falle des Ultraschall¬ wandlers 1, ein maximales Ausgangssignal liefert. Es kann nun davon ausgegangen werden, daß sich bei Aktivierung beider Ultraschallwandler 1 und 2 der Bereich maximaler Intensität des Ultraschalls im Bereich des distalen Endes 36 des Katheters 35, insbesondere im Bereich des das maximale Äusgangssignal liefernden Drucksensors 47 bzw. 48, befindet. Um mit Sicherheit eine Schädigung von ge¬ sundem Gewebe zu vermeiden, kann vorgesehen sein, daß die Ultraschallwandler 1 und 2 während des beschriebenen Ausricht-Vorganges lediglich ein sogenanntes Pilotsignal aussenden, bei dem es sich um Ultraschall so weit ver¬ minderter Intentität handelt, daß mit Sicherheit eine Gewebebeschädigung ausgeschlossen werden kann.

Zur Durchführung der Therapie werden beide Ultraschall- wandlerr 1 und 2 derart angesteuert, daß sich zumindest im Bereich der maximalen Intensität des Ultraschalls eine Ultraschallintensität ergibt, die ausreicht, um das Gewebe auf eine Temperatur zu erwärmen, die zur Erzielung eines therapeutischen Effektes erforderlich ist. Die Größe des therapeutischen Wirkbereiches, also desjenigen Bereiches, in dem die Ultraschallintensität ausreicht, um das zu behandelnde Gewebe auf die zur Erzielung eines therapeu- tischen Effekts erforderliche Temperatur zu erwärmen, läßt sich durch Verändern der Ultraschallintensität eines oder beider Ultraschallwandler 1, 2 verändern, wobei eine Er¬ höhung der Ultraschallintensität eine Vergrößerung des therapeutischen Wirkbereiches nach sich zieht. In Fig. 1 ist der therapeutische Wirkbereich W beispielhaft durch Kreuzschraffur angedeutet.

Durch geeignete Wahl der Ultraschallintensitäten des mit¬ tels der Ultraschallwandler 1 und 2 erzeugten Ultraschalls läßt sich eine dem jeweiligen Behandlung ' sfall entspre¬ chende Größe des therapeutischen Wirkbereiches W ein¬ stellen. Außerdem läßt sich der therapeutische Wirkbereich W durch geringfügige Verstellung der Ultraschallwandler 1 und 2 mittels der Verstellmittel 22 und 23 relativ zuein- ander in seiner Lage verändern, so daß für den Fall, daß der therapeutische Wirkbereich W kleiner als die Prostata 8 ist, der therapeutische Wirkbereich W nach und nach so verlagert werden kann, daß die gesamte Prostata 8 be¬ handelt wird.

Aufschluß über die jeweils vorliegende Größe des therapeu¬ tischen Wirkbereiches W geben die auf dem Monitor 49 ange¬ zeigten, mittels der Drucksensoren 47, 48 gemessenen Druckwerte. Zusätzlich erfolgt eine Überwachung des Therapievorganges anhand der mittels der Temperatur-

sensoren 38, 39 gemessenen Temperaturwerte, die ebenfalls auf dem Monitor 49 angezeigt werden. Auch die gemessenen Temperaturwerte werden auf dem Monitor 49 angezeigt.

Die gemessenen Druckwerte können auch herangezogen werden, um Aufschluß über die momentane Lage des therapeutischen Wirkbereiches W zu erhalten, und zwar, indem zunächst die für die eingestellten Ultraschallintensitäten maximal mög¬ lichen Druckwerte in der zuvor beschriebenen Weise be- stimmt werden und die sich bei einer Verstellung der

Ultraschallwandler 1 und 2 mittels der Verstellmittel 22 und 23 ergebenden Druckwerte mit den Maximalwerte ver¬ glichen werden. Aus der Höhe der Abweichung der aktuellen Meßwerte von den Maximalwerten läßt sich erkennen, wenn der therapeutische Wirkbereich in eine nicht mehr behand¬ lungsbedürftige Gewebezone verlagert wurde.

