CN1105934C - 照射限定区域的装置 - Google Patents

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Abstract

一种照射局部限定区域的装置，在不同大小的精确限定的光域(7)上可获得均匀强烈的照射，由卤素灯(1)或类似的非相干光源发出的光由椭圆面镜(2)射向透明短柱(4)的一端面，从而其另一端(6)可被均匀照射，并由透镜(7)在被辐射的区域(9)上成像。

Description

照射限定区域的装置
                          技术领域
本发明涉及一种装置，它用于照射一局部限定区域(以下称之为“光域”)，例如癌变肿瘤或其它情况的可用这一方法治疗的皮肤病理组织，该装置包括一光源，其上有反射器部件以及导光部件。这种装置可以满足辐射强度和均匀性的要求，且价格低廉，体积小，重量轻，便于移动，也可用于门诊治疗中。
                          背景技术
在治疗某些类型的皮肤癌尤其是基底细胞癌，以及其它的皮肤病变如鳞皮病时，光化学治疗已显示出为一种极为有前途的治疗方式。在治疗时，将一种光敏化合物施加到待治疗的组织上，这种化合物是一种本身无毒或毒性微乎其微的物质。一旦经过照射，会产生一种活性极强的化学物质，特别是独态的氧。那么，在对该组织继续照射时，包括有足量的光敏物质的曝光后的细胞被杀死。某些类型的光敏化合物，包括某种卟啉，与正常的皮肤组织相比，对癌细胞具有更大的亲合力。因此这种治疗可具体地针对癌组织，一方面利用光敏化合物对这种组织所具有的较大的亲合力，另一方面将辐射仅仅导向这一组织。目前，在世界范围内许多医院在日常治疗中都采用这种治疗方法。
对于目前所采用的光敏化合物，所使用的光波波长通常为600-700nm。这种治疗所需的光量比较大，强度为50-100J/cm2，通常提供5至10分钟的一个周期，即通量约为100-200mw/cm2，因此常使用激光。由于所需的强度很高，故需要很大的激光器，通常是和染料激光器相耦合的Cu激光器，例如波长为630nm。这种类型的激光器购置和操作成本非常高，需要经专门培训的人员来操作，且不能移动。对皮肤病进行光化学治疗最好是在门诊部或医院以外的地方实施，因此，需要成本低，无需大量的培训就能使用，且便于移动的光源。此外，将被辐射的区域进行精确限定是重要的，以避免周围的组织暴露在辐射下。此外，重要的是，在整个光域上，光通量应近似保持恒定。已经作过这样的尝试，用传统光源，最好是卤素灯代替上述激光器。然而，在整个精确限定的和足够大的光域上，将较高的光强和均匀一致的辐射相结合已经证明是困难的。另外，为了充分地收集大部分的光线，这种光学装置所必须具备的大孔径要求具有很高的放大率，因此，这种光源的光分布在很大程度上取决于白炽元件与反射镜或其他用于收集和会聚光线的装置的精确定位。由于卤素灯的物理重复性是有限的，当灯被更换时，需要对光学装置/灯具进行较大的重新调整。
欧洲专利EP 0731485 A2描述了一种用于在电视象管以及类似的显示器的暴露面积上提供一光发射层的生产工具。为了此目的，非常先进的光学技术包括非球面元件等，都被用于在不同的场所产生所希望的光图案。这种装置在照明表面上提供了均匀的光分布，即在电视机屏幕上。这种装置中均匀的光分布不是遍及整个积分器如同根据本发明的装置中的恒定光强的结果，而是来自出自积分器以及将光导向将要照明的表面的光学系统的光的角分布的总和。与本发明相比，欧洲专利EP 0731485 A1具有复杂的光学系统因而具有较高的制造维护成本。本发明提供提供一能够均匀地照明不同尺寸的面积的光源来解决此问题。本发明通过使用包括一可动透镜的简单的光学结构以改变所述区域的尺寸来解决此问题。因而本发明在一不同尺寸的区域中提供均匀的辐照。
                          发明内容
本发明解决了这一问题，并满足了光域的强度和均匀性要求。此外，它还可以以简单的方式改变光域的大小。
本发明的目的是这样实现的，即提供一种用于照射局部的限定区域的装置，包括一其上有反射器部件的光源，以及导光部件，其中，反射器部件包括一具有某一曲率的椭圆面镜(2)，用于将发自光源(1)的光线会聚到作为导光部件的柱形的透明短柱(4)的一端面(3)上，从短柱(4)的另一端(5)射出的光线射向透镜(7)，以便使短柱(4)的另一端(5)的表面在待照射的限定区域上成像，透镜(7)可以移动，从而可改变限定区域(9)的大小，所述装置因而不论所述限定区域尺寸为何都可在其上提供均匀的照射，并且不依赖于光源相对于装置的纵向中心线的正确定位。
                          附图说明
图1a是本发明的用于照射局部的限定区域的装置的剖面图；
图1b是本发明的用于照射局部的限定区域的装置的底脚的俯视图；
图1c是本发明的用于照射局部的限定区域的装置的透镜移动机构的简图；
                        具体实施方式
本发明包括光源1，如卤素灯，它放置在反射器部件如椭圆镜2的一个焦点处。光线射向玻璃或另一透明材料短柱4的端面3，其轴线和镜2的轴线相重合，其端面3落在镜的第二焦点5处。按照这一方式，可以获得短柱的第二端面6的近似均匀照射。由透镜7使该端面成像于将被照射的平面8处，从而可使光域9被均匀地照射。由于端面6被均匀地照射，和光线的焦点5，即灯泡的白炽元件所成的像落在端面3的什么位置上无关，光域9的强度分布和光域的位置不依赖于灯的精确位置。
短柱4最好由可吸收红外辐射的材料组成。热反射滤光器12安装在镜2和短柱4之间。
在透镜7后面的光路上，安装有一个或多个滤光器13，它限定了用于照射的光谱部分。带镜2的灯1，热反射滤光器12，短柱4，透镜7和滤光器13安装在板14至18上，这些板设置在导轨19上，它们形成上述部件的一支撑件，一个或多个板可在导轨上移动。带有这些部件的支撑件安装在管子20内。第二管子21和该管子相连接，风扇22安装在第二管子内，风扇用于将空气通过管子20和21抽出。第二管子21可从第一管子上拆去，从而便于更换灯1；也许还有反射镜2。
通过移动透镜7，可以调整光域的大小，从而改变透镜7和短柱4的端同6之间的距离。通过设置具有两个销子28，运载透镜7的板17，可以改变该距离，销子在圆环28内的斜槽30中运动。圆环28可相对于管子20的轴线旋转，因为它在两个固定圆环29之间运动。以这种方式改变光域的范围时，它到光域9的距离也发生改变。为了使灯相对于待治疗的皮肤10稳定在一合适的距离，该装置上装有一底脚11，它抵靠在皮肤10上。底脚11安装在管件25上，管件25穿过连接在管子20上的支架26，从而使得底脚和该装置的距离也可进行调整，从而底脚的下侧和平面8相重合。
通过触头31，插孔33向灯1提供一稳定电压。通过触头31向风扇22提供一电流。光电二极管23发出的信号通过同一触头31经过导线32，导线32从底脚11的臂24通过管件25。光电二极管23装在底脚11上的臂24上，臂24可以被移开，从而使得光电二极管可以在光域9内外来回摇摆，以进行光测。

