DE20007470U1 - Vorrichtung zur gesteuerten Erzeugung von Ultraviolettstrahlen für die fokussierte Mikrostimulation von Zellen - Google Patents

Vorrichtung zur gesteuerten Erzeugung von Ultraviolettstrahlen für die fokussierte Mikrostimulation von Zellen

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Description

Vorrichtung zur gesteuerten Erzeugung von Ultraviolettstrahlen für die fokussierte MikroStimulation von Zellen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur gesteuerten Erzeugung von Ultraviolettenergie (UV-Energie) und zur MikroStimulation mittels elektromagnetischer Strahlung eines ausgewählten Bereichs biologischer Zellen und ist insbesondere geeignet für die fokussierte MikroStimulation irgendwelcher biologischer Zellstrukturen, beispielsweise für die Stabilisierung und Reaktivierung biologischer Zellen oder für andere Behandlungen, für die die Verwendung einer Ultraviolettstrahlen-Erzeugungsvorrichtung gegenüber herkömmlichen Systemen besonders wirkungsvoll ist.
In dieser Beschreibung bezieht sich der Ausdruck "fokussierte Mikrostimulation der Oberfläche biologischer Zellen" auf die gesteuerte Erzeugung eines Ultraviolettstrahlenbündels in einem spezifischen Bereich von Ultraviolettfrequenzen, der auf einen geeignet gewählten Oberflächenbereich einer biologischen Zelle, der mit einer dosierten Menge elektromagnetischer Energie stimuliert werden soll, fokussiert wird.
Die Erfindung umfaßt eine Vorrichtung, die in Kombination einen UV-Generator und eine Energiesteuereinrichtung für die Stimulation ausgewählter Oberflächenbereiche einer biologischen Zellstruktur enthält; eine ihrer möglichen Anwendungen wird genauer mit Bezug auf die Repigmentierung biologischer Zellstrukturen für die Wiederherstellung ihrer physiologischen Erscheinungsform beschrieben, ohne jedoch die Erfindung darauf einzuschränken.
Wie bekannt, besitzen natürliche oder künstliche Ultraviolettstrahlen Wellenlängen im Bereich von 200 bis 400 nm, wobei ihre Fähigkeit, in eine Zellstruktur einzudringen, um so größer ist, je höher die Frequenz ist.
In der Vergangenheit sind verschiedene Versuche unternommen worden, um Ultraviolettstrahlen in allgemeiner Form für die Reaktivierung oder die Sti-
mulation biologischer Zellstrukturen zu verwenden. Die wiederholte Anwendung von Ultraviolettstrahl-Schauern in nicht gesteuerter Weise hat jedoch die Absorption der überschüssigen Strahlen auf großen Oberflächen und in von der Behandlung nicht betroffenen Zonen sowie übermäßig lange Belichtungszeiten mit erhöhter Gefahr negativer Reaktionen zur Folge.
Mit herkömmlichen Ultraviolettstrahlen-Systemen konnten daher keine nennenswerten und langanhaltenden Ergebnisse erhalten werden, weil keine geeignete Vorrichtung vorhanden war, mit der eine selektive und gesteuerte Verwendung möglich ist, d. h. mit der eine selektive Wirkung auf Oberflächenbereichen biologischer Zellstrukturen erzielt werden kann, die Lichtenergie aufnehmen und nutzen können, um jene Mechanismen auszulösen, mit denen die biologische Aktivierung erleichtert oder wiederhergestellt oder die Zellen wieder aktiviert werden können.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung für die gesteuerte Erzeugung von Ultraviolettstrahlen zu schaffen, die für die fokussierte MikroStimulation spezifischer Oberflächen biologischer Zellen mittels dosierter elektromagnetischer Energie in einem oder mehreren spezifischen Ultraviolettfrequenzbändern geeignet ist, um eine besondere Wirksamkeit und langanhaltende Wirkungen zu erzielen.
Der Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung für die gesteuerte Erzeugung von Ultraviolettstrahlen zu schaffen, mit der zusätzlich zu der fokussierten Bestrahlung von zu behandelnden Zelloberflächen-Zonen die Positionen und die Merkmale derselben Oberflächenzonen im voraus und in definierter Weise bestimmt und ausgewählt werden können.
