EP0149663A1 - Bestrahlungsgerät für photobiologische und photochemische zwecke - Google Patents

Bestrahlungsgerät für photobiologische und photochemische zwecke

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EP0149663A1
EP0149663A1 EP19840902803 EP84902803A EP0149663A1 EP 0149663 A1 EP0149663 A1 EP 0149663A1 EP 19840902803 EP19840902803 EP 19840902803 EP 84902803 A EP84902803 A EP 84902803A EP 0149663 A1 EP0149663 A1 EP 0149663A1
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EP
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filter
filters
irradiation device
beam path
groups
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EP19840902803
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English (en)
French (fr)
Inventor
Maximilian F. Prof. Dr. Mutzhas
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Individual
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    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00Radiation therapy
    • A61N5/06Radiation therapy using light
    • A61N5/0613Apparatus adapted for a specific treatment
    • A61N5/0616Skin treatment other than tanning
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V9/00Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters
    • F21V9/06Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters for filtering out ultraviolet radiation
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00Radiation therapy
    • A61N5/06Radiation therapy using light
    • A61N2005/0635Radiation therapy using light characterised by the body area to be irradiated
    • A61N2005/0643Applicators, probes irradiating specific body areas in close proximity
    • A61N2005/0644Handheld applicators
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    • A61N5/06Radiation therapy using light
    • A61N2005/0658Radiation therapy using light characterised by the wavelength of light used
    • A61N2005/0661Radiation therapy using light characterised by the wavelength of light used ultraviolet
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    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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    • A61N5/00Radiation therapy
    • A61N5/06Radiation therapy using light
    • A61N5/0613Apparatus adapted for a specific treatment
    • A61N5/062Photodynamic therapy, i.e. excitation of an agent

