Ugrás a tartalomhoz

Pigmentált elváltozások differenciáldiagnosztikája

Remenyik Éva (2011)

Debreceni Egyetem

Mesterséges UVR fényforrások

Mesterséges UVR fényforrások

Az igen sokféle mesterséges UVR fényforrás többek között a fizikai szerkezet/felépítés alapján osztályozható. Közülük a fotodermatológiában két fő típusnak: a gáz- vagy gőztöltésű kisülési (discharge)/fényforrásoknak/lámpáknak (1) és a fluoreszcens égőknek (2) van jelentősége (Krutmann 2001). Számos képviselőjüket több mint 100 éve sikeresen alkalmazzák a medicinában különböző készülékekben, "kvarclámpákban" diagnosztikus és/vagy terápiás célra. De fontosak epidemiológiai szempontból is. Mesterséges UV-fényforrások használatosak ugyanis bizonyos foglalkozásokban, máskor speciális munkafolyamatok elengedhetetlen eszközei lehetnek (csírátlanítás, speciális fogászati beavatkozások, laboratóriumi kutatómunka, UVR fényforrások kifejlesztése és gyártása, ívfényhegesztés,UV-fényképezés, stb.). Emellett manapság népszerű és elterjedt eszközei az egészséges bőr mesterséges lebarnításának is (szoláriumok, bronzáriumok, „napágyak"). Ily módon hozzájárulnak az egészséges bőr többlet sugárterheléséhez.

ad 1/ A gáz- vagy gőztöltésű kisülési (discharge) lámpákban a sugárzás akkor keletkezik, amikor az elektromos áram valamely gázon vagy gázzal kevert fémgőzön folyik keresztül. Az UVR megjelenése időt igényel, ami akár 15 perc is lehet. Minél nagyobb a gáz/gőz nyomása, annál hosszabbat. Jelenleg a fotodermatológiában a következő típusok vannak forgalomban: alacsony, közepes és magas nyomású higanygőz-, fém-halogén (halid) és magas nyomású xenon-égők.

Az alacsony nyomású, kvarc borítású higanygőz („hideg kvarc") fénycsövek emissziója az UVC tartomány, 254 nm-es maximummal. Mivel ez a hullámhossz egybeesik a DNS abszorpciós spektrumával, évtizedek óta ez a típusú fényforrás az UVR-okozta DNS-károsodások tanulmányozásának klasszikus eszköze. Nem alkalmas viszont a fotoszenzitív kórképek (photodermatosisok, PD-ok) tesztelésére, mivel ezeket szinte kizárólag a természetes napfény provokálja, melynek a földfelszínre érő sugárzása még jelenleg sem tartalmaz UVC-t. Ezzel szemben a hideg kvarcégők rövidhullámú UVR-ben gazdag emissziója kiválóan megfelel fertőtlenítési célra a mikroorganizmusokra kifejtett intenzív letális effektusa következtében. Korábban az un. germicidlámpa műtők elengedhetetlen tartozéka volt, ma ez a készülék elsősorban víz sterilizálására, valamint gyógyászati termékek felületének fertőtlenítésére és légtér-szagtalanításra használatos. Eredeti hátrányos tulajdonsága, az ózonképzés, amelyet a 200 nm alatti hullámsáv indukál a levegő oxigénjéből, az újabb típusokból (OF = ozone-free) már hiányzik, mivel az égők csak 220 nm felett emittálnak.