Der Erfindung liegt die nochmals weitere Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur gesteuerten Erzeugung von Ultraviolettstrahlen für die Zellenstimulation wie oben beschrieben zu schaffen, die geeignet programmiert und eingestellt werden kann, um ihre Arbeitsparameter einzustellen, und die ihre Betriebsart bei der fokussierten Behandlung mit Ultraviolettstrahlen mit veränderlichem UVA- und UVB-Anteil korrekt einstellen kann.
Der Erfindung liegt die nochmals weitere Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
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für die fokussierte MikroStimulation mit dosierter Emission von Ultraviolettstrahlen zu schaffen, die zusätzlich zur Programmierung und zur Steuerung der von der Vorrichtung emittierten Strahlungsenergie außerdem eine selektive Steuerung der Strahlungsenergie auf einem ausgewählten Bereich einer zu behandelnden biologischen Zelloberfläche ermöglicht.
Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die fokussierte MikroStimulation biologischer Zellstrukturen mit Ultraviolettstrahlen kann mit der Vorrichtung gemäß der Erfindung erzielt werden, die in Kombination einen Ultraviolettstrahlen-Generator für die Erzeugung von Ultraviolettstrahlen in einem spezifischen UV-Frequenzband sowie ein Maskierungselement mit besonderen Eigenschaften und Entwürfen umfaßt.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deutlich beim Lesen der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen, die auf die Zeichnung Bezug nimmt; es zeigen:
Fig. 1 eine allgemeine Darstellung der Vorrichtung der Erfindung;
Fig. 2 einen Graphen zur Erläuterung der Spektralverteilung der Ultraviolettstrahlen in herkömmlichen UV-Generatoren;
Fig. 3 einen Graphen zur Erläuterung der Spektralverteilung von Ultraviolettstrahlen in einem UV-Generator der Erfindung;
Fig. 4 eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Maskierungselements; und
Fig. 5-9 Draufsichten zahlreicher Ausführungsformen von Maskierungselementen der Erfindung.
Das Bezugszeichen 10 in Fig. 1 bezeichnet einen generischen Körper mit einer Zone 11 einer biologischen Zelle, die einer Mikrostimulation durch Ultravio-
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lettstrahlen (UV-Strahlen) unterworfen werden soll, um beispielsweise die ursprüngliche Färbung der Pigmentierung wiederherzustellen.
Wie schematisch gezeigt ist, umfaßt die Vorrichtung eine Ultraviolettstrahlenquelle 13, die durch eine spezielle Lampe gebildet wird, die in gesteuerter Weise ein Ultraviolettstrahlenbündel mit einem hohen Anteil an elektromagnetischer Strahlung im Frequenzband zwischen 200 und 400 nm, vorzugsweise zwischen 260 und 300 nm, erzeugen kann.
Die Lampe 13 ist mit einer einstellbaren Stromversorgung 14 verbunden, die anhand des Stroms I oder der Spannung V durch eine programmierbare Steuereinheit 15 reguliert werden kann, um die Strahlungsleistung und verschiedene Arbeitsparameter der Vorrichtung in bezug auf spezifische Verwendungsanforderungen zu ändern. Dies kann durch Betätigen beispielsweise einer Steuerkonsole 16 erfolgen, die mit einer geeigneten Anzeige 17 kombiniert ist.
In einer Reihe mit der Lampe 13 umfaßt die Vorrichtung ein erstes optisches System 18 für die Konzentration der UV-Strahlen, eine einstellbare Blende oder einen einstellbaren Verschluß 19 sowie ein zweites optisches System 20 zum Fokussieren des durch die Lampe 13 erzeugten Strahlenbündels auf eine Referenzebene oder eine Oberfläche, die einer begrenzten Zone 12 der zu behandelnden Zone 11 der biologischen Zelle entspricht. Die Vorrichtung könnte auch mit einem nicht gezeigten flexiblen, flüssigen Lichtleiter versehen sein, beispielsweise mit einer Faser oder einem Faserbündel, die als Wasserfasern bekannt sind, um das Strahlenbündel besser auf die zu stimulierende begrenzte Oberfläche 12 zu fokussieren, ohne daß die Vorrichtung bewegt werden muß.
