RU180411U1 - DEVICE FOR LOCAL CONTROLLED LASER HYPERTHERMIA - Google Patents
DEVICE FOR LOCAL CONTROLLED LASER HYPERTHERMIA Download PDFInfo
- Publication number
- RU180411U1 RU180411U1 RU2017139920U RU2017139920U RU180411U1 RU 180411 U1 RU180411 U1 RU 180411U1 RU 2017139920 U RU2017139920 U RU 2017139920U RU 2017139920 U RU2017139920 U RU 2017139920U RU 180411 U1 RU180411 U1 RU 180411U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- laser
- thermometry
- hyperthermia
- depth
- unit
- Prior art date
Links
- 206010020843 Hyperthermia Diseases 0.000 title claims abstract description 38
- 230000036031 hyperthermia Effects 0.000 title claims abstract description 37
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 31
- 238000004861 thermometry Methods 0.000 claims abstract description 30
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 19
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 12
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims description 6
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 5
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims description 2
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 abstract description 21
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 abstract description 10
- 239000000835 fiber Substances 0.000 abstract description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 9
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 abstract description 4
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 2
- 210000004872 soft tissue Anatomy 0.000 abstract description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 7
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 5
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 2
- 238000002428 photodynamic therapy Methods 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- -1 rare earth ions Chemical class 0.000 description 2
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 230000006907 apoptotic process Effects 0.000 description 1
- 208000035269 cancer or benign tumor Diseases 0.000 description 1
- 230000030833 cell death Effects 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 230000034994 death Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 230000036074 healthy skin Effects 0.000 description 1
- 238000009217 hyperthermia therapy Methods 0.000 description 1
- 230000035987 intoxication Effects 0.000 description 1
- 231100000566 intoxication Toxicity 0.000 description 1
- 230000002601 intratumoral effect Effects 0.000 description 1
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 1
- 239000008204 material by function Substances 0.000 description 1
- 239000011859 microparticle Substances 0.000 description 1
- 230000017074 necrotic cell death Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000001575 pathological effect Effects 0.000 description 1
- 238000007626 photothermal therapy Methods 0.000 description 1
- 239000002096 quantum dot Substances 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000008685 targeting Effects 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
- 210000004881 tumor cell Anatomy 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N5/00—Radiation therapy
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Radiation-Therapy Devices (AREA)
- Thermotherapy And Cooling Therapy Devices (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области лазерной медицины, а именно к устройствам для проведения локальной лазерной гипертермии злокачественных новообразований на поверхности или на глубине кожи или мягких тканей.Устройство для проведения локальной управляемой лазерной гипертермии содержит источник лазерного излучения для гипертермии, соединенный с ним с помощью световода охлаждающий блок, включающий сапфировое окно, оснащенное термодатчиком, электронный элемент Пельтье с центральным отверстием, радиатор с развитой поверхностью, приспособление для крепления световода; электронный блок, состоящий из драйвера, ПИД регулятора, блока индикации; волоконно-оптический блок для контроля температуры в глубине и определения изменений оптических свойств ткани, включающий источник лазерного излучения для термометрии и определения оптических свойств ткани, спектрометр; компьютер с программным обеспечением, оптоволокно для ввода лазерного излучения для термометрии, оптоволокно для передачи и приема люминесцентного сигнала термометрии.Устройство позволяет улучшить лечебный эффект лазерной гипертермии при минимизации побочных явлений за счет селективности нагрева и контроля температуры как на поверхности, так и в глубине облучения.The utility model relates to the field of laser medicine, namely, devices for conducting local laser hyperthermia of malignant neoplasms on the surface or in the depths of the skin or soft tissues. A device for conducting local controlled laser hyperthermia contains a laser radiation source for hyperthermia, which is connected to it with a cooling fiber a unit including a sapphire window equipped with a temperature sensor, a Peltier electronic element with a central hole, a radiator with a developed surface, manual for attaching a fiber; an electronic unit consisting of a driver, a PID controller, an indication unit; fiber optic unit for controlling the temperature in depth and determining changes in the optical properties of the tissue, including a laser source for thermometry and determining the optical properties of the tissue, a spectrometer; a computer with software, an optical fiber for inputting laser radiation for thermometry, an optical fiber for transmitting and receiving a luminescent thermometry signal. The device can improve the therapeutic effect of laser hyperthermia while minimizing side effects due to the selectivity of heating and temperature control both on the surface and in the depth of irradiation.
