NO328315B1 - Belyser for fotodynamisk behandling - Google Patents

Description

BELYSER FOR FOTODYNAMISK BEHANDLING

Den herværende oppfinnelse retter seg mot fotodynamisk behandling hvor det benyttes en belyser som tilveiebringer en

ensartet fordeling av synlig lys. Særlig retter den herværende oppfinnelse seg mot et apparat for fotodynamisk behandling (PDT) eller diagnostisering (PD) av aktinisk keratose i hode-bunnen og ansiktsområdene hos en pasient. Den herværende oppfinnelse retter seg også mot et apparat for PDT og PD av andre indikasjoner (f.eks. kviser) og andre områder hos

pasienten (f.eks. armer, ben osv.)

Slik de benyttes her betyr uttrykket "synlig lys" stråleenergi i det synlige området av det elektromagnetiske strålespektrum, og uttrykket "lys" viser til stråleenergi innbefat-tende det ultrafiolette (UV), det infrarøde (IR) og det synlige området av det elektromagnetiske strålespektrum.

Fotodynamisk behandling eller fotokjemoterapi foreslås i dag for behandling av flere typer lidelser i eller nær huden eller annet vev, slik som vev i et hulrom i kroppen. For eksempel foreslås PDT til behandling av ulike typer hudkreft og forstadier til kreft. Ved PDT blir pasienten gitt et middel som kan aktiveres ved lys, eller som er en forløper for et middel som kan aktiveres ved lys og som samler seg i det vev som skal diagnostiseres eller behandles. Et område av pasienten som innbefatter det vev som diagnostiseres eller behandles, blir deretter utsatt for synlig lys. Det synlige lys fø-rer til kjemiske og/eller biologiske endringer i det lys-aktiverbare middel som i sin tur selektivt lokaliserer, øde-legger eller forandrer målvevet samtidig som det bare fører til liten og reversibel skade på annet vev i det behandlede området.

Generell bakgrunnsinformasjon om PDT som benytter 5-aminolevulinsyre ("ALA") som forløper til et lysaktiverbart stoff, kan finnes i amerikansk patent nr. 5079262 med tittelen "Method of Deteetion and Treatment of Malignant and Non-Malignant Lesions Utilizing 5-Aminolevulinic Acid" (Fremgangsmåte for å finne og behandle ondartede og ikke-ondartede lesjoner ved bruk av 5-aminolevulinsyre), utstedt til James C. Kennedy m/fl. 7. januar 1992, og amerikansk patent nr. 5211938 med tittelen "Method of Detection of Malignant and Non-Malignant Lesions by Photochemotherapy of Protoporphyrin IX Precursors" (Fremgangsmåte for å finne ondartede og ikke-ondartede lesjoner ved fotokjemoterapi med protoporfyrin-IX-forløpere) utstedt til James C. Kennedy m/fl. 18. mai 1993. Innholdet i disse patenter innbefattes i dette skrift gjennom henvisning. Artikkelen til James C. Kennedy m/fl. i Journal of Clinical Laser Medicine and Surgery (tidsskrift for klinisk lasermedisin og kirurgi) 5. november 1996 med tittelen "Photodynamic Therapy (PDT) og Photodiagnosis (PD) Using En-dogenous Photosensitization Induced by 5-Aminolevulinic Acid (ALA): Mechanisms and Clinical Results" (fotodynamisk behandling (PDT) og fotodiagnostisering (PD) ved bruk av endogen lysfølsomhet indusert ved 5-aminolevulinsyre (ALA): mekanis-mer og kliniske resultater) innbefattes også i dette skrift gjennom henvisning. Årsrapporten 1996, "First Phase III", fra DUSA Pharmaceuticals, Inc. (Tarrytown, NY) inneholder bilder og eksempler på bruk av oppfinnelsen og innbefattes også i dette skrift gjennom henvisning.

Slik de benyttes her viser uttrykkene ALA eller 5-aminolevulinsyre til selve ALA, forløpere til denne og farmasøytisk akseptable salter av samme.

De fleste tradisjonelle lyskilder som ikke er laser, består av bare tre grunnleggende funksjonsblokker: en strålingskilde som skal generere fotoner (f.eks. en lyspære); koplingsele-menter som skal dirigere, filtrere eller på annen måte lede det utsendte lys slik at dette kommer frem til det tiltenkte mål i brukbar form; og et styringssystem som skal starte og stanse lysproduksjonen når dette er nødvendig. Vanlig lys-stoffrørarmatur for kontorer er et godt eksempel på et slikt system. I disse armaturer produseres hvitt, synlig lys av en styrt kvikksølvdamputladning som anslår uorganiske fosfor-stoffer inne i et glassrør. Energioverførsel fra lysbuen bevirker utsending av synlig, hvitt lys fra røret. Det utsendte synlige lys dirigeres mot arbeidsområdet av reflektorer i lampehuset; fordelingen av synlig lys til målet blir ofte økt ytterligere ved bruk av et spredesystem. I typiske kontorom-givelser styres produksjonen av synlig lys gjennom en enkel hurtigbryter som bryter strømtilførselen til lampen.

Av behandlingsmessige årsaker er det ønskelig å ha en utgangseffekt som er ensartet i intensitet og farge. Det er særlig meget ønskelig å ha en belyser med en spektral utgangseffekt som i stor utstrekning overlapper det optiske ak-tiveringsspektrum for det lysfølsomgjørende middel som er målet. Ifølge én foretrukket utførelse av den herværende oppfinnelse er blått lys som har bølgelengder som overstiger 400 nm (nanometer), spesielt fordelaktig til visse diagnosti-seringsformål og behandlinger, særlig når ALA er det lysakti-verbare middel som benyttes til PD og PDT ved aktinisk keratose. Synlig lys innenfor andre områder av spektrumet, særlig i det grønne og det røde området mellom 400 og 700 nm, kan imidlertid også brukes.

Fra US 3658068 er det kjent en lyskilde som brukes til å behandle et spedbarn for hyperbilirubemia. Lyskilden innbefatter europiumpåvirket fosfor og sender ut blått lys. Lys sendes inn i øyet til spedbarnet.

US 4890033 beskriver en lyskilde som kan innbefatte europiumpåvirket fosfor i form av Sr2P207:Eu. Lyskilden vil således sende ut blått lys med toppbølgelengde nær 417 nm.

EP 577275 omhandler en lyskilde med et buet rør. US 5079262, som det er henvist til i den innledende bakgrunnsinformasjon om PDT som benytter 5-aminolevulinsyre ("ALA") som forløper til et lysaktiverbart stoff, beskriver en belyser for behandling eller diagnostisering av en pasient. Behandlingen og di-agnostiseringen kan være av en dermatologisk tilstand. Lyset samsvarer med absorpsjonsspekteret til protoporfyrin IX.

Tradisjonelle belysere for PDT og/eller PD produserer ikke synlig lys som er tilstrekkelig ensartet i intensitet over en konturflate.

Oppfinnelsen har til formål å avhjelpe eller å redusere i det minste en av ulempene ved kjent teknikk.

Formålet oppnås ved trekk som er angitt i nedenstående beskrivelse og i etterfølgende patentkrav.

Det er derfor en hensikt med den herværende oppfinnelse å tilveiebringe en forbedret belyser for PDT og/eller PD.

En annen hensikt med oppfinnelsen er å tilveiebringe en belyser for PDT, hvilken produserer synlig lys av vedvarende ensartethet både hva spektrale trekk og intensitet over en konturflate angår. Slik uttrykket konturflate benyttes her, viser det til en ikke plan flate.

