Kompakte Ulbrichtkugel zur Messung der Strahlungsleistung von seitlich abstrahlenden Lichtleitern
Moderne Photodynamische Therapie (PDT)
Photodynamische Therapie (PDT) wird eingesetzt, um bestimmte Arten von Krebs sowie einige Arten von Haut-und Augenerkrankungen zu behandeln. Bei der PDT werden betroffene Zellen durch lichtempfindliche Medikamente, sogenannte Photosensibilisatoren, und der Bestrahlung mit einer Lichtquelle zerstört. Typischerweise liegt das Aktivierungsspektrum des Photosensibilisators im Wellenlängenbereich von 630 nm bis 850 nm. Die Photosensibilisator-Medikation und die Lichtquelle sind für sich unbedenklich. Nur bei einer Sauerstoffsättigung des Gewebes bewirkt das Medikament bei Bestrahlung mit Licht eine Reaktion, die die betroffenen Zellen schädigt.
Die gezielte Bestrahlung des betroffenen Gewebes war für Jahre das Thema vieler Forschungs- und Entwicklungsarbeiten. Zur gezielten Lichtzuführung hat sich in der photodynamischen Therapie der Einsatz von seitlich abstrahlenden Lichtleitern durchgesetzt. Als Strahlungsquellen dienen Laserdioden mit einstellbaren Leistungen im Bereich von 1 W bis 10 W.
Spezielle Bestrahlungsgeometrie der PDT
Die seitlich abstrahlenden Fasern erzeugen ein radiales Lichtmuster im entsprechend präparierten Endbereich der Faser. Die Länge des lichtemittierenden Teils der Faser beträgt üblicherweise weniger als 80 mm.
Messtechnische Umsetzung zur Charakterisierung seitlich abstrahlender PDT Fasern
Zur Messung der gesamten seitlich abgestrahlten Leistung werden Laserleistungsmessgeräte mit einer Ulbrichtsche Kugeln eingesetzt. Für eine präzise Messung der seitlich abgestrahlten Leistung einer 80 mm Emissionsstrecke müsste die Ulbrichtsche Kugel einen Durchmesser von etwa 200 mm (8 Zoll) haben. Solch eine große Ulbrichtkugel ist innerhalb eines Messlabors akzeptabel. Sie ist allerdings zu groß, um sie in eine PDT-Laserquelle zu integrieren, wie sie in der PDT-Anwendung eingesetzt werden. Zu diesem speziellen Zweck hat die Gigahertz-Optik GmbH eine besondere Ulbrichtkugel-Bauform entwickelt. Diese bietet bei einem Durchmesser von nur 30 mm eine nutzbare Länge von 40 mm (UPK-30S60-L ) bzw. 80 mm UPK-30S105-L . Das Modell UPK-30S60 kann zudem mit einem Quarzeinsatz geliefert werden. Dieser kann zur Reinigung aus der Kugel genommen werden. Diese Stretch-Kugeln bieten nicht dieselbe Gleichförmigkeit der Lichtausbreitung wie echte Ulbrichtkugeln. Daher muss die Kalibriermethode auf die Eigenschaften der Stretch-Kugel abgestimmt sein. Eine geeignete Methode ist die Verwendung eines seitlich abstrahlenden Lichtleiters als Referenz-Lichtquelle.