DE102015100878B4 - Device for surface irradiation of a treatment site - Google Patents

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Abstract

Vorrichtung (VR) zur flächigen Bestrahlung einer Behandlungsstelle (BS), insbesondere zur antimikrobiellen photodynamischen Therapie einer Hautstelle oder Hautwunde, umfassend: eine Lichtquelle (LQ), die zur Abgabe elektromagnetischer Strahlung (ES) in einem therapierelevanten Wellenlängenbereich ausgebildet ist, wobei die entlang einer Normalen (NO) abgegebene elektromagnetische Strahlung (ES) eine Intensitätsverteilung mit von einem Maximum (MA) abfallenden Flanken (FN) aufweist, eine Blende (BL), die die Intensitätsverteilung außerhalb des Maximums (MA) auf einen Abgabebereich begrenzt, und eine Pilotstrahleinrichtung (PE) zum Kontrollieren eines Abstandes (AB) zur Behandlungsstelle (BS), damit eine therapierelevante Intensität der elektromagnetischen Strahlung (ES) über den mittels der Blende (BL) begrenzten Abgabebereich sichergestellt ist, die entlang einer Strahlrichtung einen Lichtfleck (LF) abgibt, wobei die Strahlrichtung und der Blendendurchmesser so gewählt sind, dass die Pilotstrahleinrichtung (PE) bei Einhalten des vorgegebenen Abstands (AB) zur Behandlungsstelle (BS) den Lichtfleck (LF) so erzeugt, dass dieser an der Behandlungsstelle (BS) mit dem Außenrand der elektromagnetischen Strahlung (ES) der Lichtquelle (LQ) zusammenfällt, wobei die elektromagnetische Strahlung (ES) im gesamten Abgabebereich eine Intensität aufweist, die im Betriebsbereich der Lichtquelle (LQ) oberhalb einer therapierelevanten Schwelle liegt.Device (VR) for the surface irradiation of a treatment site (BS), in particular for the antimicrobial photodynamic therapy of a skin site or skin wound, comprising: a light source (LQ) which is designed to emit electromagnetic radiation (ES) in a therapy-relevant wavelength range, the along a Normal (NO) emitted electromagnetic radiation (ES) has an intensity distribution with edges (FN) falling from a maximum (MA), a diaphragm (BL) which limits the intensity distribution outside the maximum (MA) to an emission area, and a pilot beam device ( PE) to control a distance (AB) to the treatment site (BS) so that a therapy-relevant intensity of the electromagnetic radiation (ES) is ensured over the emission area limited by the diaphragm (BL), which emits a light spot (LF) along a beam direction, whereby the beam direction and the diaphragm diameter are chosen so that the P Pilot beam device (PE) generates the light spot (LF) when the specified distance (AB) to the treatment site (BS) is maintained, so that it coincides with the outer edge of the electromagnetic radiation (ES) from the light source (LQ) at the treatment site (BS), whereby the electromagnetic radiation (ES) in the entire delivery area has an intensity that is above a therapy-relevant threshold in the operating range of the light source (LQ).

Description

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

Antimikrobielle photodynamische Therapie ist als Behandlungskonzept im Bereich der Dentalmedizin etabliert und wird auf vielfältige Weise eingesetzt. So wird die antimikrobielle photodynamische Therapie zur Reduktion von paradontalpatogenen Bakterien eingesetzt, so dass in der Parodontitistherapie eine ergänzende Behandlungsmöglichkeit geschaffen wurde.Antimicrobial photodynamic therapy is established as a treatment concept in the field of dental medicine and is used in a variety of ways. Antimicrobial photodynamic therapy is used to reduce periodontal patogenic bacteria, so that a complementary treatment option has been created in periodontal therapy.