Definitions

  • Irradiation device for photobiological and photochemical purposes
  • the invention relates to an irradiation device (according to the preamble of claim 1) for photobiological and photochemical purposes, preferably for dermatological purposes.
  • SUP therapy selective UV therapy
  • dermatoses in particular psoriasis
  • UV radiation in the wavelength range between 290 and 335 n, in particular between 300 and 320 nm, generally starting with radiation times that are still not cause erythema.
  • a photosensitizing medication is administered orally or applied to the skin, after which irradiation with UV-A in the wavelength range between 310 and 440 nm.
  • the photosensitizing drug is used to make the skin more sensitive to long-wave UV-A radiation.
  • the SUN diagnosis is used for the phototest (polymorphic light dermatoses) and the photopatch test.
  • SUN therapy is used to compensate for a radiation deficit.
  • SUN diagnosis and therapy take place in the UV wavelength range between 300 and 440 nm. It is essential that no DNA damage is caused by radiation between 440 and 460 nm.
  • the UVA diagnosis works with UV radiation in the wavelength range between 320 and 440 nm. It enables a photopatch test without carcinogenic radiation. Here, too, DNA damage caused by radiation between 440 and 460 nm is avoided.
  • UVA therapy (in the same wavelength range between 320 and 440 nm mentioned above) serves for photoprotection (pigmentation, protection against polymorphic light dermatoses, skin cancer and premature skin aging) and for photoreactivation (monomerization of the pyrimidine dimers in the DNA).
  • the invention is therefore based on the object of designing an irradiation device of the type required in the preamble of claim 1 in such a way that it can be used for various purposes without any particular operating effort.
  • a large number of filter combinations can be produced by using n • m filters, which are combined to form n filter groups, the m filters of each filter group being connected for common actuation and alternatively insertable into the beam path.
  • filter combinations can be produced by inserting a filter from both filter groups into the beam path. With three filter groups with three filters each, 27 filter combinations are already possible.
  • FIG. 3 shows a diagram which illustrates the degree of spectral transmission of the four filters used
  • 4 shows a diagram which shows the spectral transmittance of the four filter combinations
  • 5 shows a diagram of the spectral irradiance distribution of the UV radiation source
  • the radiation device for dermatological purposes schematically illustrated in FIGS. 1 and 2 contains in a housing 1 a few UV radiation sources 2, 3, 4, which are formed by high-pressure mercury vapor lamps, preferably with metal halides are doped with iron iodide.
  • the UV radiation sources 2, 3 and 4 are surrounded by a reflector 5, which allows the radiation to pass through a window of the housing 1, in front of which there is a filter arrangement.
  • this filter arrangement contains four filters 6, 7, 8 and 9, which are combined in pairs to form two filter groups (6 and 7 and 8 and 9).
  • the two filter groups 6, 7 and 8, 9 can be shifted within a fixed frame 10 on rollers 11 in the horizontal direction in such a way that two filters of the two " filter groups lie one behind the other in the beam path (in the position of the filters illustrated in FIG. 2) are the filters 7 and 8 in the beam path of the UV radiation sources).
  • Suitable handles are provided for moving the filters. Markings and position indicators give the user an unmistakable indication of which filter combination is currently switched on.
  • the UV radiation sources 2, 3 and 4 are cooled by an air stream which enters from below from a fan 12 in the direction of arrows 13 through openings provided in the reflector 5 into the interior enclosed by the reflector 5 Interior in the upper area of the
  • a further fan 16 generates a cooling air flow, which enters the space 17 between adjacent filters (for example 7,8) of the two filter groups, flows through this space in the direction of the arrows 18 from bottom to top, and then from the upper area 19 to exit the housing 1 to the outside. In this way, good cooling of the filters switched on in the beam path is ensured.
  • the necessary ballasts are housed in the base 20 of the housing 1.
  • OMP ⁇ 3 illustrates the spectral transmittance of filters 6 to 9 for the following practical implementation:
  • the spectral transmittance C as a function of the wavelength A is shown in FIG. 3 for the filters 6 to 9 by the corresponding curves 6 to 9.
  • Filters 6 + 8 SUP (selective UV phototherapy) Filters 6 + 9: SUN (solar UV and near infrared radiation) Filters 7 + 8: PUVA (photochemotherapy with UV-A radiation) Filters 7 + 9: UVA ( Irradiation with UV-A)
  • FIG. 4 illustrates the resulting spectral transmittance which results from superimposing the transmission curves of the two filters connected in series.
  • the corresponding curves in FIG. 4 are designated with the treatment method evident from the above list.
  • 5 also shows the spectral distribution of the relative spectral irradiance E (rel) of the high-pressure mercury vapor lamps used (with iron iodide doping).

