DE102010031273A1

DE102010031273A1 - Device for irradiating porphyrin molecules in human tissue

Info

Publication number: DE102010031273A1
Application number: DE201010031273
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Detlef Schikora
Current assignee: LASERNEEDLE GMBH, DE
Priority date: 2010-07-13
Filing date: 2010-07-13
Publication date: 2012-01-19
Also published as: WO2012007390A1

Abstract

Eine Vorrichtung zur Bestrahlung von Porphyrinmolekülen in menschlichem Gewebe weist wenigstens vier Lichtquellen (2, 3, 4, 5) auf, welche jeweils mit einem Lichtwellenleiter (6, 7, 8, 9) gekoppelt sind. Eine der Lichtquellen (2) erzeugt Licht im blauen Bereich, eine der Lichtquellen (3) erzeugt Licht im grünen Bereich, eine der Lichtquellen (4) erzeugt Licht im gelben Bereich und eine der Lichtquellen (5) erzeugt Licht im roten Bereich.A device for irradiating porphyrin molecules in human tissue has at least four light sources (2, 3, 4, 5) which are each coupled to an optical waveguide (6, 7, 8, 9). One of the light sources (2) generates light in the blue area, one of the light sources (3) generates light in the green area, one of the light sources (4) generates light in the yellow area and one of the light sources (5) generates light in the red area.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestrahlung von Porphyrinmolekülen in menschlichem Gewebe mit wenigstens einer Lichtquelle.The invention relates to a device for irradiating porphyrin molecules in human tissue with at least one light source.

Für die Behandlung von Hauterkrankungen, wie zum Beispiel Hautkrebs, aktinische Keratosen, Acne Vulgaris, sowie einigen dentalen Indikationen, wie zum Beispiel Parodontose, wird die photodynamische Therapie (PDT) seit einigen Jahren erfolgreich klinisch eingesetzt. Dabei werden in allen Fällen Strahlungsquellen verwendet, die kohärente oder nicht-kohärente Strahlung emittieren und deren spektrale Emission möglichst gut an jeweils ein Absorptionsmaximum der Porphyrinemoleküle, die als Photosensitizer agieren, angepasst ist.For the treatment of skin diseases, such as skin cancer, actinic keratosis, acne vulgaris, as well as some dental indications, such as periodontal disease, photodynamic therapy (PDT) has been successfully used clinically for several years. In all cases, radiation sources are used which emit coherent or non-coherent radiation and whose spectral emission is adapted as well as possible to an absorption maximum of the porphyrin molecules which act as photosensitizers.

Die derzeit wichtigsten für die PDT zugelassenen Lichtquellen sind die BLU-U PDT-Illuminatoren (DUSA Pharmaceuticals Wilmington, MA), ClearLight Systems (Lumenis) sowie Omnilux (Photo Therapeutic Ltd.). Alle diese Vorrichtungen strahlen eine monochromatische, breite Bande ab, die zumeist im blauen Bereich des elektromagnetischen Spektrums liegt. Die Porphyrine zeigen eine Soret-Band Absorption bei 405–408 nm, die mit den breitbandigen Lichtquellen abgedeckt wird. Die Bestrahlungsintensitäten sind hoch und betragen 7,5–25 W/cm². Da diese Lichtenergie zumeist gepulst auf die Haut eingestrahlt wird, hat sich auch der Name IPL (intensed light pulse sources) für diese Bestrahlungsvorrichtungen durchgesetzt.Currently, the major PDT approved light sources are the BLU-U PDT illuminators (DUSA Pharmaceuticals Wilmington, MA), ClearLight Systems (Lumenis) and Omnilux (Photo Therapeutic Ltd.). All of these devices emit a monochromatic, broad band, mostly in the blue region of the electromagnetic spectrum. The porphyrins show a Soret band absorption at 405-408 nm, which is covered with the broadband light sources. The radiation intensities are high and amount to 7.5-25 W / cm ^2. Since this light energy is usually pulsed on the skin, the name IPL (Intensified Light Pulse Sources) has become established for these irradiation devices.

