Phototherapiegeräte: Wohin entwickelt sich das Feld?

Von Patrick Reichert, Zerigo Health

Fast jeder zehnte Mensch leidet an einer chronischen Hauterkrankung, einschließlich Psoriasis und Ekzemen, und es ist klinisch erwiesen, dass die Phototherapie Symptome wie Entzündungen und juckende Haut deutlich lindert. Patienten mit leichten Fällen von Psoriasis oder Ekzemen (atopischer Dermatitis) können mit topischen Behandlungen zufriedenstellende Ergebnisse erzielen. Mit zunehmender Schwere der Erkrankung reichen die äußerlich anzuwendenden Medikamente jedoch oft nicht mehr aus, was den Bedarf an alternativen Optionen erhöht. In jüngerer Zeit haben systemische und biologische Behandlungen bei diesen Patienten weit verbreitete Anwendung gefunden, wenn auch mit unglaublichen Kosten von bis zu 65.000 US-Dollar pro Jahr. Darüber hinaus bergen diese Medikamente nach Angaben der National Institutes of Health das Risiko systemischer Nebenwirkungen und einer Immunsuppression, die viele Patienten nicht akzeptieren möchten.

Daher wenden sich Patienten mit diesen chronischen Hauterkrankungen zunehmend der lichtbasierten Therapie – der sogenannten Phototherapie – als Alternative zu topischen oder biologischen Arzneimitteln zu. Tatsächlich wird erwartet, dass „die weltweite Größe des Lichttherapiemarktes bis 2030 2,10 Milliarden US-Dollar erreichen wird“.

Für Patienten mit Psoriasis und Ekzemen stehen mehrere Phototherapiebehandlungen mit den Wellenlängen UVA, UVB und Schmalband-UVB (NB-UVB) zur Verfügung. Alle diese Quellen haben eine klinische Wirksamkeit gezeigt, und es ist wichtig, dass Patienten die Unterschiede und Vorteile jeder Art verstehen, wenn sie sich für einen Behandlungsplan entscheiden.

UVA: Diese Lichtquelle reicht von 315 bis 400 Nanometer (nm), der Maßeinheit für Lichtwellenlängen von einem Milliardstel Meter. UVA wird häufig in Verbindung mit dem pflanzlichen Wirkstoff Psoralen eingesetzt, der durch das UVA-Licht aktiviert wird. Diese Form der Phototherapie wird allgemein als PUVA bezeichnet. Klinische Studien haben positive Ergebnisse gezeigt, aber im Vergleich zu NB-UVB (siehe unten) wurde festgestellt, dass PUVA eine höhere Rate an Nebenwirkungen wie symptomatischen Erythemen und Blasenbildung verursacht.

UVB: Dieses Licht wird auch als Breitband-UVB (BB-UVB) bezeichnet und reicht von 280 bis 315 nm und ist eine ältere Form der Phototherapie als NB-UVB. UVB wird in der Regel nur dann zur Behandlung von Psoriasis und Ekzemen eingesetzt, wenn NB-UVB nicht verfügbar ist.

NB-UVB : Dies bezieht sich auf einen selektiven Teil des UVB-Spektrums im Bereich von 311 bis 313 nm. Anfang der 1980er Jahre wurde beobachtet, dass Wellenlängen um 311 nm effektiver waren als BB-UVB-Quellen, was zur Entwicklung schmalbandiger Leuchtstofflampen und LED-Systeme führte. Die schmalbandige UVB-Phototherapie ist inzwischen die am häufigsten eingesetzte Form der Phototherapie zur Behandlung von Psoriasis und Ekzemen. Klinische Daten aus mehr als 25 Jahren zeigen, dass die NB-UVB-Phototherapie eine der sichersten und wirksamsten Behandlungen für die Symptome von Ekzemen und Psoriasis ist. Bei dieser Art der Therapie wird die Haut über einen festgelegten Zeitraum gezielten Wellenlängen ausgesetzt.