Enda en annen hensikt med oppfinnelsen er å tilveiebringe en belyser for PDT eller PD, hvilken produserer synlig lys nes-ten fullstendig innenfor et valgt bølgelengdeområde.

En ytterligere hensikt med den herværende oppfinnelse er å tilveiebringe en belyser som skal bestråle ansiktet eller ho-debunnen hos en pasient.

En tilleggshensikt med den herværende oppfinnelse er å tilveiebringe en belyser som omfatter en begrenset emitter som omtrent svarer til den ensartete utgangseffekt fra en emitter med ubegrenset plan, ved å variere avstanden mellom de indi-viduelle lyskilder innenfor belyseren.

Ved realisering av ovenstående er det ifølge den herværende oppfinnelse tilveiebrakt en belyser for PDT eller PD av en konturflate. Belyseren omfatter en flerhet av lyskilder som generelt stemmer overens med konturflaten og bestråler konturflaten med synlig lys med i det vesentlige ensartet intensitet, samt et hus som bærer flerheten av lyskildene med hensyn til konturflaten.

Ved realisering av ovenstående er det ifølge den herværende oppfinnelse også tilveiebrakt lys for fotodynamisk diagnostisering eller behandling av en konturflate, idet lyset kommer fra en flerhet av lyskilder som generelt stemmer overens med konturflaten og bestråler konturflaten med ensartet intensitet.

Oppfinnelsen vedrører mer spesifikt en belyser for behandling eller diagnostisering av en pasient, hvor belyseren omfatter minst én lyskilde som omfattende en fluorescerende lampe som innbefatter fosfor som sender ut lys innenfor det blå området, konfigurert for å belyse pasienten ved behandling eller diagnostisering av en dermatologisk tilstand, idet det avgitte lyset fra den i det minste ene lyskilden spektralt samsvarer med absorpsjonsspekteret til protoporfyrin IX og lyset er i det vesentlige helt begrenset til det blå området av lysspekteret, kjennetegnet ved at lyskilden er konfigurert til å belyse et parti av en kroppsdel hos pasienten med i det vesentlige lik intensitet av blått lys over en vesentlig del av den konturflaten av kroppsdelpartiet som skal belyses.

Fosforet kan innbefatte europiumpåvirket fosfor.

Det europiumpåvirkede fosforet kan innbefatte et europiumpåvirket strontiumfosfat.

Det europiumpåvirkede fosfor kan innbefatte Sr2P207:Eu.

I det minste en del av den i det minste ene lyskilden kan være et buet rør.

Den i det minste ene lyskilden kan ha en toppbølgelengde nær 417 nm.

Grunnlaget som den herværende oppfinnelse hviler på, ligner det ovenfor beskrevne system for kontorbelysning med lys-stoffrør. Ifølge en utførelse av den herværende oppfinnelse produseres synlig lys av lysstoffrør som stemmer overens med en konturflate; synlig lys som sendes ut fra disse rør, blir rettet mot det diagnostiserte eller behandlede området gjennom den til konturflaten tilpassede fasong på rørene og andre elementer slik som en reflektor; og aktivering av lysstoff-rørene og bestråling av konturflaten med synlig lys styres via et elektronisk kretssystem.

Den herværende oppfinnelse avviker fra tradisjonelle lyskilder på grunn av de biologiske krav som stilles til en PDT-lyskilde. Det kreves en mye høyere grad av presisjon og hel-het for komponentene ifølge den herværende oppfinnelse. Utstrålingsspektrum, utstråling og strålingsjevnhet må alle styres for å sikre at anordningens egenskaper er egnet til å levere lys til mållesjonene og drive den fotodynamiske reak-sjon. For å oppnå dette omfatter hver funksjonsblokk ifølge den herværende oppfinnelse omhyggelig valgte og konstruerte komponenter. Prinsippene for virkemåten til hver av dem er beskrevet nærmere nedenfor.

Den omvendte kvadratlov for optikk fastslår at intensiteten i lys fra en punktkilde mottatt av en gjenstand er omvendt proporsjonal med kvadratet av avstanden fra kilden. På grunn av denne oppførsel er avstanden fra kilden en viktig variabel i alle optiske systemer. For å oppnå ensartet bestråling av ansikt eller hodebunn må således variasjon i strålingens utgangseffekt med avstand minimeres. En flat utstrålingsflate ville ikke gi en ensartet lysdose til alle konturer i ansiktet samtidig fordi de ikke-plane ansikts- og hodebunnsflater ikke ville kunne plasseres i en konstant avstand fra utstrå-lingsf laten. For å bedre på dette problem benytter den herværende oppfinnelse en U-formet utstrålingsflate som følger konturene i et menneskes ansikt og hodebunn nærmere, og som minimerer variasjoner i avstanden mellom lampe og mål, hvilket i sin tur minimerer strålingsvariasjonene ved målet.

Siden utgangseffekten fra rørformede lyskilder kan variere med temperaturen, spiller temperaturfordeling også en nøkkel-rolle for strålingens ensartethet. Siden rørets utgangseffekt kan variere over dets lengde, kan modulering av temperatur-fordelingen videre benyttes for å regulere ensartetheten i utstrålingen fra belyseren.

Tilleggshensikter, trekk og fordeler ifølge oppfinnelsen vil bli angitt i den følgende beskrivelse, og vil delvis være ty-delig ut fra beskrivelsen, eller de kan erfares ved utøvelse av oppfinnelsen. Hensiktene og fordelene med oppfinnelsen kan realiseres og oppnås ved hjelp av de midler og kombinasjoner som er fremsatt spesielt i de vedføyde krav.

De medfølgende figurer, som inngår i og utgjør en del av beskrivelsen, illustrerer de for nærværende foretrukne utførel-ser av oppfinnelsen og tjener sammen med den generelle beskrivelse gitt ovenfor og den detaljerte beskrivelse av de foretrukne utførelser gitt nedenfor til å forklare oppfinnel-sens prinsipper.

Fig. 1 er et frontriss, delvis i tverrsnitt, av en belyser

ifølge den herværende oppfinnelse;

Fig. 2 er et sideriss, delvis i tverrsnitt, av belyseren

vist på fig. 1;

Fig. 3 er et planriss, delvis i tverrsnitt, av belyseren

vist på fig. 1;

Fig. 4 er et detaljoppriss av lysstoffrørlyskilden vist på

fig. 1;

Fig. 5 er et detaljoppriss av reflektoren vist på fig. 1; Fig. 6 er et detaljoppriss av skjermen vist på fig. 1; Fig. 7 er en skjematisk illustrasjon av et koplingsskjerna for belyseren vist på fig. 1; Fig. 8 er en skjematisk illustrasjon av et ballastkop-lingsskjema for belyseren vist på fig. 1; Fig. 9 er en skjematisk illustrasjon av et modifisert kop-lingsskjema for en belyser ifølge den herværende oppfinnelse; Fig. 9A-9D er skjematiske illustrasjoner som viser detaljer

ved koplingsskjemaet vist på fig. 9;

Fig. 10 er en illustrasjon av et typisk utgangsstrålings-spektrum for lysstoffrørlyskilden vist på fig. 4;

og

Fig. 11 er en avbildning av et overvåkingssystem for en belyser ifølge den herværende oppfinnelse.

