DE3843552C1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Ultrarotstrahler für die Anwendung der Hyperthermie in der Humanmedizin.

Für die Anwendung der Hyperthermie beim Menschen bedient man sich allgemein auch Infrarotstrahlern, die im wesentlichen elektromagnetische Strahlen im Wellenlängenbereich von 800-1400 nm ausstrahlen und damit noch teilweise im sichtbaren Bereich des Spektrums und im nahen Infrarotbe­ reich liegen. Derartige Infrarotstrahler bestehen in der Regel aus einer starken Lichtquelle, z.B. Kolbenlampe mit einer Leistung von ca. 500-1000 W und einem vorgeschalte­ ten Kanten- oder Flächenfilter.

Die Reflexions- und Transmissionseigenschaften der menschli­ chen Haut sind maßgeblich für die Aufnahme, Abgabe und Eindringtiefe der elektromagnetischen Strahlung. Bei den bekannten Infrarotstrahlern wurde eine Reflexion von der Haut in der Größenordnung von 45% gemessen. Im Bereich langwelliger Infrarotstrahlen (Ultrarotstrahlen) sinkt die Reflexion unabhängig von der Hautfarbe bis auf ca. 5%. Gleichzeitig erhöht sich die Energiezufuhr in den bestrahl­ ten Körper.

Da bei der Bestrahlung im sichtbaren Spektralbereich das Schmerzempfinden relativ früh eintritt, muß der bekannte Infrarotstrahler in einem relativ weiten Abstand vom Patienten angeordnet werden. Dies gilt z.B. für Vorrichtun­ gen, wie sie aus der EP-O 2 75 817 Al, GB-PS 6 64 411, US-PS 21 27 604 und der DE-PS 9 21 397 bekannt wind. Die bei den bekannten Infrarotstrahlern üblichen Lichtquellen sind in der Regel Niederspannungslampen, die mit einem Transformator betrieben werden müssen, um sie an das vorhandene Stromnetz anschließen zu können. Sie haben allgemein nur eine relativ kurze Lebensdauer von etwa 200-400 Stunden und senden nicht nur die erwünschten Ultrarotstrahlen des nichtsichtbaren Bereiches aus. Deshalb erfordern sie einen beträchtlichen Aufwand an Isolation und Kühlung, abgesehen davon, daß ihre Ultrarotstrahlen nur eine geringe Eindringtiefe erreichen.

Aus der DE-PS 25 47 949 ist auch ein Ultrarotstrahler bekannt, bei dem ein Folienflächenstrahler benutzt wird. Dieser erzeugt zwar die gewünschten langwelligen Strahlen, bringt aber nicht die für eine ausreichende Eindringtiefe erforderliche Strahlungsleistung. Demgemäß treten hier auch keine besonderen Erfordernisse bezüglich der Gerätekühlung auf.

Während Kantenfilter sehr kostenaufwendig sind, sind Flä­ chenfilter, die ebenfalls bei den bekannten Strahlern zur Anwendung kommen, von Hand gefertigt und daher in ihrer Durchlässigkeit nie gleich. Diese Filter müssen von relativ starken Gebläsen gekühlt werden, was zu ihrer Verschmutzung durch Staub aus der Umgebungsluft führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen filterfreien Ultrarotstrahler zu schaffen, der eine Bestrahlung mit elektromagnetischen Strahlen im langwelligen, jedoch nicht sichtbaren Teil des Infrarotspektrums vorsieht und, um die geringe Reflexion dieser Strahlen durch die menschliche Haut auszunutzen, möglichst nahe an die zu bestrahlende Körper­ stelle herangebracht werden kann, ohne diese zu verbrennen.

Dabei soll gleichzeitig Vorsorge getroffen sein, daß das Gehäuse des Ultrarotstrahlers gefahrlos berührt werden kann.

Die Lösung der gestellten Aufgabe ergibt sich aus den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1.

Der keramische Flächenstrahler ist preiswert, leicht selbst­ reinigend und robust. Zugleich eignet er sich besonders für eine sanfte, körperverträgliche Bestrahlung, wobei durch die gleichmäßige, abstrahlende große Oberfläche bereits mit relativ kurzer Entfernung vom Körper des Patienten bestrahlt werden kann. Damit bewirkt eine solche Vorrichtung einer­ seits mit geringer Leistungsaufnahme eine sehr intensive Strahlung, deren Wirkung durch die gleichzeitige Beaufschla­ gung der Haut mit der inzwischen angewärmten Kühlluft des Gebläses unterstützt wird. Diese beschleunigt die Verdun­ stung der auf der Haut befindlichen Feuchtigkeit und ermöglicht eine intensivere Bestrahlung und Eindringung. Der erfindungsgemäße Ultrarotstrahler benötigt einen geringen Bauraum und kann mühelos nahe an den Patienten herangebracht werden, ohne daß dieser genötigt ist, seine Körperlage dem Gerät anzupassen. Bei gleichzeitiger Anwendung mehrerer Ultrarotstrahler, z.B. zwei entgegengerichteten Ultrarot­ strahlern, zwischen denen der Patient oder ein Teil des Patienten liegt, ergibt sich mit jedem Strahler eine Eindringtiefe von ca. 4-5 cm.

Das geringe Gewicht, das ein solcher Ultrarotstrahler hat, macht es möglich, ihn auf feststellbaren Gelenkkonstruktio­ nen zu halten.

Nachstehend ist der erfindungsgemäße Ultrarotstrahler bei­ spielsweise anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Ultrarotstrahler nach der Erfindung,

Fig. 2 einen Längsschnitt nach der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 einen Ultrarotstrahler als Tischausführung

Fig. 4 einen Ultrarotstrahler mit Stativ und

Fig. 5 einen doppelten Ultrarotstrahler mit Stativ.

