RU2234349C1

RU2234349C1 - Method and device for treating the cases of pyo-inflammatory processes in soft tissues and visceral organs by applying laser radiation

Info

Publication number: RU2234349C1
Application number: RU2003108800/14A
Authority: RU
Inventors: М.И. Перельман (RU); М.И. Перельман; М.Н. Ночевник (RU); М.Н. Ночевник; В.П. Стрельцов (RU); В.П. Стрельцов; М.М. Рившин (RU); М.М. Рившин; Г.И. Семенов (RU); Г.И. Семенов; А.А. Сироткин (RU); А.А. Сироткин
Original assignee: Межрегиональный общественный фонд поддержки ученых "Научная перспектива"
Priority date: 2003-04-01
Filing date: 2003-04-01
Publication date: 2004-08-20
Also published as: WO2004087252A2; WO2004087252A3

Abstract

FIELD: medicine; medical engineering.

SUBSTANCE: method involves exposing inflammation focus to combined laser radiation composed of ultraviolet, visible and infrared bandwidth components. Wavelengths are selected in 1030-1080 nm, 515-540 nm, 343-360 nm and 257-270 nm bandwidth. Output power is from 1 to 50 mW. Distance is not greater than 5 mm. Exposure time is selected to be from 1 to 20 min. The number of sessions is from 10 to 30. Device has solid body laser with diode pumping, microprocessor, converter of basic frequency into the second, the third and the fourth harmonic, device for selecting radiation spectrum areas containing given wavelengths having electromechanical drive connected to micro-processor maintaining inflammation focus irradiation with the combined laser radiation of given radiation wavelength composition.

EFFECT: enhanced effectiveness in examining tumor location.

5 cl, 2 dwg, 1 tbl

Description

Настоящее изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для лечения гнойно-воспалительных процессов в мягких тканях и внутренних органах человека. Кроме того, предлагаемое изобретение может быть использовано в офтальмологии, стоматологии, хирургии, терапии, гинекологии.The present invention relates to medical equipment and can be used to treat purulent-inflammatory processes in the soft tissues and internal organs of a person. In addition, the present invention can be used in ophthalmology, dentistry, surgery, therapy, gynecology.

Известен способ лечения воспалительных деструктивных заболеваний легких специфического и неспецифического характера (патент РФ №2064801, опубл. 10.08.96, БИ №22), заключающийся в том, что осуществляют транскавитарное воздействие на внутреннюю стенку каверны или полости деструкции в легких расфокусированным излучением азотного лазера с использованием ультрафиолетового излучения с длиной волны 337 нм с плотностью энергии 200 мкДж/см².A known method of treating inflammatory destructive diseases of the lungs of a specific and non-specific nature (RF patent No. 2064801, publ. 10.08.96, BI No. 22), which consists in the fact that they carry out a transcavitary effect on the inner wall of the cavity or cavity destruction in the lungs with defocused radiation of a nitrogen laser with using ultraviolet radiation with a wavelength of 337 nm with an energy density of 200 μJ / cm ² .

Недостатком данного способа является использование ультрафиолетового излучения, не соответствующего с пиком бактерицидной активности (250-290 нм), что приходится компенсировать увеличением мощности и времени экспозиции облучения ткани.The disadvantage of this method is the use of ultraviolet radiation that does not correspond to the peak bactericidal activity (250-290 nm), which has to be compensated by increasing the power and exposure time of tissue irradiation.

Известен способ лечения деструктивных форм туберкулеза легких методом эндокавитарного облучения ультрафиолетовым излучением с длиной волны 266 нм (патент RU, 2141859, С1), взятый в качестве прототипа и заключающийся в том, что осуществляют пункцию или дренирование полости каверны, эвакуацию гнойного содержимого и воздействие на внутреннюю стенку каверны ультрафиолетовым лазерным излучением с длиной волны, лежащей в диапазоне, соответствующем пику гибели микобактерий - 220-290 нм.There is a method of treating destructive forms of pulmonary tuberculosis by endocavitation with ultraviolet radiation with a wavelength of 266 nm (patent RU, 2141859, C1), taken as a prototype and consisting in the fact that the cavity of the cavity is punctured or drained, purulent contents are evacuated, and the internal the wall of the cavity with ultraviolet laser radiation with a wavelength lying in the range corresponding to the peak of death of mycobacteria - 220-290 nm.

Недостатком данного способа является использование ультрафиолетового излучения, которое поглощается в очень тонком слое пораженных тканей (поглощение составляет микроны) и не проникает на большую глубину.The disadvantage of this method is the use of ultraviolet radiation, which is absorbed in a very thin layer of affected tissue (absorption is microns) and does not penetrate to a great depth.

