Die photodynamische Therapie (PDT) ist seit den 70iger Jahre bekannt und wird in der Medizin in erster Linie zur Behandlung von Krebs eingesetzt. Das Basiskonzept der PDT ist relativ einfach : Es handelt sich um die Verwendung von lichtabsorbierenden Molekülen, die dem zu behandelnden Gewebe zugeführt werden, und von Licht der passenden Wellenlänge. Bei Bestrahlung des Gewebes mit dem Licht werden die lichtabsorbierenden Moleküle selektiv angeregt. Diese Anregungsenergie wird anschliessend an das umgebende Gewebe abgegeben, wodurch es zu dessen Zerstörung durch erhöhte lokale Energiezufuhr kommt.

Es sind verschiedene Vorrichtungen zur Bestrahlung von Gewebe mit Licht für eine photodynamische Therapie bekannt. So ist in der EP-A-0 437 181 eine Vorrichtung zum Bestrahlen der Bronchien eines Patienten beschrieben, die eine Lichtleiterfaser aufweist, deren Ende in ein mit Silikonmasse und TiO2 gefülltes Röhrchen einmündet, wodurch das sich in Richtung der Längsachse des Lichtleiters ausbreitende Licht derart gestreut wird, dass es sich in allen Raumrichtungen radial ausbreitet und nun das zuvor mit einem Farbstoff behandelte Gewebe gleichmässig bestrahlt wird.

Aus der US-A-4,660,925 ist eine Bestrahlungsvorrichtung bekannt, bei der das Ende einer Lichtfaser in ein Röhrchen mündet, das mit einem lichtstreuenden Material gefüllt ist und ein zylinderförmiges Strahiprofil erzeugt. Mit beiden Vorrichtungen wird somit ein räumlich gleichförmig ausgebildetes Strahlprofil erreicht.

Dies ist jedoch bei bestimmten Anwendungen in der Medizin nicht erwünscht, da aufgrund der geometrischen Gegebenheiten eine räumlich angepasste Bestrahlung erforderlich ist, wie beispielsweise für die photodynamische Therapie der sekundären Katarakt.

Für einen Menschen besteht während seines Lebens eine Wahrscheinlichkeit von 50% eine primäre Katarakt (Grauer Star) zu entwickeln. Hierbei handelt es sich um eine Veränderung der Augenlinse, die ohne chirurgische Behandlung zur Erblindung führen kann. Es gibt verschiedene Therapiemöglichkeiten zur Behandlung des Grauen Stars. Allerdings entwickeln mehr als 40% der Patienten nach einer solchen Behandlung eine sekundäre Katarakt, die auch als Nachstar oder Kapseleintrübung bezeichnet wird und eine direkte Folge der Behandlung der primären Katarakt ist.

Sowohl bei der primären als auch der sekundären Katarakt kommt es zu einer Eintrübung der kristallinen Linse des Auges. Die Linse besteht aus einem intrazellulären Material, das von einer relativ festen, elastischen Kapsel aus Glykoproteinen umhüllt ist. Im vorderen Bereich befindet sich ein einschichtiges Epithel. Die Epithelzellen, die sich während der Embryonalperiode auf der Rückfläche befanden, wurden mit der Bildung von Linsenfasern zum Aequator hin verlagert. Klinisch teilt man die Linse in den vorderen und den hinteren Pol, den Aequator und die verschiedenen schalenförmigen Zonen ein. Der innerste Teil wird von dem Linsenkern gebildet. Er ist nicht nur der älteste, sondern auch der festeste Teil der Linse.

Die primäre Katarakt entspricht einer Eintrübung des kristallinen Kerns, die durch eine Reihe von Faktoren bedingt ist, wie die genetische Disposition, Alterungsprozesse sowie möglicherweise das Ausmass des absorbierten UV-Lichtes.

Die zur Zeit am häufigsten angewendete Therapie zur Behandlung des Grauen Stars ist die extrakapsuläre Linsenentfernung, bei der ein 3 mm grosser Einschnitt in die äquatoriale Zone der Cornea durchgeführt wird. Diese Oeffnung erlaubt es, mit einem speziellen Saug- Spül-Gerät, dessen Spitze mit einer hohen Ultraschallfrequenz vibriert, in das Auge hineinzugehen. Dadurch wird der Linsenkern wie mit einem Hohimeissel zertrümmert und anschliessend abgesaugt. Dieses Verfahren belässt nach Entfernung aller Linsentrübungen die Hinterkapsel als feines klares Häutchen, die verhindert, dass der Glaskörper nach vorn tritt.

