DE102005062746B4

DE102005062746B4 - Device for targeted heating

Info

Publication number: DE102005062746B4
Application number: DE102005062746A
Authority: DE
Inventors: Prof.Dr. Kaiser Werner A.; Prof.Dr. Andrä Wilfried; Dr. Hilger Ingrid; Dr. Hergt Rudolf
Original assignee: Friedrich Schiller Universtaet Jena FSU; Institut fur Photonische Technologien EV
Current assignee: INSTITUT FUER PHOTONISCHE TECHNOLOGIEN E.V., 0, DE; Friedrich Schiller Universtaet Jena FSU
Priority date: 2005-12-23
Filing date: 2005-12-23
Publication date: 2012-11-15
Anticipated expiration: 2025-12-24
Also published as: DE102005062746A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur zielgerichteten Erwärmung von in einem biologischen Gewebe eines Körperteils (13) befindlichen magnetisierbarem oder magnetischem Material, welches zwischen koaxial zueinander ausgerichteten Spulen (1) angeordnet ist, die ein magnetisches Wechselfeld mit einer Frequenz von mindestens 50 kHz und einer Feldstärke von mindestens 5 kA/m erzeugen, und die auf ihrer gemeinsamen Längsachse zueinander verstellbar sind, wobei die Spulen mindestens zwei Luftspulen (1) sind, die geeignet sind, im stromdurchflossenen Zustand eine Erwärmung des magnetisierbaren oder magnetischen Materials durch magnetische Verluste herbeizuführen, und wobei die Vorrichtung mindestens eine Aufnahmeeinrichtung (2) für den zu behandelnden Körperteil (13) aufweist. Die Spulen (1) werden durch ihre elektrischen Anschlüsse mechanisch gehalten. Die Spulen (1) haben einen solchen Abstand zum zu behandelnden Körperteil (13), daß ein seitlicher Zugang zum Behandlungsraum zwischen den Spulen (1) und eine bildgebende Überwachung mittels Ultraschall und Therapie gleichzeitig am Körperteil (13) möglich sind. Bei der Aufnahmeeinrichtung (2) handelt es sich um eine nichtmagnetisierbare und elektrisch nichtleitende Fixierungs- und Kompressionseinheit.The invention relates to a device for the targeted heating of magnetizable or magnetic material located in a biological tissue of a body part (13), which is arranged between coaxially aligned coils (1), which has an alternating magnetic field with a frequency of at least 50 kHz and a field strength of at least 5 kA / m, and which are mutually adjustable on their common longitudinal axis, the coils being at least two air coils (1) which are suitable for causing the magnetizable or magnetic material to be heated by magnetic losses in the current-carrying state, and wherein the device has at least one receiving device (2) for the body part (13) to be treated. The coils (1) are held mechanically by their electrical connections. The coils (1) are at such a distance from the body part (13) to be treated that lateral access to the treatment room between the coils (1) and imaging monitoring by means of ultrasound and therapy are simultaneously possible on the body part (13). The receiving device (2) is a non-magnetizable and electrically non-conductive fixing and compression unit.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, mit der in einem biologischen Gewebe eines Körperteils befindliches magnetisierbares oder magnetisches Material zielgerichtet erwärmt wird, wobei das biologische Gewebe zwischen koaxial zueinander ausgerichteten Spulen angeordnet ist, die ein magnetisches Wechselfeld mit einer Frequenz von mindestens 50 kHz und einer Feldstärke von mindestens 5 kA/m erzeugen, und die auf ihrer gemeinsamen Längsachse zueinander verstellbar sind. Die Erfindung bezieht sich auf das Problem eines flexiblen und mobilen Einsatzes einer solchen Vorrichtung.The invention relates to a device by means of which the magnetizable or magnetic material located in a biological tissue of a body part is purposefully heated, the biological tissue being arranged between coaxially aligned coils having an alternating magnetic field with a frequency of at least 50 kHz and a field strength of generate at least 5 kA / m, and which are mutually adjustable on their common longitudinal axis. The invention relates to the problem of a flexible and mobile use of such a device.

Im Bereich der Tumortherapie wurden in den vergangenen Jahren verschiedene Experimente an Zellkulturen, Gewebeproben und Versuchstieren mittels der Hyperthermie oder der Thermoablation durchgeführt. Die Therapie beruht dabei auf der Umwandlung magnetischer Feldenergie in Wärme, sobald ein magnetisierbares Partikel einem externen magnetischen Feld ausgesetzt wird, wobei die spezifische Wärmeleistung stark von den Partikel-Eigenschaften einerseits und den Magnetfeldparametern andererseits abhängt. Für eine Therapie mittels der Hyperthermiemethode bedarf es der Erzeugung eines genügend hohen magnetischen Wechselfeldes, welches den Körper des Patienten durchdringt. Magnetfelder dieser Art lassen sich mit Spulen erzeugen. Derartige Spulen sind beispielsweise zur induktiven Erwärmung von metallischen Halbzeugen oder Werkstücken bekannt. In der Metallurgie wird die Induktionserwärmung zum Schmelzen, Löten, Härten und Tempern von Metallen verwendet. Voraussetzung dieser Technologie der Induktionserwärmung ist es, daß das zu erwärmende Objekt metallische Leitfähigkeit aufweist. Die Wärmewirkung basiert dabei auf der Induktion von sehr hohen Wirbelströmen im Werkstück, welche dieses wiederum durch ohmsche Verluste erwärmen. In der Tumortherapie wäre wiederum ein Einsatz dieser Induktionserwärmung aufgrund der Wirbelstromerzeugung für den Patienten schädlich. Das Hyperthermie-Verfahren beruht dagegen auf der Wärmeerzeugung durch rein magnetische Verluste in den in den Tumor applizierten magnetischen Partikeln. Es soll dabei ein magnetisches Wechselfeld mit relativ großer Amplitude in einem vergleichsweise großen Volumen mit hoher Homogenität erzeugt werden. Die aus der Metallurgie bekannten und dort verwendeten Induktoren können nicht zur Tumortherapie am Patienten eingesetzt werden. Mittels der Hyperthermie-Methode wird erreicht, daß die in den Tumor applizierten Partikel auf Temperaturen aufgeheizt werden, die über 41°C liegen. Im Temperaturbereich zwischen 41°C und 46°C für etwa 60 min. erfolgt ein kontrollierter Abbau des Tumorgewebes in Kombination mit klassischen onkologischen Verfahren. Bei höheren Temperaturen, z. B. zwischen 50 und 60°C für nur wenige Minuten, ist das cytotoxische Potential von Wärme wesentlich höher, so daß im Idealfall keine Kombinationen mit nebenwirkungsreichen onkologischen Verfahren – wie Chemotherapie oder Radiotherapie – erforderlich sind.In the field of tumor therapy, various experiments on cell cultures, tissue samples and experimental animals have been carried out in recent years by means of hyperthermia or thermoablation. The therapy is based on the conversion of magnetic field energy into heat, as soon as a magnetizable particle is exposed to an external magnetic field, the specific heat output strongly depending on the particle properties on the one hand and the magnetic field parameters on the other hand. For a therapy by the Hyperthermiemethode it requires the generation of a sufficiently high alternating magnetic field, which penetrates the body of the patient. Magnetic fields of this kind can be generated with coils. Such coils are known for example for inductive heating of metallic semi-finished products or workpieces. In metallurgy, induction heating is used for melting, brazing, hardening and tempering metals. The prerequisite of this induction heating technology is that the object to be heated has metallic conductivity. The heat effect is based on the induction of very high eddy currents in the workpiece, which in turn heat this by ohmic losses. In tumor therapy, in turn, use of this induction heating due to eddy current generation would be detrimental to the patient. In contrast, the hyperthermia method is based on the generation of heat by purely magnetic losses in the magnetic particles applied to the tumor. It is intended to generate a magnetic alternating field with a relatively large amplitude in a comparatively large volume with high homogeneity. The inducers known and used in metallurgy can not be used for tumor therapy on patients. The hyperthermia method ensures that the particles applied to the tumor are heated to temperatures above 41 ° C. In the temperature range between 41 ° C and 46 ° C for about 60 min. Controlled degradation of the tumor tissue in combination with classical oncological procedures. At higher temperatures, eg. B. between 50 and 60 ° C for only a few minutes, the cytotoxic potential of heat is much higher, so that ideally no combinations with side effect-rich oncological procedures - such as chemo or radiotherapy - are required.

