AT520538B1

AT520538B1 - Device for the planar irradiation of a treatment site

Info

Publication number: AT520538B1
Application number: ATA9001/2016A
Authority: AT
Inventors: Friedinger Andreas
Original assignee: HELBO Medizintechnik GmbH
Priority date: 2015-01-21
Filing date: 2016-01-21
Publication date: 2019-05-15
Also published as: DE102015100878A1; WO2016116561A1; DE102015100878B4; AT520538A5

Abstract

Es wird eine Vorrichtung (VR) zur flächigen antimikrobiellen photodynamischen Therapie einer Behandlungsstelle (BS), insbesondere einer Hautwunde, angegeben, die Folgendes umfasst: eine Lichtquelle, die zur Abgabe elektromagnetischer Strahlung (ES) in einem therapierelevanten Wellenlängenbereich ausgebildet ist, wobei die entlang einer Normalen abgegebene elektromagnetische Strahlung eine Intensitätsverteilung mit von einem Maximum abfallenden Flanken aufweist, eine Blende, die die Intensitätsverteilung außerhalb des Maximums auf einen Abgabebereich begrenzt, und eine Pilotstrahleinrichtung, die entlang einer Strahlrichtung einen Lichtfleck abgibt, wobei die Strahlrichtung und der Blendendurchmesser so gewählt sind, dass die Pilotstrahleinrichtung bei Einhalten eines vorgegebenen Abstands (AB) zur Behandlungsstelle den Lichtfleck so erzeugt, dass dieser an der Behandlungsstelle mit dem Außenrand der elektromagnetischen Strahlung der Lichtquelle zusammenfällt, wobei die elektromagnetische Strahlung im gesamten Abgabebereich eine Intensität aufweist, die im Betriebsbereich der Lichtquelle oberhalb einer therapierelevanten Schwelle liegt.The invention relates to a device (VR) for the surface antimicrobial photodynamic therapy of a treatment site (BS), in particular a skin wound, comprising: a light source, which is designed for emitting electromagnetic radiation (ES) in a therapy-relevant wavelength range, which along a Normal emitted electromagnetic radiation has an intensity distribution with flanks falling from a maximum, an aperture which limits the intensity distribution outside the maximum to a delivery area, and a pilot jet emitting a light spot along a beam direction, wherein the beam direction and the aperture diameter are chosen such that that the pilot jet device, while maintaining a predetermined distance (AB) to the treatment site generated the light spot so that it coincides at the treatment site with the outer edge of the electromagnetic radiation of the light source, wherein the electrom Agnetic radiation throughout the delivery range has an intensity that is in the operating range of the light source above a therapy-relevant threshold.

Description

Beschreibungdescription

VORRICHTUNG ZUR FLÄCHIGEN BESTRAHLUNG EINER BEHANDLUNGSSTELLEDEVICE FOR SURFACE IRRADIATION OF A TREATMENT AGENCY

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur flächigen Bestrahlung einer Behandlungsstelle, insbesondere zur antimikrobiellen photodynamischen Therapie einer Hautstelle oder Hautwunde auf einer Haut eines Menschen.The invention relates to a device for planar irradiation of a treatment site, in particular for antimicrobial photodynamic therapy of a skin site or skin wound on a skin of a human.

[0002] Antimikrobielle photodynamische Therapie ist als Behandlungskonzept im Bereich der Dentalmedizin etabliert und wird auf vielfältige Weise eingesetzt. So wird die antimikrobielle photodynamische Therapie zur Reduktion von parandontalpatogenen Bakterien eingesetzt, so dass in der Parodontitistherapie eine ergänzende Behandlungsmöglichkeit geschaffen wurde.Antimicrobial photodynamic therapy is established as a treatment concept in the field of dental medicine and is used in many ways. Thus, the antimicrobial photodynamic therapy for the reduction of parandontalpatogenen bacteria is used, so that in the periodontitis therapy a complementary treatment option was created.

[0003] Um eine antimikrobielle photodynamische Therapie (aPDT) durchführen zu können, bedarf es einer Lichtquelle, die in einem passenden Wellenlängenbereich oder mit einer passenden Wellenlänge eine lichtinduzierte Inaktivierung von Zellen, Mikroorganismen, Molekülen oder dergleichen durchführen kann. In der Parodontitistherapie erfolgt dabei eine Aktivierung mittels eines Photosensibilisators. Als Lichtquelle können beispielsweise Laserquellen eingesetzt werden.[0003] In order to be able to carry out antimicrobial photodynamic therapy (aPDT), a light source is required which can perform light-induced inactivation of cells, microorganisms, molecules or the like in a suitable wavelength range or with a suitable wavelength. In periodontitis therapy, activation takes place by means of a photosensitizer. As a light source, for example, laser sources can be used.

[0004] Die Verwendung von Laserstrahlung für die Hautbehandlung ist an sich bekannt.The use of laser radiation for skin treatment is known per se.

[0005] Des Weiteren ist in der DE 198 11 627 A1 eine Vorrichtung für die Behandlung von Objekten, insbesondere die Hautbehandlung mit Laserstrahlung, beschrieben, bei der eine Laserstrahlungsquelle, eine vom Benutzer in der Nähe des zu behandelnden Objekts positionierbares Handstück, Mittel zum Führen der Laserstrahlung von der Quelle zum Handstück und eine Steuerung für Parameter der auf das Objekt auftreffenden Laserstrahlung vorgesehen ist. Um die Bedienung der Vorrichtung möglichst einfach und wenig fehleranfällig zu machen, ist es vorgesehen, dass eine Bedienungseinrichtung für die Steuerung der Vorrichtung am Handstück angeordnet ist. Die Laserstrahlungsquelle wird dabei sukzessive mittels Einzelpulsen über die zu bestrahlende Fläche geführt.Furthermore, DE 198 11 627 A1 describes a device for the treatment of objects, in particular skin treatment with laser radiation, in which a laser radiation source, a handpiece positionable by the user in the vicinity of the object to be treated, has means for guiding the laser radiation from the source to the handpiece and a control for parameters of the incident on the object laser radiation is provided. In order to make the operation of the device as simple and prone to error as possible, it is provided that an operating device for the control of the device is arranged on the handpiece. The laser radiation source is thereby guided successively by means of individual pulses over the surface to be irradiated.

[0006] Aus der US 2007/0031777 A1 ist eine Vorrichtung zur Abgabe zweier elektromagnetischer Strahlungen zur photodynamischen Therapie im oralen Bereich bekannt. Eine erste elektromagnetische Strahlung wird von einer LED erzeugt und die zweite elektromagnetische Strahlung wird über einen Laser generiert.From US 2007/0031777 A1 a device for emitting two electromagnetic radiation for photodynamic therapy in the oral field is known. A first electromagnetic radiation is generated by an LED and the second electromagnetic radiation is generated by a laser.

[0007] Beide elektromagnetische Strahlungen dienen der photodynamischen Therapie und werden entweder in einen gemeinsamen Lichtwellenleiter eingekoppelt oder über eine gemeinsame Linsenapparatur auf eine zu behandelnde Stelle abgebildet.Both electromagnetic radiation are used for photodynamic therapy and are either coupled into a common optical waveguide or imaged via a common lens apparatus on a site to be treated.

