DE4312547A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Bestrahlung des menschlichen Körpers - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestrahlung des menschlichen Körpers mit einem Bestrahlungsgerät mit UV-Be­ strahlungsröhren sowie ein Verfahren zum Bestrahlen des menschlichen Körpers mit einer derartigen Vorrichtung.

Derartige Bestrahlungsgeräte finden in zunehmendem Maße Verwendung, und zwar sowohl zu kosmetischen Zwecken im Heimgebrauch und in Sonnenstudios als auch zu medizinischen Zwecken zur Hautbehandlung. Dabei weisen diese Bestrah­ lungsgeräte eine meist als Liegefläche ausgebildete Aufnah­ me für den Benutzer auf, die ringsum mit UV-Bestrahlungs­ röhren versehen ist, wobei zur Verbesserung der Bestrah­ lungsleistung bei modernen Geräten Röhren mit geringem Durchmesser eingesetzt werden, was die kompakte Anordnung einer Vielzahl von Röhren ermöglicht.

Beim medizinischen Einsatz derartiger Bestrahlungsgeräte wird der jeweilige Patient zunächst einer visuellen Haut­ typerkennung unterzogen und nach dem Ermessen eines Fach­ arztes dann für eine gewisse Zeit einer konstanten Strah­ lungsquelle ausgesetzt. Anschließend wird die Reaktion der Haut des Patienten begutachtet und eine neue Dosis be­ stimmt. Um Schädigungen der Haut zu vermeiden, ist es er­ forderlich, den jeweiligen Patienten zunächst einer gerin­ gen Bestrahlungsdosis bzw. -leistung auszusetzen und je nach Verträglichkeit die Bestrahlungsdosis im Behandlungs­ verlauf zu steigern. Dabei ist eine Steuerung der Bestrah­ lungsdosis nur durch eine Steuerung bzw. Veränderung der Bestrahlungszeiten möglich, da bekannte Bestrahlungsgeräte eine konstante Bestrahlungsleistung abgeben. Hier könnte mit bekannten Bestrahlungsgeräten nur Abhilfe dadurch ge­ schaffen werden, daß mehrere Bestrahlungsgeräte mit unter­ schiedlichen Bestrahlungsleistungen bereitgehalten würden, was aber natürlich entsprechend aufwendig wäre.

Ist somit schon die medizinische Behandlung mit derartigen Bestrahlungsgeräten mit Nachteilen behaftet, so bestehen noch größere Nachteile und Gefahren bei der reinen kosmeti­ schen Behandlung, beispielsweise in Sonnenstudios. Der je­ weilige Kunde wählt nämlich selbstverantwortlich ein Be­ strahlungsgerät mit einer bestimmten Leistung sowie die ge­ wünschte Bestrahlungsdauer aus, was bei zu großer Bestrah­ lungsleistung des Gerätes bzw. zu langer Bestrahlungsdauer sehr leicht zu gefährlichen Hautschädigungen führen kann. Zur Vermeidung dieser Nachteile kann zwar das Sonnenstudio­ personal eine gewisse beratende Funktion übernehmen, meist ist das Personal hierzu jedoch nicht ausreichend geschult. Diese Nachteile führen darüber hinaus dazu, daß die Akzep­ tanz derartiger, mit bekannten Bestrahlungsgeräten ausge­ statteten Sonnenstudios bei Personen mit lichtempfindlicher Haut (Hauttyp I oder 11) gering ist, da diese eine Haut­ schädigung befürchten müssen.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Lösung zu schaf­ fen, mit der die künstliche UV-Bestrahlung sowohl zu medi­ zinischen als auch kosmetischen Zwecken wesentlich verbes­ sert werden kann, wobei eine Anpassung an unterschiedliche Hauttypen mit einem einzigen Bestrahlungsgerät möglich sein soll.

Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung der eingangs be­ zeichneten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die ein­ zelnen Bestrahlungsröhren jeweils mit einer Einrichtung zur Leistungsregelung versehen sind, die mit einer zentralen Steuereinrichtung verbunden und von dieser individuell re­ gelbar sind.

Mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung eines derartigen Bestrahlungsgerätes ist es gegenüber bekannten Bestrah­ lungsgeräten, die nur mit konstanter Bestrahlungsleistung betrieben werden können, nunmehr möglich, die Leistung der einzelnen Bestrahlungsröhren individuell zu verändern und gezielt zu regeln. Dies kann beispielsweise bei der Verwen­ dung von Niederdrucklampen als Bestrahlungsröhren dadurch verwirklicht werden, daß diese mittels elektronischer Vor­ schaltgeräte betrieben werden, deren Anregungsfrequenzen von der Steuereinrichtung verändert werden, derart, daß die Bestrahlungsleistung der einzelnen Röhren exakt und stufen­ los einregelbar ist. Darüber hinaus ist es möglich UVA- und UVB-intensive Röhren getrennt voneinander zu regeln, wo­ durch sich das Verhältnis der abgegebenen UVA- zur abgege­ benen UVB-Strahlung individuell regeln läßt. Zusätzlich zu der nur sehr ungenauen Regelung über die Bestrahlungsdauer läßt sich somit im medizinischen Bereich, in Abhängigkeit vom Hauttyp des jeweiligen Patienten, gezielt eine ge­ wünschte Bestrahlungsleistung sowie auch ein individuelles Strahlenspektrum einstellen.

Darüber hinaus ist es möglich, im Bestrahlungsgerät durch entsprechende Aktivierung der jeweiligen Bestrahlungsröhren gezielt Bestrahlungszonen für eine gezielte Bestrahlung bzw. Behandlung auszuwählen. Im kosmetischen Bereich, also insbesondere in Sonnenstudios, ist es nicht mehr erforder­ lich, Geräte mit unterschiedlicher Maximalbestrahlungslei­ stung bereitzuhalten, vielmehr ist es möglich, in Abhängig­ keit vom Hauttyp des jeweiligen Kunden sowie der jeweils individuell gewünschten Bestrahlungsdauer die Leistung der Bestrahlungsröhren in Anpassung an die jeweilige Verträg­ lichkeit automatisch durch die Steuereinrichtung einzustel­ len.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist dabei vor­ gesehen, daß im Bereich der Bestrahlungsröhren wenigstens ein UV-Sensor zur Messung der jeweils aktuellen Bestrah­ lungsleistung vorgesehen ist, welcher mit der Steuerein­ richtung verbunden ist. Dadurch ist es möglich, kontinuier­ lich den Bestrahlungsvorgang zuverlässig zu überwachen, d. h. automatisch festzustellen, ob auch tatsächlich die je­ weils individuell eingestellte Bestrahlungsleistung abgege­ ben wird. Ist dies nicht der Fall, kann eine entsprechende Regelung erfolgen bzw. das Gerät automatisch abgeschaltet werden.

In ganz besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Bestrahlungsgerät mit einer Ein­ richtung zur Ermittlung der Hautfärbung der zu bestrahlen­ den Person versehen ist, welche mit der Steuereinrichtung verbunden ist. Diese Ausgestaltung schließt Fehlbedienungen nahezu vollständig aus, da vor dem eigentlichen Bestrah­ lungsvorgang zunächst der Hauttyp des jeweiligen Patienten bzw. Kunden ermittelt wird, d. h. es wird beispielsweise durch Auswertung des Reflektions/Absorptionsvermögens der Haut deren Färbungszustand (Hautfarbe oder auch Vorbräu­ nung) ermittelt, worauf dann von der Steuereinrichtung automatisch ausgewertet wird, welche maximale Bestrahlungs­ dosis in Abhängigkeit von der individuell gewünschten Be­ strahlungszeit für den jeweiligen Patienten bzw. Kunden verträglich ist. Insbesondere in Sonnenstudios oder auch bei Heimgeräten läßt sich somit eine Hautschädigung nahezu vollständig ausschließen.

