DE102007009541A1

DE102007009541A1 - Phototherapiegerät zur Behandlung von Hyperbilirubinämie und anderen Erkrankungen

Info

Publication number: DE102007009541A1
Application number: DE102007009541A
Authority: DE
Inventors: Orlando Rossi Filho
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-03-17
Filing date: 2007-02-27
Publication date: 2007-12-06

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Phototherapiegerät (100), das mit mindestens einer Super-LED (20) für eine hochhelle Strahlung versehen ist und das geeignet ist zur Behandlung von Hyperbilirubinämie. Es besteht aus einer Lichtquelle, gebildet von einem gespaltenen kompakten länglichen Gehäuse (1) das im vorderen und hinteren Bereich mit einer Abdeckung (2) versehen ist und intern einstellbare Linsen (3) mit ein oder mehreren therapeutischen Quellen, die eine hochhelle Bestrahlung im blauen Spektrum, genauer bei einer Wellenlänge von 450 nm bereitstellen. Das Gerät besitzt im oberen Teil einen Lüfter und ist mit einer Mikroprozessorschaltung elektrisch verbunden. Diese wird betätigt über Steuer- und Programmtasten (5). Deren Funktionen werden auf einer Anzeige (6) angezeigt und über einen Anschluss (7) erfolgt eine Verbindung zu möglichen Sensoren oder eine Digitalverbindung (8) zu einem Mikrocomputer.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Phototherapiegerät, insbesondere zur Behandlung einer Hyperbilirubinämie, das aufgrund seiner Konstruktion eine hohe Leistung, Betriebsflexibilität und Sicherheit besitzt und nur eine kleine Zahl Lichtemissionsdioden (LEDs) im fernen Blauspektrum, wobei ein fortschrittlicher Mikroprozesserbetrieb und eine Verknüpfung mit anderen Geräten vorhanden ist und das alles bei verminderter Größe und einfacher Handhabbarkeit.
BESCHREIBUNG DES STANDS DER TECHNIK
Die Phototherapie wird bei Neugeborenen zur Behandlung der Hyperbilirubinämie eingesetzt. Der Patient wird dabei für eine vom medizinischen Personal festgesetzte Zeit Licht im fernen Blauspektrum ausgesetzt.
Die Hyperbilirubinämie ist ein Syndrom, das viele Neugeborene befällt, und herrührt von der Unfähigkeit der Kinder, das Bilirubinpigment im Blutstrom zu verstoffwechseln und auszuscheiden. Große Mengen an Bilirubinämie im Blut lassen die Haut gelblich erscheinen und können in kritischen Zuständen neuromuskuläre und kognitive Störungen hervorrufen.
Die Phototherapie von Neugeborenen senkt erheblich den Bilirubinspiegel. Das Licht des Phototherapiegeräts erlaubt eine Umwandlung des Bilirubins in andere Substanzen, die vom Körper durch Photooxidation sowie durch Konfigurations- und Strukturisomerisierung einfacher ausgeschieden werden können.
Die Einführung der Phototherapie zur der Behandlung der neonatalen Bilirubinämie in den späten 50er Jahren und danach die erhebliche Verbesserung der hierzu eingesetzten Lampen hat die Gefahren minimiert. Die schädlichen Nebenwirkungen der UV- und IR-Strahlung auf den Patientenkörper konnte man aber nicht beheben. Diese treten auf, weil konventionelle Lichtquellen (Lampen) nicht nur das Wirkspektrum für die Behandlung erzeugen, sondern auch IR- und UV-Strahlen, die für den Körper des Patienten schädlich sind. Mit der Weiterentwicklung der Beleuchtungselektronik- und -technik stehen nun Komponenten zur Verfügung, die eine Entwicklung von medizinischen Geräten erlauben, die besser, wirksamer und sicherer sind, insbesondere, wenn es um die Rettung von Menschenleben geht. Die Verwendung unterschiedlicher Lampentypen zur Behandlung von Neugeborenen erfolgt weltweit. Der Nutzen dieser Behandlung ist unzweifelhaft.
Die ersten Phototherapiegeräte verwendeten Fluoreszenzlampen, welche eine bessere phototherapeutische Wirkung hatten als die Bestrahlung mit Licht, denn sie emittieren sehr viel kaltes Lumineszenzlicht, das im Lichtspektrum weißer ist. Die Strahlungsintensität der Fluoreszenzlampen ist jedoch sehr nieder, so dass sehr viele Lampen gleichzeitig verwendet werden mussten. Dies bedingte großdimensionierte Gerätschaften, um für die gewünschte Heilwirkung eine ausreichende Bestrahlungsenergie zu erhalten.
Um diesen schwerwiegenden Nachteil zu beheben, suchte man daher nach hoch-energetischen blauen Fluoreszenzlampen, und sie wurden entwickelt und hergestellt hauptsächlich für derartige Phototherapievorrichtungen. Wenngleich diese Lampen ein Licht emittieren, das für die Durchführung der Phototherapie geeigneter ist als die gewöhnlichen Glühlampen, haben sie dennoch den außerordentlichen Nachteil, dass sie lange Wellenlängen abgaben, so dass in den Hospitälern die Intensivbehandlungseinheiten für die Neugeborenen enorm viel Platz wegnahmen.
Mit dem technologischen Fortschritt führte man dann Halogenlampen ein, bei denen die Lampen ein Filament besitzen, welches sich in einer Halogengas-Atmosphäre befindet. Diese besitzen eine sehr viel größere Leistung als die Fluoreszenzlampen zur Behandlung einer Hyperbilirubinämie, sie besitzen aber auch einen höheren Energieverbrauch, sind dafür aber viel kleiner. Diese Lampen erzeugen aber sehr viel Wärme und besitzen eine vergleichsweise geringe Lebensdauer von etwa 2000 Stunden. Sie müssen daher in kürzeren Intervallen als erwünscht ersetzt werden.
Die Phototherapiegeräte mit Halogenlampen besitzen daher ein Kühlsystem, beispielsweise einem Lüfter, und IR- und UV-Filtern, um so die unerwünschten Nebeneffekte auf den Körper der Neugeborenen zu reduzieren.
Zur Vermeidung der Abwärme bei der phototherapeutischen Strahlungsbehandlung mit Halogenlampen wurde die Technik weiterentwickelt in Richtung Feststofflampen oder gewöhnliche blaue LEDs (lichtemittierende Dioden). Die LEDs können trotz ihrer Größe sehr viel Helligkeit erzeugen und sie erzeugen nicht so viel Wärme, was im Vergleich zu ihrer Helligkeit sehr überraschend ist.
Wegen ihrer geringeren Größe erlauben die herkömmlichen LEDs jedoch keine gute Bestrahlung bezüglich ihrer Gleichförmigkeit. Um eine zufriedenstellende Behandlungswirkung zu erreichen, muss man viele LEDs nebeneinander verwenden und das Gerät muss auch sehr nahe an den Patientenkörper herangebracht werden.
Die LED-Phototherapiegeräte beschränken sich daher auf einige Anwendungen, wo es notwendig ist, die Lichtquelle nahe an den Patienten heranzubringen.
Ein Meilenstein bei der Verwendung von LEDs zur Behandlung bei Hyperbilirubinämie ist ein Artikel im American Journal „Pediatric Research" vom November 1998 (Band 44, Nummer 5). Er offenbart die Verwendung von LEDs in der Behandlung von Hyperbilirubinämie und es wird vorgeschlagen, bei der Behandlung zwei Lichtquellen unterschiedlicher Wellenlänge zugleich zu verwenden. Der Artikel beschreibt eine Kombination von 100 LEDs, bevorzugt in drei Reihen nebeneinander, wobei Licht unterschiedlicher Wellenlängen übereinander liegen und so eine große Lichtbestrahlung erlaubt, was bei den herkömmlichen Lichtquellen bisher nicht der Fall war. Der große Nachteil dieser Behandlung ist jedoch, dass man für eine geeignete Bestrahlung und Behandlung der Hyperbilirubinämie sehr viele LEDs (300 insgesamt) braucht. Das Gerät wird somit sehr groß und teuer, sowohl in der Herstellung als auch im Betrieb, denn auch 300 LEDs benötigen in der Installation und zum Betrieb viel elektrische Energie.
