DE2354403A1

DE2354403A1 - ELECTROMEDICAL RADIATION APPARATUS FOR A NEW CANCER THERAPY

Info

Publication number: DE2354403A1
Application number: DE19732354403
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Joachim Guettner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-10-30
Filing date: 1973-10-30
Publication date: 1975-05-15

Description

D.PL...NG. A. GRÜNECKER . ™D.PL ... NG. A. GRÜNECKER. ™

DR.-!NG. H. KINKELDEY Telefon297100/2967«DR .-! NG. H. KINKELDEY Telephone 297100/2967 «

DR -ING. W. STOCKMAIR, Ae. E.tCAUF.iNST.OFTECHN.) TelegrammeMonapatMünchen DR -ING. W. STOCKMAIR, Ae. E.tCAUF.iNST.OFTECHN.) Telegrams MonapatMünchen

Telex 05-28380Telex 05-28380

PATENTANWÄLTEPATENT LAWYERS

PH 7506 30. Oktober 1973PH 7506 October 30, 1973

Wolfgang Joachim Güttner
2000 Hamburg-Schenefeld 1
Erlenweg 14-Wolfgang Joachim Güttner
2000 Hamburg-Schenefeld 1
Erlenweg 14-

Elektromedizinische Bestrahlungsapparaturen für eine neue KrebstherapieElectromedical radiation equipment for a new cancer therapy

Die Erfindung betrifft elektroraedizinische Bestrahlungsapparaturen für eine neue Krebstherapie, die nicht auf den bekannten biologischen Wirkungen von ionisierenden Strahlen sondern darauf beruht, daß maligne Tumoren ebenso wie Metastasen und vagabundierende einzelne Krebszellen unter weitgehender Schonung des sie umgebenden Normal- ." gewebes mittels hochselektiv wirkender diathermischer Strahlungsenergieabsorption durch gezielte Hyperthermie-Zellschädigungsmechanismen zu vollständigem Absterben oder zumindest zu einer bleibenden Zellteilungsstagnation -gebracht werden.The invention relates to electro-medical radiation apparatus for a new cancer therapy that is not based on the known biological effects of ionizing radiation but on the fact that malignant tumors as well as metastases and stray individual Cancer cells while largely sparing the normal surrounding them. " tissue by means of highly selective diathermic radiation energy absorption through targeted hyperthermia cell damage mechanisms to complete death or at least to a permanent one Cell division stagnation -be brought.

Die neuentwickelten elektromedizinischen Bestrahlungsapparaturen, die auf prinzipiell zwar bekannten, aber in ihrer praktischen Bedeutung bisher völlig unterschätzten biophysikalischen und biochemischen Effekten "sowie auf bestimmten biologischen Erscheinungsformen ■ fundieren, die ebenfalls seit Jahren zum gesicherten wissenschaftlichen Erkenntnisstand gehören, verfolgen den Zweck, den in der weltweiten Tumorbekämpfung tätigen Fachraedizinern ein Instrumentarium in die Hand zu geben, welches sie in den Stand versetzt, der zur Zeit wohl gefährlichsten Volksseuche, dem Krebs, auf neuen sehr erfolgversprechenden Wegen systematisch zu Leibe zu gehen.The newly developed electromedical radiation equipment, the biophysical and biochemical ones, although known in principle, but their practical significance has so far been completely underestimated Effects "as well as on certain biological manifestations ■ fundamentals, which have also been part of the established state of scientific knowledge for years, pursue the purpose of the worldwide To give specialists who are active in the fight against tumors an instrument in their hands, which puts them in the state they are currently in Probably the most dangerous popular epidemic, cancer, to systematically tackle new, very promising ways.

Schon seit dem Jahre 1965 ist bekannt, daß durch Hyperthermie unter gewissen Voraussetzungen eine Tumor-Spontanremission erzielt werden kann. Hierzu siehe VON ARDENNE, M., "Spontanremission von Tumoren nach Hyperthermie, - ein Rückkopplungsvorgang 7",.NATURWISSENSCHAi¹TEN, Berlin - Göttingen - Heidelberg, 52, (19-65) 64-5 ff. Inzwischen wurden von verschiedenen deutschen und ausländischen Autoren zu diesem Fragenkomplex umfangreiche Forschungsergebnisse veröffentlicht,'aus denen klar hervorgeht, daß selbst stark gärende Krebszellen stets einer gewissen Restatmung bedürfen, um wachsen und sich teilen zu können, daß jedoch eine irreversible sprunghafte Blockierung dieser Krebszellen-Restatmung, damit aber auch ein absoluter Stopp des malignen Zellwachstums und der krankhaft gesteigerten Zellteilungsfähigkeit, durch Hyperthermie grundsätzlich erreichbar ist, und zwar It has been known since 1965 that hyperthermia can achieve spontaneous tumor remission under certain conditions. For this see VON ARDENNE, M., "Spontaneous remission of tumors after hyperthermia, - a feedback process 7",. NATURWISSENSCHAi ¹ TEN, Berlin - Göttingen - Heidelberg, 52, (19-65) 64-5 ff Foreign authors published extensive research results on this complex of questions, from which it clearly emerges that even strongly fermenting cancer cells always require a certain residual breathing in order to be able to grow and divide, but that an irreversible sudden blockage of this cancer cell residual breathing, but also an absolute one Stop the malignant cell growth and the pathologically increased cell division ability, which can be achieved through hyperthermia, namely

