DE10123926A1

DE10123926A1 - Bestrahlungsanordnung

Info

Publication number: DE10123926A1
Application number: DE10123926A
Authority: DE
Inventors: Jan Henrick Wilkens
Original assignee: Optomed Optomedical Systems GmbH
Current assignee: Optomed Optomedical Systems GmbH
Priority date: 2001-03-08
Filing date: 2001-05-10
Publication date: 2002-09-19
Also published as: ATE406192T1; CA2435916A1; EP1365839A1; US20070073276A1; EP1365840A1; US20020161418A1; JP4167901B2; DE10297083D2; EP1365840B1; ATE484317T1; WO2002072200A1; JP2004532671A; EP1365839B1; EP2258446A1; US6902563B2; DE50214709D1; DE10290911D2; US20050085878A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Bestrahlungsanordnung, insbesondere zur Behandlung von ganz oder teilweise zellvermittelten Entzündungen der Haut und der inneren Organe, viralen und anderen infektiösen Erkrankungen wie HIV oder Prioneninfektionen, Pilzinfektionen der Haut und der Schleimhäute, bakteriellen Erkrankungen der Haut und der Schleimhäute sowie Hand- und Analekzemen, umfassend mindestens eine Bestrahlungsquelle zur flächenhaften Bestrahlung einer Behandlungsfläche, wobei die Wellenlänge der emittierten Strahlung auf der Behandlungsfläche größer als 400 nm ist und mindestens einen Spektralanteil im Wellenlängenbereich von 400-500 nm umfaßt, wobei die Bestrahlungsanordnung Mittel zur Erzeugung von optischen Pulsen auf der Behandlungsfläche umfaßt, wobei die Bestrahlungsstärke der Bestrahlungspeaks der optischen Pulse größer 1 W/cm·2· und kleiner als 100 kW/cm·2· ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bestrahlungsanordnung für therapeutische Zwecke, insbesondere zur akuten oder chronischen Behandlung von ganz oder teilweise zellvermittelten Entzündungen der Haut und der inneren Organe, viralen und anderen infektösen Erkrankungen wie HIV oder Prioneninfektionen, Pilzinfektionen der Haut und der Schleimhäute, bakteriellen Erkrankungen der Haut und der Schleimhäute sowie Hand- und Analekzemen.

Therapeutische Bestrahlungsanordnungen sind insbesondere im Bereich der Phototherapie von Hauterkrankungen seit langem bekannt. Je nach Anwendungsgebiet wird dabei ein Patient im Wellenlängenbereich von 315- 1500 nm bestrahlt. Insbesondere der Wellenlängenbereich zwischen 315-340 nm (UV-A2) kann nachweislich zu einem erhöhten Krebsrisiko führen, so daß insbesondere bei der Behandlung von atopischen Ekzemen die UV-A1- Therapie (340-400 nm) zur Anwendung kommt.

Die Chemo-Phototherapie als Oberbegriff umfaßt allgemein die Verwendung von optischer Strahlung zur Erzielung von therapeutischen Effekten. Ein Untergebiet der Chemo-Phototherapie ist die sogenannte photodynamische Therapie PDT. Zwei Hauptanwendungsgebiete der PDT sind die Krebsbehandlung und die Behandlung von ganz oder teilweise zellvermittelten Hautentzündungen. Gemeinsames Merkmal der PDT ist die Erzeugung von reaktiven Sauerstoff-Spezies. Hierzu regt die optische Strahlung inner- oder äußerlich verabreichte Farbstoffmoleküle an, die dann in einen angeregten Zustand überführt werden. Durch Wechselwirkung mit vorhandenen Sauerstoffmolekülen werden durch Energieübertragung reaktive Sauerstoff-Spezies gebildet, die dann die Zelle schädigen oder gar zerstören.

Bei der Krebstherapie mit PDT, wo die Tumorzellen zerstört werden sollen, sind zwei Anwendungsgebiete zu unterscheiden. Der Hauptanwendungsfall ist die Tumorbehandlung innerer Organe. Hierzu wird endoskopisch über eine Glasfaser die optische Strahlung eines Laser zu dem Tumor geleitet und dieser punktuell bestrahlt. Des weiteren werden dem Patienten Photosensibilisatoren gespritzt. Dabei tritt das Problem auf, daß das Tumorgewebe erheblich schlechter durchblutet ist, so daß auch der Sauerstoffgehalt sehr niedrig ist, was aber auch die Umwandlung in reaktive Sauerstoff-Spezies begrenzt. Daher ist es bei der Tumorbehandlung innerer Organe mit PDT bekannt, dem Patienten inspiratorisch erhöht Sauerstoff zuzuführen, so daß der Sauerstoffgehalt im Tumorgewebe erhöht wird und vermehrt reaktive Sauerstoff-Spezies gebildet werden können. Aufgrund des erhöhten Sauerstoffverbrauches ist es bekannt, die Bestrahlungsquelle im Pulsbetrieb zu betreiben, so daß in den Pulspausen Sauerstoff nachdiffundieren kann. Das zweite Anwendungsgebiet in der Krebstherapie mit PDT ist die Behandlung von äußeren Tumoren wie insbesondere Hautkrebs, wo aufgrund des vorhandenen Sauerstoffs in der Umgebung auf eine zusätzliche Sauerstoffzugabe verzichtet wird.

Bei der Behandlung von ganz oder teilweise zellvermittelten Hautentzündungen handelt es sich im Gegensatz zu Tumoren stets um großflächige Entzündungen, so daß hier flächenhafte Strahlungsquellen zur Anwendung kommen, die Behandlungsflächen von beispielsweise 5 cm² bis 2 m² simultan bestrahlen. Ein weiterer Unterschied zu den Tumoren ist die erhöhte Durchblutung von Entzündungen, die bereits äußerlich durch die vorhandene Rötung im Entzündungsbereich gut erkennbar ist. Des weiteren findet keine exogene Sensibilisatorapplikation statt, so daß selbst unter der Annahme einer phototherapeutisch induzierten Beteiligung von Singulett- Sauerstoff, z. B. über die photodynamische Wirkung endogener Porphyrine, davon auszugehen ist, daß selbst bei einer erheblichen Verminderung der Sauerstoffkonzentration in der Haut es nur zu einer unwesentlichen Verminderung der Triplet-Effizienz kommt. Darüber hinaus liegt die maximale Konzentration endogener Photosensibilisatoren um mehrere Größenordnungen unter der Konzentration, die nach topischer und/oder systemischer Applikation erreichbar ist. Die erwähnte gute Hautdurchblutung in Verbindung mit der geringen Sensibilisatorkonzentration führte dazu, daß es bisher nicht zu einer synchronen Foto/Sauerstofftherapie bei den zellvermittelten Erkrankungen gekommen ist.

