Vorrichtung zum Bestrahlen von lebendem Gewebe
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bestrahlen von lebendem Gewebe mit einer im Brennpunkt eines Hohlsp)egels angeordneten Strahlungsquelle erster Art, die eine im wesentlichen monochromatische Strahlung im Hellorangebereich und eine IR-Strahlung abgibt.
Es sind bereits Bestrahlungslampen bekannt, die neben weissem Licht eine nahezu reine Infrarotstrahlung liefern, wobei s ah diese Strahlung aus dem Glaskolben des Infrarotstrahlers entweder geradlinig oder diffus verbreitet. Das Eindringvermögen reiner IR-Strahlung in lebendes Gewebe beträgt 1-2 mm. Diese Strahlung stellt ausserdem für die Gewerbeoberfiäche eine starke Belastung dar, die in kurzer Zeit zu Verbrennungen führen kann. Dies ist darauf zurückzuführen, dass die dafür verwendeten Wolframfadenlampen einen gewissen Anteil an direkter Wärme strahlung liefern, die aber infolge ihrer spektralen Zusammensetzung nicht gewebefreundlich ist und auch kein grosses Eindringvermögen besitzt.
Die mit dem sichtbaren Licht zugeführten Wärmestrahlen können damit in erheblichem Masse zu einem Erythem führen. Bei diesen Strahlungsquellen ist es daher üblich, Filter verschiedener Färbungen vorzuschalten, um überhaupt einen therapeutischen, physiologischen und psychologischen Effekt erzielen zu können.
Will man beispielsweise eine Augenbehandlung durchführen, so stösst dies mit derartigen Strahlern auf Schwierigkeiten, da diese Strahlung die Hornhaut nur bei grosser Strahlungsintensität durchdringen kann, was aber bereits auf der Hornhautoberfläche zu Verbrennungen führt. Das gleiche trifft auch für eine IR-Strahlung zu, deren Eindringvermögen noch geringer ist als das derj!e- nigen Strahlen, die sich aus weissem Licht und Wärmestrahlen zusammensetzt.
Weiterhin sind bereits Vorrichtungen zum Bestrahlen von lebendem Gewebe bekannt, die eine im wesentlichen monochromatische Strahlung im Bereich zwischen 585 und 650 m, b abgeben. Das wesentliche an dieser Art von Strahlungsquellen besteht darin, dass der Anteil an Infrarotstrahlung des verwendeten Strahlers relativ klein ist. Eine weitere Eigenart der bekannten Strahlungsquelle besteht darin, dass die monochromatische Strahlung gewissermassen als Träger wirkt und damit ein stufenweises tieferes Eindringen der Wärmestrahlung in Zonen des bestrahlten Gewebes ermöglicht, die durch einfache Infrarotstrahlung Licht mehr erreicht werden können.
Diese Strahlung löst dann im Gewebe eine kräftige Hyperämie aus. Die Eindringtiefe einer solchen Strahlung beträgt bis zu 3 cm oder mehr. Dabei dringt die Strahlung in etwa 6 Minuten 1 om ein. Die Farbe dieser Strahlung liegt zwischen gelb und orange.
Es hat sich dabei gezeigt, dass insbesondere eine Strahlung von 600 m, u besonders gewebefreundlich ist und damit leichter in das Gewebe eindringen kann, wobei die überlagerte Wärmestrahlung schrittweise in das Gewebe hineingetragen wird. Dies geht dabei so vor sich, dass jeweils eine Gewebeschicht durch die mit der monochromatischen Strahlung mitgeführte IR-Strahlung aufgeschlossen wird, so dass sie anschliessend von der monochromatischen Strahlung durchdrungen werden kann, die dann die mitgeführte Wärmestrahlung an die nächsttiefere Schicht abgibt.