In diesem Zusammenhang kann vorgesehen sein, daß die Steuereinheit 34 die gemessenen Druckwerte mit .einem Schwellwert vergleicht, der in Abhängigkeit von den mittels der Bedieneinheit 32 eingestellten Ultraschall¬ intensitäten bestimmt wird, und dessen Unterschreitung darauf hindeutet, daß der therapeutische Wirkbereich W in den Bereich gesunden Gewebes verlagert wurde. Der Schwell- wert kann von dem Bedienpersonal unter Berücksichtigung der Größe der zu behandelnden Prostata 8 mit Hilfe von Tabellen oder dergleichen bestimmt und über die Bedien¬ einheit 32 eingegeben werden. Es kann aber auch die Steuereinheit 34 derart ausgebildet sein,-daß sie den Schwellwert selbsttätig, gegebenenfalls nach Eingabe der Größe der zu behandelnden Prostata 8, errechnet.

Zweckmäßigerweise ist die Steuereinheit 34 derart ausge¬ bildet, daß sie bei Unterschreitung des Schwellwertes die Ansteuerung der Ultraschallwandler 1 und 2 blockiert und

eine erneute Ansteuerung der Ultraschallwandler zur Er¬ zeugung von Ultraschall mit einer solchen Ultraschall¬ intensität, daß ein therapeutischer Effekt erzielbar ist, erst nach einer erneuten Ausrichtung der Ultraschall- wandler 1 und 2 in der oben beschriebenen Weise er¬ möglicht.

Neben dem Vergleich der mittels der Drucksensoren 47, 48 gemessenen Druckwerte mit einem Schwellwert nimmt die Steuereinheit 34 auch einen Vergleich der mittels der Temperatursensoren 38, 39 gemessenen Temperaturen mit einem oberen und einem unteren Schwellwert vor. Die Schwellwerte für die Temperatur können ebenfalls über die Bedieneinheit 32 eingegeben werden. Der obere Schwellwert • entspricht der dem jeweiligen Behandlungsfall angepaßten Maximaltemperatur, der untere Schwellwert der dem je¬ weiligen Behandlungsfall entsprechend gewählten Mindest¬ temperatur, auf die das zu behandelnde Gewebe wenigstens aufgeheizt werden soll. Wird der obere Schwellwert der Temperatur überschritten, wird die Ansteuerung der Ultra¬ schallwandler 1 und 2 blockiert und erst wieder freige¬ geben, wenn die Temperatur um ein bestimmtes Maß, bei- • spielsweise 5 β C, unter den oberen Schwellwert gesunken ist. Wird der untere Schwellwert unterschritten, wird ein entsprechender Hinweis auf dem Monitor 49 ausgegeben, der das Bedienpersonal darauf hinweist, daß ein therapeuti¬ scher Effekt unter Umständen nicht mehr erzielt wird.

Die Steuereinheit 34 kann auch derart ausgebildet sein, daß die Verstellung der Ultraschallwandler 1 und 2 mittels der Verstelleinheiten 22 und 23 nicht durch entsprechende Betätigung der Bedieneinheit 32, sondern durch die Steuer¬ einheit 34 unter Auswertung der Ausgangssignale der Drucksensoren 47, 48 erfolgt. Dies ist in der Fig. 1 dadurch angedeutet, daß die Steuerleitungen 30 und 31 über

strichliert angedeutete Leitungen 50, 51 mit der Steuer¬ einheit 34 verbunden sind.

Die im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele stim- men mit dem zuvor beschriebenen in wesentlichen Punkten überein, weshalb gleiche oder ähnliche Elemente die gleichen Bezugszeichen tragen.

