DE3781020T2

DE3781020T2 - Vorrichtung zum erzeugen von infrarotstrahlen zur wirkung auf menschlichem haut- und tiefliegendem gewebe.

Info

Publication number: DE3781020T2
Application number: DE8787830171T
Authority: DE
Inventors: Umberto Cavicchi
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-05-13
Filing date: 1987-05-11
Publication date: 1993-01-07
Anticipated expiration: 2007-05-12
Also published as: IT8603416A0; US4816689A; ATE79290T1; IT1192033B; DE3781020D1; EP0246204B1; EP0246204A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erzeugen von Infrarotstrahlen für therapeutische Zwecke zur Wirkung auf menschlichem Haut- und tiefliegendem Gewebe, enthaltend eine Lichtquelle und einen fotothermischen Wandler aus hochleitfähigem Metall, versehen mit einer lichtabsorbierenden Oberfläche, die der Lichtquelle zugewandt ist, sowie eine abstrahlende Oberfläche.
Es ist üblich, in der Medizin von Infrarotstrahlen Gebrauch zu machen.
Aus dem U.S.-Patent Nr. 1.681.654 ist ein Behandlungsgerät von grauem Star bekannt, enthaltend eine Schirm, der geeignet ist, über den Augen des Patienten angebracht zu werden, und der mit einem elektrisch regulierbaren Heizelement versehen ist, durch welches die in dem Augenschirm erzeugte Wärme zur Behandlung der Augen des Patienten benutzt wird. Im wesentlichen sieht diese Vorrichtung einfach eine direkte Übertragung der Wärme auf die Augen vor, jedoch ohne die Möglichkeit, die Wellenlänge der ausgestrahlten Wärme zu bestimmen. Diese Vorrichtung ist irgendwie wirksam und begrenzt auf die Behandlung der Augen.
Ebenfalls ist aus dem U.S.-Patent Nr. 1.768.519 eine Vorrichtung bekannt, die nur Infrarotstrahlen in einer grossen Menge abstrahlt, ohne jeden direkten Kontakt mit dem Patienten. Die Vorrichtung enthält eine Heizeinheit, die ausschliesslich aus dem Standpunkt der Anforderungen heraus konstruiert wurde, auf wirksame Weise die notwendige Temperatur zu erzeugen, ohne Rücksicht auf die Wellenlänge der durch diese selbst abgegebenen Strahlen. Im Zusammenhang mit einer solchen Heizeinheit umgibt eine Schale aus geeignetem Material die genannte Einheit, um die durch diese Einheit abgegebenen Strahlen aufzufangen und, als Ergebnis der Wirkung der genannten Strahlen auf diese, ausreichend aufgeheizt zu werden, dass nur die hauptsächlichsten Infrarotstrahlen abgegeben werden.
Auch in diesem Falle bestand jedoch keine Gewissheit über die ideale Wellenlänge für eine wirksame Behandlung des menschlichen Körpers.
Infolge dieser Art von Lösungen wurden diesen bis heute bekannten therapeutischen Lampen benutzt. Diese Lampen geben Infrarotstrahlen mit einer Wellenlänge zwischen 1 und 2 um ab. Solche Lampen geben die Infrarotstrahlen mit Wolframfäden ab, die Temperaturen von 2500 bis 3000ºC erreichen, oder mit elektrischen Widerständen. Lampen dieses herkömmlichen Typs werden 50 bis 60 cm von der Oberfläche des zu behandelnden menschlichen Körperteils positioniert, und die therapeutische Wirkung wird erzielt durch Induzieren von Thermogenesis in den erkrankten Bereich.
Die wesentliche Unzulänglichkeit der Kurzbereichsabstrahlung, die durch die herkömmlichen Infrarotlampen erzeugt wird, besteht in der Tatsache, dass die therapeutische Wirkung begrenzt ist und sich ausschliesslich auf die Behandlung von Beschwerden wie Arthritis und Osteoarthritis beschränkt (bei denen ein geringer Prozentsatz an Heilung erreicht wird).