Zur Lösung der eingangs gestellten Aufgabe sieht die Erfin­ dung auch ein Verfahren zur Bestrahlung des menschlichen Körpers mit einer vorbeschriebenen Vorrichtung vor, welche sich dadurch auszeichnet, daß in Abhängigkeit von der Haut­ färbung bzw. des Hauttypes der zu bestrahlenden Person die Leistung der einzelnen Bestrahlungsröhren individuell von der zentralen Steuereinrichtung geregelt wird.

Durch diese gezielte Regelung der Leistung der einzelnen Bestrahlungsröhren ist es somit möglich, mit nur einem Be­ strahlungsgerät je nach den jeweiligen individuellen Anfor­ derungen des Patienten oder Kunden individuell gewünschte bzw. erforderliche Bestrahlungsdosen abzugeben, d. h. ge­ zielt eine Bestrahlung ohne die Gefahr von Hautschädigungen vornehmen zu können.

Dabei ist besonders vorteilhaft vorgesehen, daß die von den Bestrahlungsröhren abgegebene Leistung kontinuierlich über­ wacht, von der Steuereinrichtung mit der jeweils vorgegebe­ nen Leistung verglichen und ggf. nachgeregelt wird. Durch diese ständige Überwachung des Bestrahlungsvorganges läßt sich ein hoher Grad an Sicherheit erzielen, mögliche Fehler des Bestrahlungsgerätes werden sofort erkannt und behoben bzw. das Gerät wird notfalls automatisch abgeschaltet.

Besonders bevorzugt ist vorgesehen, daß vor der Bestrahlung die Hautfärbung bzw. der Hauttyp der zu bestrahlenden Per­ son bestimmt wird, wobei insbesondere von der Einrichtung zur Ermittlung der Hautfärbung die Haut der zu bestrahlen­ den Person mit einem definierten Licht bestrahlt und an­ schließend das von der Haut reflektierte Licht spektral er­ faßt und durch Auswertung des Absorptions/Reflektionsver­ haltens der Hauttyp ermittelt wird. Ohne die Gefahr mensch­ licher Fehleinschätzungen bei der visuellen Beurteilung des jeweiligen Hauttypes wird somit zuverlässig der jeweils in­ dividuelle Hauttyp bzw. die jeweilige Hautfarbe bestimmt, worauf dann automatisch von der Steuereinrichtung, unter Berücksichtigung medizinischer Erkenntnisse, die jeweilige Strahlungsleistung in Anpassung an die vom Kunden bzw. Patienten gewünschte und eingestellte Bestrahlungszeit er­ mittelt und eingestellt wird.

Zur Leistungsregelung der Bestrahlungsröhren ist vorteil­ haft vorgesehen, daß die Frequenz ihrer elektronischen Vor­ schaltgeräte verändert wird. Dabei erfolgt bevorzugt die Ansteuerung aller Vorschaltgeräte zentral von einem Micro­ kontroller als Steuereinrichtung über ein Bussystem. Die Steuerung erfolgt über Impulse von definierter Dauer (etwa zwischen 400 und 9999 ms).