Der Erfindung liegt nunmehr der Gedanke zugrunde, diese zur Bestrahlung von Gewebe verwendeten Bestrah lungslampen noch weiter zu verbessern. Es wird daher gemäss der Erfindung vorgeschlagen, innerhalb des Hohispiegeis zwei Strahler als Strahlungsquelle zweiter Art anzuordnen, die beide nur bei eingeschalteter Strahlungsquelle erster Art einschaltbar sind, das Ganze derart, dass der zweite Strahler nur einschaltbar ist und in Betrieb sein kann, wenn der erste Strahler eingesohaltet und in Betrieb ist. Mit dieser Bestrahlungslampe lassen sich bereits eine ganze Reihe von Behandlungen Idurchführen.
Durch die zuerst erfolgende monochromatische Strahlung mit stufenweise tiefer eindringender IR-Strah lung und damit Erwärmung der tiefer gelegenen Teile des Gewebes tritt neben der Hyperämie auch eine katalytische Wirkung ein. Diese aber ist eine wesentliche Voraussetzung dafür, dass eine Uv-Strahlung bereits zu Beginn der Gesamtbehandlung wirksam und zudem auch länger appliziert werden kann, um ihre therapeutische physiologische Wirkung auszuüben, ohne dabei zu den sonst auftretenden Schäden zu führen. Die UV-Bestrahlung kann dabei bereits zu Beginn der Behandlung auf ein mehrfaches der bisher bekannten üblichen Zeiten gesteigert werden. Nach Abschaltung der UV-Strahlung wird durch die daran anschliessende Weiterbestrahlung mit monochromatischer Strahlung mit IR-Anteil die Lymphe weiterhin im Fluss gehalten.
Damit kann aber die Bestrahlung mit einer gemäss der Erfindung aufgebauten Vorrichtung zur Bestrahlung von lebendem Gewebe etwa der Bestrahlung angenähert werden, die bei Aufenthalt im Hochgebirge an einem Tage auf den menschlichen Körper einwirkt.
Wie ein Versuch an einer blühenden Pflanze gezeigt hat ging die Blüte bei Beginn der Bestrahlung allmählich auf und war während der Dauer der vollen Bestrahlung mit monochromatischem Licht mit IR-Anteil und UV Strahlung geöffnet und schloss sich nach Abschaltung der UV-Strahlung allmählich wieder. Damit ist gezeigt, dass sich mit dieser neuen Strahlungsquelle ähnliche Verhältnisse, wie bei Bestrahlung durch Sonnenlicht erreichen lassen. Es wurde dabei festgestellt, dass mit der neuen Bestrahlungsvorrichtung eine Wirkung in der Regel schon nach 3 Bestrahlungen eintritt, während bei bisher bekannten Bestrahlungseinrichtungen mindestens
6-8 Bestrahlungen notwendig waren.
Durch das gleichzeitige Ausstrahlen der Spektren der eingeschalteten Röhren und des Brenners wird erreicht, dass der sichtbare Teil der von einem Quarzbrenner insgesamt ausgestrahlten Strahlung, der die Verbrennungen und Hautschädigungen verursacht, Dadurch das gleichzeitige Ausstrahlen der Hellorgane-Strahlen mit ca. 585 bis 655 m, in der schädlichen Wirkung eliminiert wird.
Andererseits bleibt der unsichtbare Teil dieser Strahlung erhalten und wirksam.
Zur Verdeutlichung sei ein typischer Bestrahlungs verlauf mit der erfindungsgemässen B estrahlungsvorrich- tung angegeben, der sich in drei Abschnitte unterteilt:
1. 10-12 Minuten monochromatische Strahlung + IR
2. 2-8 Minuten monochromatische Strahlung + IR + EV
3. 6-8 Minuten monochromatische Strahlung + IR.
Es hat sich ausserdem gezeigt, dass bestimmte Wellenlängen der Dornostrahlung, d. h. des UV-Berei- rohes die Bildung bestimmter Fermente in der Lymphe fördern, dass aber beispielsweise für die Behandlung von
Carzinomen diese Strahlung allein nicht ausreicht. Die normale Zelle ist sauersboffaktiv, während die vom
Carzinom befallenen Zellen zurückmutieren können.