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

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

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

Aus der DE 32 45 846 A1 ist eine Einrichtung zur Vermeidung fehlerhafter Bestrahlung mit einem chirurgischen Laserstrahl bekannt. In dieser Druckschrift wird eine Anzahl von Lichtdetektorpaaren mit gegenseitigem Abstand zu einander am Umfang eines chirurgischen Laserstrahlhandstücks mit unterschiedlicher konvergierender Schrägstellung angebracht, um von einem Zielpunkt reflektierte Strahlung eines Pilotstrahls aufzufangen. Die durch Differenzbildung verglichenen Ausgangssignale der Detektoren werden einer Abstandsbestimmungseinheit zugeführt, die einen einstellbaren Schwellwert oder einen Majoritätsentscheidungspegel enthält, wodurch festgestellt wird, wenn zwischen Handstück und Ziel ein gewünschter Abstand herrscht, woraufhin der Arbeitslaserstrahl aktiviert wird. Eine derartige Majoritäts-Abstandsbestimmung vermindert Aktivierungsfehler, die auf Reflexionseigenschaften und -konturen der Zieloberfläche und auf den Winkel des Handstücks zu dieser zurück zu führen sind. Aus dem Stand der Technik sind auch bereits sogenannte Pilotstrahlen bekannt, die als gesonderte Strahlen nicht für die Behandlung als solche herangezogen werden, sondern die dazu dienen, z. B. die Umrandung der zu behandelnden Fläche darzustellen oder auch wahlweise die Position des Laserflecks der Behandlungsstrahlung anzuzeigen.From the DE 32 45 846 A1 a device for avoiding erroneous irradiation with a surgical laser beam is known. In this document, a number of light detector pairs with mutual spacing from one another are attached to the circumference of a surgical laser beam handpiece with different converging inclinations in order to collect radiation of a pilot beam reflected from a target point. The output signals of the detectors compared by difference formation are fed to a distance determination unit which contains an adjustable threshold value or a majority decision level, whereby it is determined when there is a desired distance between the handpiece and the target, whereupon the working laser beam is activated. Such a majority distance determination reduces activation errors which can be traced back to the reflective properties and contours of the target surface and to the angle of the handpiece to this. So-called pilot beams are already known from the prior art, which are not used as separate beams for the treatment as such, but which are used, for. B. to display the border of the area to be treated or optionally to display the position of the laser spot of the treatment radiation.

Die US 7 815 668 B2 zeigt ein Therapiegerät mit einer hyperbaren Kammer, die geeignet ist, mindestens einen Zielgewebebereich eines Patienten einer hyperbaren Umgebung auszusetzen und einem Lichttherapiegerät, das geeignet ist, den Zielgewebebereich des Patienten einer oder mehreren Dosen von Lichtenergie auszusetzen, während sich der Zielgewebebereich innerhalb der hyperbaren Kammer befindet. Eine Fokussierung erfolgt mittels Lasern.the US 7 815 668 B2 shows a therapy device with a hyperbaric chamber that is suitable for exposing at least one target tissue area of a patient to a hyperbaric environment and a light therapy device that is suitable for exposing the target tissue area of the patient to one or more doses of light energy while the target tissue area is within the hyperbaric chamber . Focusing takes place by means of lasers.

Die DE 10 2010 009 554 A1 zeigt ein Verfahren zur Bestrahlung einer Oberfläche eines dreidimensionalen Objektes mit nichtionisierender Strahlung. Eine Fokussierung erfolgt mittels eines Zielbildes und eines Lasers.the DE 10 2010 009 554 A1 shows a method for irradiating a surface of a three-dimensional object with non-ionizing radiation. Focusing takes place by means of a target image and a laser.

Die DE 102 22 117 A1 zeigt ein Laserbearbeitungsgerät zur plasmainduzierten Ablation mit einer Laserlichtquelle zur Erzeugung eines Bearbeitungslaserstrahls, einem Fokussiermittel zur Fokussierung des Bearbeitungslaserstrahls und einer optischen Erfassungsvorrichtung zur Erfassung der bei einer Ablation erzeugten Plasmastrahlung. Das Laserbearbeitungsgerät kann einen Abstandsindikator mit einem Lichtfadenkreuz aufweisen.the DE 102 22 117 A1 shows a laser processing device for plasma-induced ablation with a laser light source for generating a processing laser beam, a focusing means for focusing the processing laser beam and an optical detection device for detecting the plasma radiation generated during an ablation. The laser processing device can have a distance indicator with a light crosshair.

