DK147963B - Bestraalingsapparat med mindst en kilde for ultraviolet straaling - Google Patents

Description

i U7SS3

Opfindelsen angår et bestrålingsapparat af den i krav l's indledning angivne art, der er anvendeligt til behandling af forskellige sygdomme (f.eks. psoriasis eller hyperbili-rubinæmi) eller i kosmetisk øjemed til brunpigmentering.

5 Apparater af denne type er endvidere anvendelige inden for fotokemien, f.eks. til tørring af lakker, til hærdning af plast og til polymerisation.

Inden for fotobiologien anvendes såvel til medicinske som til kosmetiske formål bestrålingsapparater med elektriske 10 ultravioletstrålekilder, f.eks. til behandling af forskellige sygdomme såsom psoriasis eller hyperbilirubinæmi) ved ultraviolette bestrålinger, hvis virkning som oftest understøttes medikamentøst. Især ved behandling af psoriasis med ultraviolet-lysstoflamper, hvor der arbejdes med bestrålings-15 styrker på tilnærmelsesvis 60 W/m (ved 365 nm) er patienten udsat for en meget ubehagelig psykologisk belastning, idet han praktisk taget er indespærret i en kasse.

Til kosmetiske formål, især til opnåelse af sekundærpig-menteringseffekten (brunpigmentering efter forudgående ery-20 them) bestråles med ultraviolette stråler, hvis bølgelængder er mindre end 320 nm.

Lyskilder af ovenomtalte type anvendes endvidere i solarier.

Til fotokemiske formål, f.eks. til tørring af lakker, til hærdning af formstof og til polymerisation anvendes som 25 regel kviksølvdamp-højtryklamper, der emitterer i området fra ca. 250 nm til kolbestråling (flere tusinde nm).

I stedet for kviksølvhøj- eller lavtryklamper, sidstnævnte med lysstof, anvendes også xenon-højtryklamper inden for de før omtalte anvendelsesområder.

2 147963

De hidtil kendte bestrålingsapparater emitterer i ikke ubetydelig udstrækning konjuktivitis og erythem fremkaldende stråler, der ved forkert dosering kan være ret skadelige for helbredet. Dette gælder især for ultraviolet-stråle-5 kilder, der arbejder i højtrykområdet.

Bestrålingsapparater til fotobiologiske formål og forsynet med lavtryk-kviksølvdamplamper (lysstoflamper) er yderst bekostelige, så at de kun kan anvendes i klinikker og store praksiser, men ikke til hjemmebrug.

10 Opfindelsen har til formål at tilvejebringe et bestrålings-apparat til fotobiologiske og fotokemiske formål, der inden for området mellem 320 og 450 nm har en stor bestrålings-styrke, og hvor bølgelængder under 320 nm undertrykkes fuldstændigt til undgåelse af sundhedsskadelige virkninger ved 15 konjuktivitis og erythem ("solskoldning"). Desuden skal stråle- området over 450 nm undertrykkes vidtgående til undgåelse af uønskede virkninger på bestrålingsobjekterne ved for stor energibelastning. Apparatet skal endvidere være således indrettet, at man undgår især blænding og hudskader ved for 20 stor strålingsbelastning, sidstnævnte skader især inden for det infrarøde område.

Ovennævnte formål opnås ved det i krav l's kendetegnende del angivne.

\

Udladningslamper, der sædvanligvis anvendes som ultraviolet-25 strålekilde, emitterer den største del af deres energi inden for det infrarøde område, hvorfor ifølge krav 2 infrarødstrålerne fra ca. 800 nm vidtgående kan undertrykkes, til undgåelse af risikoen for en for kraftig varmepåvirkning af bestrålingsobjektet.

30 Til nedsættelse af strålingen uden for det virksomme område på mellem 320 og ca. 450 nm bortfiltreres ifølge krav 1 stråler med en bølgelængde over 450 nm vidtgående.

3 147963

Billige og let håndterbare ultraviolet-strålekilder er kvik-sølvdamp-lavtryklamper (ultraviolet-lysstoflamper), hvis lysstof hensigtsmæssigt består af blyaktiverede bariumsilikater, idet et sådant lysstof har en særlig stor strålingsandel 5 inden for bølgelængdeområdet på mellem 320 nm og 450 nm.

Som ultraviolet-strålekilde med særlig stor intensitet i bølgelængdeområdet mellem 320 og 450 nm anvendes ifølge krav 1 en kviksølvdamp-højtryklampe, der hensigtsmæssigt kan være udformet på den i krav i2 angivne måde, hvorved lysvirkningen 10 intensiveres.