Neben diesen breitbandigen, nicht-kohärenten Lichtquellen werden auch Laser, also kohärente schmalbandige Lichtquellen für die PDT verwendet. Hauptsächlich werden gepulste Farbstofflaser mit einer monochromatischen Emissionswellenlänge von 595 nm, also Licht im gelben Bereich, verwendet. Diese Emissionswellenlänge entspricht einer sogenannten Q-Absorptionsbande der Porphyrine. Da diese Absorptionsbande gegenüber der Soret-Bande bei 405 nm wesentlich schwächer ist, ist es bei Verwendung der Farbstofflaser trotz der hohen Laserintensitäten erforderlich, wesentliche längere Bestrahlzeiten zu verwenden.In addition to these broadband, non-coherent light sources, lasers, ie coherent narrow-band light sources, are also used for the PDT. Mainly pulsed dye lasers with a monochromatic emission wavelength of 595 nm, ie light in the yellow range, are used. This emission wavelength corresponds to a so-called Q absorption band of the porphyrins. Since this absorption band is much weaker than the Soret band at 405 nm, it is necessary to use significantly longer irradiation times when using the dye laser, despite the high laser intensities.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Bestrahlung von Porphyrinmolekülen in menschlichem Gewebe zu schaffen, mit welcher die medizinische Wirksamkeit und Effizienz der photodynamischen Therapie weiter verbessert werden kann.It is an object of the present invention to provide a device for irradiation of porphyrin molecules in human tissue, with which the medical effectiveness and efficiency of photodynamic therapy can be further improved.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.According to the invention, this object is achieved by the features mentioned in claim 1.

Durch die vier mit einem jeweiligen Lichtwellenleiter gekoppelten Lichtquellen, die Licht im blauen, im grünen, im gelben und im roten Bereich abstrahlen, werden sämtliche Absorptionsmaxima von Porphyrin im menschlichen Gewebe mit einer entsprechenden Strahlung beaufschlagt, wodurch die photoempfindliche Substanz aktiviert, die vorhandenen Bindungen aufgebrochen und Ozon erzeugt wird, welches aufgrund seiner Aggressivität die Zellwände zerstört. Auf diese Art und Weise können bestimmte, im menschlichen Gewebe enthaltenen Zellen, beispielsweise Krebszellen, zerstört und die von denselben ausgehenden Gefahren vermindert werden.By means of the four light sources coupled with a respective optical waveguide, which emit light in the blue, the green, the yellow and the red, all absorption maxima of porphyrin in the human tissue are exposed to a corresponding radiation, whereby the photosensitive substance is activated, the bonds present are broken and ozone is generated, which destroys the cell walls due to its aggressiveness. In this way, certain cells contained in human tissue, for example cancer cells, can be destroyed and their dangers reduced.

Im Gegensatz zu bekannten Vorrichtungen und den mit denselben durchgeführten Verfahren ermöglicht die erfindungsgemäße Vorrichtung eine erheblich verbesserte Effizienz bei der Umwandlung der Porphyrinmoleküle, da aufgrund der erfindungsgemäßen Anpassung der von der Vorrichtung ausgesandten Strahlung an das gesamte Absorptionsspektrum der Porphyrinmoleküle nicht nur ein Teil, sondern sämtliche, auch tiefer im Gewebe befindliche Porphyrinmoleküle aktiviert und wie oben beschrieben zerlegt werden.In contrast to known devices and the methods carried out with the same, the device according to the invention enables a considerably improved efficiency in the conversion of the porphyrin molecules, since due to the inventive adaptation of the radiation emitted by the device to the entire absorption spectrum of the porphyrin molecules not only a part but all also activated porphyrin molecules located deeper in the tissue and decomposed as described above.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt darin, dass die Wirkstoffkonzentrationen im Gewebe reduziert, die Bestrahlzeiten verringert und die Nebenwirkungen durch die Reaktionsprodukte reduziert werden können.Another essential advantage of the device according to the invention is that the active substance concentrations in the tissue can be reduced, the irradiation times reduced and the side effects by the reaction products can be reduced.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Licht im blauen Bereich erzeugende Lichtquelle als Laserdiode ausgebildet ist, welche Licht mit einer Wellenlänge von ca. 405 nm erzeugt, die Licht im grünen Bereich erzeugende Lichtquelle als Leuchtdiode ausgebildet ist, welche Licht mit einer Wellenlänge von ca. 550 nm erzeugt, die Licht im gelben Bereich erzeugende Lichtquelle als Leuchtdiode ausgebildet ist, welche Licht mit einer Wellenlänge von ca. 580 nm erzeugt, die Licht im roten Bereich erzeugende Lichtquelle als Laserdiode ausgebildet ist, welche Licht mit einer Wellenlänge von ca. 660 nm erzeugt. Dadurch sind die in-vivo Absorptionsmaxima von Protoporphyrin IX in optimaler Weise abgedeckt, so dass mit einer solchen Vorrichtung optimale Bestrahlungsergebnisse erzielt werden. Des weiteren werden mit einer derartigen Ausgestaltung die Kosten der erfindungsgemäßen Vorrichtung so gering wie möglich gehalten, da alle genannten elektronischen Bauteile mit verhältnismäßig geringen Kostenaufwand beschafft werden können.According to an advantageous embodiment of the invention can be provided that the light in the blue region generating light source is designed as a laser diode which generates light with a wavelength of about 405 nm, the light in the green region generating light source is designed as a light emitting diode, which light generates a wavelength of about 550 nm, the light in the yellow region generating light source is designed as a light emitting diode, which generates light having a wavelength of about 580 nm, the light in the red region generating light source is designed as a laser diode which light with a wavelength generated by about 660 nm. As a result, the in vivo absorption maxima of protoporphyrin IX are optimally covered, so that optimal irradiation results are achieved with such a device. Furthermore, the cost of the device according to the invention are kept as low as possible with such a configuration, since all said electronic components can be procured with relatively low cost.