Das Öffnen und Schließen des Verschlusses 19 bewirkt eine Erweiterung oder Verschmälerung des Strahlenbündels auf die zu bestrahlende Oberfläche 11, um so die Strahlungsenergie einzustellen. Das Öffnen und Schließen des Verschlusses 19 kann mittels eines geeigneten Motorantriebs, beispielsweise eines Druckluftmotorantriebs, der über eine mit der Steuereinheit 15 funktional verbundene Schnittstelle 23 mit einer Drucklufitquelle 22 verbunden sein kann, erzielt werden.
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Das Bezugszeichen 24 in Fig. 1 bezeichnet ein spezielles Schwarzlicht- oder WOOD-Filter, das vor dem optischen System 20 positioniert sein kann, um Fluoreszenzlicht zu erzeugen, das den Zustand des Oberflächenbereichs 11 der zu behandelnden biologischen Zellstruktur lokalisieren und bewerten kann.
Das WOOD-Filter 24 kann vor dem optischen System 20 positioniert sein, wobei es sich unter der Steuerung eines Druckluftmotors 26 oder einer anderen Antriebseinrichtung beispielsweise um eine Achse 25 drehen kann.
Schließlich bezeichnet das Bezugszeichen 27 in Fig. 1 eine spezielle optische Maske aus einem lichtundurchlässigen oder nicht reflektierenden Material, die die begrenzte Zone 12 der zu behandelnden biologischen Zelloberfläche 11 umgeben und definieren soll und diese mit Ausnahme der ausgewählten Zone 11 maskiert und schützt. Eigenschaften einiger Maskierungselemente 27 werden später mit Bezug auf die Fig. 4 bis 9 beschrieben.
Ein Merkmal der Vorrichtung gemäß der Erfindung zusätzlich zu der Einrichtung zur Erzeugung von UV-Strahlen und der Einrichtung zum Definieren der zu bestrahlenden Zone umfaßt die Möglichkeit des Änderns und Steuerns des Ultraviolettfrequenzbandes des von der Vorrichtung erzeugten Strahlenbündels und des Anteils der erzeugten elektromagnetischen Strahlen.
Dies wird im folgenden mit Bezug auf die Graphen der speziellen Verteilung der Ultraviolettstrahlen, die in den Fig. 2 und 3 gezeigt sind, verdeutlicht.
In ausführlichen und sorgfältigen Experimenten ist festgestellt worden, daß gute und langanhaltende Ergebnisse erhalten werden, falls eine fokussierte Mikrostimulation der zu behandelnden Zone 11 einer biologischen Zelle mittels eines gesteuerten Strahlenbündels ausgeführt wird, das auf einen kleinen oder punktförmigen Bereich oder auf eine für eine Stimulation einer biologischen Zelle definierte und begrenzte Zone fokussiert wird, und falls der Anteil der Strahlen des erzeugten Strahlenbündels in den UVA- und UVB-Ultraviolettfrequenzbändern, vorzugsweise zwischen 260 und 320 nm, liegt und falls um die zu behandelnde Zellenzone eine geeignete Maskierung vorgesehen ist, die verhindert, daß das Strahlenbündel durch die Maskierung reflektiert wird,
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wie später genauer angegeben wird.
Genauer besitzt eine herkömmliche UV-Lampe eine Spektralverteilung der Ultraviolettstrahlen, wie sie in Fig. 2 gezeigt ist. Aus dieser Figur geht hervor, daß die meiste Strahlung, ungefähr 70 bis 80 %, im UVA-Band zwischen 315 und 380 nm enthalten ist, während der verbleibende Anteil im wesentlichen in dem mittleren Band der UVB-Strahlung zwischen 280 und 315 nm enthalten ist, während das Band der UVC-Strahlen vollkommen vernachlässigt werden kann.