Ifølge én foretrukket utførelse illustrert på fig. 1-8, blir sju U-formede lysstoffrør 10(1)-10 (7) drevet av tre elektroniske ballaster 20. Justering av ballastspenningen styrer rø-renes utgangseffekt. Rørene 10(1)-10 (7) bæres av et hus 30 og dekkes av en polykarbonatskjerm 40 som dirigerer en kjølende luftstrøm innenfor enheten og hindrer kontakt mellom glass og pasient i tilfelle et rør skulle bli knust. En aluminiumsreflektor 50 plassert bak rørene øker både utgangsstrålingen og ensartetheten i fordelingen av utgangsstrålingen. Enhetens samlede dimensjoner er omtrent 38 cm (h) x 45 cm (b) x 44,5 cm (d). Fig. 1 viser plasseringen av pasientens hode og nese.

Ifølge en foretrukket utførelse av den herværende oppfinnelse gir sju 36" U-formede F34T8 Ultra Blue lysstoffrør 10(1)-10(7) et utstrålingsareal for synlig lys på maksimum 36 cm (h) x 46 cm (b) (omtrent 2850 cm<2>) med et behandlingsmessig aktivt areal på minimum 30 cm (h) x 46 cm (b) (omtrent 1350 cm<2>). Som vist på fig. 4, har rørene et generelt bueformet midtparti 10A og armer 10B som strekker seg fra de respektive ender av midtpartiet.

Lysstoffrør er en type gassutladningslampe. De benytter en elektrisk utladning gjennom gass ved lavt trykk for å skape et plasma som samvirker med et fluorescerende fosfor for å omforme elektrisk energi til lys. Et typisk lysstoffrør består av et forseglet glassrør med elektroder, eller katoder, i begge ender. Røret er innvendig belagt med et ensartet, selvlysende, uorganisk, krystallinsk fosfor. Røret er fylt med en inert gass ved lavt trykk, vanligvis argon, til hvilken det er tilsatt en liten mengde flytende kvikksølv før forsegling. Det lave innvendige trykk får noe av det flytende kvikksølv til å fordampe, hvilket resulterer i en argon-kvikksølv-atmosfære inne i røret. Påføring av et tilstrekkelig høyt spenningspotensial over katodene bevirker utsending av elektroner fra katoden, hvilke sprer seg langsetter leng-den av røret og ioniserer argon-kvikksølv-dampen. Så snart gassblandingen inne i røret er ionisert, blir den ledende, hvilket tillater en elektrisk strøm å strømme og fortsette å anslå kvikksølvatomene. Størrelsen på rørstrømmen regulerer antallet anslåtte atomer og videre lyseffekten fra røret. Når de anslåtte kvikksølvatomer vender tilbake til en tilstand med lavere energi, sender de ut ultrafiolette (UV) stråler. Denne UV-stråling absorberes av fosforet på rørveggen, hvilket får fosforet til å sende ut lys, hvorved energien i den opprinnelige resonansledning for kvikksølv omformes til en lengre bølgelengde. Fosformaterialets kjemi bestemmer den ka-rakteristiske spektrale stråling i det lys som sendes ut fra lampen. Dette kan benyttes for å justere lyskildens utgangs-bølgelengde til å passe til det som bruksområdet krever, slik tilfellet er ved den herværende oppfinnelse.

Utgangseffekten fra et lysstoffrør er ikke ensartet av natur. Utgangseffekten målt i katodens umiddelbare nærhet er typisk mye lavere enn effekten over resten av røret. Dette oppstår fordi ionisert gass i området nær katoden ikke sender ut så mye UV-stråling for å anslå fosforet. Dette området med redusert utstråling er kjent som Faradays mørkerom. For å unngå ensartethetsproblemer benytter én utførelse av den herværende oppfinnelse en flerhet av U-formede rør 10(1)-10 (7). Dette arrangement tillater katodene og deres laveffektsområde å være plassert utenfor det aktive utstrålingsområdet (faktisk bakenfor pasientens ører). Bare det mer ensartede midtparti av rørets utgangseffekt benyttes til pasientbehandling. En annen fordel med arrangementet er at ensartethet også kan reguleres ved å variere avstanden sideveis mellom rørene (rela-tiv horisontal avstand, som vist på fig. 2). Dette er viktig siden det er nødvendig å kompensere for det faktum at effekten fra en lyskilde med utstråling fra et flatt plan faller nær kantene. Å variere rørenes innbyrdes avstand sideveis skaper samme virkning som å bøye inn kantene på en større belyser, hvorved det tilstrebes en emitter med ubegrenset plan med en kompakt enhet.

U-fasongen minimerer variasjonene i avstand mellom emitteren og målet, hvilket gir en ensartet fordeling av synlig lys på pasientens ansikt eller hodebunn; rørdimensjonene ble valgt på grunnlag av gjennomsnittsmålene for et voksent menneskes hode. Rørenes montering minimerer virkningen av de ikke-strålende områder ved rørendene. Dette gjør at den herværende oppfinnelse kan være mer kompakt og gjør det mulig å lettere sentrere pasientens hode innenfor kildene med synlig lys. U-fasongen gir dessuten den ønskede bestråling og strålingsens-artethet for bestråling av hodebunn og ansikt og sikrer således at den riktige dose med synlig lys anvendes på alle må-lområder under PDT.

Antallet rør som ble benyttet, og avstanden mellom dem ble valgt for å oppnå ønsket ensartethet og ønskede utgangsef-fektspesifikasjoner. Det er funnet ut at utgangseffektforde-lingen blir optimal når det plasseres sju rør 10(1)-10(7) i rammen i et symmetrisk mønster med hensyn til motsatte kanter av enheten med følgende omtrentlige innbyrdes avstand sideveis: 7 cm mellom det midtre rør 10(4) og hver av det midtre rørs 10(4) naborør 10(3), 10(5); 5 cm mellom rørene 10(3), , 10(2) og 10(5), 10(6), dvs. det neste rørpar ut fra midten; og 3,5 cm mellom rørene 10(2), 10(1) og 10(6), 10(7), dvs. det ytterste rørpar ved enhetens sider. De ytterste rør 10(1), 10(7) befinner seg omtrent 2,5 cm fra husets kant. Den herværende oppfinnelse tilveiebringer en meget ensartet utgangsstråling uten bruk av et spredeelement i tillegg. Det er imidlertid også tenkelig at et spredeelement kunne innbefattes i skjermen 40.

Lysstoffrørene ifølge foretrukne utførelser av den herværende oppfinnelse benytter et fosfor som finnes i handelen - Sr2P207:Eu - som brukes i diazolyskopiprosessen. Når dette fosfor absorberer UV-strålingen som utgår fra kvikksølvet, produserer det et utstrålingsspektrum av blått lys med en båndbredde som har et område på 30 nm ved en bølgetopp på 417 nm (nominell). Et typisk strålingsspektrum for rørene ifølge den herværende oppfinnelse er vist på fig. 10. Ifølge en foretrukket utførelse av den herværende oppfinnelse, velges den spektrale utgangseffekt for å passe til absorpsjonsspektrumet til protoporfyrin IX, den lysfølsomgjørende art som man antar blir dannet av ALA i målvevet. Andre synlige, spektrale ut-gangseffekter kan tilveiebringes ved bruk av et annet fosfor i rørene. Andre synlige, spektrale effekter kan også tilveiebringes ved bruk av annen lyskildeteknologi.