Claims (8)

1.一种用于照射局部的限定区域的装置，包括一其上有凹面反射器部件的光源。以及导光部件，其特征在于，反射器部件包括一具有某一曲率的椭圆面镜(2)，用于将发自光源(1)的光线会聚到作为导光部件的柱形的透明短柱(4)的一端面(3)上，从短柱(4)的另一端(5)射出的光线射向透镜(7)，以便使短柱(4)的另一端(5)的表面在待照射的限定区域上成像，透镜(7)可以移动，从而可改变限定区域(9)的大小，所述装置因而不论所述限定区域尺寸为何都可在其上提供均匀的照射，并且不依赖于光源相对于装置的纵向中心线的正确定位。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，热反射滤光器(12)放置在光源(1)和短柱(4)之间的光路上，以及滤光器(13)放置在透镜(7)的光线出射面，它限定了用于所述照射的光谱部分。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，短柱(4)由可吸收红外辐射的材料组成。
4.如权利要求2所述的装置，其特征在于，带反射器部件(2)的光源(1)，热反射滤光器(12)，短柱(4)，透镜(7)和滤光器(13)安装在板(14-18)上，这些板设置在导轨(19)上，从而板(14-18)和导轨(19)一起形成上述带反射器部件(2)的光源(1)，热反射滤光器(12)，短柱(4)，透镜(7)和滤光器(13)的支撑件，其中一个或多个板可在轨上移动。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述支撑件装在管子(20)内，装在管子的可拆除后端(21)的风扇(22)使之通风。
6.如权利要求4所述的装置，其特征在于，管子(20)上装有一底脚(11)，其上有一光电二极管(23)装在可以移动的臂(24)上，从而使得光电二极管可以在所述限定区域(9)内外来回摇摆。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述底脚(11)可相对于管子(20)移动，底脚连接在管件(25)上，该管件(25)穿过连接在管子(20)上的支架(26)。
8.如权利要求4所述的装置，其特征在于，管子(20)这样区分，其后端(21)可以拆除，从而便于灯(1)，椭圆面镜(2)的更换。
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