УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТАКТНОГО ОБЛУЧЕНИЯ С СИСТЕМОЙ ОХЛАЖДЕНИЯ

Полезная модель относится к области лазерной медицины, а именно к устройствам для проведения лазерной гипертермии и фотодинамической терапии злокачественных новообразований, а именно на поверхности или на глубине кожи или мягких тканей.
Гипертермия и фотодинамическая терапия (ФДТ) относятся к методикам лечения опухолей и метастазов в медицине. Они основаны на применении лазерного излучения, которое взаимодействует с биологическими тканями. В процессе ФДТ лазерное излучение с длинами волн видимого диапазона взаимодействует с фотосенсибилизатором, в результате чего молекулярный триплетный кислород превращается в синглетный, а также образуется большое количество высокоактивных радикалов. Синглетный кислород и радикалы вызывают в клетках опухоли некроз и апоптоз [Loschenov V.B., Konov V.I., Prokhorov A.M., «Photodynamic therapy and Fluorescence diagnostics» Laser Physics, vol.10, No.6, pp.1188-1207, 2000]. Для процедуры гипертермии используют длины волн инфракрасного диапазона. В результате поглощения биологической тканью лазерного излучения происходит локальное повышение температуры в данной области. Температурный диапазон гипертермии от 42,5°C до 44-45°C. [Temperature control technique for laser hyperthermia. S.A.Shevchik, G.V.Zhukov, I.N.Golovanov, K.G.Linkov, V.V.Barun, and V.B.Loschenov, Proc. SPIE 6848, 684819 (2008)].
Для достижения терапевтического эффекта в глубине биологических тканей необходимо повышать интенсивность лазерного излучения. Но в результате этого возможно появление необратимых процессов со здоровыми поверхностными тканями. Для снижения негативного воздействия на приповерхностные ткани облучение проводят через устройства, охлаждающие кожу с возможностью пропускания оптического излучения, применяют механическое надавливание на кожу облучателем, приводящим к «просветлению» биоткани за счет оттока поглощающей крови и приближению к опухоли, применяют теплопроводные гели и др.
Известны устройства для охлаждения поверхности кожи при проведении различных косметических и/или лечебных процедур. Так, например, известно устройство, содержащее источник лазерного излучения, соединенный с ним световод и узел для контактного охлаждения поверхности ткани, выполненный в виде герметичного бокса с двумя сапфировыми окнами - верхним и нижним, между которыми находится полость для охлаждающей жидкости [ПАТЕНТ НА ПОЛЕЗНУЮ МОДЕЛЬ RU 92617 A61N 5/067 2010]. В боксе имеются каналы для подачи и циркуляции охлаждающей жидкости, которая поступает из резервуаров с помощью средства подачи охлаждающей жидкости. Средство подачи охлаждающей жидкости выполнено с возможностью регулирования скорости подачи охлаждающей жидкости. Световод содержит, оптическое волокно доставляющее излучение и, диагностическое волокно, соединенное со средством спектроскопической диагностики.
Данное устройство позволяет снизить болевой эффект во время процедур гипертермии и ФДТ, а так же позволяет одновременно с лазерной гипертермией и ФДТ проводить флуоресцентную диагностику.
Недостаток известного устройства заключается в том, что необходимо длительное время подготовки к терапевтической процедуре, которое требуется для охлаждения рабочей жидкости. Еще одним минусом является отсутствие термостабилизации охлаждающей поверхности устройства.
Задачей данной полезной модели являлось повышение эффективности терапевтических процедур, снижение времени приготовления к процедурам, контроль и стабилизация температуры поверхности облучаемого объекта.
Поставленная задача решается тем, что устройство для контактного облучения с электронной системой охлаждения, включающее источник лазерного излучения, соединенный с ним световод, охлаждающий блок, включающий сапфировое окно, причем охлаждающий блок включает электронный элемент Пельтье с центральным отверстием, при этом сапфировое окно, оснащенное термодатчиком, соединено с «холодной» стороной элемента Пельтье, а «горячая» сторона элемента Пельтье снабжена радиатором с развитой поверхностью и отверстием для прохождения света, приспособление для крепления волокна; а так же электронный блок, состоящий из драйвера, ПИД регулятора, блока индикации.
Кроме того задача решается тем, что радиатор устройства оснащен средством для дополнительного обдува.
Кроме того задача решается тем, что охлаждающий блок устройства содержит ручку.
Устройство для контактного облучения с электронной системой охлаждения Фиг 1 содержит источник лазерного излучения 1, соединенный с ним световод 2, охлаждающий блок устройства 3, включающий сапфировое окно 4, теплоизолирующий кожух 5, медную пластину 6, элемент Пельтье 7, температурный датчик 8, радиатор с развитой поверхностью 9, устройство крепления световода 10, электронный блок 11, состоящий из индикатора температурного диапазона 12, драйвера, ПИД регулятора, кожуха с электронными проводами 13.
Устройство для контактного облучения с электронной системой охлаждения работает следующим образом.
В случае проведения ФДТ пациенту предварительно аппликационно или системно вводят препарат-фотосенсибилизатор, который избирательно накапливается в раковых клетках.
Соединяют световод 2 с источником лазерного излучения 1 и охлаждающим блоком 3 с помощью средства крепления 10. Далее на поверхность кожи или органа в области ракового заболевания устанавливают узел 3 таким образом, чтобы сапфировое окно 4, узла 3, было плотно прижато к поверхности ткани. Включают устройство охлаждения при помощи тумблера включения на электронном блоке устройства 11. Загорается синий цвет индикатора 12 означающий, что устройство работает, и температура поверхности сапфирового окна менее чем 26°C. Время, которое требуется для охлаждения сапфирового окна менее чем 10 секунд. Включают источник лазерного излучения 1 с рассчитанными параметрами излучения. В процессе облучения загорается зеленый цвет индикатора 12, означающий, что температура сапфирового окна и поверхности облучаемого объекта находится в диапазоне 26-40°C. Если в процессе облучения загорается красный цвет индикатора 12, то это означает, что температура сапфирового окна выше чем 40°C, при этом начинают происходить необратимые процессы с поверхностными слоями облучаемых объектов. Красный цвет индикатора 12 является сигналом оператору устройства, что необходимо либо уменьшить интенсивность лазерного излучения, либо прекратить процедуру лечения. Во время работы электронный блок анализирует сигнал, приходящий с датчика температуры 8, и изменяет ток подаваемый на модуль Пельтье 7, тем самым стабилизирует температуру на поверхности облучаемого объекта.
Также в процессе облучения одновременно с охлаждением можно осуществлять надавливание узлом 3 на поверхность ткани. При этом происходит сжатие приповерхностного слоя под сапфировым окном. Толщина слоя ткани, которую должно преодолеть излучение до опухолевого узла уменьшается, и ткань в этом слое просветляется за счет оттока крови из области под окном. Соответственно в опухоль попадает менее «ослабленное» излучение и она, за тоже время, получает дозу выше, чем в случае без надавливания, что ведет к сокращению также и времени процедуры. Отток крови из нормальных тканей, попадающих под окном существенно уменьшает фотодинамический эффект в них за счет частичного оттока ФС вместе с кровью, что приводит к большей сохранности нормальной ткани и уменьшению болевого эффекта.
Таким образом, предложено устройство, которое позволяет повысить эффективность терапевтических процедур за счет снижения времени приготовления к процедурам, стабилизации температуры облучаемой поверхности, а также осуществлять контроль температуры поверхности облучаемого объекта.