Comparaison des performances :

Systèmes de photothérapie multidirectionnels ou à écran plat

Solarc E-Series Extensible versus Solarc 1000-Series Panel

Introduction:

Comme discuté dans l’article Comprendre la photothérapie UVB à bande étroite, UVB-bande étroite est devenu le traitement de photothérapie de choix pour le psoriasis, le vitiligo et la dermatite atopique (eczéma). En effet, contrairement aux ampoules UVB-Broadband traditionnelles, les ampoules UVB-Narrowband (PHILIPS TL-01) concentrent un pourcentage très élevé de leur énergie aux longueurs d’onde les plus efficaces sur le plan médical dans la gamme UVB (environ 307 à 313 nm), de sorte que le patient peut prendre plus d’UVB thérapeutique avant d’atteindre le seuil de brûlure de la peau (érythème). Malheureusement, cela signifie que les doses d’UVB à bande étroite sont plus importantes, ce qui ne peut être obtenu qu’en ayant des temps de traitement plus longs ou en utilisant un appareil qui a plus d’ampoules et / ou qui est plus efficace pour fournir la lumière au corps du patient. Les appareils UVB-Narrowband modernes bénéficient donc grandement des efforts visant à améliorer l’efficacité des appareils.

Définitions:

Temps de traitement: Le temps en secondes donné au patient par position de traitement (comme avant, arrière, côté gauche, côté droit).

Irradiance: Puissance lumineuse par unité de surface; en photothérapie UVB-bande étroite, généralement avec les unités de milliwatts par centimètre carré (mW/cm^2). L’irradiance est parfois aussi appelée Flux (débit par unité de surface), ou peut-être « intensité » (un luminaire plus lumineux a plus d’irradiance, par exemple comme le font les appareils Solarc série 1000 avec plus d’ampoules).

Dose: Énergie lumineuse par unité de surface, en photothérapie UVB-bande étroite, ayant généralement les unités de millijoules par centimètre carré (mJ / cm ^ 2). La dose maximale est limitée par la tendance du patient à brûler.

Les trois variables ci-dessus sont régies par l’équation :

TEMPS(S)= DOSE(mJ/cm2) / IRRADIANCE(mW/cm2)

Donc, pour délivrer une certaine dose, un appareil avec une plus grande irradiance aura un temps de traitement plus court.

Puissance délivrée: Valeur relative conçue par Solarc pour représenter la quantité totale de puissance lumineuse UVB-bande étroite délivrée au corps du patient à n’importe quelle configuration de position de traitement unique. C’est la somme intégrée de la valeur d’irradiance à un point de mesure multipliée par l’élément d’aire irradié (calcul). En d’autres termes, parce que l’irradiance varie autour du corps du patient, il s’agit de chaque valeur d’irradiance mesurée multipliée par la zone couverte par la valeur d’irradiance, puis toutes additionnées. L’objectif du concepteur de l’appareil est de maximiser la puissance délivrée, ce qui peut être réalisé en utilisant plus d’ampoules et / ou en améliorant l’efficacité de la transmission de la lumière produite par l’appareil aux surfaces incurvées de la peau du patient.

Temps de séance: Est la somme de tous les temps de traitement dans une séance de photothérapie de patient. Par exemple, si le patient donne 1 minute chacun à l’avant, à l’arrière, à gauche, au côté droit; la durée de la session est de 4 minutes. Le temps de séance représente la quantité totale de temps « allumé » que le patient passe à obtenir son traitement à la lumière UV, et est la valeur que nous sommes le plus intéressés à minimiser. Le temps de session est inversement proportionnel à la puissance fournie (un appareil avec une puissance livrée plus élevée entraînera un temps de session plus court). Les appareils qui s’enroulent autour du corps du patient, tels que la série Solarc E, peuvent avoir un temps de session plus court car moins de positions du patient sont nécessaires pour fournir une couverture complète autour du corps du patient.