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

Die oben beschriebenen Laservorrichtungen sind für antimikrobielle photodynamische Therapien (aPDT) jedoch viel zu aufwändig. So ist es zur Bestrahlung einer Hautwunde nicht notwendig, eine mittels Galvano-Scannern kontrollierte Abtastbewegung zu erzeugen. Desweiteren wäre es wünschenswert, ein für die Wundversorgung möglichst einfaches Gerät benutzen zu können.However, the laser devices described above are far too complex for antimicrobial photodynamic therapies (aPDT). In order to irradiate a skin wound, it is not necessary to generate a scanning movement controlled by means of galvanic scanners. Furthermore, it would be desirable to be able to use a device that is as simple as possible for wound care.

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

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind jeweils Gegenstand der Unteransprüche. Diese können in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden. Die Beschreibung, insbesondere im Zusammenhang mit der Zeichnung, charakterisiert und spezifiziert die Erfindung zusätzlich.This object is achieved by the features of claim 1. Further advantageous refinements of the invention are each the subject matter of the subclaims. These can be combined with one another in a technologically sensible way. The description, in particular in connection with the drawing, additionally characterizes and specifies the invention.

Gemäß der Erfindung wird eine Vorrichtung zur flächigen Bestrahlung einer Behandlungsstelle , insbesondere zur antimikrobiellen photodynamischen Therapie einer Hautwunde oder Hautstelle geschaffen, die folgendes umfasst: eine Lichtquelle, die zur Abgabe elektromagnetischer Strahlung in einem therapierelevanten Wellenlängenbereich ausgebildet ist, wobei die entlang einer Normalen abgegebene elektromagnetische Strahlung eine Intensitätsverteilung mit von einem Maximum abfallenden Flanken aufweist, eine Blende, die die Intensitätsverteilung außerhalb des Maximums auf einen Abgabebereich begrenzt, und eine Pilotstrahleinrichtung zum Kontrollieren eines Abstandes zur Behandlungsstelle, damit eine therapierelevante Intensität der elektromagnetischen Strahlung über den mittels der Blende begrenzten Abgabebereich sichergestellt ist, die entlang einer Strahlrichtung einen Lichtfleck abgibt, wobei die Strahlrichtung und der Blendendurchmesser so gewählt sind, dass die Pilotstrahleinrichtung bei Einhalten des vorgegebenen Abstands zur Behandlungsstelle den Lichtfleck so erzeugt, dass dieser an der Behandlungsstelle mit dem Außenrand der elektromagnetischen Strahlung der Lichtquelle zusammenfällt, wobei die elektromagnetische Strahlung im gesamten Abgabebereich eine Intensität aufweist, die im Betriebsbereich der Lichtquelle oberhalb einer therapierelevanten Schwelle liegt.According to the invention, a device for the surface irradiation of a treatment site, in particular for the antimicrobial photodynamic therapy of a skin wound or skin site, is created, which comprises the following: a light source which is designed to emit electromagnetic radiation in a therapy-relevant wavelength range, the electromagnetic radiation emitted along a normal has an intensity distribution with flanks falling from a maximum, a diaphragm which limits the intensity distribution outside the maximum to a delivery area, and a pilot beam device for controlling a distance to the treatment site so that a therapy-relevant intensity of the electromagnetic radiation is ensured over the delivery area limited by the diaphragm , which emits a light spot along a beam direction, the beam direction and the diaphragm diameter being selected so that the pilot beam device at Maintaining the specified distance from the treatment site generates the light spot in such a way that it coincides with the outer edge of the electromagnetic radiation of the light source at the treatment site, the electromagnetic radiation having an intensity in the entire delivery area that is above a therapy-relevant threshold in the operating range of the light source.

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

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

Demnach kann eine handgeführte Vorrichtung geschaffen werden, bei der das Handstück die zur antimikrobiellen photodynamischen Therapie (aPDT) benötigte Lichtquelle umfasst. Unter dem Begriff „handgeführt“ wird hier verstanden, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung als eigenständiges Gerät ohne externen Laser benutzt werden kann. Dazu kann beispielsweise eine eigene Stromversorgung über vorzugsweise wiederaufladbare Batterien vorgesehen sein, die zusammen mit den anderen Bestandteilen in einem Gehäuse untergebracht ist. Eine Stromversorgung über ein Anschlusskabel ist im Rahmen der Erfindung ebenfalls denkbar. Das Gehäuse weist dazu vorzugsweise eine längliche Form auf, wobei die elektromagnetische Strahlung an einer Stirnfläche abgegeben wird.Accordingly, a hand-held device can be created in which the handpiece comprises the light source required for antimicrobial photodynamic therapy (aPDT). The term “hand-operated” is understood here to mean that the device according to the invention can be used as a stand-alone device without an external laser. For this purpose, for example, a separate power supply via preferably rechargeable batteries can be provided, which is accommodated together with the other components in a housing. A power supply via a connection cable is also conceivable within the scope of the invention. For this purpose, the housing preferably has an elongated shape, the electromagnetic radiation being emitted at an end face.

