FI64054C - Medicinsk bestraolningsanordning - Google Patents

Description

m (11) KUULUTUSJULKAISU .

•Ilf® LJ UTLÄGGN,NGSSKR,FT 64054 c (4S) J ·';· ’,jt' y J° iJ m2 ^ ^ ^ (51) Kv.ik.3/int.ci? A 61 H 5/06, 5/08 SUOM I —FI N LAND (21) Patenttihakemus — Patentansökning 802 322 (22) Hakemlspllvi — Amfiknlngsdag 23.07.80 ^ ' (23) Alkupllvi — Glltlghetsdag 23.07.80 (41) Tullut julkiseksi — Blivlt offentllg 2g qt_ gj_

Patentti- ja rekisterihallitus , , , , * (44) Nähtivikslpanon |a kuul.Julkalsun pvm. —

Patent· och registerstyrelsen Ansekan utiagd och utUkriften pubiicerad 30.06.83

(32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus —Begird prlorltet 27.07.7Q

Saksan Liittotasavalta-Förbundsrepubliken lyskland(DE) P 2930^+58.3 Toteennäytetty-Styrkt (71)(72) Friedrich Wolff, Lindenring 17, 6000 Frankfurt 50, Saksan Liitto-tasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) (7^) Oy Kolster Ab (5I+) Lääketieteellinen säteilylaite - Medicinsk besträlningsanordning

Keksinnön kohteena on lääketieteellinen säteilylaite, jossa on säteilynlähde, jonka emissiospektrin (energian jakautuminen aallonpituudelle) maksimi on UVA-alueella 315...400 nm.

Tunnetaan psoriasiksen (hilsetystaudin) käsittelemiseksi tarkoitettu säteilylaite, jonka avulla ihon itukerroksen alarajalla olevat tämän taudin aktivoijat saatetaan kuolemaan UVA-sätei-lyllä. Tällöin oli emissiospektrin maksimi vanhemmissa laitteissa arvossa 365 nm ja uudempien suoritusmuotojen yhteydessä arvossa • 360 nm. Koska iho täytyy tällöin herkistää lääkekäsittelyllä, nimittäin antamalla melamiinia, on viime aikoina pyritty siirtämään säteily energiapitoisempien lyhyiden aaltojen alueelle.

Edelleen on tunnettua käyttää UVA-säteilylaitteita rusketus-tarkoituksiin. Tällöin vaaditaan pigmentin tummentamiseksi säteilyä, joka on alle 350 nm, ja pigmentin muodostamiseksi säteilyä, joka on alle 340 nm.

Edelleen tunnetaan lääketieteellisiä säteilylaitteita, jot- 2 64054 ka luovuttavat IR-säteilyä, pääasiassa lyhytaaltoisella IR-alueella. Sellaiset hehkukappaleilla (hehkulampuilla, kvartsisauvoilla ja sentapaisilla) varustetut kojeet kiihottavat verenkiertoa ja nopeuttavat siten esim. tulehduksen paranemista.

Lisäksi on tunnettua sovittaa säteilylaitteeseen UV-sätei-lynlähde, esim. elohopea-suurpainelamppu, ja IR-säteilynlähde, esim. kvartsisauva.

Keksinnön päämääränä on saada aikaan lääketieteellinen sä-teilylaite sairaaloisesti muuttuneen solukudoksen käsittelemiseksi.

Tämä tehtävä ratkaistaan keksinnölle tunnusomaisesti siten, että käytetään säteilynlähdettä, jossa emissiospektrin maksimi on välillä.367 nm ja 385 nm ja emissiospektrin 50 %-nauhanleveys ei ole suurempi kuin 30 nm.