09820/003409820/0034

235UQ3 * A«235UQ3 * A "

in Abhängigkeit von der applizierten Hyperthermie-Wirkungsdauer, bei sehr langzeitiger Einwirkung beginnend oberhalb einer Mindest-Zelltemperatur von etwa + 42,5 ... ^3,0 ⁰C. Hierzu siehe VON AEDENNE, M., KRÜGER, W., "Messungen der irreversiblen Schädigung der Atmung von Krebszellen durch Extremhyperthermie", ZEITSCHRIFT FÜR NATURFOR-SCHUNG, Wiesbaden - Tübingen, 21_b (1966) 836 ff.in response to the applied hyperthermia duration of action, at very long term exposure starting above a minimum cell temperature of about 42.5 + 3.0 ... ^ ⁰ C. To this end, see OF AEDENNE, M., Krueger, W., "Measurements the irreversible damage to the respiration of cancer cells by extreme hyperthermia ", ZEITSCHRIFT FÜR NATURFOR-SCHUNG, Wiesbaden - Tübingen, 21_b (1966) 836 ff.

Weiterhin ist bekannt, daß Tumoren und Metastasen im Gegensatz zum Blutkreislauf und zu gesundem Gewebe, in dem der Milchsäurespiegel normalerweise die-gleichgroße Konzentration von etwa 1,11 · 10"? mol/l = 10 ug-% hat, einen stark überhöhten Milchsäurespiegel aufweisen, der bei durchschnittlicher Glukosekonzentration im Blutkreislauf des Menschen (5,56 - 10~3 mol/l = 100 mg-%) die Größenordnung von 8,3 · 10~"3 bis 11,0· 10"5 mol/l erreicht, je nach Malignität der Krebszellen, sodaß sich eine Milchsäurespiegeldifferenz von 7,2 · 10"5 bis 9,9 · 10"^ mol/l und ein Steigerungsfaktor von etwa 7»5 ··· 10 ergibt. Hierzu siehe VON ARDENNE, M., RIEGER, F., "Mathematische in-vivo~Theorie des Gärungsstoffwechsels der Krebsgeschwülste, - Die kinetischen Gleichungen der Krebszellen-Übersäuerung in vivo", ZEITSCHRIFT FÜR NATURFORSCHUNG, Wiesbaden - Tübingen, 21_b (1966) ^72 ff. Eine ebenfalls sehr wichtige Entdeckung, die besagt, daß eine extreme Erhöhung der natürlichen Tumor- und Metastasen-Übersäuerung durch Steigerung der Blutglukosekonzentration mit Hilfe einer intravenösen Glukose-Infusion möglich ist und sich therapeutisch positiv auswirkt, geht auf Beobachtungen von CIACCIO, AVISON und GLITZER zurück, die im Jahre 1965 unter den Bedingungen langzeitiger Hyperglykämie erstmalig bei Ratten starke Nekrotisierungen von Krebsgeschwülsten feststellten.It is also known that tumors and metastases, in contrast to the blood circulation and healthy tissue, in which the lactic acid level normally has the same concentration of about 1.11 · 10 "mol / l = 10 μg% , have a greatly increased lactic acid level which, with an average glucose concentration in the human bloodstream (5.56 - 10 ~ 3 mol / l = 100 mg-%), reaches the order of magnitude of 8.3 · 10 ~ "3 to 11.0 · 10" 5 mol / l, depending on the malignancy of the cancer cells, so that there is a lactic acid level difference of 7.2 · 10 "5 to 9.9 · 10" ^ mol / l and an increase factor of about 7 »5 ··· 10. For this see VON ARDENNE, M. , RIEGER, F., "Mathematical in-vivo theory of the fermentation metabolism of cancerous tumors, - The kinetic equations of cancer cell hyperacidity in vivo", ZEITSCHRIFT FÜR NATURFORSCHUNG, Wiesbaden - Tübingen, 21_b (1966) ^ 72 ff. Another very important one Discovery stating that there is an extreme increase in natural tumor and metastatic excess If the blood glucose concentration can be increased with the help of an intravenous glucose infusion and has a positive therapeutic effect, this goes back to observations by CIACCIO, AVISON and GLITZER, who in 1965, under the conditions of long-term hyperglycaemia, found severe necroses of cancerous tumors in rats for the first time.