Während im Falle des zuvor beschriebenen Ausführungsbei- spieles die Ultraschallwandler 1 und 2 nur schwach fokus- sierten Ultraschall aussenden und die Fokuszonen im Falle beider Ultraschallwandler 1 und 2 im wesentlichen die gleichen Abmessungen aufweisen, weisen die Ultraschall¬ wandler 1 und 2 im Falle der Fig. 4, wie die strichliert eingetragenen "Randstrahlen" des von den Ultraschall¬ wandlern 1 und 2 ausgehenden Ultraschalls zeigen, einen unterschiedlichen Fokussierungsgrad auf. Der Ultraschall¬ wandler 1 weist einen geringeren Fokussierungsgrad als der Ultraschallwandler 2 auf und sendet schwach fokussierten Ultraschall mit einer vergleichsweise großen Fokuszone aus. Der von dem Ultraschallwandler 2 ausgehende Ultra¬ schall ist dagegen stark fokussiert und weist eine Fokus- zone auf, die wesentlich kleiner als die des von dem Ultraschallwandler 2 ausgehenden Ultraschalls ist. Während der Therapie sind die Ultraschallwandler 1 und 2 relativ zueinander derart ausgerichtet, daß die zu dem Ultra¬ schallwandler 2 gehörige Fokuszone innerhalb der zu dem Ultraschallwandler 1 gehörigen Fokuszone liegt. Nachdem die Ultraschallwandler 1 und 2 anhand der-Ausgangssignale der Drucksensoren 47 und 48 vor Beginn der Therapie in der im Zusammenhang mit dem zuvor beschriebenen Ausführungs¬ beispiel erläuterten Weise mittels der Verstelleinheiten 22 und 23 ausgerichtet sind, erfolgt im Falle des Aus¬ führungsbeispieles gemäß Fig. 4 die Verlagerung der therapeutischen Wirkzone W, die im Vergleich zum zuvor

be..hriebenen Ausführungsbeispiel sehr klein ist, dadurch, daß unter Beibehaltung der Ausrichtung des Ultraschall¬ wandlers 1 relativ zu dem Körper 3 die Ausrichtung des Ultraschallwandlers 2 mittels der Verstelleinheit 23 der- art verändert wird, daß die therapeutische Wirkzone W nach und nach die zu behandelnden Bereiche des Gewebes der Prostata 8 abtastet. Dabei bleibt die kleinere Fokuszone des von dem Ultraschallwandler 2 ausgehenden Ultraschalls stets innerhalb der größeren Fokuszone des von dem Ultra- schallwandler 1 ausgehenden Ultraschalls; andernfalls wäre ein therapeutischer Effekt nicht gewährleistet.

Die Therapieeinrichtung gemäß Fig. 4 weist als zusätz¬ liches Element eine für die rektale Applikation geeignete Ultraschall-Diagnostik-Sonde 52 auf, die in der in Fig. 4 dargestellten Weise in das Rektum 5 eingeführt wird. Mit¬ tels der Ultrasc ' hall-Diagnostik-Sonde 52 sind Ultra¬ schall-Schnittbilder zweier einander schneidender, vor¬ zugsweise kreissektorför iger Körperschichten des Patien- ten erzeugbar. Die der Ultraschall-Diagnostik-Sonde 52 benachbarten Bereiche der kreissektorförmigen Körper¬ schichten sind in Fig. 4 strichliert angedeutet und mit X bzw. Y bezeichnet. Die Ultraschall-Diagnostik-Sonde 52 wird im Rektum 5 derart plaziert, daß die in den Ultra- schall-Schnittbildern dargestellten Körperschichten X, Y durch die Prostata 8 verlaufen. Die Ultraschall-Diagno¬ stik-Sonde 52 enthält in nicht dargestellter Weise eine zur Erzeugung der beiden Ultraschall-Schnittbilder ge¬ eignete Ultraschall-Transducer-Anordnung,- die über eine Steuer- und Signalleitung 53 mit der Steuereinheit 34 in Verbindung steht. Diese enthält die zur Ansteuerung der Ultraschall-Transducer-Anordnung und zur Verarbeitung der von dieser gelieferten Signale sowie zur Erzeugung der Ultraschall-Schnittbilder erforderliche Elektronik, die konventionell ausgebildet ist. Die beiden kreissektor-

förmigen Ultraschall-Schnittbilder werden in der in Fig. 4 angedeuteten Weise auf dem Monitor 49 dargestellt.

