DE3134953A1 - Infrared irradiation device - Google Patents
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Abstract
Description
Infrarot-Bestrahlungsgerät Infrared irradiation device
Infrarot-Bestrahlungsgeräte werden vielfach für medizinisch/ therapeutische Zwecke benutzt. Bei den bisher bekannten Infrarot-Bestrahlungsgeräten steht jedoch die Wärmebehandlung im Vordergrund, womit das therapeutische Einsatzgebiet beschränkt ist.Infrared irradiation devices are widely used for medical / therapeutic purposes Purposes. In the case of the previously known infrared irradiation devices, however, the heat treatment in the foreground, which limits the therapeutic area of application is.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Infrarot-Bestrahlungsgerät mit verbesserter therapeutischer Wirksamkeit anzugeben.The object of the invention is to provide an infrared irradiation device with improved indicate therapeutic effectiveness.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Infrarotlichtquelle des Bestrahlungsgeräts als Infrarotlaser ausgebildet ist, welcher, gesteuert von einer Steuerschaltung Infrarotimpulssignale mit einer Frequenz zwischen 0,1 bis 5 kHz abgibt. Uberraschenderweise hat sich ergeben, daß die Heilerfolge bei Anwendung von Infrarotlicht erheblich steigen, wenn anstelle der bisher üblichen inkohärenten Infrarotlichtquellen ein Infrarotlaser benutzt wird, der monochromatisches kohärentes Infrarotlicht erzeugt. Der Infrarotlaser gibt Lichtsignale ab, deren Frequenz vorzugsweise im Bereich zwischen 8 und 50 Hz liegt. Die Frequenz ist zweckmäßigerweise mittels eines Einstellglieds variabel und wird entsprechend dem therapeutischen Zweck variiert.This object is achieved according to the invention in that the infrared light source of the irradiation device is designed as an infrared laser, which is controlled by a control circuit infrared pulse signals with a frequency between 0.1 to Emits 5 kHz. Surprisingly, it has been found that the healing results when using of infrared light increase significantly if instead of the previously incoherent ones Infrared light sources an infrared laser is used which is monochromatic coherent Infrared light generated. The infrared laser emits light signals, the frequency of which is preferred lies in the range between 8 and 50 Hz. The frequency is expediently by means of of an adjusting member and is varied according to the therapeutic purpose.
Im Gegensatz zu herkömmlichen Infrarotlichtquellen kann die Ausgangsleistung des Infrarotlasers außerordentlich klein sein, da die Heilwirkung des Bestrahlungsgeräts nicht auf der Wärmebehandlung, sondern auf der Reorganisation der Interzellularverbindungen durch das kohärente Laserlicht beruht. Die Ausgangsleistung des Infrarotlasers kann so bemessen sein, daß sich keine nennenswerte Erwärmung der bestrahlten Hautpartien ergibt, insbesondere die Temperatur der Haut bei Bestrahlung nicht über ihre mittlere Kauttemperatur von etwa 360C, höchstens 42"C, erwärmt wird.In contrast to conventional infrared light sources, the output power of the infrared laser can be extremely small because of the healing properties of the radiation device not on the heat treatment, but on the reorganization of the intercellular connections based on the coherent laser light. The output power of the infrared laser can be measured in such a way that there is no significant heating of the irradiated skin areas results, in particular, the temperature of the skin on irradiation not above its mean Chewing temperature of about 360C, at most 42 "C, is heated.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Steuerschaltung des Infrarotlasers zu einer Baueinheit mit einem elektrischen Hauttemperaturmeßgerät verbunden. Es hat sich gezeigt, daß besonders gute Heilerfolge erzielbar sind, wenn die Frequenz des Infrarotlasers abhängig von der Hauttemperatur gewählt wird. Das Hauttemperaturmeßgerät ergänzt das Bestrahlungsgerät zu einem Behandlungsgerät, mit dem nicht nur die Behandlung durchgeführt werden kann, sondern auch in leicht praktikabler Weise die für die Behandlung maßgebenden Parametern ermittelt werden können.In a preferred embodiment, the control circuit is the infrared laser connected to a structural unit with an electrical skin temperature measuring device. It it has been shown that particularly good healing results can be achieved if the frequency of the infrared laser is selected depending on the skin temperature. The skin temperature measuring device complements the radiation device to a treatment device with which not only the treatment can be carried out, but also in an easily practicable manner for the Treatment decisive parameters can be determined.