But:

Le but de cette étude est de comparer les performances de deux types différents de dispositifs de photothérapie UVB-bande étroite du corps entier de 6 pieds:
A) Un « Flat-Panel » traditionnel (un seul appareil avec des ampoules disposées côte à côte en ligne) et…
B) Un système « multidirectionnel » (plusieurs dispositifs interconnectés disposés sous un angle différent les uns des autres).
En particulier, pour chaque type d’appareil, cette étude tente de :
1. Mesurez le motif d’irradiance de la lumière UVB-bande étroite délivrée à une forme de corps de patient idéalisée. Dans quelle mesure les dispositifs multidirectionnels sont-ils meilleurs pour répartir uniformément la lumière autour du corps du patient?
2. En utilisant les résultats de 1., estimer la puissance délivrée sur la forme du corps idéalisée du patient, qui est inversement proportionnelle au temps de session. Nous voulons maximiser la puissance livrée afin de minimiser le temps de session. Combien d’énergie lumineuse supplémentaire les dispositifs multidirectionnels peuvent-ils fournir en étant positionnés autour du corps du patient?
3. Quantifier le rapport coût-efficacité des deux types d’appareils. Pour ce faire, divisez le coût de l’appareil par la puissance fournie. Les appareils multidirectionnels sont-ils plus ou moins rentables que les écrans plats ? Un appareil multidirectionnel peut-il utiliser moins d’ampoules qu’un appareil à écran plat, tout en ayant la même durée de session ?

Appareils testés :

Les deux types d’appareils testés étaient les suivants :
1. Multidirectionnel: La série Solarc E en cinq (5) configurations d’assemblage: 1M (Dispositif maître seul, 2 ampoules) 1M + 1A (4 ampoules) 1M + 2A (6 ampoules) 1M + 3A (8 ampoules) 1M + 4A (10 ampoules)
2. Ecran plat: La série Solarc 1000 ; modèle 1790UVB-NB (10 ampoules). Des milliers d’appareils de la série 1000 ont été utilisés avec succès depuis leur introduction en 1992. Ces appareils sont d’excellents candidats à la comparaison car ils ont la même distance de traitement minimale de 8 à 12 pouces; et les mêmes ampoules, porte-lampes, ballasts et méthodes générales de construction. Le matériau réflecteur en aluminium anodisé est également le même, mais la série E présente probablement un certain avantage par rapport aux facettes de réflecteur inclinées pour chaque ampoule, par rapport au réflecteur plat de la série 1000 avec des sections paraboliques aux ampoules les plus extérieures. Le même ensemble de 10 ampoules (PHILIPS TL100W/01-FS72 datecode:0G) a été utilisé pour tous les tests.

Pour estimer la puissance délivrée, les graphiques d’irradiance produits ont été intégrés radialement (la valeur d’irradiance UVB-Bande étroite à chaque angle de 5° additionnée – qui est également l’aire sous la courbe) et multipliée par la longueur de l’arc, que le segment de 5° crée à ce diamètre de patient. Ensuite, pour faciliter la comparaison, les valeurs de puissance livrée ont été « normalisées » en multipliant chacune d’elles par le nombre constant unique qui fait que le 1790UVB-NB a une valeur de 1,0. Les valeurs normalisées ne sont comparables qu’à celles du même diamètre idéalisé du corps du patient. Lorsque cela était nécessaire et raisonnable, certaines courbes d’irradiance ont dû être extrapolées à leurs extrémités pour rendre les intégrations plus complètes.

Résultats:

Les mesures d’irradiance radiale sont présentées dans les deux graphiques suivants, un pour le cylindre de 12 pouces et un pour le cylindre de 24 pouces. Les résultats des intégrations des courbes dans les graphiques (pour estimer la puissance délivrée de chaque appareil) se trouvent dans le tableau 1 après les graphiques.

* Les intégrations de cylindres de 12 pouces pour les configurations d’assemblage 1M + 3A et 1M + 4A n’ont pas été faites parce que le gabarit du photomètre ne permettait pas une rotation complète aux angles les plus élevés, ce qui rendait les courbes d’irradiance incomplètes et non extrapolées avec beaucoup de confiance. Cependant, en utilisant une projection linéaire simple, nous nous attendons à ce que les énergies relatives totales normalisées de 12 » soient d’environ 1,5 pour 1M + 3A et d’environ 1,9 pour 1M + 4A.

Conclusions et discussion :

Pour répondre à la question 1 posée dans le But, les graphiques montrent qu’un dispositif multidirectionnel a en effet une distribution plus uniforme de la lumière UV, mieux vu en comparant la grande section plate de la courbe d’irradiance de la série E 1M + 4A à celle du fort pic du 1790UVB-NB. Même la configuration d’assemblage 1M+ 1A de la série E 2 montre l’avantage d’incliner les appareils, comme en témoigne la planéité relative de sa courbe. Une courbe plus plate représente une distribution de la lumière plus uniforme, ce qui réduit les risques de surexposition localisée et / ou la nécessité pour le patient de se repositionner fréquemment pour faire la moyenne de la dose.