Der vorgenannte Stand der Technik offenbart aber keine Einzelheiten zum Phototherapiegerät, sondern gibt nur einen Erfahrungsbericht über die Verwendung von LEDs bei der Behandlung der Hyperbilirubinämie. Es wird jedoch angemerkt, dass der wissenschaftliche Artikel die Durchführbarkeit und die Wirksamkeit der LEDs zeigte und verschiedene Hersteller veranlasste, Phototherapiegeräte mit wirksamen LEDs zu entwickeln.
Im US-Patent 5,698,866 von 1997 wird ein Phototherapiegerät beansprucht, das LEDs zur Lichterzeugung besitzt, wenngleich ein Ziel in diesem Patent darin liegt, Linsen und Kollimatoren zum Richten des von LEDs erzeugten Lichts bereitzustellen. Die 1 und 4 zeigen, dass der Wirkbereich bei mehreren LEDs begrenzt ist, da sie an der Kante eines kleinen Handstücks angeordnet sind. Diese Ausrüstung eignete sich nicht besonders zur Behandlung von Hyperbilirubinämie.
Eine zweite Untersuchung zur Phototherapie mit LEDs ist in der amerikanischen Spezialzeitschrift „The Journal of Pediatrics" (Jun/2000, Band 136, Nummer 6) enthalten. Sie gibt einen Erfahrungsbericht zur Behandlung von 69 Patienten mit Hyperbilirubinämie mit Phototherapiegerät-Prototypen; eine Photographie dieses Geräts ist in dem Artikel zu sehen. Der Prototyp besitzt sechs Sätze mit einhundert (100) LEDs aus Galliumnitrid, die jeweils Licht aus etwa 20 cm auf den Patienten abstrahlen. Da dieses Gerät eine hohe Zahl blauer LEDs (600) besitzt, ist es deshalb teuer und groß, was dessen Handhabung über dem Patienten erschwert, und es besitzt einen hohen Energieverbrauch.
Ein weiteres Phototherapiegerät zur Behandlung von Hyperbilirubinämie ist in den Schriften WO 2004/033028 und WO 2004/033029 offenbart. Dieses besitzt eine Anzahl LEDs, die Licht im blauen Spektrum emittieren. Dieses ist wirksamer bei der Umwandlung des Bilirubins. Daneben emittieren einige LEDs Licht im gelben Spektrum, um so keine Schwindelgefühle hervorzurufen, welche LEDs mit blauem Licht verursachen. In dieser Schrift ist erwähnt, dass das Gerät ungefähr etwa eintausend (1000) LEDs umfasst, die Licht im blau-grünen sichtbaren Spektrum emittieren für die Behandlung von Hyperbilirubinämie zusammen mit dreihundertzwanzig (320) LEDs, die gelbes Licht emittieren, um so die unangenehmen Gefühle durch das blaue Licht möglichst klein zu halten. Es sind also etwa 1320 LEDs erforderlich, um ein entsprechendes Licht für die Behandlung erzeugen zu können.
Die Nachteile einer so großen Zahl LEDs, wie sie in dieser Ausrüstung vorhanden sind, sind hohen Herstellungs- und Betriebskosten, hoher Energieverbrauch, hohe Ersatzteilkosten bei etwa 1300 LEDs über die Betriebszeit, sowie die erheblichen Abmessungen, aufgrund der hohen Zahl LEDs, welche auch das Positionieren des Geräts zur Behandlung der Neugeborenen erschweren.
Ein weiteres Beispiel für ein Gerät mit einer großen Zahl konventioneller LEDs zur Behandlung von Hyperbilirubinämie ist in der WO 2004/032714 beschrieben. Dieses Gerät besitzt ein Lichtstreupaneel, welches die Uniformität der Beleuchtung des Patienten mit Licht erhöht. Hierzu ist eine Anzahl LEDs in Reihe angeordnet sind und in nicht gleichförmiger Weise. Es besitzt auch Leitmechanismen, welche sicherstellen, dass es stets in korrekter Weise über den Patienten ausgerichtet ist, so dass das auftreffende Licht passend ist.
Bei dem vorgenannten Gerät kommen jedoch etwa siebenhundertfünfzig (750) LEDs zum Einsatz, die für die Behandlung der Hyperbilirubinämie Licht im sichtbaren blau-grünen Spektrum emittieren. Dies ist sehr teuer und führt zu großen Abmessungen wegen der hohen Zahl LEDs, die auf dem Lichtstreupaneel untergebracht werden müssen. Auch die Nachteile hinsichtlich der hohen Herstellungs- und Betriebskosten sind evident und signifikant.
Ein weiteres Phototherapiegerät für Behandlung der Hyperbilirubinämie ist dem europäischen Patent 1 138 349 zu entnehmen. Sie zeigt eine Anzahl LEDs zur Herstellung von Helligkeit, wobei diese LEDs in flexibel positioniert werden können und eine Anordnung um den Patienten herum erlauben.
Ein weiterer wichtiger Stand der Technik der gleichen Autoren ist im American Journal „Pediatric Research" November 1998 veröffentlicht und im US-Patent 6,596,016. Dieses offenbart eine Phototherapieausrüstung zur Behandlung von Hyperbilirubinämie, umfassend eine flexible Basis, auf der angeordnet sind eine Vielzahl Elektroden, was alles unbequem macht, wie bereits bei den zuvor erörterten Geräten.
Alle LED-Geräte zur Behandlung der Hyperbilirubinämie besitzen zur Zeit den Nachteil, dass sie sehr groß sind, schwer und sehr teuer – hinsichtlich der Herstellungskosten – und auch in der Handhabung problematisch sind, da sie nicht einfach in der Nähe des Patienten betrieben werden können. Dies verursacht extrem hohe Ausgaben in den Hospitälern und Kliniken, wo sie zum Einsatz kommen.
AUFGABE DER ERFINDUNG
Es ist eine erste Aufgabe der Erfindung ein Phototherapiegerät bereitzustellen zur Behandlung von Hyperbilirubinämie, das keine LEDs aufweist, die Licht im blauen Spektrum emittieren, sondern mit einem LED-Typ aus Galliumnitrid und Indium (InGaN), der extrem hohe Strahlungshelligkeiten im spezifischen Blaubereich besitzt, insbesondere bei der Wellenlänge 450 nm, ohne dass man Filter einsetzen muss. Das Gerät besitzt daher eine kleinere Zahl Super-LEDs als herkömmliche Geräte mit herkömmlichen LEDs.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung einer Phototherapieausrüstung, die besonders ausgelegt ist hinsichtlich hoher Handhabbarkeit, da es ein Prozessorelement (einen Mikroprozessor) besitzt, was große Vorteile bietet, sowohl bei Gebrauch als auch in der Herstellung.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung einer Phototherapieausrüstung, die wenig kostet und industriell umgesetzt werden kann, welche auch die Anforderungen an Robustheit, Sicherheit und Handhabbarkeit erfüllt, sowohl für das medizinische Personal als auch für die Verwendung durch Patienten und eine zusätzliche Option auf dem Markt derartiger Geräte darstellt. Unähnlich den bisherigen Modellen soll es zahllose Möglichkeiten und Vorteile für den Nutzer bieten und ein Modellgerät mit besserer Akzeptanz im Konsumgütermarkt.
KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die Aufgaben der Erfindung werden erreicht durch ein Phototherapiegerät zur Behandlung einer Hyperbilirubinämie und anderer Erkrankungen, umfassend mindestens einen Körper, der mit mindestens einer phototherapeutischen Lichtquelle ausgestattet ist in Form mindestens einer LED, die Galliumnitrid und Indium (InGaN) enthält und mindestens einem internen Prozessorelement, wie einem Mikroprozessor (Mikrochip), wobei die LED drei individuelle LEDs aufweist, umgeben von einem Kollimator.