Bei der vorliegenden Erfindung wurde von der Tatsache ausgegangen, daß Normalzellen der meisten Gewebearten &rst bei Zelltemperaturen dicht oberhalb + *tA,0 ... hh,25 ⁰C mit etwa 1 %iger Schädigungsquote nach 30 min schwere Zellschädigungen erleiden. Ferner konnte zugrunde gelegt werden, daß Krebszellen infolge ihres typisch entarteten WARBURGschen Gärungsstoffwechsels eine höhere Eigentemperatur haben als intakte Zellen der gleichen Gewebeart. Je nach Malignität dürften die faktischen Zelltemperaturdifferenzen zwischen + 3,79 ··· 5,25 grd liegen, unter Berücksichtigung von Meßergebnissen aus der karzinomdiagnostischen Infrarot-Thermometrie. Ein wesentlicher Erfin.dungsgedanke war nun die Erkenntnis, daß sich schon die natürliche, erst recht aber eine künstlich noch weiter gesteigerte Tumor- und Metastasen-Übersäuerung, die durch intravenöse Glukose-Infusion maximal bis zum *t . . . 6 -fachen Normalwert weitergetrieben werden kann, zv/angsläufig in einer nicht unerheblichen Erhöhung der elektrischen Ionen-Leitfähigkeitswerte der Gewebeflüssigkeit in Krebsgewebe gegenüber den entsprechenden Vergleichswerten für gesundes Normalgewebe ausdrücken muß. Daraus resultierte die Überlegung, daß eine Bestrahlung von teilweise krebsdurchsetztem Gewebe mit hochfrequenten elektromagnetischen Schwingungen ebenso zwangsläufig zu einer hochselektiv wirkenden diathermischen Strahlungsenergieabsorption führt, also zu einer deutlich differenzierten spezifischen Energieabsorption der Normal- und der Krebszellen im Sinne einer überdurchschnittlichen Krebszellen-Aufheizung.In the present invention was based on the fact that normal cells of most tissue types & rst at cell temperatures just above + * tA, 0 ... hh suffer 25 ⁰ C with about 1% damage rate after 30 min severe cell damage. It was also possible to assume that cancer cells, due to their typically abnormal WARBURG fermentation metabolism, have a higher intrinsic temperature than intact cells of the same type of tissue. Depending on the malignancy, the actual cell temperature differences should be between + 3.79 ··· 5.25 degrees, taking into account measurement results from infrared thermometry for cancer diagnosis. An essential idea of the invention was the knowledge that the natural, but even more so an artificially increased tumor and metastatic acidification, caused by intravenous glucose infusion up to a maximum of * t. . . 6 times the normal value can be increased, for example in a not inconsiderable increase in the electrical ion conductivity values of the tissue fluid in cancer tissue compared to the corresponding comparison values for healthy normal tissue. This resulted in the consideration that irradiation of tissue partially infected with cancer with high-frequency electromagnetic oscillations also inevitably leads to highly selective diathermic radiation energy absorption, i.e. to a clearly differentiated specific energy absorption of normal and cancer cells in the sense of above-average cancer cell heating.

Genaue Untersuchungen ergaben, daß bei Kurzwellen-, Ultrakurzwellenoder Mikrowellenbestrahlung, die so kurzzeitig erfolgt, daß die kühlende und wärmeverteilende Wirkung der Blutzirkulation sowie kreislaufunabhängige interzelluläre Wärmeübergänge als StörungsgrößenExact investigations showed that with shortwave, ultra-shortwave or Microwave irradiation, which takes place so briefly that the cooling and heat-distributing effect of the blood circulation as well as circulation-independent intercellular heat transfers as disturbance variables

SÖ9820/003ASÖ9820 / 003A

praktisch vernachlässigt werden können, einer gerade noch zulässigen Zelltemperaturerhöhung der Normalzellen um + 7 grd auf etwa + 44,0 ⁰C sehr viel höhere Zelltemperaturen der Krebszellen gegenüberstehen, die einen hervorragenden therapeutischen Effekt erwarten lassen.are practically negligible, a just permissible cell temperature increase of the normal cells around + 7 deg to about + 44.0 ⁰ C much higher cell temperatures of the cancer cells to survive, who expect an excellent therapeutic effect can be.

Stark gärende Krebszellen, in gut durchbluteten inneren Organen erreichen nämlich zur gleichen Zeit eine Zelltemperatur von + 51»11 ⁰C (bei natürlicher Blutglukosekonzentration von 5,56 * 10" 3 ftiol/1 = 100 mg~%) bzw. von + 53"» 6^ °C (nach vorheriger Erhöhung der Blutglukosekonzentration auf den 4-fachen Normalwert).Vigorously fermenting cancer cells, in well-perfused internal organs, reach a cell temperature of + 51 »11 ⁰ C (with a natural blood glucose concentration of 5.56 * 10" 3 ftiol / 1 = 100 mg ~%) or of + 53 "at the same time. »6 ^ ° C (after the blood glucose concentration has been increased to 4 times the normal value).