Um die von den Lichtquellen ausgesandten Strahlungen flächenhaft zu konzentrieren und damit eine hohe Leistungsdichte zu erreichen, kann in einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass die Lichtwellenleiter benachbart zu einer die von den Lichtwellenleitern ausgestrahlten Lichtstrahlung reflektierenden Reflektoreinrichtung angeordnet sind.In order to concentrate the radiation emitted by the light sources areally and thus to achieve a high power density, can be provided in an advantageous development of the invention that the optical waveguide adjacent to one of the optical waveguides emitted light radiation reflecting reflector device are arranged.

Wenn dabei vorgesehen ist, dass die Reflektoreinrichtung als ein einen wenigstens annähernd parabelförmigen Querschnitt aufweisender Spiegel ausgebildet ist, so kann die Strahlung auf einen Punkt konzentriert werden. Vorzugsweise sind die Enden der Lichtwellenleiter dabei im Brennpunkt des parabelförmigen Spiegels angeordnet, so dass die von demselben ausgehende Strahlung durch den Spiegel in eine parallele, die vier unterschiedlichen Lichtwellenlängen aufweisende Strahlung umgewandelt werden kann.If it is provided that the reflector device is designed as a mirror having an at least approximately parabolic cross section, then the radiation can be concentrated to one point. Preferably, the ends of the optical waveguides are arranged in the focal point of the parabolic mirror, so that the radiation emanating from the same through the mirror in a parallel, the four different wavelengths of light having radiation can be converted.

Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Reflektoreinrichtung als einen wenigstens annähernd ellipsoiden Querschnitt aufweisender Spiegel ausgebildet ist, wodurch sich zwei Brennpunkte ergeben.Alternatively it can be provided that the reflector device is designed as a mirror having at least approximately ellipsoidal cross section, resulting in two focal points.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Lichtwellenleiter benachbart zu einem rinnenförmigen, einen im Wesentlichen parabelförmigen Querschnitt aufweisenden Spiegel angeordnet sind. Auf diese Weise entsteht eine linienförmige Anordnung der Lichtstrahlung, durch welche größere Hautflächen behandelt werden können.In a further advantageous embodiment of the invention it can be provided that the optical waveguides are arranged adjacent to a channel-shaped, substantially parabolic cross-section having mirror. In this way, a linear arrangement of the light radiation, through which larger skin areas can be treated.

Auch hierbei ist es möglich, dass die Lichtwellenleiter benachbart zu einem rinnenförmigen, einen im Wesentlichen ellipsoiden Querschnitt aufweisenden Spiegel angeordnet sind, wobei ein derartiger ellipsoider Spiegel im Gegensatz zu einem parabelförmigen Spiegel zwei Brennlinien erzeugt, wodurch eine andere Anordnung der Lichtwellenleiter gegenüber dem Spiegel möglich ist.Here, too, it is possible for the optical waveguides to be arranged adjacent to a channel-shaped mirror having a substantially ellipsoidal cross-section, such an ellipsoidal mirror producing two focal lines in contrast to a parabolic mirror, whereby a different arrangement of the optical waveguides relative to the mirror is possible ,

Um die von den Lichtquellen erzeugte Strahlung fokussieren zu können, kann in einer vorteilhaften Weiterbildung vorgesehen sein, dass die Lichtwellenleiter an einer gegenüber der Reflektoreinrichtung verschieblich angeordneten Verschiebeeinrichtung angebracht sind.In order to be able to focus the radiation generated by the light sources, it can be provided in an advantageous development that the optical waveguides are mounted on a displacement device displaceably arranged in relation to the reflector device.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den restlichen Unteransprüchen. Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung prinzipmäßig dargestellt.Further advantageous embodiments and modifications of the invention will become apparent from the remaining dependent claims. Embodiments of the invention are shown in principle with reference to the drawings.