Anschliessend wird ein künstliches Linsenimplantat, das als intraokulare Linse (IOL) bezeichnet wird, in den Kapselsack, der nach der extrakapsulären Extraktion übriggeblieben ist, eingesetzt und zentriert. Nach dieser Therapie, die ungefähr 15 Minuten dauert, ist die Sehkraft wieder hergestellt, allerdings ohne die Fähigkeit zu akkomodieren.

Ein Nachteil der extrakapsulären Operation ist jedoch, dass nach 3 Monaten bis 4 Jahren bei ungefähr 40% der Patienten eine sekundäre Katarakt (Nachstar) auftritt. Hierbei handelt es sich um eine Eintrübung der hinteren Kapsel, die durch die Wanderung und Proliferation von vermehrungsfähigen Epitheizellen zur Innenseite der hinteren Kapsel verursacht wird.

Dies ist eine direkte Folge der extrakapsulären Extraktion, da durch das Einschneiden einer kreisförmigen Oeffnung in die Kapsel und das Extrahieren des Kerns die Epithel-Zelien gestört werden und daher Fibrose und/oder Perlen während des Heilungsprozesses ausbilden, die zur Innenseite der hinteren Kapsel wandern. Diese neuen Zellstrukturen sind trübe und vermindern nach und nach die Sehkraft bis zur Erblindung. Epithel-Zellen, die in der äquatorialen Zone angesiedelt sind, weisen eine starke Zellteilungsaktivität auf und sind hauptsächlich verantwortlich für den Nachstar. Darüber hinaus kann es durch die Proliferation zu weiteren Komplikationen kommen, wie beispielsweise zu einer Verschiebung der intraokularen Linse.

Zur Zeit werden die eingetrübten Strukturen im allgemeinen durch Bestrahlung mit dem Licht eines gepulsten Neodym YAG (Nd-YAG)-Lasers zerstört, was recht zuverlässig gehandhabt werden kann. Allerdings tritt in 4% der Fälle eine Zerstörung der hinteren Kapsel auf, was zu verschiedenen Komplikationen führen und sogar eine Beschädigung der intraokularen Linse (IOL) zur Folge haben kann. Des weiteren sind die zusätzlichen Behandlungskosten, die ein zweiter Eingriff verursacht, sowie die Unannehmlichkeiten für den Patienten nicht zu vernachlässigen. Insbesondere in Entwicklungsländern sind die zusätzlichen Kosten so hoch, dass sie von den meisten Patienten, die an einem Nachstar leiden, nicht aufgebracht werden können.

Eine andere Möglichkeit zur Verhinderung einer Eintrübung der Kapsel besteht darin, die Epithel-Zellen der Kapsel bei der extrakapsulären Extraktion zu zerstören, da diese nach der Extraktion des Linsenkerns ihre biologische Funktion verloren haben. Gegenwärtig wird versucht, auf mechanischem Weg möglichst viele der Epithel-Zellen zu entfernen, insbesondere in den Fällen von jüngeren Patienten, wo die Wahrscheinlichkeit des Auftretens einer zweiten Katarakt grösser ist. Allerdings selbst wenn nur wenige Epithel- Zellen verbleiben, was praktisch nicht zu vermeiden ist, können diese eine zweite Katarakt ausbilden, da sie eine sehr hohe Zellteilungsaktivität aufweisen.

Ein anderer wichtiger Grund, das Auftreten eines Nachstars zu vermeiden, ist die Aussicht, das abgetragene Linsenmaterial durch ein transparentes, biokompatibles viskos-elastisches Material zu ersetzen, um die Fähigkeit des Auges zur Akkomodation von solchen Personen wiederherzustellen, die nicht unter einer primären Katarakt leiden. Zur Zeit ist eine solche Therapie nicht durchführbar, vor allem da es zur Eintrübung der hinteren Kapsel nach dem Wiederbefüllen der Kapsel mit dem Ersatzmaterial kommt.

Es wurde daher vorgeschlagen, mit Hilfe einer photodynamischen Therapie eine vollständige Zerstörung aller Epithel-Zellen der Linsenkapsel zu erreichen und somit eine Nd : YAG-Lasernachbehandlung zu vermeiden.