Im Unterschied zu Fig. 2 zeigt Fig. 3 einen höheren Anteil an Ultraviolettstrahlen, der ungefähr 60 bis 85 % beträgt, der im mittleren Band der UVB-Strahlen zwischen ungefähr 280 und 320 nm enthalten ist, während die Verteilung einen geringeren Anteil an UVA- und UVC-Frequenzen besitzt.
Es ist ferner entdeckt worden, daß bei der MikroStimulation durch Ultraviolettstrahlen von biologischen Zellstrukturen mit einer Vorrichtung der Erfindung die Steuerung bestimmter Arbeitsparameter der Vorrichtung, insbesondere der an die Lampe 13 für die Erzeugung des Strahlenbündels angelegten Spannung V und der Wert des in die Lampe fließenden Stroms I zusätzlich zur Versorgungsdauer große Bedeutung hat. Im allgemeinen ist es notwendig, die Menge der in die Zellstruktur gelieferten Energie und die Art der Lieferung der Energie selbst, die vom linearen oder kontinuierlichen Typ oder aber vom gepulsten Typ sein kann, einzustellen und zu steuern. All dies wird nicht nur durch die Steuerung der Spannungswerte und der Werte des in die Lampe 13 fließenden Stroms, sondern auch durch die Kontrolle der Öffnungszeit des Verschlusses 19, d. h. die Menge der auf die zu behandelnde Zellenoberfläche gestrahlten Energie, erzielt. Dies kann mittels der Steuereinheit 15 ausgeführt werden, die hierzu von einer Bedienungsperson über die Tastatur 16 der Steuerkonsole geeignet programmiert werden kann; die eingestellten Daten können in Betriebstabellen betrachtet werden, die auf der Anzeige 17 angezeigt werden.
Die Steuereinheit 15 kann auch so programmiert werden, daß sie andere Betriebsparameter oder Betriebsdaten, beispielsweise den Wert der abgestrahlten Energie, die Temperatur der Lampe 13 und/oder spezielle Videoanzeigetabel-
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len zeigt. Insbesondere kann die Steuereinheit so programmiert sein, daß sie Tabellen speichert, die charakteristische Einzelheiten des zu behandelnden Gegenstandes enthält: z. B. die Video-Hauttopographiedaten bezüglich der Körperzonen, der Form und/oder der Verteilung der an dem Gegenstand zu behandelnden verschiedenen Oberflächenbereiche; der Anteil und die Gesamtgröße dieser Bereiche; die Video-Hautikonographiediagramme, die mit einer digitalisierten, progressiven und chronologisch organisierten Aufzeichnung der zu behandelnden Oberflächen in Beziehung stehen; die Video-Hautfarbdiagramme, die mit einer numerischen Aufzeichnung der Änderungen der Farbe oder eines anderen physiologischen Merkmals der zu behandelnden biologischen Zellstruktur in Beziehung stehen; und die Arbeitsdiagramme der Vorrichtung.
Nun werden die Funktionsweise und die Verwendung der obenbeschriebenen Vorrichtung erläutert. Wenn der Generator 13, 14 für die Ultraviolettstrahlen eingeschaltet worden ist, wird gegebenenfalls das WOOD-Filter 24 vor der Linse 20 positioniert, um die UVB-Strahlen zu konzentrieren, um eine Emission von Fluoreszenzlicht mit einer spezifischen Frequenz des Diagramms von Fig. 3 zu bewirken.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es unter diesen Bedingungen möglich, die gesamte Oberfläche 11 der zu behandelnden biologischen Zellstruktur 10 zu untersuchen und eine begrenzte Zone 12 zu identifizieren, die in gesteuerter Weise mittels eines durch die Vorrichtung von Fig. 1 erzeugten UVB-Strahlenbündels mikrostimuliert werden soll. Wenn die Mikrostimulationszone 12 identifiziert worden ist, wird auf die Oberfläche 11 ein nichtreflektierendes Material 27, das auch Maskierungselement genannt wird, aufgebracht, um nur die begrenzte Oberflächenzone 12 unabgedeckt zu lassen und die umgebenden Zonen zu maskieren und zu schützen. Gleichzeitig werden sämtliche notwendigen Arbeitsparameter wie etwa die Emissionsleistung der Ultraviolettstrahlenquelle, die Amplitude des zu erzeugenden Lichtstrahlenbündels, der Abstand der Linse 20 von der Zone 12, die mikrostimuliert werden soll, und die Belichtungszeit mittels der Steuerkonsole 16 eingestellt.