Zweck der vorliegenden Erfindung ist der, die erwähnten Nachteile zu vermeiden, und zwar durch eine Vorrichtung, die in der Lage ist, Infrarotstrahlen von einer solchen Wellenlänge und Intensität abzugeben, die vom therapeutischen Standpunkt aus von hoher Wirksamkeit sind.
Ein weiterer Zweck der Erfindung ist der, die Anwendung von Infrarotstrahlen auch im Bereich der kosmetischen Behandlungen zu erlauben (Zellulitis, Dermatitis usw.).
Die Zwecke und noch andere werden erreicht durch eine Vorrichtung nach der Erfindung, enthaltend eine Lichtquelle und einen fotothermischen Wandler aus hochleitfähigem Metall, versehen mit einer lichtabsorbierenden Oberfläche, die der Lichtquelle zugewandt ist, sowie eine abstrahlende Oberfläche, dadurch gekennzeichnet, dass der fotothermische Wandler aus einer Folie besteht, deren lichtabsorbierende Seite eine Anzahl von mikroskopischen Vertiefungen enthält, aus deren Innerem ein jeder von der Quelle kommende Lichtstrahl viele Male reflektiert wird, so dass dessen gesamte Energie in der Folie in Wärme umgewandelt wird, und dass die Abgabeleistung der Lichtquelle proportioniert ist, so dass die Folie eine Temperatur zwischen 80º und 90ºC zur Abgabe einer entsprechenden Infrarotstrahlung mit Wellenlängen von im wesentlichen 8 bis 9 um hält.
Das von dem Erfinder aufgegriffene Problem ist, wie eine Lichtquelle und ein Fotothermischer Wandler auf solche Weise miteinander kombiniert werden können, die die Infrarotstrahlung hervorhebt und deren exakte Regulierung auf die vorteilhaftesten Wellenlängen (8 - 9 um) erlaubt. Dies gelingt der Erfindung erfolgreich auf eine neue und wirksame Weise.
Im Gegenteil zu dem was aus der medizinischen Literatur erkennbar ist, allgemein der Meinung, dass die Infrarotstrahlen mit der grössten Eindringkapazität die mit Kurzbereichswellen (1 - 1,5 um) sind, obwohl verschiedene Autoren hierzu nicht einer Meinung sind, hat man mit dieser Vorrichtung festgestellt, dass die oben erwähnte Wellenlänge mittlerer Art tatsächlich die wirksamste ist.
Zu dieser Wirksamkeit trägt ausserdem bedeuten die Intensität der Infrarotstrahlung bei, die mit einem fotothermischen Eandler erhalten wird.
Der praktische Beweis dieser Behauptung liegt insofern vor, als die beschriebene Vorrichtung optimale Ergebnisse nicht nur in der Behandlung von den üblichen Beschwerden wie Arthritis und Osteoarthritis erzielt hat, sondern auch an tiefer liegenden Organen wie Bronchien und Dickdarm.
Ein wesentlicher durch die Erfindung gebotener Vorteil ist, dass sie nicht nur eine heilende Wirkung bei Beschwerden erzeugt, die bekannterweise auf eine Infrarottherapie ansprechen, sondern auch bei solchen, die in den Bereich der inneren Krankheiten fallen.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist erkennbar in dem hohen Anteil der Heilwirkung und in den erhaltenen positiven und anhaltenden Ergebnissen. Von der grossen Anzahl der behandelten Krankheitszustände wurde ein Erfolg von 85 - 90% erreicht, und dies ohne zusätzliche Verabreichung von Medikamenten. Nur bei Fällen von Osteoporosis ist est ratsam, Kalzium oder Kalzitonin zu verabreichen, mit dem Zweck, den natürlichen Mangel auszugleichen.
Die untengenannten Anwendungen sind alle medizinischer Art, obwohl Anwendungen in anderen pathologischen Bereichen nicht ausgeschlossen sind.
Mit der beschriebenen Vorrichtung durchgeführte Behandlungen:-