Известно устройство для лечения деструктивных заболеваний легких специфического и неспецифического характера (патент РФ №2064801, опубл. 10.08.96, БИ №22), содержащее азотный лазер, включающий излучатель с высоковольтной системой накачки и резонатором, источник питания, газовую систему и систему управления. Установка содержит также фокусирующую систему и систему транспортировки лазерного излучения, выполненную в виде волоконного световода со сферическим рассеивателем, и пункционную иглу.A device for the treatment of destructive diseases of the lungs of a specific and non-specific nature (RF patent No. 2064801, publ. 10.08.96, BI No. 22), containing a nitrogen laser, comprising an emitter with a high-voltage pump system and a resonator, a power source, a gas system and a control system. The installation also contains a focusing system and a system for transporting laser radiation, made in the form of a fiber waveguide with a spherical diffuser, and a puncture needle.

Недостатком известной установки является использование газового лазера с менее плотной средой по сравнению с твердотельными, что приводит к увеличению габаритов установки, использованию высоковольтного разряда, необходимости вакуумной системы и восстановлению активной среды.A disadvantage of the known installation is the use of a gas laser with a less dense medium compared to solid-state ones, which leads to an increase in the dimensions of the installation, the use of a high-voltage discharge, the need for a vacuum system, and restoration of the active medium.

Известна также ультрафиолетовая установка для лечения деструктивных форм туберкулеза легких методом эндокавитарного облучения ультрафиолетовым излучением с длиной волны 266 нм (патент RU, 2141859, С1), взятая в качестве прототипа и содержащая твердотельный ультрафиолетовый лазер, включающий низковольтный источник питания, подключенный своим выходом к с системе накачки, которая оптически связана с излучателем. Лазер содержит также систему термостабилизации, подсоединенную своими выходами соответственно к системе накачки и излучателю, который связан с преобразователем излучения. Входы источника питания и системы термостабилизации подключены к соответствующим выходам системы управления. Выход преобразователя является выходом лазера и оптически связан системой транспортировки лазерного излучения.Also known is an ultraviolet apparatus for treating destructive forms of pulmonary tuberculosis by endocavitary irradiation with a wavelength of 266 nm (patent RU, 2141859, C1), taken as a prototype and containing a solid-state ultraviolet laser, including a low-voltage power source, connected by its output to the system pumping, which is optically coupled to the emitter. The laser also contains a thermal stabilization system connected by its outputs to the pump system and emitter, respectively, which is connected to the radiation converter. The inputs of the power source and thermal stabilization system are connected to the corresponding outputs of the control system. The output of the converter is a laser output and is optically coupled by a laser radiation transport system.

Недостатками известной установки являются:The disadvantages of the known installation are:

1. Оптическая система лазерного излучателя обеспечивает вывод излучения только в ультрафиолетовой области спектра на длине волны 266 нм.1. The optical system of the laser emitter provides the output of radiation only in the ultraviolet region of the spectrum at a wavelength of 266 nm.

2. В качестве модулятора используются пассивный затвор на кристалле YAG:Сr⁴⁺, который, во-первых, вносит пассивные потери внутри резонатора, во-вторых, изменение уровня накачки приводит к нестабильности импульсов излучения по частоте, длительности импульсов и как следствие к изменению пиковой мощности излучения и снижению эффективности преобразования в нелинейных кристаллах.2. As a modulator, a passive gate on a YAG: Cr ⁴⁺ crystal is used, which, firstly, causes passive losses inside the cavity, and secondly, a change in the pump level leads to instability of the radiation pulses in frequency, pulse duration, and as a result to a change peak radiation power and reduced conversion efficiency in nonlinear crystals.

3. Отсутствие возможности контроля параметров излучения при изменении условий накачки приводит к значительному уменьшению эффективности всей системы в целом.3. The inability to control the radiation parameters when changing the pumping conditions leads to a significant decrease in the efficiency of the entire system as a whole.

4. Активный элемент механически закреплен в юстировочном устройстве, поэтому охлаждение осуществляется через боковые грани кристалла, что малоэффективно, и как следствие при увеличении мощности накачки формируется значительная термолинза, которая приводит к снижению эффективности лазерного излучателя.4. The active element is mechanically fixed in the alignment device, therefore, cooling is carried out through the side faces of the crystal, which is ineffective, and as a result, with an increase in the pump power, a significant thermal lens is formed, which reduces the efficiency of the laser emitter.

В основу настоящего изобретения положена задача создания способа лечения гнойно-воспалительных процессов в мягких тканях и внутренних органах и установки для его осуществления за счет сочетанного облучения лазерньм излучением в заданном диапазоне длин волн, обеспечивающих стимуляцию репаративных процессов в тканях, повышение эффективности лазерного излучателя, обеспечения малых массогабаритных характеристик, высокую степень безопасности для обслуживающего персонала и пациентов.The basis of the present invention is the creation of a method for the treatment of purulent-inflammatory processes in soft tissues and internal organs and installation for its implementation due to the combined irradiation of laser radiation in a given wavelength range, providing stimulation of reparative processes in tissues, increasing the efficiency of the laser emitter, ensuring small overall dimensions, a high degree of safety for staff and patients.