Allerdings ist eine photodynamische Therapie der Epithelzellen des Auges nur durchführbar, wenn verhindert werden kann, dass das umgebende Gewebe, wie zum Beispiel die Retina, durch die Kombination von Farbstoff und Licht in Bereichen, in die die Farbstoffmoleküle unbeabsichtigt eingetreten sind, geschädigt wird. Daher ist eine räumlich begrenzte Bestrahlung der äquatorialen Zone der Linsenkapsel (zwischen +45° und-45° bezogen auf die äquatoriale Achse, die in Fig. 6 mit aA bezeichnet ist), in der die Epithelzellen angeordnet sind, erforderlich, d. h. das Strahiprofil muss an die Geometrie des Auges angepasst werden.

Darüber hinaus sollte eine möglichst homogene Bestrahlung der Epithelzellen vorgenommen werden.

Die typische Bestrahlung sollte im Bereich von 1 bis 10 J/cm2 und die Bestrahlungsdauer im Bereich von einer Minute liegen, um eine Schädigung des angrenzenden Gewebes auszuschliessen.

Die Wellenlänge des Lichtes sollte gut handhabbar und vorzugsweise im sichtbaren Bereich liegen.

Der maximale Durchmesser der einzuführenden Vorrichtung sollte 2,5 mm nicht überschreiten, damit sie relativ problemlos in das Auge eingeführt werden kann. Des weiteren sollte die Bestrahlungsvorrichtung keine scharfen Kanten aufweisen, so dass sie durch den Einschnitt in der Cornea in den Linsenbereich eingeführt werden kann, wobei die Vorrichtung beim Einführen weder in Kontakt mit der Cornea noch mit der vorderen Kapsel kommen soll.

Der Bestrahlungskopf muss mechanischen Belastungen bei der Einführung in das Auge und bei seiner Entfernung standhalten.

Die Erfindung befasst sich mit dem Problem, eine Vorrichtung zum Bestrahlen des Auges zu entwickeln, mit der eine photodynamische Therapie zur Verhinderung einer sekundären Katarakt durchgeführt werden kann. Des weiteren ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Verhinderung einer sekundären Katarakt zu entwickeln.

Die Erfindung löst die Aufgabe mit den im Anspruch 1 und Anspruch 31 angegebenen Merkmalen. Hinsichtlich weiterer wesentlicher Ausgestaltungen wird auf die abhängigen Ansprüche verwiesen.

Die Vorrichtung nach der Erfindung ermöglicht es, durch die Streuung des Lichtes in einer integrierenden Kugel ein torusförmiges Strahlprofil bereitzustellen, das an die Geometrie des Auges angepasst ist und somit eine selektive Bestrahlung des gewünschten Augenbereiches erlaubt. Durch die räumlich begrenzte Bestrahlung der äquatorialen Zone der Linsenkapsel ist somit eine photodynamische Therapie der Epithelzellen durchführbar, da verhindert werden kann, dass das umgebende Gewebe, wie zum Beispiel die Retina, durch die Kombination von Farbstoff und Licht in Bereichen, in die die Farbstoffmoleküle unbeabsichtigt eingetreten sind, geschädigt wird.

Darüber hinaus wird mit der Vorrichtung nach der Erfindung eine homogene Bestrahlung der Epithelzellen erreicht, da die Bestrahlungsstärke im Bereich der äquatorialen Zone nahezu konstant ist.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung. In der Zeichnung zeigen : Fig. 1 eine Darstellung einer Vorrichtung nach der Erfindung ; Fig. 2 eine vergrösserte Darstellung eines Ausführungsbeispieles des Bestrahlungskopfes der Vorrichtung nach der Erfindung ; Fig. 3 eine Darstellung des Ausführungsbeispiels des Bestrahlungs- kopfes aus Fig. 2 mit einer Teildarstellung eines Schnitts durch das Bestrahlungsstärkeprofil des austretenden Lichtes ; Fig. 4 eine Darstellung des Verlaufs der Bestrahlungsstärke beim Drehen des Bestrahlungskopfes um eine A-Achse ; Fig. 5 eine Darstellung des Verlaufs der Bestrahlungsstärke beim Drehen des Bestrahlungskopfes um eine B-Achse ; Fig. 6 eine schematische Darstellung der extrakapsulären Linsenentfernung ; Fig. 7 eine schematische Darstellung des Einsetzens des Bestrahlungskopfes nach der Erfindung in die Linsenkapsel.

