DE10126509C2 - Device for the treatment of tumors - Google Patents

Device for the treatment of tumors

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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Behandlung von Tumoren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, mit einem Generator und mehr als zwei nadelförmigen Elektroden, mittels welchen vom Generator gelieferter Strom in den Tumor eingelei­ tet beziehungsweise aus dem Tumor ausgeleitet wird.The invention relates to a device for the treatment of tumors after Preamble of claim 1, with a generator and more than two needle-shaped Electrodes, by means of which current supplied by the generator enters the tumor tet or is derived from the tumor.

Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus der Druckschrift "Percutaneous bio­ electrotherapy of cancerous tumours", Dr. med. Rudolf Pekar, Verlag Wilhelm Mau­ drich, Wien-München-Bern, 1997, bekannt. Die bekannte Vorrichtung weist zwei na­ delförmige Elektroden auf; eine zum Einleiten von Strom in den Tumor, eine zur Ausleitung von Strom aus dem Tumor. Mittels der bekannten Vorrichtung wird Gleichstrom durch einen Tumor geleitet. Dies geschieht derart, daß die zwei nadel­ förmigen Elektroden in den Tumor eingestochen werden und anschließend an die Elektroden eine Gleichspannung angelegt wird, so daß durch den Tumor ein Gleich­ strom fließt. Hierdurch sollen Krebszellen abgetötet werden.Such a device is for example from the publication "Percutaneous bio electrotherapy of cancerous tumors ", Dr. med. Rudolf Pekar, Verlag Wilhelm Mau drich, Vienna-Munich-Bern, 1997. The known device has two na del-shaped electrodes; one for introducing current into the tumor, one for Deriving electricity from the tumor. By means of the known device DC passed through a tumor. This happens in such a way that the two needles shaped electrodes are inserted into the tumor and then to the A DC voltage is applied to the electrodes so that a DC voltage is generated by the tumor electricity flows. This is intended to kill cancer cells.

Es hat sich gezeigt, daß das Verfahren um so wirksamer ist, je mehr Strom durch den Tumor geleitet wird. Man ist daher bestrebt, den Strom so groß wie möglich zu wählen. Da es sich aber gezeigt hat, daß bei einem Strom ab etwa 80 Milliampere das Gewebe um die Einstichstelle der nadelförmigen Elektrode herum in uner­ wünschter Weise beschädigt wird, läßt sich der Strom bei einer Vorrichtung mit na­ delförmigen Elektroden nicht beliebig erhöhen.It has been shown that the more current through, the more effective the process the tumor is directed. It is therefore endeavored to keep the current as large as possible choose. But since it has been shown that with a current of about 80 milliamperes the tissue around the puncture site of the needle-shaped electrode in un  is damaged, the current can be in a device with na Do not increase the electrodes in any shape.

Die aus der genannten Druckschrift bekannte Vorrichtung weist zwei Systeme mit separaten Ausgängen auf. Es wäre somit denkbar, beide Systeme parallel zur Be­ handlung desselben Tumors zu verwenden. Hierdurch könnte zwar der in den Tumor eingeleitete Strom verdoppelt werden, wobei der jeweils mittels einer Elektrode in den Tumor eingeleitete Strom auf einen Maximalwert begrenzt wird. Da sich der Strom seinen Weg durch den Tumor aber selbst sucht, ist nicht gewährleistet, daß der Strom entsprechend seiner Einleitung über die jeweils zugehörige Elektrode wie­ der ausgeleitet wird. Es besteht vielmehr die Gefahr, daß aufgrund der inhomogenen elektrischen Leitfähigkeit des Tumors der Strom sich einen solchen Weg durch den Tumor sucht, daß er überwiegend über eine Elektrode wieder austritt und über die andere Elektrode lediglich ein Reststrom aus dem Tumor ausgeleitet wird. Hierdurch würde das Gewebe um die nadelförmige Elektrode herum, über welche der größte Teil des Stromes aus dem Tumor austritt, zerstört werden. Es ist daher in der Druck­ schrift auch nicht angegeben, daß die beiden Systeme parallel zur Behandlung eines Tumors verwendet werden können, sondern angegeben, daß die beiden Systeme zur Behandlung von zwei Patienten vorgesehen sind. The device known from the cited document has two systems separate outputs. It would therefore be conceivable to have both systems parallel to the loading action of the same tumor. This could cause the tumor introduced current are doubled, the in each case by means of an electrode in the tumor induced current is limited to a maximum value. Since the Strom seeks its way through the tumor itself, however, it is not guaranteed that the current corresponding to its introduction via the respective electrode as which is diverted. Rather, there is a risk that due to the inhomogeneous electrical conductivity of the tumor the current such a path through the Tumor seeks that it predominantly exits via an electrode and via the other electrode only a residual current is discharged from the tumor. hereby would the tissue around the needle-shaped electrode over which the largest Part of the current emerging from the tumor is destroyed. It is therefore in print Scripture also not specified that the two systems in parallel with the treatment of a Tumor can be used, but indicated that the two systems are intended to treat two patients.  