For at man kan spare de forsatsapparater, der ellers er nødvendige til drift af en kviksølvdamp-højtryklampe, kan ifølge krav 13 lampen være indrettet som blandingslyslampe, idet strømbegrænsningen tilvejebringes ved hjælp af glødelampe-15 spiralen.

Et meget enkelt ultravioletkantfilter kan ifølge krav 4 være fremstillet af almindeligt spejlglas.

Såfremt temperaturen ikke er alt for høj, kan der til forenkling og billiggørelse af apparatets fremstilling ifølge 20 krav 5 som ultraviolet filter anvendes polyester, enten i form af plader eller folier.

Strålingsbelastningen i det synlige område oven for 450 nm kan ifølge krav 3 opnås ved anvendelse af et farvefilter (fortrinsvis blåvioletfilter) enten af glas, kvarts eller 25 plast, hvor finfordelte tungmetaloxider, f.eks. kobalt-, nikkel- eller jernoxid, er opløst i filteret eller anbragt på dets overflade.

Ued udførelsesformen ifølge krav 6 fremstilles af blåvio-letglasset hensigtsmæssigt en farvefilterkolbe, der skydes 30 op på højtryklampens brænderkolbe og som samtidigt tjener som beskyttelsesrør for det følsomme brænderrør af kvarts.

4 147963

Tilføres der kvartssmelten kobaltoxid som angivet i krav 3, kan brænderrøret samtidigt tjene som blåvioletfilter. Ved afpasning af den tilsatte mængde kobaltoxid fås en ultravio-let-filtervirkning i området under 320 nm.

5 I strålegangen mellem ultraviolet-strålekilden og bestrålingsobjektet kan der ifølge krav 2 være indskudt et infrarødfilter, der enten kan virke som absorptionsfilter eller som reflektionsfilter. Den enkleste løsning af denne art er anvendelsen af et almindeligt i handelen værende varmeabsorp-10 tionsglas som infrarødfilter, som angivet i krav 8.

Rummet mellem brænderkolben og beskyttelseskolben kan køles af gennemstrømmende luft, der fortrinsvis leveres af den i det foregående omtalte ventilator. Denne luftkøling kan eventuelt understøttes ved hjælp af en tilsvarende vandkø-15 ling, der eventuelt kan erstatte luftkølingen. Herved skal det påses, at væsken ikke direkte køler brænderkolben, da denne for eksempel i en kviksølvdamp-højtrykslampe skal have en driftstemperatur på mellem 700 og 900°C.

Bestrålingsapparatet ifølge opfindelsen er især fordelagtigt 20 ved, at man undgår konjuktivitis og erythem ved bortfiltrering af stråler med bølgelængder under 320 nm, der desuden i faglitteraturen anses som de stråler, der har cancerogen virkning.

Ved bortfiltrering af infrarødstrålingen reduceres varmebe-25 lastningen af bestrålingsobjektet ganske betydeligt, så at selv en meget intensiv bestråling for eksempel ikke medfører noget varmeerythem. Ved pigmenteringsvirksom bestrå-lingsstyrke på ca. 150 W/m fås en samlet bestrålingsbelast- 2 o ning på ca. 2.500 W/m , når infrarødandelene og det synlige 30 lys ikke bortfiltreres. Ved bortfiltrering af disse andele reduceres denne værdi imidlertid med ca. 80 pct.

5 147963

Ved hjælp af et blåvioletfilter reduceres lyskildens lys-tæthed så betydeligt, at sidstnævnte normalt ikke længere kan fremkalde varige blændingsfænomener.

Anvendelsen af gallium-iodid og jern-iodid øger som nævnt 5 højtryksudladningens strålingsudbytte væsentligt i bølgelængdeområdet mellem 320 og 430 nm.

Bestrålingsapparatets væsentlige fordel er, at man ved hjælp af dette med små omkostninger nu også i praksis kan opnå bestrålingsstyrker mellem 320 nm og 450 nm, hvilke hidtil kun 10 har kunnet opnås i laboratoriet. Dette gælder såvel med henblik på fotobiologien som for fotokemien.

I det følgende forklares opfindelsen nærmere ved hjælp af tegningen, hvor fig. 1 viser tre fotobiologiske virkningskurver S = f (λ)» 15 fig. 2 det spektrale forløb af transmissionsgraden i en filteranordning , T = f (χ), fig. 3 den spektrale strålingsstrøm fra en kviksølvdamp-høj-tryklampe med filteranordning, φ = f (λ), fig. 4 den spektrale strålingsstrøm fra en ultraviolet-lys-20 stoflampe med polyesterfilter, φ = f (λ), og fig. 5 en udførelsesform for bestrålingsapparatet ifølge opfindelsen.

I fig. 1 er 1 kurven for konjuktivitis-følsomhed, 2 kurven for etythem-følsomhed og 25 3 spektralvirkningskurven for den direkte pig mentering, i relativ målestok.

