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Vorrichtung zum Bestrahlen von lebendem Gewebe-Die Erfindung betrifft
eine Vorrichtung zum Bestrahlen vobn lebendem Gewebe mit einer oder mehreren im
Brennpunkt eines Hohlspiegels angeordneten Strahlungsquellen, die monoohromatisohe
Strahlung mit einer Wellenlänge von ca. 770 bis 85o mu abgeben.
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Es sind bereits Bestrahlungslampen bekannt, die neben weißem Licht
eine nahezu reine Infrarotstrahlung liefern, wobei sich diese Strahlung aus don
Glaskolben des Infrarotatrahlera entweder geradlinig oder diffus verbreitet. Das
Eindringwermögen reiner IR-Strahlung betrXgt nur etwa 1 - 2 mm. Diese Strahlung
stellt außerdem fUr die Gewebeoberfläche eine starke Belastung dart die in kurzer
Zeit sur Verbrennung führer kann. Die ist darauf zurückzuführen, daB die dafür verwendeten
Welframfadenlampen einen gewissen Anteil an direkter Wärmestrahlung liefern, die
aber infolge ihrer kapoktralen
Zusammensetzung nicht gewebefreundlich
ist und auch kein groBes Eindringvermögen besitzt. Die mit dem Licht zugeführten
Wärmestrahlen können damit in erheblichem Maie zu einem Irritez. führen. Bei diamen
Strahlungsquellen ist ea daher üblioh, Filter wersohiedener Färbungen vorzuschalten,
@@ überhaupt einen therapeutischen, physiologischen und psychologischen Effekt su
erzielen.
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Will man beispielsweise eine Augenbehandlung durchführen, so stößt
dies mit derartigen Strahlern auf Schwierigkeiten, da diese Strahlung die Hornhaut
nur bei großer Strahlungsintensität durchdringen kann, waa aber bereita auf der
Hornhautoberfläche zu Verbrennungen führt. Das gleiohe trifft auch für reine IR-Strahlung
sus deren Eindringvermögen nooh geringer ist ala derjenigen Strahlung, die sich
au weiBem Lioht und Wärmestrahlung zusammensetzt.
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Weiterhin sind bereits Vorrichtungen sus Bestrahlen von lebendem Gewebe
bekannt, die eine im wesentlichen monochromatische Strahlung in Bereicht zwischen
77o und 85o mu abgeben. Dan wesentliche an dieser Art von. Strahlungaquellen besteht
darin, daß der Anteil an Infrarotstrahlung des verwendeten Strahlers relativ klein
ist. veine weitere Eigenart der bekannten Strahlungsquelle besteht darin, daB die
sonochromatische Strahlung gewissermaßen als Träger wirkt und damit ein stufenweise
tieferes. Eindringen der Wärmestrahlung in Zonen des bestrahlten Gewebes ermöglicht,
die durch einfache Infrarotstrahlung nicht mehr erreicht werden können. Diese Strahlung
t dann i m Gewebe eine kräftige Hyperämis (Durchblutung) aus. Die Eindringtiefe
einer solchen Strahlung beträgt bis zu
3 cm *der astre Dabei dringt
die Strahlung in etwa 6 Minuten 1 om ein. Die Barbe dieser Strahlung liegt zwischen
gelb und orange.
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En hat aioh dabei gezeigt, daß insbedsondere eine Strahlung von etva
8os @u besonders gewebefreundlich ist und damit leichter in dan Gewebe eindringen
lrann, wobei die überlagerte Wärmestrahlung schrittweise in dan Gewebe hineingetragen
wird. Die geht dabei so vor sich, daß jeweils eine Gewebeaohioht durah die mit der
monoohromtisohen Strahlung mitgeführte IR-Strahlung aufgeschlossen wird, so daB
sie anschließend von der monoohromatisohen Strahlung dursdrungen werden kann, die
dann die mitgeführte Wärmestrahlung an die nächst tiefere Schicht abgibt usf.
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Der Erfindung liegt nun der Gedanke zugrunde diese zur Oewebebestrahlung
verwendeten Bestrahlungslampen noch weiter zu verbessern.
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En wird daher gemäß der Erfindung vorgeschlagen, innerhalb des Hohlspiegele
einer derartigen Vorrichtung zum Bestrahlen von lebendem Gewebe außerdem noch UV-strahler
anzubringen, die nur bei eingeschalteten Strahlungsquellen erster Art einsohaltbar
sind.