Поставленная задача решается тем, что в способе лечения гнойно-воспалительных процессов в мягких тканях и внутренних органах облучением очага воспаления лазерным излучением, согласно изобретению, проводят сочетанное облучение лазерным излучением ультрафиолетового, видимого и инфракрасного диапазона, причем длины волн выбирают в диапазонах 1030-1080, 515-540, 343-360, 257-270 нм, при выходной мощности от 1 до 50 мВт с дистанции не более 5 мм, временем облучения от 1 до 20 мин, количеством сеансов от 10 до 30.The problem is solved in that in a method for the treatment of purulent-inflammatory processes in soft tissues and internal organs by irradiating the site of inflammation with laser radiation, according to the invention, a combination of laser irradiation with ultraviolet, visible and infrared ranges is carried out, and the wavelengths are selected in the ranges 1030-1080, 515-540, 343-360, 257-270 nm, with an output power of 1 to 50 mW from a distance of not more than 5 mm, an irradiation time of 1 to 20 minutes, and the number of sessions from 10 to 30.

Целесообразно перед облучением очага воспаления производить наружную обработку ран и воспалительных мягких тканей.It is advisable to irradiate the focus of inflammation to perform external treatment of wounds and inflammatory soft tissues.

Благодаря предлагаемому способу достигается подавление развития патогенной микрофлоры в очагах гной-воспалительных процессов в мягких тканях и внутренних органов человека и одновременная стимуляция репаративных процессов в тканях в непрерывном и квазинепрерывном режимах воздействия с использованием многоволнового лазерного излучения в ультрафиолетовом, видимом и инфракрасном диапазонах длин волн, доставляемых к очагу воспаления последовательностью специальных устройств.Thanks to the proposed method, the suppression of the development of pathogenic microflora in the foci of purulent-inflammatory processes in the soft tissues and internal organs of a person and the simultaneous stimulation of reparative processes in tissues in continuous and quasi-continuous modes of exposure using multiwave laser radiation in the ultraviolet, visible and infrared wavelength ranges delivered to the focus of inflammation by a sequence of special devices.

Установка для лечения гнойно-воспалительных процессов в мягких тканях и внутренних органах с помощью лазерного излучения, содержащая твердотельный лазер с диодной накачкой, включающий микропроцессор, преобразователи основной частоты излучения в диапазоне длин волн 1030-1080 нм во вторую гармонику в диапазоне длин волн 515-540 нм и четвертую гармонику в диапазоне длин волн 257-270 нм и оптоволоконную систему транспортировки лазерного излучения, согласно изобретению дополнительно содержит преобразователь основной частоты излучения в третью гармонику в диапазоне длин волн 343-360 нм и устройство выделения участков спектра излучения с указанными длинами волн, снабженное электромеханическим приводом, подключенным к микропроцессору, и обеспечивающее сочетанное облучение очага воспаления лазерным излучением с заданной композицией длин волн излучения.Installation for the treatment of purulent-inflammatory processes in soft tissues and internal organs using laser radiation, containing a solid-state laser with a diode pump, including a microprocessor, converters the main frequency of the radiation in the wavelength range 1030-1080 nm to the second harmonic in the wavelength range 515-540 nm and a fourth harmonic in the wavelength range of 257-270 nm and a fiber optic system for transporting laser radiation, according to the invention further comprises a converter of the fundamental frequency of radiation in a third Onik in the wavelength range 343-360 nm and a device isolation regions of the radiation spectrum to said wavelengths, provided with an electromechanical drive connected to the microprocessor, and provides a combined irradiation inflammatory focus laser light to a predetermined radiation wavelengths composition.

Устройство выделения участков спектра излучения с заданными длинами волн может быть выполнено в виде набора интерференционных фильтров и узла смены фильтров, выполненного в виде вращающегося барабана, связанного с элетромеханическим приводом.The device for selecting sections of the emission spectrum with given wavelengths can be made in the form of a set of interference filters and a filter change unit made in the form of a rotating drum connected with an electro-mechanical drive.

Активный элемент может быть наклеен на теплоотводящую, оптически прозрачную диэлектрическую пластину. Использование теплоотводящей оптически прозрачной диэлектрической пластины из сапфира или YAG обеспечивает улучшение охлаждения активного элемента, уменьшение термической линзы и позволяет обеспечить более стабильные параметры излучения и тем самым увеличить выходные характеристики лазера. Использования преобразователя в третью гармонику позволяет получить излучение на длине волны 355 нм. Использование устройства для выделения требуемой длины волны излучения, выполненного в виде вращающегося барабана с набором интерференционных фильтров, позволяет значительно расширить область медицинских применений.The active element may be glued to a heat sink, optically transparent dielectric plate. The use of a heat-conducting optically transparent dielectric plate made of sapphire or YAG provides improved cooling of the active element, a decrease in the thermal lens, and allows for more stable radiation parameters and thereby increase the laser output characteristics. Using the third harmonic transducer allows to obtain radiation at a wavelength of 355 nm. The use of a device for extracting the required radiation wavelength, made in the form of a rotating drum with a set of interference filters, can significantly expand the field of medical applications.