Laut der National Psoriasis Foundation ist die Konsistenz, auch Adhärenz genannt, der Schlüssel zum Erfolg der Phototherapie. Durch die Einhaltung eines konsequenten Phototherapie-Behandlungsplans können Patienten eine Linderung von Symptomen erfahren, die durch chronische Hauterkrankungen wie Ekzeme und Psoriasis verursacht werden. Die Behandlung erfolgt in der Regel zwei- bis dreimal pro Woche, wobei die Einwirkzeit schrittweise verlängert wird, um mögliche Nebenwirkungen wie Erytheme (oberflächliche Rötung bis hin zu sehr leichten „Verbrennungen“ oder Hautreizungen) zu vermeiden. Da sich die meisten Phototherapiesysteme jedoch in Arztpraxen und Kliniken befinden, müssen Patienten Termine vereinbaren, ihre persönlichen und beruflichen Zeitpläne an die Öffnungszeiten der Klinik anpassen und die An- und Abreise zur Klinik organisieren. Die Schwierigkeit, diese Aktivitäten zu koordinieren, ist der Hauptgrund dafür, dass die Mehrheit der Patienten, die eine Phototherapie erhalten, Schwierigkeiten haben, das Behandlungsschema einzuhalten.

Verbesserungen in der Zuverlässigkeit und Leistung sowie geringere Kosten von UVB-LEDs, kompakten Schmalband-UVB-Lampen und monochromatischen Lampen bieten Ingenieuren medizinischer Geräte effektivere Lichtquellen, die erfolgreiche Systeme für den Heimgebrauch ermöglichen.

Die Größe der UVB-LEDs von etwa 1 mm im Quadrat ermöglicht es Ingenieuren, kompakte zweidimensionale LED-Anordnungen zu entwerfen, um die optische Leistung und die Gleichmäßigkeit der Beleuchtung anzupassen, die für kompakte, batteriebetriebene Handgeräte erforderlich sind. Die Lebensdauer von LEDs liegt im Bereich von Tausenden von Stunden, was etwa dem 10- bis 15-fachen der Lebensdauer von Lampensystemen entspricht. LED-Systeme eignen sich am besten für die punktuelle Behandlung leichter bis mittelschwerer Hauterkrankungen wie Psoriasis und Ekzeme, die etwa 0,5–5 % des Körpers betreffen. Die Kompaktheit und Batteriestromversorgung dieser Designs machen sie äußerst tragbar und attraktiv für Patienten, die die Freiheit benötigen, ihre Hauterkrankung jederzeit und überall zu behandeln. Fortschrittliche Hochleistungs-LED-Systeme übertreffen im Allgemeinen Handlampensysteme aufgrund der höheren Bestrahlungsstärke auf der Behandlungsebene der LED-Systeme, was die Behandlungszeit für jede gegebene Behandlungsdosis verkürzt.

Die Entwicklung hochintensiver Schmalband-UVB-Lampen und neuerdings auch 308-nm-Excimer-Lampen ermöglicht deren Einsatz in einer Vielzahl von Designs für den Heimgebrauch, die von Handgeräten bis hin zu mittelgroßen Panels reichen. Mittelgroße Panels mit hochintensiven Schmalband-UVB-Lampen bieten eine angemessene Tragbarkeit und ermöglichen gleichzeitig die Behandlung relativ großer Körperbereiche wie Rücken und Rumpf. Diese Arten von Panels eignen sich gut für Hauterkrankungen wie Psoriasis und Ekzeme, die als mittelschwer bis schwer gelten und mehr als 5 % der Körperfläche betreffen, insbesondere wenn die betroffenen Körperbereiche aneinandergrenzen. Die Lebensdauer der in solchen Systemen verwendeten Lampen liegt in der Größenordnung von hundert bis einigen hundert Stunden. Danach muss der Benutzer sie austauschen.

