Infrarot-A-Bestrahlungslampe mit Wasserfilter: Neues technisches Konzept eines bekannten physikalischen Prinzips und seine Anwendung in der Physiotherapie*

Summary

A novel device consisting of an infrared-A (= ultrared-A) radiation source equipped with a closed water filter in the radiation path is presented. It allows for comfortable loco-regional heat application in physiotherapy.

Preliminary experiments with agar phantoms revealed that heating in the presence of the “hydrocuvette” avoids overheating in the very superficial layers, which would be intolerable for human skin. Concomitantly, heat deposition in deeper layers was improved. This effect could be further enhanced by cooling the phantom surface with an air-stream such that a stratification of the temperature could be achieved.

In subsequent studies, temperature distributions were measured in three spatial dimensions of muscle tissue in situ and processed by a computer program resulting in two- and three-dimensional temperature profiles. It could be shown, for example, that therapeutically relevant temperatures ≥ 40°C occurred through the entire muscle mass to a depth of 15mm.

This novel technique has proved to be reliable, is well tolerated and easy to apply. It should therefore be of interest to a large number of potential users for a broad application of heat in physiotherapy.

Zusammenfassung

Es wird eine neuartige Infrarot-A (Ultrarot-A)-Bestrahlungseinrichtung zur lokoregionalen therapeutischen Erwärmung vorgestellt. Ein wichtiges Charakteristikum des Gerätes ist ein hermetisch abgeschlossenes Wasserfilter im Strahlengang. Erste Untersuchungen an Agarphantomen ergaben, dass Bestrahlungen ohne diese “Hydroküvette” zu einer (für die menschliche Haut nicht tolerierbaren) Überhitzung der Oberfläche führen. Mit wassergefilterter Infrarot-A (IR-A)-Strahlung wird dagegen bei gleicher Bestrahlungsstärke eine therapeutische Erwärmung auch tieferer Gewebeschichten über längere Zeiträume unter Vermeidung einer unverträglichen Oberflächenerwärmung der Haut erreicht. Der gesteigerte Wärmeeintrag in tiefere Schichten kann durch Luftkühlung der Oberfläche weiter verstärkt werden.

In nachfolgenden Versuchen wurden die Temperaturverteilungen in drei Raumrichtungen in der Muskulatur in situ gemessen und daraus mit einem Computerprogramm zwei- bzw. dreidimensionale Temperaturprofile erstellt. Diese zeigten, dass unter den gewählten experimentellen Bedingungen bis zu 15 mm Tiefe therapeutisch relevante Temperaturen ≥ 40°C auftraten.

Die neue Infrarot-A-Strahlenquelle erwies sich als zuverlässig und praktikabel. Sie dürfte wegen ihrer mannigfaltigen Einsatzmöglichkeiten in der Physiotherapie für einen breiten Anwenderkreis von Interesse sein.

Key words

Thermotherapy - infrared-A-irradiation lamp - water filter

Schlüsselwörter

Wärmetherapie - Infrarot-A-Bestrahlungslampe - Wasserfilter