Es ist aus der europäischen Patentanmeldung EP 0 333 381 A2 bekannt, nadelförmige Metallteile in einen in einem Gewebe befindlichen Tumor zu applizieren und diese Metallteile mittels durch Luftspulen erzeugte Induktion zu erwärmen. Die Luftspulen durchfließt ein Wechselstrom im Frequenzbereich von 70,5 kHz bis 1 MHz. Die Spulen sind koaxial zueinander angeordnet, wobei sich das mit dem Tumor befallene Körperteil zwischen ihnen befindet.It is from the European patent application EP 0 333 381 A2 It is known to apply needle-shaped metal parts to a tumor located in a tissue and to heat these metal parts by means of induction generated by air-core coils. The air coils flows through an alternating current in the frequency range from 70.5 kHz to 1 MHz. The coils are arranged coaxially with each other with the tumor-affected body part between them.

Im „Journal of Magnetism and Magnetic Materials 225 (2001) 118 bis 126” ist ein Verfahren beschrieben, bei dem Spulen in einem Hochfrequenzsystem Wechselstrom ausgesetzt sind. In den Spulen ist ein Kern bzw. ein Joch angeordnet. Der Frequenzbereich liegt bei 100 kHz und es wird ein magnetisches Feld mit einer Feldstärke von 0 bis 15 kA/m erzeugt. Mit der das Verfahren durchführenden Vorrichtung kann eine Magnetmeßeinrichtung, eine Kalibrierungseinrichtung sowie eine Ultraschalleinrichtung verbunden werden.The "Journal of Magnetism and Magnetic Materials 225 (2001) 118 to 126" describes a method in which coils are exposed to alternating current in a high frequency system. In the coils, a core or a yoke is arranged. The frequency range is 100 kHz and a magnetic field with a field strength of 0 to 15 kA / m is generated. With the device performing the method, a magnetic measuring device, a calibration device and an ultrasonic device can be connected.

Die US 5 099 756 A offenbart ebenfalls eine Methode der Erhitzung magnetischer Materialien mittels Erzeugung eines magnetischen Hochfrequenzfeldes, welches im Bereich von 100 kHz liegt. Hierzu ist eine nahezu ringförmige Spule vorgesehen, in deren Aussparung das zu behandelnde Körperteil des Patienten angeordnet ist.The US 5 099 756 A also discloses a method of heating magnetic materials by generating a high frequency magnetic field which is in the range of 100 kHz. For this purpose, a nearly annular coil is provided, in the recess of which the body part of the patient to be treated is arranged.

Der US 4 545 368 A kann eine Einrichtung entnommen werden, mit der magnetische Nanopartikel in Körperteilen, die zwischen Luftspulen angeordnet sind, in einem magnetischen Wechselfeld erwärmt werden. Die Erwärmung der magnetischen Partikel erfolgt hierbei durch das Prinzip der magnetischen Verluste. Die Spulen sind koaxial zueinander angeordnet. Die Frequenz des Wechselfeldes beträgt zwischen 1000 und 5000 Hz.Of the US 4 545 368 A For example, a device with which magnetic nanoparticles are heated in body parts which are arranged between air coils in an alternating magnetic field can be removed. The heating of the magnetic particles takes place here by the principle of magnetic losses. The coils are arranged coaxially with each other. The frequency of the alternating field is between 1000 and 5000 Hz.

Die europäische Patentschrift EP 1 098 676 B1 offenbart einen Magnetfeldapplikator zur Aufheizung von magnetischen oder magnetisierbaren Substanzen oder Festkörpern in biologischem Gewebe. Die magnetischen oder magnetisierbaren Substanzen können dabei magnetische Nanopartikel sein. Diese magnetischen Nanopartikel werden in einen Tumor eingebracht, welcher sich in einem biologischen Gewebe eines Körperteils eines Patienten befindet. Das Körperteil befindet sich zwischen zwei koaxial zueinander ausgerichteten Spulen, die ein hochfrequentes magnetisches Wechselfeld erzeugen. Die Frequenz des Wechselfeldes liegt zwischen 20–500 kHz und die Feldstärke des Magnetfeldes zwischen 1–20 kA/m. Die Spulen sind dabei in axialer Richtung zueinander verstellbar. An den Spulen ist ein Joch befestigt. Dieses Joch umgibt den gesamten Behandlungsraum. Das Joch weist eine M-Form auf, so daß selbst bei der Positionsänderung der Spulen zueinander der Behandlungsraum, in dem sich das zu behandelnde Körperteil befindet, ständig durch die Seitenschenkel des Jochs abgegrenzt wird.The European patent EP 1 098 676 B1 discloses a magnetic field applicator for heating magnetic or magnetizable substances or solids in biological tissue. The magnetic or magnetizable substances may be magnetic nanoparticles. These magnetic nanoparticles are introduced into a tumor, which is located in a biological tissue of a body part of a patient. The body part is located between two coaxially aligned coils which generate a high frequency alternating magnetic field. The frequency of the alternating field is between 20-500 kHz and the field strength of the Magnetic field between 1-20 kA / m. The coils are mutually adjustable in the axial direction. At the coils a yoke is attached. This yoke surrounds the entire treatment room. The yoke has an M-shape, so that even when changing the position of the coils to each other, the treatment space in which the body part to be treated is constantly delimited by the side legs of the yoke.

In der DE 197 07 451 A1 wird eine Anordnung zur Magnetresonanz-Untersuchung und Hyperthermiebehandlung beschrieben, mit der magnetisierbares oder magnetisches Material, welches sich in biologischem Gewebe eines Körperteils befindet, erwärmt werden kann. Das Material wird dazu in Form von Partikeln in das Gewebe injiziert. Zur Fixierung wird das Körperteil – beispielsweise eine weibliche Brust – in einem Gefäß gehalten, in dem ein Unterdruck erzeugt wird. Das Gefäß bzw. die Aufnahmeeinrichtung und die Halterung für die Magnetspulen sind in ihren Abmessungen aufeinander abgestimmt und liegen schlüssig aneinander. Das Gewebe wird lokal und fokussiert erwärmt, wobei auch thermoablative Temperaturen eingestellt werden können.In the DE 197 07 451 A1 An arrangement for magnetic resonance examination and hyperthermia treatment is described, with the magnetizable or magnetic material, which is located in biological tissue of a body part, can be heated. The material is injected into the tissue in the form of particles. For fixation, the body part - for example, a female breast - held in a vessel in which a negative pressure is generated. The vessel or the receiving device and the holder for the magnetic coils are matched in their dimensions to each other and are interlocking. The fabric is heated locally and in focus, whereby thermoablative temperatures can be adjusted.

In der DE 27 53 761 C2 wird eine Einrichtung zur partiellen Hyperthermie des menschlichen Körpers beschrieben. Dazu werden Wirbelströme generiert. Eine Fokussierung auf zu behandelndes Gewebe erfolgt nicht, vielmehr wird das gesamte zu behandelnde Organ auf hyperthermische Temperaturen erwärmt.In the DE 27 53 761 C2 a device for partial hyperthermia of the human body is described. For this purpose, eddy currents are generated. Focusing on tissue to be treated does not occur, rather, the entire organ to be treated is heated to hyperthermic temperatures.

In der DE 600 15 583 T2 wird ein Gerät zur Beeinflussung magnetischer Teilchen beschrieben, wobei die Teilchen vorab in Gewebe injiziert wurden. Zur Beeinflussung wird ein magnetisches Gradientenwechselfeld verwendet, das Anliegen eines Gradienten bewirkt die Bewegung der magnetischen Teilchen.In the DE 600 15 583 T2 describes a device for influencing magnetic particles, wherein the particles were previously injected into tissue. For influencing a magnetic gradient change field is used, the application of a gradient causes the movement of the magnetic particles.