Das überwiegend in der Behandlung von ganz oder teilweise zellvermittelten Hauterkrankungen eingesetzte Verfahren der PDT ist die hochdosierte UV-A1- Therapie im Wellenlängenbereich von 340-400 nm. Dabei ist zum einen die Abgabe hoher Dosen von beispielsweise 130 J/cm² und zum anderen die Bestrahlungsstärke von mehr als 60 mW/cm² erforderlich, um ausreichende therapeutische Effekte zu bewirken. Trotzdem bleibt bei ca. 20-30% der behandelten Patienten die UV-A1-Therapie wirkungslos.

Es ist weiter bekannt, Akne, eine aufgrund von Bakterienwachstum in verstopften Follikeln talgdrüsenreicher Hautbezirke mit Verhornungsstörungen hervorgerufene Hauterkrankung, mit blauem Licht im Bereich von 400-440 nm ohne wesentliche UVA-Anteile zu behandeln, wobei die Erfolge beschränkt blieben. Hierzu sei auf den Fachartikel "V. Sigurdsson et al. Phototherapy of Acne Vulagris with visible Light, Dermatologie 1997, 194; Bd. 3, 256-260" mit weiteren Literaturhinweisen verwiesen. Angestoßen wurde diese Form der Therapie, daß Aknefollikel im Rahmen der dermatologischen Untersuchung mit einer sogenannten "woodlamp" rot fluoreszieren. Als Quelle der Fluoreszenz wurde die Speicherung großer Mengen von Porphyrinen im Propionibakterium acne nachgewiesen. (Mc Ginley et al., Facial follicular porphyrin fluorescence. Correlation with age and density of propionibacteriium acnes, Br. J. Dermatol Vol. 102., Bd. 3, 437-441, 1980). Da Porphyrine ihre Hauptabsorption (Soret-band) um 420 nm haben, war es für Meffert et al. naheliegend, bakterielle Aknefollikel mit blauem Licht zu behandeln. Die langwelligste Absorptionsbande der Porphyrine liegt bei 630 nm mit einer Eindringtiefe von 4 mm, die für eine photodynamische Follikelbehandlung am besten geeignet ist und auch verwendet wird.

Aus der WO 00102491 ist eine derartige Bestrahlungsanordnung zur Aknebehandlung bekannt, die mindestens ein schmalbandiges Spektrum im Bereich von 405-440 nm umfaßt. Als alternative oder kumulative Spektralbereiche sind die Wellenlängenintervalle von 630-670 nm bzw. 520- 550 nm angegeben. Zur weiteren Verbesserung des Wirkungsgrades wird vorgeschlagen, die zu bestrahlende Partie mit Sauerstoff anzureichern, indem mit Sauerstoff angereicherte Emulsionen vor oder während der Bestrahlung auf die zu bestrahlende Fläche aufgetragen werden. Die Bestrahlungsstärke liegt dabei zwischen 10-500 mW/cm².

Aus der EP 0 565 331 B1 ist eine Vorrichtung zur Behandlung von Gefäßerkrankungen in einem Bereich der Haut bekannt, umfassend ein Gehäuse, mit einer inkohärenten Lichtquelle, montiert in dem Gehäuse und geeignet zum Produzieren von gepulstem Licht für die Behandlung und eine Öffnung in dem Gehäuse, welche einen austretenden Lichtstrahl bestimmt, der auf den Hautbehandlungsbereich gesendet wird, ohne durch ein Kabel aus optischen Fasern zu gehen, und der einen breiteren Strahlungsbereich aufweist als Vorrichtungen mit Kabel aus optischen Fasern, wobei die Vorrichtung ein die niedrigen Frequenzen abschneidendes Filter umfaßt, um die sichtbaren und ultravioletten Teile des Spektrums herauszuschneiden und die inkohärente Lichtquelle einen Ausgangslichtstrahl mit Wellenlängen im Bereich zwischen 300 und 1000 nm produziert. Die Lichtquelle ist elektrisch mit einer Variabel-Impulsbreiten-Erzeugerschaltung verbunden, um einen geregelten Zeitimpuls zu liefern mit einer Breite zwischen 1 und 10 ms, wobei der austretende Lichtstrahl auf der Haut eine Energiedichte zwischen 30 und 100 J/cm² erzeugt, so daß der hinaustretende Lichtstrahl nach Durchgang durch das obengenannte, die niedrigen Frequenzen abschneidende Filter in die Haut so tief wie gewünscht hineindringen kann, ohne die Haut zu verbrennen, um ein unter der Haut und innerhalb des Hautbehandlungsbereiches liegendes Blutgefäß zu erwärmen und im Blutgefäß Blutkoagulation zu verursachen. Die dort beschriebene Blutkoagulation ist bei der Behandlung von ganz oder teilweise zellvermittelten Hautentzündungen oder Akne zu vermeiden, so daß die dort beschriebene Vorrichtung für die PDT ungeeignet ist.

Aus der US 5,964,749 ist eine Bestrahlungsanordnung zur Haut-Straffung bekannt, umfassend eine Bestrahlungsquelle, die im Wellenlängenbereich von 600-1200 nm gepulstes Licht emittiert, wodurch Wärme unterhalb der Nekroseschwelle in das Gewebe eingekoppelt wird und dadurch das Collagen der Haut geschrumpft wird. Die Pulsenergien liegen dabei in der Größenordnung von 1 J/cm². Die Bestrahlungspeaks der Pulse weisen dabei eine Bestrahlungsstärke von 100-1000 W/cm² auf. Die bevorzugte Gesamtenergie, die bei einer Behandlung verabreicht wird, wird mit 100 J/cm² angegeben.

Aus der WO 00/53114 ist eine Bestrahlungsanordnung zur Haut-Straffung bekannt, umfassend eine Bestrahlungsquelle, die im Wellenlängenintervall 500-850 nm gepulstes Licht emittiert, wobei die Pulsenergie kleiner 5 J/cm² beträgt.