For at et lysstoffrør skal virke tilfredsstillende, kreves det at rørets katoder påføres spenning for å igangsette le-ding i røret og deretter styre strømmen i røret. Lysstoffrør, som er gassutladningsinnretninger, er spesielt følsomme over-for de elektriske spenninger og strømmer som brukes for å drive dem. Høyere rørstrømmer ville øke elektronytelsen, hvilket ville føre til økt utgående stråling. Men høyere strømmer resulterer i høyere katodetemperaturer, hvilke po-tensielt øker erosjonen i katodens strålingsmateriale og for-urensning i røratmosfæren av materiale som er fjernet fra katodene; dette fører til slutt til redusert levetid for røret. For lave strømmer i røret kan føre til lave rørveggstempera-turer som kan forårsake kondensering av kvikksølvdampen, hvilket har en uheldig virkning på ensartetheten i lampens utgangseffekt. For de fleste rørutførelser er det dessuten nødvendig å varme opp katoden for å få startet røret ordentlig. Styring av spennings- og/eller rørstrømskarakteristika så vel som av oppvarming av katodene oppnås med eksternt elektronikkretssystem som vanligvis er konstruert og pakket inn i én enkelt anordning ofte kalt "ballast". Det finnes mange mulige slike ballastutforminger; de er alt fra enkle elektromagnetiske induktorer til avanserte, elektroniske kretser som optimaliserer og styrer mange aspekter ved rørets drift.

Ifølge en foretrukket utførelse av den herværende oppfinnelse omfatter hver ballast 20 tre hovedfunksjonsseksjoner: en inn-gangsfiltreringskrets, en strømoscillatorkrets og en høyfre-kvensutgangstransformator.

Inngangsfiltreringskretsen likeretter nettspenningens veksel-strøm på 120 V til en intern likestrømspenning som kan utnyt-tes av strømoscillåtoren. Filteret hindrer også forstyrrelser på vekselstrømnettet fra å ha en uheldig innvirkning på ballastens virksomhet og hindrer oscillatorvekslingstransienter fra å virke tilbake på vekselstrømnettet. Til slutt tilveiebringer denne krets strømfaktorkorrigering, slik at den maksimale strøm som ballastene trekker fra vekselstrømnettet, er lavere enn den for en enkel likeretter. Det er også mulig å drive foretrukne utførelser av den herværende oppfinnelse ved bruk av likestrøminngangsspenning.

Strømoscillåtoren tilveiebringer mekanismen for overføring av elektrisk energi i hver ballastenhet 20; den består av et par vekseltransistorer koplet til en resonanskrets som innbefatter utgangstransformatoren. Et lite signal fra utgangstransformatoren mates tilbake til inngangen i vekseltransformato-rene og får dem til å oscillere når likestrømspenning på-føres. Energi fra denne oscilleringen er gjennom transformatoren koplet til rørene. Ved denne ballastutforming er oscilleringens størrelse proporsjonal med likestrømspenningen som i sin tur er proporsjonal med vekselstrømnettspenningen. På grunn av at transformatoren også er koplet til rørets katoder, er størrelsen på rørets strøm proporsjonal med veksel-strømnettspenningen. Dette er kjent som utførelse med ikke-konstant effekt, og den ble valgt for å tillate regulering av den utgående stråling ifølge den herværende oppfinnelse.

Høyfrekvenstransformatoren kopler energi til røret så vel som at den utfører flere andre viktige funksjoner. Den sørger for elektrisk omforming av spenningsnivåer og en strømbegrensende impedans for å levere korrekt spenning og strøm til rørene for å sikre at dette virker riktig og sikkert. Den sørger også for tilbakemelding til oscillatoren for å bidra til å stabilisere dennes virksomhet og for å tilveiebringe en meka-nisme som skal generere en innledningsvis startpuls med høy spenning.

Tilleggsviklinger i transformatoren tilveiebringer også strøm til oppvarming av rørets katoder. Dette senker kravene til startspenning og reduserer skader på katodene fra de innledende startstrømtopper.

På grunn av fabrikasjonsmessige variasjoner ved fremstilling-en av rørene må den utgående stråling reguleres for å etter-komme kravene ifølge den spesifikke PDT-indikasjon. Dessuten må utgangsstrålingen reguleres etter hvert som rørene eldes, for å kompensere for forringelse av selve rørene. I en foretrukket utførelse av den herværende oppfinnelse er ballaster 20 ballaster med ikke-konstant effekt, hvilket tillater regulering av rørets utgangseffekt ved endring av inngangsspen-ningen til ballastene. Ifølge en foretrukket utførelse av den herværende oppfinnelse, er en 40 % variasjon mulig gjennom bruk av to støtte-/tilleggsautotransformatorer 60 på veksel-strømnettet .

Ballastspenningen kan reguleres manuelt eller automatisk. Ifølge utførelser av den herværende oppfinnelse som har manuell spenningsregulering, stilles korrekt ballastspenning inn av en tekniker som manuelt velger kontaktene på to støtte-/ tilleggsautotransformatorer 60. Siden variasjoner i inngående vekselstrømnettspenning påvirker ballastspenningen, kan det benyttes ekstern spenningsstabilisering for å bedre stabili-teten i utgangseffekten. En annen foretrukket utførelse av den herværende oppfinnelse har automatisk spenningsregulering som innbefatter et "aktivt" system av mikrokontrolleraktiver-te, elektroniske brytere for å eliminere behovet for ekstern spenningsstabilisering og behovet for teknikerregulering av ballastspenningen etter hvert som rørets utgangseffekt avtar med bruk. Mikrokontrolleren aksepterer inngående signaler fra optiske sensorer og spenningssensorer, og aktiverer deretter den korrekte elektroniske bryter for å holde utgangsstrålingen innenfor angitte parametere. Det aktive brytersystem er også i stand til å korrigere for endringer i kraftutgangsef-fekt som skyldes nettspenning og temperaturvariasjon under behandling; det kreves således ikke ekstern nettspenningsstabilisering i en foretrukket utførelse av den herværende oppfinnelse som har det aktive brytersystem. Automatisk spenningsregulering ifølge en foretrukket utførelse av den herværende oppfinnelse vil bli beskrevet nærmere nedenfor.

Ifølge én foretrukket utførelse av den herværende oppfinnelse benyttes tre hurtigstartende, elektroniske ballaster 20 for å drive sju lysstoffrør 10(1)-10(7). To av ballastene 20(1) og 20(3) driver to rør 10(1), 10(7), henholdsvis 10(2), 10(6), og én ballast 20(2) driver tre rør 10 (3)-10 (5). Disse ballaster omformer 120 V vekselstrømnettspenning, som kan hentes fra et standard vegguttak, til høyfrekvent (~ 25 kHz) sinus-strøm egnet til å drive lysstoffrørene. Høyfrekvensdrift er ønskelig for å redusere den optiske utgangsrippel som forekommer ved alle lysstoffrør, og for å øke den totale utgangseffekt. Utgangsrippel er en liten variasjon i rørets utgangseffekt knyttet til den sinusformet vekslende rørstrøm som benyttes for å holde ved like plasmabuen.

For å utnytte det synlige lys som utgår fra baksiden av rør-ene, og for å øke ensartetheten i utgangsfordelingen, er det plassert en reflektor 50 omtrent 10 mm fra rørenes bakre flate. Reflektoren 50 er laget av polert aluminiumstynnplate som er tilbøyd slik at den tilnærmelsesvis stemmer overens med formen på rørene.

Utstrålingsområdet ifølge den herværende oppfinnelse er dekket med en plastskjerm 40 med lav UV-stråleoverføring. I en foretrukket utførelse av den herværende oppfinnelse er plast-skjermen 40 laget av polykarbonat. Når det benyttes lysstoff-rørteknologi, finnes det en liten mengde UV-stråling i utgangsstrålingen. Polykarbonat har meget lav overføring i UV-området av spekteret og filtrerer effektivt bort eventuell gjenværende UV-stråling fra det synlige lys som utgår fra enheten. Skjermen 40 beskytter også pasienten mot skade i tilfelle et rør knuses.