Aus der WO 99/04710 A1 ist eine Vorrichtung zur Behandlung von Tumoren be­ kannt. Die Vorrichtung weist einen Generator mit einer Stromquelle und wenigstens zwei nadelförmigen Elektroden auf, mittels welcher Strom in den Tumor ein bezie­ hungsweise ausleitbar ist. Weiterhin ist dort eine Steuerung vorhanden, mit welcher die Leistung des Generators gesteuert wird. Zwar läßt sich mittels der Steuerung auch der in den Tumor ein- beziehungsweise ausgeleitete Strom auf einen Maximal­ wert begrenzen, jedoch enthält die Druckschrift keine Angaben darüber, welche Funktion die Steuerung bei mehr als zwei Elektroden ausführt.WO 99/04710 A1 describes a device for the treatment of tumors known. The device has a generator with a power source and at least two needle-shaped electrodes, by means of which current is included in the tumor can be derived. There is also a controller with which the performance of the generator is controlled. You can use the control also the current introduced or discharged into the tumor to a maximum limit the value, but the publication does not contain any information about which Function that controls when more than two electrodes.

Des weiteren ist aus der DE 693 25 164 T2 eine medizinische Sonde zur Behand­ lung der Prostata mit Radiofrequenz bekannt, bei welcher Strom mittels Elektroden in das Gewebe eingeleitet wird. Angaben darüber, in welcher Weise Strom bei mehr als zwei Elektroden in das Geweben eingeleitet wird, enthält die Druckschrift nicht.Furthermore, a medical probe for treatment is known from DE 693 25 164 T2 tion of the prostate with radio frequency is known, at which current by means of electrodes in the tissue is introduced. Information on how electricity is more than the document does not contain two electrodes introduced into the tissue.

Weiterhin ist aus der DE 695 10 064 T2 eine Ablationsvorrichtung mit mehreren Elektroden bekannt, bei welcher mittels Elektroden Strom in das Körpergewebe ein­ geleitet wird. Angaben darüber, in welcher Weise Strom über die einzelnen Elektro­ den geleitet wird, enthält die Druckschrift nicht.Furthermore, DE 695 10 064 T2 describes an ablation device with several Known electrodes, in which current is applied to the body tissue by means of electrodes is directed. Information about the way in which electricity through each electrical the publication is not included in the publication.

Darüber hinaus ist aus der DE 197 13 797 A1 ein Elektrochirurgisches Instrument zur Herbeiführung einer Myomnekrose bekannt, welches mindestens drei Elektroden aufweist, die für einen Kontakt mit Gewebe bestimmt sind. Mittels eines elektrochir­ urgischen Generators wird den Elektroden elektrische Hochfrequenzenergie zuge­ führt. Angaben darüber, in welcher Weise die Hochfrequenzenergie den Elektroden zugeführt wird, enthält die Druckschrift nicht.In addition, DE 197 13 797 A1 describes an electrosurgical instrument known to cause fibroid necrosis, which has at least three electrodes which are intended for contact with tissue. Using an electrochir Urgenic generator is supplied with high-frequency electrical energy leads. Information on how the high-frequency energy applied to the electrodes is not included in the publication.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine eingangs genannte Vorrichtung derart auszubil­ den, daß sie zur problemlosen Behandlung von Tumoren mit höherem Strom geeig­ net ist.It is an object of the invention to train a device mentioned in the introduction that they are suitable for the problem-free treatment of tumors with a higher current is not.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.The realization of this object from the features of the characterizing Part of claim 1. Advantageous further developments of the invention result from the subclaims.