In der US 2005/0090732 A1 wird eine Vorrichtung zur zielgerichteten Erwärmung von in einem biologischen Gewebe eines Körperteils befindlichen magnetisierbaren oder magnetischem Material beschrieben, bei der Therapie und Überwachung simultan durchgeführt werden können.In the US 2005/0090732 A1 there is described a device for the targeted heating of magnetizable or magnetic material located in a biological tissue of a body part, in which therapy and monitoring can be carried out simultaneously.

Es sind somit mit den verschiedenen Konzeptionen für Magnetfeldapplikatoren bisher nur Teilaufgaben gelöst worden. Eine zuverlässige Behandlung umfaßt aber auch die gezielte und reproduzierbare Applikation des magnetischen Materials unter dafür günstigen Arbeitsbedingungen wie z. B. ausreichendem Freiraum, der Überwachung der Applikation, der Möglichkeit der Anpassung der Feldparameter an die Eigenschaften des magnetischen Materials und an den Verlauf der Temperaturentwicklung. Hierzu sind im Stand der Technik keine integrierten Lösungsvorschläge bekannt.So far, only subtasks have been solved with the various concepts for magnetic field applicators. A reliable treatment but also includes the targeted and reproducible application of the magnetic material under favorable working conditions such. B. sufficient free space, the monitoring of the application, the possibility of adapting the field parameters to the properties of the magnetic material and the course of the temperature development. For this purpose, no integrated solution proposals are known in the prior art.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein mobiles und flexibles Gerät für die Tumortherapie auf Basis der Erwärmung magnetischer oder magnetisierbarer Partikel mittels Erzeugung eines Magnetwechselfeldes mit großer Amplitude und hoher Homogenität in einem relativ großen Volumen zur Verfügung zu stellen, welches einen großen Freiraum für die Möglichkeit der Durchführung aller erforderlichen Schritte für die Tumortherapie von der Applikation des magnetischen Materials, bildgebende Überwachung derselben bis hin zur Applikation des magnetischen Wechselfeldes umfaßt und geringen Platzbedarf mit technisch einfachen Aufbau und damit einfacher Bedienbarkeit und kostengünstiger Fertigung verbindet, wobei bei Gewährleistung optimaler Abstimmung der Feldparameter auf die magnetischen Eigenschaften der Partikel ohne Lageänderung der applizierten Partikel während der Behandlung bei möglichst geringer Therapiedosis und möglichst geringer Belastung der zu behandelnden Person ein optimaler Heilerfolg herbeigeführt werden soll.The invention is based on the object to provide a mobile and flexible device for tumor therapy based on the heating of magnetic or magnetizable particles by generating a magnetic alternating field with high amplitude and high homogeneity in a relatively large volume available, which is a large space for the Possibility of carrying out all the necessary steps for the tumor therapy of the application of the magnetic material, imaging monitoring of the same up to the application of the alternating magnetic field and low space requirements with a simple design and thus easy operation and cost-effective production connects, while ensuring optimum matching of the field parameters on the magnetic properties of the particles without changing the position of the particles applied during the treatment at the lowest possible dose therapy and the least possible burden on the person to be treated an optimal healing success should be brought about.

Bei einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß als Spulen mindestens zwei Luftspulen vorgesehen sind, die im stromdurchflossenen Zustand eine Erwärmung des magnetisierbaren oder magnetischen Materials durch magnetische Verluste herbeiführen; des Weiteren weist die Vorrichtung mindestens eine Aufnahmeeinrichtung für den zu behandelnden Körperteil auf.In a device of the type described above, this object is achieved in that as coils at least two air coils are provided which bring about in the current-carrying state, a heating of the magnetizable or magnetic material by magnetic losses; Furthermore, the device has at least one receiving device for the body part to be treated.

In platz- und materialsparender Bauweise werden die Spulen durch ihre elektrischen Anschlüsse mechanisch gehalten. Damit müssen für die Spulenbefestigung keine zusätzlichen Halteelemente vorgesehen werden, was sich vorteilhaft auf den zur Verfügung stehenden Behandlungs- und Diagnoseraum sowie auf das Gewicht und die Herstellungskosten der Vorrichtung auswirkt.In space and material-saving design, the coils are mechanically held by their electrical connections. Thus, no additional holding elements must be provided for the coil attachment, which has an advantageous effect on the available treatment and diagnostic space as well as on the weight and the manufacturing cost of the device.

Die Spulen haben einen solchen Abstand zum zu behandelnden Körperteil, daß eine bildgebende Überwachung und Therapie gleichzeitig am Körperteil möglich ist. Dadurch läßt sich eine bisher nicht realisierte Sicherheit und Reproduzierbarkeit der Therapie erreichen. Die bildgebende Überwachung kann dabei z. B. ein Ultraschall-Verfahren sein.The coils have such a distance to the body part to be treated that an imaging monitoring and therapy is simultaneously possible on the body part. As a result, a previously unrealized safety and reproducibility of the therapy can be achieved. The imaging monitoring can be z. B. be an ultrasonic method.

Die Luftspulen sind so ausgelegt, daß sie im wechselstromdurchflossenen Zustand ein nahezu homogenes Magnetfeld aufbauen, um eine Erwärmung der Partikel durch magnetische Verluste – also z. B. auf Grund von Ummagnetisierung der Partikel oder „Hysterese-Erwärmung” – zu bewirke. Diese Art der Erwärmung hat die Vorteile, daß sie relativ schnell erfolgt, und daß sich die Parameter des magnetischen Feldes genau den Eigenschaften der applizierten Partikel anpassen lassen. Die Ausführung der Spulen als derartige Luftspulen bewirkt des Weiteren, daß die Spulen kein Joch aufweisen müssen, womit ein größerer und schwererer Aufbau der Vorrichtung und eine Einschränkung des Therapieraums vermieden werden kann. Durch den Einsatz der Luftspulen ergibt sich eine geringere Gesamtmasse und eine flexiblere Positionierbarkeit der Spulen.The air coils are designed so that they build up a nearly homogeneous magnetic field in the AC-carrying state in order to prevent heating of the particles by magnetic losses - ie z. B. due to magnetic reversal of the particles or "hysteresis heating" - to bring about. This type of heating has the advantages that it is relatively fast, and that the parameters of the magnetic field exactly the properties of the adjust the applied particles. The design of the coils as such air coils also causes the coils need not have a yoke, whereby a larger and heavier construction of the device and a limitation of the therapy room can be avoided. The use of the air coils results in a lower total mass and a more flexible positioning of the coils.

Bei der Aufnahmeeinrichtung handelt es sich um eine nichtmagnetisierbare und elektrisch nichtleitende Fixierungs- und Kompressionseinheit. Dies ist deshalb vorteilhaft, da anderenfalls in den Elementen der Aufnahmeeinrichtung Ummagnetisierungen und Erwärmungen durch Wirbelströme zu befürchten sind, welche für den Patienten unangenehm werden können.The receiving device is a non-magnetizable and electrically non-conductive fixing and compression unit. This is advantageous because otherwise magnetization and heating by eddy currents are to be feared in the elements of the receiving device, which can be unpleasant for the patient.