Description
Полезная модель относится к области лазерной медицины, а именно к устройствам для проведения локальной лазерной гипертермии злокачественных новообразований на поверхности или на глубине кожи или мягких тканей.The utility model relates to the field of laser medicine, namely to devices for conducting local laser hyperthermia of malignant neoplasms on the surface or in the depths of the skin or soft tissues.
В литературе отмечается большая перспективность использования устройств, осуществляющих гипертермию для лечения онкологических заболеваний [National Comprehensive Cancer Network. Hyperthermia: Using Heat to Treat Cancer. Accessed at www.nccn.com/component/content/article/60-treatment/932-hyperthermia-treatment.html on June 17, 2013]. Происходит это следующим образом: устройства для гипертермии искусственно повышают температуру патологического новообразования до 42-46 градусов Цельсия на некоторый период времени, который оказывается достаточным, чтобы вызвать гибель раковых клеток.In the literature, there is great promise for the use of devices that implement hyperthermia for the treatment of cancer [National Comprehensive Cancer Network. Hyperthermia: Using Heat to Treat Cancer. Accessed at www.nccn.com/component/content/article/60-treatment/932-hyperthermia-treatment.html on June 17, 2013]. This happens as follows: devices for hyperthermia artificially increase the temperature of a pathological neoplasm to 42-46 degrees Celsius for a certain period of time, which is sufficient to cause the death of cancer cells.
В клиниках для индуцирования нагрева используют высокоинтенсивное сфокусированное ультразвуковое излучение, либо микроволновое и радиочастотное излучения, или переменное магнитное поле [Jones E.L. et al. J.Clin. Oncol., 2005, 23, 3079-3085]. Так же для нагрева биологических тканей применяют устройства для лазерной гипертермии. Для достижения максимальной глубины терапии в биотканях, используют длины волн лазерного возбуждения в ближнем ИК-диапазоне, относящемся к так называемому «окну прозрачности биотканей», в котором рассеивание и поглощение биотканей минимально, при этом также снижается нагрев биоткани от лазера, связанный с собственным поглощением лазерного излучения биотканей. Максимальная глубина воздействия для человеческих тканей составляет несколько сантиметров [Helmchen F., Denk W., Nat. Methods, 2005, 2, 932-940]. Терапия более глубоких слоев возможна при использовании оптоволоконных средств доставки лазерного излучения или эндоскопических методов.In clinics, high-intensity focused ultrasound radiation, or microwave and radio frequency radiation, or an alternating magnetic field is used to induce heating [Jones E.L. et al. J. Clin. Oncol., 2005, 23, 3079-3085]. Also, devices for laser hyperthermia are used to heat biological tissues. To achieve the maximum depth of therapy in biological tissues, use is made of near-infrared laser excitation wavelengths related to the so-called “biological tissue transparency window”, in which the dispersion and absorption of biological tissues is minimal, while the heating of biological tissue from the laser associated with intrinsic absorption is also reduced laser radiation of biological tissues. The maximum exposure depth for human tissues is a few centimeters [Helmchen F., Denk W., Nat. Methods, 2005, 2, 932-940]. Therapy of the deeper layers is possible using fiber-optic laser delivery vehicles or endoscopic methods.
Основным недостатком применяемых устройств является нагрев здоровых тканей, приводящий к дискомфорту и ожогам [N. Leitgeb et al., Exposure of Non-Target Tissues in Medical Diathermy.Bioelectromagnetics, 31:12-19, 2010]. Причина этого заключается в отсутствии селективности нагрева данными устройствами.The main disadvantage of the devices used is the heating of healthy tissues, leading to discomfort and burns [N. Leitgeb et al., Exposure of Non-Target Tissues in Medical Diathermy. Bioelectromagnetics, 31: 12-19, 2010]. The reason for this is the lack of selectivity of heating by these devices.
Также недостатками этих устройств являются ограниченная глубина воздействия, а также отсутствие контроля терапии, что может приводить к неполному проведению лечения и рецидивам.Also, the disadvantages of these devices are the limited depth of exposure, as well as the lack of control of therapy, which can lead to incomplete treatment and relapse.