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Vorzugsweise sind dabei die UV-Strahler gegen die e Strahlungsquellen
aster Art abgesohwirmt.
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Vorteilhafterweise ist die Anordnung dabei so getroffen, daß darmW
wenn nur eine Strahlungsquelle erster Art im Brennpunkt eines Parabolspiegels angeordnet
ist, der UV-Strahler auf der Achse des Parabolspiegels liegend vor dem Strahler
der eraten Art angebracht und gegen diesen durch eine Blende abgeschirmt ist.
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In gleioher Weise ist @@ auch möglich, in einem Gehäuse nebeneinander
mehrere solcher Strahlungsvorrichtungen anzubringen. Dabei kann man entweder in
Jeder Strahlungsvorrichtung zusätslich zu der Strahlungaquelle ereter Art in gleioher
Weise, wto oben beeohrieben, einen UV-@renner vorsehen oder man kann stattdessen
die UV-Brenner nicht innerhalb der Strahlungsvorrichtungen sondern jeweile zwischen
zwei benachbarten Strahlungsvorrichtungen anortn n.
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Insbesondere ist es von Vorteil, wenn man als Strahlungsquellen der
ereten Art eine Kohlefadenlampe vorwondet, die bei orner Tomperatur des Kohlefadens
von etwa 1600° C eine monochr@matische ttrablung mit einer Wellenlänge von etwa
800 @u mit einem kleinon Antell an IR-Strahlung liefort. Btbei betteht die tohlefadenlezpe
vorteilh&fterweiee eue einen gesockelten Kristallglaskolben, in dos ein mehrfach
gewendelter und abgestützter Kohlefaden in einem extra hohen Vakuum angebracht ist.
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Dabeiwird man die Anordnung derart treffen, daß die Wendel der tohlefadenlampe
eenkreoht zur Achse des Hohlspiegels verläuft. aomaa veiner weiteren Ausgestaltung
der Erfindung wird jedoch bevorzugt, die Aghas der Wendel der Kohlefadenlampe parallel
zur Aemee des Hohlspiegels verlaufen und vorzugsweise mit dieser zusa@@enfallen
zu lassen, wedurch sich eine etwa @@ @@% erhöhte .
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Lichtausbeute ergibt. Dabei ist natürlich die vor der @@hlefadenlampe
angebrachte UV-Strahlungsquelle gegen die Kohlefadenlampe
abgeschirmt.
Vorteilhafterweise wird da@ Verhältnis zwischen . Hohlspiegeldurchmesser und Kolbendurchmesser
der Kohlefadenlampe etwa 3:1 gewählt. d n wesentliche Verbesserung erzielt man dadurch,
daß man don Hohlspiegel zur Vermeidung von Spektralverzerrungen aus Alubol herstellt,
das beim Hochglanspolieren erhitzt wurde und da-'bei xua Schutz gegen Oxydation
mit einem Hartwacha ü berzogen ist.
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Diese@ n@uertige Restrahlungsgerät bringt nunmehr bei der Bestrahlung
von lebenden Gewebe eine Reihe von Verteilen, die nicht vorauszusehen waren. Wenn
man nämlich die Anordnung so trifft, daß immer @uerat die men@chromatische Strahlungsquelle
und dann der UV-Strahler eingeschaltet werden muß, der UV-Strahler also niemals
ahm gleichzeit tMMthlwagt$tMaftMquHwttwjp Art oh botrahlu » t der UV-Strahler und
nach einiger Zeit die Strahlungsquelle erster Art abgeschaltet wird, dann erhält
man etwa folgenden Bestrahlungsverlauf@ Durch die zuerst erfolgende monochromatische
Strahlung mit stufen-Art sister, eindringender I@-Strahlung und damit Er@@r@ung
der )-*ions > eine kathalytische Wirkung ein. Diese aber ist eine wesentliche
Voraus@@tzung dafür, daß eine UV-Strahlung beweite @@ @@@@@@ der Gesamt@@handlung
wir@@@@ und @@@@@ auch länger applisiert werden kann, um ihre therap@@ti@@@-@hy@dol@@@@@@@
Wirkung auszuüben, @@@@
dabei zu den sonst auftretenden Schäden
zu führen. Die UV-Beetrahlung kann dabei bereits zu Beginn der Behandlung auf ein
mehrfaches der bisher bekannten und üblichen Zeiten gesteigert werden. Nach Abschaltung
des UV-Strahlers wird durch die daran tMMohließende Weiterbestrahlung mit monochromatischer
Strahlung mit IR-Anteil die Lymphe weiterhin im Fluß gehalten. Damit enteprioht
abor die Beetrehlunt nit der gemäß der Erfindung aufgebauten Vorrichtung zur Bestrahlung
von lebenden Gewebe etwa der @estrahlung, die bei Aufenthalt im Hochgebirge an einen
Tage auf don menschlichen Körper einwirkt. Mit dieser neuartigen Vorrichtung 11
Bt siob aloo der Tages-Bestrahlungsrhytmus der Sonne im @ochgebirge wirkangevoll
naohbilden.