В дальнейшем предлагаемое изобретение поясняется конкретным примером его выполнения и прилагаемыми чертежами, на которых: фиг.1 изображает блок-схему установки для лечения гнойно-воспалительных процессов в мягких тканях и внутренних органах с помощью лазерного излучения согласно изобретению; фиг.2 - схему лазера.Further, the invention is illustrated by a specific example of its implementation and the accompanying drawings, in which: Fig. 1 depicts a block diagram of an apparatus for treating purulent-inflammatory processes in soft tissues and internal organs using laser radiation according to the invention; figure 2 is a laser diagram.

Сущность предлагаемого способа лечения гнойно-воспалительных процессов в мягких тканях и внутренних органах человека с использованием многоволнового лазерного излучения в ультрафиолетовом, видимом и инфракрасном диапазонах длин волн заключается в следующем: проводят наружную обработку ран и воспаленных мягких тканей и внутреннее облучение посредством транспортировки лазерного излучения к очагу воспаления внутреннего органа с помощью световодов через специально проведенный канал. Канал для транспортировки реализуется методом пункции или дренирования воспалительного очага (полости) во внутреннем органе под контролем рентгеноскопии, ультразвука или компьютерной томографии, или используется рабочий или биопсийный канал эндоскопа.The essence of the proposed method for the treatment of purulent-inflammatory processes in the soft tissues and internal organs of a person using multi-wave laser radiation in the ultraviolet, visible and infrared wavelength ranges is as follows: conduct external treatment of wounds and inflamed soft tissues and internal radiation by transporting laser radiation to the focus inflammation of the internal organ with the help of optical fibers through a specially conducted channel. The channel for transportation is realized by the method of puncture or drainage of the inflammatory focus (cavity) in the internal organ under the control of fluoroscopy, ultrasound or computed tomography, or the working or biopsy channel of the endoscope is used.

Воздействие на воспаленную ткань проводят в течение 1-20 мин расфокусированным импульсно-периодическим излучением твердотельного лазера с длиной волны в диапазоне от 257 до 1064 нм, плотностью энергии от 50 до 500 мкДж/см² с управляемой частотой следования импульсов в зависимости от степени поражения тканей, обеспечивающей облучение со средней плотностью мощности от 5 до 50 мВт/см². Манипуляцию заканчивают нанесением на воспаленную поверхность или введением в полость деструкции антибактериальных препаратов. Курс лечения составляет 10-30 сеансов лазерного облучения.The effect on the inflamed tissue is carried out for 1-20 minutes by defocused pulse-periodic radiation of a solid-state laser with a wavelength in the range from 257 to 1064 nm, an energy density of 50 to 500 μJ / cm ² with a controlled pulse repetition rate depending on the degree of tissue damage providing irradiation with an average power density of 5 to 50 mW / cm ² . The manipulation is completed by applying to an inflamed surface or by introducing antibacterial drugs into the destruction cavity. The course of treatment is 10-30 sessions of laser irradiation.

Для апробации предлагаемого способа были проведены следующие экспериментально-клинические исследования:To test the proposed method, the following experimental clinical studies were carried out:

В НИИ фтизиопульмонологии ММА им. И.М. Сеченова проведены два этапа исследований, направленных на изучение влияния многоволнового лазерного излучения в ультрафиолетовом (УФ), видимом (В) и инфракрасном (ИК) диапазонах длин волн и их сочетаний на различные штаммы микроорганизмов, а также на течение неосложненного и осложненного (гнойного) раневого процесса у экспериментальных животных (крысах).At the Research Institute of Phthisiopulmonology MMA named after THEM. Sechenov conducted two stages of research aimed at studying the effect of multiwave laser radiation in the ultraviolet (UV), visible (B) and infrared (IR) wavelength ranges and their combinations on various strains of microorganisms, as well as on the course of uncomplicated and complicated (purulent) wound process in experimental animals (rats).

На микробиологическом этапе эксперимента изучено влияние лазерного излучения in vitro на культуры различных представителей неспецифической микрофлоры и микобактерий туберкулеза.At the microbiological stage of the experiment, the effect of in vitro laser radiation on cultures of various representatives of non-specific microflora and tuberculosis mycobacteria was studied.

В качестве источника лазерного излучения был использован YAG:Nd - лазер с диодной накачкой и с преобразованием основной частоты излучения во 2- и 4-ю гармонику. При этом мощность излучения составляла от 5 до 65 мВт при частоте следования 12 кГц и длительности импульса 5-8 не.A YAG was used as a source of laser radiation: Nd - a laser with diode pumping and with the conversion of the fundamental radiation frequency into the 2nd and 4th harmonics. In this case, the radiation power ranged from 5 to 65 mW at a repetition rate of 12 kHz and a pulse duration of 5-8 ns.