Die Aufnahmeeinrichtung dient dazu, das zu behandelnde Körperteil aufzunehmen. Das heißt, daß unabhängig vom Vorhandensein einer Auflage für den Patienten eine Einrichtung vorhanden ist, die das zu behandelnde Körperteil extra aufnimmt. In erster Linie dient die Aufnahmeeinrichtung dabei der Positionierung und Fixierung des Körperteils. Dadurch wird vermieden, daß die in das Körperteil applizierten Partikel während der Behandlung, etwa durch geringfügige Lageänderung des Patienten, ihre Position im Magnetfeld und im zu behandelnden Körperteil verändern. Die Partikel werden üblicherweise in ein Tumorgewebe im zu behandelnden Körperteil in einer Flüssigkeit eingespritzt und ihre Position mittels bildgebender Verfahren überwacht. Eine Verschiebung der Partikel in Gebiete außerhalb des Tumors würde dazu führen, daß gesundes Gewebe erwärmt wird und Tumorgewebe unbehandelt bleibt. Durch die exakte Positionierung der Partikel kann daher vermieden werden, eine größere Menge als unbedingt notwendig in das Gewebe zu applizieren, d. h., mit geringstmöglicher Partikel-Dosierung wird eine maximale Wärmeerzeugung möglich. Des Weiteren ist es mit der Aufnahmeeinrichtung möglich, Druck auf den zu behandelnden Körperteil aufzubringen. Bei Behandlung z. B. einer menschlichen Brust kann diese so weit zusammengedrückt werden, daß sich in vorteilhafter Weise Fettgewebe derart verschiebt, daß Behandlung und Diagnoseverfahren einfacher ausgeführt werden können.The receiving device serves to receive the body part to be treated. This means that, regardless of the presence of a support for the patient, a device is provided which receives the part of the body to be treated extra. In the first place, the receiving device serves to position and fix the body part. This avoids that the particles applied in the body part during the treatment, such as by slight change in position of the patient, change their position in the magnetic field and in the body part to be treated. The particles are usually injected into a tumor tissue in the body part to be treated in a liquid and their position monitored by means of imaging techniques. Displacement of the particles into areas outside the tumor would result in healthy tissue being heated and tumor tissue left untreated. Due to the exact positioning of the particles can therefore be avoided to apply a larger amount than absolutely necessary in the tissue, d. h., with the lowest possible particle dosage, a maximum heat generation is possible. Furthermore, it is possible with the receiving device to apply pressure to the body part to be treated. For treatment z. B. a human breast, this can be compressed so far that in an advantageous way fatty tissue shifts so that treatment and diagnostic procedures can be performed easily.

Durch den einfachen Aufbau der Vorrichtung ist diese mobil und flexibel einsetzbar, sowie kostengünstig zu fertigen, da weniger Material- und Fertigungsaufwand anfällt, und es ist eine einfache Bedienbarkeit und leichte Zugänglichkeit gewährleistet.Due to the simple structure of the device, this is mobile and flexible use, as well as inexpensive to manufacture, since less material and manufacturing costs incurred, and it is easy to use and easy accessibility guaranteed.

Die Vorrichtung ist auch für den Transport geeignet, da sie einfach zu montieren ist und wenig wiegt. Damit kann sie flexibel zu einem Einsatzort gebracht werden. Durch den kostengünstigen Aufbau ist sie für die Produktion in großen Stückzahlen geeignet, was den Einsatz auch in kleineren medizinischen Einrichtungen bis hin zu Einzelpraxen ermöglicht.The device is also suitable for transport as it is easy to assemble and weighs little. Thus, it can be flexibly brought to a job site. Its cost-effective design makes it suitable for large-scale production, allowing it to be used in smaller medical facilities as well as in individual practices.

Aufwendige Maßnahmen zum Schutz des Patienten gegenüber den Spulen müssen nicht getroffen werden, da diese gekühlt sind und einen einfachen Berührungsschutz aufweisen.Elaborate measures to protect the patient from the coils need not be made, since they are cooled and have a simple contact protection.

Durch den geringen Platzbedarf der Spulen ist es möglich, Geräte für die bildgebende Darstellung wie beispielsweise ein Ultraschallgerät und Therapiereinrichtungen gleichzeitig im von der Vorrichtung umfaßten Raum anzuordnen, es ist außerdem ein seitlicher Zugang zum Behandlungsraum – zwischen den Spulen – möglich. Das bedeutet z. B., daß die Injektion der Partikel und die Bild-Kontrolle der Verteilung der Partikel unmittelbar vor dem Einschalten des Magnetfeldes und die Erwärmung der Partikel am selben Behandlungsplatz ohne Lageveränderung des zu behandelnden Körperteils möglich ist, Die kompakte und Mobilität ermöglichende Bauweise der Vorrichtung gestattet es zudem, sie in unmittelbarer Nähe größerer und fixierter Diagnosegeräte wie z. B. Röntgengeräten aufzustellen, um somit die Behandlung des Tumors auch mit derartigen Diagnoseverfahren zu verbinden. Der Frequenzbereich des Wechselfeldes kann so ausgewählt werden, daß zu dessen Erzeugung ein handelüblicher Generator ausreicht.Due to the small space requirement of the coils, it is possible to arrange devices for imaging such as an ultrasound device and therapy devices simultaneously in the space covered by the device, it is also a side access to the treatment room - between the coils - possible. This means z. B. that the injection of the particles and the image control of the distribution of the particles immediately before switching on the magnetic field and the heating of the particles at the same treatment station without changing the position of the body part to be treated is possible, The compact and mobility-enabling design of the device allows Moreover, they in the immediate vicinity of larger and fixed diagnostic equipment such. B. X-ray devices set up, so as to connect the treatment of the tumor with such diagnostic methods. The frequency range of the alternating field can be selected so that sufficient for the production of a commercial generator.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung besteht das magnetisierbare oder magnetische Material aus Nanopartikeln. Der Einsatz von Nanopartikeln ermöglicht die Applizierung dieser Partikel idealerweise mittels Einspritzen direkt in das Gewebe. Dadurch kann eine gute Positionierung und Verteilung der Partikel erreicht werden, wodurch sich das Risiko der Überhitzung mindert. Ebenfalls vorteilhaft ist dabei, daß sich die in einer Flüssigkeit enthaltenen Nanopartikel in den Strukturen zwischen den Zellen verteilen können.In an advantageous embodiment, the magnetizable or magnetic material consists of nanoparticles. The use of nanoparticles allows the application of these particles ideally by injection directly into the tissue. This allows good positioning and distribution of the particles, which reduces the risk of overheating. It is also advantageous that the nanoparticles contained in a liquid can be distributed in the structures between the cells.

Das magnetische oder magnetisierbare Material kann nadelförmig ausgebildet sein. Diese Nadelform ermöglicht vorteilhaft die Applizierung (z. B. auch als Implantat) des magnetischen oder magnetisierbaren Materials in das Gewebe. Eine Lageveränderung implantierter nadelförmiger Materialien ist unwahrscheinlicher als bei in Flüssigkeiten enthaltenen Materialien.The magnetic or magnetizable material may be needle-shaped. This needle shape advantageously makes it possible to apply (for example also as an implant) the magnetic or magnetizable material into the tissue. A change in position of implanted acicular materials is less likely than with materials contained in fluids.

In einer für die Anwendung der Vorrichtung vorteilhaften Weise sind die einzelnen Elemente der Vorrichtung so positioniert, daß der zu behandelnde und zwischen den Spulen befindliche Körperteil in mindestens zwei senkrecht zueinander und senkrecht zur gemeinsamen Längsachse der Spulen verlaufenden Richtungen frei zugänglich ist. Diese freie Zugänglichkeit erleichtert wesentlich die Möglichkeit des gleichzeitigen Einsatzes von Diagnose- und Behandlungsverfahren. Dabei kann z. B. von unten (also im Wesentlichen senkrecht zur Körperlängsachse eines auf der Patientenliege liegenden Patienten) eine Kanüle in den zu behandelnden Körperteil eingeführt werden, während von der Seite (also seitlich in den Zwischenraum zwischen den Spulen, in dem sich auch der zu behandelnde Körperteil befindet) ein Gerät zur bildgebenden Darstellung auf den Körperteil gerichtet ist oder an diesem angeschlossen ist und die gemeinsame Achse der das Magnetfeld aufbringenden Spulen senkrecht zu den genannten Richtungen ausgerichtet ist.In an advantageous manner for the application of the device, the individual elements of the device are positioned so that the body part to be treated and located between the coils is freely accessible in at least two directions perpendicular to each other and perpendicular to the common longitudinal axis of the coil. This free accessibility greatly facilitates the possibility the simultaneous use of diagnostic and treatment procedures. It can be z. B. from below (that is, substantially perpendicular to the longitudinal axis of the body of a patient lying on the patient bed) a cannula are introduced into the body part to be treated, while from the side (ie laterally into the space between the coils, in which also the body part to be treated located) is directed to an imaging device on the body part or is connected thereto and the common axis of the magnetic field applying coil is aligned perpendicular to said directions.