Dieser Mutation kann man durch Bildung von Hormonen und Fermenten etugegenwirken. Es ist also mit eine Aufgabe der Erfindung, die zur Gewebebestrahlung verwendeten Bestrahlungslampen nicht nur für die bereits angegebene Behandlung brauchbar zu machen sondern auch zur Bestrahlung von lebendem Gewebe soweit zu verbessern, dass sie sich auch zur Frühsbehand- lung und insbesondere postoperativen Behandlung maligner Erkrankungen eignet.
Dies ist ein ganz wesentli oher Vorteil der mit zwei Uv-Strahlern innerhalb des Hohispiegels ausgerüsteten Bestrahlungslampe, die nur bei geingesohalteter Strahlungsquelle erster Art und dann nur nacheinander eine und abschaltbar sind. Dadurch ist eine stufenweise Applikation der verschiedenen Strahlungen möglich.
Vorteilhafterweise ist die Bestrahlungslampe so aufgebaut, dass dann, wenn die Strahlungsquelle erster Art im Brennpunkt eines Parabolspiegels angeordnet ist, die UV-Strahler auf der Achse des Paraboispiegels parallel nebeneinander liegend vor dem Strahler der ersten Art angebracht und gegen diesen durch eine Blende abgeschirmt sind.
Dabei ist es insbesondere von Vorteil, wenn man als Strahlungsquelle der ersten Art eine Kohlefadenlampe verwendet, die bei einer Temperatur des Kohlefadens von etwa 1600 "C eine etwa monochromatische Strahlung von einer Wellenlänge zwischen 585 und 655 my mit einem kleinen Anteil an IR-Strahlung liefert. Dabei besteht die Kohlefadenlampe vorteilhafterweise aus einem gesockelten Kristallglaskolben, in dem ein mehrfach gewendelter und abgestützter Kohlefaden in einem extrem hohen Vakuum angebracht ist. Dabei wird man die Anordnung zweckmässig derart treffen, dass die Wendel der Kohlefadenlampe senkrecht zur Achse des Hohlspiegels verläuft.
Weiter kann die Achse der Wendel der Kohlefadenlampe parallel zur Achse des Hohispiegels verlaufen und vorzugswleise mit dieser zusammenfallen, wodurch sich eine jetwa um 3 O0/o erhöhte Lichtausbeute ergibt. Dabei sind natürlich die vor der Kohlefadenlampe angebrachten UV-Strahlungsquellen gegen die Kohlefadenlampe abgeschirmt.
Gemäss einer besonders günstigen Ausführungsform der Erfindung, die sich besonders gut für die Frühbehandlung und postoperative Behandlung maligner Er krankungen eignet, geben die beiden Brenner in verschiedenen Bereichen des Uv-Spektrums Strahlung ab. Vorzugsweise liegt der Strahlungsbereich des ersten UV-Strahlers bei grösseren Wellenlängen als der Strahlungsbereich des zweiten UV-Strahlers. Insbesondere liegt dabei die Strahlung des ersten UV-Strahlers im UV- B-Bereich (Dorno-Strahlung) und die Strahlung des zweiten W-Strahlers im UV-C-Bereich.
DIe Erfindung wird nunmehr anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung näher beschrieben.
In der Zeichnung ist ein Parabolspiegel 1 gezeigt, der in seiner Mitte einen Ansatz 2 mit darin angebrachter Fassung 3 trägt, in der eine Kohlefadenlampe 4 eingeschraubt ist, deren Wendel 5 zur besseren Halterung auf zwei zusätzlichen Stützen 6 angebracht ist. Der Kristallglaskolben der Kohlefadenlampe trägt vorne eine Mattierung 7. Innerhalb des Hohlspiegels sind zwei nebeneinander liegende Steckverschraubungen 8 (nur eine dargestellt) angebracht, in die je ein Brenner 9 eingesetzt ist, wobei in der Zeichnung (Seitenansicht) nur der eine der beiden Brenner zu sehen ist.