Для выявления бактериостатической и бактерицидной активности ультрафиолетового лазерного излучения с λ=266 и 355 нм, видимого излучения с λ=532 нм и инфракрасного излучения с λ=1064 нм, изучали зависимость роста микрофлоры от времени облучения и от режимов комбинированного использования лазерного излучения в диапазонах УФ+В, УФ+ИК, В+ИК и УФ+В+ИК.To identify the bacteriostatic and bactericidal activity of ultraviolet laser radiation with λ = 266 and 355 nm, visible radiation with λ = 532 nm and infrared radiation with λ = 1064 nm, the dependence of microflora growth on the time of irradiation and on the modes of combined use of laser radiation in the UV ranges was studied + B, UV + IR, B + IR and UV + B + IR.

Микробиологические исследования проводились по универсальной методике с высеванием бактериальной суспензии, приготовленной из культур с содержание 10^-1 микробных тел от оптического стандарта в 1 мл раствора на чашки Петри с плотной питательной средой с желточно-солевым, простым или кровяным агаром по 0,1 мл взвеси. Чашки Петри с колониями микроорганизмов были разделены на две половины, одна из которых подвергалась лазерному воздействию, а другая не облучалась. Сеансы облучения проводились 1 раз в день с экспозициями по 3, 5, 7, 10, 15 и 20 мин в диапазонах УФ+В, УФ+ИК, В+ИК и УФ+В+ИК на расстоянии 5 мм от торца световода до поверхности питательной среды. Всего проведено 24 опыта на каждую из культур микрофлоры. Чашки Петри инкубировали в термостате при 38°С.Microbiological studies were carried out according to a universal method with sowing a bacterial suspension prepared from cultures containing ^10-1 microbial bodies from the optical standard in 1 ml of solution to Petri dishes with a dense nutrient medium with yolk-salt, simple or blood agar, 0.1 ml of suspension . Petri dishes with colonies of microorganisms were divided into two halves, one of which was subjected to laser irradiation, and the other was not irradiated. Irradiation sessions were carried out once a day with exposures of 3, 5, 7, 10, 15 and 20 minutes in the ranges UV + B, UV + IR, B + IR and UV + B + IR at a distance of 5 mm from the end of the fiber to the surface nutrient medium. A total of 24 experiments were conducted on each of the microflora cultures. Petri dishes were incubated in an incubator at 38 ° C.

При изучении влияния лазерного излучения проведены исследования 8 культур микроорганизмов неспецифической микрофлоры (Staphylococcus aureus, Staphylococcus haemolyticus, Staphylococcus L-haemolyticus, Escherichia coli, Klebsiella pheumonial, Enterobacter aerogenes, Pseudomonas aerugenosa, Alcaligenes faecalis) и одной культуры Mycobacterium tuberculosis.In studying the effect of laser radiation studied 8 non-specific microbial cultures microflora (Staphylococcus aureus, Staphylococcus haemolyticus, Staphylococcus L-haemolyticus, Escherichia coli, Klebsiella pheumonial, Enterobacter aerogenes, Pseudomonas aerugenosa, Alcaligenes faecalis), and one culture Mycobacterium tuberculosis.

Было отмечено четкое нарастание бактериостатического и бактерицидного эффекта в опытных сериях с увеличением времени облучения. На участках, подвергшихся лазерному облучению, наблюдалось уменьшение количества микроколоний по сравнению с необлученной областью засева вплоть до их полного отсутствия при экспозиции 20 мин. Следует отметить, что в контрольных секторах чашек Петри, не подвергшихся облучению, во всех случаях был получен сплошной рост микрофлоры (до 500 колоний). Бактериостатический и бактерицидный эффект лазерного облучения отмечен во всех исследуемых диапазонах волн. Однако наиболее выражены эти эффекты в диапазонах УФ+ИК и УФ+В+ИК, что отражено в таблице.A clear increase in the bacteriostatic and bactericidal effect in the experimental series with an increase in the exposure time was noted. In areas exposed to laser irradiation, a decrease in the number of microcolonies was observed compared with the unirradiated seeding area until they were completely absent at an exposure time of 20 min. It should be noted that in the control sectors of Petri dishes not exposed to irradiation, in all cases a continuous growth of microflora was obtained (up to 500 colonies). The bacteriostatic and bactericidal effect of laser irradiation was observed in all studied wavelength ranges. However, these effects are most pronounced in the ranges of UV + IR and UV + B + IR, which is reflected in the table.