Orthopädie

Subakute und chronische Fälle von Osteoarthritis, Arthritis, post-traumatische Zustände; Anteil der vollständigen Heilungen oder positiven und anhaltenden Ergebnisse: 80 - 90%.

- Innere Medizin

Atemwege: chronische Bronchitis, Asthma, Nasenkatarrh, Mittelohrentzündung;
Verdauungsapparat: Dickdarmentzündung mit deutlicher Verstopfung, Nachbehandlung von Leberentzündung;
Kreislauf: verschliessende Thrombo-Angitis, Störungen an den unteren Gliesmassen, nervöse Kopfschmerzen;
Anteil der positiven und anhaltenden Ergebniss ebenfalls 80 - 90%.

- Hautkrankheiten

Schuppenflechte, Pilzkrankheit, Verheilung von offenen Wunden: gute Ergebnisse;
Leukodermie (Scheckhaut) von verhältnismässig kurzem Bestehen: bemerkenswerte Ergebnisse;
Fettgeschwülste: Reduzierung um ungefähr 50% in Volumen des angesammelten Fettes.
Schliesslich konnte festgestellt werden, dass Subjekte, die gegen Zervikal-Osteoarthritis behandelt wurden und gleichzeitig unter Angtszuständen oder Depressionen litten, eine anhaltende Wiederherstellung ihres Nervensystems gewannen.
Ein anderer Vorteil der beschriebenen Vorrichtung ist der ihrer ausgesprochenen konstruktiven Einfachheit, wenn man dabei die erreichbaren Ergebniss berücksichtigt. Letztlich kann auch festgestellt werden, dass diese Vorrichtungen bedeutend weniger elektrische Energie verbrauchen. Die Erfindung wird nun im Detail durch ein Beispiel und unter Zuhilfenahme der beiliegenden Zeichnungen beschrieben, von denen
- Abb. 1 eine schematische Darstellung der beschriebenen Vorrichtung ist, und zwar mit einigen Teilen entfernt, um andere besser hervorzuheben;
- Abb. 2 zeigt den fotothermischen Folienwandler nach der Erfindung, wie unter dem Mikroskop gesehen;
- Abb. 3 und 4 zeigen zwei Beispiele der Form eines Folienwandlers wie in Abbildung 2.
Bezugnehmend auf die obengenannten Zeichnungen enthält eine vorgezogene Ausführung der beschriebenen Vorrichtung eine Lichtquelle 1, die in dem dargestellten Beispiel aus einer gewöhnlichen elektrischen Lampe 1a besteht, deren ausgestrahltes Licht 2 auf einen fotothermischen Wandler 3 fällt, welcher die eigentliche Fläche bildet, von der die Infrarotstrahlung abgegeben wird.
Wie man aus den Zeichnungen ersehen kann, ist der fotothermische Wabdler 3 als eine Folie 3a aus hochleitfähigem Metall ausgelegt, beispielsweise Kupfer oder Kupfer und Nickel usw. Tatsächlich wurde ein allgemein wegen seiner fotothermischen Wandlungseigenschaften bekanntes Material verwendet, bisher hauptsächlich bei Solarheizelementen zur Anwendung gekommen, das under dem Namen "Coppersun" bekannt ist.
Eine Folie 3a des betreffenden Typs hat eine absorbierende Oberfläche 31 auf der einen Seite, die so behandelt ist, dass sie unzählige mikroskopische Vertiefungen 4 aufweist. Ein von der Lampe 1a geworfener Lichtstrahl erzeugt eine erhebliche Anzahl von Reflexionen 11 und verstreut somit seine Energie. Diese Energie wird in Wärme umgewandelt und anschliessend in Infrarotstrahlen, die von der verbleibenden Oberfläche 32 der Folie 3a abgegeben werden, welche hoch abstrahlend und reflektierend (es muss darauf hingewiesen werden, dass die abgegebene Strahlung ausschliesslich infrarot ist).
Die Leistungsausstoss der Lampe ist so proportioniert, dass die Folie 3a Infrarotstrahlen abgeben kann, die eine Wellenlänge Γ von etwa 8 - 9 um haben. Um diese mittleren Wellenlängen zu erreichen, muss die Folie 3a eine Temperatur von 80 - 90ºC halten.
Genauer gesagt wird die elektrische Lampe im Inneren eines matten Schirms 5 angeordnet, der von einem Arm 6 getragen ist, und zwar schwenkbar mit Hilfe eines Scharniers 7 an diesem befestigt. In einer vorgezogenen Ausführungsform ist die elektrische Lampe 1a von einer Abschirmung 8 umgeben, so dass das Licht nach unten auf die darunterliegende Folie 3a konzentriert wird, und es ist möglich, in den Schirm Schlitze 9 einzuarbeiten, welche die überhitzte Luft nach oben ableiten, ohne dabei die Lichtquelle zu zerstreuen. Die Folie 3a ist durch einen starren umlaufenden Rand 10 an dem Schirm 5 befestigt, der sich an der Folie selbst befindet und geeignet ist, diese in ihrer Position zu halten.
Bei einer einfachen Ausführung ist die Folie 3a flach, wie in Abbildung 1 gezeigt wird. Es besteht jedoch die Option auf vorteilhaftere Geometrien, z.B. konisch (Abb. 4) oder kuppelförmig (Abb. 3) oder jede andere Form mit nach unten divergierenden Wänden. Dies, um die Infrarotstrahlen in einem vertikalen Bündel zusammenzufassen und auf das zu behandelnde Gewebe 12 zu konzentrieren.
Eine weitere mögliche Ausführungsform besteht darin, den Schirm 5 wie auch die Folie 3a in ihrem Profil somatisch ganz oder zum Teil der zu behandelnden Fläche anzupassen. Andere Materialien können für die fotothermische Wandlung verwendet werden, solange die Oberfläche auf der einen Seite in der Lage ist, Licht zu absorbieren, und auf der anderen Seite abstrahlt.
Es wird ebenso deutlich, dass die abstrahlende Oberfläche der hier beschriebenen Vorrichtung reichlich dimensioniert ist und somit eine grössere Anzahl an Infrarotstrahlen pro Flächeneinheit des Behandlungsbereiches erzeugt werden kann als im Falle der bekanntlich begrenzten Abstrahlflächen, wie sie bei Lampen mit Filamenten oder Widerständen vorhanden sind.
Schliesslich muss noch bemerkt werden, dass die beschriebene Vorrichtung von einer ausgesprochen einfachen Konstruktion ist, wobei zu ihren anderen Vorteilen noch eine geringe elektrische Energieaufnahme gehört.

