Zusammenfassung
Hintergrund und Fragestellung Durch Wasserfilterung von Infrarot(IR)-Strahlung werden langwellige Anteile (IR-B, IR-C), die von den obersten Hautschichten absorbiert werden und für das hohe Verbrennungsrisiko verantwortlich sind, zugunsten der kurzwelligen IR-A-Strahlung, die ein wesentlich besseres Penetrationsvermögen in tiefere Hautschichten aufweist, eliminiert. Dieser Effekt, der bei natürlicher Sonnenstrahlung durch den Wasserdampf der Atmosphäre erzielt wird, lässt sich dank technischer Fortschritte nun auch auf künstliche Wärmestrahler übertragen. In dieser Arbeit werden mögliche Vorteile der wassergefilterten gegenüber herkömmlicher IR-Strahlung im geburtshilflich-neonatologischen Bereich untersucht.
Material und Methoden Hierzu wurden 1. physikalische Messungen der Strahlungsintensitäten verschiedener klinisch genutzter IR-Quellen, 2. physiologische Simulationsversuche zur Oberflächen- und Tiefenwirkung beider Strahlenarten (an erwachsenen Probanden und einem künstlichen Gewebephantom) sowie 3. klinische Anwendungsbeobachtungen zur thermischen Protektionswirkung der IR-A-Strahlung während der Inkubatorpflege und Erstversorgung von Frühgeborenen vorgenommen.
Ergebnisse und Diskussion Es zeigte sich, dass wassergefilterte IR-Strahlung bei vergleichbarer Leistung zu einer deutlich geringeren Oberflächenüberwärmung führt als herkömmliche IR-Strahlung. Infolge eines besseren „Durchdringungsvermögens” durch Inkubatorwände reduzierte sie den Abfall der Körpertemperatur von Frühgeborenen während der Inkubatorpflege. Vermutlich bedingt durch ihr rasches Vordringen in tiefere Gewebeschichten zeigte sie bei der Erstversorgung von Frühgeborenen einen „prophylaktischen” Effekt gegen eine Auskühlung auf dem anschließenden Transport und führte so zu einer Abnahme der Hypothermie-Inzidenz bei Aufnahme der Patienten auf die Intensivstation.
Schlussfolgerung Aufgrund dieser und weiterer Vorteile - insbesondere einer geringeren evaporationsfördernden Wirkung - erscheint die wassergefilterte IR-Strahlung als vielversprechende Ergänzung der Verfahren zur thermischen Protektion von Frühgeborenen.
Background When infrared (IR) radiation is conducted through water, its long-wave parts (called IR-B and IR-C) are filtered out in favour of the short-wave IR-A band. Since the former are normally absorbed in the outer layers of skin, water-filtering results in a reduced risk of superficial burns and a better penetration into tissues. This effect which in solar radiation results from its passing through the water vapour of the earth's atmosphere, has now been successfully imitated in radiant heaters. In this study, the potential benefits of water-filtered as compared to conventional infrared radiation in obstetrics and neonatology were examined.
Materials and methods To this end, three methodological approaches were made, namely: 1. Comparative physical measurements of radiant power density in several clinically used IR-sources, 2. physiological simulation experiments on the surface and depth effects of either type of radiation (performed on human adults and an artificial tissue phantom), and 3. clinical observations on the protective effects of the novel IR-A-radiators in incubator nursing and primary care of preterm neonates.
Results and discussion Although the absolute radiant power density was equivalent in a conventional and a novel heating device, the IR-A radiation proved to result in a markedly reduced superficial overheating of tissues. In addition, it exceeded conventional IR radiation in its ability to pass through incubator walls, thus lowering the risk of cooling in preterm neonates during nursing procedures. Moreover, when used as a complementary source of heat in the delivery room, IR-A radiation exerted a preventive effect against hypothermia during the subsequent transport of patients to the neonatal intensive care unit, probably due to the rapid build-up of heat deposits in peripheral tissues.
Conclusions In view of these benefits which are reinforced by a greatly diminished evaporation effect, water-filtered IR-radiation seems to make a promising contribution to the thermal protection of preterm neonates.
Schlüsselwörter
Wärmestrahlung - Infrarot-A - Erstversorgung - Inkubatorpflege
Key words
Radiant heat - infrared-A - body temperature - preterm neonates