Исследования влияния многоволнового лазерного излучения проведены на экспериментальных животных вивария НИИФП ММА им. И.М. Сеченова. Были отобраны 30 половозрелых крыс примерно одного возраста линии Вистар массой около 150-200 г. В качестве эксперимента использована модель ожогового раневого процесса с неосложненным и осложненным (инфицирование) течением. Под гексеналовым наркозом крысам удалялась шерсть на спине на площади 10-15 см² путем выщипывания волосяного покрова. Затем наносился ожог пламенем с экспозицией 2-3 мин. В ходе эксперимента все животные содержались на обычном рационе вивария и были разделены на 3 группы - контрольную из 10 крыс и 2-опытных по 10 животных в каждой.Studies of the effect of multiwave laser radiation were carried out on experimental animals of the vivarium of the NIIIFP MMA named after THEM. Sechenov. Thirty adult rats of about the same age of the Wistar strain weighing about 150-200 were selected. A model of a burn wound process with an uncomplicated and complicated (infection) course was used as an experiment. Under hexenal anesthesia, the rats were removed hair on the back on an area of 10-15 cm ² by plucking the hairline. Then burned with a flame with an exposure of 2-3 minutes. During the experiment, all animals were kept on the usual diet of vivarium and were divided into 3 groups - a control of 10 rats and 2 experimental animals of 10 each.

В 1-й группе на течение раневого процесса не оказывалось внешнего влияния и заживление проходило самостоятельно с началом отторжения некротических струпов на 3-4 неделе с полным очищением ран к исходу 4-й недели путем скальпельной некрэктомии, проводимой под гексеналовым наркозом.In the 1st group, there was no external influence on the course of the wound process and healing took place on its own with the onset of necrotic scab rejection at 3-4 weeks with complete wound cleansing by the end of the 4th week by scalpel necrectomy performed under hexenal anesthesia.

Во 2-й группе после удаления некроза проводилась лазерная обработка ран с расстояния 5 мм с разными дозами и мощностью от 5 до 50 мВт. Экспозиция облучения изменялась от 1 до 15 мин. Таким образом, мощность дозы облучения за один сеанс составляла от 0,3 до 45 Дж.In the 2nd group, after removal of necrosis, laser treatment of wounds was performed from a distance of 5 mm with different doses and power from 5 to 50 mW. The exposure exposure varied from 1 to 15 minutes. Thus, the dose rate per session was from 0.3 to 45 J.

В 3-й группе после ожога создавалась модель инфицированной раны внесением в рану бактериальной суспензии Staphylococcus haemolyticus с таким расчетом, чтобы в капле было около 50-70 колоний бактерий. После вторичного бактериального лизиса некротических масс в ране и дополнительной механической некрэктомии по описанной выше методике на 3-4 неделе проводилась лазерная обработка ран по той же схеме, что и во второй группе животных, с одномоментным и последовательным использованием многоволнового излучения в диапазонах волн УФ+В, УФ+ИК, В+ИК и УФ+В+ИК спектра.In the 3rd group, after a burn, a model of an infected wound was created by introducing a bacterial suspension of Staphylococcus haemolyticus into the wound so that about 50-70 bacterial colonies were in the drop. After secondary bacterial lysis of necrotic masses in the wound and additional mechanical necrectomy according to the method described above, laser treatment of wounds was performed at 3-4 weeks according to the same scheme as in the second group of animals, with simultaneous and sequential use of multiwave radiation in the UV + B wavelength ranges UV + IR, B + IR and UV + B + IR spectrum.

Оценка влияния лазерного излучения на смену фаз течения раневого процесса у крыс проводилась методом цитологического исследования отпечатков с раневой поверхности, которые брались на стерильное предметное стекло до начала лечения и после проведения 1-, 3-, 5-, 7- и 10-го сеансов облучения.The effect of laser radiation on the phase change of the course of the wound process in rats was evaluated by the method of cytological examination of imprints from the wound surface, which were taken on a sterile glass slide before treatment and after the 1st, 3rd, 5th, 7th, and 10th irradiation sessions .

В 1-й контрольной группе заживление ран не отмечалось спустя 2,5 месяца с момента нанесения ожога, если некроз удаляли в те же сроки, что и у опытных крыс, а цитограммы указывали на сохранение дегенеративно-воспалительной фазы раневого процесса. У животных 2-й группы после 10 сеансов лазерного облучения наступала полная эпителизация ран, т.е. заживление наступало через 5 недель после нанесения ожога со сменой дегенеративно-воспалительной фазы на регенеративную к 7-му сеансу лазерной обработки. В 3-й группе животных эпителизация ран запаздывала примерно на 1 неделю, заканчиваясь таким образом к началу 7-й недели после ожога. Регенеративная фаза течения раневого процесса достигалась к 9-10 сеансу лазеротерапии. В обеих опытных группах на месте ран у крыс формировался нежный рубец бледно-розового цвета, не выступающий над интактными участками кожи с активным ростом шерсти на самом рубце. У контрольных крыс на месте ожога образовывался плотный рубец розового цвета, выступающий над соседними кожными краями с полным отсутствием роста шерсти на нем.In the 1st control group, wound healing was not observed 2.5 months after the burn was applied, if necrosis was removed at the same time as in the experimental rats, and cytograms indicated the preservation of the degenerative-inflammatory phase of the wound process. In animals of the 2nd group, after 10 sessions of laser irradiation, complete epithelization of wounds occurred, i.e. healing occurred 5 weeks after applying the burn with a change in the degenerative-inflammatory phase to the regenerative phase of the 7th laser treatment session. In the 3rd group of animals, wound epithelization was delayed by about 1 week, ending thus at the beginning of the 7th week after the burn. The regenerative phase of the course of the wound process was achieved by the 9-10th session of laser therapy. In both experimental groups, on the site of wounds in rats, a tender scar of pale pink color was formed, not protruding above the intact areas of the skin with active growth of hair on the scar itself. In control rats, a dense pink scar formed over the adjacent skin edges with a complete absence of hair growth on it at the burn site.