Stark gärende Krebszellen.in anderen Gewebearten mit weniger guter Durchblutung werden sogar noch stärker aufgeheizt, und zwar auf + 51,73 ⁹C bzw. auf + 58,63 ⁰C bei natürlicher und bei 4-fach erhöhter Blutglukosekonzentration. .Vigorously fermenting cancer cells in other types of tissue with less good blood flow are heated up even more, namely to + 51.73 ⁹ C or + 58.63 ⁰ C with a natural and 4-fold increased blood glucose concentration. .

Für schwach gärende Krebszellen in gut durchbluteten inneren Organen ergeben sich Vergleichswerte von + 49,12 ⁰C bzw. +50,16 ⁰C, für schwach gärende Krebszellen in anderen Gewebearten mit weniger guter. Durchblutung dagegen von + 49,59 ⁰C bzw. + 5^»^5 ⁰C, wiederum "bezogen auf natürliche und auf 4-fach erhöhte Blutglukosekonzentration.The reference values are obtained for weak fermenting cancer cells in well-vascularized internal organs of + 49.12 ⁰ C or +50.16 ⁰ C, good for weak fermenting cancer cells in other tissues with less. Perfusion contrast of + 49.59 ⁰ C and + 5 ^ '^ 5 ⁰ C, in turn, "based on natural and 4-fold increase in blood glucose concentration.

Nach dem heutigen Erkenntnisstand gibt es keinen Zweifel daran, daß' Zelltemperaturen von mehr als + 50 ⁰C in Tumoren und Metastasen selbst bei extrem kurzzeitiger Hyperthermie-Wirkungsdauer (etwa 1 min und weniger) zum vollständigen Absterben der betroffenen Krebszellen führen. Hinzu kommt, daß die vorgeschlagene Erhöhung der. natürlichen Tumor- und Metastasen-Übersäuerung den denaturierenden Einfluß der Temperatur auf die Proteine der Krebszellen verstärkt. Die künstliche Steigerung der Blutglukosekonzentration ist eine Hilfsmaßnahme, auf die zwar.in günstigen Fällen durchaus verzichtet werden kann, die aber die Möglichkeit einer biochemisch gesteuerten Intensivierung des"Therapieprozesses bietet und sich wahrscheinlich in der. klinischen Praxis als sehr vorteilhaft erweisen wird. Physiologisch unbedenklich ist eine intravenöse 40 %xge Glukose-Infusion mit einer Dosierung von ungefähr- 18 ... 20 mg/min je kg Körpergewicht, beginnend etwa 6 bis 7 Stunden vor der Bestrahlung und bis zu diesem Zeitpunkt andauernd.According to present knowledge there is no doubt that even at extremely short-term hyperthermia duration (about 1 minute or less) cause 'cell temperatures of more than + 50 ⁰ C in tumors and metastases to the complete death of the cancer cells affected. In addition, the proposed increase in. natural tumor and metastatic acidification intensifies the denaturing influence of temperature on the proteins of the cancer cells. The artificial increase of the blood glucose concentration is an auxiliary measure which can indeed be dispensed with in favorable cases, but which offers the possibility of a biochemically controlled intensification of the "therapy process" and which will probably prove to be very advantageous in clinical practice. It is physiologically harmless an intravenous 40 % xge glucose infusion with a dosage of approximately -18 ... 20 mg / min per kg of body weight, starting about 6 to 7 hours before the irradiation and continuing until this point in time.

Kurzwellen-, Ultrakurzwellen- und Mikrowellenbestrahlungen sind in der Medizin ansich keineswegs etwas grundsätzlich Neues. Es existieren bereits seit Jahrzehnten Kurzwellen-, Ultrakurzwellen- und Mikrowellen-Diathermiegeräte, die sich bei der Behandlung von Furunkeln und Karbunkeln, von Gelenkergüssen, von Hämarthrosen, Distorsionen und Luxationen, von chronischen Polyarthriden, von allgemeinen Myalgien, von Myogelosen und von Lumbago sehr bewährt haben. Diese Therapien beruhen ausschließlich auf Wärmeentwicklung von relativ großer Tiefenwirkung, je nach der verwendeten Wellenfrequenz, und auf den damit verbundenen Veränderungen im bestrahlten Gewebe durch Vergrößerung der Blutgefäße. Üblicherweise wird mit Behandlungszeiten von etwa 10 bis 25 Minuten und mit Hochfrequenzleistungen von 0,2 bis 0,5 kW (bei Bestrahlungsflächen von 120 bis 250 cm²) gearbeitet. Derartige Diathermiegeräte sind für Gewebetemperaturerhöhungen von etwa + 0,5 «... 1i5 grd und für relativ langzeitige Einwirkung ausgelegt. Ein Einsatz von so leistungsschwachen Geräten im Eahmeh der vorgeschlagenen neuen Krebstherapie ist von vornherein völlig aussichtslos. Shortwave, ultra-shortwave and microwave radiation are by no means something fundamentally new in medicine. There have been shortwave, ultra-shortwave and microwave diathermy devices for decades, which have proven themselves in the treatment of boils and carbuncles, joint effusions, hemarthrosis, distortions and dislocations, chronic polyarthritis, general myalgia, myogelosis and lumbago to have. These therapies are based exclusively on the development of heat with a relatively great depth, depending on the wave frequency used, and on the associated changes in the irradiated tissue due to the enlargement of the blood vessels. Treatment times of about 10 to 25 minutes and high-frequency powers of 0.2 to 0.5 kW (for irradiation areas of 120 to 250 cm ² ) are usually used. Such diathermy devices are designed for tissue temperature increases of about +0.5 "... 1i5 degrees and for relatively long-term exposure. A use of such inefficient devices in the Eahmeh of the proposed new cancer therapy is completely hopeless from the start.