In vorteilhafter Weise weist die Vorrichtung eine oder mehrere Verstelleinrichtungen auf, mit denen die Spulen in ihrem Abstand zueinander derart positionierbar sind, daß sie zu dem das magnetische oder magnetisierbare Material enthaltenden Körperteil mindestens einen Abstand von einem cm haben und voneinander einen Abstand von mindestens zwei cm haben. In Abhängigkeit von der Größe und Art des zu behandelnden Tumors und/oder Körperteils ist es erforderlich, den Abstand der Spulen zueinander auf ihrer gemeinsamen Achse verstellen zu können. Dabei muß ein Mindestabstand zwischen den Spulen und dem Körperteil gewährleistet sein. Für die zusätzliche Anordnung von Kühleinrichtungen und/oder Schutzabschirmungen zwischen Spulen und Körperteil ist es außerdem erforderlich, daß mindestens ein Abstand von 1 cm zwischen Spule und Körperteil eingehalten wird.Advantageously, the device has one or more adjusting devices, with which the coils are positioned in their distance from each other so that they have to the magnetic or magnetizable material containing body part at least a distance of one cm and from each other a distance of at least two cm to have. Depending on the size and type of the tumor and / or body part to be treated, it is necessary to be able to adjust the spacing of the coils relative to one another on their common axis. In this case, a minimum distance between the coil and the body part must be guaranteed. For the additional arrangement of cooling devices and / or protective shields between coil and body part, it is also necessary that at least a distance of 1 cm between coil and body part is maintained.

Für einen flexiblen Einsatz der Vorrichtung hat diese eine oder mehrere Positioniereinrichtungen, mit der die Spulen zusammen in Richtung der Längsachse der Spulen sowie senkrecht dazu bewegt werden können. Das bedeutet, daß unter Beibehaltung der Koaxialität und des Abstandes zueinander sich die Spulen der Position des Körperteils anpassen lassen.For flexible use of the device, this has one or more positioning means, with which the coils can be moved together in the direction of the longitudinal axis of the coil and perpendicular thereto. This means that while maintaining the coaxiality and the distance to each other, the coils can be adapted to the position of the body part.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung hat die Vorrichtung eine oder mehrere Positioniereinrichtungen, mit der die Spulen zusammen in den verbleibenden fünf Freiheitsgraden bezüglich des Körperteils bewegt werden können. Zusätzlich kann auch eine Drehung der Spulen um die Längsachse zweckmäßig sein, um so die Anschlüsse der Spulen in andere, leichter zugängliche oder weniger störende Positionen bringen zu können. Mit dieser Anordnung kann einer besonderen Position eines Tumors in einem Körperteil bzw. der Form des Körperteils Rechnung getragen werden. Das Spulenpaar kann also in allen drei Raumdimensionen verschoben werden und es kann um alle drei Achsen gedreht werden. Somit können die Spulen unter Beibehaltung ihrer Koaxialität und ihres Abstandes zueinander jede beliebige Position im Raum in einem beliebigen Winkel einnehmen. Bei der Position eines Tumors im seitlichen Brustbereich läßt sich z. B. das Spulenpaar zur Erzeugung eines optimalen Feldes ankippen. Die Positioniereinrichtungen können Rollen und Hebeeinrichtungen umfassen, die nach dem Prinzip des Wagenhebers funktionieren.In a further advantageous embodiment, the device has one or more positioning means, with which the coils can be moved together in the remaining five degrees of freedom with respect to the body part. In addition, a rotation of the coils about the longitudinal axis may be useful so as to bring the terminals of the coil in other, more accessible or less disturbing positions. With this arrangement, a particular position of a tumor in a body part or the shape of the body part can be taken into account. The coil pair can thus be moved in all three spatial dimensions and it can be rotated around all three axes. Thus, the coils can maintain their coaxiality and their distance from each other any position in space at any angle. In the position of a tumor in the lateral chest area can be z. B. tilt the coil pair to produce an optimal field. The positioning devices may include rollers and lifting devices that operate on the principle of the jack.

Die Spulen können darüber hinaus mit einer geringen Anzahl von Windungen konzipiert sein, so reichen zwei Windungen schon aus, um die notwendigen Felder zu erzeugen.In addition, the coils can be designed with a small number of turns, so two turns are already enough to generate the necessary fields.

In vorteilhafter Weise ist die Aufnahmeeinrichtung derart ausgestaltet, daß sie mindestens ein Spannelement umfaßt. Mittels des oder der Spannelemente kann ein Körperteil schnell und fest fixiert werden. Bei Verwendung von Riemen bzw. elastischer Zugelemente passen sich diese in. vorteilhafter Weise der Körperteilform an. Des weiteren kann in einfacher Weise die schon beschriebene leichte Quetschung des Körperteils erreicht werden.Advantageously, the receiving device is designed such that it comprises at least one clamping element. By means of the or the clamping elements, a body part can be fixed quickly and firmly. When using straps or elastic tension elements, they adapt advantageously to the body part shape. Furthermore, in a simple manner, the already described slight bruising of the body part can be achieved.

In alternativer Ausgestaltung oder auch in Kombination mit Spannelementen kann die Aufnahmeeinrichtung mindestens ein Schraubelement aufweisen. Dieses oder die Schraubelemente können ebenfalls der Positionierung und Fixierung des Körperteils dienen. In besonders günstiger Art und Weise lassen sich mit einer Schraubeinrichtung die Halte- bzw. Zusammendrückkräfte auf das Körperteil dosieren. Somit läßt sich z. B. bei Handbetätigung eine schmerzhafte Quetschung des Körperteils vermeiden.In an alternative embodiment or in combination with clamping elements, the receiving device may comprise at least one screw. This or the screw can also serve to position and fix the body part. In a particularly favorable manner can be dosed with a screw the holding or compressive forces on the body part. Thus, z. As in manual operation avoid a painful bruising of the body part.

Um eine Magnetisierung der Elemente der Vorrichtung zu vermeiden, kann zumindest ein Teil von ihnen aus Kunststoff und/oder aus Holz bestehen.In order to avoid magnetization of the elements of the device, at least a part of them may be made of plastic and / or of wood.

In vorteilhafter Weise weist die Vorrichtung eine Kalibrierungseinrichtung auf. Dies kann auch eine Selbstkalibrierungseinrichtung sein. Der Kalibrierung kann die zum Einsatz kommende Charge von Magnetpigment zu Grunde gelegt werden.The device advantageously has a calibration device. This can also be a self-calibration device. The calibration can be based on the charge of magnetic pigment used.

Die Spulen können flexible elektrische Zuleitungen aufweisen. Mittels dieser flexiblen elektrischen Zuleitungen wird gewährleistet, daß trotz Verschiebung und/oder Verdrehung des Spulenpaares im Raum sowie Abstandsänderung der Spulen zueinander die elektrische Verbindung der Spulen mit der Energiequelle erhalten bleibt. In Kombination mit der Verstelleinrichtung kann das Spulenpaar somit vom Bedienpersonal in der nötigen Weise am Patienten positioniert werden.The coils may have flexible electrical leads. By means of these flexible electrical leads is ensured that despite displacement and / or rotation of the coil pair in the room and change in distance of the coils to each other, the electrical connection of the coil is maintained with the power source. In combination with the adjusting device, the coil pair can thus be positioned by the operator in the required manner on the patient.

In vorteilhafter Weise sind die flexiblen elektrischen Zuleitungen der Spulen zumindest teilweise durch die Verwendung flexibler Ummantelungen kühlbar, um die Spulen und auch den Patienten und das Bedienpersonal vor eventuell zu hoher Wärmeentwicklung zu schützen. Die Flexibilität der Ummantelungen ermöglicht die Kühlung der Zuleitungen, ohne daß deren Flexibilität für die Verstellung und Positionierung der Spulen gemindert wird.Advantageously, the flexible electrical leads of the coils can be cooled, at least in part, by the use of flexible sheaths, to possibly overly high the coils and also the patient and the operator To protect heat generation. The flexibility of the sheath allows the cooling of the leads, without their flexibility for the adjustment and positioning of the coils is reduced.