Aus der WO 00/28575 ist eine gattungsgemäße Bestrahlungsanordnung für therapeutische und kosmetische Zwecke zur Behandlung von primär T-Zell- vermittelten Hauterkrankungen bekannt, insbesondere von atopischer Dermatitis, cutanem T-Zell-Lymphom, Lichen ruber, Alopecia areata, systemischem Lupus erythermatodes und Psoriasis, wobei die Bestrahlungseinrichtung mindestens eine optische Strahlungsquelle umfaßt, die auf einer zu bestrahlenden Fläche im Wellenlängenintervall von 400-440 nm eine Bestrahlungsstärke von mindestens 2 mW/cm² erzeugt und im Wellenlängenintervall von 300-400 nm eine Bestrahlungsstärke von weniger als 21% der Bestrahlungsstärke im Wellenlängenbereich von 400-440 nm erzeugt. Die Bestrahlungsanordnung nutzt dabei die überraschende Wirksamkeit der Strahlung im Bereich von 400-440 nm aus, wodurch eine Bestrahlungsanordnung zur Behandlung von primär T-Zellvermittelten Hauterkrankungen zur Verfügung steht, mittels derer bisher kaum behandelbare Hauterkrankungen wie Lichen ruber behandelbar sind und andererseits aufgrund der um Zehnerpotenzen geringeren Karzinogenität gegenüber UVA auch eine Behandlung von Kindern ermöglicht. Weiter ist dort aufgeführt, daß für die therapeutische Wirkungsweise des blauen Lichtes patientenspezifische Schwellwerte für die Bestrahlungsstärken existieren. Als Grund hierfür wird der unterschiedliche Gehalt an Melanin und/oder Antioxidantien der Haut angegeben, so daß vorzugsweise Bestrahlungsstärken von größer 60 mW/cm² bzw. größer 100 mW/cm² zur Anwendung kommen.

Der Erfindung liegt daher das technische Problem zugrunde, eine Bestrahlungsanordnung zur Behandlung von akuten und chronischen ganz oder teilweise zellvermittelten Entzündungen der Haut und der inneren Organe, viralen und anderen infektiösen Erkrankungen wie HIV oder Prionenerkrankungen, Pilzinfektionen der Haut und der Schleimhäute, bakteriellen Erkrankungen der Haut und der Schleimhäute sowie Hand- und Analekzemen zu schaffen, die gegenüber den bekannten Bestrahlungsanordnungen eine verbesserte therapeutische Wirksamkeit aufweisen.

Die Lösung des technischen Problems ergibt sich durch den Gegenstand mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Hierzu umfaßt die Bestrahlungsanordnung mindestens eine Bestrahlungsquelle zur flächenhaften Bestrahlung einer Behandlungsfläche, wobei die Wellenlänge der emittierten Strahlung auf der Behandlungsfläche größer als 400 nm ist und mindestens einen Spektralanteil im Wellenlängenintervall von 400-500 nm umfaßt und die Bestrahlungsanordnung Mittel zur Erzeugung von optischen Pulsen auf der Behandlungsfläche umfaßt, wobei die Bestrahlungsstärke der Bestrahlungspeaks der optischen Pulse größer als 1 W/cm² und kleiner als 100 kW/cm² ist. Dabei wird unter flächenhaft eine Bestrahlungsfläche von größer 0,1 cm² verstanden. Die Aussage größer 400 nm bedeutet dabei, daß weniger als 2,5% der optischen Gesamtleistung im UV-Bereich emittiert werden, wohingegen im Wellenlängenintervall von 400-500 nm mindestens 30% der optischen Leistung emittiert werden.

Erfindungsgemäß wird dabei ausgenutzt, daß bei einer pulsförmigen Bestrahlung in den Zeiten hoher Leistungsdichte, entgegen den Ausführungen in der Literatur, die Bildung von Singulett-Sauerstoff um Größenordnungen gegenüber cw-Betrieb bei gleicher Energie erhöht wird. Ein weiterer Vorteil der extrem erhöhten Leistungsdichte ist, daß auch tiefer unter der Haut liegende Bereiche noch eine ausreichende Bestrahlungsstärke erhalten, da üblicherweise aufgrund der geringen Eindringtiefe des blauen Lichtes nur ein Bruchteil der cw-Leistung die tieferliegenden Bereiche erreicht. Zusätzlich hat pulsförmig applizierte Strahlungsenergie eine erheblich stärkere photobiologische Wirkung. Bei gleicher integraler Gesamtdosis von cw- und Pulseinstrahlung bliebe z. B. bei einer angenommenen cw-Bestrahlungsstärke von 70 mW/cm² aufgrund der Wirkung körpereigener Antioxidatien, die z. B. 60 mW/cm² der eingestrahlten Leistung als konstanten Off-Set neutralisieren, nur 10 mW/cm² für photobiologische Wirkungen verfügbar. Es ist unmittelbar einsichtig, daß die relative photobiologische Wirkungsverminderung durch diesen konstanten Off-Set durch gepulste Einstrahlung höchst effektiv vermindert werden kann. Bei Pulsleistungen im kW-Betrieb führt dieser Off-Set nicht mehr zu einer signifikanten Verminderung der Strahlungswirkung. Die mittlere Energiezufuhr wird dabei derart gewählt, daß die Nekroseschwelle für die Zellen vermieden wird und nur eine Apoptose der Zellen induziert wird. Ebenso wird die in der EP 0 565 331 B1 angestrebte Ablationsschwelle unterschritten. Eine Ablation, d. h. Gewebeverdampfung tritt immer dann auf, wenn eine Energie < 2500 J/cm³ innerhalb einer Zeit im Gewebe deponiert wird, die nicht erlaubt, daß ein signifikanter Wärmeaustausch mit angrenzenden Schichten möglich ist. Aufgrund der zeitlichen Modulation durch die Pulserzeugung, wobei die Belichtungszeit unterhalb der thermischen Relaxationszeit der oberen Hautschicht liegt, kommt es zwar zu einer sehr starken Erwärmung der oberen Hautschicht, die jedoch sehr einfach abgeführt werden kann. Licht im Wellenlängenbereich 400-500 nm hat eine halbmaximale Eindringtiefe von ca. 200 µm. Die geschätzte thermische Relaxationszeit für eine Struktur mit einem Durchmesser von 200 µm beträgt ca. 20 ms. Dies bedeutet, daß bei einer Verweildauer des Lichtstrahls < 20 ms lediglich die oberen Hautschichten erwärmt werden, ohne daß es zu einer Tiefendeposition der Energie kommt.

Neben den beschriebenen Anwendungsgebieten ist die Bestrahlungsanordnung auch zur Wunddesinfektion nach Verbrennungen oder zur Behandlung bei venösen Geschwüren am Unterschenkel geeignet. Diese werden bisher mit UV-Licht behandelt, wobei es häufig zu einer kurzzeitgen Verbesserung kommt. Jedoch treten häufig Komplikationen bei der langfristigen Wundheilung auf. Die Ursache für die kurzzeitigen Erfolge liegt vermutlich in der keimtötenden Wirkung von UV-Licht, wohingegen die Komplikationen aufgrund irreparabler Zellschädigungen verursacht werden. Durch eine UV-freie, zeitlich modulierte Bestrahlung duch die optischen Pulse, bevorzugt im Spektralbereich von 400-500 nm, weiter bevorzugt im Bereich von 430-490 nm kommt es in allen Zellen zwar zunächst zu einer oxidativen Schädigung, die jedoch von Eukaryontenzellen wegen der dort vorhandenen FPG-Endonukleotidasen leicht reparabel ist. Prokaryonten wie Staphylokokken oder Streptokokken sind wegen Fehlens dieser Enzyme sehr viel empfindlicher auf eine derartige Schädigung und können somit selektiv abgetötet werden. Ebenso ist die Bestrahlungsanordnung auch zur Behandlung von Akne geeignet.