Gemäß der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Behandlung von Tumoren, mit einem Generator und mehr als zwei nadelförmigen Elektroden, mittels welchen vom Gene­ rator gelieferter Strom in den Tumor eingeleitet beziehungsweise aus dem Tumor ausgeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuerung vorhanden ist, welche bewirkt, daß der durch jede Elektrode fließende Strom einen jeweils vor­ gebbaren Maximalwert nicht übersteigt.According to the invention is a device for the treatment of tumors, with a Generator and more than two needle-shaped electrodes, by means of which from the gene current supplied into the tumor or out of the tumor is derived, characterized in that a controller is present  which causes the current flowing through each electrode to precede each maximum value that can be entered.

Dadurch, daß eine Steuerung vorhanden ist, mittels welcher der Strom durch die Elektroden jeweils auf einen Maximalwert begrenzbar ist, wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß an keiner Elektrode mehr Strom in den Tumor eingeleitet beziehungs­ weise aus dem Tumor ausgeleitet wird, als ohne Beschädigung des Gewebes mög­ lich ist. Durch die Steuerung lassen sich somit mehrere Elektroden gleichzeitig ver­ wenden.The fact that there is a controller by means of which the current through the Electrodes can be limited to a maximum value in an advantageous manner achieved that no more current is introduced into the tumor or at any electrode is wisely evacuated from the tumor than is possible without damaging the tissue is. The control means that several electrodes can be used simultaneously turn.

Denn, da der maximale Strom durch die Elektroden auf einen Maximalwert begrenzt ist, bleibt es ohne Auswirkungen, wenn beispielsweise eine Elektrode an einer Stelle in den Tumor eingestochen ist, welche für mehrere von unterschiedlichen Elektroden ausgehenden durch den Tumor fließenden elektrischen Strömen wegen einer hohen elektrischen Leitfähigkeit als bevorzugter Weg aus dem Tumor heraus gewählt wer­ den würde. Durch die Begrenzung des Stroms durch die Elektrode auf einen Maxi­ malwert, sind die Ströme gezwungen, sich durch den Tumor andere Wege zu ande­ ren Elektroden zu suchen.Because, since the maximum current through the electrodes is limited to a maximum value it has no effect if, for example, an electrode at one point is inserted into the tumor, which is for several of different electrodes electrical currents flowing through the tumor because of a high electrical conductivity is chosen as the preferred route out of the tumor that would. By limiting the current through the electrode to a maxi the currents are forced to change paths through the tumor to search for electrodes.

Als besonders vorteilhaft hat sich eine Ausführungsform der Erfindung herausge­ stellt, bei der jede Elektrode von einer separaten Stromquelle gespeist wird. Das heißt, daß jede Elektrode, mittels welcher Strom in den Tumor eingeleitet wird, mit einer separaten Stromquelle verbunden ist. Ebenso ist jede Elektrode, mittels wel­ cher Strom aus dem Tumor ausgeleitet wird, mit einer Stromquelle, oder besser aus­ gedrückt, mit einer Stromsenke verbunden, wobei die Richtung des Stroms zu den erstgenannten Stromquellen umgekehrt ist. Durch die Versorgung der Elektroden mittels Stromquellen beziehungsweise Stromsenken läßt sich die Begrenzung des durch die Elektroden fließenden Stroms auf einen Maximalwert auf einfache Weise realisieren.An embodiment of the invention has proven particularly advantageous where each electrode is powered by a separate power source. The means that each electrode, by means of which current is introduced into the tumor, with is connected to a separate power source. Likewise, each electrode, by means of wel current is discharged from the tumor, with a power source, or better pressed, connected to a current sink, the direction of the current to the former power sources is reversed. By supplying the electrodes using current sources or current sinks can limit the current flowing through the electrodes to a maximum value in a simple manner realize.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Stromquellen als Konstantstromquellen aus­ gebildet sind. It is particularly advantageous if the current sources consist of constant current sources are formed.  