6 147963

Den maksimale følsomhed for foto-konjuktiuitis ligger ued cirka 260 nm, idet dosistærskeluærdien i relation til denne 2 bølgelængde er cirka 50 Ws/m . Den maksimale erythem-følsom- hed ligger ued cirka 297 nm, idet dosistærskeluærdien ued 2 5 denne bølgelængde er tilnærmelsesuis 250 Ws/m .

Pigmenteringskuruens maksimum ligger ued cirka 340 nm, idet dosistærskeluærdien ued denne bølgelængde tilnærmelsesuis er 100.000 Ws/m2.

Fig. 2 uiser det spektrale forløb af transmissionsgraden 4 10 i et filteraggregat bestående af et ultrauiolet-kantfilter (spejlglas 5 mm), et infrarød-absorptionsfilter (uarmeabsorp-tionsglas 4mm) og et faruefilter (blåuioletglas 1 mm). I det ikke uiste område fra ca. 600 nm til det fjerne infrarødt er transmissionsgraden tilnærmelsesuis 6 pct.

15 Fig. 3 uiser den spektrale strålestrømfordeling i en 2000 W kuiksøludamp-højtryklampe i forbindelse med det i fig. 2 beskreune filteraggregat som kurue 5 i relatiu målestok. Målingerne er gennemført med en båndbredde på 10 nm.

Fig. 4 uiser den spektrale strålingsstrømfordeling i en 40 W 20 lysstoflampe med blyaktiueret bariumdisilikat og omgiuet af et hylster af 0,175 mm tyk polyesterfolie, som kurue 6 i relatiu målestok.

Den i fig. 5 uiste udførelsesform for bestrålingsapparatet ifølge opfindelsen har en ultrauiolet-strålekilde 7, der er 25 omgiuet af et beskyttelsesrør 8, fortrinsuis et filterglasrør. Mellemrummet 9 mellem strålekilden 7 og beskyttelses-røret 8 kan af termiske grunde euentuelt uære euakueret.

Strålekilden er anbragt i et hus 10, huis indre uægflade tjener som reflektor. Apparatet har en uarmeabsorptionsskiue 30 11 og et absorptionsfilter 12 til absorption af rest-ultra- uiolet. Filtrene 11 og 12 holdes på plads ued hjælp af en 7 147963 ramme 13. Til det i fig. 5 viste bestrålingsapparat hører en ventilatormotor 14 med ventilatorvinger 15, der indsuger luft gennem en indstrømningsstuds 16 og transporterer denne luft forbi selve lampen 7, 8 og gennem rummet i huset så-5 ledes, at den opvarmede køleluft som spildluft kan passere ud gennem åbninger 17a og 17b i huset 10. Åbningerne 17a og 17b er afskærmet af en skærmplade henholdsvis 18a og 18b, der hindrer ikke filtrerede stråler i at trænge ud gennem ventilationsåbningerne 17a og 17b. Ued hjælp af fortrinsvis 10 to på hver sin side anbragte bøjler 19 kan lampehuset 19 svinges inden for et bestemt område. Bøjlerne er fastgjort til et hus 20 indeholdende forsatsapparater og med en bundplade 21, på hvilken er anbragt et tændorgan 22 og et drøvle-organ 23.

15 Udførelseseksempel

Anvendes som strålekilde en 2000 W kviksølvdamplampe med metaliodidforsatser, kan der som farvefilter benyttes et filterglasrør med ca. 40 mm diameter og en vægtykkelse på 1 mm til at opnå en betydelig reduktion af lampens lystæt-20 hed. Af økonomiske grunde er det ikke hensigtsmæssigt at anvende ultraviolet- eller blåglasskiver, fordi disses pris ville være prohibitiv.

Som varmebeskyttelsesfilter kan anvendes et i handelen værende varmeabsorptionsglas, der i bølgelængdeområdet fra 25 800 nm til ind i langbølget infrarødt har en transmissions- grad på kun tilnærmelsesvis 6 pct. En eventuel rest af ultraviolet stråling med en bølgelængde under 320 nm kan fjernes ved hjælp af ultraviolet-kantf iltre, der dog ligesom blå'’io-letglas er forholdsvis bekostelige. En i økonomisk henseende 30 fornuftig løsning er anvendelsen af normalt spejlglas, der også i dette område virker som kantfilter.