- 4-- 4-

bnd8"20/00:Ubnd8 "20/00: U

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabenstellung besteht darin, neuartige elektromedizinisch^ Bestrahlungsapparaturen zu schaffen, welche alle funktionellen Anforderungen erfüllen, die sich aus ihrem speziellen Einsatzzweck ergeben, die darüber hinaus aber mit ausreichenden Sicherheits- und Überwachungseinrichtungen ausgestattet sind, um trotz der erforderlichen hohen Strahlungsintensitäten jede denkbare gesundheitliche Gefährdung des Patienten auszuschließen.The object on which the invention is based is to to create novel electromedical ^ irradiation equipment, which meet all the functional requirements resulting from their special purpose, but which are also sufficient Safety and monitoring devices are equipped to handle every conceivable problem despite the high radiation intensities required to exclude health hazards for the patient.

Die Hauptaufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß diese Bestrahlungsapparaturen im Kurzwellen-, Ultrakurzwellen- oder Mikrowellenbereich arbeiten, im Gegensatz zu herkömmlichen Diathermiegeräten aber mit einer so hohen Strahlungsintensität und mit einer so kurzzeitigen Bestrahlungsdauer, daß während etwa 1 min oder weniger in den zu bestrahlenden krankheitsbefallenen Gewebezonen impulsartige Gewebetemperaturerhöhungen von etwa + 5 ··· 7 grd über Normaltemperatur erzielt werden.The main object is achieved according to the invention in that these irradiation apparatuses work in the short wave, ultra short wave or microwave range, in contrast to conventional diathermy devices but with such a high radiation intensity and with such a short exposure time that for about 1 minute or less In the disease-afflicted tissue zones to be irradiated, pulse-like increases in tissue temperature of about + 5 ··· 7 degrees above normal temperature be achieved.

Es ist vorteilhaft, daß die Strahlungsenergiedichte im Bestrahlungsfeld so hoch gewählt wird, daß der zeitliche Gewebetemperaturanstieg am Krankheitsherd in der Größenordnung von etwa 0,1 bis 1 grd/s liegt.It is advantageous that the radiation energy density in the radiation field is selected to be so high that the rise in tissue temperature over time at the focus of the disease is in the order of magnitude of about 0.1 to 1 grd / s.

Die Kurzwellen-, Ultrakurzwellen- oder Mikrowellen-Bestrahlungsapparaturen arbeiten bevorzugt in den Frequenzbändern 26,95728... 27,28272 MHz, 40,66 ... *f0,70 MHz, 433,05 ... ^3^,79 MHz oder 460,12 „, 461,96 MHz, entsprechend 11,62 m, 7,375 m, 69,25 cm oder 65,07 cm Wellenlänge, je nach den von der Bestrahlungsapparatur geforderten Eindringtiefen der elektromagnetischen Schwingungen.The short-wave, ultra-short-wave or microwave radiation equipment preferably work in the frequency bands 26.95728 ... 27.28272 MHz, 40.66 ... * f0.70 MHz, 433.05 ... ^ 3 ^, 79 MHz or 460.12 ", 461.96 MHz, corresponding to 11.62 m, 7.375 m, 69.25 cm or 65.07 cm Wavelength, depending on that required by the irradiation equipment Penetration depths of electromagnetic vibrations.

In Weiterführung der Erfindung sind solche Bestrahlungsapparaturen, die speziell für die Behandlung von schwer zugänglichen Krankheitsherden, etwa in zentral gelegenen inneren Organen, sowie zur Globalerfassung von ausgedehnten Körperpartien des krankheitsbefallenen menschlichen Organismus vorgesehen sind, mit einem leistungsstarken Kurzwellen- oder Ultrakurzwellengenerator ausgerüstet, der seine Hochfrequenzenergie zwei Kondensatorplatten zuführt, zwischen denen sich das Bestrahlungsfeld ausbildet.In a continuation of the invention, such irradiation apparatuses are those specially designed for the treatment of hard-to-reach foci, for example in centrally located internal organs, as well as for global recording of extensive parts of the body of the person affected by the disease human organism are provided, equipped with a powerful shortwave or ultra shortwave generator that his High-frequency energy feeds two capacitor plates, between which the radiation field is formed.