A közepes nyomású higanygőz fénycsövek vonalas spektruma jóval gazdagabb az előző típusénál. A jellegzetes emisszió kiemelkedő csúcsai a 265, 297, 302, 313, 335 és 365 nm-re esnek, de relatíve erős a fénykibocsátás 404, 436 és 546 nm körül is. Ezért a fotodermatológiában ezek a fényforrások már alkalmasnak bizonyultak a PD-ok tanulmányozására (fototesztek, porfirin vizsgálatok, stb.) és fototerápiás célokra egyaránt. Tudománytörténeti érdekesség, hogy az emberi bőrön végzett akciós spektrum meghatározások két kiemelkedő úttörője, Hausser és Vahle (cit: Johnson 1982) már az 1920-as években ilyen típusú fénycsövet használt az általuk tervezett első, kettős kvarcprizma rendszerű monokromátor készülékben. A közepes nyomású higanygőz fényforrások/lámpák jelenleg is forgalomban vannak, mint például a jólismert Kromayer és a Hanovia lámpa, valamint a Tungsram izzók. Hazánkban a Medicor Művek fejlesztette ki és gyártotta a különböző típusokat.

A magas nyomású higanygőz („meleg kvarc") fénycsövek/égők emissziója az UVC-től kifejezetten az UVA és a látható tartomány felé tolódik el 366-os, 405-ös, 436-os, 546-os és 578-as csúccsal. Mind diagnosztikus, mind terápiás célra szintén kiterjedten használatosak. Egyik speciális formájuk, az un. Wood-fény („black light") 366 nm-es emissziós maximummal ma is fontos diagnosztikus eszköz szűrővizsgálathoz porphyriákban és egyes mycosisokban (például pityriasis versicolorban). A debreceni Bőrklinikán jelenleg is használjuk erre a célra. Ugyancsak még ma is forgalomban van, elsősorban otthon végzett fototerápiára egy másik típus, az Ultra-Vitalux lámpa (Krutmann 2001). A 60-as, 70-es években végzett experimentális és klinikai vizsgálatainkban, valamint a bőrbetegségek un. „kvarckezelésére" Debrecenben a Medicor Q 250 elnevezésű készüléket használtuk. Hullámhossz-maximuma az UVA-ra esett (360 nm), de vonalas emissziós spektrumában kisebb intenzitással képviselve volt az UVB, valamint csekély mértékben az UVC hullámhossztartomány is (Szabó É. 1965, 1967), hasonlóan az akkoriban általánosan használt UV-fényforrásokhoz.

A fém-halogén (metal halide) fényforrások a magas nyomású higanygőz-típusúak továbbfejlesztett, különböző adalékokat is tartalmazó változatai. Ily módon nemcsak a higany, hanem egyéb fémek (vas, nikkel, kobalt, kadmium, indium, cézium, stb.) halidvegyületeinek (jodidjainak) jellegzetes spektrumát is emittálják, ami lehetővé teszi csaknem bármely megkívánt hullámtartomány, illetve közel folytonos (kontinuus) spektrum generálását 280 és 450 nm között. Előnyös tulajdonságaik következtében mindinkább háttérbe szorították a higanygőz fénycsöveket/lámpákat. Ma is forgalomban lévő ismertebb készülékek PUVA és UVA fototerápiára az Ultramed, UVA-pur, Medisun, stb. kabinok, fotodiagnosztikára és lokális foto(kemo)terápiára az UVA-pur (Tronnier 1985), UVA-sun 3000, Multitester, Waldmann UVA 700 L, stb. (Krutmann 2001).

Debrecenben a 80-as években a Medicor gyár által kifejlesztett, a 310-330 nm között, vagyis az UVB és UVA sugártartomány határán felerősített emissziójú, (azaz a német gyártmányú SUP-készülékhez hasonló) fényforrásokat ("Medicor Q 241, 243 és 270") használtuk diagnosztikus és terápiás célra egyaránt. Ezek az un. ózonmentes, kadmium- adalékos higanygőz lámpák már csak minimális UVC-t (max. 1%) bocsátottak ki, ezért gyulladáskeltő hatásuk jóval kisebb volt a Q 250-es készüléknél (Horkay 1985). Majd 1994-től a rutinszerű fototesztelést (MED és akciós spektrum meghatározás, provokációs próba) a Saalmann gyártmányú SBB típusú Multitesterrel végezzük, amely az UVB és az UVA sávban szeparáltan teszi lehetővé a vizsgálatot. A küszöbérték meghatározása a diagnózistól és a testtájtól függően a középhullámú tartományban 5-20 sec-ot, a hosszúhullámsávban 10-20 percet igényel. A dózisok emelése automatikusan történik.