[0008] Die US 6, 190,376 B1 zeigt ein Handgerät zur kosmetischen Behandlung von Hautoberflächen mittels eines Lasers, bei dem der Behandlungslaser gemeinsam mit zwei weiteren Lichtquellen in ein Glasfaserkabel mit voneinander getrennten Leitungsbereichen unterschiedlicher numerischer Apparatur eingeleitet wird. Am Ende des Glasfaserkabels werden die unterschiedlichen Lichtquellen gemeinsam über eine Linseneinrichtung auf eine zu behandelnde Hautoberfläche abgegeben. Die Linseneinrichtung sowie die Frequenzen der Behandlungslichtquelle sowie der bei den weiteren Lichtquellen sind so ausgelegt, dass sich die beiden weiteren Lichtquellen beim Einhalten eines Sollabstandes auf der zu behandelnden Oberfläche schneiden.Shows a hand-held device for the cosmetic treatment of skin surfaces by means of a laser, in which the treatment laser is introduced together with two other light sources in a fiber optic cable with separate line areas of different numerical apparatus. At the end of the fiber optic cable, the different light sources are delivered together via a lens device to a skin surface to be treated. The lens device and the frequencies of the treatment light source as well as the other light sources are designed so that the two other light sources intersect when maintaining a desired distance on the surface to be treated.

[0009] Aus der DE 102 22 117 A1 ist ein Laserbearbeitungsgerät zur plasmainduzierten Ablation bekannt, bei dem aus einer Laserlichtquelle austretendes Licht über eine optische Apparatur auf eine zu behandelnde Gewebestelle geleitet wird. Neben der Laserlichtquelle kann in die optische Achse der Apparatur ein Pilotlaserstrahl eingekoppelt werden, der den Ort des Auftreffens des Behandlungslichtstrahles anzeigt.From DE 102 22 117 A1, a laser processing apparatus for plasma-induced ablation is known in which light emerging from a laser light source is conducted via an optical apparatus to a tissue site to be treated. In addition to the laser light source, a pilot laser beam can be coupled into the optical axis of the apparatus, which indicates the location of impingement of the treatment light beam.

[0010] Die WO 2014/041 933 A1 zeigt ein Laserbehandlungsgerät mit einem Beleuchtungssystem, einem Betrachtungssystem, einem Bestrahlungssystem, einem Behandlungsflächen- Änderungsteil, einem Bestrahlungsbedienungs-Einstellteil und einem Steuergerät. Mittels des Beleuchtungssystems wird sichtbares Licht in einem gewünschten Muster auf eine zu behandelnde Oberfläche über ein Linsensystem abgestrahlt. Anhand der Beleuchtung durch das Beleuchtungssystem kann ein Bediener das Laserbehandlungsgerät ausrichten und anschließend mittels des Bestrahlungssystems mit Licht einer Behandlungswellenlänge bestrahlen.WO 2014/041 933 A1 shows a laser treatment apparatus with an illumination system, a viewing system, an irradiation system, a treatment surface modification part, an irradiation operation adjustment part and a control device. By means of the illumination system visible light is radiated in a desired pattern on a surface to be treated via a lens system. On the basis of the illumination by the illumination system, an operator can align the laser treatment device and then irradiate by means of the irradiation system with light of a treatment wavelength.

[0011] Die US 2013/0253411 A1 zeigt eine Vorrichtung zur photodynamischen Lasertherapie, bei der ein Behandlungslicht und ein Ziellicht, die beispielsweise beide derselben Lichtquelle entstammen, parallel durch eine optische Apparatur hin zu einer Behandlungsstelle geleitet werden. Mittels der optischen Apparatur kann die Divergenz und die Intensitätsverteilung des Behandlungslichtes und des Ziellichtes gemeinsam variiert werden. Durch das Ziellicht, welches auf der zu behandelnden Oberfläche die gleiche Strahlenkontur und -aufweitung wie das Behandlungslicht aufweist, kann ein Bediener genau erkennen, welcher Bereich belichtet und somit einer photodynamischen Therapie unterzogen wird.US 2013/0253411 A1 shows a device for photodynamic laser therapy, in which a treatment light and a target light, for example, both the same source of light origin, are passed in parallel through an optical apparatus to a treatment site. By means of the optical apparatus, the divergence and the intensity distribution of the treatment light and the aiming light can be varied together. By the aiming light, which has the same beam contour and expansion on the surface to be treated as the treatment light, an operator can recognize exactly which area is exposed and thus subjected to a photodynamic therapy.

[0012] Aus der DE 32 45 846 A1 ist eine Einrichtung zur Vermeidung fehlerhafter Bestrahlung mit einem chirurgischen Laserstrahl bekannt. In dieser Druckschrift wird eine Anzahl von Lichtdetektorpaaren mit gegenseitigem Abstand zueinander am Umfang eines chirurgischen Laserstrahlhandstücks mit unterschiedlicher konvergierender Schrägstellung angebracht, um von einem Zielpunkt reflektierte Strahlung eines Pilotstrahls aufzufangen. Die durch Differenzbildung verglichenen Ausgangssignale der Detektoren werden einer Abstandsbestimmungseinheit zugeführt, die einen einstellbaren Schwellwert oder einen Majoritätsentscheidungspegel enthält, wodurch festgestellt wird, wenn zwischen Handstück und Ziel ein gewünschter Abstand herrscht, woraufhin der Arbeitslaserstrahl aktiviert wird. Eine derartige Majoritäts-Abstandsbestimmung vermindert Aktivierungsfehler, die auf Reflexionseigenschaften und -konturen der Zieloberfläche und auf den Winkel des Handstücks zu dieser zurückzuführen sind. Aus dem Stand der Technik sind auch bereits sogenannte Pilotstrahlen bekannt, die als gesonderte Strahlen nicht für die Behandlung als solche herangezogen werden, sondern die dazu dienen, z. B. die Umrandung der zu behandelnden Fläche darzustellen oder auch wahlweise die Position des Laserflecks der Behandlungsstrahlung anzuzeigen.From DE 32 45 846 A1 a device for avoiding faulty irradiation with a surgical laser beam is known. In this reference, a number of mutually spaced pairs of photodetectors are mounted on the circumference of a laser beam handpiece of differing convergent pitch to intercept radiation from a pilot beam reflected from a target point. The differential outputs of the detectors are fed to a distance determining unit containing an adjustable threshold or majority decision level, which detects when there is a desired distance between the handpiece and the target, whereupon the working laser beam is activated. Such majority spacing reduces activation errors due to reflectivity and contours of the target surface and the angle of the handpiece to it. So-called pilot beams are already known from the prior art, which are not used as a separate rays for the treatment as such, but which serve, for. B. represent the border of the surface to be treated or alternatively to indicate the position of the laser spot of the treatment radiation.

[0013] Für die effiziente antimikrobielle photodynamische Therapie (aPDT) ist eine Lichtquelle erforderlich, die eine bestimmte Intensitätsschwelle im kompletten Behandlungsgebiet überschreitet, so dass die oben beschriebene lichtinduzierte Inaktivierung zuverlässig eintreten kann. Während die Behandlungszeit vom Bediener relativ einfach kontrolliert werden kann, ist die abgegebene Intensität auch vom Abstand zur Behandlungsfläche abhängig.For the efficient antimicrobial photodynamic therapy (aPDT) a light source is required, which exceeds a certain intensity threshold in the entire treatment area, so that the light-induced inactivation described above can occur reliably. While the treatment time can be relatively easily controlled by the operator, the intensity delivered is also dependent on the distance to the treatment area.

[0014] Die oben beschriebenen Laservorrichtungen sind für antimikrobielle photodynamische Therapien (aPDT) jedoch viel zu aufwändig. So ist es zur Bestrahlung einer Hautwunde nicht notwendig, eine mittels Galvano-Scannern kontrollierte Abtastbewegung zu erzeugen. Des Weiteren wäre es wünschenswert, ein für die Wundversorgung möglichst einfaches Gerät benutzen zu können.However, the laser devices described above are too expensive for antimicrobial photodynamic therapies (aPDT). For example, to irradiate a skin wound, it is not necessary to generate a scan motion controlled by galvano scanners. Furthermore, it would be desirable to be able to use a device that is as simple as possible for wound care.