Die Ultraschall-Diagnostik-Sonde 52 ist übrigens an einem in Fig. 4 schematisch angedeuteten Positioniermechanismus 54 angebracht, der es gestattet, innerhalb eines bestimm¬ ten Verstellbereiches die Ultraschall-Diagnostik-Sonde 52 beliebig im Raum zu positionieren. Der Positioniermecha¬ nismus 54 verfügt über Positionsgeber, die über eine Leitung 55 der räumlichen Position der Ultraschall- Diagnostik-Sonde 52 entsprechende Signale an die Steuer¬ einheit 34 geben. Beispielsweise kann der Positionier¬ mechanismus in aus der Ultraschalltechnik (Co pound-Scan) an sich bekannter Weise als Gelenkarm ausgebildet sein, dessen Gelenken jeweils Winkelgeber zugeordnet sind. Wenn also die Ultraschall-Diagnostik-Sonde 52 in das Rektum 5 des Patienten eingeführt und derart ausgerichtet wird, daß ein bestimmter zu behandelnder Bereich der Prostata 8 in den beiden Schnittbildern dargestellt wird, gehen der Steuereinheit 34 Signale zu, die die Lage der in den Schnittbildern dargestellten Körperschichten X und Y repräsentieren.

In einer mittels der Bedieneinheit 32 wählbaren ersten Be- triebsweise wird in die auf dem Monitor 49 dargestellten

Ultraschall-Schnittbilder jeweils eine die Lage des thera¬ peutischen Wirkbereiches W repräsentierende Marke einge¬ blendet. Es besteht nun die Möglichkeit, durch entspre¬ chende Betätigung der Bedieneinheit 32 die- Ultraschall- wandler 1 und 2 mittels der Verstelleinheiten 22 und 23 so auszurichten, daß der Wirkbereich W in einem bestimmten in den Ultraschall-Schnittbildern dargestellten Bereich des Gewebes der Prostata 8 liegt.

In einer zweiten, ebenfalls mittels der Bedieneinheit 32

anwählbareπ Betriebsweise wird in die Ultraschall-Schnitt¬ bilder ebenfalls eine der Lage des therapeutischen Wirk¬ bereiches W entsprechende Marke eingeblendet, die jedoch von der Ausrichtung der Ultraschallwandler 1 und 2 unab- hängig ist. Die Ultraschall-Diagnostik-Sonde 52 wird dann so im Rektum 5 positioniert, daß sich das Abbild eines bestimmten zu behandelnden Gewebebereiches der Prostata 8 in den beiden Ultraschall-Schnittbildern jewils mit der der Position des Wirkbereiches W entsprechenden Markierung deckt. Ist dies der Fall, steuert auf eine entsprechende Betätigung der Bedieneinheit 32 hin die Steuereinheit 34 die Verstelleinheiten 22 und 23 derart an, daß die Ultra¬ schallwandler 1 und 2 so ausgerichtet werden, daß sich der therapeutische Wirkbereich W des Ultraschalls in der- jenigen Gewebezone der Prostata 8 befindet, deren Abbild sich in den Ultraschall-Schnittbildern mit der Markierung deckt.

In einer dritten mittels der Bedieneinheit 32 anwählbaren Betriebsweise besteht die Möglichkeit, mittels eines

Lichtgriffels 56 in einem Ultraschall-Schnittbild oder beiden einen bestimmten Gewebebereich der Prostata 8 zu markieren, auf den auf eine entsprechende Betätigung der Bedieneinheit 32 hin die Steuereinheit 34 durch entspre- chende Ansteuerung der Verstelleinheiten 22 und 23 den therapeutischen Wirkbereich W verlagert.

Im Falle der Therapieeinrichtung gemäß Fig. 4 ist übrigens zusätzlich zu der Ultraschall-Diagnostik- " Sonde 52 eine Meßsonde 57 in das Rektum 5 des Patienten eingeführt, die in nicht dargestellter Weise wenigstens je einen Druck- und Temperatursensor enthält. Die mittels der Meßsonde 57 gewonnenen Meßwerte werden über eine Meßleitung 58 zu der Steuereinheit 34 übertragen. Die entsprechenden Druck- und Temperaturwerte werden zusätzlich zu den mittels des

Katheters 35 gewonnenen Meßwerten auf dem Monitor 49 ange¬ zeigt. Auch bezüglich der mit der Meßsonde 57 gewonnenen Meßwerte kann in der im Zusammenhang mit den mittels des Katheters 35 gewonnenen Meßwerten beschriebenen Weise ein Vergleich mit Schwellwerten erfolgen, wobei eine Uber- bzw. Unterschreitung der Schwellwerte die zuvor be¬ schriebenen Folgen hat.