Bei einer weiteren besonderen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß der von den Stromquellen abgegebene Strom wenigstens bei den Stromquellen ein­ stellbar ist, mittels welcher Strom in den Tumor einleitbar ist. Hierdurch ist es auf einfache Weise möglich, den Stromfluß durch den Tumor lokal unterschiedlich vor­ zunehmen. Der Stromfluß durch den Tumor kann weiter noch dadurch beeinflußt werden, daß die von den Stromsenken aufgenommenen Ströme ebenfalls einstellbar sind. Unbeschadet der Einstellbarkeit der von den Stromquellen abgegebenen be­ ziehungsweise von den Stromsenken aufgenommenen Strömen bleibt die Begren­ zung der Ströme auf einen jeweiligen Maximalwert, wobei dieser Maximalwert für alle Stromquellen beziehungsweise Stromsenken gleich sein kann.In a further special embodiment of the invention it is provided that the current emitted by the current sources at least at the current sources can be set by means of which current can be introduced into the tumor. This makes it up easily possible, the current flow through the tumor locally different increase. The current flow through the tumor can be further influenced by this be that the currents absorbed by the current sinks are also adjustable are. Without prejudice to the adjustability of the be delivered by the power sources the currents absorbed by the current sinks remain the limit the currents to a respective maximum value, this maximum value for all Current sources or current sinks can be the same.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines besonderen Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung.Further details, features and advantages of the present invention will become apparent from the following description of a particular embodiment with reference to the drawing.

Es zeigt die einzige Figur eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrich­ tung.The sole figure shows an embodiment of a device according to the invention tung.

Wie der Figur entnommen werden kann, weist ein Generator 5 mehrere Stromquel­ len 2, 3, 4 sowie mehrere zugehörige Stromsenken 2', 3', 4' auf. Die Ausgänge der Stromquellen 2, 3, 4 sind mit nadelförmigen Elektroden 6, 7, 8 verbunden. Die Aus­ gänge der Stromsenken 2', 3', 4' sind mit nadelförmigen Elektroden 6', 7', 8' verbun­ den. Die nadelförmigen Elektroden 6, 6', 7, 7', 8, 8' sind in das Zellgewebe eines Tumors 1 eingestochen.As can be seen from the figure, a generator 5 has a plurality of current sources 2 , 3 , 4 and a number of associated current sinks 2 ', 3 ', 4 '. The outputs of the current sources 2 , 3 , 4 are connected to needle-shaped electrodes 6 , 7 , 8 . The outputs from the current sinks 2 ', 3 ', 4 'are connected to needle-shaped electrodes 6 ', 7 ', 8 '. The needle-shaped electrodes 6 , 6 ', 7 , 7 ', 8 , 8 'are pierced into the cell tissue of a tumor 1 .

Die Stromquellen 2, 3, 4 weisen jeweils einen Steuereingang 2a, 3a, 4a auf, mittels welchem der Maximalwert des von der jeweiligen Stromquelle abgegebenen Stromes einstellbar ist. Des weiteren weisen die Stromquellen 2, 3, 4 jeweils einen weiteren Steuereingang 2b, 3b, 4b auf, mittels welchem der von der jeweiligen Stromquelle abgegebene Strom einstellbar ist. Die Stromsenken 2', 3', 4' weisen ähnlich wie die Stromquellen 2, 3, 4 einen Steuereingang 2'a, 3'a, 4'a auf, mittels welchem jeweils der Maximalwert des von der Stromsenke aufgenommenen Stromes einstellbar ist. The current sources 2 , 3 , 4 each have a control input 2 a, 3 a, 4 a, by means of which the maximum value of the current emitted by the respective current source can be set. Furthermore, the current sources 2 , 3 , 4 each have a further control input 2 b, 3 b, 4 b, by means of which the current emitted by the respective current source can be set. Similar to the current sources 2 , 3 , 4 , the current sinks 2 ', 3 ', 4 'have a control input 2 ' a, 3'a, 4'a, by means of which the maximum value of the current absorbed by the current sink can be set.