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

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

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

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

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

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

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weisen die elektromagnetische Strahlung der Lichtquelle und der Lichtfleck der Pilotstrahleinrichtung gleiche Wellenlängen oder Wellenlängenverteilungen auf, wobei vorzugsweise ein Teil der elektromagnetischen Strahlung der Lichtquelle ausgekoppelt und der Pilotstrahleinrichtung zuführbar ist, so dass sich am Außenrand der Behandlungsstelle eine im Vergleich zum Abgabebereich erhöhte Intensität ergibt.According to a further embodiment of the invention, the electromagnetic radiation of the light source and the light spot of the pilot beam device have the same wavelengths or wavelength distributions, with part of the electromagnetic radiation from the light source preferably being decoupled and fed to the pilot beam device, so that a compared to the Delivery area results in increased intensity.

Auch diese Vorgehensweise ermöglicht eine einfache Kontrolle des korrekten Abstands zwischen der erfindungsgemäßen Vorrichtung und der Behandlungsstelle anhand eines typischen Musters an der Behandlungsstelle.This procedure also enables a simple control of the correct distance between the device according to the invention and the treatment site on the basis of a typical pattern at the treatment site.

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

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

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

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

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

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

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

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

Nachfolgend werden einige Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

  • 1 eine perspektivische Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
  • 2 ein Detail der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach 1 in einer Querschnittsansicht,
  • 3 Intensitätsverteilungen in einem Diagramm,
  • 4 eine schematische Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach 1,
  • 5 eine schematische Darstellung unterschiedlicher Abbilder auf einer Behandlungsstelle bei Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Some exemplary embodiments are explained in more detail below with reference to the drawing. Show it:
  • 1 a perspective side view of the device according to the invention,
  • 2 a detail of the device according to the invention 1 in a cross-sectional view,
  • 3 Intensity distributions in a diagram,
  • 4th a schematic side view of the device according to the invention 1 ,
  • 5 a schematic representation of different images on a treatment site when using the device according to the invention.

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

In 1 ist eine perspektivische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung VR gezeigt. Die Vorrichtung umfasst ein stabförmiges Gehäuse GE, das auf seiner Stirnseite mit einer Austrittsöffnung AO versehen ist. Im Inneren des Gehäuses GE ist die für den Betrieb der handgeführten Vorrichtung VR benötigte Steuerelektronik sowie eine Stromversorgung über vorzugsweise wieder aufladbare Batterien untergebracht. Die Bedienung der handgeführten Vorrichtung VR kann beispielsweise über ein Bedienfeld BE erfolgen, das schematisch in 1 eingezeichnet ist.In 1 Figure 3 is a side perspective view of a device according to the invention VR shown. The device comprises a rod-shaped housing GE which is provided with an outlet opening AO on its end face. Inside the housing GE is the one for operating the handheld device VR required control electronics and a power supply via preferably rechargeable batteries housed. The operation of the hand-held device VR can be done, for example, via a control panel BE, which is shown schematically in 1 is drawn.

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

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

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

Die Abstrahlung der elektromagnetischen Strahlung ES erfolgt dabei im Wesentlichen mit einer Intensitätsverteilung, das von einer Normalen NO aus gesehen abfallende Flanken aufweist. Die Normale NO entspricht hierbei der Längsachse der stabförmigen Vorrichtung VR. Neben der Lichtquelle LQ ist oberhalb der Austrittsöffnung AO eine Pilotstrahleinrichtung PE innerhalb einer Aufnahme AU angeordnet. Die Pilotstrahleinrichtung PE ist dabei in Bezug auf die Normale NO um einen Winkel WN geneigt, wobei der Winkel WN im gezeigten Beispiel von der Strahlachse entlang der Normalen NO weg gerichtet ist. In anderen Ausführungen ist es auch möglich, die Pilotstrahleinrichtung in Richtung der Normalen NO zu neigen.The emission of electromagnetic radiation IT takes place essentially with an intensity distribution that of a normal NO has sloping edges seen from. The normal NO corresponds here to the longitudinal axis of the rod-shaped device VR . Next to the light source LQ is a pilot jet device above the outlet opening AO PE within a recording AU arranged. The pilot jet device PE is in relation to the normal NO inclined by an angle WN, the angle WN in the example shown from the beam axis along the normal NO is directed away. In other designs, it is also possible to move the pilot beam device in the direction of the normal NO to tend.