Die Aufgabe der Erfindung wird auch erreicht durch ein Phototherapiegerät zur Behandlung einer Hyperbilirubinämie und anderen Erkrankungen, umfassend mindestens einen Körper, der aufweist mindestens eine phototherapeutische Lichtquelle in Form mindestens einer LED, bestehend aus Galliumnitrid und Indium (InGaN) und mindestens einem internen Prozessierelement wie beispielsweise einem Mikroprozessor (Mikrochip), wobei die LED drei einzelne LEDs umfasst, ohne energiestreuendes Aluminium, entweder eingebaut oder umgeben von einem Kollimator.
Die Ziele der Erfindung werden erreicht durch ein Phototherapiegerät zur Behandlung einer Hyperbilirubinämie und anderer Erkrankungen, umfassend mindestens einen Körper, der mindestens eine phototherapeutische Lichtquelle besitzt in Form mindestens einer LED, bestehend aus Galliumnitrid und Indium (InGaN), wobei es weiterhin umfasst ein Managementsystem für das Equipment, dessen Betrieb durch den Mikroprozessor erfolgt.
Die Aufgaben der Erfindung werden auch erreicht durch eine Phototherapieausrüstung zur Behandlung einer Hyperbilirubinämie und anderer Erkrankungen, umfassend mindestens einen Körper mit mindestens einer phototherapeutischen Lichtquelle in Form einer LED, die aus Galliumnitrid und Indium (InGaN) besteht, und mindestens einem internen Prozessorelement wie einem Mikroprozessor (Mikrochip), welcher zudem ein Computerprogramm aufweist, welche eine Information bereitstellt hinsichtlich der Lebensdauer der LEDs, bevor deren Eigenschaften hinsichtlich der Lichtabgabe schwächer werden.
Die Ziele der Erfindung werden auch erreicht durch eine Phototherapieausrüstung zur Behandlung einer Hyperbilirubinämie und anderer Erkrankungen, umfassend mindestens einen Körper mit mindestens einer phototherapeutischen Lichtquelle in Form mindestens einer LED, bestehend aus Galliumnitrid und Indium (InGaN), und mindestens einem internen Prozessierelement wie einem Mikroprozessor (Mikrochip) und mindestens einem Anschluss für die Zuordnung mindestens eines Sensors, wobei sie weiterhin ein Computerprogramm umfasst, welches eine Prozessinformation durch den Sensor verarbeitet und das Prozessergebnis darstellt.
Die Aufgaben der Erfindung werden ferner erreicht durch eine Phototherapieausrüstung zur Behandlung einer Hyperbilirubinämie und anderer Erkrankungen, umfassend mindestens einen Körper mit mindestens einer phototherapeutischen Lichtquelle in Form mindestens einer LED, die aus Galliumnitrid und Indium (InGaN) besteht, und mindestens einem internen Prozessierelement wie einem Mikroprozessor (Mikrochip), welches zudem mindestens ein Speicherelement enthält.
Die Aufgaben der Erfindung werden weiterhin erreicht durch eine Phototherapieausrüstung zur Behandlung der Hyperbilirubinämie und anderen Erkrankungen, umfassend mindestens einen Körper, der mit mindestens einer phototherapeutischen Lichtquelle ausgestattet ist in Form mindestens einer LED, bestehend aus Galliumnitrid und Indium (InGaN), und mindestens einem internen Prozessorelement wie einem Mikroprozessor (Mikrochip) und mindestens einem Anschluss zur Verbindung mit einem Mikrocomputer, wobei der Anschluss eine elektromagnetische Wellen emittierende Antenne ist.
Die Ziele der Erfindung werden weiterhin erreicht durch eine Phototherapieausrüstung zur Behandlung einer Hyperbilirubinämie und anderer Erkrankungen, umfassend mindestens einen Körper, der mit mindestens einer phototherapeutischen Lichtquelle ausgestattet ist in Form mindestens einer LED, die aus Galiumnitrid und Indium (InGaN) besteht, und mindestens einem internen Prozessierelement wie einem Mikroprozessor (Mikrochip) und mindestens einem Anschluss zur Assoziation mit mindestens einem Sensor, wobei sie zudem aufweist ein Computerprogramm, das eine Anpassung der Bestrahlung erlaubt.
Die vorliegende Erfindung besitzt folgende Vorteile:

(i) eine kleinere Zahl Komponenten und eine geringere Größe des Geräts, was geringere Herstellungskosten bedingt, geringe Betriebskosten und Unterhalt und auch eine einfache Handhabung, Verwendung und Positionierung auf Krippenbetten, Inkubatoren, etc.:
(ii) einen geringeren Elektrizitätsverbrauch aufgrund der wenigeren LEDs, was den Einsatz von Batterien erlauben sollte;
(iii) eine lange Betriebsdauer der LEDs im Vergleich zu herkömmlichen Halogen- oder Fluoreszenzlampen;
(iv) die Emission von Licht im blauen Spektrum, insbesondere in der Wellenlänge mit 450 nm, hohe Strahlungswerte, so dass man keine Filterung der IR- und UV-Strahlung benötigt;
(v) eine erhebliche Verminderung der Abwärme, so dass auch die Linsen zur Erhöhung der Wirksamkeit entfallen können;
(vi) die Möglichkeit der Verwendung im Haushalt, da kein IR- oder UV-Licht abgegeben wird;
(vii) eine Fokussierung des Lichts auf den Patientenkörper in definierterer und homogener Weise, und zwar in Form eines elliptischen Bereichs, was weniger Verluste an den Rändern bedingt und eine anatomischere Anwendung auf den Patientenkörper erlaubt sowie
(viii) ein ansprechendes und schönes Design, was eine Abneigung gegen die Behandlung vermindert.

KURZBESCHREIBUNG DER ABBILDUNGEN
Die Erfindung wird nunmehr im Einzelnen mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben. Die Abbildungen zeigen:
1 eine perspektivische Draufsicht auf das erfindungsgemäße Phototherapiegerät;
2 eine Bodenansicht des in 1 gezeigten Phototherapiegeräts;
3 eine Draufsicht des Phototherapiegeräts gemäß 1 und 2;
4 eine Seitenansicht des in den 1 bis 3 gezeigten Phototherapiegeräts;
5 eine Frontansicht des Phototherapiegeräts gemäß 1 bis 4;
6 eine Bodenansicht des Phototherapiegeräts gemäß den 1 bis 5;
7 einen Inkubator (Prinzip) zur Behandlung von Neugeborenen, ausgerüstet mit zwei phototherapeutischen Einheiten eines Geräts, wie hier beschrieben,
8 eine perspektivische Darstellung der phototherapeutischen Ausrüstung gemäß der Erfindung, angeordnet am Ende eines beweglichen Arms variabler Höhe, ausgestattet mit einer Säule und einem Lagerbock mit;
9 eine perspektivische Ansicht einer allgemeinen Krippe für Neugeborene, ausgestattet mit dem erfindungsgemäßen Phototherapiegerät, installiert am Ende einer Gelenkarmeinrichtung;
10 eine perspektivische Ansicht des Phototherapiegeräts gemäß der Erfindung, angeordnet am Ende eines beweglichen Stabs, wie in 8 gezeigt, und positioniert über ein Kindbett;
11 eine erste zeichnerische Darstellung einer herkömmlichen Galliumnitrid-LED, versehen mit einem Einzelchip eines Halbleiterelements;
12 eine zweite Schemaansicht einer herkömmlichen LED gemäß 11;
13 eine erste zeichnerische Ansicht einer LED-Abwandlung, die in der Ausrüstung hier verwendet werden kann, bestehend aus Galliumnitrid und Indium (InGaN), bereitgestellt mit vier Blocks aus vier einzelnen LEDs auf einem Chip;
14 eine zweite schematische Ansicht einer LED, bestehend aus Galliumnitrid und Indium (InGaN) gemäß 13;
15 eine erste schematische Ansicht einer LED-Abwandlung, die in dem Gerät hier verwendet werden kann, bestehend aus drei individuellen LEDs aus Galliumnitrid und Indium (InGaN), eingebaut im gleichen Kollimator;
16 eine zweite schematische Darstellung der LED gemäß 15;
17 eine zeichnerische Ansicht einer Ausrüstung in Verbindung mit einer optischen Probe;
18 eine zeichnerische Ansicht eines Ausrüstungsbetriebs 200 des Geräts gemäß der Anmeldung;
19 eine spektrale Bestrahlung der Ausrüstungsquelle;
20 das Verhältnis zwischen Anwendungsabstand und Geräte-Lichtfokus;
21 den Vergleich der verschiedenen Lichtquellen.