Das HauttemperaturT..eßgerät muß keine in Temperaturwerten geeichte Anzeigeeinrichtung haben. Es genügt, wenn sowohl das Einstellglied der Steuerschaltung als auch die Anzeigeeinrichtung in einander zugeordneten Skalen skaliert sind, so daß der auf der Anzeigeeinrichtung angezeigte Wert ohne weitere Umrechnung auf das Einstellglied übertragen werden kann.The skin temperature measuring device does not have to be calibrated in temperature values Have display device. It is sufficient if both the setting element of the control circuit as well as the display device are scaled in mutually assigned scales, see above that the value shown on the display device without further conversion to the Adjustment member can be transferred.
Da insbesondere für diagnostische Zwecke die Kenntnis der Frequenz von Bedeutung sein kann, weist das Hauttemperaturmeßgerät bevorzuqt eine Anzeigeeinrichtung für Frequenzwerte und eine der Anzeigeeinrichtung vorgeschaltete Skalierungsschaltung auf, die den Werten der gemessenen Hauttemperatur direkt proportionale Frequenzwerte zuweist. Bei der Anzeige einrichtung kann es sich um einen Frequenzmesser handeln und bei der Skalierungsschaltung um einen Spa.snungs/ Frequenz-Umsetzer. Der Frequenzmesser kann zugleich zur Anzeige der Frequenz der Steuerschaltung ausgenutzt werden.Since knowledge of the frequency is particularly important for diagnostic purposes can be of importance, the skin temperature measuring device preferably has a display device for frequency values and a scaling circuit connected upstream of the display device the frequency values directly proportional to the values of the measured skin temperature assigns. When viewing device can be a frequency meter act and the scaling circuit to a voltage / frequency converter. The frequency meter can also be used to display the frequency of the control circuit will.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann das Hauttemperaturmeßgerät eine Speicherstufe umfassen, die ein der Hauttemperatur proportionales Signal speichert und die Ausgangsfrequenz der Steuerschaltung abhängig von dem gespeicherten Signal unmittelbar steuern. Auf diese Weise entfällt jedes Ubertragen von Meßwerten. Bei der Speicherstufe kann es sich um einen Spannungsspeicher, beispielsweise einen Kondensator handeln, der einen hinsichtlich seiner Ausgangsfrequenz spannungssteuerbaren Oszillator steuert.In a preferred embodiment, the skin temperature measuring device comprise a memory stage which stores a signal proportional to the skin temperature and the output frequency of the control circuit depending on the stored signal control immediately. In this way, there is no need for any measured values to be transmitted. at the memory stage can be a voltage memory, for example a Acting capacitor, the voltage controllable with regard to its output frequency Oscillator controls.
Die Hauttemperatur-Ausgangsfrequenz-Kennlinie der Hauttemperaturmeßgerät-Steuerschaltung-Einheit ist vorzugsweise so bemessen, daß die Ausgangsfrequenz etwa linear mit der Hauttemperatur zunimmt. Die Steigung der Kennlinie beträgt zweckmäßigerweise 2 bis 8 Hz pro OC, wobei sich Steigungswerte zwischen 4 und 6 Hz pro OC als besonders geeignet erwiesen haben. Bei der mittleren Hauttemperatur des gesunden Menschen, die etwa bei 360C liegt, soll die Ausgangsfrequenz der Steuerschaltung etwa zwischen 8 und 12 Hz, vorzugsweise bei etwa 10 Hz liegen.The skin temperature output frequency characteristic of the skin temperature measuring device control circuit unit is preferably dimensioned so that the output frequency is approximately linear with the skin temperature increases. The slope of the characteristic is expediently 2 to 8 Hz per OC, slope values between 4 and 6 Hz per OC have proven to be particularly suitable to have. At the mean skin temperature of healthy people, which is around 360C is, the output frequency of the control circuit should be between 8 and 12 Hz, are preferably around 10 Hz.