A magas nyomású xenon fényforrás bevezetése nagy előrelépést jelentett a diagnosztikában. Intenzív sugárzása és a jellegzetes xenon-vonalak mellett meglévő, és a napfénnyel csaknem megegyező folytonos spektruma következtében ideálisnak bizonyult a fototesztekhez. Elsőként német fotodermatológusok, Wiskemann és Wulf próbálták ki 1959-ben a lámpatípus (Osram XBF 6000) hatékonyságát filterekkel kiegészítve akut és krónikus PD-okban. A fényforrás rövidesen a szoláris szimulátor nevet kapta és széles körben elterjedt. Interferencia szűrőkkel, illetve a korábban gyakran használt cut-off filterekkel előállított keskeny, speciális hullámsávok segítségével lehetővé tette egy-egy PD egzakt akciós spektrumának meghatározását (Turnbull 1967, Sayre 1990). Ez utóbbi fényszűrők legismertebbjei az un. Schott filterek, amelyek közül a WG305 és WG345, illetve a GG (375, 420, 475) és az OG (515, 570, 590), valamint a látható + az infravörös sugárzás blokkolására alkalmas UG (11) elnevezésűek voltak a leginkább használatosak (Johnson 1982, Sayre 1990). A Magnus és munkatársai által ugyancsak 1959-ben tervezett és szerkesztett, speciális kvarcprizmával működő monokromátor eredetileg szénív fényforrását a későbbiekben szintén xenon lámpa váltotta fel (Magnus 1964), míg a prizmát optikai rács (Mackenzie 1973).

A Kossuth Lajos Tudományegyetemen dolgozó fizikus és kémikus munkatársaink közreműködésével, az OTKA támogatásával 1991-ben Debrecenben állítottuk össze az első hazai szoláris szimulátort (Horkay 1991). Fényforrása egy 500 wattos xenon égő, amelynek spektrumából a MOM által gyártott egyedi, speciális interferencia szűrők 240-400 nm között keskeny, 20 nm szélességű UV spektrumsávok előállítását teszik lehetővé. Az egyes hullámhossztartományok dózisát piroelektromos sugárzásmérővel határoztuk meg. A konstrukció alkalmas eszköznek bizonyult diagnosztikus célra, azaz PD-ban szenvedő betegeink egzakt fototesztelésére

ad 2/ Lényegében a fluoreszcens fénycsöve(ke)t tartalmazó lámpák is alacsony nyomású higanygőz lámpák. Az emissziós spektrum a 254 nm-es sugárzás és a csövet belülről borító speciálisan előállított foszforvegyületek közti kölcsönhatásból jön létre, mely utóbbiak kémiai szerkezetüktől függően specifikus hullámhosszúságú UVR kibocsátására képesek. A tallium által aktivált kalciumfoszfát például 280-340 nm emissziót biztosít 310-315 nm-es csúccsal, a báriumszilikát foszforok használatakor a spektrum főleg az UVA-ban van 355 nm-es csúccsal (Johnson 1982). A fényforrások hullámhossztartományuktól/ maximumuktól függően kiválóan alkalmasak terápiás (foto- és fotokemoterápia) és/vagy diagnosztikus célra. Jelenleg számtalan változatuk van forgalomban hazánkban is (Tungsram izzók). A 90-es évekig Magyarországon is viszonylag könnyen beszerezhetők voltak a főként UVA-ban emittáló kelet-német Narva gyártmányúak, de már elérhetők voltak ekkor is a Philips csövek: a teljes UVB spektrumú TL-12, a 311 nm emissziós maximumú, keskeny sávú (narrow band, NB) UVB-t kibocsátó TL-01 és a 305-400 nm között emittáló TL-08 és 09, amelyek mind fototesztelésre, mind fényterápiára kiválóan megfeleltek. Ugyancsak hozzáférhetők voltak a Waldmann cég hasonló adottságú és népszerű, PUVÁ-hoz kifejlesztett fluoreszcens égői (320-400 nm), amelyek a teljes testfelszín (kabinváltozat: PUVA 1000 L, 3003, 7001, stb.) vagy csak az érintett testtáj irradiációját biztosító kiszerelésben (PUVA 800) készültek. Ez utóbbi kisebb teljesítményű lokális fényforrást Debrecenben a photopatch teszthez (PPT) is használjuk. Ugyancsak rövidesen megjelentek és ma is forgalomban vannak a kombinált UVA + UVB-fototerápiához kifejlesztett fénycsövek.