Es zeigt:It shows:

1 eine sehr schematische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung; 1 a very schematic view of the device according to the invention;

2 eine schematische Ansicht des Aufbaus einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung; 2 a schematic view of the structure of a first embodiment of the device according to the invention;

3 die Vorrichtung aus 2 in einer anderen Konfiguration; 3 the device off 2 in a different configuration;

4 eine schematische Ansicht des Aufbaus einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung; und 4 a schematic view of the structure of a second embodiment of the device according to the invention; and

5 ein Ende eines Lichtwellenleiters, der mit einer Lichtquelle der erfindungsgemäßen Vorrichtung verbunden ist. 5 an end of an optical waveguide which is connected to a light source of the device according to the invention.

In 1 ist eine Vorrichtung 1 zur Bestrahlung von Porphyrinmolekülen in menschlichem Gewebe in einer sehr schematischen Ansicht dargestellt. Die Vorrichtung 1 weist insgesamt vier Lichtquellen 2, 3, 4 und 5 auf, welche mit einem jeweiligen Lichtwellenleiter 6, 7, 8 und 9 sind. Die Begriffe ”Lichtquelle” und ”Lichtwellenleiter” sind so zu verstehen, dass die Lichtquellen 2, 3, 4 und 5 Licht erzeugen und in die Lichtwellenleiter 6, 7, 8 und 9 einkoppeln, von wo sie wiederum ausgekoppelt und in ein sehr schematisch dargestelltes menschliches Gewebe 10 eingebracht werden.In 1 is a device 1 for the irradiation of porphyrin molecules in human tissue in a very schematic view. The device 1 has a total of four light sources 2 . 3 . 4 and 5 on which with a respective optical fiber 6 . 7 . 8th and 9 are. The terms "light source" and "optical fiber" are to be understood as meaning the light sources 2 . 3 . 4 and 5 Generate light and into the optical fibers 6 . 7 . 8th and 9 from where they in turn decoupled and into a very schematically represented human tissue 10 be introduced.

Mittels der nachfolgend detaillierter beschriebenen Vorrichtung 1 werden in dem menschlichen Gewebe 10 vorhandene Porphyrinmoleküle bestrahlt. Die Porphyrinmoleküle, insbesondere Protoporphyrin IX, können zuvor in den zu bestrahlenden Bereich des menschlichen Gewebes 10, insbesondere in Hautzellen, eingebracht werden. Da Porphyrin ein Zwischenprodukt der Synthese von Hämoglobinist, ist es in einem bestimmten Anteil bereits im menschlichen Körper und damit insbesondere auch in den Zellen des menschlichen Gewebes vorhanden. Falls diese Menge an Porphyrinmolekülen jedoch nicht ausreichend ist, kann es, wie oben erwähnt, beispielsweise mittels Einspritzen in die gewünschten Bereiche eingebracht werden. Das Porphyrin kann beispielsweise auch über Lävulinsäure, die zum Beispiel als Salbe vorliegen kann, in das menschliche Gewebe 10 eingebracht werden. Durch die Bestrahlung der Porphyrinmoleküle mittels der Vorrichtung 1 werden aufgrund der nachfolgend beschriebenen Anpassung der Vorrichtung 1 an das Absorptionsspektrum von Porphyrin die Porphyrinmoleküle zerlegt, wodurch Ozon freigesetzt wird, was die Wand der Zelle, in dem das Porphyrinmolekül enthalten ist, und somit auch die gesamte Zelle zerstört.By means of the device described in more detail below 1 become in the human tissue 10 existing porphyrin molecules irradiated. The porphyrin molecules, in particular protoporphyrin IX, can be previously in the area of the human tissue to be irradiated 10 , especially in skin cells, are introduced. Since porphyrin is an intermediate in the synthesis of hemoglobin, it is present in a certain proportion already in the human body, and thus in particular in the cells of human tissue. However, if this amount of porphyrin molecules is not sufficient, it may, as mentioned above, be introduced into the desired areas, for example by means of injection. For example, the porphyrin may also be incorporated into human tissue via levulinic acid, which may be present as an ointment, for example 10 be introduced. By the irradiation of the porphyrin molecules by means of the device 1 are due to the adaptation of the device described below 1 the absorption spectrum of porphyrin breaks down the porphyrin molecules, thereby releasing ozone, which destroys the wall of the cell in which the porphyrin molecule is contained, and thus also the entire cell.