Для улучшения лечебного эффекта при минимизации побочных явлений, таких как перегрев здоровых тканей, а также с целью исключить возможность неполной деструкции опухоли, используют специальные термо-агенты, в качестве которых могут выступать магнитные и плазмонные наночастицы, наночастицы, допированные ионами редких земель, а также квантовые точки [С.М. Pitsillides et. al. Selective Cell Targeting with Light-Absorbing Microparticles and Nanoparticles. Biophysical Journal. 2003 V84(6):40234032. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/S0006-3495(03)75128-5]. При этом устройства для лазерной гипертермии повышают температуру не всего объема облучаемой опухоли, а только микрообъемов, центрами которых являются наночастицы. Это позволяет в большей мере избегать интоксикации вследствие обширного некроза, который реализуется при тотальной гипертермии, поскольку в результате локального нагрева запускается механизм гибели клеток по типу апоптоза, приводящий к постепенному замещению погибающих опухолевых клеток на здоровую ткань.To improve the therapeutic effect while minimizing side effects, such as overheating of healthy tissues, and also to exclude the possibility of incomplete destruction of the tumor, special thermal agents are used, which can be magnetic and plasmon nanoparticles, nanoparticles doped with rare earth ions, and quantum dots [S.M. Pitsillides et. al. Selective Cell Targeting with Light-Absorbing Microparticles and Nanoparticles. Biophysical Journal. 2003 V84 (6): 40234032. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/S0006-3495(03)75128-5]. In this case, devices for laser hyperthermia do not increase the temperature of the entire volume of the irradiated tumor, but only microvolumes whose centers are nanoparticles. This allows one to more avoid intoxication due to extensive necrosis, which occurs during total hyperthermia, as a result of local heating, the mechanism of cell death by the type of apoptosis is triggered, leading to the gradual replacement of dead tumor cells with healthy tissue.
Основной недостаток подобных устройств заключается в отсутствии контроля терапии, что может приводить к неполному проведению лечения и рецидивам.The main disadvantage of such devices is the lack of control of therapy, which can lead to incomplete treatment and relapse.
Для контроля терапии применяют устройства, позволяющие осуществлять бесконтактную оценку температуры. Для этого лазерное излучение от источника возбуждает люминесценцию частиц редкоземельных ионов (термо-агентов). Полученное люминесцентное излучение регистрируют и производят анализ ширины и положения полос эмиссии. Используя распределение Больцмана и полученные данные, вычисляют значение температуры [Elisa Carrasco et al. Intratumoral Thermal Reading During Photo-Thermal Therapy by Multifunctional Fluorescent Nanoparticles, Advanced Functional Materials 01/2015; 25(4):615]. Проведение гипертермии с одновременным контролем локальной температуры наночастиц и биологического окружения вблизи поверхности наночастиц позволяет подбирать оптимальный режим воздействия и избежать перегрева окружающих тканей.To control therapy, devices are used that make it possible to carry out a non-contact assessment of temperature. For this, laser radiation from the source excites the luminescence of rare-earth ion particles (thermo-agents). The resulting luminescent radiation is recorded and an analysis is made of the width and position of the emission bands. Using the Boltzmann distribution and the data obtained, the temperature value is calculated [Elisa Carrasco et al. Intratumoral Thermal Reading During Photo-Thermal Therapy by Multifunctional Fluorescent Nanoparticles, Advanced Functional Materials 01/2015; 25 (4): 615]. Hyperthermia with simultaneous control of the local temperature of the nanoparticles and the biological environment near the surface of the nanoparticles allows you to select the optimal exposure mode and avoid overheating of the surrounding tissues.
Основной недостаток подобных устройств для бесконтактной оценки температуры заключается в том, что температура рассчитывается по спектрам из поверхностной области облучения, температура на глубине остается неизвестной.The main disadvantage of such devices for non-contact temperature estimation is that the temperature is calculated from the spectra from the surface of the irradiation region, the temperature at a depth remains unknown.
Также недостатками этого устройства является отсутствие охлаждения поверхности кожи, в результате чего пациент чувствует дискомфорт, и повреждение поверхностных здоровых тканей кожи.Also, the disadvantages of this device are the lack of cooling of the skin surface, as a result of which the patient feels discomfort and damage to surface healthy skin tissues.