8 147963

Anvendes en sådan bestrålingsindretning, fås pigmenterings- 2 aktive bestrålingsstyrker af størrelsesordenen over 150 W/m (sammenligningsværdien for ufiltreret solbestråling ved en solhøjde på 90° er cirka 50 W/m ). Heraf følger, at tærskel-5 værdien for den direkte brunpigmentering allerede nås efter en bestrålingstid på cirka 10 minutter (sammenligningsværdien for ufiltreret solbestråling ved 90° solhøjde: cirka 30 minutter). Når bestrålingsapparatet er forsynet med en passende dimensioneret ventilator, er den samlede bestrålings- 2 10 styrke ca. 500 W/m (sammenligningsværdien for ufiltreret 2 solbestråling ved 90° solhøjde: ca. 1100 W/m ).

Det kan udregnes, at erythem-tærskelen opnås efter ca. 7 timer. Denne værdi kan ikke kontrolleres i praksis (sammenligningsværdi for ufiltreret solbestråling ved 90° solhøjde: 15 erythem-tærskel tid ca. 4 minutter).

Ved passende doseret anvendelse af methoxypsoraler (fortrinsvis 0,75 til 1,5 pct. 8-MOP-opløsning henholdsvis en tilsvarende intern anvendelse af dette medikament) kan tærskel-tiden for direkte brunpigmentering tildels nedsættes betyde-20 ligt ved sensibilisering af huden.

En lignende sensibilisering kan tilvejebringe ved erythem virksom ultravioletbestråling, idet man for eksempel kan gennemføre denne under erythemtærskelen liggende bestråling ved kortvarig fjernelse af spejlglasset 12, eller ved 25 supplerende ultraviolet-strålekilder, der arbejder permanent eller impulsvis.

Claims (11)

147963 Patentkrav :

1. Bestrålingsapparat til fotobiologiske og/eller fotokemiske formål, og med mindst én ultraviolet-strålekilde i form af en kviksølvdamp-højtrykslampe, samt med mindst ét filter til 5 undertrykkelse af erythem frembringende stråling med en bølgelængde under 320 nm, kendetegnet ved kombinationen af følgende ejendommeligheder: a) at kviksølvdamp-højtrykslampen er forsynet med metal-halogendamp-tilsætninger; 10 b) at der findes et farvefilter til undertrykkelse af stråling med en bølgelængde over 450 nm; c) at det har et ultraviolet-strålekilden (7) indeholdende hus (10), der er udformet som reflektor; og d) at der til reflektorhuset (10) er sluttet en venti- 15 lator (14,15) indrettet til køling af huset og/eller ultravioletstrålekilden (7).

2. Bestrålingsapparat ifølge krav 1, kendetegnet ved, at der findes et infrarød-filter (11), som undertrykker stråling med en bølgelængde fra 800 nm.

3. Bestrålingsapparat ifølge krav 1, kendetegnet ved, at farvefilteret består af glas, formstof eller kvarts, hvori fint fordelte tungmetaloxider, f.eks. kobalt-, nikkel-eller jernoxid er opløst, eller på hvis overflade sådanne tungmetaloxider er påført.

4. Bestrålingsapparat ifølge krav 1, kendetegnet ved, at filteret til undertrykkelse af stråling med en bølgelængde under 320 nm er fremstillet af almindeligt spejlglas (floatglas). 147963 ίο

5. Bestrålingsapparat ifølge krav 1, kendetegnet ued, at filteret til undertrykkelse af stråling med en bølgelængde under 320 nm består af polyesterplader eller -folier.

6. Bestrålingsapparat ifølge krav 1, kendetegnet ued, at kuiksøludamp-højtryklampens brænderkolbe er omgiuet af en faruefilterkolbe (8).

7. Bestrålingsapparat ifølge krau 1, kendetegnet ued, at kuiksøludamp-højtryklampens brænderkolbe er udformet 10 som faruefilterkolbe og består af kuarts, huori der i fin fordeling er opløst kobaltoxid.

8. Bestrålingsapparat ifølge krau 2, kendetegnet ued, at infrarød-filteret er et uarmeabsorptions- og/eller uarmereflektionsfilter og fortrinsuis er dannet af et al- 15 mindeligt uarmeabsorptionsglas.

9. Bestrålingsapparat ifølge krau 2, kendetegnet ued, at filteret til undertrykkelse af stråling med en bølgelængde under 320 nm og infrarød-filteret er dannet af ét og samme filter. 20 10* Bestrålingsapparat ifølge krau 6, kendetegnet ued, at rummet (9) mellem brænderkolben (7) og faruefilter-kolben (8) er euakueret.

11. Bestrålingsapparat ifølge krau 6, kendetegnet ued, at rummet (9) mellem brænderkolben (7) og faruefilter- 25 kolben (8) er forsynet med en tilslutning for køleuand eller køleluft. 1 Bestrålingsapparat ifølge krau 1, kendetegnet ued, at kuiksøludamp-højtryklampen er doteret med jern- og/-eller galliumiodid.