Eine solche Vorgehensweise bzw. ein solches Verfahren ist insbesondere bei Hautkrankheiten anwendbar, indem die Porphyrinmoleküle in beschädigte Zellen, beispielsweise in Krebszellen, eingespritzt und die Zellen anschließend durch die Bestrahlung mittels der Vorrichtung 1 zerstört werden. Wenn sich die Porphyrinmoleküle dabei ausschließlich in Krebszellen bzw. allgemein in geschädigten Zellen befinden, werden gesunde Zellen nicht beeinträchtigt.Such a procedure or method is particularly applicable to skin diseases in that the porphyrin molecules are injected into damaged cells, for example in cancer cells, and the cells are then irradiated by means of the device 1 be destroyed. If the porphyrin molecules are exclusively in cancer cells or generally in damaged cells, healthy cells are not affected.

Das Absorptionsspektrum der Porphyrine weist Absorptionsmaxima bei 405 nm (Soret-Bande) sowie bei 550 nm, 580 nm und 660 nm (Q-Banden) auf, die um Faktoren zwischen 5 und 50 geringere Absorption zeigen, als die Soret-Bande. Außerdem existieren noch sehr schwache Absorptionsmaxima im mittleren Infrarotbereich bei 3400 nm, die für eine photodynamische Therapie wegen der starken Wärmeentwicklung im Gewebe aber nicht nutzbar sind. The absorption spectrum of the porphyrins has absorption maxima at 405 nm (Soret band) as well as at 550 nm, 580 nm and 660 nm (Q bands), which show factors between 5 and 50 lower absorption than the Soret band. In addition, there are still very weak absorption maxima in the mid-infrared range at 3400 nm, which are not available for photodynamic therapy because of the strong heat development in the tissue.

Um eine Anpassung der Vorrichtung 1 an das Absorptionsspektrum der Porphyrinmoleküle zu erreichen, erzeugt die erste Lichtquelle 2 Licht im blauen Bereich, die zweite Lichtquelle 3 erzeugt Licht im grünen Bereich, die dritte Lichtquelle 4 erzeugt Licht im gelben Bereich und die vierte Lichtquelle 5 erzeugt Licht im roten Bereich. Im vorliegenden Fall ist die Lichtquelle 2 als Laserdiode 2a ausgebildet, welche Licht mit einer Wellenlänge von ca. 405 nm erzeugt. Derartige Laserdioden 2a werden beispielsweise für sogenannte Blue-Ray-Geräte verwendet, weshalb sie am Markt sehr leicht verfügbar sind und entsprechend geringe Kosten verursachen. Auch die Licht im roten Bereich erzeugende Lichtquelle 5 ist als Laserdiode 5a ausgebildet und erzeugt eine Wellenlänge von ca. 660 nm. Auch für diesen Wellenlängenbereich werden Laserdioden 5a in großer Stückzahl hergestellt und sind dementsprechend zu günstigen Konditionen verfügbar. Dagegen ist die Licht im grünen Bereich erzeugende Lichtquelle 3 als Leuchtdiode 3a ausgebildet, welche Licht mit einer Wellenlänge von ca. 550 nm erzeugt, da für diesen Wellenlängenbereich auf dem Markt keine Laserdioden verfügbar sind und Leuchtdioden sehr viel günstiger hergestellt werden können als Laserdioden. Die Leuchtdiode 3a kann dabei auch so ausgebildet sein, dass sie zwei Wellenlängen bzw. einen Wellenlängenbereich abdeckt. Auch die Licht im gelben Bereich erzeugende Lichtquelle 4 ist im vorliegenden Fall als Leuchtdiode 4a ausgebildet, welche Licht mit einer Wellenlänge von ca. 580 nm erzeugt, da auch für diesen Wellenlängenbereich Laserdioden nur schwer oder gar nicht verfügbar sind. Auf diese Weise ergibt sich eine Vorrichtung 1, deren elektronische Bauelemente zu verhältnismäßig geringen Kosten verfügbar sind und die demnach ebenfalls verhältnismäßig kostengünstig hergestellt werden kann.To adapt the device 1 Achieving the absorption spectrum of the porphyrin molecules produces the first light source 2 Light in the blue area, the second light source 3 generates light in the green area, the third light source 4 produces light in the yellow area and the fourth light source 5 generates light in the red area. In the present case, the light source 2 as a laser diode 2a formed, which generates light with a wavelength of about 405 nm. Such laser diodes 2a are used, for example, for so-called blue-ray devices, which is why they are very readily available on the market and cause correspondingly low costs. Also the light in the red area generating light source 5 is as a laser diode 5a formed and generates a wavelength of about 660 nm. Also for this wavelength range are laser diodes 5a produced in large quantities and are therefore available on favorable terms. In contrast, the light is in the green area generating light source 3 as a light-emitting diode 3a formed, which generates light with a wavelength of about 550 nm, since no laser diodes are available for this wavelength range on the market and LEDs can be made much cheaper than laser diodes. The light-emitting diode 3a can also be designed so that it covers two wavelengths or a wavelength range. Also, the light in the yellow area generating light source 4 is in the present case as a light emitting diode 4a formed, which generates light with a wavelength of about 580 nm, since even for this wavelength range laser diodes are difficult or not available. In this way, a device results 1 whose electronic components are available at a relatively low cost and which accordingly can also be manufactured relatively inexpensively.