Sind die Stromquellen 2, 3, 4 so eingestellt, daß sie jeweils einen Strom von bei­ spielsweise 80 Milliampere abgeben, und sind die Stromsenken 2', 3', 4' so einge­ stellt, daß der maximal von in den jeweils aufgenommenen Strom beispielsweise auf 80 Milliampere begrenzt ist, läßt sich der Tumor 1 mit 240 Milliampere behandeln, ohne daß die Gefahr besteht, daß das Gewebe an der Einstichstelle einer Elektrode beschädigt wird. Denn beispielsweise selbst wenn die elektrische Leitfähigkeit des Tumors 1 so ausgebildet wäre, daß ein Teil des Stromes, der mittels der Elektrode 7 in den Tumor 1 eingeleitet wird, zur Elektrode 6' hinfließen würde, und der von der Elektrode 6 in den Tumor 1 eingeleitete Strom vollständig zur Elektrode 6' fließen würde, so würde durch die Begrenzung des Maximalstroms der Stromsenke 2' auf 80 Millimampere verhindert werden, daß der betreffende Teil des mittels der Elektrode 7 in den Tumor 1 eingeleiteten Stromes über die Elektrode 6' aus dem Tumor 1 aus­ geleitet wird. Der Strom muß sich daher einen anderen Weg zur Elektrode 7' su­ chen.Are the current sources 2 , 3 , 4 set so that they each give a current of, for example, 80 milliamperes, and the current sinks 2 ', 3 ', 4 'are set so that the maximum of, for example, in the current consumed Is limited to 80 milliamps, the tumor 1 can be treated with 240 milliamps without the risk of damaging the tissue at the puncture site of an electrode. This is because, for example, even if the electrical conductivity of the tumor 1 were designed such that part of the current which is introduced into the tumor 1 by means of the electrode 7 would flow to the electrode 6 'and that which is introduced from the electrode 6 into the tumor 1 be power completely to the electrode 6 'would flow, it would by the limitation of the maximum current of the current sink 2' prevented to 80 Millimampere that the relevant part of the introduced into the tumor 1 by means of the electrode 7 flow over the electrode 6 'from the tumor 1 is directed from. The current must therefore go another way to the electrode 7 '.

Es versteht sich von selbst, daß, obwohl in der Figur jeweils nur drei Stromquellen und drei Stromsenken dargestellt sind, eine viel größere Anzahl von Stromquellen und Stromsenken verwendet werden kann. Dies wird auch bereits durch die in der Figur enthaltenen gepunkteten Linien angedeutet.It goes without saying that, although in the figure only three power sources each and three current sinks are shown, a much larger number of current sources and current sinks can be used. This is already being done by those in the Figure contained dotted lines indicated.

Claims (5)

1. Vorrichtung zur Behandlung von Tumoren (1), mit einem Generator (5) und mehr als zwei nadelförmigen Elektroden (6, 6', 7, 7', 8, 8') mittels welchen vom Generator (5) gelieferter Strom in den Tumor (1) eingeleitet beziehungsweise aus dem Tumor (1) ausgeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuerung vorhanden ist, welche bewirkt, daß der durch jede Elektrode fließende Strom einen jeweils vorgebbaren Maximalwert nicht übersteigt.1. Device for the treatment of tumors ( 1 ), with a generator ( 5 ) and more than two needle-shaped electrodes ( 6 , 6 ', 7 , 7 ', 8 , 8 ') by means of which current supplied by the generator ( 5 ) in the Tumor ( 1 ) is introduced or is discharged from the tumor ( 1 ), characterized in that a control is provided which ensures that the current flowing through each electrode does not exceed a respectively predeterminable maximum value. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Generator (5) mehrere Stromquellen (2, 2', 3, 3', 4, 4') aufweist.2. Device according to claim 1, characterized in that the generator ( 5 ) has a plurality of current sources ( 2 , 2 ', 3 , 3 ', 4 , 4 '). 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Elektrode (6, 6', 7, 7', 8, 8') an jeweils eine der Stromquellen (2, 2', 3, 3', 4, 4') angeschlossen ist. 3. Apparatus according to claim 2, characterized in that each electrode ( 6 , 6 ', 7 , 7 ', 8 , 8 ') to one of the current sources ( 2 , 2 ', 3 , 3 ', 4 , 4 ') connected. 4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der von Stromquellen (2, 2', 3, 3', 4, 4') abgegebene Strom wenigstens bei den Stromquellen (2, 3, 4) einstellbar ist, mittels welchen Strom in den Tumor (1) einge­ leitet wird.4. Device according to claims 2 to 3, characterized in that the current emitted by current sources ( 2 , 2 ', 3 , 3 ', 4 , 4 ') is adjustable at least in the current sources ( 2 , 3 , 4 ) by means of which current is introduced into the tumor ( 1 ). 5. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromquellen (2, 2', 3, 3', 4, 4') als gesteuerte Konstantstromquellen ausge­ bildet sind.5. Apparatus according to claim 2 to 4, characterized in that the current sources ( 2 , 2 ', 3 , 3 ', 4 , 4 ') are out as controlled constant current sources.
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