Die Energie der emittierten optischen Pulse liegt vorzugsweise zwischen 0,05- 10 J/cm², besonders bevorzugt zwischen 2-5 J/cm². Die gemittelte cw- Bestrahlungsstärke eines optischen Pulses liegt vorzugsweise zwischen 1 mW/cm² und 10 W/cm², weiter bevorzugt zwischen 100-1000 mW/cm² und besonders bevorzugt zwischen 200-500 mW/cm².

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Bestrahlungsquelle pulsbar betreibbar, wodurch sehr einfach die Pulserzeugung auf der Behandlungsfläche realisierbar ist.

In einer weiteren bevorzugten Ausführung liegen die effektiven Pulslängen zwischen 10 µs und 250 ms, besonders bevorzugt zwischen 100 µs und 1 ms, wobei die Pulsein- und -auszeiten vorzugsweise unsymmetrisch sind. Unter effektiver Pulslänge wird dabei die Zeit verstanden, die zwischen Erreichen von 50% der maximalen Leistung bis zum Abfall auf 50% der maximalen Leistung liegt. Die im Verhältnis zur effektiven Pulslänge längeren Pulsauszeiten dienen dabei insbesondere der Nachdiffusion von Sauerstoff, wobei das Verhältnis dabei vorzugsweise zwischen 10 und 100 liegt. Ein weiterer Effekt ist die thermische Abkühlung der bestrahlten Fläche während der Pulsauszeiten, so daß keine Nekrose auftritt.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform liegt die Frequenz, mit der die Bestrahlungsquelle gepulst wird, zwischen 0,001-1000 Hz, weiter bevorzugt zwischen 0,01-100 Hz und noch bevorzugter zwischen 0,1-10 Hz, wobei bei höheren Frequenzen niedrigere effektive Pulslängen und kleinere Pulsenergien verwendet werden. Um die Nachdiffusion von Sauerstoff und die thermische Abkühlung zu verbessern, wird vorzugsweise nach einer Pulsfolge von beispielsweise 100 Pulsen eine längere Dunkelphase von mehreren Sekunden bis Minuten eingelegt, bevor wieder erneut eine Pulsfolge erzeugt wird. Aufgrund der extrem langen Diffusionszeiten von Sauerstoff sind auch Anwendungen vorstellbar, wo nur jeweils ein Puls verabreicht wird und anschließend die Bestrahlungsanordnung wieder für eine längere Zeit abgeschaltet wird. Die Pausen können dabei im Bereich von einer bis mehreren Stunden liegen. Insbesondere zur Behandlung chronischer Erkrankungen kann dabei die Bestrahlungsanordnung beispielsweise in Form eines Gürtels, einer Bestrahlungsdecke oder eines Lichtbettes fest dem Patienten zugeordnet sein, der dann beispielsweise alle Stunde einen optischen Puls erhält. Bei diesen langen Pausen sind thermische Probleme oder die Nachdiffusion von Sauerstoff vernachlässigbar.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Bestrahlungsquelle als Xe-Blitzlampe ausgebildet, der eine Einrichtung zur Unterdrückung und/oder zur Transformierung der unerwünschten Spektralanteile in den gewünschten Spektralbereich zugeordnet ist. Diese handelsüblichen Xe-Blitzlampen sind sehr preiswert und emittieren mit ausreichender Leistungsdichte im gewünschten Spektralbereich zwischen 400-500 nm. Hierzu wird beispielsweise auf die US 4,167,669 oder die EP 0 565 331 verwiesen, wobei die dort beschriebenen Pulsenergien für die vorliegende Erfindung zu groß sind, da dort bewußt die Ablationsenergie überschritten wird. Die Xe- Blitzlampen sind je nach Stromdichte im Entladungskanal mehr oder weniger vom Spektrum mit einem Schwarzen Körper vergleichbar, daher emittieren diese typischerweise von 200-2000 nm. Dabei können die nicht gewünschten Spektralbereiche durch bekannte handelsübliche Filter herausgefiltert werden. Die UV-Anteile können jedoch auch in den gewünschten Spektralbereich transformiert werden. Dabei haben sich besonders aus Silikonelastomeren bestehende Folien mit anorganischen Leuchtstoffen bewährt. Das Silikonelastomer wird vorzugsweise durch eine Mischung eines Hydroxylpolydiorganosiloxans mit einem Organohydrogensiloxans hergestellt, wobei die Leuchtstoffe zugemischt werden und anschließend eine chemische Reaktion mittels eines Platinkatalysators bei Zimmertemperatur erzeugt wird. Die Leuchtstofffolie weist dabei vorzugsweise eine Dicke von 10-800 µm auf, wobei die Flächendichte der Leuchtstoffpartikel vorzugsweise zwischen 1-20 mg/cm² bei einer Korngröße von 5-15 µm liegt. Prinzipiell kann der UVC- transparente Träger auch als Silikonkautschuk ausgebildet sein, der ohne Wärme- und Druckzufuhr aushärtet.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird die gepulste Bestrahlungsquelle in einem Simmer betrieben, wodurch sich die erreichbare Flankensteilheit der Pulse erhöhen läßt.

Alternativ kann die Erzeugung von Pulsen der emittierten Strahlung durch eine Einrichtung realisiert werden, mittels derer die zu bestrahlende Fläche relativ zur Bestrahlungsquelle bewegbar ist. Im einfachsten Fall kommt hierbei ein X- oder X-Y-Scantisch zur Anwendung, mittels dessen der Patient unter der im cw-Betrieb betreibbaren Bestrahlungsquelle hin- und herbewegt wird. Als Bestrahlungsquelle für den cw-Betrieb kommen prinzipiell alle vorzugsweise im blauen Bereich emittierenden Bestrahlungsquellen wie beispieleweise blau emittierende LEDs oder entsprechende Gasentladungslampen, die vorzugsweise Gallium, Indium oder deren Halogenide beinhalten in Frage. Bei der Scan-Geschwindigkeit ist ebenfalls darauf zu achten, daß die Ablationsschwelle ebenfalls nicht überschritten wird. Hierzu wird beispielsweise eine Brennlinie einer Dicke mehrerer Millimeter erzeugt, die dann mit einer Geschwindigkeit von 1-100 cm/s quer oder längs über die Behandlungsfläche verfahren wird.