[0015] Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur flächen antimikrobiellen photodynamischen Therapie (aPDT) einer Behandlungsstelle zu schaffen, die eine möglichst konstante Leistungsdichte von therapierelevanter elektromagnetischer Strahlung in einem Behandlungsbereich sicherstellt.It is therefore an object of the invention to provide a device for surface antimicrobial photodynamic therapy (aPDT) of a treatment site, which ensures the most constant power density of therapy-relevant electromagnetic radiation in a treatment area.

[0016] Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind jeweils Gegenstand der Unteransprüche. Diese können in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden. Die Beschreibung, insbesondere im Zusammenhang mit der Zeichnung, charakterisiert und spezifiziert die Erfindung zusätzlich.This object is solved by the features of patent claim 1. Further advantageous embodiments of the invention are each the subject of the dependent claims. These can be combined in a technologically meaningful way. The description, in particular in conjunction with the drawing, additionally characterizes and specifies the invention.

[0017] Gemäß der Erfindung wird eine Vorrichtung zur flächen Bestrahlung einer Behandlungsstelle, insbesondere zur antimikrobiellen photodynamischen Therapie einer Hautwunde oder Hautstelle geschaffen, die Folgendes umfasst: eine Lichtquelle, die zur Abgabe elektromagnetischer Strahlung in einem therapierelevanten Wellenlängenbereich ausgebildet ist, wobei die entlang einer Normalen abgegebene elektromagnetische Strahlung eine Intensitätsverteilung mit von einem Maximum abfallenden Flanken aufweist, eine Blende, die die Intensitätsverteilung außerhalb des Maximums auf einen Abgabebereich begrenzt, und eine Pilotstrahleinrichtung, die entlang einer Strahlrichtung einen Lichtfleck abgibt, wobei die Strahlrichtung und der Blendendurchmesser so gewählt sind, dass die Pilotstrahleinrichtung bei Einhalten eines vorgegebenen Abstands zur Behandlungsstelle den Lichtfleck so erzeugt, dass dieser an der Behandlungsstelle mit dem Außenrand der elektromagnetischen Strahlung der Lichtquelle zusammenfällt, wobei die elektromagnetische Strahlung im gesamten Abgabebereich eine Intensität aufweist, die im Betriebsbereich der Lichtquelle oberhalb einer therapierelevanten Schwelle liegt.According to the invention, a device for surface irradiation of a treatment site, in particular for the antimicrobial photodynamic therapy of a skin wound or skin site is created, comprising: a light source, which is designed for emitting electromagnetic radiation in a therapy-relevant wavelength range, wherein along a normal emitted electromagnetic radiation has an intensity distribution with flanks falling from a maximum, a diaphragm which limits the intensity distribution outside the maximum to a discharge area, and a pilot jet emitting a light spot along a beam direction, wherein the beam direction and the aperture diameter are selected such that the pilot jet device, upon maintaining a predetermined distance to the treatment site, generates the light spot such that it at the treatment site with the outer edge of the electromagnetic radiation of the light source e coincides, the electromagnetic radiation in the entire delivery area has an intensity that is in the operating range of the light source above a therapy-relevant threshold.

[0018] Demnach wird eine Vorrichtung geschaffen, bei der sowohl der Abstand zur Behandlungsstelle mittels der Pilotstrahleinrichtung kontrolliert als auch eine therapierelevanten Intensität bei der antimikrobiellen photodynamischen Therapie (aPDT) über den gesamten Abgabebereich erreicht wird. Für die antimikrobielle photodynamische Therapie (aPDT) an Wunden wird eine über die Behandlungsfläche möglichst homogene Leistungsverteilung benötigt. Die notwendige Leistungsdichte sollte dabei in der Größenordnung von etwa 60 mW/cm2 über die gesamte Behandlungsfläche sichergestellt sein. Durch die Blende wird derjenige Teil der Intensitätsverteilung der elektromagnetischen Strahlung ausgeblendet, der eine zu geringe Intensität aufweisen würde und somit nicht therapierelevant für die antimikrobielle photodynamische Therapie (aPDT) wäre. Üblicherweise weisen Lichtquellen eine Intensitätsverteilung auf, die in der Regel einer Gaußschen Normalverteilung folgen. Dabei können sich in horizontaler und vertikaler Richtung unterschiedliche Abstrahlcharakteristiken ergeben, wobei die entsprechenden Winkel, bei denen die Intensität noch oberhalb der für die antimikrobielle photodynamische Therapie (aPDT) relevanten Schwelle liegt, auch in Abhängigkeit der Temperatur der Lichtquelle veränderlich ist. Demnach muss die Blende so gewählt werden, dass die elektromagnetische Strahlung im gesamten Abgabebereich eine Intensität aufweist, die im gesamten Betriebsbereich oberhalb der therapierelevantren Schwelle liegt. Folglich definiert die Abstrahlcharakteristik der Lichtquelle den Öffnungsdurchmesser der Blende. Bei bekanntem Öffnungsdurchmesser der Blende kann nun eine Pilotstrahleinrichtung so angebracht sein, dass diese auf die Behandlungsoberfläche zielt, so dass bei dem vorgegebenen Abstand der Vorrichtung zur Behandlungsstelle ein Lichtfleck erzeugt wird, der am Rand der flächenhaften elektromagnetischen Strahlung liegt. Folglich kann ein Benutzer unmittelbar erkennen, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung sich nun in einem korrekten Abstand befindet, so dass die antimikrobielle photodynamische Therapie (aPDT) effizient durchgeführt werden kann.Accordingly, a device is provided in which both the distance to the treatment site by means of the pilot jet device controlled and a therapy-relevant intensity in the antimicrobial photodynamic therapy (aPDT) over the entire delivery range is achieved. For antimicrobial photodynamic therapy (aPDT) on wounds, a power distribution that is as homogeneous as possible over the treatment area is required. The necessary power density should be ensured in the order of about 60 mW / cm 2 over the entire treatment area. By the aperture of that part of the intensity distribution of the electromagnetic radiation is hidden, which would have a too low intensity and thus would not relevant to therapy for antimicrobial photodynamic therapy (aPDT) would be. Usually, light sources have an intensity distribution which usually follows a Gaussian normal distribution. Different radiation characteristics can result in the horizontal and vertical directions, whereby the corresponding angles, at which the intensity is still above the relevant threshold for antimicrobial photodynamic therapy (aPDT), also varies depending on the temperature of the light source. Accordingly, the diaphragm must be chosen so that the electromagnetic radiation throughout the delivery range has an intensity that is above the therapierelevantren threshold in the entire operating range. Consequently, the emission characteristic of the light source defines the aperture diameter of the aperture. With a known opening diameter of the diaphragm, a pilot jet device can now be mounted so that it is aimed at the treatment surface, so that at the predetermined distance of the device to the treatment site, a light spot is generated which is at the edge of the planar electromagnetic radiation. Consequently, a user can immediately recognize that the device according to the invention is now at a correct distance, so that the antimicrobial photodynamic therapy (aPDT) can be carried out efficiently.

[0019] Gemäß einer Ausführungsform ist die Lichtquelle als Laserdiode ausgebildet, wobei die Laserdiode zur Abgabe der elektromagnetischen Strahlung innerhalb eines Gehäuses eines Handstücks angeordnet ist.According to one embodiment, the light source is designed as a laser diode, wherein the laser diode for emitting the electromagnetic radiation is disposed within a housing of a handpiece.