EINGEHENDE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
Eine bevorzugte Ausführungsform ist den 1 und 10 zu entnehmen. Die Phototherapieausrüstung 100 gemäß der Erfindung besteht im Wesentlichen aus einer Basis mit einer Strahlungsquelle, ausgebildet von einem gesplitteten, kompakten länglichen Gehäuse, versehen mit mindestens einer phototherapeutischen Lichtquelle hoher Strahlungsintensität im Spektralbereich Blau, insbesondere mit der Wellenlänge 450 nm; dies wird nachstehend noch näher erörtert. Sie ist bevorzugt mit einem Kühler (Lüfter) versehen und mindestens einer internen Batterie (nicht gezeigt).
Die phototherapeutische Ausrüstung 100 kann sich für den Betrieb auf eine Mikroprozessorschaltung stützen, die nachstehend noch näher beschrieben wird und die durch Tasten 5 gesteuert und programmiert und auch fernprogrammiert werden kann. Die Funktionen werden auf einem Monitor 6 dargestellt und es gibt auch einen Anschluss 7 für einen optischen Sensor, oder einen Digitalanschluss 8 für einen Mikrocomputer oder dergleichen.
Die phototherapeutische Ausrüstung 100 kann Anwendungen zur medizinischen Behandlung umfassen, insbesondere zur Behandlung einer Hyperbilirubinämie und anderer Krankheiten, die durch eine Phototherapie behandelt werden können.
Betreffend das Gerät 100, so kann das Gehäuse (der Körper der Ausrüstung) alle notwendigen oder gewünschten Formen annehmen und aus verschiedensten Materialien bestehen, wie Polymeren, Metallen, etc.
Der Körper 1 ist vorzugsweise parallel rohrförmig und besitzt ein in der Regel erstes freies Zylinderende, dessen Kreisdurchmesser im Wesentlichen größer ist als die Körperbreite, wodurch zwei halbkreisförmige Vorsprünge geschaffen werden und mindestens eine Öffnung in der Hauptfront, um Luft durchzulassen und durch den Kühler 4 bewegt zu werden. Man kann auch einen statischen Wärmeableiter mit Flügeln versehen, ohne einen Kühler für eine Zwangszirkulation der Luft, oder auch irgendeine andere Lösung, die einen Wärmetransfer zwischen den LEDs und der Umgebung gewährleistet.
Am ersten im Wesentlichen zylindrischen freien Ende wird ein erstes Kontrollpaneel 6 vorhanden sein, in Form einer Anzeige, welche ein korrektes Monitoring und Handling des Geräts 100 erlaubt. Diese Anzeige ist bevorzugt eine alphanumerische Flüssigkeitskristall-Anzeige (LCD), welche die Ausgabe von Meldungen erlaubt, aber man kann auch irgendeine andere Gestaltung wie ein Paneel mit Warnlampen, einer kleinen Tastatur und andere annehmen oder irgendeine andere funktionelle Lösung. Falls erforderlich und erwünscht, kann man das Gerät 100 mit irgendeiner Art Anzeige optimieren.
An mindestens einer der seitlichen Abstände besitzt der Körper 1 mindestens einen Anschluss 7 für einen optischen Sensor (der nachstehend noch beschrieben wird) und mindestens einen Anschluss für eine Verbindung mit einem Mikroprozessor 8, beispielsweise einen RS232-Anschluss, einem USB-Anschluss oder irgendeinen anderen funktionellen Anschluss. Das Gerät kann auch einen Anschluss in Form einer Antenne zur Übertragung elektromagnetischer Wellen besitzen. Der Körper 1 kann evident diese Anschlüsse in einem Bereich woanders als an der Seite besitzen und er kann andere Elemente besitzen, welche den Betrieb und das Funktionieren des Geräts 100 gewährleisten, beispielsweise einen An- und Ausschalter, einen Helligkeitsintensitätsregler, Handgriffe etc.
Das Gerät 100 kann auch angeschlossen werden an ein Informationsnetzwerk, beispielsweise an ein Intranet oder das Internet, wenn eine Informationsübertragung erfolgen soll zwischen dem Gerät 100 und entfernten Computern. Es sei auch erwähnt, dass das Gerät 100 an diese Informationswerke entweder physikalisch durch Kabel oder kabellos (wi-fi) angeschlossen werden kann. Es können auch beispielsweise mehrere Phototherapiegeräte 100 zentral von einem Raum aus, der Mutterschaftsstation, gesteuert werden und die Schwestern müssen dann nicht mehr die Patienten die ganze Zeit überwachen. Der Betrieb des Geräts 100 erlaubt dieses, was noch näher beschrieben wird.
Schließlich sind auf der zweiten Hauptfläche des Körpers, die der ersten gegenüberliegt, Bohrungen für den Durchtritt des Lichts vorhanden, das von Super-LEDs 20 erzeugt wird. Vorzugsweise umfasst der Körper 1 fünf Öffnungen, die H-förmig angeordnet sind. Dieses Merkmal kann auch offensichtlich variiert werden. Vorzugsweise umschließen die Öffnungen Linsen 3, welche intern einstellbar sind und es dem Benutzer auch bequemerweise ermöglichen, die Eigenschaften des emittierten Lichts zum Zweck der korrekten Bestrahlung zu variieren und zu verändern, entsprechend der Anwendungsbreite der Phototherapie. Zusätzlich oder alternativ zu 3 können auch interne anpassbare Linsen vorgesehen sein und das Gerät 100 kann auch irgendeine andere Art, das von den LEDs 20 erzeugte Licht auf den Körper der zu behandelnden Neugeborenen leiten – durch eine geeignete optische Vorrichtung, beispielsweise unter Verwendung von verschiedenen Filtern, Linsen oder anderen Elementen, welche vorteilhaft das Bestrahlungslicht verändern, beispielsweise durch einen Kollimator, Spiegellinsen oder durch eine Leitvorrichtung, zum Leiten von Licht in einem begrenzten Bereich, und zur Verbesserung des Lichts zusammen mit den jeweiligen LEDs und zwar neben einen Frontalreflexionsspiegel oder dergleichen wie einem Overhead-Projektor (Spiegel hinter der LED).
Es wird angemerkt, dass zur Handhabung des Geräts (zum Beispiel für den Ersatz der LEDs 20) der Körper 1 eine Abdeckung 2 umfasst, vorzugsweise angeordnet auf der zweiten Hauptfläche.
Die auf der erfindungsgemäßen Ausrüstung 100 verwendeten LEDs unterscheiden sich von den herkömmlichen LEDs aus Galliumnitrid (GaN) – siehe 11 und 12 und die LEDs der Phototherapiegeräte im Stand der Technik – indem sie Indium und Galliumnitrid (InGa) enthalten und ein stärkeres Licht ausstrahlen im blauen Spektrum der elektromagnetischem Strahlungsspektrum, bei einem schwachen sichtbaren Bereich, ohne irgendeine Infrarotstrahlung. Die LED 20 aus Indium and Galliumnitrid (InGaN) wird kommerziell auch „Super-LED" genannt, was immer auch ihre einzelne Konstitution ist.
Zur Information: Herkömmliche LEDs benötigen aufgrund ihrer geringen Energiedichte keinen Körper zur Verteilung der Wirksamkeit, was sie sehr kompakt macht. Ihre Konstruktion besteht aus einem Chip und einer einzelnen LED, abgedeckt von einem klaren Acrylkörper. Die Anschlüsse verlassen diesen Acrylkörper am Boden.