Die in Fig. 1 allgemein mit 1 bezeichnete Vorrichtung zum Bestrahlen des Auges für eine photodynamische Therapie besteht aus einem Laser 2, der Licht der gewünschten Wellenlänge emittiert, einem optischen Lichtleiter 3, einem Handgriff 4 und dem Bestrahlungskopf 5. Als Laser 2 wird vorzugsweise ein Laser mit einer Wellenlänge von 690 nm gewählt. Das vom Laser 2 emittierte Licht wird in die optische Faser 3 eingekoppelt, dort weitergeleitet und tritt im Bereich des Bestrahlungskopfes 5 wieder aus.

Der in Fig. 2 näher dargestellte Kopf 5 der Vorrichtung ist als integrierende Kugel ausgebildet, die aus zwei Halbkugeln 6 besteht, die durch einen Spalt 7 voneinander getrennt sind. In den Spalt 7 ist eine Scheibe 8 vorzugsweise aus transparentem Silicon eingesetzt, die vorzugsweise einen Durchmesser von 2 mm aufweist und 0,27 mm breit ist.

Das Silicon enthält vorteilhafterweise als Streumaterial Ti02-Partikeln, deren Korngrösse zweckmässigerweise 200 nm beträgt und die in der Siliconscheibe mit einer Dichte von 4mg/g verteilt sind. Die Grundfläche der beiden Halbkugeln 6, die die Scheibe 8 beidseitig umgeben, weist gleichfalls einen Durchmesser von 2 mm auf. Sie sind vorzugsweise aus BK7-Glas gefertigt. Die äussere Oberfläche der Halbkugeln 6 ist zweckmässigerweise mit einer 200 nm dicken Kupferschicht 9 beschichtet, die eine Reflexion des Lichtes von über 95% bei einer Wellenlänge von 690 nm ermöglicht. Zusätzlich ist vorteilhafterweise auf die Kupferschicht eine dünne Schicht aus Kieselerde aufgebracht, um die Kupferschicht 9 vor mechanischen Einwirkungen und Oxidation zu schützen.

An ihrem Ende 10 ist die Lichtleiterfaser 3 vorzugsweise in einem Winkel von 40° angeschnitten, poliert und mit einer 200 nm dicken Kupferschicht 11 beschichtet, die eine Reflexion des Lichtes von 95% bei einer Wellenlänge des Lichts von 690 nm ermöglicht.

Die Halbkugel 6 weist eine Bohrung 12 auf, in die das Ende 10 der Lichtleiterfaser 3 beim Herstellen des Bestrahlungskopfes 5 eingeführt wird. Die Bohrung 12 hat vorzugsweise einen Durchmesser von 0,35 mm und ist gegenüber der Ebene der Scheibe (8) um 0,7 mm versetzt angeordnet. Die optische Faser wird derart in die Bohrung eingesetzt, dass sie gegenüber der Ebene der Scheibe 8 vorzugsweise in einem Winkel von 5° bis 20°, insbesondere 10°, geneigt ist. Zur Fixierung wird die optische Faser 3 in die Bohrung 12 mit einem transparenten, flexiblen Epoxidharz 13 eingeklebt.

Als optische Faser 3 wird vorzugsweise eine Multimodenfaser mit einem Kerndurchmesser im Bereich von 200, u m verwendet, die vorzugsweise einen Brechungsindex von 1,51 hat.

Da der Brechungsindex des Silicons 1,40 und der von BK7-Glas 1,52 beträgt, werden somit Verluste durch Brechung weitgehend vermieden. Die Faser 3 ist zweckmässigerweise von einem Mantel 14 aus rostfreiem Stahl mit einem äusseren Durchmesser von 0,7 mm umgeben, dessen Spitze vorteilhafterweise in einem Winkel von 40° angeschnitten ist, da so der Mantel 14 besser mit der Oberfläche der Kugel 6 verklebt werden kann. Der Stahlmantel 14 weist vorzugsweise einen Biegeradius von 11 mm auf und ist mit dem Handgriff 4 verbunden. Von dem Handgriff 4 bis zum Laser 2 ist die optische Faser in einem Aussenschlauch aus PTFE (Teflon) geführt. Die Faser 3 hat vorzugsweise eine numerische Apertur von 0,21, so dass die Vorrichtung an einen geeigneten Laser angeschlossen werden kann. Geeignet ist hierzu beispielsweise ein Diodenlaser mit einer Leistung von 500 mW.