In zweckgemäßer Ausführung ist das Verhältnis zwischen Durchmesser oder kleinster Seitenlänge der Kondensatorplatten zu ihrem lichten Abstand etwa 1:1 oder größer.In an expedient embodiment, the ratio between the diameter or smallest side length of the capacitor plates to clear them Distance about 1: 1 or greater.

In Weiterführung der Erfindung sind solche Bestrahlungsapparaturen, die speziell für die Behandlung von örtlich begrenzten oberflächennahen Krankheitsherden vorgesehen sind, mit einem Mikrowellengenerator ausgerüstet, der seine Hochfrequenzenergie einem Strahler zuführt, vor dessen Wellenaustrittsöffnung sich ein annähernd achsenparallel verlaufendes fortschreitendes Mikrowellenfeld ausbildet.In a continuation of the invention, such irradiation apparatuses are which are specially designed for the treatment of localized, superficial foci of disease, with a microwave generator equipped, which feeds its high-frequency energy to a radiator, in front of whose shaft exit opening an approximately axially parallel forms progressive advancing microwave field.

Eine sehr wichtige Nebenaufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur Vermeidung von schweren Zellschädigungen bei Normalzellen, die durch unzulässig hohe örtliche Gewebeüberhitzung entstehen könnten, Sicherheitseinrichtungen zur Zeitbegrenzung der Bestrahlungsdauer vorgesehen werden, welche die Bestrahlungsapparatur genau im Zeitpunkt des Erreichens eines vorgegebenen Gewebetemperaturanstiegs automatisch abschalten.According to the invention, a very important secondary task is achieved by that in order to avoid severe cell damage in normal cells, which could result from inadmissibly high local tissue overheating, Safety devices are provided to limit the duration of the irradiation, which the irradiation apparatus exactly in Time at which a given rise in tissue temperature is reached switch off automatically.

Diese automatische Abschaltung wird vorteilhaft in der Weise realisiert, daß mit Hilfe eines Infrarot-Strahlungsdetektors, der außerhalb des Bestrahlungsfeldes angeordnet und über ein EingangsobjektivThis automatic shutdown is advantageously implemented in such a way that that with the help of an infrared radiation detector, which is arranged outside the irradiation field and via an input lens

h09820/003Ä - 5 -h09820 / 003Ä - 5 -

235U03235U03

• ν ·• ν ·

auf eine nicht zu kleine Hautkreisfläche fokussiert ist, bolometrisch die Oberflächenteraperatur der bestrahlten Körperregion abgefragt, der jeweils gewonnene Meßwert mit dem einstellbaren Ausgangswert eines auf Absoluttemperatur oder Temperaturdifferenz geeichten Sollwertgebers verglichen und im Punkte der Istwert-Sollwert-Übereinstimmung unverzüglich- der AbsehaltVorgang ausgelöst wird.is focused on an area of the skin that is not too small, bolometrically the surface temperature of the irradiated body region is queried, the measured value obtained in each case with the adjustable output value of a Setpoint adjuster calibrated to absolute temperature or temperature difference compared and at the point where the actual value and the target value match, the shutdown process is triggered immediately.

Je nach der individuell erforderlichen hyperthermischen Wirkdosis wird der Ausgangswert des geeichten Sollwertgebers so eingestellt, daß im Abschaltpunkt der 'Bestrahlungsapparatur der bolometrisch bestimmte Oberflächentemperaturanstieg maximal + 7 grd über Normaltemperatur liegt.Depending on the individually required hyperthermic effective dose the output value of the calibrated setpoint generator is set in such a way that the bolometrically determined at the switch-off point of the irradiation apparatus Surface temperature rise maximum + 7 degrees above normal temperature lies.

In weiterer Ausbildung der Erfindung wird als"zusätzliche Sicherheitseinrichtung ein an das Infrarot-Strahlungsmeß- und Steuergerät angeschlossener Temperatur-Tonwandler vorgesehen,, der die bolometrisch bestimmte Oberflächentemperatur mit meßwertabhängiger Tonfrequenz akustisch meldet. ' " :In a further embodiment of the invention is called "additional safety device a temperature-tone transducer connected to the infrared radiation measuring and control device is provided, which reads the bolometrically acoustically reports certain surface temperature with a sound frequency that is dependent on the measured value. '":

In beispielsweiser Ausführung löst ein vom Infrarot-Strahlungsmeß- und Steuergerät elektrisch unabhängiges Tonfrequenzrelais bei einem bestimmten Freqtienzwert des Temperatur-Tonwändlers, der einer für den Patienten gefährlich werdenden Oberflächentemperatur entspricht, ein akustisches und/oder optisches Gefahrensignal und gegebenenfalls noch weitere Folgeprozesse aus.In an exemplary embodiment, a trigger from the infrared radiation measuring and control device electrically independent audio frequency relay at a certain Freqtienzwert the temperature Tonwändlers, the one for the Surface temperature that can become dangerous for the patient acoustic and / or visual danger signal and possibly other subsequent processes.