Ferner ist zweckmäßig vorgesehen, daß der jeweils aktuelle Funktionszustand der Bestrahlungsröhren kontinuierlich überwacht wird. Fällt beispielsweise eine aktive Bestrah­ lungsröhre aus, so kann sofort eine entsprechende Warnmel­ dung abgegeben bzw. ggf. auch das gesamte Gerät abgeschal­ tet werden.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist auch vorgese­ hen, daß die kundenspezifischen Daten der jeweils bestrahl­ ten Person von der Steuereinrichtung ausgewertet und ge­ speichert werden. Alle kundenspezifischen Daten können so­ mit gesichert und von einer Datenbank verwaltet werden, diese Daten können bei späterer wiederholter Bestrahlungs­ behandlung berücksichtigt werden, was insbesondere bei me­ dizinischer Anwendung von Vorteil ist.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung bei­ spielsweise näher erläutert. Diese zeigt in der einzigen Figur ein Funktionsschema einer erfindungsgemäßen Vorrich­ tung zur Bestrahlung des menschlichen Körpers.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Bestrahlung des menschlichen Körpers weist zunächst ein Bestrahlungsgerät 1 auf, das in üblicher Weise mit einer Vielzahl von UV-Be­ strahlungsröhren 2 ausgestattet ist. Dabei sind bevorzugt unterschiedliche Röhrentypen eingesetzt, nämlich ausge­ prägte UVA-Röhren und ausgeprägte UVB-Röhren, die geeignet verteilt angeordnet sind. Diese als Niederdrucklampen aus­ gebildeten Bestrahlungsröhren weisen bevorzugt einen gerin­ gen Durchmesser auf, was die Anordnung einer Vielzahl von Bestrahlungsröhren im Bestrahlungsgerät 1 ermöglicht.

Jede Bestrahlungsröhre 2 ist mit einem eigenen elektroni­ schen Vorschaltgerät verbunden, wobei in der Zeichnung schematisch nur ein mit 3 bezeichneter Funktionsblock ange­ deutet ist, der sämtliche elektronischen Vorschaltgeräte der Bestrahlungsröhren 2 enthält. Diese elektronischen Vor­ schaltgeräte 3 stehen mit einer zentralen Steuereinrichtung 4, vorzugsweise einem PC, in Verbindung, wobei durch Steuerung der Steuereinrichtung 4 eine Regelung der Vor­ schaltgeräte 3 über Impulse von definierter Dauer (400 bis 9999 ms) möglich ist, derart, daß durch die Frequenzände­ rung die Leistung der Bestrahlungsgeräte 2 über die Vor­ schaltgeräte 3 stufenlos regelbar ist. Darüber hinaus ist es über die individuelle Steuerung der einzelnen elektroni­ schen Vorschaltgeräte möglich, eine getrennte Regelung der UVA- und UVB-intensiven Bestrahlungsröhren 3 vorzunehmen, so daß das Verhältnis individuell einstellbar ist.

Auch wenn dies im einzelnen nicht dargestellt ist, ist be­ vorzugt die Anordnung so getroffen, daß eine zentrale An­ steuerung aller elektronischen Vorschaltgeräte 3 von einem Microkontroller (Steuereinrichtung 4) über ein Bussystem erfolgt. Dabei bleibt nach Abkopplung des jeweiligen Vor­ schaltgerätes 3 vom Bus der Lampen- bzw. Röhrenzustand un­ verändert und es erfolgt eine sofortige Anpassung an aktu­ elle Parameter bei Wiederankopplung (Helligkeitsanpassung).

Im Bereich der Bestrahlungsröhren 2 des Bestrahlungsgerätes l ist wenigstens ein UV-Sensor 5 vorgesehen, der zur Mes­ sung der jeweils aktuellen Bestrahlungsleistung der Be­ strahlungsröhren 2 dient. In diesem Sensor 5 wird die je­ weils aktuelle UVA- und/oder UVB-Leistung über spektrale Auflösung PC-gesteuert, also von der Steuereinrichtung 4, erfaßt. Stellt sich bei dieser Messung heraus, daß die ein­ gestellte Leistung der Bestrahlungsröhren 2 nicht abgegeben wird, so wird von der Steuereinrichtung 4 automatisch eine Nachregelung der Vorschaltgeräte 3 bzw. der Bestrahlungs­ röhren 2 bei fortlaufender Überwachung und Überprüfung durch die Meßeinrichtung 5 vorgenommen.