13 und 14 zeigen zeichnerisch einen ersten LED-Typ, bestehend aus Indium und Galliumnitrid, wie er in dem Gerät 100 verwendet wird. Er besteht aus 16 LEDs auf einem Chip (hoher Integrationsgrad), gebildet von vier Blocks mit jeweils vier LEDs. Dieser LED-Chip wird über einen dichten Film auf eine sternförmige Aluminiumplatte abgelegt, um so eine bessere Energieverteilung zu erhalten. Der Körper des Super-LEDs besitzt Anschlüsse, die auf der Oberfläche des Films über den Aluminium angeordnet sind. Dieser LED-Typ wird von der Firma Luxeon^® hergestellt.
Das Gerät 100, ausgestattet mit fünf LEDs wie oben beschrieben, besitzt folgende Eigenschaften:
Eine Lichtemission im blauen Spektrum bei 460 nm, nahezu keine Lichtemission im IR- und im UV-Bereich. Man muss daher auch keine Filter für diese Wellenlängen verwenden, was das Gerät verbilligt (siehe 19).
Die Lichtintensität (das Mittel des Helligkeitsfokus in 30 cm Entfernung) liegt zwischen 35 und 40 μW/cm² nm (siehe 20). Die Abmessungen des Helligkeitsfokus zwischen 30 und 40 cm.
Die Erhöhung der Körpertemperatur des Patienten liegt bei weniger als 1,5°C, auf Basis einer Raumtemperatur bei 25°C.
Eine sehr geringe Geräuschabgabe von unterhalb 50 dB.
Vergleichbare konventionelle Phototherapiegeräte, die mit mehr als 200 gewöhnlichen LEDs aus Galliumnitrid (GaN) ausgestattet sind, besitzen eine Lichtintensität von 30 μW/cm² nm.
Für den Vergleich und zur Darstellung der Vorteile der erfindungsgemäßen Ausrüstung: Phototherapiegeräte mit Halogen- oder Fluoreszenzlampen besitzen eine Lichtintensität von 25 μW/cm² und 4 μW/cm² (siehe 21).
20 zeigt schließlich das Verhältnis zwischen Anwendungsabstand und Geräte-Lichtfokus. Es ist zu sehen, dass die Lichtintensität vergleichsweise weit weg von Anwendung ist, beispielsweise bei 50 cm, und dass der Anwendungsbereich selbst bei kürzeren Distanzen wie 20 cm größer ist.
Der erste LED-Typ ist bereits bekannt aus zahnärztlichen Gerätschaften zum Polymerisieren von Harzen. Er wurde aber bisher noch nie in der Phototherapie und zur Behandlung einer Hyperbilirubinämie und anderer Erkrankungen verwendet.
Es kann auch ein zweiter LED-Typ verwendet werden, der gleichfalls Indium und Galliumnitrid (InGaN) enthält, und in der Tat drei einzelnen LEDs entspricht, die im gleichen Kollimator verwendet werden. Aufgrund der technischen und konzeptionellen Verbesserungen benötigen diese besseren LEDs keine Aluminiumplatte zur Verteilung der Leistung und sie ist noch kompakter als die LEDs 20, welche in den 13 und 14 gezeigt sind.
Die drei einzelnen LEDs zünden und stellen eine hohe Lichtintensität im gewünschten blauen Frequenzspektrum, so dass die Gruppe höchstinteressant wird für ein Gerät 100 mit kompakten Abmessungen.
Der Kollimator, worin die drei einzelnen LEDs sind, hat als Hauptfunktion die Lichtstrahlen der jeweiligen LEDs auf einen Fokus zu senden, um so eine höchstmögliche Helligkeit zu erzeugen. Auf der klaren Oberfläche dieser verbesserten LEDs kann wahlfrei auch eine Linse vorgesehen sein, so dass alle erzeugten Lichtstrahlen gelenkt sind und um so die Eigenschaften des Helligkeitsfokus zu ändern. Beispielsweise kann die Linse eingesetzt werden zur Erhöhung oder Verminderung der Fläche des Lichtfokus, zum Leiten oder Vermindern des Prozentsatzes an Licht im zentralen Bereich des Fokus, usw. Eine zeichnerische Darstellung dieser verbesserten LED ist 15 und 16 zu entnehmen.
Es sind selbstverständlich verschiedene Abwandlungen der verbesserten LED möglich, beispielsweise, eine andere Anzahl der einzelnen LEDs (1, 2, 4, 5, etc.) und auch eine andere Anordnung dieser LEDs im Kollimator, was die Lichtverteilung verändert, eine andere Form des Kollimators, und zahllose weitere Änderungen. Durch diese Änderungen kann man LEDs mit sehr unterschiedlichen Eigenschaften hinsichtlich der emittierten Lichtintensität erhalten. Dies erhöht die Variationsmöglichkeiten für eine optimierte Ausführungsform des Geräts 100.
Die zweite LED 20 emittiert bevorzugt Licht einer Wellenlänge von 450 nm. Dadurch kann die Installation von Filtern zur Regelung des emittierten Lichts entfallen, denn es erfolgt keine Emission von UV- oder IR-Strahlung.
Ungeachtet der jeweiligen Ausführung der eingesetzten LED 20, wie oben erwähnt, verwendet die bevorzugte Ausführungsform des Geräts 100 gemäß der Erfindung fünf LEDs 20, die genug Licht erzeugen für eine richtige Behandlung der Neugeborenen, die an Hyperbilirubinämie leiden. Es ist evident, dass die Zahl höher oder geringer sein kann, je nach Bedarf. Werden jedoch mehr als fünf LEDs eingesetzt so nähert sich diese Zahl den mehreren Hundert LEDs der bisherigen Geräte, und dies auch entgegen der höheren Leistung der InGaN-LEDs 20. Ein Gerät mit hunderten Indium-Galliumnitrid-LEDs würde Licht mit so hoher Intensität emittieren, dass es nicht sicher in der Phototherapie eingesetzt werden könnte.
Bei einer geringeren Zahl Indium-Galliumnitrid-LEDs 20 in dem Gerät 100 bleibt dieses kleiner und funktioneller, und es kann leichter in anderen Haltevorrichtungen eingebaut werden wie Inkubatoren 9, beheizten Wiegen oder sogar gewöhnlichen Wiegen 12, es kann am Wochenbett platziert werden und der Arzt oder die Schwester hat trotzdem mehr Platz zur Untersuchung und zur Arbeit nächst dem Patienten; und es erlaubt auch eine Behandlung zuhause wegen der verminderten Risiken. Das Gerät 100 kann auch unterhalb des Patienten angeordnet werden, beispielsweise in der Matratze, und daneben besteht natürlich die Möglichkeit unabhängiger Trägerkörpers, Tripode und anderer Halterungen.
Das Phototherapiegerät 100 besitzt vorzugsweise Saugkissen 100, die auf dem zweiten Hauptabschnitt des Körpers 1 angeordnet sind, so dass es gehaltert und liegt auf oder unter Inkubatoren 9, und Einrichtungen besitzen zur Befestigung an einem Gelenkarmsystem 11, welches eine bessere Verwendung des Lichts über dem Patienten ermöglicht und eine Einstellung des Fokus auf den Patienten.
Das Phototherapiegerät 100 kann wie oben erwähnt am Ende einer beweglichen Stange 13 befestigt sein mit unterschiedlicher Höhe und eine Säule 14 aufweisen sowie einen Sockel 15 mit Wenderollen, und zwar zum direkten Einstellen des Abstands zwischen Patient und Lichtabgabe, bei gleichzeitiger Bereitstellung einer hervorragenden Stabilität bei der Versetzungsbewegung.