Es ist vorteilhaft, daß das Infrarot-Strahlungsmeß- und Steuergerät mit Absolut- und Differenztemperaturanzeige ausgestattet ist, und daß für Dokumentationszv/ecke gegebenenfalls ein die Temperatur-Zeit-Diagramme aufzeichnendes Registriergerät angeschlossen wird.It is advantageous that the infrared radiation measuring and control device is equipped with absolute and differential temperature display, and that for documentation purposes, if necessary, use the temperature-time diagrams recording device is connected.

Eine weitere Nebenaufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Bestrahlungsapparatur mit einem zusätzlichen Kontrollgerät zur laufenden Überwachung und Anzeige von Puls, Herzaktion, Atemfrequenz und allgemeiner Körpertemperatur ausgestattet ist, an welches der Körper des Patienten über geeignete Elektroden und Meßfühler angeschlossen wird, um sowohl während und kurz nach der eigentlichen Bestrahlung als auch während einer eventuell erforderlich werdenden Vorbereitungsphäse in Form einer mehrstündigen intravenösen Glukose-Infusion alle wesentlichen Körperfunktionen beobachten zu können.A further secondary object is achieved according to the invention in that the irradiation apparatus with an additional control device for continuous monitoring and display of pulse, heart action, respiratory rate and general body temperature is equipped to which the The patient's body is connected via suitable electrodes and probes to both during and shortly after the actual irradiation as well as during a possibly necessary preparation phase in the form of an intravenous glucose infusion lasting several hours to be able to observe all essential body functions.

In beispielsweiser Ausführung besitzt das Instrument für die Pulsanzeige einstellbare obere und untere Alarmkontakte zur Auslösung eines akustischen und/oder optischen Gefahrensignals und gegebenenfalls noch weiterer Folgeprozesse.In an exemplary embodiment, the instrument has a pulse display adjustable upper and lower alarm contacts for triggering an acoustic and / or visual danger signal and possibly further subsequent processes.

Zweckmäßigerweise sind solche Bestrahlungsapparaturen, bei denen sich das Bestrahlungsfeld zwischen zwei Kondensatorplatten ausbildet, zur Streufeldabschirmung nach außen in einer Funkstörungen weitgehend ausschließenden Behandlungskabine untergebracht, die aus einer geerdeten Metallrahmenkonstruktion mit allseitiger engmaschiger Drahtglasscheibenverkleidung besteht.Such irradiation apparatuses are expedient in which the radiation field is formed between two capacitor plates, to shield the stray field from the outside in a treatment cabin that largely eliminates radio interference and consists of a grounded Metal frame construction with close-meshed wire glass paneling on all sides consists.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile sind klar ersichtlich. Die neuartigen elektromedizinischen Bestrahlungsapparaturen erfüllen alle medizintechnischen Voraussetzungen für eine breite Anwendung der sogenannten HOCHFREQUENZ-EXTREMHYPERTHERMIE-THERAPIE in der Tumorbekämpfung. Diese neue Krebstherapie zeichnet sich gegenüber den bisher bekannten Therapien vor allem durch eine ausgesprochenThe advantages achieved with the invention are clearly evident. the innovative electromedical irradiation devices meet all medical technology requirements for a wide range of applications the so-called HIGH FREQUENCY EXTREME HYPERTHERMIA THERAPY in the Fight against tumors. This new cancer therapy is particularly distinguished from the previously known therapies by a pronounced one

- 6 6-0-9 8 20/00 3 4- 6 6-0-9 8 20/00 3 4

naturnahe Beh.andlungsmeth.odik, durch geringe Herz- und Kreislaufbelastung, durch extrem kurze Behandlungsdauer, die in weniger schweren Krankheitsfällen sogar ambulante Heilung möglich erscheinen läßt, durch, weitgehende Ausschaltung von sekundären Komplikationsgefahren sowie durch eine unbedingt zu erwartende hohe ärztliche .Erfolgsquote selbst in sehr fortgeschrittenen Krankheitsstadien aus, wenn durch vagabundierende Krebszellen bereits Fernmetastasierungen aufgetreten sind,· die ausgedehnte Körperpartien schon in stärkste Mitleidenschaft gezogen haben.near-natural treatment method, due to low stress on the heart and circulatory system, due to the extremely short duration of treatment, which even outpatient healing appears to be possible in less severe cases of illness allows, through, extensive elimination of secondary risk of complications as well as through a high medical level that is absolutely to be expected . Success rate even in very advanced stages of the disease, if distant metastases have already occurred due to stray cancer cells, · the most extensive parts of the body Have suffered.

509820/0034 . - 7 .509820/0034. - 7th

Claims

PATENT CLAIMS

Electromedical radiation equipment for a new cancer therapy that does not rely on the known biological effects from ionizing radiation but is based on the fact that malignant tumors as well as metastases and stray individual cancer cells while largely protecting the normal tissue surrounding it by means of highly selective diathermic radiation energy absorption through targeted hyperthermia cell damage mechanisms to complete death, or at least to one permanent cell division stagnation, characterized in that that these irradiation devices work in the shortwave, ultra-shortwave or microwave range, in contrast to conventional ones Diet thermal devices but with such a high radiation intensity and with such a short exposure time that during about 1 min or less in the disease-afflicted tissue zones to be irradiated - pulse-like increases in tissue temperature of about + 5 · · - 7 degrees above normal temperature.