[0020] Demnach kann eine handgeführte Vorrichtung geschaffen werden, bei der das Handstück die zur antimikrobiellen photodynamischen Therapie (aPDT) benötigte Lichtquelle umfasst. Unter dem Begriff „handgeführt" wird hier verstanden, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung als eigenständiges Gerät ohne externen Laser benutzt werden kann. Dazu kann beispielsweise eine eigene Stromversorgung über vorzugsweise wiederaufladbare Batterien vorgesehen sein, die zusammen mit den anderen Bestandteilen in einem Gehäuse untergebracht ist. Eine Stromversorgung über ein Anschlusskabel ist im Rahmen der Erfindung ebenfalls denkbar. Das Gehäuse weist dazu vorzugsweise eine längliche Form auf, wobei die elektromagnetische Strahlung an einer Stirnfläche abgegeben wird.Accordingly, a hand-held device can be provided in which the handpiece comprises the light source required for antimicrobial photodynamic therapy (aPDT). As used herein, the term "hand-held" means that the device according to the invention can be used as an independent device without an external laser, for example by providing its own power supply via preferably rechargeable batteries, which are housed together with the other components in a housing Power supply via a connecting cable is likewise conceivable within the scope of the invention, the housing preferably having an elongate shape, the electromagnetic radiation being emitted at an end face.

[0021] Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die elektromagnetische Strahlung über einen vorzugsweise als Multimodefaser ausgebildeten Lichtleiter innerhalb des Gehäuses geführt.According to a further embodiment, the electromagnetic radiation is guided via a preferably designed as a multimode fiber light guide within the housing.

[0022] Die Abstrahlcharakteristik von handelsüblichen Halbleiter-Laserdioden entspricht in der Regel einer Gaußschen Normalverteilung. Diese Abstrahlcharakteristik der Laserdiode wird durch zwei Strahlöffnungswinkel, horizontal und vertikal, charakterisiert, die üblicherweise in Datenblättern entnehmbar sind. Wird das abgestrahlte Licht einer Halbleiter-Laserdiode optimal durch einen Lichtleiter geleitet, kann am Ende des Lichtleiters ebenfalls eine Gaußsche Verteilung der Leistung erwartet werden. Voraussetzung dafür ist eine Multimodefaser, welche eine dem Öffnungswinkel der Laserdiode entsprechende numerische Apertur aufweist.The emission characteristic of commercially available semiconductor laser diodes usually corresponds to a Gaussian normal distribution. This radiation characteristic of the laser diode is characterized by two beam opening angles, horizontal and vertical, which are usually removable in data sheets. If the emitted light of a semiconductor laser diode is passed optimally through an optical waveguide, a Gaussian distribution of the power can also be expected at the end of the optical waveguide. The prerequisite for this is a multimode fiber which has a numerical aperture corresponding to the aperture angle of the laser diode.

[0023] Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Lichtquelle als Laserdiode ausgebildet, wobei die Laserdiode zur Abgabe der elektromagnetischen Strahlung innerhalb eines Standgeräts angeordnet ist und die elektromagnetische Strahlung über einen vorzugsweise als Multimodefaser ausgebildeten Lichtleiter von dem Standgerät zu einem Handstück geführt ist.According to a further embodiment, the light source is designed as a laser diode, wherein the laser diode for emitting the electromagnetic radiation is disposed within a stationary device and the electromagnetic radiation is guided via a preferably designed as a multi-fiber optical fiber from the stationary device to a handpiece.

[0024] Bei dieser Ausführungsform wird die Lichtquelle in einem Standgerät untergebracht und über einen Lichtleiter einem Handstück zugeführt. Dies ermöglicht es, ein kompaktes und leichtes Handstück zu bilden, das darüber hinaus auch einfach zu bedienen ist, da aufgrund seines geringen Gewichtes eine präzise Führung übereine Behandlungsstelle ermöglicht wird.In this embodiment, the light source is housed in a standard device and fed via a light guide to a handpiece. This makes it possible to form a compact and lightweight handpiece, which is also easy to use because of its low weight allows precise guidance over a treatment site.

[0025] Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weisen die elektromagnetische Strahlung der Lichtquelle und der Lichtfleck der Pilotstrahleinrichtung unterschiedliche Wellenlängen oder unterschiedliche Wellenlängenverteilungen auf.According to a further embodiment of the invention, the electromagnetic radiation of the light source and the light spot of the pilot jet device have different wavelengths or different wavelength distributions.

[0026] Mittels unterschiedlicher Wellenlängen oder Wellenlängenverteilungen kann der Lichtfleck der Pilotstrahleinrichtung auf einfache Weise von der elektromagnetischen Strahlung der Lichtquelle unterschieden werden, was die Benutzung der erfindungsgemäßen Vorrichtung vereinfacht beziehungsweise weniger fehleranfällig werden lässt.By means of different wavelengths or wavelength distributions of the light spot of the pilot jet device can be easily distinguished from the electromagnetic radiation of the light source, which makes the use of the device according to the invention easier or less error prone.

[0027] Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weisen die elektromagnetische Strahlung der Lichtquelle und der Lichtfleck der Pilotstrahleinrichtung gleiche Wellenlängen oder Wellenlängenverteilungen auf, wobei vorzugsweise ein Teil der elektromagnetischen Strahlung der Lichtquelle ausgekoppelt und der Pilotstrahleinrichtung zuführbar ist, so dass sich am Außenrand der Behandlungsstelle eine im Vergleich zum Abgabebereich erhöhte Intensität ergibt.According to a further embodiment of the invention, the electromagnetic radiation of the light source and the light spot of the pilot jet device on the same wavelengths or wavelength distributions, preferably a part of the electromagnetic radiation of the light source coupled and the pilot jet device can be supplied, so that at the outer edge of the treatment site a increased intensity compared to the delivery area.

[0028] Auch diese Vorgehensweise ermöglicht eine einfache Kontrolle des korrekten Abstands zwischen der erfindungsgemäßen Vorrichtung und der Behandlungsstelle anhand eines typischen Musters an der Behandlungsstelle.Also, this approach allows easy control of the correct distance between the device according to the invention and the treatment site based on a typical pattern at the treatment site.

[0029] Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Blende so ausgebildet, dass der Abgabebereich eine symmetrische Form, insbesondere eine Kreisform oder eine elliptische Form, aufweist.According to a further embodiment of the invention, the aperture is formed so that the dispensing area has a symmetrical shape, in particular a circular shape or an elliptical shape.

[0030] Die Abgabe elektromagnetischer Strahlung kann in unterschiedlicher Richtung variieren, so dass kein Öffnungskegel mit einem kreisförmigen Querschnitt entsteht. Eine kreisförmige Blende begrenzt die Abgabe elektromagnetischer Strahlung jedoch auch in denjenigen Bereichen, in denen eine therapierelevante Intensität für eine antimikrobielle photodynamische Therapie (aPDT) erreicht werden würde. Neben einer Kreisform oder einer elliptischen Form können aber auch Sechsecke oder andere Vielecke eingesetzt werden.The emission of electromagnetic radiation may vary in different directions, so that no cone opening with a circular cross section is formed. However, a circular diaphragm also limits the emission of electromagnetic radiation in those areas in which a therapy-relevant intensity for antimicrobial photodynamic therapy (aPDT) would be achieved. In addition to a circular or elliptical shape but also hexagons or other polygons can be used.

[0031] Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Blende außerhalb oder innerhalb eines die Lichtquelle bedeckenden Schutzfensters angeordnet und kann eine Aufnahme für die Pilotstrahleinrichtung umfassen.According to a further embodiment of the invention, the diaphragm is arranged outside or inside a protective window covering the light source and may comprise a receptacle for the pilot jet device.