Siden katode- og rørveggstemperaturer har sterk innvirkning

på utgangsstrålingsfordelingen, er det tilveiebrakt et kjøle-system for å sikre at lyspærene virker korrekt. Kjølesystemet omfatter lufteåpninger i polykarbonatskjermen 40, reflektoren

50 og huset 30, så vel som vifter 70 for å fortrenge kjøle-luft. Omgivelsesluft kommer inn gjennom luftinntaksåpninger 42 i polykarbonatskjermen 40. Mellomrommet mellom skjermen 40 og reflektoren 50 danner en første sone (dvs. et kammer) hvor -omgivelsesluften passerer over rørene 10(1)-10(7). Omgivelsesluften varmes opp av rørene og overføres fra første sone til andre sone mellom reflektoren 50 og huset 30 gjennom lufteåpninger 52 i reflektoren. Reflektorlufteåpningene 52 er plassert i +45° for å tilveiebringe riktig temperaturfordeling ved rørveggene. Oppvarmet luft blir av fire vifter 70 blåst ut gjennom luftutblåsningsåpninger 32 i huset 30.

Ifølge en foretrukket utførelse er en flerhet av luftinntaksåpninger 42 (trettiseks er illustrert) i polykarbonatskjermen 40 fordelt med jevn, innbyrdes avstand langs hver kant rett over rørenes katodeområde. Lufteåpningene 52 i reflektoren 50 er par av spalter maskinert inn i reflektoren i kolonner fra øverst til nederst; reflektorens lufteåpninger 52 befinner seg rett foran viftene 70 som er plassert i +45° fra enhetens midtpunkt.

Det rette parti av røret mellom katodeområdet og det buede

avsnitt av "U"-rørene produserer litt mer stråling enn midtpartiet av det buede avsnitt. Dette er blitt tilskrevet ulik-heter i fosforbeleggets tykkelse forårsaket av bøyeprosessen. For ytterligere å øke ensartetheten i strålingen er reflektorens lufteåpninger 52 plassert slik i reflektoren 50 at kjø-leluft strømmer primært over det rette parti og endepartiene av det bøyde avsnitt. Det strømmer mindre kjøleluft over midten av rørene mellom settene av lufteåpninger 52 i reflektoren, hvilket bevirker at rørveggstemperaturen blir høyere i dette området. Siden den utgående stråling for dette rør øker

(til en viss grad) med rørveggstemperaturen, produserer rør-ets varmeste midtområde høyere utgangstrålinger enn resten av røret og kompenserer derved for den lave utstrålingseffekti-vitet i midtområdet.

Reguleringsinnretningene innbefatter en hovedstrømbryter 80 plassert bak på huset 30 samt en av/på-nøkkelbryter 90 og et tidsur 100 plassert på en side av huset 30,. Tidsuret 100 innbefatter en belysningstidsindikator 102 som viser gjenstående behandlingstid.

Hovedstrømbryteren 80 er en del av en strøminntaksmodul med sikring, hvilken består av en vippebryter som har to stil-linger, og en stikkontakt av IEC-standard (IEC = Internatio-nal Electrotechnical Commission) for strømkabel. Ved at vip-pebryteren skyves til stilling "1", leveres strøm til systemet. Viftene 70 vil være i virksomhet, men rørene 10(1)-10(7) vil ikke lyse før nøkkelbryteren 90 skrus på, og tidsuret 100 er stilt inn og aktivert. Når hovedstrømbryteren 80 er i "0"-stilling, er alle elektriske komponenter innenfor den herværende oppfinnelse koplet fra vekselstrømnettet. Strøminntaksmodulen med sikring gir den herværende oppfinnelse beskyttelse mot overstrøm samt begrenser strømmen i tilfelle av en overspenning; hovedstrømbryteren 80 vil ikke på-føre enheten strøm dersom den ene av de to sikringer i denne modulen er sprengt.

Nøkkelbryteren 90 tilveiebringer et middel hvorved bruken av den herværende oppfinnelse kan begrenses til bemyndiget per-sonell. Ifølge en utførelse av den herværende oppfinnelse må en nøkkel settes inn og vris M omdreining i urvisernes ret-ning til "PÅ"-stilling for at tidsuret 100 og rørene 10(1)-10(7) skal virke. Dette aktiverer tidsuret 100, slik at inn-stilling av den foreskrevne belysningstid kan foretas.

Ifølge en utførelse av den herværende oppfinnelse styrer systemtidsuret 100 lysstoffrørenes 10(1)-10(7) virksomhet direkte. Det inneholder tre regulerings-/styringsknapper 104: én start/stopp-knapp og to tidsvelgerknapper samt belysningstidsindikatoren 102. Tidsuret 100 benyttes for å stille inn nødvendig belysningstid og for å igangsette belysning med synlig lys. Det slår automatisk av den herværende oppfinnel-ses rør når den innstilte belysningstid er ute.

De to tidsvelgerknapper 104 er fortrinnsvis membranbrytere som gjør det mulig for brukeren å stille inn belysningstiden. Nedtrykking av knappen 104 med "opp"-pilen øker tiden, og nedtrykking av knappen 104 med "ned"-pilen reduserer tiden. Når disse knapper først trykkes ned, vil de sakte endre angi-velsen i displayet. Hvis de forblir nedtrykket, vil displayet begynne å rulle hurtigere. Små justeringer av den viste tid kan foretas ved raskt å trykke ned og slippe disse knapper. På denne måte kan den foreskrevne behandlingstid stilles inn av brukeren.

Start/stopp-knappen 104 er en membranbryter som styrer lys-stoffrørenes virksomhet; den veksler mellom rørenes og tidsurets virksomme og stansede tilstand. Etter at belysningstiden er innstilt, aktiverer nedtrykking av denne knapp 104 rørene og igangsetter tidsurets nedtellingssekvens. Nedtrykking av den for andre gang slår rørene av og stanser tidsuret, hvorved det tilveiebringes et middel for avbryting av behandlingen om nødvendig. Hvis start/stopp-knappen 104 ikke trykkes ned for andre gang, slår tidsuret rørene av automatisk når tidsurets nedtelling er fullført. Behandling kan om nødvendig også avsluttes ved å vri nøkkelen til "AV"-stilling, eller ved å skyve hovedstrømbryteren 80 til "0"-stilling.

Belysningstidsindikatoren 102 på tidsuret 100 er fortrinnsvis et firesifret LED-display med angivelse i minutter og sekunder. Før det trykkes på start/stopp-knappen 104 for å begynne belysning, viser displayet 102 belysningstiden som er stilt inn. Når start/stopp-knappen 104 trykkes inn for å innlede behandling, vil belysningstidsindikatoren 102 telle ned og vise hvor lang belysningstid som gjenstår. Rørene vil automatisk slås av når displayet viser "00:00".

Strøm tilføres via en treleders, elektrisk ledning av syke-huskvalitet. Strømkravene ifølge en utførelse av den herværende oppfinnelse er inngangsspenning på 120 V vekselstrøm, 2,5 A, 60 Hz vekselstrømnettspenning som stabiliseres ved bruk av en ekstern spenningsregulator som finnes i handelen (f.eks. en SOLA MCR100 konstantspenningstransformator).