Claims

1. Vorrichtung zum Erzeugen von Infrarotstrahlen für therapeutische Zwecke zur Wirkung auf menschlichem Haut und tiefliegendem Gewebe, enthaltend eine Lichtquelle (1) und einen fotothermischen Wandler (3) aus hochleitfähigem Metall, versehen mit einer lichtabsorbierenden Oberfläche, die der Lichtquelle (1) zugewandt ist, sowie eine abstrahlende Oberfläche (32), dadurch gekennzeichnet, dass der fotothermische Wandler aus einer Folie (3a) besteht, deren lichtabsorbierende Seite eine Anzahl von mikroskopischen Vertiefungen (4) enthält, aus deren Innerem ein jeder von der Quelle kommende Lichtstrahl (11) viele Male reflektiert wird, so dass dessen gesamte Energie in der Folie (3a) in Wärme umgewandelt wird, und dass die Abgabeleistung der Lichtquelle proportioniert ist, so dass die Folie eine Temperatur zwischen 80º und 90ºC zur Abgabe einer entsprechenden Infrarotstrahlung mit Wellenlängen von im wesentlichen 8 bis 9 um hält.

2. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die abstrahlende Oberfläche (32) hochreflektierend gestaltet ist.

3. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die lichtabsorbierende Oberfläche (31) der Folie (3a) dunkel ist und als Schwarzkörper funktioniert.

4. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (1) einfach aus einer gewöhnlichen elektrischen Lampe (1a) besteht, enthalten im Inneren eines matten Schirms (5), der von einem Arm (6) getragen wird, und zwar schwenkbar mit Hilfe eines Scharniers (7) an diesem befestigt, welches zwischen dem Schirm (5) und dem Arm (6) angeordnet ist, und dadurch, dass die Folie (3a) eine starre umlaufende Kante (10) aufweist, die in den matten Schirm einsetzbar und aus diesem herausnehmbar ist.

5. Vorrichtung nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (3a) flach ausgelegt ist.

6. Vorrichtung nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (3a) konisch ausgelegt ist.

7. Vorrichtung nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (3a) gewölbt ausgelegt ist.

8. Vorrichtung nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (3a) von einer solchen Form ist, dass sie sich dem somatischen Profil der behandelten Oberfläche anpasst, und zwar ganz oder zum Teil.

9. Vorrichtung nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb der elektrischen Lampe (1a) eine Abschirmung (8) angebracht ist, und dass über dieser Abschirmung (8) Schlitze (9) in den Schirm (5) eingearbeitet sind.