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Wie ein Versuch an einer blühenden Pflanze gezeigt hat, ging die
@lüte bei Beginn der @estrahlung allmählich auf und war während der Dauer der vollen
Bestrahlung mit monochromatischen Licht mit IRoAn+, und UV-Strahlung geöffnet und
schleß sich nach Abschalten der UV-Strahlung allmählich wieder. Damit ist gezeigt,
daß aioh dieeeneueStrahlungeqnellewiedamBomnenliohtverhalt.Be wurde dabei festgestellt,
daß mit der neuen @estrahlungsvorrichtung eine Wirkung in der @egel schen nach 3
@estrahlungen eintritt, wähvead bei bicher bekanmtem @estrahlungsvorrichtungen mindestens
6 - 8 @@@trahlungen notwendig waren. tarot da* gleichzeitige Ausstrahlen der Spektren
der eingeschaltete@ @öhren und de@ @renner@ wird erreicht, daß der sicht@are Teil
s
die Verbrennungen und @autschädigungen verarsacht, durch das gleichzeitige
Ausstrahlen der @ell-orange-Strahlen mit ca. @co @u in der schädlichen Wirkung el@mi@iert
wird. Andererseite bleibt der unsichtbare Teil dieser Strahlung erhalten und wirksam.
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Zur Verdeutlichung sei ein typischer Be@trahlungsverlauf mit der neuen
Bestrahlungsvorrichtung angegeben, der sich in 3 Abschnitte unterteilt: 1. 10 -
12 Minuten monochromatische Strahlung + IR, 2. 2 - @ Minuten monochromatische Strahlung
+ I@ + UV, 3. 6 - 8 Minuten monochromatische Strahlung + I@.
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Die Erfindung wird @ummehr anhand eines ausführungsbeispieles in Verbindung
mit der beigefügten Zeichnung näher beschrieben, die eine Bestrahlungslampe gemäß
der Erfindung zeigt.
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In der Zeichnung ist ein Parabolspängel gezeigt, der in seiner Mitt@
einen Ansatz 2 mit d@rin ange@racht@@ @assung@@ 3 trägt, in der eine Kohlefadenlampe
4 eingeschraubt ist. Die Wendel 5 de@ Kohl@-fadens ist dabei zur @@@@eren @alterung
auf zwei ausätzlichen Stützen 6 angebracht. @@@ @ristall@@@@@@@@@@ der Kohlefaden@@@p@
trägt verne eine Matti@@@@@ 7.
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@@@ dieser Kohlefad@@@@@@@ ist es @@@@@@@@@@slich wichtig, daß der
Kohlefeden @@ @@@@@@@@@lich@t @@@@@@@@@@@@ @@@@@ @@@, @@@@@@ @@tt@ man @@@@@@@@@@@@@@
@@@ @@@@@@ @@@ @@@@@@@ @@ @@@@@@@@.
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Jed@@ @@@@@@@@@@@ @@@@@@ @@@@@als@@@@@@ @@@@@ @@@ @@u@@@t@ff @@@
Stickstoff,
so daß bei nicht allzugutem Vakuum immer noch ein erheblicher Anteil an IR-Strahlung
abgestrahlt wird. Es ist nunmehr gelungen, in einem neuartigen Verfahren Kohlefadenlampen
mit einem auBerordentlioh hohen Vakuum zu erzeugen, @unächst wird der Kolben ausgepumpt,
worauf dan enthaltene Rest-Sauerstoff-Stickstoff-Gemisch mit einem Edelgas verdünnt
wird.