Die Kühlung der stromführenden Teile der Spule und auch der an der Spule befestigten Teile der Vorrichtung kann durch Wasser oder auch Luft erfolgen. Das jeweilige Kühlmedium strömt dabei durch die Ummantelung.The cooling of the current-carrying parts of the coil and also attached to the coil parts of the device can be done by water or air. The respective cooling medium flows through the jacket.

Zusätzlich zur der Kühlung dienenden Ummantelung können die Spulen weiterhin zumindest teilweise eine thermisch und elektrisch isolierende Ummantelung aufweisen. Diese Ummantelung dient dem Schutz des Patienten und des Bedienpersonals vor zu großer Erwärmung der Spulen und elektrischen Schlägen.In addition to the jacket serving for the cooling, the coils can furthermore at least partially have a thermally and electrically insulating jacket. This sheath serves to protect the patient and the operator from excessive heating of the coils and electric shocks.

Weiterhin können die Spulen zumindest teilweise von Elementen umgeben sein, die der elektromagnetischen Abschirmung dienen. Eine solche Schutzmaßnahme wirkt günstig auf den Raum außerhalb der Vorrichtung um zu vermeiden, daß außerhalb angeordnete metallische Elemente magnetisiert werden oder Magnetfelder an anderen medizinischen Geräten gestört werden.Furthermore, the coils may be at least partially surrounded by elements that serve the electromagnetic shield. Such a protective measure acts favorably on the space outside the device to avoid magnetizing out-of-order metal elements or disturbing magnetic fields on other medical devices.

Um bildgebende Verfahren wie z. B. Ultraschall-Verfahren und Behandlung in einer Vorrichtung kombinieren zu können ist es günstig, daß die Vorrichtung eine Befestigungseinrichtung für ein Gerät für die bildgebende Überwachung aufweist. Eine solche Befestigungseinrichtung vergrößert die Mobilität der gesamten erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. einer Einrichtung, in die die erfindungsgemäße Vorrichtung integriert ist. Die Einrichtung zur bildgebenden Überwachung kann beispielsweise der Anpassung der Dosierung der Partikel sowie der Kontrolle der intratumoralen Verteilung des Therapeutikums und der Lage des Temperatur-Sensors dienen.To imaging techniques such. B. ultrasound method and treatment in a device to combine it is convenient that the device has a mounting device for a device for imaging monitoring. Such a fastening device increases the mobility of the entire device according to the invention or a device in which the device according to the invention is integrated. The device for imaging monitoring can be used, for example, to adjust the dosage of the particles and to control the intratumoral distribution of the therapeutic agent and the position of the temperature sensor.

In vorteilhafter Weise umfaßt die Vorrichtung eine Kontroll- und Steuerungseinheit. Dies bietet die Möglichkeit, die Behandlung oder deren Vor- oder Nachbereitungen zumindest teilweise automatisiert ablaufen zu lassen. In alternativer Ausführungsform kann aber auch zum Steuern der Generator-Leistung in Abhängigkeit von der Temperatur ein Drehknopf für die manuelle Betätigung vorgesehen sein.Advantageously, the device comprises a control and control unit. This offers the possibility to run the treatment or its preparation or follow-up at least partially automated. In an alternative embodiment, however, a rotary knob for manual actuation may also be provided for controlling the generator power as a function of the temperature.

Mit der Kontroll- und Steuerungseinheit kann ein Temperatur-Sensor gekoppelt sein. Dieser Temperatur-Sensor wird nach Injektion der magnetischen oder magnetisierbaren Partikel und Rückzug der Injektionsnadel aus der Kanüle durch diese an den Ort der Partikel-Applikation gebracht. Mit dem derart positionierten Sensor ist eine unmittelbare Kontrolle der Übertemperatur im Tumor möglich. Das Signal des Temperatur-Sensors kann zur Steuerung der Magnetfeldparameter wie z. B. der Feldamplitude verwendet werden und damit eine Automatisierung des Behandlungsablaufes ermöglichen.A temperature sensor can be coupled to the control and control unit. This temperature sensor is placed after injection of the magnetic or magnetizable particles and retraction of the injection needle from the cannula through this to the location of the particle application. With the sensor positioned in this way, an immediate control of the excess temperature in the tumor is possible. The signal of the temperature sensor can be used to control the magnetic field parameters such. B. the field amplitude can be used and thus allow automation of the treatment process.

Die Kontroll- und Steuerungseinheit kann dabei derart ausgestaltet sein, daß eine automatische Absicherung gegenüber unbeabsichtigter Überhitzung garantiert ist. Die Auswertung der Signale des Temperatur-Sensors ermöglichen es der Kontroll- und Steuerungseinheit, ein Programm abzuarbeiten, mit dem automatisch abgesichert werden kann, daß keine unbeabsichtigte Überhitzung des applizierten Materials wie z. B. durch Fehlbedienung auftritt.The control and control unit can be designed such that an automatic safeguard against accidental overheating is guaranteed. The evaluation of the signals of the temperature sensor allow the control and control unit to process a program that can be automatically secured that no unintentional overheating of the applied material such. B. occurs due to incorrect operation.

Ebenfalls kann die Kontroll- und Steuerungseinheit dazu geeignet sein, ein Programm zur gesteuerten Temperaturerhöhung abzuarbeiten. Entsprechend der Eigenheiten des Tumors kann es erforderlich sein, die Temperatur in den Partikeln in einem bestimmten Temperatur-Zeit-Verlauf – z. B. auch in Folgen von Impulsen – zu erhöhen. Das kann in vorteilhafter Weise in Abstimmung auf die Partikelparameter automatisiert erfolgen.Likewise, the control and control unit may be suitable for processing a program for controlled temperature increase. According to the peculiarities of the tumor, it may be necessary, the temperature in the particles in a certain temperature-time course -. B. also in episodes of pulses - to increase. This can be done automatically in an advantageous manner in coordination with the particle parameters.

In vorteilhafter Weise kann die Kontroll- und Steuerungseinheit dazu geeignet sein, ein Programm zur Auswahl der Dosierung des magnetischen oder magnetisierbaren Materials, der Magnetfeldparameter und des Temperatur-Zeit-Verlaufs auf Grund einer Eingabe standardisierter Parameter des zum Einsatz ausgewählten magnetischen oder magnetisierbaren Materials abzuarbeiten und das entsprechende Ergebnis auszugeben oder gleich in das Behandlungsverfahren automatisch als Steuer- und Regelungsgrößen einzubringen. Eine derart ausgestaltete Kontroll- und Steuerungseinheit erleichtert dem Bedienpersonal wesentliche Vorbereitungsschritte und -überlegungen. Dadurch ist ein erhöhter Schulungsaufwand von Fachkräften für den Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht unbedingt erforderlich.Advantageously, the control and control unit may be adapted to process a program for selecting the dosage of the magnetic or magnetizable material, the magnetic field parameters and the temperature-time profile based on input of standardized parameters of the selected for use magnetic or magnetizable material and to issue the corresponding result or to introduce it automatically into the treatment procedure as control and regulation variables. Such a designed control and control unit facilitates the operator essential preparation steps and considerations. As a result, an increased training costs of professionals for the operation of the device according to the invention is not necessarily required.

Zur größeren Bequemlichkeit, Ruhigstellung und insbesondere bei Narkotisierung des Patienten kann die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Auflageeinrichtung zur Auflage und Positionierung des Patienten aufweisen.For greater convenience, immobilization and in particular for anesthetization of the patient, the device according to the invention may have a support means for supporting and positioning the patient.