Известны устройства для охлаждения поверхности кожи при проведении процедур гипертермии и фотодинамической терапии. Так, например, известно устройство для контактного облучения с системой охлаждения включающее источник лазерного излучения, соединенный с ним световод; охлаждающий блок, включающий сапфировое окно, 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 [ПАТЕНТ RU 120008 A61N 5/00 2011 - прототип].Known devices for cooling the surface of the skin during hyperthermia and photodynamic therapy. So, for example, it is known a device for contact irradiation with a cooling system comprising a laser source, a fiber connected to it; a cooling unit including a sapphire window, a Peltier electronic element with a central hole, while a sapphire window equipped with a temperature sensor is connected to the “cold” side of the Peltier element, and the “hot” side of the Peltier element is equipped with a radiator with a developed surface and an opening for the passage of light, fixture for fiber fastening; as well as an electronic unit consisting of a driver, a PID controller, an indication unit [PATENT RU 120008 A61N 5/00 2011 - prototype].
Данное устройство позволяет повысить эффективность процедуры гипертермии, за счет снижения времени приготовления к процедуре, стабилизации температуры облучаемой поверхности, а также осуществления контроля температуры поверхности облучаемого объекта и снижения болевого эффекта во время процедур гипертермии и ФДТ.This device allows to increase the efficiency of the hyperthermia procedure by reducing the preparation time for the procedure, stabilizing the temperature of the irradiated surface, as well as monitoring the surface temperature of the irradiated object and reducing the pain effect during hyperthermia and PDT procedures.
Основной недостаток известного устройства заключается в том, что оно не позволяет осуществлять селективность нагрева и не обеспечивает контроль температуры в глубине нагрева ткани.The main disadvantage of the known device is that it does not allow for selectivity of heating and does not provide temperature control in the depth of heating of the fabric.
Задачей данной полезной модели является создание устройства, позволяющего улучшить лечебный эффект лазерной гипертермии при минимизации побочных явлений за счет селективности нагрева и контроля температуры внутри области облучения.The objective of this utility model is to create a device that can improve the therapeutic effect of laser hyperthermia while minimizing side effects due to heat selectivity and temperature control inside the irradiation area.
Поставленная задача решается тем, что устройство для проведения локальной управляемой лазерной гипертермии включает источник лазерного излучения для гипертермии и соединенный с ним с помощью световода охлаждающий блок, при этом охлаждающий блок включает в себя сапфировое окно, оснащенное термодатчиком, электронный элемент Пельтье с центральным отверстием, причем сапфировое окно соединено с «холодной» стороной элемента Пельтье, а «горячая» сторона элемента Пельтье снабжена радиатором с развитой поверхностью и отверстием для прохождения света, при этом устройство выполнено с возможностью подсоединения к нему электронного блока, состоящего из драйвера, ПИД регулятора и блока индикации, отличающееся тем, что устройство выполнено с возможностью подсоединения к нему волоконно-оптического блока для контроля температуры в глубине и определения изменений оптических свойств ткани, состоящего из лазерного источника лазерного излучения для термометрии и определения оптических свойств ткани, спектрометра и компьютера с программным обеспечением для обработки сигналов от спектрометра и регулировки мощности источника лазерного излучения для гипертермии, при этом указанный источник лазерного излучения для термометрии подсоединяется к охлаждающему блоку с одной стороны через оптоволокно для ввода излучения для термометрии, а спектрометр подсоединяется к охлаждающему блоку с диаметрально противоположной стороны с помощью оптоволокна для приема и передачи люминесцентного сигнала термометрии.The problem is solved in that the device for conducting local controlled laser hyperthermia includes a laser radiation source for hyperthermia and a cooling unit connected to it using a light guide, while the cooling unit includes a sapphire window equipped with a temperature sensor, a Peltier electronic element with a central hole, and the sapphire window is connected to the “cold” side of the Peltier element, and the “hot” side of the Peltier element is equipped with a radiator with a developed surface and an opening for passage light, the device is configured to connect an electronic unit to it, consisting of a driver, a PID controller and an indication unit, characterized in that the device is configured to connect an optical fiber unit to it to control the temperature in depth and determine changes in optical properties tissue, consisting of a laser source of laser radiation for thermometry and determination of optical properties of tissue, a spectrometer and a computer with software for processing signals from a spectrometer and adjusting the power of the laser source for hyperthermia, wherein the indicated laser source for thermometry is connected to the cooling unit on one side through an optical fiber for inputting radiation for thermometry, and the spectrometer is connected to the cooling unit from a diametrically opposite side using an optical fiber for receiving and transmitting luminescent signal thermometry.