[0032] Demnach ist es möglich, eine abgeschlossene Vorrichtung zu schaffen, die eine geringe Anfälligkeit gegenüber äußeren Einflüssen aufweist. Die Blende kann aber dennoch auf die für die jeweilige Lichtquelle benötigte Öffnungsweite abgestimmt werden und gegebenenfalls beispielsweise durch Austausch angepasst werden. Dabei muss jedoch auch die Anordnung der Pilotstrahleinrichtung entsprechend geändert werden, was am einfachsten dadurch geschieht, dass Pilotstrahleinrichtung und Blende als vorgefertigte Einheit bereitgestellt werden, die unter Berücksichtigung des vorgegebenen Abstands entsprechend aufeinander angepasst sind. Des Weiteren können anstelle einer geänderten Öffnungsweite auch über eine Verschiebung der Blende bei fester Öffnungsweite entlang der Normalen unterschiedliche Abstrahlcharakteristika von Lichtquellen kompensiert werden.Accordingly, it is possible to provide a completed device which has a low susceptibility to external influences. However, the diaphragm can still be tuned to the opening width required for the respective light source and, if appropriate, adapted, for example, by replacement. In this case, however, the arrangement of the pilot jet device must be changed accordingly, which is most easily done by providing the pilot jet device and the diaphragm as a prefabricated unit, which are adapted to one another, taking into account the predetermined distance. Furthermore, instead of a changed opening width, different emission characteristics of light sources can also be compensated by shifting the diaphragm at a fixed opening width along the normal.

[0033] Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst die Pilotstrahleinrichtung eine weitere Laserdiode.According to a further embodiment of the invention, the pilot jet device comprises a further laser diode.

[0034] Laserdioden können mit einer geeigneten Austrittsoptik versehen werden, so dass auf kostengünstige Weise ein Lichtfleck in der gewünschten Form und Größe erzeugt werden kann. Der Lichtfleck kann dabei punktförmig ausgebildet sein. In anderen Ausführungen ist es auch vorgesehen, die Pilotstrahleinrichtung mit einer linienförmigen Lichtabgabe als Lichtfleck auszustatten. Mittels einer Abbildungsvorrichtung ist es aber auch möglich, einen Lichtfleck in Form eines Kreises oder einer anderweitig geschlossenen Form wie einer Ellipse zu erzeugen, der das Behandlungsgebiet umschließt. Ebenso ist es möglich, anstelle der Laserdiode einen Teil der elektromagnetischen Strahlung der Lichtquelle über einen geeigneten Splitter abzugeben. Durch die erhöhte Intensität der elektromagnetischen Strahlung der Lichtquelle und des Lichtflecks am Ort des Zusammentreffens könnte dann der Abstand zwischen der handgeführten Vorrichtung und der Behandlungsstelle kontrolliert werden.Laser diodes can be provided with a suitable exit optics, so that a light spot in the desired shape and size can be produced in a cost effective manner. The light spot can be formed punctiform. In other embodiments, it is also provided to equip the pilot jet device with a linear light output as a light spot. By means of an imaging device, however, it is also possible to generate a light spot in the form of a circle or an otherwise closed form, such as an ellipse, which encloses the treatment area. It is also possible to emit a portion of the electromagnetic radiation of the light source via a suitable splitter instead of the laser diode. The increased intensity of the electromagnetic radiation of the light source and spot at the collision site could then be used to control the distance between the handheld device and the treatment site.

[0035] Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ermöglicht die Blende bei einer Laserdiode als Lichtquelle die Abgabe elektromagnetischer Strahlung mit einem Öffnungswinkel im Bereich von 8° bis 17° und bei einem Lichtwellenleiter je nach Apertur bis zu 21,71°. Der Winkel der Pilotstrahleinrichtung zu der Normalen kann im Bereich von 2° bis 6° und dabei sowohl positive Werte, d. h. der Abstand zwischen Pilotstrahl und der Normalen nimmt in Abstrahlrichtung zu, als auch negative Werte, d. h. der Abstand zwischen Pilotstrahl und der Normalen wird in Abstrahlrichtung kleiner, aufweisen. Ebenso ist es denkbar, den Pilotstrahl senkrecht oder nahezu senkrecht auf den Abgabebereich, d. h. unter dem Winkel von 0°, zu führen. Der vorgegebene Abstand kann im Bereich von 2 bis 6 cm liegen, bei einer Vorrichtung mit Handstück und Standgerät aber auch deutlich größer sein.According to a further embodiment of the invention allows the aperture in a laser diode as a light source, the emission of electromagnetic radiation having an opening angle in the range of 8 ° to 17 ° and in an optical waveguide depending on the aperture up to 21.71 °. The angle of the pilot jet towards the normal can be in the range of 2 ° to 6 ° and thereby both positive values, i. H. the distance between the pilot beam and the normal increases in the emission direction, as well as negative values, i. H. the distance between the pilot beam and the normal will be smaller in the emission direction. It is also conceivable, the pilot beam perpendicular or nearly perpendicular to the delivery area, d. H. at an angle of 0 °. The predetermined distance may be in the range of 2 to 6 cm, but also be significantly larger in a device with handpiece and stand device.

[0036] Die angegebenen Zahlenwerte sind jedoch lediglich beispielhaft zu verstehen, um die ungefähre Größenordnung der Parameter angeben zu können, und sollen keinesfalls einschränkend interpretiert werden. Die angegebenen Werte stellen einen guten Kompromiss zwischen der Leistung der Lichtquelle und dem nutzbaren Behandlungsbereich dar. Bei zu großem Abstand wäre eine höhere Leistung der Lichtquelle nötig, um die Leistungsdichte der elektromagnetischen Strahlung im Behandlungsbereich im therapierelevanten Bereich zu halten. Eine höhere Leistung der Lichtquelle würde beispielsweise, sofern beabsichtigt, die Integration in eine handgeführte Vorrichtung erschweren, wobei auch die Leistungsaufnahme berücksichtigt werden muss, um einen Batteriebetrieb zu ermöglichen.However, the numerical values given are only to be understood as examples in order to be able to indicate the approximate magnitude of the parameters, and should by no means be interpreted restrictively. The values given represent a good compromise between the power of the light source and the usable treatment area. If the distance is too great, a higher power of the light source would be necessary to maintain the power density of the electromagnetic radiation in the treatment area in the therapy-relevant area. For example, higher power of the light source would complicate, if so desired, integration into a handheld device, and power consumption must also be considered to enable battery operation.

[0037] Nachfolgend werden einige Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: [0038] Fig. 1 eine perspektivische Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung, [0039] Fig. 2 ein Detail der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach Fig. 1 in einer Quer schnittsansicht, [0040] Fig. 3 Intensitätsverteilungen in einem Diagramm, [0041] Fig. 4 eine schematische Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach Fig. 1, [0042] Fig. 5 eine schematische Darstellung unterschiedlicher Abbilder auf einer Behandlungsstelle bei Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung.Some embodiments will be explained in more detail with reference to the drawing. 1 shows a perspective side view of the device according to the invention, [0039] FIG. 2 shows a detail of the device according to the invention according to FIG. 1 in a cross-sectional view, [0040] FIG. 3 shows intensity distributions in a diagram, [0041] FIG. 4 shows a schematic side view of the device according to the invention according to FIG. 1, [0042] FIG. 5 shows a schematic representation of different images on a treatment site when using the device according to the invention.

[0043] In den Figuren sind gleiche oder funktional gleich wirkende Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, identical or functionally identical components are provided with the same reference numerals.

[0044] In Fig. 1 ist eine perspektivische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung VR gezeigt. Die Vorrichtung umfasst ein stabförmiges Gehäuse GE, das auf seiner Stirnseite mit einer Austrittsöffnung AO versehen ist. Im Inneren des Gehäuses GE ist die für den Betrieb der handgeführten Vorrichtung VR benötigte Steuerelektronik sowie eine Stromversorgung über vorzugsweise wiederaufladbare Batterien untergebracht. Die Bedienung der handgeführten Vorrichtung VR kann beispielsweise über ein Bedienfeld BE erfolgen, das schematisch in Fig. 1 eingezeichnet ist.FIG. 1 shows a perspective side view of a device VR according to the invention. The device comprises a rod-shaped housing GE, which is provided on its front side with an outlet opening AO. Inside the housing GE the control electronics required for the operation of the hand-held device VR and a power supply via preferably rechargeable batteries is housed. The operation of the hand-held device VR can be done for example via a control panel BE, which is shown schematically in Fig. 1.