Im folgenden soll ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigt: Fig. 1 ein Blockschaltbild eines mit einem Hauttemperaturmeßgerät zu einer Baueinheit verbundenen Infrarot-Bestrahlungsgeräts und Fig. 2 ein Diagramm mit dem Zusammenhang zwischen der Hauttemperatur und einer optimalen Infrarot-Behandlungsfrequenz.In the following, an embodiment of the invention will be based on Drawings are explained in more detail. It shows: FIG. 1 a block diagram of a with a skin temperature measuring device connected to a structural unit of the infrared radiation device and FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the skin temperature and a optimal infrared treatment frequency.
Das Infrarot-Behandlungsgerät nach Fig. 1 umfaßt eine Infrarotlaserdiode 1, die über einen Lasertreiber 3 und eine Einschalttaste 5 von einem Rechteckimpulsqenerator 7 gesteuert wird. Der Rechteckimpulsgenerator 7 bestimmt die Folgefrequenz und die Leuchtdauer der von der Laserdiode 1 abgegebenen Infrarotlichtimpulse. Eine parallel zum Eingang des Lasertreibers 3 angeschlossene Leuchtdiode 9 leuchtet bei geschlossenem Tastschalter 5 entsprechend den vom Rechteckimpulsgenerator 7 erzeugten Impulsen auf und sorgt für eine sichtbare Anzeige des Laserbetriebs. Der normalerweise offene Tastschalter 5 wird lediglich gedrückt, wenn die Behandlung erfolgen soll.The infrared treatment apparatus of Fig. 1 comprises an infrared laser diode 1, via a laser driver 3 and a power button 5 from a square-wave generator 7 is controlled. The square pulse generator 7 determines the repetition frequency and the Illumination duration of the infrared light pulses emitted by the laser diode 1. One in parallel LED 9 connected to the input of the laser driver 3 lights up when it is closed Push button switch 5 corresponding to the pulses generated by the square pulse generator 7 and provides a visible indication of laser operation. The normally open one Pushbutton switch 5 is only pressed when the treatment is to take place.
Für die Behandlung wird das kohärente Infrarotlicht der Laserdiode auf die zu behandelnde Körperpartie gelenkt. Die Laserdiode 1 kann hierzu an einem Lichtleiter angeschlossen werden, der in einem Behandlungskopf mündet, oder aber sie kann unmittelbar im Behandlungskopf angeordnet sein und über ein Kabel mit dem Lasertreiber verbunden sein.The coherent infrared light from the laser diode is used for the treatment directed to the part of the body to be treated. The laser diode 1 can this on a Light guide are connected, which opens into a treatment head, or else it can be arranged directly in the treatment head and via a cable with the Connected to the laser driver.
Die Impulsfrequenz der Laserdiode 1 ist an einem mit einer Skala versehenen Einstellglied 11, vorzugsweise einem Digitalpotentiometer, reproduzierbar, zumindest in einem Bereich von etwa 8 bis 50 Hz einstellbar. Bevorzugt läßt sich jedoch die Frequenz in größeren Grenzen ändern, wobei mittels eines Bereichsumschalters 13 zwischen einem ersten Frequenzbereich von etwa 0,1 bis 100 Hz und einem zweiten Frequenzbereich von etwa 0,1 bis 5 kHz umgeschaltet werden kann.The pulse frequency of the laser diode 1 is on a scale provided Adjusting member 11, preferably a digital potentiometer, reproducible, at least adjustable in a range from approx. 8 to 50 Hz. However, the Change frequency within larger limits, using a range switch 13 between a first frequency range of about 0.1 to 100 Hz and a second Frequency range from about 0.1 to 5 kHz can be switched.