Кроме того, задача решается тем, что волоконно-оптический блок для контроля температуры в глубине и определения изменений оптических свойств ткани оснащен портами, позволяющими вводить лазерное излучение для термометрии и принимать люминесцентный сигнал термометрии под разными углами к поверхности облучения.In addition, the problem is solved in that the fiber-optic unit for controlling the temperature in depth and determining changes in the optical properties of the fabric is equipped with ports that allow you to enter laser radiation for thermometry and receive a luminescent thermometry signal at different angles to the irradiation surface.
Кроме того, задача решается тем, что волоконно-оптический блок для контроля температуры в глубине и определения изменений оптических свойств ткани оснащен портами, позволяющими изменять расстояние между вводом лазерного излучения для термометрии и приемом люминесцентного сигнала термометрии.In addition, the problem is solved in that the fiber-optic unit for controlling the temperature in depth and determining changes in the optical properties of the fabric is equipped with ports that allow you to change the distance between the input of laser radiation for thermometry and the reception of the luminescent signal of thermometry.
Кроме того, задача решается тем, что источник лазерного излучения для гипертермии имеет обратную связь, позволяющую программно регулировать мощность лазерного излучения.In addition, the problem is solved by the fact that the laser source for hyperthermia has a feedback, which allows you to programmatically adjust the power of the laser radiation.
Кроме того, задача решается тем, что в качестве источника лазерного излучения для гипертермии используется импульсный лазер.In addition, the problem is solved in that a pulsed laser is used as a source of laser radiation for hyperthermia.
Кроме того задача решается тем, что радиатор устройства оснащен средством для дополнительного обдува.In addition, the problem is solved in that the radiator of the device is equipped with a means for additional blowing.
Устройство для проведения локальной управляемой лазерной гипертермии изображено на Фигуре 1 и содержит: источник лазерного излучения для гипертермии 1, соединенный с ним световод 2, охлаждающий блок 3, включающий сапфировое окно 4, теплоизолирующий кожух 5, медную пластину 6, электронный элемент Пельтье с центральным отверстием 7, термодатчик 8, радиатор с развитой поверхностью 9, приспособление для крепления световода 10; электронный блок 11, состоящий из индикатора температурного диапазона 12, драйвера, ПИД регулятора, кожуха с электронными проводами 13, волоконно-оптический блок для контроля температуры в глубине и определения изменений оптических свойств ткани, включающий оптоволокно для ввода лазерного излучения для термометрии 14, источника лазерного излучения для термометрии 15, оптоволокно для передачи и приема люминесцентного сигнала термометрии 16, спектрометр 17; компьютер с программным обеспечением 18.A device for conducting local controlled laser hyperthermia is shown in Figure 1 and contains: a laser source for
Также устройство может быть оснащено обратной связью 19, которая позволяет изменять мощность источника лазерного излучения для гипертермии.The device can also be equipped with
Также устройство может быть оснащено портами 20, 21, которые позволяют вводить лазерное излучение для термометрии и принимать люминесцентный сигнал термометрии под разными углами (Фиг. 2).Also, the device can be equipped with
Также устройство может быть оснащено портами 22, 23, которые позволяют изменять расстояние между вводом лазерного излучения для термометрии и приемом люминесцентного сигнала термометрии (Фиг. 3).The device can also be equipped with
Устройство для проведения локальной управляемой лазерной гипертермии работает следующим образом.A device for conducting local controlled laser hyperthermia works as follows.