Aivan yllättäen todettiin, että säteilytys tällä laitteella johti tulehtuneen solukudoksen hyvin nopeaan paranemiseen ja että myös muilla tavoilla, esim. mutaation, viruksien tai syövänaiheut-tajien vaikutuksesta, sairaalloisesta muuttunut solukudos uudistuu. Tämä vaikutus ei esiinny ainoastaan tulehdusten tai sentapaisten yhteydessä ihon pinnalla tai aivan sen alla, vaan voidaan pintasä-teilytyksen avulla saada aikaan myös kehon sisällä. Tämä seuraus saavutetaan UV-säteilyllä,' joka sijaitsee tähän asti huomiotta jätetyllä, erittäin pitkäaaltoisella UVA-alueen osalla. Aallonpituus noin 380 nm näyttää merkitsevän kiihotustaajuutta, joka käynnistää tietyt itseparantavat voimat. Tässä yhteydessä riittävän UV-energian asettamiseksi käytettäväksi täytyisi maksimin olla tämän aallonpituuden läheisyydessä. Koska läpimenon yhteydessä ihon tai edessä olevan solukudoksen läpi esiintyy siirtohäviöitä, jotka aiheuttavat siirtymisen pitkäaaltoisempaan suuntaan, pidetään parempana maksimia alle 380 nm.

On edullista, jos emissiospektri laskee lyhytaaltoiseen alueeseen päin niin voimakkaasti, että suhteellinen energia on arvolla 350 nm vähemmän kuin 2Q % maksimista. Täten keskitetään UVA-sätei-lyenergia halutulle alueelle. Lisäksi vähenee pigmentin muodostuminen, pigmentin tummeneminen ja punoituksen muodostuminen sitäkin enemmän, mitä pienempi säteilyosuus on arvon 350 nm alapuolella.

Tällä tavalla ei haitata ihon säteilynläpäisevyyttä eikä rajoiteta käyttöaikaa.

3 64054 Nämä vaikutukset voidaan myös saavuttaa tai niitä voidaan vielä parantaa suodattimena, joka suodattaa oleellisesti pois alle 340 nm ja edullisesti alle 350 nm olevan säteilyn.

Mahdollisimman suunnatun, energiaa säästävän vaikutuksen aikaansaamiseksi ei amissiospektrin 50 %-nauhanleveyden pitäisi olla suurempi kuin 30 nm, edullisesti ainoastaan noin 20 nm.

Erään edullisen suoritusesimerkin yhteydessä on huolehdittu siitä, että säteilynlähde lähettää lisäksi IR-säteilyä alueella 6000-9000 nm. Tämän IR-säteilyn luovuttamiseksi voi laitteessa olla myös ylimääräinen säteilynlähde. Tämä pitkäaaltoinen IR-sätei-ly vastaa hyvin leutoa lämpötilaa, likimain kehon lämpötilan alueella. Yllättäen voi yhdistämällä tämä IR-säteily vaaditun UVA-säteilyn kanssa sairastuneen solukudoksen käsittely johtaa vielä nopeammin tulokseen. Lisäksi paranee täten säteilyn syvyysvaikutus.

Tarkoituksenmukaisesti on koko IR-säteilystä ainakin 50 % alueella välillä 6000 nm ja 9000 nm. Energia keskitetään siten tosiasiallisesti toimiville spektrialueille.

On olemassa lukuisia mahdollisuuksia tuottaa UV-säteily toivotulla alueella. Erityisen suotuisa on kuitenkin luminoiva Hg-ali-paine-lamppu, koska luminoivan aineen vastaavalla valinnalla onnistutaan sovittamaan suurin osa säteillystä UVA-energiasta halutulle alueelle. Luminoiva aine voi sisältää esim. strontiurafluoroboraat-tia ja europiumia. Lisäetuna on edelleen, että tällaista luminoi-vaa lamppua voidaan käyttää siten, että se luovuttaa IR-säteilyä alueella välillä 6000 nm ja 9000 nm.

Säteilynlähde on edullisesti sauvanmuotoinen ja kourumaisen heijastimen ympäröimä. Heijastin kohottaa säitelytiheyttä laitteen edessä.