Die von der Lichtquelle LQ abgestrahlte elektromagnetische Strahlung ES wird mittels einer Blende BL auf einen Abgabebereich begrenzt, der die abgegebene elektromagnetische Strahlung außerhalb des Maximums im Bereich der abfallenden Flanken ausblendet.The one from the light source LQ emitted electromagnetic radiation IT is by means of an aperture BL limited to a delivery area which fades out the emitted electromagnetic radiation outside the maximum in the area of the falling edges.

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

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

Zur antimikrobiellen photodynamischen Therapie wird über die Behandlungsfläche üblicherweise eine Leistungsverteilung benötigt, die eine Leistungsdichte von ungefähr 60 mW/cm2 betragen soll. Demnach wird die abgegebene elektromagnetische Strahlung ES der Lichtquelle LQ außerhalb eines bestimmten Öffnungswinkels OW durch die Blende BL ausgeblendet. Die Blende BL kann dabei kreisförmig gewählt sein, wobei andere Ausgestaltungen, wie z. B. eine elliptische Form oder die eines Rechtecks oder Vielecks, nicht ausgeschlossen sind.For antimicrobial photodynamic therapy, a power distribution is usually required over the treatment area, which should be a power density of approximately 60 mW / cm 2 . Accordingly, the emitted electromagnetic radiation IT the light source LQ outside a certain opening angle OW through the aperture BL hidden. The aperture BL can be chosen to be circular, with other configurations, such. B. an elliptical shape or that of a rectangle or polygon are not excluded.

Mittels der Pilotstrahleinrichtung PE wird nun sicher gestellt, dass der Abstand AB zwischen der Vorrichtung VR und der Behandlungsstelle BS während des Betriebs der Vorrichtung VR korrekt gewählt ist. Dies wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die 4 nochmals erläutert.By means of the pilot jet device PE is now made sure that the distance AWAY between the device VR and the treatment site BS during operation of the device VR is selected correctly. This is explained below with reference to the 4th explained again.

In 4 ist in einer schematischen Querschnittsansicht die Vorrichtung VR zusammen mit den Strahlengängen der lichtabgebenden Elemente gezeigt. Die elektromagnetische Strahlung ES wird in einem kegelförmigen Bereich mit dem halben Öffnungswinkel OW entlang der Normalen NO in Richtung der Behandlungsstelle BS abgegeben. Die Pilotstrahleinrichtung PE erzeugt an der Behandlungsstelle BS einen Lichtfleck LF, der bei korrekt gewähltem Abstand AB zwischen Vorrichtung VR und Behandlungsstelle BS mit dem Rand des durch die elektromagnetische Strahlung ES bestrahlten Abgabegebiets zusammen fällt.In 4th Figure 3 is a schematic cross-sectional view of the device VR shown together with the beam paths of the light-emitting elements. The electromagnetic radiation IT is in a conical area with half the opening angle OW along the normal NO towards the treatment site BS submitted. The pilot jet device PE generated at the treatment site BS a spot of light LF , which with correctly selected distance AWAY between device VR and treatment site BS with the edge of the electromagnetic radiation IT irradiated delivery area coincides.