Zur Erreichung der erwünschten Lichtverteilung wird das Prinzip der integrierenden Kugel angewendet. Bei einer integrierenden Kugel handelt es sich um einen hohle rückstreuende Kugel. Nach Eintritt in die integrierende Kugel wird das Licht mehrfach an der inneren Oberfläche der Kugel reflektiert. Mehrfache Reflexionen werden durch eine hochgradig rückstreuende Beschichtung erreicht, die sich lokal wie ein Lambertstrahler verhält, bei dem die Leuchtdichte von der Beobachtungsrichtung unabhängig ist, d. h. die leuchtende Fläche sieht aus allen Richtungen gleich hell aus. Ein Loch in der Wand der integrierenden Kugel verhält sich nun wie eine ideale Lambertsche Lichtquelle, d. h. die Lichtstärke ist direkt abhängig vom Kosinus des Winkels 6 bezogen auf die Flächennormale der Emissionsfläche : 1(6) =locos (e).

Bei der Vorrichtung nach der Erfindung wird das Laserlicht durch die optische Faser 3 in das Innere der integrierenden Kugel 6 aus Glas geleitet, in der das Licht mehrfach gestreut wird. Entweichen kann das Licht durch den schmalen äquatorialen Spalt 7. Das Strahlprofil des austretenden Lichtes sollte dem eines idealen Lambertschen Strahlers sehr ähnlich sein. In drei Dimensionen entspricht dies einer torusförmigen Verteilung.

Allerdings besteht bei integrierenden Kugeln die rückstreuende Beschichtung normaler- weise aus einer recht empfindlichen Schicht wie Bariumsulfat oder Magnesiumoxid, die nur sehr schwer haftet und eine Dicke von 1 mm aufweisen muss, um gute Streueigenschaften aufzuweisen. Daher wurde für die vorliegende Erfindung eine Kupferbeschichtung 9 mit guten Reflexionseigenschaften bei 690 nm verwendet. Aufgrund der Rauhigkeit der Kugeloberfläche ist jedoch das Ausmass der Streuung eingeschränkt.

Daher weist der Bestrahlungskopf 5 der Vorrichtung nach der Erfindung ein zusätzliches "Streuvolumen"8 auf, um das Licht ausreichend zu streuen. Dieses"Streuvolumen"8 ist in der äquatorialen Spaltebene 7 der Kugel 6 angeordnet, d. h. das Licht verlässt die Kugel 6 nach Passieren dieses"Streuvolumens"8. Nach mehrfachen Reflexionen an der Reflexionsschicht aus Kupfer 9 und Streuungsprozessen beim Passieren des <BR> <BR> <BR> "Streuvolumens"8 hat die Lichtstärke des emittierten Lichtes das Profil 15 eines"Lambert"- förmigen Stahlers, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist.

Darüber hinaus hat das äquatoriale Streuvolumen 8 hat auch einen glättenden Effekt auf das Profil der Lichtstärke, so dass sich ein maximales und konstantes Profil in der äquatorialen Ebene der Kugel ergibt.

Zur Vermeidung einer direkten Beleuchtung des Spaltes 7 durch das Faserende 11 und zur Erzielung einer optimierten symmetrischen torusförmigen Lichtverteilung sollte das Faserende 11 senkrecht zur Spaltebene 7 angeordnet werden. In der Praxis würde dies jedoch bedeuten, dass ein sehr kleiner Krümmungsradius der optischen Faser von etwa 2 mm erforderlich wäre, falls der chirurgische Einschnitt in die periphere Zone der Cornea durchgeführt wird. Eine solche Geometrie ist jedoch aufgrund der physikalischen Eigenschaften der verwendeten Lichtleiterfaser nicht realisierbar. Daher wird die Faser 3 nahezu parallel (etwa in einem Winkel von 10°) in die Kugel 6 eingeführt und das Licht wird an der Metallbeschichtung 11 am Faserende 10 reflektiert, so dass der Lichtstrahl nun senkrecht zur Spaltebene 7 ausgerichtet ist. Diese Reflexion wird durch die Beschichtung der polierten Oberfläche des Faserendes 10 erreicht, das gegenüber der Hauptachse der Faser 3 um 40° angeschnitten ist. Um dem Chirurgen die Handhabung der Faseroptik bei einem geeigneten und gängigen Winkel zu ermöglichen, ist die Faser 3 darüber hinaus leicht gekrümmt in dem Stahlmantel 14 angeordnet.