Suuren edun tarjoaa, kun useita sauvanmuotoisia säteilyn-lähteitä on sovitettu tiiviisti vierekkäin ja pienelle etäisyydelle laitteen säteilynulostuloaukosta. Tämä antaa laitteen kehonosien pintasäteilytystä varten. Käytettäessä 5-20 sauvanmuotoista sätei-lynlähdettä, joiden pituus on 1,50 tai 1,80 m, voidaan suorittaa myös koko kehon säteilykäsittelyjä.

Koska säteilynkehittimiltä vaaditaan ainoastaan leutoa lämpöä tai ei lainkaan lämpöä, voidaan potilas viedä hyvin lähelle UVA-säteilynlähdettäf johon asettuu vastaavasti suuri säteilytiheys.

4 64054

Suotuisia ovat sen vuoksi myös tunnusmerkit, jotka sallivat potilaiden sijoittamisen tiiviisti säteilynkehittimien eteen. Edullisen suoritusmuodon yhteydessä on huolehdittu siitä, että likimain vaakatasoon sijoitetut säteilynlähteet ovat likimain vaakasuuntaisen, ainakin UV-säteilyn yli 350 nm läpäisevän, pienellä etäisyydellä olevan vastalevyn peittämät. Täten syntyy automaatti-sesti pieni etäisyys potilaan ja säteilynlähteiden välille.

Eräänä toisena mahdollisuutena on, että likimain vaakatasoon sovitetut säteilynlähteet on sijoitettu koteloon, jossa on alaspäin suunnattu säteilynulostuloaukko, jolloin kotelo on liikutettavissa edestakaisin moottorin ja siihen kuuluvan ohjauslaitteen avulla. Potilas voi astua mukavasti säteilytysalueelle ja sen jälkeen hän tai joku toinen henkilö voi laskea kotelon tiiviisti kehon päälle.

Keksintöä selitetään seuraavassa lähemmin piirustuksessa esitettyjen, edullisten suoritusesimerkkien yhteydessä.

Kuvio 1 esittää emissiospektriä keksinnön mukaisesti käytettävän säteilynlähteen UV-alueella.

Kuvio 2 esittää emissiospektriä keksinnön mukaisesti käytettävän säteilynlähteen IR-alueella.

Kuvio 3 esittää keksinnön mukaisen säteilylaitteen kaavamaista poikkileikkausta.

Kuvio 4 esittää säteilylaitteen erään toisen suoritusmuodon kaavamaista sivukuvantoa.

Kuvio 5 esittää säteilylaitteen edelleen erään suoritusmuodon etukuvantoa.

Kuvio 6 esittää luminoivaksi lampuksi muotoillun säteilynlähteen poikkileikkausta.

UV-säteily jaetaan UVC-säteilyyn alueelle 280 nm saakka, UVB-säteilyyn välillä 200 ja 315 nm ja UVA-säteilyyn välillä 315 ja 400 nm. Tämän jälkeen seuraa näkyvä valo noin 750 nm saakka.

Sen jälkeen on IR-alue arvoon 10,000 nm asti.

Kuvioissa 1 ja 2 on edullisen suoritusesimerkin osalta osoitettu, kuinka emissiospektri voi olla muotoiltu keksinnön mukaisen säteilylaitteen yhteydessä. Tätä varten on aallonpituudelle Λ esitetty suhteellinen energia Ere^. Tästä ilmenee, että selvä energia-huippu 1 on UVA-säteilyn pitkäaaltoisella osalla. Tämän energiahui-pun 1 maksimi 2 on alueella a, joka ulottuu arvosta 367 arvoon 385 nm, mutta on edullisesti rajoitettu arvoilla 370 ja 380 nm. Tällöin 5 64054 on maksimi 2 arvossa 371 nm. UVA-säteilyn lyhytaaltoiseen osaan päin oleva huipun 1 kylki 3 laskee jyrkästi,niin että arvon 350 nm alapuolella on vain vähän säteilyenergiaa. Mahdollisesti voidaan käyttää suodatinta 4, joka suodattaa pois oleellisesti tämän aallonpituuden alapuolella olevan säteilyn. Pigmentin värjäytyminen, pigmentin muodostuminen ja punoituksen muodostuminen estetään siten suuressa määrin. Myös huipun kylki 5 laskee suhteellisen jyrkästi, niin että arvon 400 nm yläpuolella säteilee enää ainoastaan vähän energiaa. Kaiken kaikkiaan on täten tuloksena huippu 1, jonka 50 %-nauhanleveys on 6-19 nm. Likimain kaikki säteily UVA-alueella on siten keskittynyt säteilyyn välillä 360 ja 390 nm.