Prinzipiell wäre es auch möglich, als Lichtquellen 2, 3, 4 und 5 ausschließlich Laserdioden oder ausschließlich Leuchtdioden zu verwenden, die oben beschriebene Ausführungsform ist jedoch aus rein ökonomischen Gesichtspunkten am günstigsten.In principle, it would also be possible as light sources 2 . 3 . 4 and 5 However, to use only laser diodes or exclusively light emitting diodes, the embodiment described above is the most favorable from a purely economic point of view.

Die 2, 3 und 4 zeigen unterschiedliche Ausführungsformen der Vorrichtung 1, bei welcher die Lichtwellenleiter 6, 7, 8 und 9 bzw. Enden 6a, 7a, 8a und 9a derselben benachbart zu einer die von den Lichtwellenleitern 6, 7, 8 und 9 ausgestrahlten Lichtstrahlung reflektierenden Reflektoreinrichtung 11 angeordnet sind.The 2 . 3 and 4 show different embodiments of the device 1 in which the optical fibers 6 . 7 . 8th and 9 or ends 6a . 7a . 8a and 9a the same adjacent to one of the optical fibers 6 . 7 . 8th and 9 emitted light radiation reflecting reflector device 11 are arranged.

Bei der in den 2 und 3 dargestellten Ausführungsform der Vorrichtung 1 ist die Reflektoreinrichtung 11 als ein Spiegel 11a ausgebildet, welcher einen wenigstens annähernd parabelförmigen Querschnitt aufweist. Die Enden 6a, 7a, 8a, 9a der Lichtwellenleiter 6, 7, 8 und 9 sind benachbart zu dem Spiegel 11a an einer Verschiebeeinrichtung 12 angebracht, welche gegenüber dem Spiegel 11a verschoben werden kann. Dadurch ist ein Verschieben der Enden 6a, 7a, 8a, 9a der Lichtwellenleiter 6, 7, 8 und 9 gegenüber dem Spiegel 11a und somit gegenüber einem durch den parabelförmigen Querschnitt des Spiegels 11a gebildeten Brennpunkt 13 möglich. Auf diese Weise lässt sich die von den Lichtwellenleitern 6, 7, 8 und 9 ausgesandte Strahlung auf einen Punkt, der einen bestimmten Abstand von dem Spiegel 11a aufweist, konzentrieren, wodurch es möglich ist, eine Konzentration der Strahlung in einer bestimmten, einstellbaren Tiefe innerhalb des menschlichen Gewebes 10 zu erreichen.In the in the 2 and 3 illustrated embodiment of the device 1 is the reflector device 11 as a mirror 11a formed, which has an at least approximately parabolic cross-section. The ends 6a . 7a . 8a . 9a the optical fiber 6 . 7 . 8th and 9 are adjacent to the mirror 11a on a displacement device 12 attached, which is opposite the mirror 11a can be moved. This is a shift of the ends 6a . 7a . 8a . 9a the optical fiber 6 . 7 . 8th and 9 opposite the mirror 11a and thus to one through the parabolic cross-section of the mirror 11a formed focal point 13 possible. In this way, the of the optical fibers 6 . 7 . 8th and 9 emitted radiation to a point a certain distance from the mirror 11a which, thereby, is capable of concentrating the radiation at a particular, adjustable depth within the human tissue 10 to reach.