Es ist jedoch auch möglich, die Scanbewegung mit einer gepulsten Bestrahlungsquelle zu kombinieren, so daß die erreichbaren effektiven Pulslängen für eine zu bestrahlende Fläche weiter verkleinert werden können, was insbesondere im Hinblick auf die thermische Relaxation vorteilhaft ist.

Insbesondere im oberen Leistungsbereich ist die Bestrahlungsanordnung mit einer Einrichtung zur Kühlung der zu bestrahlenden Fläche ausgebildet, um eine Nekrose der bestrahlten Zellen zu verhindern. Dabei muß eine Erwärmung der Zellen über 60°C verhindert werden. Art und Umfang der Kühlung sind dabei abhängig, welche Energien in welcher zeitlichen Abfolge verabreicht werden. Im Regelfall ist eine einfache Luftkühlung mit einem gegebenenfalls gekühlten Luftstrom völlig ausreichend. Bei sehr hohen Energien kann die Luftkühlung durch eine Kontaktkühlung ersetzt werden, die beispielsweise durch einen gekühlten Saphir oder direkt auf die Haut aufgesprühte Kühlmittel erzeugt wird. Andere Möglichkeiten für eine Kontaktkühlung ist die Verwendung gekühlter Flüssigkeiten wie beispielsweise Wasser, Öle oder Alkohol, die über eine Membran aus Latex oder Silikon die Wärme dem Gewebe entziehen. Die Kühlmittel müssen dabei optisch transparent sein, wobei der Wärmeübergangswiderstand möglichst klein ist. Je stärker die Haut abgekühlt werden kann, ohne daß es zu Gefrierungsschäden kommt, desto mehr Energie kann eingestrahlt werden, ohne die Nekroseschwelle der Zellen zu überschreiten. Dabei kommt ein weiterer Vorteil der Pulse zum Tragen. Die Gradienten der Wärmeeinfuhr durch die optischen Pulse und der Kältezufuhr durch die Kühlung sind im Gewebe unterschiedlich. Dabei ist der Gradient der Kältezufuhr im Regelfall flacher, so daß es zu einem Gefrierschaden aufgrund einer Kristallisationsbildung kommen könnte. Durch die Pulse kommt es jedoch zu einer Schockerwärmung im Bereich von 100 µs, so daß die Eisbildung trotz der tiefen Temperaturen gestört wird. Vorzugsweise erfolgt die Kühlung synchron zur Wärmeeinfuhr, d. h. die Kälteleistung wird während des Pulses erhöht. Diese Steuerung kann beispielsweise mittels eines Peltierelementes erfolgen, wobei die Temperatur des Kühlmittels von beispielsweise 4°C während des Pulses auf -(40-80)°C erniedrigt wird.

Die Effizienz der Bestrahlungsanordnung kann weiter durch eine Erhöhung der Sauerstoffkonzentration erhöht werden. Neben den in der WO 00/02491 beschriebenen Maßnahmen kann dies auch sehr einfach durch eine inspiratorische Sauerstoffzufuhr über eine Sauerstoffmaske erfolgen. Der Vorteil der inspiratorischen Sauerstoffzufuhr ist, daß auch tieferliegende Gewebebereiche durch die Blutzirkulation verstärkt mit Sauerstoff versorgt werden, wohingegen bei der topischen Sauerstoffzufuhr stets ein Gradient von der Hautoberfläche zu den Zellen zu berücksichtigen ist.

Die mittlere Eindringtiefe des Lichtes ist stark abhängig von der Wellenlänge, wobei die Eindringtiefe mit der Wellenlänge zunimmt. Daher wird in einer bevorzugten Ausführungsform zusätzlich im Bereich von 520-550 nm und/oder 630-670 nm emittiert, was beispielsweise sehr leicht durch Beigabe entsprechender Leuchtstoffe in die Leuchtstoffolie realisierbar ist. Dabei wird der Rot- bzw. Gelb-Anteil zur Bestrahlung tieferliegender Zellen auf Kosten des Blau-Anteils erhöht. Der Blau-Anteil hat jedoch auch bei tieferliegenden Entzündungen einen wichtigen Anteil, da dieser oberflächlich befindliche Bakterien abtötet, die häufig als Folge der Entzündung sich ansiedeln und sogenannte Superantigene produzieren, die selbst wieder entzündungsfördernd sind.

Zur Erhöhung der abgestrahlten Leistung in Richtung der zu behandelnden Fläche wird die Strahlungsquelle vorzugsweise mit einem Reflektor ausgebildet. Dieser kann beispielsweise als Paraboloid- oder Ellipsoid- Reflektor ausgebildet sein. Der Paraboloid-Reflektor findet vorzugsweise Anwendung, wenn die zeitliche Modulation der emittierten Strahlung durch Pulsbetrieb realisiert wird, wohingegen der Ellipsoid-Reflektor vorzugsweise beim Scan-Betrieb verwendet wird.

Vorzugsweise ist der Strahldurchmesser der emittierten Strahlung größer 4 mm, vorzugsweise größer als 10 mm und besonders bevorzugt größer als 40 mm. Dabei wird ausgenutzt, daß die Eindringtiefe des Lichtes auch von der Größe der zu bestrahlenden Fläche abhängig ist. Insbesondere bei nahezu punktförmiger Bestrahlung ist die Eindringtiefe nur sehr gering ist. Bei flächenhafter Bestrahlung kommt es trotz der Streuung in den oberen Hautschichten zu einer additiven Überlagerung benachbarter gestreuter Photonen. In der Folge ist die resultierende Eindringtiefe wesentlich größer als bei punktförmiger Einstrahlung bei gleicher Flächenleistung. Allerdings sollte der Strahldurchmesser auch nicht zu groß gewählt werden und sollte daher 200 mm, bevorzugt 100 und besonders bevorzugt 60 mm nicht überschreiten. Dem liegen folgende Überlegungen zugrunde.