Die 308-nm-Excimer-Lampe ist insofern einzigartig, als sie die gleiche Wellenlänge wie der 308-nm-Excimer-Laser hat, der von Ärzten häufig zur Behandlung von Psoriasis und Vitiligo eingesetzt wird. Hier enden jedoch die Gemeinsamkeiten. Die Hauptvorteile des Lasersystems bestehen darin, dass die Lichtenergie über einen kleinen Lichtleiter zugeführt wird, der im Allgemeinen kleiner als eine Psoriasis-Läsion ist, und dass die Bestrahlungsstärke sehr hoch ist. Dies macht das Lasersystem zu einem sehr „zielgerichteten“ System, das nur die Behandlung der Läsionen ermöglicht und gleichzeitig verhindert, dass gesunde Haut der UV-Lichtenergie ausgesetzt wird, wodurch Karzinogenese und Lichtalterung reduziert werden. Darüber hinaus ermöglicht die hohe Bestrahlungsstärke des Lasersystems eine schnelle Dosisabgabe und einige Studien deuten darauf hin, dass die hohe Bestrahlungsstärke des Lasersystems im Vergleich zur Behandlung mit herkömmlicher NB-UVB-Phototherapie zu einer Clearance in einer geringeren kumulativen Dosis führt. Da ein solches Lasersystem für den Heimgebrauch ausgeschlossen ist, greifen Ingenieure auf die 308-nm-Lampenquelle zurück, um tragbare Heimgeräte für die Behandlung von Psoriasis und Ekzemen zu entwickeln. Die Bestrahlungsstärke eines 308-nm-Lampensystems ist deutlich geringer als die eines 308-nm-Lasersystems und es verfügt im Vergleich zum Lasersystem nicht über die gleiche Fähigkeit zum „Zielen“. Die Komplexität und Größe der zum Betrieb der Lampe erforderlichen Hochspannungsstromquelle, des Kühlsystems für die Lampe und des reflektierenden Gehäuses zur Projektion des Lichts auf den Behandlungsbereich erfordern den Anschluss des Systems an eine Wechselstromsteckdose und führen im Allgemeinen zu … ein größeres und viel schwereres Gerät im Vergleich zu einem LED-Gerät mit ähnlicher Leistung.

Hersteller führender Phototherapiesysteme für den Heimgebrauch koppeln ihre Geräte mit cloudbasierten intelligenten Anwendungen, die Daten nutzen, um das Patientenerlebnis zu optimieren und die Therapietreue zu verbessern. Anstatt mehrmals pro Woche die Praxis eines Dermatologen aufsuchen zu müssen, ermöglichen UVB-Heimsysteme den Patienten, sich in Ruhe und nach ihrem Zeitplan selbst zu behandeln. Dieser Paradigmenwechsel hat die Therapietreue der Patienten und ihren anschließenden Erfolg bei der Phototherapie erhöht.

Über den Autor:

Patrick Reichert ist Senior Director of Hardware Engineering bei Zerigo Health, wo er das Forschungs- und Entwicklungsteam leitet, das die intelligenten Phototherapieprodukte von Zerigo entwickelt. Er verfügt über mehr als 35 Jahre Erfahrung in der Arbeit mit einer Vielzahl von Gas-, Festkörper- und Halbleiterlasern und Lichtquellen. Er begann seine Karriere am Lawrence Livermore National Laboratory, wo er maßgeblich an angewandten Forschungsexperimenten zu weltraumgestützten Laserabwehrsystemen und der Entwicklung diodengepumpter Festkörperlaser beteiligt war. Reicherts Karriere im Privatsektor umfasst die letzten 25 Jahre, in denen er in den Bereichen Design, Entwicklung und Vermarktung von Produkten für den Heim- und Arztgebrauch tätig war, die Halbleiterlaser und LED-Lichtmaschinen verwenden. Vor Zerigo Health arbeitete er bei Lumenis und TriaBeauty.

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