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Das elektrische Potential einer gesunden Zelle beträgt -175 mV, das einer Krebszelle 0 bis –10 mV. Die Tumorzellen unterscheiden sich somit erheblich von einer gesunden Zelle. Durch die unterschiedlichen elektrischen Zellpotentiale haben die Zellen (Zellverbände) eine andere Leitfähigkeit und ein anderes Widerstandsverhalten.

Dieser Umstand wird bei der Elektro-Tumorbehandlung (ECT) genutzt, indem man schwachen Gleichstrom mit Hilfe von Elektroden in das Tumorgewebe leitet. Die wichtigsten Veränderungen bei biologischen Geweben in der Nähe der Elektroden stehen im Zusammenhang mit den ablaufenden Reduktions– und Oxydationsprozessen, d.h. mit OH-, H+ im Gleichgewicht. Die Negativelektrode führt zur Oxydation der Wasserstoffionen und verursacht eine intensive Wasserstoffgasentwicklung, demzufolge entsteht in der Nähe der Negativelektrode aufgrund des entweichenden Wasserstoffgases (verminderte Wasserstoffionenkonzentration) ein alkalisches Feld. Im Reduktionsprozeß werden die OH--Radikale in der Umgebung der Positivelektrode konzentriert (in Form von H3O2- und H/O4- hydratierten Clustern) und verursachen im Elektrodenumfeld ein saures Milieu. An dieser Elektrode verläuft der Prozess fast ohne Gasentwicklung.

Je nach Größe des Tumorareales werden ein oder mehrere Elektrodenpaare angelegt. Während des Anlegens der Elektroden ist der Strom schon aktiv. Zweck dieser Maßnahme ist es, eventuell losgelöste Tumorzellen im di-elektischen Feld zu binden, um so eine Streuung (Metastasierung) zu verhindern.

Während der Therapiezeit unterliegt der/die Patient/in einer ständigen visuellen Überwachung. Der Therapieverlauf erfolgt computergesteuert und kontrolliert. Nebenwirkungen sind so gut wie ausgeschlossen und bisher nicht beobachtet worden. Nach der Behandlung ist der/die Patient/in durchaus in der Lage, sich eigenständig nach Hause zu begeben.

Mechanismen

Der Mechanismus der elektrischen Leitung in den biologischen Geweben (sowohl in lebenden als auch in leblosen Geweben) ist sehr kompliziert und wird bis zum heutigen Tage nicht vollständig verstanden. Die charakteristische Eigenschaft des Prozesses ist der gezwungene Ionentransport. Er ist der wichtigste Prozess bei der Krebsbehandlung, um eine definitive Schädigung des malignen (bösartigen) Gewebes zu erreichen (galvanischer Prozess).

Widerstandseffekte

Der Widerstand ist von den geometrischen Verhältnissen und vom Gewebe, in dem der Strom fließt, stark abhängig. Dies verursacht im lebenden Körper für die Messung eine problematische Lage, da aktuelle Ladungen für das Gewebe nicht charakteristisch sind. Gleichzeitig kommen eine Reihe gemischter Effekte zustande. Sie sind die Ursache dafür, warum die Versuche mit der Bestimmung der speziellen Gewebeeffekte begonnen und sich die Ergebnisse von den geometrischen Forschungen abgesondert haben.

Es wurde eine Methode erarbeitet, die sowohl diagnostisch als auch therapeutisch erfolgreich ist. Die tatsächlich benötigten Parameter für die Handhabung sind die charakteristischen Widerstandsinformationen der gemessenen Widerstände bei unterschiedlichen Elektrodentiefen. Wird die Tiefe mit x angegeben, erhalten wir den Widerstand in Form eines Polynoms dritten Grades:

R(x) = Ro + R1x + R2x2+ R3x3

Hierbei erhalten wir die Konstante als Ergebnis. Ausgehend davon können wir die geometrischen Parameter der eindringenden Elektrode abtrennen und die Widerstände der Nadelspitze und des Nadelmantels messen.

Ionisationseffekte

Das wichtigste Prinzip ist die physikalische und die chemische Zerstörung des Krebsgewebes mit ausgearbeiteten, gut lokalisierten Effekten, ohne ernstes Eindringen in gesundes Gewebe. Bei diesem Zerstörungsmechanismus werden alle erwähnten Eigenschaften der Gleichstrombehandlung angewandt und im Interesse eines besseren Ergebnisses optimiert. Therapieverlauf und Patientenüberwachung sind durch Rechnersteuerung gut protokolliert und kontrolliert.

Zur Auswahl der optimalen Parameter für die Behandlung können Patientendaten vom Behandlungspersonal abgerufen werden. Einzelheiten werden während der Behandlung ständig dokumentiert und Informationen so verarbeitet, dass der effektivste Weg aufgezeigt wird. Der physikalische Parameter mit den besten Messergebnissen der Effektivität ist die Impermeabilität des Gewebes. Die hindurchgehende Ladung wird in Coulomb C (Einheit der Ladung) gemessen. Minus 1 Coulomb (C) ist äquivalent zur Ladung von etwa 6,242 × 1018 Elektronen, oder 1 C = 1 A · 1 sec. (d. h. diejenige elektrische Ladung, die innerhalb einer Sekunde durch den Querschnitt eines Leiters transportiert wird, in dem ein elektrischer Strom der Stärke von einem Ampere fließt).

Weiterhin hat die Ionisation einen bekannt guten Effekt. Der Strom wird einerseits durch die Ionen der Gewebe geleitet, andererseits durch den Strom, der durch die äußere Spannung der integrierten Ionen fließt. Dieses hat einen sehr massiven Effekt: 1 Röntgen ( 1 R ) radioaktive Einheit definiert die 0,258 C/cm³ Einheit ( 0,108 erg/cm³ - 93,1 erg/gr oder mit anderen Worten 0,869 rad), welche durch die Ionenpaarproduktion bestimmt werden. Dieser Wert entsteht schon bei 129 mA, wenn man annimmt, dass beide am Prozess teilnehmenden Ionen durch die angeschlossene elektrische Kraft entstehen. Strom simuliert hier eine radioaktive Ionisation - jedoch auf besserem Weg als bei der Bestrahlung, weil an der Ionisation nur die Moleküle teilnehmen, die in wässriger Substanz lösbar sind und deren Dissoziation durch das elektrische Feld unterstützt wird. Dies bedeutet, dass der galvanische Effekt ein spezieller Ionisationsprozess ist, wobei die Ionisation weitaus selektiver ist als bei Bestrahlung.

Eine Übersicht zu behandelbaren Tumorarten und Ausschlusskriterien finden Sie hier.