Die ,ur den jeweiligen therapeutischen Zweck einzustellende Frequenz variiert insbesondere abhängig von der Körpertemperatur an der zu behandelnden Stelle. Die Frequenz muß umso höher gewählt werden, je höher die Hauttemperatur ist.The frequency to be set for the respective therapeutic purpose varies in particular depending on the body temperature at the area to be treated. The higher the skin temperature, the higher the frequency must be selected.
Es hat sich als ausreichend erwiesen, wenn ein linearer Zusammenhang zugrunde gelegt wird, wie er in Fig. 2 dargestellt ist. Fig. 2 zeigt längs der Abszisse die Hauttemperatur T in Grad Celsius und längs der Ordinate die an dem Rechteckimpulsgenerator 7 mittels des Einstellglieds 11 einzustellende Frequenz f in Hertz. Der mittleren Hauttemperatur des gesunden Menschen, die in der Größenordnung von 36 bis 36,20C liegt, ist eine Frequenz zwischen 8 und 12 Hz, vorzugsweise 10 Hz, zugeordnet. Die Frequenz steigt ausgehend von diesem Wert mit etwa 5 Hz pro °C an.It has been shown to be sufficient if there is a linear relationship is used as a basis, as shown in FIG. 2. Fig. 2 shows along the abscissa the skin temperature T in degrees Celsius and along the ordinate that of the square pulse generator 7 to be set by means of the setting member 11 Frequency f in Hertz. The mean skin temperature of healthy people, which is of the order of 36 to 36.20C is a frequency between 8 and 12 Hz, preferably 10 Hz, assigned. Starting from this value, the frequency increases at around 5 Hz per ° C.
Um mit einem einzigen Behandlunqsgerät sowohl die Behandlung durchführen zu können, als auch die hierfür erforderlichen Parameter ermitteln zu können, ist das Infrarot-Bestrahlungsgerät mit einem Hauttemperaturmeßgerät zu einer Baueinheit kombiniert, wie dies in Fig. 1 durch eine gestrichelte Linie 15 angedeutet ist. Mittels eines Temperatursensors 17, beispielsweise eines Thermoelements oder Infrarot-Detektors, der an den Eingang eines Verstärkers 19 angeschlossen ist, wird ein der Hauttemperatur proportionales Spannungssignal erzeugt.To carry out the treatment with a single treatment device as well as being able to determine the parameters required for this the infrared irradiation device with a skin temperature measuring device to a structural unit combined, as indicated in FIG. 1 by a dashed line 15. By means of a temperature sensor 17, for example a thermocouple or infrared detector, which is connected to the input of an amplifier 19, becomes one of the skin temperature proportional voltage signal generated.
Ein an den Ausgang des Verstärkers 19 angeschlossener Spannunqs/Freauenz-Umsetzer erzeugt ein Imulsslqnal, dessen Frequenz direkt proportional zur gemessenen Hauttemperatur zunimmt. Ein über einen Umschalter 23 an den Spannungs/Frequenz-Umsetzer 21 angeschlossener Frequenzmesser 25 zeigt in einer Digitalanzeigeeinheit 27 die Ausgangsfrequenz des Spannungs/ Frequenz-Umsetzers 21 an. Die Kennlinie des Umsetzer 21 bzw.A voltage / frequency converter connected to the output of the amplifier 19 generates a pulse signal, the frequency of which is directly proportional to the measured skin temperature increases. One connected to the voltage / frequency converter 21 via a changeover switch 23 Frequency meter 25 shows the output frequency of the in a digital display unit 27 Voltage / frequency converter 21 to. The characteristic of the converter 21 resp.