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Description

Bestrahlungsgerät für photobiologische und photochemische Zwecke
Die Erfindung betrifft ein Bestrahlungsgerät (entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1) für photobiologische und photochemische Zwecke, vorzugsweise für dermatologische Zwecke.
Für dermatologische Zwecke sind verschiedene, mit Ultraviolett-Bestrahlung arbeitende Diagnose- und Therapie-verfahren bekannt.
Bei der sog. SUP-Therapie (selektive UV-Therapie) werden Dermatosen, insbesondere Psoriasis, durch UV-Bestrahlung im Wellenlängenbereich zwischen 290 und 335 n , insbesondere zwischen 300 und 320 nm, behandelt, wobei man im allgemeinen mit Bestrahlungszeiten beginnt, die noch kein Erythem hervorrufen.
Während die SUP-Therapie ohne Medikamente arbei¬ tet, wird bei der PUVA-Therapie (zur Behandlung von Dermatosen, inbesondere Psoriasis) ein photo- sensibilisierendes Medikament oral verabreicht oder auf die Haut aufgetragen, wonach eine Be¬ strahlung mit UV-A im Wellenlängenbereich zwischen 310 und 440 nm erfolgt. Das photosensibilisieren- de Medikament dient hierbei dazu, die Haut für die langwellige UV-A-Strahlung empfindlicher zu machen.
O PI Die SUN-Diagnose wird zum Phototest (polymorphe Lichtdermatosen) sowie zum Photopatchtest verwendet. Die SUN-Therapie dient zum Ausgleich eines Strahlungsdefizits. SUN-Diagnose und -Thera- pie erfolgen im UV-Wellenlängenbereich zwischen 300 und 440 nm. Wesentlich ist, daß keine DNS- Schäden durch Strahlung zwischen 440 und 460 nm hervorgerufen werden.
Die UVA-Diagnose arbeitet mit einer UV-Strahlung im Wellenlängenbereich zwischen 320 und 440 nm. Sie ermöglicht damit einen Photopatchtest ohne karzinogene Strahlung. Auch hierbei werden DNS- Schäden durch Strahlung zwischen 440 und 460 nm vermieden.
Die UVA-Therapie (im gleichen vorstehend genannten Wellenlängenbereich zwischen 320 und 440 nm) dient zur Photoprotektion (Pigmentierung, Schutz gegen polymorphe Lichtdermatosen, Hautkrebs und vor¬ zeitige Hautalterung) sowie zur Photoreaktivie- rung (Monomerisierung der Pyrimidin-Dimere in der DNS) .
Für diese verschiedenen UV-Therapie-und -Diagnose- Verfahren sind bisher gesonderte Geräte erforder¬ lich, was für Arzt und Klinik einen beträchtlichen Aufwand darstellt und auch einen unerwünscht großen Raumbedarf in den Behandlungsräumen ver- ursacht.
O PI Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Bestrahlungsgerät der im Oberbegriff des An¬ spruches 1 vorausgesetzten Art so auszubilden, daß es ohne besonderen Bedienungsaufwand für ver- schiedenartige Zwecke verwendbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kenn¬ zeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
Durch die Verwendung von n • m Filter, die zu n Filtergruppen zusammengefaßt sind, wobei die m Filter jeder Filtergruppe zur gemeinsamen Betäti¬ gung verbunden und alternativ in den Strahlengang einfügbar sind, lassen sich eine Vielzahl von Fil- terko binationen herstellen.
Werden beispielsweise vier Filter vorgesehen, die paarweise zu zwei Filtergruppen zusammengefaßt sind, so können vier Filterkombinationen herge¬ stellt werden, indem jeweils ein Filter beider Filtergruppen in den Strahlengang eingeführt wird. Bei drei Filtergruppen mit je drei Filtern sind bereits 27 Filterkombinationen möglich.
Für Arzt und Klinik eröffnet sich damit die Mög¬ lichkeit, mit Hilfe eines einzigen Bestrahlungs¬ gerätes, das lediglich vier Filter enthält, die paarweise zu zwei Filtergruppen zusammengefaßt sind, die eingangs genannten vier gebräuchlichen Diagnose- und Therapie-Verfahren durchzuführen. Zur Umschaltung von der einen auf die andere Be¬ triebsweise ist dabei nicht mehr erforderlich, als
O PI die einzelnen Filter in den Strahlengang einzu¬ schieben oder einzuschwenken. Dadurch ergibt sich nicht nur eine wesentliche Senkung der Anlage¬ kosten, sondern auch eine beachtliche Verringerung des Raumbedarfes sowie - durch die bessere Aus¬ lastung des Gerätes - eine Senkung der laufenden Betriebskosten.
Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche und werden im Zu¬ sammenhang mit der Beschreibung eines in der Zeich¬ nung veranschaulichten AusfuhrungsbeiSpieles näher erläutert.
in der Zeichnung zeigen