3 zeigt die Verschiebeeinrichtung 12 in einer gegenüber dem Spiegel 11a verschobenen Position, was zu einer Konzentration der Strahlung an einem anderen Punkt innerhalb des menschlichen Gewebes 10 führt. 3 shows the displacement device 12 in one opposite the mirror 11a shifted position, causing a concentration of radiation at another point within the human tissue 10 leads.

Alternativ zu dem parabelförmigen Querschnitt könnte der Spiegel 11a auch einen wenigstens annähernd ellipsoiden Querschnitt aufweisen, wodurch sich zwei Brennpunkte ergäben.As an alternative to the parabolic cross section, the mirror could 11a also have an at least approximately ellipsoidal cross-section, resulting in two focal points.

Eine in 4 dargestellte, alternative Ausführungsform der Vorrichtung 1 sieht vor, dass die Reflektoreinrichtung 11 als rinnenförmiger, einen wenigstens annähernd parabelförmigen Querschnitt aufweisender Spiegel 11b mit einer Brennlinie 13' ausgebildet ist, gegenüber welchem die Enden 6a, 7a, 8a und 9a der Lichtwellenleiter 6, 7, 8 und 9 benachbart angeordnet sind. Auch hier wäre wiederum ein wenigstens annähernd ellipsoider Querschnitt des Spiegels 11b möglich, was zu zwei Brennlinien führen würde.An in 4 illustrated, alternative embodiment of the device 1 provides that the reflector device 11 as a trough-shaped, at least approximately parabolic cross-section having mirror 11b with a focal line 13 ' is formed, opposite which the ends 6a . 7a . 8a and 9a the optical fiber 6 . 7 . 8th and 9 are arranged adjacent. Again, this would be an at least approximately ellipsoidal cross section of the mirror 11b possible, which would lead to two focal lines.

Die Enden 6a, 7a, 8a und 9a der Lichtwellenleiter 6, 7, 8 und 9 sind dabei nebeneinander und wiederum auf der Verschiebeeinrichtung 12 angeordnet, welche gegen über dem Spiegel 11b verschieblich ist, wie dies unter Bezugnahme auf die 2 und 3 beschrieben wurde. Im Gegensatz zu der punktförmigen Konzentration der Lichtstrahlung lässt sich mit der Vorrichtung 1 gemäß 4 eine linienförmige Konzentration der Lichtstrahlung erreichen, so dass diese einen größeren Bereich des menschlichen Gewebes 10 erreichen kann als die zuerst beschriebene Vorrichtung 1.The ends 6a . 7a . 8a and 9a the optical fiber 6 . 7 . 8th and 9 are next to each other and again on the displacement device 12 arranged, which is opposite to the mirror 11b is displaceable, as with reference to the 2 and 3 has been described. In contrast to the punctiform concentration of light radiation can be with the device 1 according to 4 achieve a linear concentration of light radiation, so that they cover a larger area of human tissue 10 can reach as the device first described 1 ,

Die in den 2 und 3 dargestellte Ausführungsform der Vorrichtung 1 ist demnach für eine lokalere Bestrahlung geeignet, wohingegen die in 4 dargestellte Ausführungsform der Vorrichtung 1 für eine großflächigere Bestrahlung verwendet werden kann.The in the 2 and 3 illustrated embodiment of the device 1 is therefore suitable for a more local irradiation, whereas in 4 illustrated embodiment of the device 1 can be used for a larger-scale irradiation.