die Verstärkung des Verstärkers 19 ist so eingestellt, daß sich der in Fig. 2 dargestellte Temperatur-Frequenz-Zusammenhang ergibt. Die Digitalanzeiqeeinheit zeigt somit bereits die jeweils an dem Einstellglied 11 einzustellende Frequenz an. Der Frequenzmesser 25 kann mittels des Umschalters 23 auch an den Ausganq des Recl-lteckimpulsqenerators 7 angeschlossen werden, was eine Kontrolle der eingestellten Frequenz ermöglichst. Soweit diese Kontrollmöglichkeit vorhanden ist, braucht <las Einstellglied 11 nicht mit einer Skala versehen sein.the gain of the amplifier 19 is set so that the shows the temperature-frequency relationship shown in Fig. 2. The digital display unit thus already shows the frequency to be set on the setting member 11 at. The frequency meter 25 can also be connected to the output of the by means of the switch 23 Recl-lteckimpulsqenerators 7 are connected, what a control of the set Frequency possible. As far as this possibility of control is available, <las Adjustment member 11 should not be provided with a scale.
Die Ausgangsleistung der Laserdiode 1 kann sehr gering sein, da sie das zu behandelnde Gewebe nicht erwärmen muß. Bei der Behandlung von Wunden wird der Laserstrahl direkt auf die Region dt's Delmatollls gelenkt. Bei Erkrankung von Geschwüren erfolgt Ije Bnhandlunq über llead'sche Zonen traraszrmpathikus oder Sympathikus).The output power of the laser diode 1 can be very low because it does not have to heat the tissue to be treated. Used in the treatment of wounds the laser beam is directed directly onto the Delmatollls region. With illness of Ulcers occur via llead's zones (traraszrmpathikus or sympathikus).
Eine andere Ausgestaltung der Erfindung ist in Fig. 1 zusätzlich gestrichelt eingezeichnet. In dieser Ausführungsform ist der Rechteckimpulsgenerator 7 als hinsichtlich seiner Ausgangsfrequenz spannungssteuerbarer Oszillator ausgebildet. An den Frequenzsteuercingang des öszillators ist eine Spannungsspeicherstufe 29 angeschlossen, die das während der Temperaturmessung vom Verstärker 19 abqegebcne temperaturtroportionale SpannunqsJu's.gangsJigna auch übcr die Temperaturmessung hinaus speichert. Die Spannungsspeicherstufe 29, bei der es sich um einen herkömmlichen Kondensatorspannungsspeicher handeln kann, steuert die Ausgangsfrequenz des Rechteckimpulsgenerators 7 entsprechend der in Fig. 2 dargestellten Ausgangsfrequenz-IIauttemeratur-Kennlinie. In der letztgenannten Ausführungsform kann der Spannungs/Frequenz-Umsetzer 21, der Umschalter 23, der Frequenzmesser 25 und die Digitalanzeigeeinheit 27 entfallen, sofern diese Stufen nicht zur Anzeige der momentanen Behandlungsfrequenz erwünscht sind. Ebenso kann das Einstellglied 11 entfallen. Anstelle des Einstellglieds 11 können zusätzliche Einstellglieder vorgesehen sein, die eine Änderung der Nauttemperatur-Ausgangsfrequenz-Kennlinie ermöglichen.Another embodiment of the invention is also shown in dashed lines in FIG drawn. In this embodiment, the square pulse generator 7 is as regards its output frequency voltage controllable oscillator formed. To the frequency control entrance of the oscillator, a voltage storage stage 29 is connected, which the during the temperature measurement from the amplifier 19 outputted temperature-proportional voltagesJu's.gangsJigna also stores beyond the temperature measurement. The voltage storage stage 29, which can be a conventional capacitor voltage storage device, controls the output frequency of the square pulse generator 7 according to the in Fig. 2 shown output frequency / temperature characteristic curve. In the latter Embodiment, the voltage / frequency converter 21, the switch 23, the Frequency meter 25 and the digital display unit 27 are omitted if these stages are not required to display the current treatment frequency. Likewise can the adjusting member 11 is omitted. Instead of the adjusting member 11, additional Adjustment elements can be provided which change the temperature-output frequency characteristic curve enable.
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