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AneohlleBend wird der Kolbon erneut ausgepumpt und der Restsaueretoff
mit Hilfe von Phosphor verbrannt, wodurch sich ein sehr geringer Niederschlag von
P2O5 auf der Kohlbeninnenfläche ergibt.
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Dabei bleibt der Kolben aus Kristallglas vollkommen klar und läßt
prattlooh das ganze Spektrum durch, ohne daß die für die Behandlung wichtigen Spektrallinien
beeinträchtigt werden. Duroh die" sea Torfahren wird auoh der Reststickstoffanteil
im Glask@lben auf ein Minimum herabgeaetztt wodurch der Anteil der IR-Strahlung,
der don Maskolbon nioht mehr durchdringen kann, so klein wird, daß der Kolben bei
relativ kleiner Tomperstur arbeitet. Damit wird aber erreicht, daß die durch direkte
IR-Strahlung verurs@chten Verbrennungen das Gewebes bzw. der Eomhaut bel der Augenbehandlung
nicht mehr eintreten können. Andererseits wirkt aber die taonoohromatiaohe 8trahlung
ala Träger für die IR-Strahlung, wobei die monochromatische Strahlung etwa die Hornhaut
schrit@weise durchdringgt, so daß auch die IR-Strahlung die @@@@haut @u durchdringen
vermag, ohne daß eine Schä@igung der @ornhaut @intritt, worauf dann anschließend
die UV-Strahlung wirksan werden kann.
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An einer Seite der @piegels 1 ist eine @teckverschraubung @ angebraahtp
In
diw tin UV-Brenner 9 eingesetzt ist. An der Bajonettfassung 8 ist eine Abschirmhalterung
10 mit Abschirmung befestigt.
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Die Abschirmung boX aus zwei Platten 10a und 10b, die in einem Abstand
voruinandsr gehalten werden. Die Flatte 10b ist dabei auf der der Lampe zugekehrten
Seite verspiegelt und reflektiert die in toten Winkel des Parabolspiegels noch vorhandene
Strahlung zurück in don PMbolapiegel, was eine größere Strahlungsausbeute ergibt.
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Damait werden die durci die Halterung 10a verursachten Verluste kompenaiert.
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Vorzugsweise wird man zwischen der Flatte 10a, die auf der don UV-Brenner
zugewandten Seite eine diffus reflektierende Oberfläche aufweist und dem reflektierenden
Spiegel 10b lediglich ein Luftpaletervoreehenbwhl<meheinwärmettmmeMwmthterialverweade
roSer kame Dadurch wird die am Spiegel 10b auftretende Temperatur u@ ca. 30 - 40°
abgezenkt. Damit wird erreicht, daß die zum einwandfrwienNtndtndemUV-BtreaaermerforderlicheTemperaturnto&t
überhöht wird, da eine solche einen kritischen Wert über@teigende Temperaturerhöhung
Zündschwierigkeiten ergibt und die Leben@dauer des UV-Brenner@ wesentlich verringert.
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Der Strahler ist dann über einen üblichen Schwenkar@ 11 an einem
Stativ befestigt, das außerdem noch einen Schaltkasten 12 trägt, an dem die @@atrahlungsdauer
einstellbar ist. Es sei bemerkt, daß es sich dabei um einen Folgeschalter handelt,
der eine @inschaltung des UV-Strahlers zur dann @@läßt, wenn der Strahler erster
Art eingeschaltet ist, derart, daß ein @@@au be@@@@@uer @eitlich@@
Ablauf,
d. h « ein Beatrahlungeprogramm der abou besohriabenen Art einatellbar ist. z eine
besonders wirksame Ausbeute zu erhalten, kann man eine lt. tohlefadenluxpo wählen,
die in der Zeichnung gezeigten Vorrichtung verwendbar ist und bei der die Aohoe
der Kohlefadenwendel mit der Mittelaohae don Bol-odeur Parabolspiegelz zusammenfällt.
Daduroh erhWlt man eine um 30% höhere Ausbeute, d.h. eine größere abgegebene Strahlung
und damit einen größeren Behandlungsabstand und vomit eine größere bestrahlbare
Fläche. Die ist insofern wichtige als die maximale Leiatung dieser Kohlefadenlampen
auf etwa 300 Watt begrenst ist. Dadurch, daß die Kohlefadenlampe relativ kEhl betrieben
wird, läßt ioh auch ein besonders günstiges DurohmeaaerverhRltnia zwiaohen Durohmeaaer
des Spiegels und Durchmesser de-01 Glaskolbens der Kohlefadenlampe erzielen, das
vorzugsweise 3:1 betragt.
