RU2106887C1

RU2106887C1 - Apparatus for subjecting biological objects to effects of light

Info

Publication number: RU2106887C1
Application number: RU96100010A
Authority: RU
Inventors: В.Ф. Новиков; Е.А. Новиков
Original assignee: Товарищество с ограниченной ответственностью "Акционерная компания "Поликрон"; Новиков Владимир Федорович; Новиков Евгений Александрович
Priority date: 1996-01-10
Filing date: 1996-01-10
Publication date: 1998-03-20

Abstract

FIELD: medical engineering; medicine for diagnostics and treatment of wide range of diseases; microbiology; chemistry; biology; agriculture; mechanical and instrument engineering. SUBSTANCE: apparatus comprises optical assembly which includes first focon interposed between radiation source and light filter, and second focon arranged between outlet of radiation transmission system and proximal portion of light guide. EFFECT: greater reliability and fitness to work; greater therapeutic effect; broader of functional potentialities. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к медицинскому оборудованию и может быть использовано в медицине для диагностики и лечения широкого спектра заболеваний в микробиологии, химии, биологии, сельском хозяйстве, машиностроении и приборостроении. The invention relates to medical equipment and can be used in medicine for the diagnosis and treatment of a wide range of diseases in microbiology, chemistry, biology, agriculture, mechanical engineering and instrument making.

Известно устройство для светового воздействия на биологические объекты, содержащее источник некогерентного излучения и оптически сопряженный с ним световод, выполненный из одного оптоволокна, в сердцевине которого размещены люминесцирующие добавки, а его проксимальный участок расположен в корпусе, представляющем собой светосборник. [1]. A device for light exposure to biological objects is known, containing a source of incoherent radiation and an optical fiber coupled to it made of one optical fiber, in the core of which luminescent additives are placed, and its proximal section is located in the housing, which is a light collector. [1].

Однако в этом устройстве сделана попытка повысить эффективность за счет введения излучения через боковую поверхность световода, что привело к усложнению конструкции устройства и снижению его технологичности. Кроме того, прибор неудобен в эксплуатации и имеет ограниченные возможности в области практического его применения. However, in this device an attempt was made to increase efficiency by introducing radiation through the side surface of the fiber, which led to a complication of the design of the device and a decrease in its manufacturability. In addition, the device is inconvenient in operation and has limited capabilities in the field of its practical application.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к предлагаемому техническому решению устройства является осветитель для аппаратуры со световодами ОС 150-1, который производят на С.-Петербургском ПО "Красногвардеец" [2]. The closest set of essential features to the proposed technical solution of the device is the illuminator for equipment with optical fibers OS 150-1, which is produced at the St. Petersburg Production Association Krasnogvardeets [2].

Осветитель содержит оптический узел, состоящий из галогенной лампы КГИ 150-24 с рефлектором и набора светофильтров, встроенных в корпус. С корпусом соединен осветительный гибкий волоконно-оптический жгут, входное отверстие которого расположено в фокальной плоскости рефлектора лампы и плоскости светофильтра. The illuminator contains an optical unit consisting of a KGI 150-24 halogen lamp with a reflector and a set of light filters built into the housing. A flexible flexible fiber optic bundle is connected to the housing, the inlet of which is located in the focal plane of the lamp reflector and the filter plane.

Известное устройство является монофункциональным и предназначено в основном для освещения патологической зоны в организме человека. Кроме того, оно имеет низкий ресурс работоспособности вследствие того, что светофильтры, находящиеся в фокальной плоскости рефлектора, под воздействием мощного лучистого потока подвергаются терморазрушению, выходят из строя и требуют частой замены. The known device is monofunctional and is intended mainly for lighting the pathological zone in the human body. In addition, it has a low service life due to the fact that the filters located in the focal plane of the reflector are thermally destroyed by the powerful radiant flux, fail, and require frequent replacement.

Поэтому задачей предлагаемого изобретения является повышение ресурса работоспособности и эффективности воздействия устройства, а также расширение диапазона его функциональных возможностей. Therefore, the objective of the invention is to increase the serviceability resource and the effectiveness of the device, as well as expanding the range of its functionality.