Újabban szintén fluoreszcens égők adják a szoláriumok fényforrását is, amelyek emissziója ideális esetben 315-400 nm (kellene, hogy legyen) 352 nm maximummal és legfeljebb 3%-nyi UVB sugárzással (Wenczl 1996). Ennek ellenére világszerte nagyszámú olyan apparátus van forgalomban, amelyekben a gyorsabb lebarnulás érdekében felerősített a középhullámú UV tartomány (Moan 1994), amivel párhuzamosan megnő az akut dermatitis kockázata. A dózist illetően mértékadó nemzetközi ajánlásokban a napi UVB és UVA adagot maximum 1 MED-ben limitálják (Internat. Rad. Prot. Assoc. 1991). Az elmúlt években módunk volt 10, hazánkban kereskedelmi forgalomban lévő különböző napágy fénycsöveinek fizikai és biológiai tesztelésére (erythema-keltés, dimerizáció, Kuluncsics 2002). Vizsgálataink eredménye megerősítette azt az általánosan elfogadott álláspontot (Diffey 1990/b, Chouela 1999), hogy nem csak a fényforrás intenzitásának és spektrális összetételének ismerete fontos. Legalább ilyen jelentőségű a korai és késői bőrkárosodások kockázatának felbecsülése is a prevenció érdekében. A dundee-i kutatócsoport (Moseley 1998) például 32 napágy spektroradiometriás vizsgálatakor arra a meglepő eredményre jutott, hogy egy 10 perces nagy intenzitású szolárium-expozíció karcinogén rizikója ugyanakkora, mint Skóciában egy 30 perces vagy a mediterrán vidéken egy 10 perces déli napozásé.

A debreceni Bőrklinikán az 1990-es évektől a következő fényforrásokat használjuk

a fotodiagnosztikában:

Multitester (Saalmann)

a MED szeparált meghatározása UVB-vel, UVA-val

provokációs próba UVB-vel, UVA-val

Waldmann 800 (UVA fényforrás)

photopatch test

szoláris szimulátor (xenonégő + interferencia-szűrők) (MTA)

akciós spektrum meghatározás

provokációs próba keskeny UVC, UVB és UVA spektrummal

FFA-122 Medicor (UVA fényforrás)

porfirin diagnosztika (tájékozódó vizsgálatok);

a foto(kemo)terápiában:

keskeny hullámsávú (narrow-band: NB, TL-01) UVB-kabin

PUVA-kabin (Waldmann 1000)

Waldmann 800 (UVA fényforrás, helyi PUVA kezelés)

UVA1-kabin

Korábban használt fontosabb fényforrások:

Medicor Q 250 (UVB, UVA)

Medicor Q 400 (UVB, UVA)

Medicor Q 270 ("SUP": selektiv ultraviola phototerapia)

L. még „A fotoszenzitív bőrbetegségek diagnosztikája" és a „Foto(kemo)terápia" c. fejezetekben.