Ifølge en foretrukket utførelse av den herværende oppfinnelse er behovet for teknikerregulering av ballastspenningen etter hvert som rørenes utgangseffekt avtar med bruk, eliminert ved tilveiebringelse av automatisk selvregulering av ballastspenningen. Dette er oppnådd ved å erstatte de manuelle uttaks-velgerkontaktene med et "aktivt" system for mikrokontroller-aktiverte elektroniske brytere (fig. 9 og 9A-9D). Mikrokontrolleren aksepterer inngangssignaler fra optiske sensorer og spenningssensorer og aktiverer deretter den riktige elektroniske bryter for å holde utgående stråling innenfor angitte parametere. Det aktive brytersystem er i stand til å korrigere for endringer i strømutgangseffekt som skyldes nettspenning og temperaturvariasjon under behandling; det kreves således ikke ekstern nettspenningsstabilisering ifølge foretrukne utførelser av den herværende oppfinnelse som har automatisk regulering av ballastspenningen. Alle andre komponenter i utførelsene med automatisk ballastspenningsregule-ring, herunder rørene 10(1)-10(7), ballastene 20, reflektoren 50 og polykarbonatskjermen 40, er de samme som for utførelse-ne med manuell regulering.

Ifølge en foretrukket utførelse består et elektronisk styringssystem 110 av seks funksjonsblokker. En mikrokontroller 200 er sentralenheten; den inneholder programvare som leser av systemets sensorer, fastslår systemets status, regulerer ballastspenningen (og rørenes utgangseffekt) og gir brukerin-formasjon via en systemstatus-LED 112 (programvaren beskrives nærmere nedenfor). For å oppnå utgangsstråling innenfor det angitte området, overvåker mikrokontrolleren 200 rørenes utgangseffekt via en sensor 120 for synlig lys, hvilken er plassert bak rørreflektoren 50. Det vises til fig. 11, hvor sensoren 120 for synlig lys får tilført diffust, synlig lys gjennom maskinerte spalter 122 (3)-122 (5) bak hvert av de tre midtre rør 10 (3)-10 (5) på reflektorplaten 50 like til venstre for midten. En spenningsdetektorkrets 210 forteller mikrokontrolleren 200 når tidsuret 100 har begynt sin nedtellingssekvens, og også når maksimal tillatt ballastspenning er nådd. Idet den bruker innsignaler fra disse sensorer, sammenligner mikrokontrolleren 200 systemets status i øyeblikket med verdiene lagret under kalibrering og fastslår om regulering av ballastspenningen er nødvendig. Regulering av ballastspenningen gjennomføres med en rad av elektroniske brytere som har grensesnitt med nullkryss-optoisolatorer 222 mot mikrokontrollerens utgående linjer. Endelig, hvis systemet ikke fungerer ordentlig eller ikke kan produsere utgående strøm innenfor det angitte driftsområdet, aktiverer mikropro-sessoren 200 systemstatus-LED-en 112 for å informere brukeren. Funksjonsblokkene i det elektroniske styringssystem vil nå bli beskrevet nærmere.

Ifølge en foretrukket utførelse er det tilveiebrakt en fullt programmerbar integrert mikrokontroller 200 (f.eks. mikro-brikke PIC16F84) som sammenfatter en aritmetisk, logisk enhet, system-RAM, RAM for ikke-flyktig lager, ROM og grense-snittskrets i én enkelt monolittisk integrert krets. Mikrokontrolleren 200 inneholder også en elektronisk uavhengig "vakthund"-tidsurkrets som er programmert for å nullstille hovedprosessoren i tilfelle mikrokontroller-maskinvare-svikt eller programvareoperasjonsfeil. Mikrokontrolleren 200 har grensesnitt mot systemets sensorer, systemstatus-LED-en 112 og den elektroniske bryterrekke via tolv programmerbare, digitale inn-ut-linjer. Systemets kalibreringsparametere er lagret i det ikke-flyktige RAM som finnes på brikken, og all programvare i systemet som skal styre regulatorfunksjoner, inneholdes i ROM-lageret på brikken. Programvare er programmert inn i ROM og verifisert ved bruk av ekstern programme-ringsmaskinvare.

Ifølge en foretrukket utførelse brukes sensoren 120 for synlig lys (f.eks. en Texas Instruments TSL230B fotosensor) for å registrere rørets utgangseffekt, og utverdien fra sensoren 120 for synlig lys brukes som kriterium for regulering. I tilfellet med TSL230B-fotosensoren, sørger en storflatet fo-todiode og en integrert strøm-til-frekvens-omformer for et utgående signal til mikrokontrolleren som en serie digitale pulser. Den direkte omforming av det optiske signal til et digitalt format reduserer kretskompleksiteten og eliminerer problemene med kalibrering og drift knyttet til analoge kretser.

Sensorene 120 for synlig lys er plassert bak det midtre rør 10(4) og reflektorplaten 50 like til venstre for midten. For å overvåke bidraget av synlig lys fra flere rør, er det maskinert inn tre spalter 122(3)-122(5) i reflektoren 50 bak de tre midtre rør 10 (3)-10 (5). Disse spalters 122 (3)-122 (5) tverrsnittsareal og posisjon er slik at sensoren 120 for synlig lys mottar likt veide inngangsverdier fra disse tre lys-rør 10 (3)-10 (5). Ifølge en foretrukket utførelse er forholdet mellom tverrsnittsarealene for hvilke som helst to valgte spalter proporsjonalt med de omvendte kvadrater av de valgte spalters avstander fra sensoren 120 for synlig lys. Sensoren 120 for synlig lys er dekket med et filter for å tilpasse dens spektrale påvirkelighet til det optometer som ble benyttet som målestandard for kalibrering. I tillegg er sensoren 120 for synlig lys dekket med et spredeglass for ytterligere å minimere detektorens stillingsavhengighet i forhold til reflektorens spalter 122 (3)-122 (5) .

Spenningsdetektorkretsen 210 tjener en dobbeltfunksjon: den koordinerer mikrokontrollerens virksomhet med systemets tidsur 100 og informerer mikrokontrolleren 200 når maksimal tillatt ballastspenning er nådd. I en foretrukket utførelse av den herværende oppfinnelse (se fig. 9A), omfatter spenningsdetektorkretsen 210 én CD4046 CMOS faselåssløyfe (PLL) 214 benyttet som en spenningsstyrt oscillator (VCO). En prøve på den nettspenning som er til stede i ballasten, likerettes og benyttes både til å gi strøm til CD4046 og til å drive VCO-ens inngang. Dette arrangement tillater kretsen å produsere et digitalt pulstog hvis frekvens er proporsjonal med ballastspenningen. Dette pulstog er via en optoisolator 212 koplet til mikrokontrolleren 200 som fastslår ballastspenningen ved å måle pulsperioden.

Detektering av systemtidsurets tilstand gjennomføres ved å plassere tidsurrelékontaktene i serier med ballasttilførsels-linjene. Når tidsuret 100 er av (f.eks. ingen behandling), er det ikke til stede noen spenning til drift verken av spenningsdetektorkretsen 210 eller ballastene 20. Ved detektering av denne tilstand tilbakestiller mikrokontrolleren 200 systemets variabler og sløyfer til det finnes et pulstog (spenning). Når tidsurets nedtellingssekvens igangsettes, lukkes tidsurreléets kontakter, hvorved spenning tilføres spenningsdetektorkretsen 210 og ballastene 20. Når mikrokontrolleren 200 detekterer tilstedeværelse av et pulstog, begynner den regulering (se nedenfor). Selv om regulatorkretsen kan justere ballastspenningen, styres behandlingens varighet av maskinvare via tidsuret 100 gjennom seriekoplingen av relékon-taktene.