Пациенту предварительно системно вводят препарат, состоящий из мультифункциональньгх термо-агентов, которые избирательно накапливаются в раковых клетках. Излучение от лазерного источника 1 для гипертермии вводят в охлаждающий блок 3 с помощью световода 2, который фиксируют в средстве крепления 10. Охлаждающий блок 3 соединяют электронными проводами 13 с электронным блоком и устанавливают на поверхность над раковой областью, таким образом, чтобы сапфировое окно 4 было плотно прижато к облучаемой поверхности. Включают охлаждающий блок 3 при помощи тумблера, расположенного на электронном блоке 11. Диодный индикатор 12 загорается синим цветом. Это означает, что охлаждающий блок 3 работает и температура поверхности сапфирового окна 4 меньше, чем 26°С. Время выхода на рабочий температурный диапазон менее 15 секунд. Излучение от лазерного источника для термометрии 15 вводят в блок контроля температуры в глубине с помощью оптоволокна 14. Волокно для приема люминесцентного сигнала 16 соединяют с блоком контроля температуры на глубине с одной стороны, а с другой со спектрометром 17. Спектрометр 17 соединяют с компьютером 18 и запускают программное обеспечение. Включают источник лазерного излучения для гипертермии 1 в соответствии с рассчитанными параметрами излучения. Включают источник лазерного излучения для термометрии 15. Убеждаются, что спектрометр 17 принимает люминесцентный сигнал термометрии. Начинают процесс лазерной гипертермии.The patient is preliminarily systemically injected with a preparation consisting of multifunctional thermo-agents that selectively accumulate in cancer cells. The radiation from the
Если устройство оснащено портами 20, 21, то задают угол наклона оптоволокон ввода 14 и приема 16 излучения. Изменение углов портов 20, 21 позволяет изменять глубину, с которой проводится анализ оптических свойств ткани. Если устройство оснащено портами 22, 23, то задают расстояние между осью блока охлаждения и портами 22, 23. Изменение расстояния между портами 22 и 23 позволяет изменять глубину, с которой проводится измерение температуры.If the device is equipped with
В процессе облучения программное обеспечение, установленное на компьютере 18, обрабатывает сигналы от спектрометра 17, получая при этом значение температуры на глубине облучения и изменение коэффициента рассеяния биологической ткани. При изменении температуры биологической ткани происходит изменение ее коэффициента рассеяния. Об этом можно судить по изменению интенсивности пика рассеянного лазерного излучения для термометрии на спектре от спектрометра 17. Увеличение этого пика свидетельствует об увеличении коэффициента рассеяния вследствие коагуляции облучаемой ткани. При этом температура в области облучения должна находиться в области 42-46°С. При превышении температуры 46°С необходимо снизить мощность лазерного излучения. Блок индикации 12 может изменять цвет в зависимости от температуры на поверхности облучения. Синий цвет означает, что температура поверхности находится в диапазоне менее 26°С, зеленый - 26-42.5°С, красный - выше 42.5°С. Электронный блок 11 при этом анализирует сигнал от датчика температуры 8, и изменяет ток подаваемый на модуль Пельтье 7. Тепло с «горячей» стороны элемента Пельтье 7 передается через медную пластину 6 на радиатор с развитой поверхностью 9. Теплоизолирующий кожух 5 при этом защищает пациента и врача от контакта с отводимым теплом. Если блок индикации горит красным цветом, то необходимо уменьшить мощность лазерного излучения.In the process of irradiation, the software installed on the
Если устройство оснащено обратной связью 19, то электрическим кабелем соединяют компьютер 18 и источник лазерного излучения для гипертермии 1. В процессе облучения при превышении температуры 46°С программное обеспечение автоматически подает сигнал по электрическому кабелю обратной связи 19 к источнику лазерного излучения для гипертермии 1 на снижение мощности лазерного излучения.If the device is equipped with
Таким образом, предложено устройство, позволяющее улучшить лечебный эффект лазерной гипертермии при минимизации побочных явлений за счет селективности нагрева и контроля температуры как на поверхности, так и в глубине облучения.Thus, a device is proposed that allows to improve the therapeutic effect of laser hyperthermia while minimizing side effects due to the selectivity of heating and temperature control both on the surface and in the depth of irradiation.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017139920U RU180411U1 (en) | 2017-11-16 | 2017-11-16 | DEVICE FOR LOCAL CONTROLLED LASER HYPERTHERMIA |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017139920U RU180411U1 (en) | 2017-11-16 | 2017-11-16 | DEVICE FOR LOCAL CONTROLLED LASER HYPERTHERMIA |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU180411U1 true RU180411U1 (en) | 2018-06-13 |