Samalla kun säteily nähtävän valon alueella ja IR-säteilyn lyhytaaltoisella osalla on suhteellisesti ottaen vähäinen, syntyy IR-säteilyn pitkäaaltoisessa osassa toinen kohoutuma 7 emissio-spektrissä, jolloin pääosa säteilee viivoitetulla alueella 8, siis välillä 6000 ja 9000 nm.

Kuviossa 3 on havainnollistettu keksinnön mukaisen säteily-laitteen eräs suoritusmuoto. Kysymyksessä on makuualusta 10, jolla kotelo 11 lepää jalkatelineellä 12 ja on ylhäältä makuulevyn 13 peittämä, joka läpäisee ainakin tässä yhteydessä kiinnostuksen kohteena olevan säteilyn.

Koteloon on sovitettu luminoivia Hg-alipaine-lamppuja 14 kukin kourumaiseen heijastimeen 15 siten, että säteily luovutetaan ylöspäin. Luminoivat putket ovat niin tiiviisti vierekkäin, että niiden etäisyys on pienempi kuin niiden halkaisija. Myös niiden etäisyys makuulevyn 13 alasivuun on pienempi kuin niiden halkaisija. Makuulevy 13 voi toimia myös suodattimena, esim. säteilyn alle 340 tai 350 suodattamiseksi pois. Käsiteltäessä asettuu potilas makuulevylle 13, niin että huipusta 1 ja alueelta 8 tuleva säteily kohtaa hänen koko kehonsa.

Kuviossa 4 on esitetty säteilylaite 20, jonka kotelolla 21 on samanlainen sisämuotoilu kuin kotelolla 11, mutta jossa on alaspäin suunnattu säteilynulostuloaukko. Kotelo riippuu köysissä 22 ja 23, jotka on viety kääntörullien 24, 25 ja 26 kautta kelaus-laitteeseen 27, joka on moottorin 28 käyttämä. Tässä on kauko-ohjaus-laite 29. Kotelo on sovitettu makuualustan 30 yläpuolelle ja voidaan moottorin 28 avulla laskea yhtenäisellä viivalla esitetystä 64054 e asennosta, jossa potilas voi astua makuualustalle, kauko-ohjaus-laitetta 29 käyttämällä katkoviivalla esitettyyn asentoon, jossa säteilynulostuloaukko sijaitsee tiiviisti potilaan yläpuolella.

Kuvion 5 mukaisessa suoritusmuodossa on esitetty säteily-laite 40, jossa on ympyränmuotoisesti taivutettu luminoiva putki 41 UVA-säteilyä antavana lähteenä ja keskellä ylimääräinen säteilyn lähde 42, joka luovuttaa IR-säteilyä pitkäaaltoisella alueella, esim. heikosti kuumennettu metallilevy. Lisäksi on tähän laitteeseen sovitettu virtakytkin 43, aikakytkinkello 44 ja osoituslamp-puja 45. Tällaiset osat voivat myös olla sovitetut laitteisiin 10 ja 20.

Kuvio 6 esittää luminoivaa HG-alipaine-lamppua 14 poikkileikkauksena. Lasivaippa 16, joka samanaikaisesti voi toimia suodattimena alle 350 nm olevaa säteilyä varten, kannattaa sisäsivullaan luminoivaa ainetta olevaa kerrosta 17, joka sisältää stron-tiumfluoroboraattia ja europiumia. Sisätila 18 on täytetty ilmakehän paineen alapuolella olevalla elohopeahöyryllä. Päissä sijaitsevat elektrodit 19. Sellainen lamppu kykenee luovuttamaan kuvion 1 mukaisen spektrin. Esikytkentäkojeiden valinnalla voidaan lamppua käyttää sellaisella teholla, että luovutetaan myös haluttu IR-sä-teily kuvion 2 mukaisesti.