Så snart behandlingen med synlig lys er igangsatt, overvåker mikrokontrolleren 200 VCO-ens pulstog og sammenligner dette med en verdi lagret i minnet under oppsetting og kalibrering av enheten. Hvis den målte verdi overskrider den lagrede verdi, hindres videre økninger i ballastspenning. Verdien lagret i mikrokontrollerminnet tilsvarer ballastspenningen ved én transformatorkontaktinnstilling mindre enn dens maksimale, tillatte driftsspenning, hvilket hindrer at det velges en transformatorkontaktinnstilling som ville overstige den maksimale ballastspenning. Denne teknikk minimerer unødvendig veksling og sikrer at ballastspenningen ikke overskrider dens maksimale tillatte driftsspenning (133 V vekselstrøm i en foretrukket utførelse) til enhver tid.

Det vises til fig. 9C og 9D hvor rekken av elektroniske brytere for valg av transformatorkontakt omfatter seks tyristor-styrte, elektroniske brytere 220 som forbinder ballastens inngående linjer og spenningsvalgkontaktene på støtte-/tilleggs-autotransformatorene 60. Tyristorbryterne 220 kon-trollerer porter som er koplet elektro-optisk til mikrokontrolleren 200. Mikrokontrolleren 200 øker eller reduserer således spenningen som påføres ballastene 20 (øker eller reduserer rørenes utgangseffekt) ved å aktivere de riktige kon-trollporter for å velge de riktige kontakter.

Ifølge foretrukne utførelser av den herværende oppfinnelse viser systemstatusindikatoren 112 når den utgående stråling ikke er innenfor spesifikasjonene, eller når det er oppstått en svikt i styringssystemet. Det er ikke nødvendig å kontrol-lere med separat effektmåler.

I én foretrukket utførelse av den herværende oppfinnelse omfatter systemstatusindikatoren 112 en enkelt lysdiode (LED) som angir systemets funksjonsmessig status ved bruk av blink-koder.

Umiddelbart etter at nøkkelen først er vridd til "PÅ"-stilling, blinker LED-en tre ganger for å angi at systemet fungerer normalt og er klar til bruk. Hvis dette ikke skjer, fungerer enten LED-en eller mikrokontrolleren ikke korrekt, eller nøkkelbryteren 90 er blitt slått på, av og på igjen for raskt til at mikrokontrolleren 200 har fått nullstille LED-styringen. Hvis LED-en ikke blinker tre ganger etter at strømmen har vært slått av i flere sekunder og blitt startet igjen, skal enheten ikke brukes.

Rask blinking umiddelbart etter at nøkkelbryteren 90 er slått på, angir at det er en kontrollsumfeil i mikrokontrolleren 200. Dette skjer når det er problem med verdiene lagret i mikrokontrollerens minne for den optiske regulering og bal-lastspenningsgrensene. I dette tilfelle lar enheten seg ikke drive og vil ikke lyse.

Hvis det forekommer sakte blinking etter at behandling med tidsinnstilling er satt i gang, og regulatoren forsøker og mislykkes 10 ganger i å redusere rørenes utgangseffekt slik at denne er innenfor det angitte område, angir dette at utgangseffekten kan være for høy, og ballastspenningen kan ikke reduseres ytterligere. Dette kan skyldes mikrokontroller- eller komponentsvikt. Hvis LED-en blinker sakte under behandlingen, skal behandlingen avbrytes fordi utgangseffekten kan være høyere enn den angitte maksimumsverdi.

Hvis det lyser jevnt etter at tidsinnstilt behandling er igangsatt, og regulatoren forsøker og mislykkes 10 ganger i å øke rørenes utgangseffekt slik at denne ligger innenfor det foreskrevne området, angir dette at utgangseffekten kan være for lav, og ballastspenningen kan ikke økes ytterligere. Hvis LED-en lyser jevnt under behandlingen, men ikke blinker, kan behandlingen fortsette, selv om virkningen kan være redusert som et resultat av lav utgangseffekt fra rørene. LED-en vil slå seg av hvis utgangsstrålingen deretter øker til over den foreskrevne minimumsgrense.

Mikrokontrollerprogramvaren har tre kjørbare programvareho-vedmoduler: PÅ-oppsett, kalibrering og regulering. Bare PÅ-oppsett- og reguleringsmodulene kjører under pasientbehandling.

PÅ-oppsettmodulen kjører bare når mikrokontrolleren tilføres strøm når nøkkelbryteren 90 settes inn og vris til "PÅ". På dette tidspunkt tilbakestilles systemets variabler, og kalib-reringsverdier lagret i det ikke-flyktige RAM hentes. I tillegg foretas en kontrollsumutregning og sammenlignes med en lagret kontrollsum. Enhver uoverensstemmelse får programvaren til å lukke systemet og igangsette LED-ens kode med hurtig blinking. Så snart vellykket start er oppnådd, overføres styringen til reguleringsmodulen.

Etter inngang i reguleringsmodulen går mikrokontrolleren 200

inn på en spenningsdetektorsløyfe inntil den detekterer enten et pulstog fra spenningskretsen eller kontaktlukking på én av de teknikertilgjengelige betjeningsknapper/kontakter. Den interne klokke og feilflaggene tilbakestilles i denne sløyfe.

Dersom det detekteres lukking for kontaktbetjening, overføres styringen til kalibreringsmodulen (se nedenfor). Etter at belysningstiden er blitt stilt inn på tidsuret 100 og det er trykket på "START"-knappen 104, detekterer mikrokontrolleren 200 pulstoget som VCO-en produserer, og går tilbake igjen til hovedreguleringssløyfen. Dette setter i gang den interne klokke (uavhengig av tidsuret). Hovedreguleringssløyfen leser utsignalene fra VCO-en, sensoren 120 for synlig lys og den interne klokke; velger en ny kontaktbryter (om nødvendig) og viser eventuelle systemfeil hvert tredje sekund ifølge algo-ritmen beskrevet nedenfor. Kjøring av sløyfen fortsetter til tidsuret avbryter behandlingen og VCO-ens pulstog.

Når tidsurets nedtellingssekvens først er igangsatt, setter mikrokontrolleren 200 opp bryterrekken for å påføre nettspenning på ballastene 20. I løpet av de første 2,5 minutter av behandlingen (bestemt ut fra den interne klokke), måler sensoren 120 for synlig lys rørenes utgangseffekt, og de riktige transformatorkontakter velges for å holde utgangsstrålingen midt mellom de lagrede minimums- og maksimumsreguleringsgren-ser (9,3 og 10,7 mW/cm<2> ifølge en foretrukket utførelse). Dette gjøres for å sørge for optimal oppvarming av rørene mens utgangsstrålingen holdes innenfor de angitte grenser.

For å gi nok tid til at utgangseffekten vil være innenfor det nødvendige området fem minutter etter enhver regulering av

ballastspenningen, bytter mikrokontrolleren 200 minimumsgrensen for regulering til den lagrede verdi (9,3 mW/cm<2> i en foretrukket utførelse) etter de første to og et halvt minutters drift; maksimumsgrensen forblir uendret. Siden regulerings-grensene ikke modifiseres ut over dette punkt, vil utgangsstrålingen holde seg innenfor disse grenser til behandlingen er avsluttet.

Hvis utgangseffekten ikke kan holdes mellom reguleringsgren-sene, vil systemfeilflaggene aktivere systemstatus-LED-en. En systemfeil blir ikke meldt før regulatoren har gjort ti for-søk på å korrigere tilstanden. Dette gir rørene tid til å re-agere på regulering og hindre "plagsomme" feilmeldinger.