Dies ist in Zusammenhang mit 5 nochmals genauer dargestellt. In der oberen Darstellung in 5 ist gezeigt, dass der Lichtfleck LF der Pilotstrahleinrichtung PE außerhalb der Abgabefläche der elektromagnetischen Strahlung ES zu liegen kommt, solange der Abstand AB der Vorrichtung VR zur Behandlungsstelle BS zu gering gewählt ist. In der mittleren Darstellung wird deutlich, dass bei korrekt gewähltem Abstand der Lichtfleck LF an der Grenze der Abgabefläche der elektromagnetischen Strahlung ES liegt, so dass die gewünschte Leistungsdichte erreicht ist. Bei zu großem Abstand AB, wie in 5 zuunterst dargestellt ist, ist die vorgesehene Leistungsdichte unterschritten und der Lichtfleck LF liegt im Bestrahlungsfeld der elektromagnetischen Strahlung ES.This is related to 5 again shown in more detail. In the illustration above in 5 is shown that the light spot LF the pilot jet device PE outside the area where the electromagnetic radiation is emitted IT comes to rest as long as the distance AWAY the device VR to the treatment site BS is chosen too low. In the middle illustration it becomes clear that with a correctly selected distance the light spot LF at the limit of the emission surface of the electromagnetic radiation IT so that the desired power density is achieved. If the distance is too great AWAY , as in 5 is shown at the bottom, the intended power density is not reached and the light spot LF lies in the radiation field of electromagnetic radiation IT .

Es versteht sich, dass die gezeigten Beispiele mit einer kreisförmigen Abgabefläche der elektromagnetischen Strahlung ES nur dann eintreten, wenn die Vorrichtung VR senkrecht über der Behandlungsstelle BS und die Behandlungsstelle BS in Form einer ebenen Fläche ausgebildet ist. Unter realen Bedingungen bei der Wundbehandlung auf der Haut eines Menschen oder Tieres würde sich daher die kreisförmige Abgabefläche der elektromagnetischen Strahlung ES nicht einstellen, so dass auch andere Formen der Abgabefläche der elektromagnetischen Strahlung ES auftreten. Bei korrekt gewähltem Abstand liegt jedoch der Lichtfleck LF auch unter diesen Bedingungen an der Grenze der Abgabefläche der elektromagnetischen Strahlung ES.It goes without saying that the examples shown have a circular emission surface for the electromagnetic radiation IT occur only when the device VR vertically above the treatment site BS and the treatment site BS is designed in the form of a flat surface. Under real conditions when treating wounds on the skin of a person or animal, the circular emission surface of the electromagnetic radiation would therefore change IT do not adjust, so that other forms of the emission surface of the electromagnetic radiation IT appear. If the distance is correctly selected, however, the light spot is located LF even under these conditions at the limit of the emission surface of the electromagnetic radiation IT .

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

In anderen Ausführungen kann es jedoch auch vorgesehen sein, die Wellenlänge bzw. den Wellenlängenbereich gleich zu wählen, das beispielsweise dadurch erreicht werden kann, dass ein Teil der elektromagnetischen Strahlung ES der Lichtquelle LQ ausgekoppelt und der Pilotstrahleinrichtung PE zugeführt wird. Der Lichtfleck LF wäre dann durch eine erhöhte Intensität an der Behandlungsstelle BS zu erkennen. Neben der punktförmigen Ausgestaltung des Lichtflecks LF kann es auch vorgesehen sein, mittels einer entsprechenden Optik eine im gezeigten Beispiel kreisförmige Umschließung des Abgabegebiets der elektromagnetischen Strahlung ES zu erreichen.In other embodiments, however, provision can also be made for the wavelength or the wavelength range to be selected to be the same, which can be achieved, for example, by part of the electromagnetic radiation IT the light source LQ decoupled and the pilot jet device PE is fed. The spot of light LF would then be due to an increased intensity at the treatment site BS to recognize. In addition to the punctiform design of the light spot LF it can also be provided, by means of appropriate optics, to enclose the emission area of the electromagnetic radiation, which is circular in the example shown IT to reach.

Für eine handgeführte Vorrichtung ergeben sich typischerweise Öffnungswinkel OW im Bereich von 8° bis 17°, der Winkel WN der Pilotstrahleinrichtung PE kann im Bezug auf die Normale NO in einem Bereich von 2° bis 6° liegen. Der vorgegebene Abstand beträgt typischerweise 2 bis 6 cm. Bei einer Ausführung als Standgerät oder Tischgerät mit einem mittels eines Lichtwellenleiters angekoppelten Handstücks kann der Öffnungswinkel OW auch bis zu 22° betragen und der vorgegebene Abstand auch deutlich größer sein.Opening angles typically result for a hand-held device OW in the range from 8 ° to 17 °, the angle WN of the pilot jet device PE can in relation to the normal NO lie in a range from 2 ° to 6 °. The specified distance is typically 2 to 6 cm. In the case of an embodiment as a floor-standing device or table-top device with a handpiece coupled by means of an optical waveguide, the opening angle OW can also be up to 22 ° and the specified distance can also be significantly larger.