Einen weiteren wesentlichen Bestandteil der erfindungsge­ mäßen Vorrichtung stellt eine Einrichtung zur Ermittlung der Hautfärbung der zu bestrahlenden Person dar, die mit der Steuereinrichtung 4 ebenfalls verbunden ist. Diese Ein­ richtung ist allgemein mit 6 bezeichnet. Diese Einrichtung 6 weist eine Lichtquelle mit definiertem Licht auf, welches über einen Lichtleiter 7 an einen Tastkopf 8 abgegeben wird, welcher auf die Haut aufgesetzt wird. Im Tastkopf 8 wird von der Haut reflektiertes Licht aufgenommen und über einen weiteren Lichtleiter 9 zu einem Sensor 10 zurückge­ führt. Ausgehend von der abgegebenen Lichtmenge wird dann in der Einrichtung 6 das von der Haut der zu bestrahlenden Person reflektierte Licht spektral erfaßt und durch Auswer­ tung des Absorptions/Reflektionsverhaltens der Hauttyp bzw. die Hautfärbung ermittelt. In einer Auswerteeinheit 11, die mit der zentralen Steuereinrichtung 4 in Verbindung steht, wird dann in Abhängigkeit vom ermittelten Hauttyp, unter Berücksichtigung der vorgegebenen medizinischen Erkenntnis­ se, die maximal. Bestrahlungsleistung bestimmt, welche von den Bestrahlungsröhren 2 abgegeben werden darf, wobei diese Bestrahlungsleistung zusätzlich davon abhängig ist, welche Bestrahlungszeit im einzelnen jeweils gewünscht ist.

Der Verfahrensablauf mit einer erfindungsgemäßen Vorrich­ tung ist der folgende:

Unabhängig davon, ob die erfindungsgemäße Vorrichtung zu medizinischen Zwecken oder zu kosmetischen Zwecken einge­ setzt wird, wird vor der eigentlichen Bestrahlung mittels der Einrichtung 6 die Hautfarbe oder die Vorbräunung des Patienten oder des Kunden gemessen, indem der Tastkopf 8 der Einrichtung 6 auf die Haut oder bestimmte Hautstellen aufgesetzt wird. Gleichzeitig wird vom Benutzer bzw. vom Bedienungspersonal die individuell gewünschte Bestrah­ lungszeit eingestellt.

In Abhängigkeit von der Bestrahlungszeit und dem ermittel­ ten Hauttyp bzw. der ermittelten Hautfärbung wird dann von der Steuereinrichtung 4 die nach medizinischen Erkenntnis­ sen geeignete Bestrahlungsleistung der Bestrahlungsröhren 2 vorgegeben und entsprechend eingeregelt, wobei eine ständi­ ge Überwachung über die Meßeinrichtung 5 erfolgt, ggf. wird auch eine Nachregelung vorgenommen.

Dabei wird in Ausgestaltung neben der ständigen Überwachung der Bestrahlungsleistung auch eine Statuserfassung aller angekoppelten Bestrahlungsröhren 2 durchgeführt und bei einem Ausfall eine entsprechende Fehlermeldung abgegeben. Treten bei einem Störfall unkontrollierbare Leistungsstö­ rungen der Bestrahlungsröhren 2 bzw. der Vorschaltgeräte 3 auf, wird die Vorrichtung automatisch abgeschaltet.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es somit für kos­ metische Zwecke automatisch möglich, eine auf den jeweili­ gen Hauttyp des Benutzers exakt angepaßte Bestrahlung durchzuführen, so daß Schädigungen der Haut des Benutzers zuverlässig vermieden werden. Dabei arbeitet die Vorrich­ tung nach Eingabe der gewünschten Bestrahlungszeit und Er­ kennen des Haupttypes mittels der Einrichtung 6 voll auto­ matisch, die Bestrahlungsleistungen werden entsprechend ge­ regelt, ohne daß irgendwelche baulichen Veränderungen an der Vorrichtung vorgenommen werden müssen. Erkennbar arbei­ ten somit die Bestrahlungsröhren 2 bei Personen mit stärke­ rer Hautfärbung mit größerer Leistung als bei Personen mit geringerer Hautfärbung.