[0045] Die handgeführte Vorrichtung VR kann zur flächigen antimikrobiellen photodynamischen Therapie einer Behandlungsstelle BS eingesetzt werden, die schematisch in Fig. 1 als flächiges Element eingezeichnet ist. Bei der Behandlungsstelle BS kann es sich beispielsweise um eine Hautwunde handeln. Zur antimikrobiellen photodynamischen Therapie ist die handgeführte Vorrichtung VR geeignet, eine elektromagnetische Strahlung ES in einem therapierelevanten Wellenlängenbereich abzugeben. Die Abgabe der elektromagnetischen Strahlung ES erfolgt dabei über die Austrittsöffnung AO.The hand-guided device VR can be used for planar antimicrobial photodynamic therapy of a treatment site BS, which is shown schematically in Fig. 1 as a planar element. The treatment site BS may, for example, be a skin wound. For antimicrobial photodynamic therapy, the hand-held device VR is suitable for emitting an electromagnetic radiation ES in a therapy-relevant wavelength range. The emission of the electromagnetic radiation ES takes place via the outlet opening AO.

[0046] In Fig. 2 ist der Bereich der Austrittsöffnung AO nochmals detaillierter in einer Querschnittsansicht dargestellt. Die elektromagnetische Strahlung ES wird von einer Lichtquelle LQ abgegeben, die als Laserdiode ausgebildet ist, welche die elektromagnetische Strahlung ES in einem für die photodynamische Therapie geeigneten Wellenlängenbereich oder mit einer für die Therapie geeigneten Wellenlänge abgibt.2, the region of the outlet opening AO is shown again in more detail in a cross-sectional view. The electromagnetic radiation ES is emitted by a light source LQ, which is embodied as a laser diode which emits the electromagnetic radiation ES in a wavelength range suitable for photodynamic therapy or at a wavelength suitable for the therapy.

[0047] Wie in Fig. 2 gezeigt ist, wird die elektromagnetische Strahlung ES unmittelbar hinter einem Schutzfenster SF von der Laserdiode erzeugt. Es ist aber auch möglich, die elektromagnetische Strahlung ES über einen vorzugsweise als Multimodefaser ausgebildeten Lichtleiter zu führen, so dass die Lichtquelle LQ nicht unmittelbar hinter dem Schutzfenster SF angeordnet sein muss.As shown in Fig. 2, the electromagnetic radiation ES is generated immediately behind a protective window SF of the laser diode. However, it is also possible to guide the electromagnetic radiation ES via a light conductor, preferably designed as a multimode fiber, so that the light source LQ need not be arranged directly behind the protective window SF.

[0048] Die Abstrahlung der elektromagnetischen Strahlung ES erfolgt dabei im Wesentlichen mit einer Intensitätsverteilung, die von einer Normalen NO aus ausgesehen abfallende Flanken FN aufweist. Die Normale NO entspricht hierbei der Längsachse der stabförmigen Vorrichtung VR. Neben der Lichtquelle LQ ist oberhalb der Austrittsöffnung AO eine Pilotstrahleinrichtung PE innerhalb einer Aufnahme AU angeordnet. Die Pilotstrahleinrichtung PE ist dabei in Bezug auf die Normale NO um einen Winkel WN geneigt, wobei der Winkel WN im gezeigten Beispiel von der Strahlachse entlang der Normalen NO weg gerichtet ist. In anderen Ausführungen ist es auch möglich, die Pilotstrahleinrichtung in Richtung der Normalen NO zu neigen.The radiation of the electromagnetic radiation ES takes place essentially with an intensity distribution which has falling flanks FN viewed from a normal NO. The normal NO corresponds to the longitudinal axis of the rod-shaped device VR. In addition to the light source LQ, a pilot jet device PE is arranged within a receptacle AU above the outlet opening AO. The pilot jet device PE is inclined with respect to the normal NO by an angle WN, wherein the angle WN in the example shown is directed away from the beam axis along the normal NO. In other embodiments, it is also possible to tilt the pilot jet towards the normal NO.

[0049] Die von der Lichtquelle LQ abgestrahlte elektromagnetische Strahlung ES wird mittels einer Blende BL auf einen Abgabebereich begrenzt, der die abgegebene elektromagnetische Strahlung ES außerhalb des Maximums MA im Bereich der abfallenden Flanken FN ausblendet.The radiated by the light source LQ electromagnetic radiation ES is limited by means of a diaphragm BL to a delivery area which hides the emitted electromagnetic radiation ES outside the maximum MA in the region of the falling edges FN.

[0050] Die Abstrahlcharakteristik einer Laserdiode als Lichtquelle LQ ist in Fig. 3 beispielhaft gezeigt. Hier ist die Intensität über einem Winkel WN relativ zur Normalen NO dimensionslos aufgetragen, wobei die gezeigten Kurven T1 und T2 jeweils unterschiedliche Abstrahlungen der elektromagnetischen Strahlung ES der Laserdiode in vertikaler Richtung (T1) und horizontaler Richtung (T2) repräsentieren. Man erkennt, dass die Abstrahlcharakteristik der Lichtquelle LQ einer Gaußschen Normalverteilung entspricht, die in horizontaler und vertikaler Richtung unterschiedlich sind. Die Abstrahlcharakteristik der Laserdiode als Lichtquelle LQ variiert zwischen unterschiedlichen die Lichtquelle LQ bildenden Bauteilen und darüber hinaus auch mit der Temperatur der Lichtquelle LQ. Die Blende BL lässt nur denjenigen Teil der abgestrahlten elektromagnetischen Strahlung ES passieren, der oberhalb einer entsprechenden Schwelle liegt.The emission characteristic of a laser diode as the light source LQ is shown by way of example in FIG. Here, the intensity is plotted dimensionlessly over an angle WN relative to the normal NO, the curves shown T1 and T2 each representing different emissions of the electromagnetic radiation ES of the laser diode in the vertical direction (T1) and horizontal direction (T2). It can be seen that the emission characteristic of the light source LQ corresponds to a Gaussian normal distribution, which are different in the horizontal and vertical directions. The radiation characteristic of the laser diode as the light source LQ varies between different components forming the light source LQ and, moreover, also with the temperature of the light source LQ. The diaphragm BL allows only that part of the radiated electromagnetic radiation ES, which is above a corresponding threshold, to pass.

[0051] Demnach werden die Flanken FN außerhalb des Maximums MA entsprechend unterdrückt, wie dies schematisch in Fig. 3 eingezeichnet ist. Dadurch kann erreicht werden, dass bei korrektem Abstand AB zwischen der Vorrichtung VR und der Behandlungsstelle BS die Intensität über den gesamten Betriebsbereich der Lichtquelle LQ oberhalb einer therapierelevanten Schwelle liegt.Accordingly, the flanks FN outside the maximum MA are suppressed accordingly, as shown schematically in Fig. 3. It can thereby be achieved that, given a correct distance AB between the device VR and the treatment site BS, the intensity over the entire operating range of the light source LQ is above a therapy-relevant threshold.

[0052] Zur antimikrobiellen photodynamischen Therapie wird über die Behandlungsfläche üblicherweise eine Leistungsverteilung benötigt, die eine Leistungsdichte von ungefähr 60 mW/cm2 betragen soll. Demnach wird die abgegebene elektromagnetische Strahlung ES der Lichtquelle LQ außerhalb eines bestimmten Öffnungswinkels OW durch die Blende BL ausgeblendet. Die Blende BL kann dabei kreisförmig gewählt sein, wobei andere Ausgestaltungen, wie z. B. eine elliptische Form oder die eines Rechtecks oder Vielecks, nicht ausgeschlossen sind.For antimicrobial photodynamic therapy, a power distribution is usually required over the treatment surface, which should be a power density of about 60 mW / cm2. Accordingly, the emitted electromagnetic radiation ES of the light source LQ outside a certain opening angle OW is hidden by the diaphragm BL. The aperture BL can be chosen circular, with other configurations, such as. As an elliptical shape or that of a rectangle or polygon, are not excluded.