Поставленная задача решается тем, что в известном устройстве для светового воздействия на биологические объекты, включающем последовательно расположенные по ходу излучения и оптически сопряженные между собой находящийся в корпусе оптический узел, состоящий из источника некогерентного излучения и светофильтра, закрепленную на корпусе систему передачи излучения, входное отверстие которой сопряжено со светофильтром, а выходное - со световодом, дистальный конец которого выполнен с возможностью воздействия на патологический очаг, в соответствии с предлагаемым техническим решением оптический узел выполнен в виде двух камер, связанных между собой фоконом, большая торцовая поверхность которого расположена в фокальной плоскости рефлектора источника излучения, а меньшая - сопряжена с плоскостью светофильтра и входного отверстия системы передачи излучения, которая, в свою очередь, соединена с проксимальным концом световода также посредством фокона, большая торцовая поверхность которого контактирует с выходным отверстием системы передачи излучения, а меньшая - с проксимальным участком световода. Кроме того, дистальный конец световода выполнен с возможностью оптического воздействия на патологические очаги посредством сменных функционных насадок. The problem is solved in that in the known device for light exposure to biological objects, including sequentially located along the radiation and optically coupled to each other located in the housing of the optical unit, consisting of a source of incoherent radiation and a filter, a radiation transmission system mounted on the housing, an inlet which is associated with a light filter, and the output with a light guide, the distal end of which is made with the possibility of exposure to the pathological focus, respectively In accordance with the proposed technical solution, the optical unit is made in the form of two cameras interconnected by a focal plane, the large end surface of which is located in the focal plane of the reflector of the radiation source, and the smaller one is associated with the plane of the filter and the inlet of the radiation transmission system, which, in turn, connected to the proximal end of the fiber also by means of a focon, the large end surface of which is in contact with the output opening of the radiation transmission system, and the smaller one is connected with the proxima nym portion of the optical fiber. In addition, the distal end of the fiber is made with the possibility of optical exposure to pathological foci through interchangeable functional nozzles.

Благодаря предложенной двухкамерной конструкции оптического узла, поток лучистой энергии от источника излучения попадает на светофильтр "холодным", что исключает терморазрушение светофильтров, а фокон, оптически соединяющий камеры, является концентратором лучистой энергии и способствует повышению эффективности светового воздействия устройства. Введение фокона на участке между выходным отверстием системы передачи излучения и проксимальным концом моноволокна также способствует концентрированию энергии, передающейся на моноволокно, позволяет согласовать выходную апертуру световода со входной апертурой моноволокна и наиболее эффективно воздействовать на патологический очаг и, в зависимости от потребности, осуществлять либо диагностику, либо лечение в месте патологии. При этом конструкция насадок устройства обеспечивает воздействие практически на любую жизненноважную зону в организме человека. Due to the proposed two-chamber design of the optical unit, the flux of radiant energy from the radiation source enters the filter “cold”, which eliminates the thermal destruction of the filters, and the focon, which optically connects the cameras, is a concentrator of radiant energy and improves the light exposure of the device. The introduction of a focus in the area between the output of the radiation transmission system and the proximal end of the monofilament also helps to concentrate the energy transmitted to the monofilament, allows matching the output aperture of the fiber with the input aperture of the monofilament, and most effectively affects the pathological focus and, depending on the need, either carry out diagnostics, either treatment at the site of the pathology. Moreover, the design of the nozzles of the device provides an impact on almost any vital zone in the human body.

Поиск по источникам научно-технической и патентной информации показал, что отсутствуют технические решения устройств для светового воздействия на биологические объекты с предлагаемой совокупностью существенных признаков. Поэтому авторы полагают, что заявляемое техническое решение соответствует критериям патентоспособности "новизна" и "изобретательский уровень". A search by sources of scientific, technical and patent information showed that there are no technical solutions for devices for light exposure to biological objects with the proposed set of essential features. Therefore, the authors believe that the claimed technical solution meets the criteria of patentability "novelty" and "inventive step".

На фиг. 1 схематично изображен общий вид предлагаемого устройства для светового воздействия на биологические объекты. С корпусом 1 соединена система передачи излучения 2, на дистальном конце которой находится световод с функциональными насадками - инструментами 3. Расположенные в корпусе оптический узел и электрокоммуникационная система, а также вспомогательные и сервисные узлы на схеме не показаны. In FIG. 1 schematically shows a General view of the proposed device for light exposure to biological objects. A radiation transmission system 2 is connected to the housing 1, at the distal end of which there is a fiber with functional nozzles - tools 3. The optical assembly and the telecommunication system, as well as auxiliary and service nodes located in the housing are not shown in the diagram.

Оптический узел с системой передачи излучения изображен на фиг. 2. Корпус 1 выполнен в виде двух камер, в одной из которых расположена встроенная в эллипсоидный рефлектор с интерференционным покрытием 3 галогенная лампа КГИ 24-150 в качестве источника лучистой энергии 2. В другой камере находится блок переключающихся светофильтров 5 и узел крепления системы передачи излучения 6. Камеры оптически соединены между собой фоконом 4. На дистальном конце системы передачи излучения размещен фокон 7, на меньшей поверхности которого расположена зажимная цанга для крепления одноразового моноволокна 8. Ниже приведены примеры конкретного применения устройства для лечения. An optical assembly with a radiation transmission system is shown in FIG. 2. Housing 1 is made in the form of two chambers, in one of which is a KGI 24-150 halogen lamp built into an ellipsoid reflector with an interference coating 3 as a source of radiant energy 2. In the other chamber there is a block of switching light filters 5 and a mounting unit for the radiation transmission system 6. The cameras are optically interconnected by a focal point 4. At the distal end of the radiation transmission system there is a focal point 7, on the smaller surface of which there is a clamp collet for attaching a disposable monofilament 8. The following are examples of specific applications of the device for treatment.