Family
ID=62619557
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017139920U RU180411U1 (en) | 2017-11-16 | 2017-11-16 | DEVICE FOR LOCAL CONTROLLED LASER HYPERTHERMIA |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU180411U1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112882509A (en) * | 2021-01-19 | 2021-06-01 | 上海井荥机器人科技有限公司 | Infrared moxibustion therapy instrument and temperature control method thereof |
| RU2787356C1 (en) * | 2021-12-20 | 2023-01-09 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Балтийский федеральный университет имени Иммануила Канта" (БФУ им. И. Канта) | Device for the impact of laser radiation on a site of a biological object with visualization of the process |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6770069B1 (en) * | 2001-06-22 | 2004-08-03 | Sciton, Inc. | Laser applicator |
| RU92617U1 (en) * | 2009-11-24 | 2010-03-27 | Учреждение Российской академии наук Институт общей физики им. П.А. Прохорова РАН (ИОФ РАН) | DEVICE FOR CARRYING OUT OF INNER-TISSUE LASER HYPERTHERMIA AND PHOTODYNAMIC THERAPY |
| RU120008U1 (en) * | 2011-12-20 | 2012-09-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наук (ИОФ РАН) | CONTACT RADIATION UNIT WITH COOLING SYSTEM |
-
2017
- 2017-11-16 RU RU2017139920U patent/RU180411U1/en active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6770069B1 (en) * | 2001-06-22 | 2004-08-03 | Sciton, Inc. | Laser applicator |
| RU92617U1 (en) * | 2009-11-24 | 2010-03-27 | Учреждение Российской академии наук Институт общей физики им. П.А. Прохорова РАН (ИОФ РАН) | DEVICE FOR CARRYING OUT OF INNER-TISSUE LASER HYPERTHERMIA AND PHOTODYNAMIC THERAPY |
| RU120008U1 (en) * | 2011-12-20 | 2012-09-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наук (ИОФ РАН) | CONTACT RADIATION UNIT WITH COOLING SYSTEM |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112882509A (en) * | 2021-01-19 | 2021-06-01 | 上海井荥机器人科技有限公司 | Infrared moxibustion therapy instrument and temperature control method thereof |
| CN112882509B (en) * | 2021-01-19 | 2022-03-25 | 上海井荥机器人科技有限公司 | Infrared moxibustion therapy instrument and temperature control method thereof |
| RU2787356C1 (en) * | 2021-12-20 | 2023-01-09 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Балтийский федеральный университет имени Иммануила Канта" (БФУ им. И. Канта) | Device for the impact of laser radiation on a site of a biological object with visualization of the process |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20060271028A1 (en) | Dermatological treatment device | |
| AU2014389452B2 (en) | System and method for providing treatment feedback for a thermal treatment device | |
| CN103801007B (en) | A kind of ultraviolet light therapeutic apparatus and its light intensity Automatic adjustment method | |
| TWI657801B (en) | Photodiagnosis device | |
| JPS631064B2 (en) | ||
| JP2004530464A (en) | Apparatus and method for photocosmetic and photoderma procedures | |
| JPS6233906B2 (en) | ||
| CN108371756A (en) | A kind of diagnosis and treatment one cervical lesions photodynamic therapy system | |
| Vaupel et al. | Biophysical and photobiological basics of water-filtered infrared-A hyperthermia of superficial tumors | |
| US20240123253A1 (en) | Photodynamic therapy devices, systems and methods | |
| CN104971440A (en) | Ultraviolet therapeutic facility | |
| WO2021026144A1 (en) | Laser fiber-to-target distance control | |
| WO2022188312A1 (en) | Optical wave therapeutic instrument | |
| RU180411U1 (en) | DEVICE FOR LOCAL CONTROLLED LASER HYPERTHERMIA | |
| CN103768728B (en) | Tumor photodynamic/photo-thermal therapy instrument based on 3D-LED array cold light source | |
| CN104971441A (en) | Ultraviolet therapeutic facility and automatic light intensity adjusting method | |
| RU120008U1 (en) | CONTACT RADIATION UNIT WITH COOLING SYSTEM | |
| CN210992656U (en) | Laser cancer therapeutic instrument combining graphene infrared thermal therapy | |
| JP3172118U (en) | Exposure apparatus for treatment of living body | |
| RU92617U1 (en) | DEVICE FOR CARRYING OUT OF INNER-TISSUE LASER HYPERTHERMIA AND PHOTODYNAMIC THERAPY | |
| CN208756797U (en) | A kind of diagnosis and treatment one cervical lesions photodynamic therapy system | |
| JP2004242790A (en) | Phototherapy apparatus | |
| RU2424009C1 (en) | Interstitial laser hyperthermia and photodynamic therapy apparatus and method | |
| RU2801893C2 (en) | Device for photodynamic therapy of residual brain tumors with fluorescent control of photosensitizer photodecolorization | |
| JPS631063B2 (en) |