Zur medizinischen Anwendung ist es durch die exakte Steuer- und Regelbarkeit der einzelnen Bestrahlungsröhren 2 bzw. der vorgeschalteten Vorschaltgeräte 3 möglich, beispiels­ weise nur bestimmte Bestrahlungsröhren 2 auszuwählen und zu betätigen, um individuelle Bestrahlungszonen im Bestrah­ lungsgerät für eine gezielte Bestrahlung bzw. Behandlung zu ermöglichen. Darüber hinaus ist durch die getrennte Regel­ barkeit der UVA- und UVB-intensiven Röhren ein individuel­ les Verhältnis dieser UVA- und UVB-Strahlen einstellbar, je nachdem was zur Behandlung im einzelnen erforderlich ist.

Natürlich ist die Erfindung nicht auf das dargestellte Aus­ führungsbeispiel beschränkt. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind möglich, ohne den Grundgedanken zu verlas­ sen. So kann durch entsprechende Programmierung der Steuer­ einrichtung 4 selbstverständlich auch noch eine weiterge­ hende Steuerung der einzelnen Bestrahlungsröhren bzw. der Vorschaltgeräte erfolgen, es kann im Einzelfall auch darauf verzichtet werden, eine Einrichtung 6 zur Bestimmung des Haupttypes zu verwenden, wenn der betreffende Haupttyp, beispielsweise bei medizinischer Behandlung, exakt visuell erfaßt werden kann, wobei dann der Hauttyp manuell in die Steuereinrichtung 4 eingegeben wird und dergl. mehr.

Claims (10)

1. Vorrichtung zur Bestrahlung des menschlichen Körpers mit einem Bestrahlungsgerät mit UV-Bestrahlungsröhren, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Bestrahlungsröhren (2) jeweils mit einer Einrichtung zur Leistungsregelung (3) versehen sind, die mit einer zentralen Steuereinrichtung (4) verbunden und von dieser individuell regelbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Bestrahlungsröhren (2) wenigstens ein UV-Sensor (5) zur Messung der jeweils aktuellen Bestrah­ lungsleistung vorgesehen ist, welcher mit der Steuerein­ richtung (4) verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bestrahlungsgerät (1) mit einer Einrichtung (6) zur Ermittlung der Hautfärbung der zu bestrahlenden Person ver­ sehen ist, welche mit der Steuereinrichtung (4) verbunden ist.

4. Verfahren zum Bestrahlen des menschlichen Körpers mit einer Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit von der Hautfärbung bzw. des Hauttypes der zu bestrahlenden Person die Leistung der einzelnen Be­ strahlungsröhren individuell von der zentralen Steuerein­ richtung geregelt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Bestrahlungsröhren abgegebene Leistung kon­ tinuierlich überwacht, von der Steuereinrichtung mit der jeweils vorgegebenen Leistung verglichen und ggf. nachgere­ gelt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Bestrahlung die Hautfärbung bzw. der Hauttyp der zu bestrahlenden Person bestimmt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß von der Einrichtung zur Ermittlung der Hautfärbung die Haut der zu bestrahlenden Person mit einem definierten Licht bestrahlt und anschließend das von der Haut reflek­ tierte Licht spektral erfaßt und durch Auswertung des Ab­ sorptions/Reflektionsverhaltens der Hauttyp ermittelt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 4 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß zur Leistungsregelung der Bestrahlungsröhren die Fre­ quenz ihrer elektronischen Vorschaltgeräte verändert wird.

9. Verfahren nach Anspruch 4 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweils aktuelle Funktionszustand der Bestrahlungs­ röhren kontinuierlich überwacht wird.

10. Verfahren nach Anspruch 4 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die kundenspezifischen Daten der jeweils bestrahlten Person von der Steuereinrichtung ausgewertet und gespei­ chert werden.