Die Therapieeinrichtung gemäß Fig. 5 unterscheidet sich von der gemäß Fig. 1 zunächst dadurch, daß ein zusätz¬ licher therapeutischer Ultraschallwandler 59 vorgesehen ist, der in einer für die rektale Applikation vorgesehenen Sonde 60 aufgenommen ist. Der Ultraschallwandler 59 ist in der in Fig..5 teilweise aufgebrochenen Sonde 60 in nicht näher dargestellter Weise derart montiert, daß er um die Längsachse der Sonde 60 verdrehbar und um eine diese Längsachse vorzugsweise rechtwinklig schneidende Achse schwenkbar ist. Der Sonde 60 bzw. dem Ultraschallwandler 59 ist eine Verstelleinheit 61 zugeordnet, die über die Steuerleitung 62 von der Bedieneinheit 32 bzw. über die Leitung 63 von der Steuereinheit 34 angesteuert werden kann. Auch der Sonde 60 ist eine nicht dargestellte, beispielsweise stativartige Tragvorrichtung zugeordnet.

Bei den Ultraschallwandlern 1 und 2 handelt es sich wie im Falle der Therapieeinrichtung gemäß Fig. 1 um Wandler ge¬ ringen Fokussierungsgrades, die also nur schwach fokus- sierten Ultraschall aussenden (siehe die in Fig. 5 strichliert eingetragenen "Randstrahlen" tes von den Ultraschallwandlern 1 und 2 ausgehenden Ultraschalls). Im Gegensatz zu der Therapieeinrichtung gemäß Fig. 1 sind die Ultraschallintensitäten jedoch so gewählt, daß die Über¬ lagerung des von den Ultraschallwandlern 1 und 2 aus¬ gehenden Ultraschalls allein noch keinen therapeutischen Effekt nach sich zieht. Erst wenn zusätzlich eine Über-

lagerung mit dem mittels des Ultraschallwandlers 59, der, wie die strichliert eingetragenen "Randstrahlen" des von ihm ausgehenden Ultraschalls zeigen, einen hohen Fokus¬ sierungsgrad aufweist, erzeugten stark fokussierten Ultra- schalls erfolgt, ergibt sich ein therapeutischer Effekt, der in Anbetracht der starken Fokussierung des mittels des Ultraschallwandlers 60 erzeugten Ultraschalls auf einen sehr kleinen therapeutischen Wirkbereich W beschränkt ist. Die Ankoppelung des Ultraschallwandlers 1 erfolgt wieder am Unterbauch des Patienten, und zwar vorzugsweise in aus der Fig. 5 nicht ersichtlicher Weise von seitlich, so daß die Hauptausbreitungsrichtungen des von den Ultraschall-.' wandlern 1 , 2 und 59 ausgehenden Ultraschalls jeweils nahezu senkrecht zueinander stehen. Auf diese Weise ergibt sich ein therapeutischer Wirkbereich W von nahezu späri- scher Gestalt.

Die Ausrichtung des therapeutischen Wirkbereiches W er¬ folgt anhand der Ausgangssignale des Katheters 35 in der im Zusammenhang mit der Ausführungsform gemäß Fig. ' 1 be¬ schriebenen Weise; die Verlagerung des therapeutischen Wirkbereiches W in die zu behandelnden Bereiche des Ge¬ webes der Prostata erfolgt vorzugsweise, indem die Ultra¬ schallwandler 1 und 2 ihre jeweilige Position beibehalten und der Ultraschallwandler 59 mittels der Verstelleinheit 61 derart verstellt wird, daß seine Fokuszone bzw. der therapeutische Wirkbereich W innerhalb desjenigen Be¬ reiches, in dem sich der von den Ultraschallwandlern 1 und 2 ausgehende Utraschall überlagert, in die zu behandelnden Gewebebereiche positioniert wird.