Wenn die Vorrichtung in dieser Weise eingerichtet worden ist, kann ein UVB-Strahlenbündel emittiert werden und kann eine Fokussierungsbehandlung für
eine Zeitperiode und mit Energieemissionswerten, die im voraus festgelegt worden sind, ausgeführt werden, wobei all dies unter einer automatischen Steuerung durch die geeignet programmierte Steuereinheit 15 erfolgen kann.
Das Strahlenbündel kann kontinuierlich oder gepulst emittiert werden. Darüber hinaus kann die Behandlung einmal oder mehrmals in im voraus festgelegten Zeitintervallen wiederholt werden, wobei jedesmal die Arbeitsparameter der Vorrichtung und die Emissionsbetriebsart für dasselbe Strahlenbündel modifiziert oder eingestellt werden. Gleichzeitig können sämtliche Daten, die in der Vorrichtung gesetzt sind, sowie der Zustand der behandelten Zone(n) in speziellen Arbeitsplänen oder -tabellen oder in Videographikplänen gespeichert werden, die gegebenenfalls aufgerufen und auf der Anzeige 17 angezeigt werden können.
Wie vorher erwähnt, umfaßt die Vorrichtung der Erfindung eine Kombination aus einem Strahlengenerator für die gesteuerte Erzeugung von Ultraviolettstrahlen für die MikroStimulation einer biologischen Zellstruktur sowie ein spezielles Maskierungssymbol 27, das für die Definition eines oder mehrerer zu behandelnder begrenzter Oberflächenbereiche und für den Schutz der umgebenden Zonen geeignet ist, wodurch die Wirkung der Ultraviolettstrahlen optimiert wird.
Die Struktur- und Formeigenschaften des Maskierungselements 27 werden nun im einzelnen mit Bezug auf Fig. 4 und mit Bezug auf einige spezifische Ausführungsformen, die in den restlichen Fig. 5 bis 9 gezeigt sind, beschrieben.
Wie oben erwähnt worden ist, darf das Maskierungselement 27 keine Lichtreflexionseigenschaften haben, d. h. es muß aus einem Material bestehen oder eine Lichtabsorptionsfläche aufweisen, das bzw. die zur Quelle der UVB-Strahlen zeigt, etwa eine dunkle oder vorzugsweise schwarze Oberfläche aus einem Material mit niedrigem Reflexionsindex bei den betrachteten Frequenzen.
Wie in Fig. 4 gezeigt ist, hat das Maskierungselement beispielsweise die Form eines dünnen Films 30 aus Kunststoff mit einer Dicke beispielsweise im Be-
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reich von 0,4 bis 0,7 mm, der mit einer selbstklebenden rückseitigen Schicht 31 versehen ist, die normalerweise durch einen abnehmbaren Film geschützt ist.
Der Kunststoffilm 30 bildet ein Substrat für eine vordere Schicht 32 aus einem beliebigen lichtundurchlässigen und nicht reflektierenden Material mit dunkler, vorzugsweise schwarzer Farbe und umfaßt beispielsweise eine samtähnliche Schicht, die am Film 30 haften kann.
Der Film 30 und die samtartige Schicht 32 des Maskierungselements besitzen ihrerseits eines oder mehrere Löcher oder Perforationen unterschiedlicher Form oder Größe, die im Maskierungselement unterschiedlich angeordnet sind und die Form der zu behandelnden Oberfläche(n) definieren. Wenn hierbei von Löchern oder Perforationen mit kleinem Durchmesser oder Querabmessungen Gebrauch gemacht wird, um einen kleinen Oberflächenbereich zu definieren, ist es wichtig, daß die Dicke des Films 30 und der lichtundurchlässigen Schicht 32 ebenfalls so klein wie möglich, d. h. innerhalb der obenerwähnten Werte, gehalten werden, um Rückreflexionen zu vermeiden.