[0053] Mittels der Pilotstrahleinrichtung PE wird nun sichergestellt, dass der Abstand AB zwi- sehen der Vorrichtung VR und der Behandlungsstelle BS während des Betriebs der Vorrichtung VR korrekt gewählt ist. Dies wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Fig. 4 nochmals erläutert.By means of the pilot jet device PE it is now ensured that the distance AB between the device VR and the treatment point BS is correctly selected during the operation of the device VR. This will be explained again below with reference to FIG. 4.

[0054] In Fig. 4 ist in einer schematischen Querschnittsansicht die Vorrichtung VR zusammen mit den Strahlengängen der lichtabgebenden Elemente gezeigt. Die elektromagnetische Strahlung ES wird in einem kegelförmigen Bereich mit dem halben Öffnungswinkel OW entlang der Normalen NO in Richtung der Behandlungsstelle BS abgegeben. Die Pilotstrahleinrichtung PE erzeugt an der Behandlungsstelle BS einen Lichtfleck LF, der bei korrekt gewähltem Abstand AB zwischen Vorrichtung VR und Behandlungsstelle BS mit dem Rand des durch die elektromagnetische Strahlung ES bestrahlten Abgabegebiets zusammenfällt.FIG. 4 shows, in a schematic cross-sectional view, the device VR together with the beam paths of the light-emitting elements. The electromagnetic radiation ES is emitted in a conical region with half the opening angle OW along the normal NO in the direction of the treatment site BS. The pilot jet device PE generates at the treatment site BS a light spot LF, which coincides with correctly selected distance AB between device VR and treatment site BS with the edge of the irradiated by the electromagnetic radiation ES discharge area.

[0055] Dies ist in Zusammenhang mit Fig. 5 nochmals genauer dargestellt. In der oberen Darstellung in Fig. 5 ist gezeigt, dass der Lichtfleck LF der Pilotstrahleinrichtung PE außerhalb der Abgabefläche der elektromagnetischen Strahlung ES zu liegen kommt, solange der Abstand AB der Vorrichtung VR zur Behandlungsstelle BS zu gering gewählt ist. In der mittleren Darstellung wird deutlich, dass bei korrekt gewähltem Abstand AB der Lichtfleck LF an der Grenze zur Abgabefläche der elektromagnetischen Strahlung ES liegt, so dass die gewünschte Leistungsdichte erreicht ist. Bei zu großem Abstand AB, wie in Fig. 5 zuunterst dargestellt ist, ist die vorgesehene Leistungsdichte unterschritten und der Lichtfleck LF liegt im Bestrahlungsfeld der elektromagnetischen Strahlung ES.This is shown in more detail in connection with FIG. 5. In the upper illustration in FIG. 5, it is shown that the light spot LF of the pilot jet PE comes to lie outside the delivery surface of the electromagnetic radiation ES as long as the distance AB of the device VR to the treatment site BS is too low. In the middle illustration, it becomes clear that, given a correctly selected distance AB, the light spot LF lies at the boundary to the emission surface of the electromagnetic radiation ES, so that the desired power density is achieved. If the distance AB is too great, as shown at the bottom in FIG. 5, the intended power density is undershot and the light spot LF lies in the irradiation field of the electromagnetic radiation ES.

[0056] Es versteht sich, dass die gezeigten Beispiele mit einer kreisförmigen Abgabefläche der elektromagnetischen Strahlung ES nur dann eintreten, wenn die Vorrichtung VR senkrecht über der Behandlungsstelle BS und die Behandlungsstelle BS in Form einer ebenen Fläche ausgebildet ist. Unter realen Bedingungen bei der Wundbehandlung auf der Haut eines Menschen oder Tieres würde sich daher die kreisförmige Abgabefläche der elektromagnetischen Strahlung ES nicht einstellen, so dass auch andere Formen der Abgabefläche der elektromagnetischen Strahlung ES auftreten. Bei korrekt gewähltem Abstand AB liegt jedoch der Lichtfleck LF auch unter diesen Bedingungen an der Grenze der Abgabefläche der elektromagnetischen Strahlung ES.It is understood that the examples shown with a circular discharge surface of the electromagnetic radiation ES occur only when the device VR is formed vertically above the treatment site BS and the treatment site BS in the form of a flat surface. Under real conditions in wound treatment on the skin of a human or animal, therefore, the circular discharge surface of the electromagnetic radiation ES would not adjust, so that other forms of the delivery surface of the electromagnetic radiation ES occur. If the distance AB is correctly selected, however, the light spot LF is located at the boundary of the emission surface of the electromagnetic radiation ES even under these conditions.

[0057] Die Pilotstrahleinrichtung PE kann auf einfache Weise mittels einer in der Aufnahme AU angeordneten Laserdiode gebildet sein. Um den Lichtfleck LF an der Behandlungsstelle BS von der elektromagnetischen Strahlung ES gut unterscheiden zu können, ist es vorgesehen, unterschiedliche Wellenlängen oder unterschiedliche Wellenlängenbereiche zu verwenden, so dass der Lichtfleck LF durch Farbänderung leicht erkennbar ist.The pilot jet device PE can be formed in a simple manner by means of a laser diode arranged in the receptacle AU. In order to distinguish well the light spot LF at the treatment site BS from the electromagnetic radiation ES, it is provided to use different wavelengths or different wavelength ranges, so that the light spot LF is easily recognizable by color change.

[0058] In anderen Ausführungen kann es jedoch auch vorgesehen sein, die Wellenlänge bzw. den Wellenlängenbereich gleich zu wählen, das beispielsweise dadurch erreicht werden kann, dass ein Teil der elektromagnetischen Strahlung ES der Lichtquelle LQ ausgekoppelt und der Pilotstrahleinrichtung PE zugeführt wird. Der Lichtfleck LF wäre dann durch eine erhöhte Intensität an der Behandlungsstelle BS zu erkennen. Neben der punktförmigen Ausgestaltung des Lichtflecks LF kann es auch vorgesehen sein, mittels einer entsprechenden Optik eine im gezeigten Beispiel kreisförmige Umschließung des Abgabegebiets der elektromagnetischen Strahlung ES zu erreichen.In other embodiments, however, it may also be provided to select the wavelength or the wavelength range equal, which can be achieved for example by a part of the electromagnetic radiation ES of the light source LQ being coupled out and supplied to the pilot jet device PE. The light spot LF would then be recognizable by an increased intensity at the treatment site BS. In addition to the punctiform configuration of the light spot LF, it can also be provided to achieve a circular enclosure of the delivery region of the electromagnetic radiation ES in the example shown by means of a corresponding optical system.

[0059] Für eine handgeführte Vorrichtung ergeben sich typischerweise Öffnungswinkel OW im Bereich von 8° bis 17°, der Winkel WN der Pilotstrahleinrichtung PE kann in Bezug auf die Normale NO in einem Bereich von 2° bis 6° liegen. Der vorgegebene Abstand AB beträgt typischerweise 2 bis 6 cm. Bei einer Ausführung als Standgerät oder Tischgerät mit einem mittels eines Lichtwellenleiters angekoppelten Handstücks kann der Öffnungswinkel OW auch bis zu 22° betragen und der vorgegebene Abstand AB auch deutlich größer sein.For a hand-held device typically opening angle OW in the range of 8 ° to 17 °, the angle WN of the pilot jet PE may be in relation to the normal NO in a range of 2 ° to 6 °. The predetermined distance AB is typically 2 to 6 cm. In an embodiment as a stand-alone unit or tabletop unit with a handpiece coupled by means of an optical waveguide, the opening angle OW can also be up to 22 ° and the predetermined distance AB can also be significantly greater.