Zusätzlich ist in den Ultraschallwandler 1, der einen im Vergleich zur Fig. 1 vergrößerten Durchmesser aufweist, ein diagnostischer Ultraschall-Applikator 64 integriert, mittels dessen die für ein Ultraschall-Schnittbild einer

den therapeutischen Wirkbereich W enthaltenden Körper¬ schicht des Patienten erzeugbar ist. Der Ultraschall- Applikator 64, der in einer zentralen Bohrung des Ultra¬ schallwandlers 1 aufgenommen ist, steht mit der Steuer- einheit 34 über eine Steuer- und Signalleitung 65 in Ver¬ bindung. Die Steuereinheit 34 enthält die zur Ansteuerung des in dem Ultraschall-Applikator 64 enthaltenen Ultra- schall-Transducers und zur Verarbeitung der von diesem gelieferten Signale sowie zur Erzeugung des Ultraschall- Schnittbildes erforderliche Elektronik. Das mit Hilfe des Ultraschall-Applikators 64 erzeugte Ultraschall-Schnitt¬ bild wird auf dem Monitor 49 angezeigt.

Das Ultraschall-Schnittbild kann zur Kontrolle des Therapie- Prozesses herangezogen werden. Außerdem besteht analog zur Ausführungsform gemäß Fig. 4 die Möglichkeit, die Ausrichtung des therapeutischen Wirkbereiches W unter Heranziehung des Ultraschall-Schnittbildes vorzunehmen.

Die Erfindung ist vorstehend am Beispiel der Behandlung der benignen Prostata-Hyperplasie beschrieben. Es können jedoch auch andere benigne oder maligne Gewebeverände¬ rungen wie sonstige Hyperplasien oder Tumore behandelt werden.

Im Falle der beschriebenen Ausführungsbeispiele enthalten die Ultraschallwandler jeweils eine einzige scheibenför¬ mige Piezokeramik. Ein anderer Aufbau der Ultraschall¬ wandler ist möglich. Beispielsweise können " diese eine mosaikartige Anordnung einer Vielzahl von piezokeramischen Wandlerelementen enthalten.

Die Fokussierung des mittels der Ultraschallwandler er¬ zeugten Ultraschalls erfolgt im Falle der beschriebenen Ausführungsbeispiele jeweils mit Hilfe von akustischen

Sammellinsen. Andere Arten der Fokussierung sind möglich, beispielsweise durch geeignete, insbesondere sphärisch¬ konkave Formgebung oder durch elektronische Maßnahmen zur Fokussierung (phased array).

Die in den erfindungsgemäßen Therapieeinrichtungen enthal¬ tenen Ultraschallwandler müssen nicht notwendigerweise mit der gleichen Frequenz betrieben werden. Es besteht viel¬ mehr die Möglichkeit unterschiedliche Frequenzen zu wäh- len, was im Zusammenhang mit der Beeinflussung der Größe des jeweils vorhandenen therapeutischen Wirkbereiches von Vorteil sein kann. Aus dem gleichen Grunde kann es zweck¬ mäßig sein, die einzelnen Ultraschallwandler derart an¬ zusteuern, daß die jeweils erreichte maximale Ultraschall- intensität für die einzelnen Ultraschallwandler unter¬ schiedlich ist. Um hinsichtlich der Ausbreitung des von den einzelnen Ultraschallwandlern ausgehenden Ultraschalls optimale Ausbreitungsverhältnisse zu schaffen und/oder Schädigungen gesunden Gewebes vorzubeugen, kann es zweck- mäßig sein, für die einzelnen Ultraschallwandler unter¬ schiedliche Aperturwinkel vorzusehen. So ist es beispiels¬ weise zweckmäßig, für den perineal applizierten Ultra¬ schallwandler 2 einen relativ geringen Aperturwinkel vorzusehen, während für den nahe bei der Prostata 8 im Rektum 5 plazierten Ultraschallwandler 59 ein großer Aperturwinkel zweckmäßig ist.

Obwohl es meist zweckmäßig ist, mehrere therapeutische Ultraschallwandler vorzusehen, können erfindungsgemäße Therapieeinrichtungen mit nur einem einzigen therapeu¬ tischen Ultraschallwandler realisiert werden.

Unter Umständen kann es vorteilhaft sein, den zur Ein¬ führung in die Urethra bestimmten Katheter 35 und ge- gebenenfalls die im Rektum plazierte Meßsonde 57 mit

mehr als zwei Druck- und/oder Temperatursensoren zu ver¬ sehen. In diesem Fall besteht innerhalb gewisser Grenzen die Möglichkeit, in einem größeren Gewebebereich die Druck- bzw. Temperaturverteilung zu messen, was die Basis für eine exaktere Steuerung und Kontrolle des Therapie¬ prozesses darstellt.