Fig.1 einen schematischen Vertikalschnitt durch ein erfindungsgemäßes Bestrahlungsgerät,
Fig.2 einen Horizontalschnitt längs der Linie II-II der Fig.l,
Fig.3 ein Diagramm, das den spektralen Trans¬ missionsgrad der vier verwendeten Filter veranschaulicht,
Fig.4 ein Diagramm, das den spektralen Trans- missionsgrad der vier Filterkombinationen zeigt, Fig.5 ein Diagramm der spektralen Bestrahlungs¬ stärke-Verteilung der UV-Strahlungsquelle,
Fig.6, 7, 8 und 9 Diagramme der spektralen Öe-
.strahlungstärke-Verteilung bei den 4 Fil- terkombination.
Das in den Fig.1 und 2 schematisch veranschaulichte Bestrahlungsgerät für dermatologische Zwecke ent¬ hält in einem Gehäuse 1 einige UV-Strahlungs- quellen 2, 3, 4, die durch Quecksilberdampf-Hoch¬ druckstrahler gebildet werden, die mit Metallhalo- geniden, vorzugsweise mit Eiseniodid, dotiert sind.
Die UV-Strahlungsquellen 2, 3 und 4 sind von einem Reflektor 5 umgeben, der die Strahlung durch ein Fenster des Gehäuses 1 hindurchtreten läßt, vor dem sich eine Filteranordnung befindet.
Diese Filteranordnung enthält beim dargestellten Ausfuhrungsbeispiel vier Filter 6, 7, 8 und 9, die paarweise zu zwei Filtergruppen (6 und 7 sowie 8 und 9) zusammengefaßt sind.
Die beiden Filtergruppen 6, 7 und 8, 9 sind innerhalb eines feststehenden Rahmens 10 auf Rollen 11 in horizontaler Richtung derart ver¬ schiebbar, daß jeweils zwei Filter der beiden "Filtergruppen hintereinander im Strahlengang liegen (bei der in Fig.2 veranschaulichten Stellung der Filter befinden sich die Filter 7 und 8 im Strahlengang der UV-Strahlungsquellen) .
Zur Verschiebung der Filter sind geeignete, in der Zeichnung nicht veranschaulichte Handhaben vorgesehen. Markierungen und Stellungsanzeiger geben dem Benutzer einen unmißverständlichen Hin¬ weis darauf, welche Filterkombination gerade ein¬ geschaltet ist.
Die Kühlung der UV-Strahlungsquellen 2, 3 und 4 erfolgt durch einen Luftstrom, der von einem Ven¬ tilator 12 in Richtung der Pfeile 13 durch im Reflektor 5 vorgesehene Öffnungen in den vom Re¬ flektor 5 umschlossenen Innenraum von unten ein- tritt, diesen Innenraum im oberen Bereich des
Reflektors 5 verläßt und aus dem hinteren Bereich 15 des Gehäuses 1 durch nicht veranschaulichte Öffnungen ins Freie abströmt.
Ein weiterer Ventilator 16 erzeugt einen Kühlluft¬ strom, der in den Raum 17 zwischen benachbarten Filtern (z.B. 7,8)der beiden Filtergruppen ein¬ tritt, diesen Raum in Richtung der Pfeile 18 von unten nach oben durchströmt, um dann aus dem oberen Bereich 19 des Gehäuses 1 nach außen auszu¬ treten. Auf diese Weise wird eine gute Kühlung der jeweils in den Strahlengang eingeschalteten Filter gewährleistet.
Die erforderlichen Vorschaltgeräte sind im Sockel 20 des Gehäuses 1 untergebracht.
OMPΓ Fig.3 veranschaulicht den spektralen Transmissions¬ grad der Filter 6 bis 9 für folgende praktische Ausführung:
Filter 6 Plexiglas Nr. 2058 (Fa. Röhm) 6 mm Stärk Filter 7 Uvacryl-Clear (Fa. Mutzhas) 6 mm Stärke Filter 8 Te pax (Fa. Schott) 3,5 mm Stärke Filter 9 Uvisol (Fa. Desag) 3 mm Stärke
Der spektrale Transmissionsgrad C in Abhängigkeit von der Wellenlänge A, ist in Fig.3 für die Filter 6 bis 9 durch die entsprechenden Kurven 6 bis 9 wiedergegeben.
Durch unterschiedliche Kombination dieser vier Filter können damit folgende dermatologische •Behandlungen durchgeführt werden:
Filter 6 + 8: SUP (selektive UV-Phototherapie) Filter 6 + 9: SUN (solare UV- und nahe Infra¬ rotstrahlung) Filter 7 + 8: PUVA (Photochemotherapie mit UV-A¬ Strahlung) Filter 7 + 9: UVA (Bestrahlung mit UV-A)
Fig.4 veranschaulicht den resultierenden spektra¬ len Transmissionsgrad, der sich durch Überlagerung der Transmissionskurven der beiden in Reihe geschal¬ teten Filter ergibt. Die entsprechenden Kurven in Fig.4 sind mit der aus der vorstehenden Aufstellung ersichtlichen Behandlungsweise bezeichnet. Fig.5 zeigt weiterhin die SpektralVerteilung der relativen spektralen Bestrahlungsstärke E(rel) der verwendeten Quecksilberdampf-Hochdruckstrahler (mit Eiseniodid-Dotierung) .
Die Fig.6 bis 9 zeigen für die vier erläuterten Filterkombinationen die Spektralverteilung der relativen spektralen Bestrahlungsstärke. Sie ergibt sich durch Überlagerung der Kurven gemäß den Fig.4 und 5.
Dabei zeigen
Fig. 6 SUP
Fig. 7 SUN
Fig. 8 PUVA
Fig. 9 UVA
OMPI