Pour répondre à la question 2 posée dans le but, le tableau 1 montre qu’un dispositif multidirectionnel peut en effet fournir plus de lumière UV totale au corps du patient, et presque quel que soit le diamètre du corps du patient. Il est observé que la configuration de la série E à 3 appareils (1M + 2A) avec seulement 6 ampoules fournit à peu près la même quantité totale de lumière UVB-Bande étroite qu’un écran plat 1790UVB-NB à 10 ampoules, de sorte que les deux appareils devraient avoir à peu près le même temps de traitement total. Le tableau 1 suggère également qu’une configuration de la série E à 10 ampoules peut fournir 60 à 90 % plus de lumière UVB à bande étroite qu’un écran plat à 10 ampoules.

Pour répondre à la question 3 posée dans le But, il a été démontré qu’une configuration à 3 appareils de la série E à 6 ampoules coûtant environ 3200 $ est à peu près égale en performance à une configuration à 10 ampoules Solarc série 1000 de 2900 $ 1790UVB-NB. Malheureusement, nous n’avons pas testé les modèles de la série 1000 avec moins d’ampoules, mais nous nous attendons certainement à ce que la configuration à 4 ampoules de la série E 1M + 1A à 2 appareils coûtant environ 2200 $ surpasse le modèle à 4 ampoules Solarc série 1000 à 2000 $ 1740UVB-NB (que nous allons probablement abandonner), et peut-être même le modèle à 6 ampoules Solarc 1000 à 2300 $ 1760UVB-NB. Les autres caractéristiques de la série E, telles que l’extensibilité et la portabilité, sont des actifs incorporels dont la valeur n’est connue que de l’acheteur.

La capacité de l’appareil E-Series Master à 1200 $ à être utilisé seul est également évidemment une excellente option pour ceux qui ont un budget limité, ou ceux qui ne savent pas si la photothérapie UVB à bande étroite sera efficace pour eux.

Enfin, la capacité de la série E à s’étendre et à fournir des performances bien au-delà de celles d’un écran plat à 10 ampoules donne à tous les utilisateurs la possibilité de construire éventuellement un système très performant. Par exemple, sur un seul circuit de 120 volts et 15 ampères, la configuration E-Series 1M+4A à 10 ampoules peut fournir 60 à 90 % plus de lumière UVB-Narrowband que l’écran plat 1790UVB-NB à 10 ampoules.

Pour ces raisons, nous pensons que la série E est un produit supérieur, mais nous pensons également que la série 1000 aura probablement toujours un rôle; il est difficile de contester plus de 20 ans de succès, et les appareils de la série 1000 ont un coût par ampoule inférieur.

Autres observations :

1. Pour la série E, et en raison du chevauchement de la lumière délivrée par les appareils, nous constatons que les valeurs d’irradiance maximales (les pics) augmentent pour chaque appareil ajouté, jusqu’à 3 appareils ou plus où l’irradiance maximale se stabilise. Le manuel de l’utilisateur de la série E fournit donc différents tableaux de directives d’exposition et de temps de traitement pour 1 appareil, 2 appareils et 3 appareils ou plus.

2. Les valeurs de puissance délivrée des tests de 12 pouces et de 24 pouces de diamètre peuvent être comparées les unes aux autres car les intégrations ont été multipliées par un facteur (la longueur d’arc du segment de 5°) qui représente la zone exposée à la lumière. Les tests de diamètre de 24 pouces montrent des valeurs de puissance délivrée plus élevées que les tests de diamètre de 12 pouces, ce que nous pensons être parce que la cible est tout simplement plus grande. Une cible de plus petit diamètre améliore les performances relatives de la série E multidirectionnelle (comme en témoignent les valeurs normalisées plus élevées du test de 12 pouces), car elle peut mieux envelopper les surfaces traitées.

3. Les valeurs de puissance livrée de la série E augmentent presque linéairement avec le nombre d’appareils, ce qui est comme prévu et la preuve d’une expérience réussie.

4. Parce qu’un cylindre réel n’a pas été monté dans les appareils pour les tests, nous soupçonnons qu’il y a une petite quantité de lumière réfléchie transversalement qui augmente certaines courbes d’irradiance, en particulier celles pour les tests de diamètre de 12 pouces, et en particulier pour 1M + 4A car ses deux dispositifs les plus externes pointent presque directement l’un vers l’autre. Si un cylindre réel était monté dans les dispositifs pour imiter un corps humain, il bloquerait une partie de cette lumière réfléchie.

Bruce Elliott

P. Ing.