Пример 1. Больная Т., 69 лет (ист. бол. N 1136/134), страдает трофическими язвами левой голени в течение 25 лет, осложнившими хроническую венозную недостаточность. С 1988 г. трофические язвы не заживают. Общая площадь язвенной поверхности S = 78,5 см². Облучение поверхности язвы низкоинтенсивным красным светом с плотностью мощности 15 мВт/см² в течение 7 мин проводилось ежедневно в течение 27 дней. Наступила полная эпителизация. Средняя скорость эпителизации 1,87 см²/сут.Example 1. Patient T., 69 years old (source. Bol. N 1136/134), suffers from trophic ulcers of the left leg for 25 years, complicating chronic venous insufficiency. Since 1988, trophic ulcers have not healed. The total ulcer surface area S = 78.5 cm ² . Irradiation of the ulcer surface with low-intensity red light with a power density of 15 mW / cm ² for 7 min was carried out daily for 27 days. There was a complete epithelization. The average epithelialization rate is 1.87 cm ² / day.

Пример 2. Больной П., 31 год (19.11.95 г. ист. бол. N 11402), поступил в клинику с язвенной болезнью двенадцатиперстной кишки в стадии обострения. Болен в течение 5 лет, периодические обострения дважды в год. При осмотре была обнаружена язва передней стенки 1,0 см. Противоязвенное лечение сочеталось с облучением поверхности язвы некогерентным красным светом через фиброгастроскоп. Облучение проводили в дозе 5 Дж/см² за сеанс с частотой 2 раза в неделю. Всего проведено 5 сеансов облучения. В результате лечения наступила полная эпителизация с восстановлением структуры слизистой оболочки двенадцатиперстной кишки.Example 2. Patient P., 31 years old (11/19/95, source. Bol. N 11402), was admitted to the clinic with peptic ulcer of the duodenum in the acute stage. Sick for 5 years, periodic exacerbations twice a year. On examination, an ulcer of the anterior wall of 1.0 cm was found. Antiulcer treatment was combined with irradiation of the surface of the ulcer with incoherent red light through a fibrogastroscope. Irradiation was carried out at a dose of 5 J / cm ² per session with a frequency of 2 times a week. A total of 5 exposure sessions were performed. As a result of treatment, complete epithelization occurred with the restoration of the structure of the mucous membrane of the duodenum.

Предлагаемое устройство было апробировано при лечении трофических язв нижних конечностей у 146 человек с высоким клиническим эффектом. Осложнений в процессе лечения не отмечалось. The proposed device was tested in the treatment of trophic ulcers of the lower extremities in 146 people with high clinical effect. There were no complications during the treatment.

Для проведения внутрисосудистой фототерапии используют стерильное моновлокно, которое вводится через отверстие иглы для инъекций. For intravascular phototherapy, a sterile monofloor is used, which is inserted through the hole of the injection needle.

Таким образом, предлагаемое устройство для светового воздействия на биологические объекты позволяет с высокой эффективностью осуществлять фототерапию практически любой патологической зоны в организме человека при сохранении ресурса работоспособности в течение длительного времени. Thus, the proposed device for light exposure to biological objects allows high-efficiency phototherapy of virtually any pathological zone in the human body while maintaining a working resource for a long time.

Claims

1. A device for light exposure to biological objects, including sequentially located along the radiation path and optically coupled to each other located in the housing, an optical unit consisting of an incoherent radiation source and a filter, a radiation transmission system mounted on the housing, the inlet of which is coupled to a filter, and output - with a fiber, the distal end of which is made with the possibility of impact on the pathological focus, characterized in that the optical node is made in the form the top of the cameras connected by a focon, the large end surface of which is located in the focal plane of the reflector of the radiation source, and the smaller is conjugated with the plane of the filter and the inlet of the radiation transmission system, which, in turn, is also connected to the proximal end of the fiber, the end surface of which is in contact with the outlet of the radiation transmission system, and the smaller - with the proximal section of the fiber.

2. The device according to claim 1, characterized in that the distal end of the fiber is made with the possibility of optical exposure to pathological foci through interchangeable functional nozzles.