Claims

- 3 -Patentansprüche:
1. Bestrahlungsgerät für photobiologische und photochemische Zwecke, vorzugsweise für der¬ matologische Zwecke, enthaltend wenigstens eine Ultraviolett-Strahlungsquelle sowie im Strahlen¬ gang angeordnete Filter, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
a) es sind n* Filter (6, 7, 8, 9) vorgesehen, die zu n Filtergruppen zusammengefaßt sind;
b) die m Filter jeder Filtergruppe sind zur ge¬ meinsamen Betätigung verbunden und alternativ in den Strahlengang einfügbar;
c) die n Filtergruppen sind im Strahlengang hin¬ tereinander angeordnet und unabhängig vonein¬ ander betätigbar.
2. Bestrahlungsgerät nach Anspruch 1, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß vier Filter (6, 7, 8, 9) vor¬ gesehen sind, die paarweise zu zwei Filter¬ gruppen (6, 7 und 8, 9) zusammengefaßt sind. 3. Bestrahlungsgerät nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch folgende Filter:
a) in der ersten Filtergruppe
a..) einen Filter (6) mit einem spektralen Transmissionsgrad gemäß Fig.3 (Kurve 6),
a2) einen Filter (7) mit einem spektralen Transmissionsgrad gemäß Fig.4 (Kurve 7),
b) in der zweiten Filtergruppe
b1) einen Filter (8) mit einem spektralen Transmissionsgrad gemäß Fig.3 (Kurve 8),
b~) einen Filter (9) mit einem spektralen Transmissionsgrad gemäß Fig.
3 (Kurve 9) .
4. Bestrahlungsgerät nach Anspruch 1, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die m Filter jeder Filter¬ gruppe alternativ in den Strahlengang schiebbar oder schwenkbar sind.
5. Bestrahlungsgerät nach Anspruch 1, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Strahlungsquelle durch wenigstens einen mit Metallhalogeniden, vor¬ zugsweise mit Eiseniodid, dotierten Queck¬ silberdampf-Hochdruckstrahler gebildet wird.
O PI - I I -
Bestrahlungsgerät nach Anspruch 1 , enthaltend wenigstens einen Ventilator zur Luftkühlung der Strahlungsquelle und der Filter, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Raum (17) zwischen benachbar¬ ten Filtergruppen einen .Strömungsraum für die Kühlluft bildet.
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EP19840902803 1983-07-22 1984-07-20 Bestrahlungsgerät für photobiologische und photochemische zwecke Withdrawn EP0149663A1 (de)

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DE19833326513 DE3326513A1 (de) 1983-07-22 1983-07-22 Bestrahlungsgeraet fuer photobiologische und photochemische zwecke

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