Claims (17)

1. Lääketieteellinen säteilvlaite, jossa on säteilynlähde, jonka emissiospektrin (energian jakautuminen aallonpituudelle) maksimi on UVA-alueella 315...400 nm, tunnettu siitä, että käytetään säteilynlähdettä, jossa emissiospektrin maksimi on välillä 367 nm ja 385 nm ja emissiospektrin 50 %-nauhanleveys ei ole suurempi kuin 30 nm.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen säteilylähde, tunnet-t u siitä, että maksimi on välillä 370 nm ja 380 nm.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen säteilylaite, tunnettu siitä, että maksimi on välillä 370 nm ja 372 nm.

4. Patenttivaatimusten 1...3 mukainen säteilylaite, tunnettu siitä, että emissiospektri laskee lyhytaaltoiseen alueeseen päin niin voimakkaasti, että suhteellinen energia on arvolla 350 nm vähemmän kuin 20 % maksimista.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1...4 mukainen säteilylaite, tunnettu suodattimesta (4, 13, 16), joka suodattaa pois oleellisesti säteilyn alle 340 nm.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen säteilylaite, tunnet-t u siitä, että suodatin (4, 13, 16) suodattaa pois oleellisesti säteilyn alle 350 nm.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen säteilylaite, tunnet-t u siitä, että emissiospektrin 50 %-nauhanleveys on likimain 20 nm.

7 64054

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1...7 mukainen säteilylaite, tunnettu siitä, että säteilynlähde (14) lähettää lisäksi IR-säteilyä alueella 6000...9000 nm.

9. Jonkin patenttivaatimuksen 1...7 mukainen säteilylaite, tunnettu siitä, että siinä on lisänä oleva säteilynlähde (42), joka lähettää IR-säteilyä alueella 6000...9000 nm.

10. Patenttivaatimuksen 8 tai 9 mukainen säteilylaite, tunnettu siitä, että alueella 6000...9000 nm on ainakin 30 % koko IR-säteilystä.

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen säteilylaite, tunnettu siitä, että alueella 6000...9000 nm on ainakin 50 % koko IR-säteilystä. 8 64054

12. Jonkin patenttivaatimuksen 1...11 mukainen säteilylaite, tunnettu siitä, että säteilynlähde käsittää luminoivan Hg-alipaine-lampun (14, 41).

13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen säteilylaite, tunnet-t u siitä, että luminoiva aine sisältää strontiumfluoroboraattia ja europiumia.

14. Jonkin patenttivaatimuksen 1...13 mukainen säteilylaite, tunnettu siitä, että säteilynlähde (14) on sauvanmuotoinen ja kourumaisen heijastimen (15) ympäröimä.

15. Jonkin patenttivaatimuksen 1...14 mukainen säteilylaite, tunnettu siitä, että useita sauvanmuotoisia säteilynläh-teitä (14) on sovitettu tiiviisti vierekkäin ja pienelle etäisyydelle laitteen (10, 20, 40) säteilynulostuloaukosta.

16. Jonkin patenttivaatimuksen 1...15 mukainen säteilylaite, tunnettu siitä, että likimain vaakatasoon sovitetut sätei— lynlähteet (14) ovat likimain vaakasuuntaisen, ainakin UV-säteilyn yli 350 nm läpäisevän, pienellä etäisyydellä olevan vastalevyn (13) peittämät.

17. Jonkin patenttivaatimuksen 1...15 mukainen säteilylaite, tunnettu siitä, että likimain vaakatasoon sovitetut sä-teilynlähteet on sijoitettu koteloon (21), jossa on alaspäin suunnattu säteilynulostuloaukko, jolloin koteloa voidaan moottorin (28) ja siihen kuuluvan ohjauslaitteen (29) avulla liikuttaa ylös ja alas. 9 64G54