An der einen Ider beiden Bajonettfassungen 8 ist eine Abschirmhalte- rung 10 mit Abschirmung befestigt, die aus zwei Platten 10a und lOb besteht, die in einem Abstand voneinander gehalten und breit genug sind, um beide Strahler gegenüber der Kohlefadenlampe abzuschirmen. Die Platte 10b ist dabei auf der der Lampe zugekehrten Seite verspiegelt und reflektiert die im toten Winkel des Parabolspiegels noch vorhandene Strahlung zurück in den Parabolspiegel, was eine grössere Strahlungsausbeu- te ergibt. Damit werden auch die durch die doppelte Halterung 10a verursachten Verluste kompensiert.
Vorzugswe se wird man zwischen der Platte 10a, die auf der den Uv-Brennern zugewandten Seite eine diffusreflektierende Oberfläche aufweist und dem reflektierenden Spiegel 10b lediglich einen Hohlraum vorsehen, obwohl auch ein wärmedämmendes Material verwendet werden kann. Dadurch wird die am Spiegel auftretende Temperatur um ca. 3040 OC abgesenkt.
Damit wird erreicht, dass die zum e. nwandfreien Zünden des Uv-Brenners erforderliche Temperatur nicht überhöht wird, Ida eine solche einen kritischen Wert übersteigende Temperaturerhöhung Zündschwierigkeiten ergibt und die Lebensdauer der Brenner wesentlich verringert.
Gemäss einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist ein Zeitfolgesohalter vorgesehen, bei dem die Schaltfolge derart festgelegt ist, dass sich der zweite UV Strahler immer nur nach dem ersten Uv-Strahler und der erste Strahler immer nur nach dem IR-Strahler einschalten lässt, während die Abschaltung genau umgekehrt verläuft. Dabei sind vorteilhafterweise die Zeitintervalle zwIschen den Einschaltzeitpunkten der einzelnen Strahler und den Abschaltzeitpunkten der einzelnen Strahler sowie auch die Dauer des Gesamtprogrammes der Bestrahlung einstellbar.
Ferner ist es möglich, die Stärke des durch einen der beiden oder beide UV- Brenner fliessenden Stromes schaltbar zu verändern, beispielsweise zu verringern oder zu erhöhen. Dies kann von besonderer Bedeutung sein, Ida man nämlich durch die Verringerung des den Brenner durchfliessenden Stromes die Frequenz der wirksamen Strahlung des Brenners nach kurzwelligeren Rosonanzlinien hin verschieben kann.
Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn man den Frequenzbereich oder Sp ektrallinienbereich des ersten UV-Strahlers im UV-B-Bereich zwischen 339 und 257 m, wählt und die Strahlung des zweiten UV4trahlers Im UV-C-Bereich zwischen 315 und 248 m, u wählt. Es hat sich nämlich gezeigt, dass gerade die in diesen Bereichen liegenden hochwirksamen Spektrallinien, insbesondere dann, wenn sie entsprechend der angegebenen Folgeschaltung nacheinader durch Strahlung auf das Gewebe zur Einwirkung gebracht werden, bei entstehenden Carzinomen sowie bei postoperativer Behandlung maligner Erkrankungen eine gute therapeutische Wirkung auszu üben vermögen.
Selbstverständlich kann die neue Bestrahlungsvorrichtung auch so benutzt werden, dass man zwei gleichartige Brenner in die Halterung einsetzt, so dass beim Bestrahlungsrhytmus in der Mitte des Bestrahlungszeitraumes die Intesität der UV-Strahlung etwa verdoppelt wird.
Damit ist eine wesentlich verbesserte Vorrichtung zum Bestrahlen von lebendem Gewebe geschaffen worden, mit der eine noch wirksamere Bestrahlung durchführbar ist, die dem Strahiungscharakter eines sonnigen Tages im Hochgebirge noch besser angenähert werden kann.