При анализе эффективности комбинаций диапазонов волн лазерного излучения, использованного в эксперименте на животных, было отмечено некоторое ускорение смены фаз раневого процесса и заживления после применения комбинированного УФ+ИК и УФ+В+ИК облучения.When analyzing the effectiveness of combinations of laser wavelength ranges used in an animal experiment, some acceleration of the phases of the wound healing process and healing after application of combined UV + IR and UV + B + IR irradiation was noted.

Однако после применения В+ИК комбинации отмечался более выраженный косметический эффект в виде менее грубых рубцовых изменений на месте зажившей раны.However, after applying the B + IR combination, a more pronounced cosmetic effect was observed in the form of less severe scar changes at the site of the healed wound.

В хирургическом отделе НИИФП ММА им. И.М. Сеченова проведены клинические испытания многоволновой твердотельной лазерной установки при лечении больных с гнойно-воспалительными заболеваниями мягких тканей грудной стенки, легких, трахеи и бронхов неспецифической, туберкулезной и смешанной этиологии. Все 29 больных были разделены на 2 основные группы. В 1-ю вошли 12 больных, страдающих гнойно-воспалительными заболеваниями и осложнениями, развившимися в мягких тканях грудной стенки: больные с открытыми торакальными ранами - торакостомами, с плевроторакальными и торакальными свищами, вторично инфицированными послеоперационными ранами, а также с абсцессами мягких тканей различной этиологии. Больным данной группы проводилось поверхностное лазерное облучение ран с помощью стандартного световода. Вторую группу составили 17 больных с гнойно-воспалительными заболеваниями легких, трахеи и бронхов, которым сеансы лазеротерапии осуществлялись путем доставки лазерного излучения к патологическому очагу в легких, трахее и бронхах с помощью эндоскопической техники или путем трансторакальных пункций с введением в иглу, катетер или рабочий канал эндоскопа специального тонкого световода.In the surgical department of NIIIFP MMA named after THEM. Sechenov conducted clinical trials of a multi-wave solid-state laser system in the treatment of patients with purulent-inflammatory diseases of the soft tissues of the chest wall, lungs, trachea and bronchi of nonspecific, tuberculous and mixed etiology. All 29 patients were divided into 2 main groups. The 1st group included 12 patients suffering from purulent-inflammatory diseases and complications that developed in the soft tissues of the chest wall: patients with open thoracic wounds - thoracostomas, with pleurothoracic and thoracic fistulas, secondarily infected postoperative wounds, as well as with soft tissue abscesses of various etiologies . Patients of this group underwent surface laser irradiation of wounds using a standard fiber. The second group consisted of 17 patients with purulent-inflammatory diseases of the lungs, trachea and bronchi, who underwent laser therapy by delivering laser radiation to a pathological focus in the lungs, trachea and bronchi using endoscopic techniques or by transthoracic punctures with an injection into a needle, catheter or working channel endoscope special thin fiber.

В лечении использованы комбинированные режимы лазерного излучения в УФ+В, УФ+ИК, В+ИК и УФ+В+ИК спектрах действия. Экспозиция облучения составляла от 1 до 20 мин. Выходная мощность излучения на различных режимах составляла от 1 до 50 мВт. С учетом того, что энергия излучения уменьшается с увеличением расстояния до облучаемой поверхности, обработку патологической поверхности производили с дистанции не более 5 мм. Сеансы облучения проводили 1 раз в день, количество лечебных сеансов составляло от 10 до 30 с перерывами на выходные дни. Поверхностное облучение ран и раневых поверхностей проводилось в комбинации с традиционными ежедневными сменами лечебных повязок и тампонов. Сеансы лазерного облучения патологических воспалительных полостных образований в легких (каверн и абсцессов) начинались после предварительного промывания их растворами антисептиков и заканчивались введением в них соответствующих лекарственных препаратов. Облучение патологических участков трахеи и бронхов осуществлялось как изолированно, так и в комбинации с медикаментозными воздействиями.In the treatment, combined laser modes were used in UV + B, UV + IR, B + IR and UV + B + IR spectra of action. Exposure to radiation ranged from 1 to 20 minutes. The output radiation power in various modes ranged from 1 to 50 mW. Considering that the radiation energy decreases with increasing distance to the irradiated surface, the treatment of the pathological surface was carried out from a distance of not more than 5 mm. Irradiation sessions were carried out once a day, the number of treatment sessions ranged from 10 to 30 with breaks on weekends. Surface irradiation of wounds and wound surfaces was carried out in combination with traditional daily changes of dressings and tampons. Sessions of laser irradiation of pathological inflammatory cavity formations in the lungs (caverns and abscesses) began after preliminary washing them with antiseptic solutions and ended with the introduction of the appropriate medications into them. Irradiation of pathological sections of the trachea and bronchi was carried out both in isolation and in combination with medication.