Das Gerät 100 besitzt hierfür verminderte Abmessungen, so dass es ein tragbares Gerät ist und nicht ein Apparat wie bislang. Die Geräteteile mit den Fluoreszenzlampen maßen etwa 81 cm × 40 cm. Die Geräte mit herkömmlichen LEDs waren 50 cm × 25 cm groß und das neue Gerät 100 misst nur etwa 23 cm × 12 cm.
Das Gerät 100 besitzt, wie oben erwähnt, mindestens einen Anschluss (7) für einen optischen Sensor, wie den 1, 3 und 4 zu entnehmen. Der optische Sensor ist vorzugsweise ein Lichtsensor (siehe 17), dessen Funktion vor allem im Bestimmen der Lichthelligkeit liegt. Auf Grundlage des gemessenen Werts kann man dann den Betrieb des Geräts 100 so verändern, dass der zu behandelnde Patient eine optimale Bestrahlung und Bestrahlungshöhe erhält, je nach Fallbasis (wie nachstehend noch näher beschrieben). Dies ist nur möglich, wenn ein Mikroprozessor vorhanden ist.
Weitere Anschlüsse können natürlich vorhanden sein für den Anschluss anderer Sensoren, beispielsweise eines Sensors zur Bestimmung des Abstands zwischen der Lichtemissionsquelle und dem Patienten. Dies erlaubt eine Veränderung des Bestrahlungswerts; siehe 20. Einen Sensor zur Bestimmung des Bilirubinspiegels im Patientenkörper oder irgendeinen anderen notwendigen oder erwünschten Sensor.
Eine weitere wichtige und vorteilhafte Eigenschaft des Phototherapiegeräts 100 liegt darin, dass es vorzugsweise mikroprozessorgesteuert ist, d.h. dass es mindestens ein internes Prozessorelement (nicht gezeigt) besitzt wie einen Mikroprozessor (einen Mikrochip).
Der Prozessor kann in jeder Ausführungsform wie notwendig oder erwünscht vorliegen. Das Gerät 100 sollte jedoch in der Lage sein, eine Reihe von Aufgaben zu erfüllen, wie sie nur durch die Verwendung eines Mikroprozessors möglich sind. Damit das Gerät 100 mit dem Mikroprozessor betrieben werden kann, ist auch ein Betriebssystem für das Gerät 100 vorgesehen, wie 18 zu entnehmen, umfassend folgende Elemente:

• eine Uhr 101;
• eine Routine für die Wahl der Sprache (102);
• eine Routine zur Darstellung der Information (103);
• eine Routine zum Erfassen der LED-Betriebszeit (104);
• eine Routine zum Erfassen der Phototherapieanwendungszeit auf den Patienten (105);
• eine Routine zur Bestrahlungseinstellung (106);
• eine Routine für die Eingabe der Sensordaten (107);
• eine Routine zum Betrieb und Programmieren der Dateneingabe (108);
• eine Routine zur Informationsanalyse und Verarbeitung (109);
• einen Speicher (110);
• eine Routine zur Informationsübertragung (111);
• eine Routine zur Wahl der Elektrizitätsquelle (112).

Wird das erfindungsgemäße Gerät 100 in Betrieb gesetzt (zum ersten Mal oder auch nicht), wird auch das Betriebssystem 200 gestartet und die Information vom Mikroprozessor verarbeitet.
Zumindest bei der ersten Anwendung und beim Einschalten der Gerätschaft 100 müssen die Uhr 101 sowie die Informationen hinsichtlich Datum (Tag, Monat und Jahr), Zeit (Stunden, Minuten und Sekunden) sowie der programmierbare Zeitmesser eingestellt werden.
Die Uhr wird geregelt und betätigt durch Programmiertasten 5 oder drahtlos durch einen Anschluss 8, der an einem Mikrocomputer oder eine andere Gerätschaft angebunden sein kann. Hinsichtlich der Elektronik wird die Information zur Zeit 101 von der Routine zum Betrieb und Programm der Dateneingabe 108 gesteuert und verarbeitet von einer Subroutine zur Informationsanalyse und -verarbeitung 109. Nach dieser Verarbeitung läuft die Uhr. Die Uhr 101 kann eingestellt werden, wie notwendig und erwünscht, wie oben angegeben.
Analog kann auch die Spracheinstellung für die Gerätschaft eingestellt und betrieben werden durch Betätigen von Steuer- oder Programmtasten 5 oder auch entfernt über einen Anschluss 8, der an einen Mikrocomputer angeschlossen ist oder ein ähnliches Gerät.
Hinsichtlich der Elektronik wird die Einstellung der Sprache durch eine Routine zum Betrieb und zur Programmierung der Dateneingabe 108 weitergeleitet und von der Unterroutine zur Informationsanalyse und -verarbeitung 109 verarbeitet. Nach dieser Verarbeitung wird die Routine zur Wahl der Sprache 102 verwendet und es wird eine bestimmte Sprache, beispielsweise Portugiesisch oder Englisch, angezeigt und jede verlangte Information oder eingegebene Information wird in dieser Sprache ausgegeben und behandelt. Die Sprachwahl kann wie erforderlich oder erwünscht wie oben eingegeben werden.
Nach dem Einstellen der Uhr 101 und der Wahl der Sprache sollte auch die Information zum zu behandelnden Patienten eingegeben werden und auch die Betriebseigenschaften des Geräts 100, um die Wirksamkeit der Behandlung zu maximieren und dem Patienten nicht zu schaden.
Die Information zum Patienten, (beispielsweise Name, Alter, Grad der Erkrankung, Gewicht, Körperfläche, Geschlecht, und andere Eingabedaten, etc.) können eingegeben werden durch Steuer- und Programmtasten 5 oder durch einen entfernten Anschluss, der mit einem Mikrocomputer oder einem verwandten Gerät verbunden ist. Hinsichtlich der Elektronik wird die Information zur Spracheinstellung von einer Routine zum Betrieb und Programmieren der Dateneingabe 108 weitergeleitet und verarbeitet von einer Routine zur Informationsanalyse und -verarbeitung. Nach diesem Schritt werden mehrere Parameter des Geräts 100 eingesellt, um so eine optimierte Behandlung zu erhalten.
Hinsichtlich der Information zum Patienten wird eine Routine zum Erfassen der Phototherapie-Anwendungszeit auf den Patienten 105 und eine Routine zur Bestrahlungseinstellung 106 betätigt, um so einen optimalen Behandlungspunkt zu erzielen. Die Betätigung dieser Routinen kann natürlich manuell erfolgen, durch einen Operator, auch beispielsweise durch Einstellen des Bestrahlungsgrads durch die LEDs 20 je nach Patienten, oder automatisch aus dem Prozessieren durch die Routinen zur Informationsanalyse und -verarbeitung 109. Gleich nach Beginn der Behandlung erlaubt die Routine zum Erfassen der Phototherapiebehandlungszeit des Patienten 105 die Betätigung der Uhr 101. Eine Veränderung der Bestrahlung durch die LEDs 20 erfolgt mit Hilfe eines Analog-Digital-Wandlers (nicht gezeigt), der den numerischen Wert von der Anzeige des jeweiligen Sensors in einen Gleichstromspannungswert umwandelt, der die Helligkeit der LEDs verändert.
Nach Beginn der Behandlung können mehrere Sensoren Information (beispielsweise zur Unterstützung der Behandlung und zur Messung der Entwicklung des Patienten) aus der Unterroutine für die Sensordateneingabe 107 senden. Die von diesen Sensoren gelieferte Information wird dann von der Subroutine für die Informationsanalyse und Verarbeitung 109 verarbeitet. Gleichzeitig wird die Information zur Behandlungszeit von der Uhr auch verarbeitet.
Die Sensoren können höchst unterschiedlich sein, wie oben bereits erwähnt, und optische Sensoren umfassen, wie eine optische Probe, einen Sensor zur Bestimmung des Abstands zwischen der Lichtquelle und dem Patienten, einen Sensor zur Überprüfung des Bilirubinspiegels des Patienten oder auch andere und erwünschte.