Durch Aufweitung des Bestrahlungsfeldes sinkt die Flächenleistung pro Zeit, so daß die Verweildauer des aufgeweiteten Bestrahlungsfeldes größer sein kann. Hierdurch wird erreicht, daß eine wesentlich größere Anzahl absorbierender Chromophore über einen wesentlich größeren Zeitraum als bei einem Kurzpuls photochemisch angeregt werden kann. Das Fehlen von Bestrahlungspeaks innerhalb der Bestrahlungsfläche verhindert das lokale Ausbleichen bzw. den lokalen Substratmangel von Sauerstoff. Darüber hinaus kommt es zur Ausbildung eines lokalen Maximums im Zentralbereich des Bestrahlungsfeldes, da die ungerichtete Streuung sämtlicher Strahlen zu einer Aufaddition im zentralen Bereich führt. In Abhängigkeit von den Gewebeparametern und dem Spektrum hat das optimale Bestrahlungsfeld einen Durchmesser < 4 mm und < 60 mm, da bei diesem großen Durchmesser die Streuung der Randstrahlen nicht mehr zur Erhöhung der Intensität im zentralen Bereich beiträgt. Durch Wahl eines optimalen Strahldurchmessers wird somit eine höhere Intensität im zentralen Bereich bzw. eine größere Eindringtiefe ermöglicht. Bei weiterer Ausdehnung des Bestrahlungsfeldes sinkt die Flächenleistung proportional zur Zunahme der Fläche ab, so daß in den tieferen Gewebebereichen keine Lichtwirkung gemessen werden kann. Darüber hinaus ist die Zeit bis zur Wiederbestrahlung der immer größer werdenden Gewebeflächen immer kürzer, so daß die Wärmeabfuhr bzw. die Kühlung erschwert wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Figur zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Bestrahlungsanordnung mit einer pulsbaren Bestrahlungsquelle,

Fig. 2 ein Spektrum der Bestrahlungsquelle mit und ohne Leuchtstofffolie,

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Bestrahlungsanordnung mit einer Winkelbewegung der Bestrahlungsquelle,

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Bestrahlungsanordnung mit einer eindimensionalen Scan-Bewegung,

Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Bestrahlungsanordnung mit einer zweidimensionalen Scan-Bewegung,

Fig. 6a-c verschiedene Darstellungen der Eindringtiefe über der Bestrahlungsfläche,

Fig. 7 eine Darstellung der Eindringtiefe über der Wellenlänge und

Fig. 8a-c verschiedene Bestrahlungsfolgen.

Die Bestrahlungsanordnung 1 umfaßt eine pulsbare Bestrahlungsquelle 2, die vorzugsweise als Xe-Blitzlampe ausgebildet ist. Die Bestrahlungsquelle 2 ist in einem Brennpunkt eines Paraboloid-Reflektors 3 angeordnet, der an der dem Brennpunkt abgewandten Seite offen ist. Die Austrittsfläche am offenen Ende des Paraboloidreflektors 3 wird durch eine vorzugsweise verstellbare Blende 4 definiert. Durch die verstellbare Blende 4 kann somit die Größe der zu bestrahlenden Fläche angepasst werden. Die Bestrahlungsquelle 2 und der Paraboloid-Reflektor 3 sind in einem Gehäuse 5 angeordnet. Das Gehäuse 5 ist vorzugsweise mit einem Handstück 6 ausgebildet, mittels dessen die Bestrahlungsanordnung 1 einfach auf eine zu behandelnde Fläche 7 aufsetzbar ist. Zwischen der Bestrahlungsquelle 2 und der zu behandelnden Fläche 7 ist eine Leuchtstofffolie 8 angeordnet, di mit Leuchtstoffpartikeln dotiert ist. Die Leuchtsstofffolie 8 kann auch unmittelbar im Bereich der Bestrahlungsquelle 2 oder aber über die Blende 4 gespannt sein. Vorzugsweise ist die Leuchtstofffolie 8 derart angeordnet, daß diese leicht auswechselbar ist. Dies vereinfacht den notwendigen Austausch aufgrund von Alterungsprozessen, aber auch den flexiblen Einsatz von Leuchtstofffolien mit unterschiedlichen Leuchtstoffpartikeln. Des weiteren kann bei äußerer Anordnung der Leuchtsstofffolie 8 diese leicht desinfiziert werden. Die elektrischen Anschlüsse und eine Schaltung zur Erzeugung einer variablen Pulsbreite ist hier aus Übersichtsgründen nicht dargestellt.

In der Fig. 2 ist ein Spektrum einer verwendeten Xe-Blitzlampe mit und ohne Leuchtsstofffolie dargestellt. Das Spektrum mit Leuchtstofffolie ist dabei gestrichelt dargestellt. Bei der Leuchtstofffolie handelt es sich um ein Silikonelastomer, das mit anorganischen Leuchtstoffen dotiert ist, die im blauen Spektralbereich von 400-450 nm bevorzugt emittieren. Die Leuchtsstofffolie schneidet dabei den UV-Bereich zwischen 280-400 nm nahezu ab und transformiert diesen in den sichtbaren blauen Bereich von 400- 450 nm. Im dargestellten Beispiel ist die Energie im Bereich von unter 400 nm kleiner als 2% der optischen Gesamtleistung. Darüber hinaus liegt die UV- Strahlung ausschließlich im Bereich von 370-400 nm. Da dieser Wellenlängenbereich eine um Größenordnungen geringere photobiologische Wirksamkeit aufweist als der UVB- oder UVC-Bereich, werden die internationalen Grenzwerte für UV-Belastungen nicht überschritten. Hinsichtlich der Definition sei beispielsweise auf ICNIRP (IRPA)-International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection Association "Guidelines on limits of exposure to ultraviolet radiation of wavelengths between 180 nm and 400 nm", Health Physics 49: 331-340, 1985 oder "Proposed change to the IPRA 1985 guidelines on limits of exposure to ultraviolet radiation" Health Physics 56: 971- 972, 1989 verwiesen. Die optische Energie im Wellenlängenintervall zwischen 400-500 nm beträgt 39% und im Wellenlängenintervall zwischen 400-450 nm 21% der optischen Gesamtleistung.

Die Xe-Blitzlampe wird mit einer Frequenz von 0,001-1000 Hz getaktet, wobei jedoch die effektiven Pulslängen zwischen 10 µs und 250 ms liegen. Die Energie der einzelnen Pulse liegen dabei vorzugsweise im Bereich von 0,05-5 J/cm², besonders bevorzugt zwischen 0,2-2 J/cm².

In der Fig. 3 ist eine alternative Ausführungsform der Bestrahlungsanordnung 1 zur Erzeugung einer zeitlichen Lichtmodulation dargestellt. Die Bestrahlungsanordnung 1 umfaßt eine Patientenruheeinrichtung 9, oberhalb derer die Bestrahlungsquelle 2 angeordnet ist. Die Bestrahlungsquelle 2 ist wieder von einem Paraboloid-, Ellipsoid- oder einem Halbzylinderreflektor 3 umgeben. Die Bestrahlungsquelle 2 ist zusammen mit dem Reflektor 3 mittels einer nicht dargestellten Schwenkvorrichtung um den Winkel α aus der vertikalen Position zur Patientenruheeinrichtung 9 nach links und nachts verschwenkbar. Durch diese Schwenkbewegung werden nacheinander unterschiedliche Körperbereiche eines auf der Patientenruheeinrichtung liegenden Patienten 10 bestrahlt, so daß für einen einzelnen Körperbereich eine zeitliche Lichtmodulation realisiert wird. Die Bestrahlungsquelle kann dabei wieder gepulst werden oder aber auch im cw-Betrieb betrieben werden. Alternativ oder kumulativ zur Schwenkbewegung der Bestrahlungsquelle 2 kann auch die Patientenruheeinrichtung 9 geschwenkt werden.

