Physikalisches Prinzip

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Zur Überwärmung des Körpers werden Radiowellen verwendet. Im menschlichen Körper sind verschiedene leitfähige Gewebearten mit vielen Ionen vorhanden. Wassermoleküle im Gewebe weisen ein elektrisches Dipolmoment auf, das in den elektromagnetischen Wechselfeldern von Radiowellen zu Schwingungen der Wassermoleküle bzw. Beschleunigung der Ionen führt. Daher lässt sich wasserhaltiges Gewebe durch Einkopplung von Radiofrequenzstrahlung erwärmen.

Die Leitfähigkeit der Gewebearten hängt von der verwendeten Frequenz ab. Deshalb weisen verschiedene Frequenzen unterschiedliche Eindringtiefen im Körper auf. So werden hohe Frequenzen im Körper zwar sehr stark absorbiert,  haben aber keine große Eindringtiefe. Niedrige Frequenzen weisen eine hohe Eindringtiefe auf, lassen sich aber aufgrund ihrer großen Wellenlänge im menschlichen Körper nicht auf den Tumor fokussieren. An den Grenzflächen der unterschiedlichen Gewebearten mit ihren unterschiedlichen Leitwerten kann es zu Reflexionen kommen. Dadurch entstehen unerwünschte Überwärmungen, so genannte „hot spots“, die zu Verbrennungen führen können.

Die Applikation der Radiowellen kann prinzipiell auf unterschiedliche Weise erfolgen: Bei der von uns eingesetzten Methode erfolgt die Bestrahlung des Tumors von außen mittels eines Antennensystems (radiative Methode). Die Ankopplung der elektromagnetischen Wellen erfolgt über ein Wasserkissen, genannt Wasserbolus, das nicht leitfähiges Wasser enthält. Einerseits verhindert man damit, dass die Energie im Bolus umgesetzt wird, andererseits kann das Wasser zur Kühlung der Hautoberfläche genutzt werden.

Das von uns eingesetzte radiative Hyperthermiesystem verwendet Frequenzen zwischen 70 und 220 MHz mit einer Wellenlänge von 5 bis 30 cm. Die Wellenlänge ist maßgeblich für die Fokussierbarkeit der Radiowellen im Körper.

Das Antennensystem, welches im so genannten Applikator untergebracht ist, wird mittig um das Zielgebiet platziert. Durch Steuerung der Frequenz und der Phasen der eingestrahlten elektromagnetischen Wellen und deren Amplituden können Fokus und Eindringtiefe festgelegt werden.