Im Ergebnis wird von der Unterroutine für Informationsanalyse und Verarbeitung 109 (d. h., die Bedeutung der Information von den Sensoren) verarbeitet und die Unterroutine zeigt dann die Information 103 der Sensoren und der Verarbeitung an, beispielsweise dass die Bestrahlung übermäßig ist oder dass der Patient näher an die Lichtquelle gebracht werden sollte oder irgendeine andere Situation. Gleichzeitig oder um diese Information nicht anzeigen zu lassen, kann man die Routine zur Einstellung der Bestrahlung 106 betätigen, entweder manuell durch den eigenen Operator (beispielsweise durch Einstellen des Bestrahlungsgrads der LEDs 20 in Erwiderung auf den Patienten) oder automatisch, durch Verarbeiten der Information und der Prozessanalyse 109 durch die Unterroutine.
Die herausgegebene Nachricht kann auch die Beendigung der Behandlung bedeuten. Diese kann entweder manuell oder automatisch erfolgen, wenn das Gerät 100 diese Eigenschaft besitzt.
Während und nach Beendigung der Behandlung wird dann die Information im Speicher 110 abgelegt, so dass das Gerät 100 einen Bericht zur Behandlung generieren kann, falls erforderlich. Die Speicherkapazität und die Speicherdauer der Information können wie erforderlich oder erwünscht angepasst werden. Diese Information kann auch programmiert werden durch Betätigen der Steuer- und Programmtasten 5, oder entfernt über einen Anschluss 8, der mit einem Mikrocomputer oder einem ähnlichen Gerät verbunden ist. Hinsichtlich der Elektronik erfolgt die Einstellung dann, wenn die Information von den Subroutinen zur Programmierung und im Betrieb der Dateneingabe 108 erfolgt und diese verarbeitet von der Unterroutine für die Informationsanalyse und Verarbeitung. Nach der Bearbeitung werden das Verhalten und die Speichereigenschaften angepasst.
Zu jeder Zeit, während oder nach der Behandlung können Berichte mit den verschiedenen Informationen erzeugt werden, beispielsweise zur Behandlungszeit, der von den LEDs abgegebenen Strahlung, die Wirkung auf den Patienten, etc. Diese Berichte können auf der Information beruhen, die im Speicher 110 abgelegt ist oder gleichzeitig und anderweitig mit der Informationsverarbeitung durch die Informationsanalyse und Verarbeitungsroutine.
Die Berichte können in einem Drucker ausgedruckt werden, der mit dem Gerät 100 über eine serielle Ausgabe 8 verbunden ist oder auch durch einen entfernten Drucker, der mit einem Computer verbunden ist. Das Gerät kann auch angeschlossen sein an ein Intranet oder ein Netzwerk oder an das Internet über ein Kabel oder eine kabellose Verbindung, so dass diese Berichte auch an entfernte Computer gesandt werden können, beispielsweise an einen Zentralraum in einem Bettenhospital.
Das Senden dieser Information entweder an den Drucker oder den Computer für eine entfernte oder physikalisch angeschlossene Behandlung an das Gerät 100 kann erfolgen durch eine Informationsübertragungsroutine 111, die offensichtlich eine Übertragung der Information über den Anschluss 8 (Ausgabeanschluss) des Geräts 100 erfolgt.
Das Gerät 100 ist elektrisch betrieben. Bei einer Stromunterbrechung wird die Behandlung durch eine bestehende Batterie weiterbetrieben und erlaubt die Ablage jeder Information zum Zustand des Patienten. Die Lebenszeit der Batterie hängt stark ab von ihren technischen Eigenschaften und auch ihrer Funktion und Verwendung im Gerät. Wird das Gerät 100 mit Gleichstrom betrieben, ist ein Transformator vorhanden zur Umwandlung der Wechselspannung (nicht gezeigt). Tritt dann eine Stromunterbrechung auf, ändert die Routine zur Wahl der Stromversorgung 12 automatisch in den Batteriezustand des Geräts 100 und stellt so einen fortdauernden Betrieb sicher.
Eine weitere wichtige Eigenschaft des Geräts 100 liegt in der Information zur Lebensdauer der LEDs 20, bevor deren Lichtemisssionseigenschaften abnehmen.
Die LEDs besitzen eine geschätzte Lebenszeit von 20.000 bis 50.000 Stunden, wie bereits erwähnt, und somit ist der Lichtemissionszeitraum sehr viel länger, bevor die Emissionseigenschaften abnehmen und ein Ersatz erforderlich wird. Dies macht sie interessant für die Phototherapie. Über ein Warnsystem hinsichtlich der Betriebszeit der LEDs kann man sie genau am Ende ihrer Lebenszeit ersetzen, ohne dass man ungenaue Schätzungen vornehmen muss. Das Gerät kann zudem betrieben werden zur Einschätzung der Phototherapiebehandlung, da man überprüfen kann, ob sie mit den LEDs innerhalb oder jenseits ihrer Lebenszeit erfolgt ist.
Es wird angemerkt, dass bei all den oben genannten Betriebszuständen die Routine zur Informationsanalyse und -verarbeitung 109 verantwortlich ist für die Verarbeitung aller Informationen, die von dem Gerät empfangen wird und weiter zur Information, die im Speicher 110 abgelegt wird, so dass man diese Information jederzeit anschauen kann, will man Gerätebetrieb ändern. Es wird angemerkt, dass ohne die Verarbeitungselemente (nicht gezeigt), keine dieser Möglichkeiten vorhanden wäre.
Die oben beschriebenen Routinen sind vorzugsweise Teil des Gerätebetriebssystems 200 (des Computerprogramms). Dieses ist besonders entwickelt zur Verwendung in dem Gerät 100, das dank dieses Prozesses betrieben werden kann. Für einen richtigen Betrieb des Geräts 100 ist das Computerprogramm im Speicher 110 abgelegt und es kommt zum Einsatz, sobald das Gerät 100 angeschalten wird.
Die Vorteile des Phototherapie-Geräts 100 rühren her von dem Galliumnitrid-LEDs 20. Sie umfassen folgende und viele weitere Vorteile:

– die Möglichkeit zur Erhöhung des Abstands zwischen Lichtquelle und Patienten, wenn die Lichtkonzentration über einen vergleichsweise großen Bereich sehr hoch ist;
– eine erhebliche geringe Zahl an Komponenten und auch eine geringere Größe des Geräts, was die Kosten für deren Herstellung verringert, den Unterhalt und auch den Betrieb, die Benutzerfreundlichkeit erhöht, und einen Einsatz oder Verwendung in Betten, Inkubatoren, etc. erlaubt;
– ein niedriger Energieverbrauch wegen der wenigen LEDs 20, im Vergleich zu den Hunderten LEDs herkömmlicher Geräte, so dass man Batterien verwenden kann, was sehr wichtig ist, wenn kein elektrischer Strom verfügbar ist, wie dies auch der Fall ist an weniger entwickelten Orten;
– die hohe Lebenszeit der LEDs 20, verglichen zu herkömmlichen Halogen- und Fluoreszenzlampen; eine durchschnittliche Lebenszeit von 20.000 bis 50.000 Stunden gegenüber 2.000 Stunden bei Halogen- oder Fluoreszenzlampen;
– eine Lichtemission im blauen Spektrum, genau mit 450 nm Wellenlänge, so dass Filter für die IR- oder UV-Strahlen nicht notwendig sind und was den Vorteil bringt, dass keine Möglichkeiten mehr gegeben sind für Verbrennungen, Erytheme und nichtgespürten Wasserverlust. Da herkömmliche LEDs aus Galliumnitrid (GaN) bestehen und die nunmehr vorhandenen LEDs 20 aus Galliumnitrid und Indium (InGaN), wird man niemals gleiche Ergebnisse in Bezug auf die Bestrahlungswirkung mit herkömmlichen LEDs erhalten;
– eine erhebliche Minderung der Abwärme, so dass auch die Linsen zur Erhöhung der Wirksamkeit entfallen können und macht muss nur noch spiegelbeschienene Kegel installieren, die man einfach ersetzen kann durch Abdecken größerer oder kleinerer Körperflächen, je nach Anatomie des Patienten, von Frühchen mit nur 350 g bis Sechskilo-Neugeborenen von diabetischen Patienten;
– eine Möglichkeit des häuslichen Einsatzes des Geräts 100, da keine IR- und UV-Strahlen emittiert werden;
– einen Lichtfokus auf den Patientenkörper in einem definierteren und über einen homogenen Bereich, in Form von Kreisen größerer Fläche, welche Verluste an den Rändern vermeiden, so dass eine anatomischere Anwendung auf den Körper des Patienten gewährleistet ist;
– ein ansprechendes Design, so dass Widerstände gegen die Behandlung vermindert sind.