In der Fig. 4 ist eine weitere alternative Ausführungsform der Bestrahlungsanordnung 1 dargestellt. Die Bestrahlungsquelle 2 ist hierbei linien- bzw. streifenförmige Bestrahlungsquelle 2 ausgebildet und oberhalb der Patientenruheeinrichtung 9 an einem Träger 11 in Pfeilrichtung verfahrbar angeordnet. Die Bestrahlungsquelle 2 kann dabei im Puls- oder cw-Betrieb betrieben werden. Durch diese Scan-Bewegung in Pfeilrichtung wird ebenfalls eine zeitliche Lichtmodulation für jede einzelne Körperpartie erreicht. Wie in Fig. 5 dargestellt, kann die eindimensionale Scan-Bewegung aus Fig. 4 auch durch eine zweidimensionale Scan-Bewegung ersetzt werden. Hierzu ist die flächenhafte Bestrahlungsquelle 2 noch zusätzlich quer zum Patienten 10 verfahrbar.

Die Notwendigkeit einer flächenhaften Bestrahlungsquelle soll anhand der Fig. 6a-c näher erläutert werden. In der Fig. 6a ist im Querschnitt dargestellt, welche Leistungsdichten in welcher Eindringtiefe anzutreffen sind, wenn die Lichtleistung mit einem Strahldurchmesser von 20 mm eingestrahlt wird. Wie ersichtlich ist die Leistungsdichte in 15 mm Tiefe noch 0,1 kW/cm². In Fig. 6b sind die Verhältnisse dargestellt, wenn die gleich Gesamtleistung über einen Strahlendurchmesser von 1 mm in das Gewebe eingekoppelt wird. Wird eine quadratische Bestrahlungsfläche angenommen, so hat sich die Leistungsdichte entsprechend vervierhundertfacht. Dies führt jedoch zu einem riesigen Gradienten der eindringenden Leistungsdichte, wobei insbesondere unmittelbar an der Gewebeoberfläche die Leistungsdichte mit 100 kW/cm² so hoch ist, daß es zu einer Ablation kommt. Wird hingegen über den Strahlendurchmesser von 1 mm die gleiche Flächenleistungsdichte wie in Fig. 6a eingekoppelt, so gelangt kaum noch optische Leistung in tieferliegende Geweberegionen, was in Fig. 6c dargestellt ist. Bereits nach 5 mm Eindringtiefe ist die Leistungsdichte auf 0,1 kW/cm² abgefallen. Anhand der Fig. 6b und 6c wird deutlich, daß bei kleinen Strahlendurchmessern keine große Eindringtiefen erreichbar sind, ohne an der Oberfläche Ablation zu vermeiden.

In der Fig. 7 ist spektrale Abhängigkeit der Eindringtiefe (1/e-Abfall) dargestellt. Wie ersichtlich steigt die Eindringtiefe von 400 nm bis zu 900 nm stetig, so daß insbesondere bei der Behandlung von tieferliegenden Zellen es vorteilhaft ist, den grünen und roten Bereich des emittierten Spektrums auf Kosten des blauen Anteils zu erhöhen, auch wenn die Absorption der Porphyrine gegenüber dem blauen Anteil schlechter ist.

In der Fig. 8a ist eine bevorzugte Ausführungsform einer Bestrahlungstherapie mit einer pulsbaren Bestrahlungsquelle mit einem Bestrahlungspeak von 5 kW/cm² dargestellt. Dabei wird eine Folge von Pulsen bzw. Blitzen emittiert. Der einzelne Puls weist dabei eine effektive Pulslänge t1 zwischen 100-2000 µs auf, an die sich eine Pulsauszeit t2 zwischen 10 ms-10 s anschließt. Die effektive Pulslänge t1 liegt dabei vorzugsweise zwischen 100-500 µs und die Pulsauszeit t2 zwischen 10-100 ms. Die Anzahl der Pulse liegt dabei vorzugweise zwischen 5 und 150. Die Gesamtpulsfolgezeit t3 ergibt sich entsprechend (t1 + t2) multipliziert mit der Anzahl der Pulse. An diese erste Pulsfolge schließt sich eine Zeit t4 an, in der nicht bestrahlt wird, so daß Sauerstoff nachdiffundieren kann und sich das Gewebe gleichzeitig abkühlen kann, was die Nekrosebildung verhindert. Die Zeit t4 wird vorzugsweise zwischen 100 ms und 10 min gewählt, wobei die größeren Zeiten besonders bevorzugt sind. Anschließend wird erneut eine Pulsfolge mit der Pulsfolgezeit t3 erzeugt. Daran schließt sich wieder eine Zeit t4 an. Die Gesamtbestrahlungszeit t5 wird dabei je nach Schwere der Erkrankung zwischen einigen Minuten und 2 Stunden gewählt. Nach einer längeren Pause von mehreren Stunden bzw. 1-3 Tagen wird dann der gesamte Vorgang wiederholt.

Die Verhältnisse sollen an einem noch konkretem Beispiel zur Behandlung von allergischen Kontaktekzemen näher erläutert werden. Hierbei werden zwei Bestrahlungszyklen pro Tag durch geführt, wobei t3 und t4 jeweils zu 5 Minuten gewählt sind, so daß sich eine Gesamtbehandlungszeit von 15 Minuten pro Tag ergibt. Die Pulsfrequenz beträgt 0,5 Hz, so daß in einem Zeitraum t3 150 Pulse appliziert werden. Die effektive Pulslänge t1 beträgt 100 µs bei einer Anstiegszeit von ca. 10 µs. Somit liegt die Pulsauszeit t2 bei ca. 2 s. Der Bestrahlungspeak der Pulse liegt bei 5 kW/cm², wobei die Energiedichte pro Puls je nach Flankensteilheit zwischen 0,4-0,5 J/cm² liegt. Damit ergibt sich eine gemittelte cw-Leistung von 25 mW/cm². Somit beträgt die pro Tag applizierte Energiedichte 120-150 J/cm². Bei insgesamt 2 Bestrahlungen wöchentlich ist die Gesamtenergiedichte 240-300 J/cm², wobei die Behandlung vorzugsweise 4-8 Wochen dauert.