[0060] Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung VR wird, wie vorstehend erläutert, eine Aufbereitung des von einer Lichtquelle LQ abgegebenen Lichts durchgeführt, um die minimal zur Verfügung stehende Intensität festlegen zu können. Anhand dieses Werts wird nun die Geometrie der Blendenöffnung und des Winkels WN der Pilotstrahleinrichtung PE so gewählt, dass durch Zusammenfallen des Lichtflecks LF und des Außenrands der elektromagnetischen Strahlung ES an der Behandlungsstelle BS im gesamten Abgabebereich eine Intensität oberhalb der therapierelevanten Schwelle sichergestellt sein kann. Somit wird durch die Wahl der Geometrie der Blende BL und der Neigung der Pilotstrahleinrichtung PE eine Anpassung an unterschiedliche Abstrahlcharakteristika von Lichtquellen LQ möglich. So kann die Aufnahme AU und die Blende BL als vorgefertigte Baugruppe bereitgestellt werden, die bei anderen Abstrahlbedingungen entsprechend ersetzt werden können.By means of the device VR according to the invention, as explained above, a processing of the light emitted by a light source LQ is carried out in order to be able to determine the minimum available intensity. Based on this value, the geometry of the aperture and the angle WN of the pilot jet PE is now chosen so that an intensity above the therapy-relevant threshold can be ensured by coincidence of the light spot LF and the outer edge of the electromagnetic radiation ES at the treatment site BS in the entire delivery area. Thus, the choice of the geometry of the diaphragm BL and the inclination of the pilot jet device PE makes it possible to adapt to different emission characteristics of light sources LQ. Thus, the receptacle AU and the shutter BL can be provided as a prefabricated module, which can be replaced accordingly under other radiation conditions.

[0061] In den bisherigen Ausführungsformen wurde die erfindungsgemäße Vorrichtung VR zur Aufbereitung des von einer einzelnen Lichtquelle LQ abgegebenen Lichts verwendet, um deren minimal zur Verfügung stehende Intensität festlegen zu können. Es ist jedoch auch möglich und im Rahmen der Erfindung auch vorgesehen, die Lichtquelle LQ als eine Mehrfachanordnung von Laserdioden auszubilden, beispielsweise um die abgegebene Gesamtintensität zu erhöhen oder auch um durch Mischen verschiedener Wellenlängen ein anderes Farbspektrum zu erzeugen. Auch bei dieser Ausführungsform ist es möglich, anhand der Geometrie der Blendenöffnung und des Winkels WN der Pilotstrahleinrichtung PE an der Behandlungsstelle BS im gesamten Abgabebereich eine Intensität oberhalb der therapierelevanten Schwelle sicherzustellen. Es ist ebenfalls denkbar, mehrere Pilotstrahleinrichtungen vorzusehen, denen jeweils wenigstens eine Lichtquelle LQ zugeordnet ist.In the previous embodiments, the device VR according to the invention has been used for processing the light emitted by a single light source LQ in order to determine their minimum available intensity. However, it is also possible and within the scope of the invention also provided to form the light source LQ as a multiple array of laser diodes, for example, to increase the total emitted intensity or to produce a different color spectrum by mixing different wavelengths. In this embodiment as well, it is possible, on the basis of the geometry of the diaphragm opening and the angle WN of the pilot jet device PE, to ensure an intensity above the therapy-relevant threshold at the treatment site BS in the entire delivery area. It is likewise conceivable to provide a plurality of pilot jet devices, to each of which at least one light source LQ is assigned.

[0062] Die vorstehend und die in den Ansprüchen angegebenen sowie die den Abbildungen entnehmbaren Merkmale sind sowohl einzeln als auch in verschiedener Kombination vorteilhaft realisierbar. Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern im Rahmen fachmännischen Könnens in mancherlei Weise abwandelbar.The features indicated above and in the claims, as well as the features which can be seen in the figures, can be implemented advantageously both individually and in various combinations. The invention is not limited to the exemplary embodiments described, but can be modified in many ways within the scope of expert knowledge.

Claims

claims

1. Device (VR) for the planar irradiation of a treatment site (BS), in particular for antimicrobial photodynamic therapy of a home or skin wound, comprising: a light source (LQ), which is designed for emitting electromagnetic radiation (ES) in a therapy-relevant wavelength range, wherein the electromagnetic radiation (ES) emitted along a normal (NO) has an intensity distribution with flanks (FN) falling from a maximum (MA), a shutter (BL) limiting the intensity distribution outside the maximum (MA) to a delivery region, and Pilot jet device (PE) for controlling a distance (AB) to the treatment site (BS), so that a therapy-relevant intensity of the electromagnetic radiation (ES) via the limited by the shutter (BL) discharge area is ensured, which emits along a beam direction a light spot (LF) , wherein the beam direction and the aperture diameter are chosen such that in that the pilot jet device (PE) generates the light spot (LF) when the predetermined distance (AB) to the treatment site (BS) is maintained so that it coincides with the outer edge of the electromagnetic radiation (ES) of the light source (LQ) at the treatment site (BS) , Wherein the electromagnetic radiation (ES) in the entire delivery range has an intensity Which is in the operating range of the light source (LQ) above a treatment-relevant threshold.

2. Device according to claim 1, wherein the light source (LQ) is formed as a laser diode, wherein the laser diode for emitting the electromagnetic radiation (ES) within a housing (GE) of a handpiece is arranged.

3. Apparatus according to claim 2, wherein the electromagnetic radiation (ES) is guided via a preferably formed as a multi-mode fiber light guide within the housing (GE).

4. The apparatus of claim 1, wherein the light source (LQ) is designed as a laser diode, wherein the laser diode for emitting the electromagnetic radiation (ES) is arranged within a stationary device and the electromagnetic radiation (ES) via a preferably designed as a multi-mode fiber of the stand unit is guided to a handpiece.

5. Device according to one of claims 1 to 4, wherein the electromagnetic radiation (ES) of the light source (LQ) and the light spot (LF) of the pilot jet device (PE) have different wavelengths or different wavelength distributions.

6. Device according to one of claims 1 to 4, wherein the electromagnetic radiation (ES) of the light source (LQ) and the light spot (LF) of the pilot jet device (PE) have the same wavelengths or wavelength distributions, so that at the outer edge of the treatment site (BS ) gives an increased intensity compared to the delivery area.

7. Apparatus according to claim 6, wherein a part of the electromagnetic radiation (ES) of the light source (LQ) is coupled out and the pilot jet device (PE) can be fed.

8. Device according to one of claims 1 to 7, wherein the pilot jet device (PE) against the normal (NO) of the radiated electromagnetic radiation (ES) is inclined by an angle (WN), preferably in the range of 2 ° to 6 ° lies.

9. Device according to one of claims 1 to 8, wherein the diaphragm (BL) is formed so that the discharge region has a symmetrical shape, in particular a circular or elliptical shape.

10. Device according to one of claims 1 to 9, wherein the diaphragm (BL) outside a handpiece covering the protective window (SF) is arranged.

11. Device according to one of claims 1 to 9, wherein the diaphragm (BL) within a housing (GE) covering the protective window (SF) is arranged.

12. Device according to one of claims 1 to 11, wherein the diaphragm (BL) comprises a receptacle (AU) for the pilot jet device (PE).

13. Device according to one of claims 1 to 12, wherein the pilot jet device (PE) comprises a further laser diode.

14. Device according to one of claims 1 to 13, wherein the diaphragm (BL) allows the emission of electromagnetic radiation (ES) with an opening angle (OW) in the range of about 8 ° to about 22 °.

15. Device according to one of claims 1 to 14, wherein the predetermined distance (AB) is in the range of 2 to 6 cm. For this 3 sheets of drawings