Entsprechend dem jeweiligen Bedarf können beliebige Formen und Abmessungen des Maskierungselements 27 sowie beliebige Formen und Abmessungen der Löcher oder Öffnungen, die die zu bestrahlende Oberflächenzone 12 definieren, ebenso wie ihre Anzahl und ihre Anordnung übernommen werden.
Einige mögliche Formen von Maskierungselementen sind beispielhaft in den Fig. 5 bis 9 gezeigt.
Fig. 5 zeigt ein kreisförmiges Maskierungselement 27, dessen Durchmesser beispielsweise im Bereich von 60 bis 80 mm liegt und das ein einziges mittleres Loch 33 mit kleinem Durchmesser aufweist. Die Abmessungen des mittleren Lochs 33 können sich von einem Durchmesser, der gleich oder kleiner als ein Millimeter ist, bis zu deutlich höheren Durchmessern, wie in Fig. 5 bei 34 angegeben ist, beispielsweise bis zu 250 mm oder darüber, ändern. Da die Menge der auf die zu behandehide Zelloberfläche gestrahlten Energie sowohl von der Abmessung als auch von der Anzahl der Löcher abhängt, ist es bequemer, von der Gesamtbestrahlungsfläche des Maskierungselements zu spre-
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Im Fall eines Maskierungselements mit einem einzigen Loch, wie es in Fig. 5 gezeigt ist, kann der bestrahlte Oberflächenbereich im Bereich von 3 mm2 bis 500 mm2 oder darüber liegen.
Wie oben erwähnt worden ist, kann das Maskierungselement 27 eine unterschiedliche Anzahl von Löchern mit gleichen und/oder unterschiedlichen Abmessungen, die beliebig angeordnet und ausgerichtet sind, besitzen, um eine Anpassung an die Form und/oder die Abmessungen der zu behandelnden Oberfläche entsprechend der Menge der gelieferten Strahlungsenergie vorzunehmen.
Die Fig. 6, 7 und 8 zeigen weitere Beispiele kreisförmiger Maskierungselemente 27, wobei das Maskierungselement von Fig. 6 mehrere Löcher 35 aufweist, die längs eines oder mehrerer konzentrischer Kreise angeordnet sind, wobei die Löcher gleiche oder unterschiedliche Durchmesser besitzen.
Fig. 7 zeigt statt dessen ein Maskierungselement 27, erneut mit Kreisform, bei dem die Löcher 36 auf zwei parallele Reihen ausgerichtet sind, während Fig. 8 ein wiederum kreisförmiges Maskierungselement 27 zeigt, bei dem die Löcher 37 so ausgerichtet und angeordnet sind, daß sie ein Quadrat definieren.
In allen Fällen kann der Gesamtbestrahlungsbereich entsprechend der Anzahl der Löcher und ihrer Durchmesser und Querschnittsabmessungen im Bereich von 10 mm2 bis 250 mm2 liegen.
Fig. 9 zeigt schließlich ein modulares Maskierungselement 27, mit dem große Oberflächenbereiche behandelt werden können, die im Idealfall in Oberflächenabschnitte gleicher Abmessungen unterteilt sein können. In diesem Fall besitzt das Maskierungselement 27 eine langgestreckte rechtwinklige Form und weist mehrere Löcher 38 auf, die in mehreren parallelen Reihen angeordnet sind. Auf einer Längsseite der perforierten Zone des Maskierungselements 27 sind Bezugsmarkierungen vorgesehen, beispielsweise in Form von Löchern 39 mit größeren Abmessungen, die gleichmäßig voneinander mit einer Schrittweite beabstandet sind, die einer modularen Einheit von einzeln zu be-
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handelnden Oberflächen entspricht. Auch in diesem Fall kann sich der bestrahlte Bereich der perforierten Oberfläche jeder modularen Oberflächeneinheit innerhalb der oben angegebenen Werte ändern.