Die Fig. 1 und 2 zeigen einen Ultrarotstrahler nach der Erfindung. Er besteht aus einem topfartigen Gehäuse 1, in dessen vorderem Teil ein konischer Ring als Reflektor 2 befestigt ist. An der inneren Öffnung 3 des Reflektors 2 ist etwa in seiner Brennpunktebene ein vor dem Reflektor 2 angeordneter keramischer Flächenstrahler 4 befestigt. Zwi­ schen dem Flächenstrahler 4 und dem Reflektor 2 ist mit jeweiligem axialen Abstand ein einen konischen Rand 5 aufweisender Leitteller 6 angebracht, dessen Durchmesser größer ist, als der Durchmesser der inneren Öffnung 3 des Reflektors 2. Der Leitteller 6 bildet mit dem Reflektor 2 einen sich konisch erweiternden, den Flächenstrahler 4 einschließenden ringförmigen Strömungskanal 7.

An der Vorderseite des Leittellers 6 ist der Flächenstrahler 4 befestigt. Der Leitteller 6 ist mit seiner Formgebung zugleich auch ein zusätzlicher Reflektor für diejenigen elektromagnetischen Strahlen, die vom Flächenstrahler (4) nach hinten abgestrahlt werden und hierdurch in die Richtung der übrigen Strahlen gerichtet werden.

Mit Abstand unterhalb bzw. hinter der inneren Öffnung 3 des Reflektors 2 ist auf Gewindebolzen 9 ein Steg 8 vorgesehen, auf dessen Unterseite ein Radialgebläse 10 angeordnet ist. Mit Abstand unterhalb des Radialgebläses 10 bildet ein Lüftungsgitter 11 den Boden des Gehäuses 1. Dieses Lüftungs­ gitter 11 kann, insbesondere bei staubbeladener Luft, ein mit einer Filterabdeckung 13 versehenes Luftfilter 12 tragen.

Im Betrieb saugt das Radialgebläse axial Luft entsprechend den Pfeilen 14 aus der Umgebung an und führt diese entsprechend den Pfeilen 15 in den Ringraum 16 zwischen dem Gehäuse 1 und dem Reflektor 2, von wo aus die Luft durch die innere Öffnung 3 des Reflektors 2 in den Strömungskanal 7 gelangt und in Strahlrichtung abströmt. Gleichzeitig sendet der keramische Flächenstrahler 4, der auf elektromagnetische Strahlen der relativ langen Wellenlänge von 1,2-2,1 µm eingestellt ist, Ultrarotstrahlen aus dem nicht sichtbaren Teil des Spektrums aus und bewirkt am Körper des Patienten eine sanfte Bestrahlung mit einer wirksamen Eindringtiefe von 4-5 cm.Im übrigen erfolgt der Wärmetransport im wesentli­ chen durch das Blut und ergänzt damit die begrenzte Eindringtiefe der Strahlen. Die Bestrahlung erfolg bewirkt eine örtliche Erhöhung der Körpertemperatur auf 43-44°C.

Die Fig. 3 bis 5 zeigen Anwendungsbeispiele des erfindungsge­ mäßen Ultrarotstrahlers. Da dieser relativ leicht ist und klein baut, ist es möglich, ihn mit Gelenkarmen 17 zu verbinden, mit dem sich jede notwendige Bestrahlungseinstel­ lung erreichen läßt. Die Gelenke sind in an sich bekannter Weise arretierbar und mit Schleifkontakten versehen, die im Verstellbereich die Stromzuführung auf einfache Weise zu ermöglichen. Die Gelenkarme 17 können an einer Tischplatte 18 oder an einem Stativ 19 angebracht sein. Fig. 5 zeigt eine Doppelvorrichtung zur gleichzeitigen Bestrahlung eines zwischen zwei Ultrarotstrahlern befindlichen, nicht darge­ stellten Patienten, mit der eine besonders tiefe Einwirkung der Ultrarotstrahlen erzielbar ist.

Claims (4)

1. Ultrarotstrahler für die Anwendung der Hyperthermie in der Humanmedizin, dadurch gekennzeichnet,
daß ein topfartiges Gehäuse (1), dessen Boden als Lüftungsgitter (11) ausgebildet ist, mit Abstand von diesem Lüftungsgitter (11) einen ringförmigen, konischen Reflektor (2) aufweist, in dessen Brennpunktebene ein keramischer, für die Abstrahlung langwelliger elektromag­ netischer Strahlen im Bereich von 1,2-2,1 µm ausgeleg­ ter Flächenstrahler (4) angeordnet ist und
daß zwischen dem Reflektor (2) und dem Lüftungsgitter (11) ein Gebläse (10) mit geeigneten, vorgeordneten Leiteinrichtungen (6) angeordnet ist, die die austretende Luft auf die Vorder- und Rückseiten des ringförmigen Reflektors (2) und dann in Richtung der elektromagneti­ schen Strahlen führen.

2. Ultrarotstrahler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit Abstand zwischen dem Reflektor (2) und dem Flächenstrahler (4) ein die innere Öffnung (3) des ringförmigen Reflektors (2) überdeckender, einen koni­ schen Rand (5) aufweisender Leitteller (6) für die Gebläseluft angeordnet ist.

3. Ultrarotstrahler nach Anspruch 1 oder 2, daß das Lüftungsgitter (11) des Gehäuses (1) eine Luftfilterein­ richtung (12, 13) aufweist.

4. Ultrarotstrahler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) mit einem arretierbaren Gelenkarm (17) verbunden ist.