Diese Auflageeinrichtung kann aus einer Patientenliege mit zwei bis zu einem Abstand von 70 cm gegeneinander verschiebbaren Teilen bestehen, wobei mindestens ein Teil der Liege mit Rädern und Stopper ausgerüstet ist. Dadurch wird ein Auseinanderschieben der Einzelteile der Patientenliege möglich, um somit mehr Raum für die Behandlung und Diagnose zu erhalten. Der oder die Stopper fixieren dabei den verschobenen Teil der Liege in seiner Position. Die Anbringung der Fixierungs- und Kompressionseinheit für das tumortragende Körperteil kann zwischen den Patientenliegenteiler erfolgen.This support device may consist of a patient bed with two up to a distance of 70 cm mutually displaceable parts, wherein at least a part of the bed is equipped with wheels and stoppers. This makes it possible to slide apart the individual parts of the patient bed so as to obtain more space for the treatment and diagnosis. The one or more stoppers thereby fix the displaced part of the couch in its position. The attachment of the fixation and compression unit for the tumor-bearing body part can take place between the patient bed dividers.

Die Erfindung soll im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigt: The invention will be explained in more detail below with reference to an embodiment. In the accompanying drawings shows:

1 die Anordnung der Spulen, 1 the arrangement of the coils,

2 Patientenliege mit Positioniereinrichtung, und 2 Patient couch with positioning device, and

3 Verstell- und Aufnahmeeinrichtung, 3 Adjusting and receiving device,

In 1 ist der Körperteil 13 zwischen Spannbacken einer mit einem Schraubelement 6 betätigten Aufnahmeeinrichtung 2 angedeutet. Die Spulen 1 sind jeweils links und rechts neben dem Körperteil 13 angeordnet. Die Elemente zur elektromagnetischen Abschirmung, welche die Spulen umgeben, sind nur angedeutet dargestellt. An den Spulen 1 befinden sich die elektrischen Anschlüsse 5, welche in die elektrischen Zuleitungen 7 übergehen. Diese Zuleitungen 7 sind flexibel und weisen eine flexible Ummantelung 12 auf. Die Zuleitungen 7 können an einen Generator angeschlossen werden.In 1 is the body part 13 between jaws one with a screw 6 operated recording device 2 indicated. The spools 1 are each to the left and right of the body part 13 arranged. The elements for electromagnetic shielding, which surround the coils are shown only indicated. At the coils 1 are the electrical connections 5 which are in the electrical supply lines 7 pass. These leads 7 are flexible and have a flexible sheathing 12 on. The supply lines 7 can be connected to a generator.

Mittels Drehung des Schraubelementes 6 verändert sich der Abstand der dargestellten Spannbacken der Aufnahmeeinrichtung 2 zueinander, was eine Positionierung, Fixierung und Quetschung des Körperteils 13 bewirkt. Auch wenn die Spulen 1 eher flach ausgeführt sind ist es doch ersichtlich, daß sie eine gemeinsame Längsachse haben, nämlich die Achse, die durch die Mittelpunkte der Spulenwindungen verläuft. Im wechselstromdurchflossenen Zustand erzeugen die Spulen 1 ein Magnetfeld, welches in den in den Körperteil 13 zwischen den Spulen 1 eingespritzten Partikeln eine ständige Ummagnetisierung und damit Erwärmung erzeugt. Dadurch, daß die Spulen 1 kein Kern bzw. Joch aufweisen, steht um das zu behandelnde Körperteil 13 herum mehr Platz für Behandlung und – mit entsprechenden Geräten, die unter Einfluß des Magnetfeldes arbeiten können – bildgebende Darstellung zur Verfügung.By rotation of the screw 6 the distance between the illustrated clamping jaws of the receiving device changes 2 to each other, causing a positioning, fixation and contusion of the body part 13 causes. Even if the coils 1 are rather flat, it is apparent that they have a common longitudinal axis, namely the axis which passes through the centers of the coil turns. In the AC-carrying state, the coils generate 1 a magnetic field which enters the body part 13 between the coils 1 Injected particles generated a permanent remagnetization and thus heating. Due to the fact that the coils 1 have no core or yoke, stands around the body part to be treated 13 There is more room around for treatment and - with appropriate devices that can work under the influence of the magnetic field - imaging available.

In 2 ist eine zweiteilige Patientenliege 10, 10a, 10b dargestellt, auf der ein Patient 14 nur angedeutet ist. Die Spulen 1 sind der besseren Übersichtlichkeit wegen ebenfalls nur angedeutet. Der bewegliche Teil der Patientenliege 10b ist in einem bestimmten Abstand vom festen Teil der Patientenliege 10a angeordnet, um somit einen Zwischenraum für die Behandlung und bildgebende Darstellung freizugeben. Auf einer mit Rollen oder Kugeln und Höhenverstellung sowie Kugelgelenk versehenen Positioniereinrichtung 4 sind die Spulen in allen 6 Freiheitsgraden verstellbar befestigt. Die Aufnahmeeinrichtung 2 kann ebenfalls an der Positioniereinrichtung 4 befestigt sein, ihre Befestigung kann aber auch extern erfolgen. Die Abstützung der Positioniereinrichtung 4 muß dabei nicht wie dargestellt auf dem Boden erfolgen; eine feste Anbringung der Positioniereinrichtung 4 an der Patientenliege 10 kann im Sinne der Mobilität und Flexibilität der gesamten erfindungsgemäßen Vorrichtung günstiger sein.In 2 is a two-piece patient bed 10 . 10a . 10b shown on a patient 14 only hinted at. The spools 1 are also indicated for the sake of clarity. The moving part of the patient bed 10b is at a certain distance from the fixed part of the patient bed 10a arranged so as to release a gap for the treatment and imaging. On a provided with rollers or balls and height adjustment and ball joint positioning 4 the coils are adjustably mounted in all 6 degrees of freedom. The recording device 2 can also be on the positioning 4 be attached, but their attachment can also be done externally. The support of the positioning 4 must not be done as shown on the floor; a fixed attachment of the positioning 4 on the patient bed 10 may be more favorable in terms of mobility and flexibility of the entire device according to the invention.

Die Kontroll- und Steuerungseinrichtung 9 ist in der Nähe des Behandlungsraumes angeordnet und zumindest mit dem in das Gewebe eingebrachten Temperatursensor verbunden. Dabei muß diese Verbindung zum Temperatursensor nicht zwingend in der dargestellten Kabelverbindung bestehen, es ist auch eine Informationsübertragung per Funk oder in ähnlicher Weise möglich.The control and control device 9 is located near the treatment room and at least connected to the introduced into the tissue temperature sensor. In this case, this connection to the temperature sensor does not necessarily exist in the illustrated cable connection, it is also an information transfer by radio or in a similar manner possible.

In 3 sind die Elemente zum Berührungsschutz sowie zur elektromagnetischen Abschirmung 8, die die Spulen teilweise umgeben, in einer C-Form dargestellt, wobei die Abschirmung – im Gegensatz zum Berührungsschutz – zum Körperteil hin offen oder zumindest unwirksam sein muß, da dort das Magnetfeld gerade nicht abgeschirmt werden soll. Die darin angeordneten Spulen 1 sind nur angedeutet. Der zu behandelnde Körperteil ist nicht dargestellt. Zur Verstellung der Spulen 1 zueinander auf ihrer gemeinsamen Achse ist eine Verstelleinrichtung 3 vorgesehen. Die Verstellung kann wie dargestellt mittels einer Stellschraube 15 erfolgen, andere Verstellmöglichkeiten wie z. B. elektromotorischer Antrieb sind allerdings nicht ausgeschlossen. Die Elemente zur elektromagnetischen Abschirmung 8 sind entweder so ausgeführt, daß der Abstand der Spulen verändert werden kann, ohne daß sich der Abstand der Elemente zur elektromagnetischen Abschirmung 8 ändert. Das bedeutet, daß in diesem Fall die Elemente zur elektromagnetischen Abschirmung 8 im Inneren so viel Freiraum aufweisen, daß die Spulen 1 in ihnen bewegt werden können.In 3 are the elements for protection against contact and for electromagnetic shielding 8th , which partially surround the coils, shown in a C-shape, the shield - in contrast to the contact protection - must be open to the body part or at least ineffective, since there the magnetic field just should not be shielded. The coils arranged therein 1 are only hinted. The body part to be treated is not shown. For adjusting the coils 1 to each other on their common axis is an adjustment 3 intended. The adjustment can, as shown by means of a set screw 15 done, other adjustment such. B. electric motor drive are not excluded. The elements for electromagnetic shielding 8th are either designed so that the distance between the coils can be changed without changing the distance of the elements to the electromagnetic shield 8th changes. This means that in this case the elements for electromagnetic shielding 8th inside so much free space that the coils 1 can be moved in them.