Aus der obigen Beschreibung wird deutlich, daß eine Vorrichtung für die gesteuerte Erzeugung von Ultraviolettstrahlen geschaffen wird, wobei die Ultraviolettstrahlen für die fokussierte MikroStimulation biologischer Zellstrukturen verwendet werden können und ein konzentriertes Bündel aus Ultraviolettstrahlen innerhalb eines Frequenzbandes verwendet wird, das einen hohen Anteil an UVB-Strahlen besitzt. In Kombination mit der Quelle für Ultraviolettstrahlen wird ein geeignetes, nicht reflektierendes Maskierungselement verwendet, das am Umfang eines Oberflächenbereichs der zu behandelnden biologischen Zellstruktur angeordnet ist. In der Vorrichtung können verschiedene Arbeitsparameter für die Erzeugung des Ultraviolettstrahlenbündels mittels einer programmierbaren Steuereinheit, die die gesamte Vorrichtung und ihren Betrieb steuert, geeignet eingestellt oder modifiziert werden.
Die obige Beschreibung und die beigefügte Zeichnung sind lediglich beispielhaft angegeben worden, um die allgemeinen Prinzipien der Erfindung zu erläutern.

Claims (17)

1. Vorrichtung zur gesteuerten Erzeugung von Ultraviolettstrahlen für die fokussierte Mikrostimulation einer biologischen Zellstruktur (10), gekennzeichnet durch
einen Generator (13) zur Erzeugung eines Ultraviolettstrahlenbündels, das einen Anteil von ultravioletten elektromagnetischen Strahlen in einem Frequenzband im Bereich von 200 bis 400 nm hat,
eine Fokussierungseinrichtung (18, 19, 20) zum Fokussieren des Ultraviolettstrahlenbündels auf einen begrenzten Oberflächenbereich (12) der biologischen Zellstruktur (10) und
eine Energiesteuereinrichtung (27) zum Steuern der Menge der auf den begrenzten Oberflächenbereich (12) gestrahlten Energie, wobei die Energiesteuereinrichtung ein Maskierungselement (27) aus einem nicht reflektierenden Material aufweist, das den begrenzten Oberflächenbereich (12) der biologischen Zellstruktur (10) umgibt und die umgebenden Zonen maskiert.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ultraviolettstrahlen-Generator (13) ein Ultraviolettstrahlenbündel kontinuierlich erzeugt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ultraviolettstrahlen-Generator (13) ein gepulstes Strahlenbündel erzeugt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung (15), die die Amplitude und die Leistung des Strahlenbündels einstellt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ultraviolettstrahlen-Generator (13) elektromagnetische Strahlung im Frequenzband im Bereich von 260 bis 300 nm in einen Anteil von 60 bis 85% der gesamten erzeugten elektromagnetischen Energie erzeugt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Maskierungselement (27) ein einziges mittiges Loch (33) aufweist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das mittige Loch (33) eine Fläche von mehr als 3 mm2 besitzt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Loch (33) eine Fläche im Bereich von 3 bis 500 mm2 besitzt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Maskierungselement (27) mehrere Löcher (35, 36, 37) besitzt.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Maskierungselement (27) Löcher (36, 37) mit gleichem Durchmesser besitzt.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Maskierungselement (27) Löcher (35) mit unterschiedlichem Durchmesser besitzt.
12. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher (35) auf einem oder mehreren konzentrischen Kreisen angeordnet sind.
13. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher (36, 37, 38) parallel in Reihen angeordnet sind.
14. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtfläche der Löcher (35, 36, 37, 38) größer als 10 mm2 ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtfläche der Löcher (35, 36, 37, 38) im Bereich von 10 bis 250 mm2 liegt.
16. Vorrichtung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch modulare perforierte Bereiche (38) und Referenzelemente (39) für die modulierten Bereiche (38), die auf einer Seite der Reihen von Löchern (38) gleich beabstandet sind.
17. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Lichtfiltervorrichtung (24) für die Emission von Fluoreszenzlicht, die vor der Strahlenbündel-Fokussierungseinrichtung (18, 19, 20) angeordnet sein kann.
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