Wie aus der vorstehenden Erörterung ersichtlich, ist das Phototherapiegerät 100 gekennzeichnet durch einen hohen medizinischen Anwendungsnutzen, besonders bei der Bilirubin-Behandlung von Neugeborenen, wie gezeigt, so dass eine Vielzahl Unterschiede zu herkömmlichen Modellen im bestehenden Verbrauchermarkt vorliegen, zusätzlich zu den technisch konstruktiven und funktionellen Eigenschaften, die völlig verschieden sind vom Stand der Technik.
Nach Beschreibung dieser bevorzugten Ausführungsform versteht sich von selbst, dass die Erfindung auch mögliche Abänderungen und Äquivalent umfasst. Diese sind den nachstehenden Ansprüchen zu entnehmen.

Claims

Phototherapiegerät zur Behandlung von Hyperbilirubinämie und anderen Krankheiten, umfassend mindestens einen Körper (1), der mit mindestens einer phototherapeutischen Lichtquelle (20) versehen ist, in Form mindestens einer LED, die aus Galliumnitrid und Indium (InGaN) besteht und mindestens einem internen Prozessorelement wie einen Mikroprozessor (Mikrochip), wobei die LED (20) drei einzelne LEDs umfasst, die in einem Kollimator sind.
Phototherapiegerät zur Behandlung von Hyperbilirubinämie und anderen Krankheiten, umfassend mindestens einen Körper (1), der mit mindestens einer phototherapeutischen Lichtquelle (20) versehen ist, in Form mindestens einer LED, die aus Galliumnitrid und Indium (InGaN) besteht sowie mindestens einem internen Prozessorelement wie einen Mikroprozessor (Mikrochip), wobei die LED (20) drei einzelne LEDs umfasst ohne energieverteilendes Aluminium, entweder eingebaut oder umgeben von einem Kollimator.
Gerät nach Anspruch 1 oder 2, das fünf LEDs (20) aufweist.
Phototherapiegerät zur Behandlung von Hyperbilirubinämie und anderen Krankheiten, umfassend mindestens einem Körper (1), der mit mindestens einer phototherapeutischen Lichtquelle (20) versehen ist in Form mindestens einer LED, die aus Galliumnitrid und Indium (InGaN) besteht und mindestens einem internen Prozessorelement wie einem Mikrochip, umfassend weiterhin ein Betriebssystem für das Gerät (200), dessen Betrieb durch einen Mikroprozessor ermöglicht ist.
Gerät nach Anspruch 4, wobei das Betriebssystem des Geräts (200) ein Computerprogramm ist.
Gerät nach Anspruch 5, wobei das Computerprogramm folgende Routinen umfasst: Routine zur Sprachwahl (102); Routine zur Informationsanzeige (103); Routine zur LED-Betriebszeit (104); Routine zum Erfassen der Zeitdauer der phototherapeutische Anwendung auf den Patienten (105); Routine zur Bestrahlungseinstellung (106); Routine zur Sensordateneingabe (107); Routine zur Betriebs- und Programmdateneingabe (108); Routine zur Informationsanalyse und -verarbeitung (109), Speicher (110), Routine zur Informationsübertragung (111) und Routine zur Wahl der Stromquelle (112), wobei die Routinen vom Mikroprozessor abgewickelt werden.
Phototherapiegerät zur Behandlung von Hyperbilirubinämie und anderen Krankheiten, umfassend mindestens einen Körper (1), der mit mindestens einer phototherapeutischen Lichtquelle (20) in Form mindestens einer LED, die aus Galliumnitrid und Indium (InGaN) besteht und mindestens einem internen Prozessorelement wie einem Mikroprozessor (Mikrochip), der zudem ein Computerprogramm (200) aufweist, das die Bereitstellung der Information hinsichtlich der Lebensdauer der LED (20) erlaubt bevor das emittierte Licht schwächer wird.
Phototherapiegerät zur Behandlung von Hyperbilirubinämie und anderen Krankheiten, umfassend mindestens einen Körper (1), der mit mindestens einer phototherapeutischen Lichtquelle (20) versehen ist in Form mindestens einer LED, die aus Galliumnitrid und Indium (InGaN) besteht und mindestens einem internen Prozessorelement wie einem Mikroprozessor (Mikrochip), und mindestens einem Anschluss (7) zur Zuordnung mindestens eines Sensors, das zudem aufweist ein Computerprogramm (200), das eine Verarbeitung der Information erlaubt, welche der Prozessor gibt und eine Anzeige des Prozessergebnisses.
Phototherapieausrüstung zur Behandlung von Hyperbilirubinämie und anderen Krankheiten, umfassend mindestens einen Körper (1), der mit mindestens einer phototherapeutischen Lichtquelle (20) versehen ist in Form mindestens einer LED, die aus Galliumnitrid und Indium (InGaN) besteht und mindestens einem internen Prozessorelement wie einem Mikroprozessor (Mikrochip), der zudem mindestens ein Speicherelement (110) aufweist.
Phototherapiegerät zur Behandlung von Hyperbilirubinämie und anderen Krankheiten, umfassend mindestens einen Körper (1), der mit mindestens einer phototherapeutischen Lichtquelle (20) versehen ist in Form mindestens einer LED, die aus Galliumnitrid und Indium (InGaN) besteht und mindestens einem internen Prozessorelement wie einem Mikroprozessor (Mikrochip) und mindestens einem Anschluss (8) zur Verbindung mit einem Mikrocomputer, wobei der Anschluss (8) eine Übertragungsantenne für elektromagnetische Wellen ist.
Phototherapiegerät zur Behandlung von Hyperbilirubinämie und anderen Krankheiten, umfassend mindestens einen Körper (1), der mit mindestens einer phototherapeutischen Lichtquelle (20) versehen ist in Form mindestens einer LED, die aus Galliumnitrid und Indium (InGaN) besteht und mindestens einem internen Prozessorelement wie einem Mikroprozessor (Mikrochip) und mindestens einem Anschluss (7) in Zuordnung mit mindestens einem Sensor, das zudem aufweist ein Computerprogramm (200), das eine Einstellung der Bestrahlung erlaubt.
Gerät nach Anspruch 6, wobei der Körper (1) im Wesentlichen parallel rohrförmig ist, umfassend ein erstes freies Ende, das im Wesentlichen zylinderförmig ist, wobei der Umfangsdurchmesser, sofern er erheblich größer ist als die Körperbreite, zwei halbkreisförmige Seitenvorsprünge schafft.
Gerät nach Anspruch 12, wobei der Körper (1) mindestens eine Öffnung in einer ersten Hauptfläche, um so einen Durchgang von Luft, angezogen oder bewegt durch einen Lüfter (4), erlaubt.
Gerät nach Anspruch 12, wobei das erste freie Ende in einer im Wesentlichen Zylinderform mindestens ein Steuerpaneel (6) aufweist.
Gerät nach Anspruch 14, wobei das Steuerpaneel (6) eine alphanumerische Flüssigkeitskristallanzeige ist.
Gerät nach Anspruch 2, wobei der Körper 5 Öffnungen aufweist in H-förmiger Anordnung zur Positionierung von fünf LEDs (20).
Gerät nach Anspruch 16, wobei die Gerätöffnung eine Linse (3) einschließt, die intern einstellbar ist zur Handhabung der Eigenschaften des Lichts, das von den LEDs (20) emittiert wird.