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

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

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

Claims (15)

Vorrichtung (VR) zur flächigen Bestrahlung einer Behandlungsstelle (BS), insbesondere zur antimikrobiellen photodynamischen Therapie einer Hautstelle oder Hautwunde, umfassend: eine Lichtquelle (LQ), die zur Abgabe elektromagnetischer Strahlung (ES) in einem therapierelevanten Wellenlängenbereich ausgebildet ist, wobei die entlang einer Normalen (NO) abgegebene elektromagnetische Strahlung (ES) eine Intensitätsverteilung mit von einem Maximum (MA) abfallenden Flanken (FN) aufweist, eine Blende (BL), die die Intensitätsverteilung außerhalb des Maximums (MA) auf einen Abgabebereich begrenzt, und eine Pilotstrahleinrichtung (PE) zum Kontrollieren eines Abstandes (AB) zur Behandlungsstelle (BS), damit eine therapierelevante Intensität der elektromagnetischen Strahlung (ES) über den mittels der Blende (BL) begrenzten Abgabebereich sichergestellt ist, die entlang einer Strahlrichtung einen Lichtfleck (LF) abgibt, wobei die Strahlrichtung und der Blendendurchmesser so gewählt sind, dass die Pilotstrahleinrichtung (PE) bei Einhalten des vorgegebenen Abstands (AB) zur Behandlungsstelle (BS) den Lichtfleck (LF) so erzeugt, dass dieser an der Behandlungsstelle (BS) mit dem Außenrand der elektromagnetischen Strahlung (ES) der Lichtquelle (LQ) zusammenfällt, wobei die elektromagnetische Strahlung (ES) im gesamten Abgabebereich eine Intensität aufweist, die im Betriebsbereich der Lichtquelle (LQ) oberhalb einer therapierelevanten Schwelle liegt.Device (VR) for the surface irradiation of a treatment site (BS), in particular for the antimicrobial photodynamic therapy of a skin site or skin wound, comprising: a light source (LQ) which is designed to emit electromagnetic radiation (ES) in a therapy-relevant wavelength range, the along a Normal (NO) emitted electromagnetic radiation (ES) has an intensity distribution with edges (FN) falling from a maximum (MA), a diaphragm (BL) which limits the intensity distribution outside the maximum (MA) to an emission area, and a pilot beam device ( PE) to control a distance (AB) to the treatment site (BS) so that a therapy-relevant intensity of the electromagnetic radiation (ES) is ensured over the emission area limited by the diaphragm (BL), which emits a light spot (LF) along a beam direction, whereby the beam direction and the diaphragm diameter are chosen so that the P Pilot beam device (PE) generates the light spot (LF) when the specified distance (AB) to the treatment site (BS) is maintained, so that it coincides with the outer edge of the electromagnetic radiation (ES) from the light source (LQ) at the treatment site (BS), whereby the electromagnetic radiation (ES) in the entire delivery area has an intensity that is above a therapy-relevant threshold in the operating range of the light source (LQ). Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Lichtquelle (LQ) als Laserdiode ausgebildet ist, wobei die Laserdiode zur Abgabe der elektromagnetischen Strahlung (ES) innerhalb eines Gehäuses eines Handstücks angeordnet ist.Device according to Claim 1 , in which the light source (LQ) is designed as a laser diode, the laser diode for emitting the electromagnetic radiation (ES) being arranged within a housing of a handpiece. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der die elektromagnetische Strahlung (ES) über einen vorzugsweise als Multimodefaser ausgebildeten Lichtleiter innerhalb des Gehäuses geführt ist.Device according to Claim 2 , in which the electromagnetic radiation (ES) is guided within the housing via a light guide, preferably designed as a multimode fiber. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Lichtquelle (LQ) als Laserdiode ausgebildet ist, wobei die Laserdiode zur Abgabe der elektromagnetischen Strahlung (ES) innerhalb eines Standgeräts angeordnet ist und die elektromagnetische Strahlung (ES) über einen vorzugsweise als Multimodefaser ausgebildeten Lichtleiter von dem Standgerät zu einem Handstück geführt ist.Device according to Claim 1 , in which the light source (LQ) is designed as a laser diode, the laser diode for emitting the electromagnetic radiation (ES) is arranged within a floor-standing device and the electromagnetic radiation (ES) is guided from the floor-standing device to a handpiece via a light guide preferably designed as a multimode fiber is. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der die elektromagnetische Strahlung (ES) der Lichtquelle (LQ) und der Lichtfleck (LF) der Pilotstrahleinrichtung (PE) unterschiedliche Wellenlängen oder unterschiedliche Wellenlängenverteilungen aufweisen.Device according to one of the Claims 1 until 4th , in which the electromagnetic radiation (ES) of the light source (LQ) and the light spot (LF) of the pilot beam device (PE) have different wavelengths or different wavelength distributions. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der die elektromagnetische Strahlung (ES) der Lichtquelle (LQ) und der Lichtfleck (LF) der Pilotstrahleinrichtung (PE) gleiche Wellenlängen oder Wellenlängenverteilungen aufweisen, so dass sich am Außenrand der Behandlungsstelle (BS) eine im Vergleich zum übrigen Abgabebereich erhöhte Intensität ergibt.Device according to one of the Claims 1 until 4th , in which the electromagnetic radiation (ES) of the light source (LQ) and the light spot (LF) of the pilot beam device (PE) have the same wavelengths or wavelength distributions, so that there is an increased intensity at the outer edge of the treatment site (BS) compared to the rest of the delivery area . Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der ein Teil der elektromagnetischen Strahlung (ES) der Lichtquelle (LQ) ausgekoppelt und der Pilotstrahleinrichtung zuführbar ist.Device according to Claim 6 , in which part of the electromagnetic radiation (ES) of the light source (LQ) is decoupled and can be fed to the pilot beam device. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der die Pilotstrahleinrichtung (PE) gegen die Normale (NO) der abgestrahlten elektromagnetischen Strahlung (ES) um einen Winkel (WN) geneigt ist, der vorzugsweise im Bereich von 2° bis 6° liegt.Device according to one of the Claims 1 until 7th , in which the pilot beam device (PE) is inclined to the normal (NO) of the emitted electromagnetic radiation (ES) by an angle (WN) which is preferably in the range of 2 ° to 6 °. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei der die Blende (BL) so ausgebildet ist, dass der Abgabebereich eine symmetrische Form, insbesondere eine Kreisform oder elliptische Form, aufweist.Device according to one of the Claims 1 until 8th , in which the diaphragm (BL) is designed so that the delivery area has a symmetrical shape, in particular a circular shape or elliptical shape. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, bei der die Blende (BL) außerhalb eines das Handstück bedeckenden Schutzfensters (SF) angeordnet ist.Device according to one of the Claims 2 until 9 , in which the screen (BL) is arranged outside a protective window (SF) covering the handpiece. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2, 3 und 5 bis 9, bei der die Blende (BL) innerhalb eines das Gehäuse (GE) bedeckenden Schutzfensters (SF) angeordnet ist.Device according to one of the Claims 2 , 3 and 5 until 9 , in which the screen (BL) is arranged within a protective window (SF) covering the housing (GE). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei der die Blende (BL) eine Aufnahme (AU) für die Pilotstrahleinrichtung (PE) umfasst.Device according to one of the Claims 1 until 11th , in which the diaphragm (BL) includes a receptacle (AU) for the pilot jet device (PE). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 12, bei der die Pilotstrahleinrichtung (PE) eine weitere Laserdiode umfasst.Device according to one of the Claims 2 until 12th , in which the pilot beam device (PE) comprises a further laser diode. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei der die Blende (BL) die Abgabe elektromagnetischer Strahlung (ES) mit einem Öffnungswinkel (OW) im Bereich von ungefähr 8° bis ungefähr 22° ermöglicht.Device according to one of the Claims 1 until 13th , in which the diaphragm (BL) enables the emission of electromagnetic radiation (ES) with an opening angle (OW) in the range of approximately 8 ° to approximately 22 °. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, bei der der vorgegebene Abstand (AB) im Bereich von 2 bis 6 cm liegt.Device according to one of the Claims 1 until 14th , at which the specified distance (AB) is in the range of 2 to 6 cm.
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