Insgesamt lassen sich mit der Vorrichtung nach der Erfindung die folgenden Vorteile erreichen : 1) Es wird ein Strahlprofil in guter Annäherung an die vorgegebenen geometrischen Bedingungen des Auges erreicht.

2) Der Bestrahlungskopf besteht aus wenigen Komponenten. Dies ist wichtig für die Herstellung der Vorrichtung, da es sich um Komponenten mit relativ geringen Abmessungen handelt.

3) Die Formgebung des Bestrahlungskopfes eignet sich ideal zum Einführen und Entfernen aus dem Auge.

4) Es ist relativ einfach, das Strahlprofil des Bestrahlungskopfes während des Herstellungsprozesses zu verändern, z. B. durch Variation der Spaltweite oder der Streueigenschaften durch Veränderung der Ti02-Konzentration.

Um die Eigenschaften der Vorrichtung nach der Erfindung zu untersuchen, wurden verschiedene Messungen vorgenommen. a) Strahlungsausbeute Um eine zu grosse Aufheizung im Hinblick auf die kleinen Dimensionen zu vermeiden, sollte die Strahlungsausbeute des Bestrahlungskopfes recht hoch sein. Eine hohe Strahlungsausbeute ermöglicht es auch, entweder die Bestrahlungszeit oder die erforderliche Eingangsleistung des Lasers zu verringern.

Direkte Messungen haben ergeben, dass die typische Strahlungsausbeute des Bestrahlungskopfes etwa 35% beträgt, wobei die Verluste durch die Einkopplung der Laserstrahis in die Faseroptik hierbei ausser Betracht gelassen wurden. Dieser praktisch erreichte Wert ist mit einem theoretisch erreichbaren Wert von 50% zu vergleichen.

Um die Aufheizung der Vorrichtung aufgrund der Strahlungsverluste zu quantifizieren, wurde die Vorrichtung in ein mit HYMECEL gefülltes Behältnis gelegt, einem viskosen Fluid, das in der Augenchirurgie als Füllmaterial verwendet wird. Als Vergleichsvolumen wurde das Volumen der Augenkapsel und des Kammerwassers angenommen, zusammen ungefähr 0,5 ml. Bei einer Eingangsleistung von 300 mW wurde eine stabile Temperatur von 37°C nach 2 Minuten erreicht. Bei einer Leistung von 500 mW wurde eine stabile Temperatur von 45°C erreicht. Die Fehlerbreite betrug +/-2° C. b) Messung des Strahiprofils Das Profil der Bestrahlungsstärke wurde in einem Abstand von 60 mm von der Mitte des Bestrahlungskopfes gemessen. Der Bestrahlungskopf wurde um zwei Rotationsachsen gedreht, und zwar um die in Fig. 3 veranschaulichten Achsen A und B. Der Detektor hatte eine lichtempfindliche Fläche von ungefähr 2 mm2 und wurde in der Spaltebene angeordnet.

Bei der Messung des Strahlprofils durch Drehung der Vorrichtung um die A-Achse im Bereich von 0° bis 360° sollte das Bestrahlungsstärkeprofil konstant sein. Fig. 4 zeigt das gemessene Bestrahlungsstärkeprofil in Abhängigkeit vom Rotationswinkel. Der relative Fehler der Bestrahlungsstärke betrug bei den Messungen typischerweise +/-11%, der in erster Linie auf geometrische Ungenauigkeiten im Bestrahlungskopf der Vorrichtung sowie Variationen in der lokalen Konzentration von Ti02 zurückzuführen ist.

Bei der zweiten Messung rotiert der Bestrahlungskopf in einem Winkel von-90° bis +90° um die B-Achse, die sich in einem Winkel von 90°zur A-Achse erstreckt, in die Papierebene hineinführt und eine Tangente an die Kugeloberfläche darstellt. Die Messungen ergaben, dass das Profil in etwa symmetrisch ist mit einem Maximum bei 0° und Minima bei +90° und -90°, wobei die Minima etwas höher als der 0-Wert sind, der aufgrund des cos-Gesetzes bei einer idealen integrierenden Kugel erreicht werden würde. Eine höhere Transmission durch die Kupferbeschichtung als angenommen, kleine Löcher in der Beschichtung und möglicherweise ein zu grosses Streuvolumen können die Werte um +90° und-90° erklären.