In einer anderen Ausführung können aber auch die Spulen 1 fest mit den jeweiligen Elementen zur elektromagnetischen Abschirmung 8 verbunden sein, so daß sich bei Abstandsänderung der Spulen 1 zueinander auch die Abstände der jeweils einer Spule zugeordneten Elemente zur elektromagnetischen Abschirmung 8 verändern.In another embodiment, but also the coils 1 fixed with the respective elements for electromagnetic shielding 8th be connected, so that when changing the distance of the coils 1 to each other, the distances of each associated with a coil elements for electromagnetic shielding 8th change.

Die Elemente zur elektromagnetischen Abschirmung 8 umhüllen, wie dargestellt, die Spulen 1 nicht komplett. Es kann auch zweckmäßig sein, die Elemente zur elektromagnetischen Abschirmung nur partiell an den Spulen anzuordnen.The elements for electromagnetic shielding 8th envelop, as shown, the coils 1 incomplete. It may also be expedient to arrange the elements for electromagnetic shielding only partially on the coils.

Im Freiraum zwischen den Spulen 1 oder zumindest dicht an diesem ist die Aufnahmeeinrichtung 2 zur Aufnahme des zu behandelnden Körperteils angebracht. In der dargestellten Ausführung besteht die Aufnahmeeinrichtung 2 aus zwei Schraubelementen 6, die parallel zueinander angeordnet sind, so daß sie bei Drehung um die Längsachse eine Verschiebung von zwei Bügeln 11 bewirken. Diese verschiebbaren Bügel 11 können somit einen zwischen ihnen angeordneten Körperteil einklemmen und damit positionieren, fixieren und derart drücken, daß Gewebe so verschoben wird, daß eine Behandlung und bildgebende Darstellung von Gewebe vorteilhaft erfolgen kann. Auch in dieser Aufnahmeeinrichtung 2 kann die Betätigung der Schraubelemente 6 ebenfalls statt handbetrieben elektromotorisch oder in ähnlicher Weise erfolgen, des Weiteren können statt Schraubelementen 6 z. B. auch Spannelemente auf Basis von Riemen oder elastischen Zugelementen eingesetzt werden. In vorteilhafter Weise kann die Aufnahmeeinrichtung 2 ebenfalls in allen 6 Freiheitsgraden bewegt werden, um sich so der Körperform und -position und/oder Tumorposition anzupassen.In the space between the coils 1 or at least close to this is the receiving device 2 attached to receive the body part to be treated. In the illustrated embodiment, the receiving device consists 2 from two screw elements 6 , which are arranged parallel to each other, so that when rotated about the longitudinal axis, a displacement of two brackets 11 cause. These sliding brackets 11 can thus pinch a body part arranged between them and thus position, fix and press so that tissue is shifted so that a treatment and imaging of tissue can be done advantageously. Also in this recording device 2 can be the operation of the screw 6 also instead of manually operated by electric motor or in a similar manner, furthermore, instead of screw elements 6 z. B. clamping elements based on belts or elastic tension elements are used. Advantageously, the receiving device 2 are also moved in all 6 degrees of freedom so as to adapt to the body shape and position and / or tumor position.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: SpulenDo the washing up
22: Aufnahmeeinrichtungrecording device
33: Verstelleinrichtungadjustment
44: Positioniereinrichtungpositioning
55: elektrischer Anschlußelectrical connection
66: Schraubelementscrew
77: elektrische ZuleitungElectrical supply
88th: Element zur elektromagnetischen AbschirmungElement for electromagnetic shielding
99: Kontroll- und SteuerungseinheitControl and control unit
1010: Auflageeinrichtungsupport device
10a, 10b10a, 10b: Teile der AuflageeinrichtungParts of the support device
1111: Bügelhanger
1212: Ummantelungjacket
1313: Körperteilbody part
1414: Patientpatient
1515: Stellschraubescrew

Claims

Device for the purposeful heating of in a biological tissue of a body part ( 13 ) magnetizable or magnetic material which is arranged between coaxially aligned coils ( 1 ) is arranged, which generate an alternating magnetic field with a frequency of at least 50 kHz and a field strength of at least 5 kA / m and which are mutually adjustable on their common longitudinal axis, - wherein the device at least one receiving device ( 2 ) for the body part to be treated ( 13 ), - characterized in that - as coils at least two air coils ( 1 ) are provided which induce heating of the magnetizable or magnetic material by magnetic losses in the current-carrying state, - wherein the coils ( 1 ) are mechanically held by their electrical connections, - the coils ( 1 ) such a distance to the body part to be treated ( 13 ) have a lateral access to the treatment space between the coils and an imaging monitoring by means of ultrasound and therapy simultaneously on the body part ( 13 ) is possible, - and the receiving device ( 2 ) is a non-magnetizable and electrically non-conductive fixing and compression unit.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the magnetizable or magnetic material consists of nanoparticles.

Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the magnetizable or magnetic material are acicular elements.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the device elements are positioned so that the tissue comprising the biological tissue and between the coils ( 1 ) located body part ( 13 ) in at least two perpendicular to each other and perpendicular to the common longitudinal axis of the coils ( 1 ) extending directions is freely accessible.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises one or more adjusting devices ( 3 ), with which the coils ( 1 ) are positionable in their distance from one another in such a way that they lead to the body part containing the magnetic or magnetizable material ( 13 ) have a distance of at least 1 cm and have a distance of at least 2 cm from each other.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises one or more positioning devices ( 4 ), with which the coils ( 1 ) together in the direction of the longitudinal axis of the coils ( 1 ) and can be moved perpendicular thereto.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises one or more positioning devices ( 4 ), with which the coils ( 1 ) together in all five degrees of freedom with respect to the body part ( 13 ) can be moved.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that each of the coils ( 1 ) has two turns.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the Recording device ( 2 ) comprises at least one clamping element.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the receiving device ( 2 ) at least one screw element ( 6 ).

Device according to one of the preceding claims, characterized in that at least a part of the elements of the receiving device ( 2 ) consists of plastic and / or wood.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a calibration device.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the coils ( 1 ) flexible electrical leads ( 7 ) exhibit.

Apparatus according to claim 13, characterized in that the flexible electrical leads ( 7 ) of the coils ( 1 ) at least partially by the use of flexible sheaths ( 12 ) are coolable.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the cooling of the current-carrying parts of the coil ( 1 ) and on the coil ( 1 ) by water and 1 or air.

Device according to one of claims 14 or 15, characterized in that the coils ( 1 ) in addition to the sheath ( 12 ) for cooling further at least partially have a thermally insulating sheath.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the coils ( 1 ) at least partially by electromagnetic shielding serving elements ( 8th ) are surrounded.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the device has a fastening device for a device for imaging monitoring.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the device has a control and monitoring unit ( 9 ).

Apparatus according to claim 19, characterized in that a temperature sensor is provided, which is connected to the control and control unit ( 9 ) is coupled.

Device according to one of claims 19 or 20, characterized in that the control and monitoring unit ( 9 ) is provided with a device for automatic protection against accidental overheating.

Device according to one of claims 19 to 21, characterized in that with the control and control unit ( 9 ) A program for controlled temperature increase can be processed.

Device according to one of claims 19 to 22, characterized in that with the control and control unit ( 9 ) a program for selecting the dosage of the magnetic or magnetizable material, the magnetic field parameters and the temperature-time curve on the basis of an input standardized parameters of the selected for use magnetic or magnetizable material executable and the corresponding result can be output.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a patient bed with two mutually displaceable parts ( 10a . 10b ) designed support facility ( 10 ) for supporting and positioning a patient, wherein the parts ( 10a . 10b ) of the patient bed are displaceable up to a distance of 70 cm, with at least one part ( 10b ) the couch is equipped with wheels and stoppers.