2. Electromedical irradiation apparatus according to claim 1, characterized in that that the radiation energy density in the radiation field is selected so high that the temporal rise in tissue temperature on The focus of the disease is of the order of about 0.1 to 1 grd / s.

3. Electromedical irradiation apparatus according to claim 1, characterized in that the shortwave, ultra-shortwave or microwave irradiation apparatus' preferably in the frequency bands 26.95728 ... 27.28272 MHz, 40.66 ... 40.70 MHz, 433.05 ... 434.79 MHz or 460.12 ... 461.96 MHz, corresponding to 11.62 1, 7.375 m, 69.25 cm or 65.07 cm wavelength, depending on the the penetration depths of the electromagnetic vibrations required by the irradiation equipment.

4. Electromedical irradiation apparatus according to claim 1, characterized in that such irradiation equipment specifically for the treatment of inaccessible foci of disease, for example in centrally located internal organs, as well as for the global recording of . extensive body parts of the disease-afflicted human Organism are provided, are equipped with a powerful shortwave or ultra-shortwave generator that generates its high, frequency energy feeds two capacitor plates, between which the radiation field is formed.

5. Electromedical irradiation apparatus according to claim 4, characterized in that that the ratio between diameter or smallest side length of the capacitor plates is about 1: or larger to their clear distance.

6. Electromedical irradiation apparatus according to claim 1, characterized gekennzeic h η et,.

that such irradiation equipment specially designed for the treatment are provided from locally limited, near-surface foci of disease, equipped with a microwave generator.

5098 20/00 3 4 - 8 -

-f.-f.

235U03

are prepared, which feeds its high-frequency energy to a radiator, In front of its wave exit opening there is a progressing microwave field running approximately parallel to the axis trains.

7. Electromedical irradiation apparatus according to claim 1, characterized in that to avoid severe cell damage in normal cells, which could result from inadmissibly high local tissue overheating, safety devices for time limitation the irradiation duration can be provided, which the irradiation apparatus exactly at the time of reaching a predetermined Switch off tissue temperature rise automatically.

8. Electromedical irradiation apparatus according to claim 7, d a d u r c h characterized, that with the help of an infrared radiation detector, which is arranged outside the irradiation field and via an input object is focused on an area of the skin that is not too small, bolometrically the surface temperature of the irradiated body region is queried, the measured value obtained in each case with the adjustable Output value of an absolute temperature or temperature difference compared with the calibrated setpoint generator and at the point where the actual value and the setpoint match the shutdown process is triggered immediately.

9. Electromedical irradiation apparatus according to claim 8, characterized in that the output value of the calibrated setpoint generator is set in this way becomes that at the shutdown point of the irradiation apparatus the bolometric certain surface temperature rise is a maximum of + 7 degrees above normal temperature.

10. Electromedical irradiation apparatus according to claim 1 and 7 to 9,

characterized in that a further safety device is connected to the infrared radiation measuring and control device connected temperature-tone converter is provided that the bolometrically determined surface temperature reports acoustically with a measured value-dependent tone frequency.

11. Electromedical irradiation apparatus according to claim 10, characterized in that that an audio frequency relay that is electrically independent of the infrared radiation measuring and control device at a certain frequency value of the temperature transducer, which is dangerous for the patient corresponding surface temperature, an acoustic and / or visual danger signal and possibly others Triggers subsequent processes.

12. Electromedical irradiation apparatus according to claim 1 and 7 to 9,

characterized in that the infrared radiation measuring and control device with absolute and differential temperature display is equipped, and that for documentation purposes, if necessary, the temperature-time diagrams recording device is connected.

B09820 / 0034

13. Electromedical irradiation apparatus according to claim 1, characterized in that the irradiation apparatus with an additional control device is equipped for continuous monitoring and display of pulse, heart activity, breathing rate and general body temperature, to which the patient's body is connected via suitable electrodes and sensors, both during and briefly after the actual irradiation as well as during a possibly necessary preparatory phase "in" the form of a several hours of intravenous glucose infusion to be able to observe all essential body functions.

1 * t. Electromedical irradiation apparatus according to claim 13, characterized in that the instrument for the pulse display adjustable upper and Lower alarm contacts for triggering an acoustic and / or visual danger signal and possibly even more Has follow-up processes.

15 · Electromedical irradiation apparatus according to claim 1 and * f characterized in that such irradiation apparatus in which the. Irradiation field is formed between two capacitor plates, largely for shielding against stray fields to the outside in a radio interference exclusive treatment cabin are housed, which consist of a grounded metal frame construction with all-round close-meshed There is wire glass paneling.

509820 / 003Λ