I løpet av hver sløyfe måler mikrokontrolleren 200 ballastspenningen via VCO-en og setter opp et sperreflagg hvis spenningen er på maksimum. Selv om denne handling ikke direkte fører til en feil, kan det bli meldt en feil hvis systemets utgangseffekt er for lav, men ikke kan økes på grunn av dette sperreflagget. Hvis tidsuret 100 har stoppet behandlingen, er ikke lenger VCO-pulstoget til stede, og mikrokontrolleren 200 returnerer til spenningsdetektorsløyfen inntil en ny behandling innledes.

Data for kalibreringsmodulen er fastsatt før klinisk instal-lering. Den maksimale, tillatte ballastspenning for spenningsdetektorkretsen 210 og signalene fra sensoren 120 for synlig lys, hvilke svarer til minimums- og maksimumsgrensene for regulering, er programmert inn i mikrokontrollerens minne ved bruk av et oppsett eller kalibreringsalgoritme.

For å stille inn ballast-maksimumsspenning, blir en spen-ningskalibreringsstrapp på kretskortet kortsluttet, hvilket bevirker at mikrokontrolleren 200 går over i spenningskalib-reringsmodus. En roterende transformator benyttes for å regulere ballastspenningen til én transformatorkontaktinnstilling under den maksimale, tillatte ballastspenning (127 V veksel-strøm i en foretrukket utførelse). Kortslutting av spenningskalibreringsstrappen for andre gang lagrer både denne spenningsverdi og en kontrollsum i mikrokontrollerens ikke-flyktige minne. Hver gang spenningskalibreringsstrappen kort-sluttes, blinker systemstatus-LED-en for å angi at handlingen er fullført.

Deretter blir maksimums- og minimumsgrensene for regulering lagret i mikrokontrollerens minne ved å skifte til optisk-kalibrering-modus. Et referanse-UDT-optometer (f.eks. en UDT S370 effektmåler med en 247 detektor/cosinus-spredeenhet) plasseres i et referansepunkt. Ifølge en foretrukket utførel-se av den herværende oppfinnelse, er referansepunktet 7,5 cm fra polykarbonatskjermen 40 ved midten av det behandlingsmessig aktive området. Ballastspenningen reguleres med en roterende transformator for å oppnå den ønskede maksimumstråling på optometeret. Det tilsvarende utgangssignal fra sensoren 120 for synlig lys er innverdi til mikrokontrollerens minne som maksimumsgrense for utgangseffekt. Denne prosedyre gjen-tas, hvorved utgangseffekten reguleres for å oppnå ønsket mi-nimumsbestråling på optometeret, og minimumsgrensen for regulatoren fastsettes. Til slutt lagres en kontrollsum, og mikrokontrolleren 200 returnerer til PÅ-oppsettmodulen, idet normal drift innledes. Som ved spenningskalibrering blinker systemstatus-LED-en hver gang kalibreringsdata er blitt lagret .

Det er funnet ut at ifølge en foretrukket utførelse av den herværende oppfinnelse er den målte utgangseffekt over det aktive stråleområdet innenfor 70 % av den målte maksimumsverdi når den måles med en cosinusresponsdetektor i avstander på 10 cm og 5 cm, og innenfor 60 % av den målte maksimumsverdi over alle virkeavstander.

Det vil nå bli beskrevet ett eksempel på en behandlingsmetode for lesjoner som er kreftforstadier, slik som aktinisk keratose, ved PDT som benytter en belyser beskrevet ovenfor sammen med 5-aminoelevulinsyre (ALA).

Hovedsakelig vannfri ALA blir blandet med et flytende fortyn-ningsmiddel like før den skal brukes. ALA-blandingen blir på-ført lokalt på lesjonene ved bruk av en punktapplikator for å ha kontroll med spredningen av ALA-blandingen. En egnet applikator er beskrevet i amerikansk patentsøknad 08/962,294 (inngitt 31. oktober 1997), og ALA er videre omtalt generelt i amerikansk patentsøknad 08/921,664 (inngitt 2. september 1997). Hele innholdet i disse søknader innbefattes i dette skrift gjennom henvisning.

Etter den innledende påføring av ALA-blandingen er tørket, kan det deretter på lignende måte foretas én eller flere på-føringer. Det gis omtrent 2 mg/cm<2> ALA. Dannelse av lysfølsom porfyrin og lysfølsomgjøring av de behandlede lesjoner skjer over de neste 14-18 timer. I løpet av denne tiden skal utset-telse for direkte sollys eller annet skarpt lys være minst mulig. Mellom 14 og 18 timer etter at ALA er gitt, blir lesjonene bestrålt med en belyser ifølge den herværende oppfinnelse. Belyseren bestråler lesjonene med et jevnt, blått lys i en foreskrevet periode. Ifølge en foretrukket behandling har det synlige lys en nominell bølgelengde på 417 nm.

Siden samlet lysdose (J/cm<2>) = bestråling (W/cm<2>) x tid (sekunder) , er den eneste tilleggsparameter som må styres for levering av den korrekte behandlingslysdose, belysningstid. Dette gjennomføres ved en foretrukket utførelse av oppfinnelsen via tidsuret som styrer elektrisk strøm til ballastene, og som kan stilles inn av legen. Data har vist at 10 J/cm<2 >levert fra en kilde med en strålingstetthet på 10 mW/cm<2> gir klinisk akseptable resultater. Ut fra ligningen ovenfor vil denne lysdose kreve en belysningstid på 1000 sekunder (16 minutter og 40 sekunder). En valgt lysdose kan også gis ved i tillegg eller alternativt å variere strålingstettheten.

Tilleggsfordeler og modifikasjoner vil være innlysende for fagfolk på området. Oppfinnelsen er derfor i sin videste for-stand ikke begrenset til de spesifikke detaljer og represen-tative anordninger vist og beskrevet i dette skrift. Følgelig kan det foretas forskjellige modifiseringer uten at man går ut over den generelle ramme av oppfinnelsen slik den er angitt i de vedføyde krav og deres ekvivalenter.

Claims (6)

1. Belyser for behandling eller diagnostisering av en pasient, hvor belyseren omfatter minst én lyskilde omfattende en fluorescerende lampe som innbefatter fosfor som sender ut lys innenfor det blå området, konfigurert for å belyse pasienten ved behandling eller diagnostisering av en dermatologisk tilstand, idet det avgitte lyset fra den i det minste ene lyskilden (10) spektralt samsvarer med absorpsjonsspekteret til protoporfyrin IX og lyset er i det vesentlig helt begrenset til det blå området av lysspekteret, karakterisert ved at lyskilden er konfigurert til å belyse et parti av en kroppsdel hos pasienten med i det vesentlige lik intensitet av blått lys over en vesentlig del av den konturflaten av kroppsdelpartiet som skal belyses.

2. Belyser ifølge krav 1, karakterisert ved at fosforet innbefatter europiumpåvirket fosfor.

3. Belyser ifølge krav 2, karakterisert ved at det europiumpåvirkede fosforet innbefatter et europiumpåvirket strontiumfosfat.

4. Belyser ifølge krav 2, karakterisert ved at det europiumpåvirkede fosfor innbefatter Sr2P207:Eu.

5. Belyser ifølge krav 1, karakterisert ved at i det minste en del av den i det minste ene lyskilden er et buet rør.

6. Belyser ifølge et hvilket som helst av kravene 1 og 2, karakterisert ved at den i det minste ene lyskilden har en toppbølgelengde nær 417 nm.