Nimmt man an, dass es sich bei der kristallinen Linse um eine Ellipse mit einer ersten Achse von 4 mm und einer zweiten Achse von 10 mm handelt, dass die Lichtstärke umgekehrt proportional zum Abstand von der Mitte des Bestrahlungskopfes abnimmt und der Bestrahlungskopf sich im Zentrum der Ellipse befindet, so kann die Bestrahlungsstärke auf der Oberfläche der Ellipse zwischen +90° und-90° berechnet werden, bezogen auf die B-Achse. Die Bestrahlungsstärke auf der Modell-Oberfläche wird durch Dividieren der gemessenen Bestrahlungsstärke bei Rotation um die B-Achse durch das Quadrat des Abstandes Ellipse-Spalt berechnet. Ausserdem wurde der Winkel des auftreffenden Lichtstrahis durch Einfügen des Kosinus zwischen dem Ellipse-Spalt-Vektor und dem Ellipsen-Vektor berücksichtigt. Idealerweise sollte das Profil der Bestrahlungsstärke zwischen +45° und-45° konstant sein und für höhere Winkel null betragen. Wie allerdings Fig. 5 zeigt, ist die Bestrahlungsstärke für Winkel grösser als +45° und Winkel kleiner als -45° noch signifikant höher als Null, da aufgrund der geringen Distanz zwischen der Kapsel und dem Bestrahlungskopf die Bestrahlungsstärke im Bereich der Minima in einem grösseren Ausmasse zur Bestrahlung beiträgt. c) Bestrahlung Die Bestrahlung H der äquatorialen Zone der Linse kann gemäss folgender Gleichung bestimmt werden : <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> H (J/cm2) = 0) Laser (W) K (cm-2) t (s),<BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> wobei t (s) die Bestrahlungsdauer ist, K eine Konstante und Laser die Laserstrahlleistung ist, die in die Faseroptik eingespeist wird, wobei Kopplungsverluste von etwa 20% berücksichtigt wurden. K hängt von der Strahlungsausbeute des Bestrahlungskopfes, der optischen Einkopplung des Laserstrahls in die Faser und dem Abstand zwischen der äquatorialen Oberfläche der Modell-Linse und der Vorrichtung ab. Bei 0° auf der B-Achse erhält man typischerweise einen K-Wert von 0,15, ein Wert, der für die gesamte äquatoriale Zone der Linse als konstant angenommen werden kann. Das bedeutet, dass bei einer Eingangsleistung von 300 mW und einer Bestrahlungsdauer von 1 Minute eine Bestrahlungsdosis von 2,7 J/cm2 für das Epithel erreicht wird. Da in der Praxis die Grosse und die Gestalt der Linse variiert und das Strahiprofil in der zu behandelnden Zone nicht konstant ist, ist es schwierig, den relativen Fehler der Bestrahlung genau zu bestimmen.

Die vorliegende Vorrichtung gemäss der Erfindung hat keine Wirkung in der Tiefe des Gewebes, da die Bestrahlungsstärke umgekehrt zum Quadrat des Abstandes abnimmt.

Dies bedeutet, dass der Bereich hinter der Kapsel in einem viel geringerem Ausmass bestrahlt wird. Die Photozerstörung wird somit durch eine gleichmässige Verteilung der Farbstoffmoleküle in den Epithelzellen hervorgerufen.

Für die Bestrahlungsdosis ist die richtige Zentrierung der Vorrichtung innerhalb der Linsenkapsel entscheidend. Der Lichtring des Bestrahlungskopfes dient dabei als Orientierung für den Chirurgen für die korrekte Positionierung der Vorrichtung. Des weiteren kann eine Halterungsvorrichtung, beispielsweise ein XYZ-Tisch, vorgesehen werden, die den Bestrahlungskopf während der Bestrahlung in der zentrierten Position fixiert. d) Materialauswahl Alle Materialien, die für die Vorrichtung verwendet werden, sollten so gewählt werden, dass sowohl eine Gasphasensterilisation mit Ethylenoxid als auch eine Autoklavierung bei 135°C in einer Wasserdampfatmosphäre während einer Stunde möglich ist. Darüber hinaus ist es wichtig, dass alle verwendeten Materialien nichttoxisch sind.

Die maximale Kraftbelastung, die auf die Vorrichtung beim Einführen und Entfernen aus der Cornea ausgeübt wird, beträgt 0,1 N. Messungen haben ergeben, dass die Vorrichtung nach der Erfindung auch eine Kraftbelastung von 0,5 N aushält.