In 5, welche eines der Enden 6a, 7a, 8a oder 9a eines der Lichtwellenleiter 6, 7, 8 oder 9, im vorliegenden Fall das Ende 6a des Lichtwellenleiters 6, zeigt, ist erkennbar, dass dieses Ende 6a, 7a, 8a oder 9a des Lichtwellenleiters 6, 7, 8 oder 9 konkav, insbesondere sphärisch konkav, ausgebildet und verspiegelt ist. Dadurch wird die auf das Ende 6a, 7a, 8a oder 9a auftreffende Lichtstrahlung reflektiert und streut über die zylindrische Mantelfläche des Lichtwellenleiters 6, 7, 8 oder 9 aus. Im vorliegenden Fall ist die zylindrische Mantelfläche des Lichtwellenleiters 6, 7, 8 oder 9 außerdem mit einer Umhüllung 15 versehen, durch welche ein Ausstrahlen von Licht über einen Teil der Mantelfläche verhindert wird. Diese Ausführungsform ist insbesondere bei der Vorrichtung 1 gemäß der 4 einsetzbar, bei welcher die Lichtwellenleiter 6, 7, 8 und 9 unmittelbar nebeneinander angeordnet sind, da auf diese Weise die oben beschriebene Linienform noch besser erreicht wird.In 5 which is one of the ends 6a . 7a . 8a or 9a one of the optical fibers 6 . 7 . 8th or 9 , in the present case the end 6a of the optical fiber 6 , shows, is recognizable that this end 6a . 7a . 8a or 9a of the optical fiber 6 . 7 . 8th or 9 concave, in particular spherical concave, is formed and mirrored. This will put you on the end 6a . 7a . 8a or 9a incident light radiation reflects and scatters over the cylindrical surface of the optical waveguide 6 . 7 . 8th or 9 out. In the present case, the cylindrical surface of the optical waveguide 6 . 7 . 8th or 9 also with a serving 15 provided by which a radiation of light over a part of the lateral surface is prevented. This embodiment is particularly in the device 1 according to the 4 can be used, in which the optical waveguide 6 . 7 . 8th and 9 are arranged directly next to each other, since in this way the above-described line shape is achieved even better.

Des weiteren geht aus 5 hervor, dass die Lichtquellen 2, 3, 4 und 5, von denen lediglich die Lichtquelle 2 dargestellt ist, in einem Steuergerät 15 angeordnet sind. Der zugehörige Lichtwellenleiter 6 kann aus dem Steuergerät 15 heraus zu der Reflektoreinrichtung 11 geführt sein.Further goes out 5 apparent that the light sources 2 . 3 . 4 and 5 of which only the light source 2 is shown in a control unit 15 are arranged. The associated optical fiber 6 can from the control unit 15 out to the reflector device 11 be guided.

Claims

Device for irradiating porphyrin molecules in human tissue, comprising at least one light source, characterized in that at least four light sources ( 2 . 3 . 4 . 5 ) are provided, each with an optical waveguide ( 6 . 7 . 8th . 9 ), one of the light sources ( 2 ) Light in the blue area, one of the light sources ( 3 ) Light in the green area, one of the light sources ( 4 ) Light in the yellow area and one of the light sources ( 5 ) Generates light in the red area.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the light in the blue region generating light source ( 2 ) as a laser diode ( 2a ), which generates light having a wavelength of about 405 nm, the light in the green region generating light source ( 3 ) as a light emitting diode ( 3a ), which generates light with a wavelength of about 550 nm, the light in the yellow region generating light source ( 4 ) as a light emitting diode ( 4a ), which generates light having a wavelength of about 580 nm, the light in the red region generating light source ( 5 ) as a laser diode ( 5a ), which generates light having a wavelength of about 660 nm.

Device according to claim 1 or 2, characterized in that the optical waveguides ( 6 . 7 . 8th . 9 ) adjacent to one of the optical waveguides ( 6 . 7 . 8th . 9 ) radiated light radiation reflecting reflector device ( 11 ) are arranged.

Device according to claim 3, characterized in that the reflector device ( 11 ) as an at least approximately parabolic cross-section having mirror ( 11a ) is trained.

Device according to claim 3, characterized in that the reflector device ( 11 ) as an at least approximately ellipsoidal cross-section having mirror ( 11a ) is trained.

Apparatus according to claim 3, characterized in that the optical waveguides ( 6 . 7 . 8th . 9 ) adjacent to a channel-shaped, substantially parabolic cross-section having mirror ( 11b ) are arranged.

Apparatus according to claim 3, characterized in that the optical waveguides ( 6 . 7 . 8th . 9 ) adjacent to a channel-shaped, substantially ellipsoidal cross-section mirror ( 11b ) are arranged.

Device according to one of claims 3 to 7, characterized in that the optical waveguides ( 6 . 7 . 8th . 9 ) at one opposite the reflector device ( 11 ) displaceably arranged displacement device ( 12 ) are mounted.

Device according to one of claims 3 to 8, characterized in that the light sources ( 2 . 3 . 4 . 5 ) in a control unit ( 15 ) are arranged, and that the optical waveguides ( 6 . 7 . 8th . 9 ) to the reflector device ( 11 ) are guided.

Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that one end ( 6a . 7a . 8a . 9a ) of the optical waveguide ( 6 . 7 . 8th . 9 ) is spherically concave and mirrored.