Die beschriebene Bestrahlungstherapie wurde darüber hinaus mit einer Frequenz von 0,05 Hz durchgeführt, wobei die Werte für t1, t3 und t4 sowie des Bestrahlungspeaks beibehalten wurden. Aufgrund der Verzehnfachung von t2 erniedrigen sich die applizierte Energiedichte pro Behandlungszyklus und die gemittelte cw-Leistung um den Faktor zehn, wobei die Behandlungsergebnisse-Ergebnisse vergleichbar waren. Dies liegt vermutlich an der sehr langsamen Sauerdiffusion, so daß ohne zusätzliche Sauerstoffzufuhr eine beliebige Erhöhung der Energiedichte in gleichen Zeiten kaum noch einen zusätzlichen therapeutischen Effekt bewirkt.

In der Fig. 8b ist der Bestrahlungszyklus mit einer Bestrahlungsanordnung gemäß Fig. 4 dargestellt, wobei die Bestrahlungsquelle im cw-Betrieb betrieben wird. Der Bestrahlungspeak liegt dabei bei 5 W/cm², also erheblich niedriger als beim Pulsbetrieb gemäß Fig. 8a. Die Zeit t1 entspricht dabei der Zeit, die die Bestrahlungsquelle aufgrund ihrer flächenhaften Bestrahlung ein bestimmtes Gebiet während des Scan-Vorganges bestrahlt und liegt vorzugsweise zwischen 0,1 und 0,5 s. Die Zeit t2 ist die Zeit eines kompletten Scan- Vorganges abzüglich der Zeit t1. Während dieser Zeit kann wieder Sauerstoff nachdiffundieren und sich das Gewebe abkühlen, t2 liegt zwischen 1 und 10 s, vorzugsweise zwischen 2-4 s.

In der Fig. 8c ist letztlich die Kombination zwischen der Scan-Bewegung mit Pulsen dargestellt, wobei die Bestrahlungspeaks zwischen 250 und 500 W/cm² liegen. Dabei werden während der Zeit t3, wo die Bestrahlungsquelle ein bestimmtes Gebiet überstreicht, vorzugsweise 5 Pulse erzeugt, wobei der erste und der letzte Puls nur noch teilweise aufgrund der Bewegung das Gebiet erreichen. Die effektive Pulslänge wird vorzugweise mit 100 µs gewählt und die Bestrahlungsquelle mit 25 Hz getaktet, so daß sich t2 zu 40 ms bei einer Bestrahlungszeit t3 von 0,2 s ergibt. Jedoch sind die verschiedensten Kombinationen aus den Zahlenangaben der Ausführungsbeispiele nach den Fig. 8a und b möglich.

Claims

1. Bestrahlungsanordnung, insbesondere zur Behandlung von ganz oder teilweise zellvermittelten Entzündungen der Haut und der inneren Organe, umfassend mindestens eine Bestrahlungsquelle zur flächenhaften Bestrahlung einer Behandlungsfläche, wobei die Wellenlänge der emittierten Strahlung auf der Behandlungsfläche größer als 400 nm ist und mindestens einen Spektralanteil im Wellenlängenbereich von 400-500 nm umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestrahlungsanordnung Mittel zur Erzeugung von optischen Pulsen auf der Behandlungsfläche umfaßt, wobei die Bestrahlungsstärke der Bestrahlungspeaks der optischen Pulse größer 1 W/cm² und kleiner als 100 kW/cm² ist.

2. Bestrahlungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Energie eines emittierten optischen Pulse zwischen 0,05 und 10 J/cm² beträgt.

3. Bestrahlungsanordnung, nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gemittelte cw-Bestrahlungsstärke ein optischen Pulses zwischen 1 mW/cm²-10 W/cm² liegt.

4. Bestrahlungsanordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestrahlungsquelle pulsbar betreibbar ist.

5. Bestrahlungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die effektive Pulslänge zwischen 10 µs-250 ms liegt.

6. Bestrahlungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestrahlungsquelle mit einer Frequenz von 0,001-1000 Hz getaktet ist.

7. Bestrahlungsanordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestrahlungsquelle als Xe-Blitzlampe ausgebildet ist, der eine Einrichtung zur Unterdrückung und/oder zur Transformierung der UV-Anteile und anderer nicht erwünschter Spektralanteile in dem gewünschten Spektralbereich zugeordnet ist.

8. Bestrahlungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Bestrahlungsquelle eine Leuchtstoffschicht mit UVC- transparentem Trägermaterial angeordnet ist.

9. Bestrahlungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das transparente Trägermaterial als Leuchtstofffolie (8) aus einem Silikonelastomer ausgebildet ist, die mit anorganischen Leuchtstoffpartikeln dotiert ist.

10. Bestrahlungsanordnung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das transparente Trägermaterial oder die Leuchtstofffolie (8) mit mindestens einem der nachfolgenden Leuchtstoffpartikeln, fluoreszierend in den Spektralbereichen 410-490 nm
[Sr₂P₂O₇ : Eu, Sr₅(PO₄)₃Cl : Eu, BaMg₂Al₁₆O₂₇ : Eu, CaWO₄ : Pb; (Sr, Ca, Ba)₅(PO₄)₃Cl : Eu; Sr₂P₂O₇ : Sn; (Ba, Ca)₅(PO₄)₃Cl : Eu)]
und/oder 510-560 nm
[ZnSIO₄ : Mn; MgAl₁₁O₁₉ : Ce, Tb, Mn; YBO₃ : Tb; LaPO₄ : Ce, Tb]
und/oder 610-670 nm
[Y₂O₃ : Eu; Y(P, V)O₄ : Eu; CaSIO₃ : Pb, Mn; (Sr, Mg)₃(PO₄)₂ : Sn; 3.5MgO.0.5MgF₂.GeO₂ : Mn]
dotiert ist.

11. Bestrahlungsanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestrahlungsquelle in einem Simmerbetrieb betreibbar ist.

12. Bestrahlungsanordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestrahlungsanordnung eine Einrichtung umfaßt, mittels derer eine zu bestrahlende Fläche relativ zu der Bestrahlungsquelle bewegbar ist.

13. Bestrahlungsanordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestrahlungsanordnung eine Einrichtung zur Kühlung einer zu bestrahlenden Fläche zugeordnet ist.

14. Bestrahlungsanordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung als Luftkühlung ausgebildet ist.

15. Bestrahlungsanordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bestrahlungsanordnung Mittel zur topischen und/oder transpiratorischen Sauerstoffzufuhr zugeordnet sind.

16. Bestrahlungsanordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestrahlungsquelle zusätzlich im Bereich von 520-550 nm und/oder von 630-670 nm emittiert.

17. Bestrahlungsanordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestrahlungsquelle von einem Parabol- oder Ellipsoid-Reflektor umgeben ist.

18. Bestrahlungsanordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlendurchmesser der emittierten Strahlung in mindestens einer Dimension größer 10 mm und kleiner 60 mm ist.