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In hat ioh gezeigt, duß Aluminiumspiegel mit ganz be@onderem Portail
verwendbar sind, da sie im Gegensatz zu versilberten und verchromten Spiegels keine
Spektrallinienverzerrungen aufweisen.
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In ist aber erforderlich, bei einem solchen Spiegel eine Oxyda-*ion
der hochglanspalierten Oberfläche zu verhindern. Dies wird im einem neuartigen Verfahren
dadurch erreicht, daß der Spiegel @ein @olieren auf etwa 180° C erwärmt wird, wobei
gleichzeitig eim Hartwachs aufgebracht wird, das den Spiegel vor Oxydation schützt.
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Bei einen Durchbrennen oder @onstigen @@fekt oder Entfernen der Bestrahlungsröhre
4 wird der UV-Brenner 9 über einen Relai@@chalter automatisch abgeschaltet. Dieser
Relaisschalter spricht nur an, wenn der volle Strom der @estrahlungslampe entnommen
wird. Mit dieser Vorrichtung wird weiter erreicht, daß bei Einsetzen einer @al-@@@ingerer
Leistung schen Kohlefadenlampe der UV-Brenner nicht in Bretrieb gesetzt werden kann.
Bei Durchbr@nnen et@. wird ein Signal ausgelöst, wodurch erreicht wird, daß das
Bedienungspersonal von dem Defekt bzw. Vorgang sofort @ennini@ bekannt und durch
entsprechende Maßnahmen Unterkühlungender Fa@@@@ten vermeidet.
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Die automatische UV-@@@chaltung ist d@@halb unbedingt erforderlich,
da andernfalls bei @@@trahlung ohne die Kohlefadenlampe nur mit UV der Patient starke
Verbrennungen erleiden würde, was bei den sur Bestrahlung vorgesehenen Erkrankungen
schwerer chronischer Natur lebenagefährlich sein @önnte.
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Für die Bestrahlung @it den beschriebenen Gerät ist eine @@umt@@-peratur
von mindesten@ @2 - 24° C erforderlich, um die günstig@@@@ Bestrahlungsergebni@@@
@@@. physiol@g@schen Effekte zu erreichen, ebenso, um den Patien@@@ vor machteiliger
Unterkühlung zu bewahren. Zu diese@ @@@@@@ @@@@tzt das @er@t einen Thermostat, der
die UV-Bestrahlung sol@@@@ @@@ckiert, bis die vorg@@chrieben@ @@@@@ temperatur @@@@@cht
@@@@ Der UV-@@@@@@@ @at @@@ @@@@ @@@@@@@@@ @@it die @igen@chaft, @@ l@benden @@@@@@
phy@@@@@@@sche @@@@@@@@@@@@@ @@ @@@@@ @@@@@@@@@
erforderlichen
Optimum zu erzielen. Nach dieser Zeit läßt diese Fähigkeit des Ut-rennes stark nach,
was die Folge hat, daß bei beatimmten Erkrankungen anstelle einer Schmerzdämpfung
eine Sohmerzateigerung eintreten würde. Da der UV-Brenner zu diesel Zeitpunkt nooh
eine starke slobtbare Strahlung aufweiat, wäre es möglich, daß der UV-Brenner weiterhin
beniitst wird. Um den Patienton jedoch vor diesem nioht gewünschten Effekt zu schützen,
ist ein Zählwerk vorgesehen, Oa naoh Erreichen der maximale UV-Betriebsstunden die
UV-Strahlung automatisch abaohaltet, bis ein neuer UV-Brenner eingesetzt ist, der
die Blockierung des verplombten UV-Zählwerkes für den nächsten Lebenszeitraum des
UV-Brenners freigibt.
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Mit der Erfindung wurde eomit eine neuartige Torriohtung sua Beatrahlen
von lebendem Gewebe geschaffen, die durch die Zusammenestrang ihrer Strahlung bei
riohtig gesteuerter Abgabe der Strahlung eine don Verlauf eines Sonnentages im Hochgebirge
nachgebildot Strahlung liefert und damit auch die son t nur durch Heochgebirgeaufenthalt
erzielbare phyaielogiaohe und therapeutiaohe Wirkung zu erzielen gestattet.