Insgesamt kann somit festgestellt werden, dass mit der Vorrichtung nach der Erfindung ein neuer Typus eines Lichtstrahlers geschaffen wurde, der auf dem Prinzip der integrierenden Kugel beruht und ein"torusförmig"ausgebildetes Strahiprofil erzeugt. Ein solches Strahlprofil ermöglicht die spezifische Zerstörung von Epithel-Zellen und vermindert die Gefahr einer möglicherweise gefährlichen Strahlenbelastung von anderen Teilen des Auges, wie die Retina. Das Profil kann in einem gewissen Ausmass durch die Weite des Spaltes und die Konzentration von TiO2-Partikeln variiert werden. Soll ein anderer Wellenlängenbereich verwendet werden, kann die Beschichtung durch ein anderes Material, wie zum Beispiel Silber, ersetzt werden. Eine relativ homogene Bestrahlung bis zu 2,7 J/cm2 kann in einer Minute appliziert werde, ohne dass eine Aufheizung des Gewebes wesentlich über 37° C auftritt. Eine höhere Bestrahlung kann durch eine grössere Laserleistung oder durch Verlängerung der Bestrahlungszeit erreicht werden.

Die Vorrichtung nach der Erfindung wird im Rahmen einer photodynamischen Therapie (PDT) eingesetzt. Bei der PDT werden die Zellen dazu veranlasst, eine gewisse Menge eines nichttoxischen Farbstoffes aufzunehmen. Dann werden sie bei einer relativ geringen Lichtintensität mit der Wellenlänge bestrahlt, bei der die Farbstoffe absorbieren, wodurch metastabile angeregte Zustände erzeugt werden. Aus den angeregten Zuständen wird die Energie auf Sauerstoff übertragen, der sehr reaktiv ist und in das umgebende Gewebe diffundiert. Der angeregte Sauerstoff und andere angeregte Teilchen leiten dann chemische Reaktionen ein, die zur Gewebezerstörung führen. Die Grundidee der Therapie ist zu versuchen, dieses Prinzip für die Zerstörung im wesentlichen aller Epithel-Zellen zu nutzen.

Das Verfahren gemäss der Erfindung zur Verhinderung einer sekundären Katarakt mittels einer photodynamischen Therapie umfasst vorzugsweise die folgenden Schritte : 1. Ausführung der üblichen Chirurgie zur Behandlung der primären Katarakt bis zum Ende der Zertrümmerung und Absaugung des Linsenmaterials, wie dies in Fig. 6 schematisch angedeutet ist. An diesem Punkt wird das Standardverfahren für die photodynamische Therapie unterbrochen.

2. Ausfüllen der Linsenkapsel mit einem speziell ausgebildeten Gel, welches BDP-MA enthält. Die Ephithelzellen nehmen den Farbstoff während einer kurzen Zeitspanne in der Grössenordnung von einer Minute auf.

3. Entfernen des Gels durch Absaugen.

4. Einführen des Bestrahlungskopfes gemäss der Erfindung zur Bestrahlung der Epithelzellen, wie dies in Fig. 7 veranschaulicht ist. Zur Bestrahlung der Epithelzellen sollte eine Bestrahlungsdauer von ungefähr einer Minute gewählt werden.

5. Entfernen der Vorrichtung, Einsetzen des lOL-lmplantats und Beenden des üblichen chirurgischen Verfahrens.

Bei den Versuchen mit der Vorrichtung gemäss der Erfindung wurde ein Farbstoff wie die Monocarbonsäure des Benzporphyrin Derivates (BPD-MA) eingesetzt, ein Farbstoff der zweiten Generation von phototoxischen Farbstoffen, der z. B. bei einer Wellenlänge von A =690 nm absorbiert (vgl. US-A-4,920,143). Experimente mit in Kulturen angelegten Epithelzellen haben die Anwendbarkeit dieser Methode in vitro gezeigt.

Nach der Durchführung des im obigen beschriebenen PDT-Verfahrens sollten die Epithelzellen im wesentlichen zerstört sein und somit eine sekundäre Katarakt verhindert werden. Der Erfolg des PDT Schrittes wird neben anderen Faktoren vor allem davon abhängen, dass der Bestrahlungskopf nach der Erfindung das Licht in den Bereich, in dem die Epithelzellen angeordnet sind, abstrahlt.