Контроль степени выраженности воспалительного процесса в тканях и органах осуществлялся забором материала на цитологическое и микробиологическое исследование.The severity of the inflammatory process in tissues and organs was controlled by taking material for cytological and microbiological examination.

Результаты исследования показали довольно значительный положительный клинический эффект от применения комбинированного многоволнового лазерного излучения при комплексном лечении гнойно-воспалительных процессов в мягких тканях и внутренних органах человека. Полученный эффект превосходит при использовании некоторых комбинаций излучения тот, который достигался при раздельном применении отдельных волн диапазона. Объяснение этому можно найти в суммировании бактериостатического и бактерицидного действия УФ- и ИК-диапазонов с терапевтическим воздействием В- и ИК-диапазонов, направленным на восстановление местного тканевого обмена и иммунитета в ране, активизацию репаративных и продуктивных процессов местного аналгезирующего действия.The results of the study showed a rather significant positive clinical effect from the use of combined multi-wavelength laser radiation in the complex treatment of purulent-inflammatory processes in the soft tissues and internal organs of a person. The effect obtained is superior when using certain combinations of radiation to that which was achieved with the separate use of individual wavelengths. The explanation for this can be found in the summation of the bacteriostatic and bactericidal action of the UV and IR ranges with the therapeutic effect of the B and IR ranges, aimed at restoring local tissue metabolism and immunity in the wound, activating reparative and productive processes of local analgesic effect.

Иллюстрацией полученных результатов могут служить следующие клинические примеры:The following clinical examples can serve as an illustration of the results:

1. Больной Т., 41 год, с открытой торакальной раной (торакостомой) слева после удаления легкого, осложнившегося смешанным (туберкулез + неспецифика) нагноением (эмпиемой) плевры и свищем культи левого главного бронха. В течение 1,5 месяцев проводилась лазерная обработка полости эмпиемы через торакостому стандартным световодом в сочетании с традиционным местным лечением путем смены тампонов с лечебными средствами в ране. Всего проведено 30 сеансов лазерной обработки. Были использованы различные режимы лазерного излучения: 10 сеансов от 5 до 10 мин квазинепрерывного режима УФ+В+ИК (λ=266+532+1064 нм); затем 10 сеансов от 5 до 15 мин непрерывного режима УФ+В (λ=355+532 нм); в конце лечения 10 сеансов от 10 до 20 мин непрерывного режима В+ИК (λ=532+1064 нм). В результате достигнуто отсутствие роста микрофлоры в раневом отделяемом, клиническое закрытие свища культи левого главного бронха, активное гранулирование стенок открытой торакальной раны, что позволило в короткие сроки (в два раза быстрее, чем при обычном лечении) подготовить больного к оперативному лечению и успешно оперировать.1. Patient T., 41 years old, with an open thoracic wound (thoracostomy) on the left after removal of a lung complicated by mixed (tuberculosis + nonspecific) suppuration (empyema) of the pleura and fistula of the stump of the left main bronchus. For 1.5 months, laser treatment of the empyema cavity was performed through a thoracostoma with a standard optical fiber in combination with traditional local treatment by changing tampons with therapeutic agents in the wound. In total, 30 laser processing sessions were performed. Various laser radiation modes were used: 10 sessions from 5 to 10 min of quasi-continuous UV + B + IR (λ = 266 + 532 + 1064 nm); then 10 sessions from 5 to 15 min of continuous UV + B mode (λ = 355 + 532 nm); at the end of treatment, 10 sessions from 10 to 20 min continuous regimen B + IR (λ = 532 + 1064 nm). As a result, there was a lack of growth of microflora in the wound, clinical closure of the fistula of the left main bronchus stump, active granulation of the walls of the open thoracic wound, which made it possible to prepare the patient for surgical treatment in a short time (twice as compared to conventional treatment) and successfully operate.

2. Больной У., 27 лет, с вторичным неспецифическим нагноением послеоперационной раны и множественными торакальными свищами. Проведено 20 сеансов лазерного облучения от 10 до 15 мин с последовательным использованием диапазонов УФ+ИК (λ=266+1064 нм) - 10 сеансов и УФ+В (λ=355+532 нм) - 10 сеансов. Достигнута полная санация раны и закрытие торакальных свищей, что позволило в последующем произвести больному радикальную операцию без каких-либо серьезных гнойно-септических осложнений.2. Patient U., 27 years old, with secondary nonspecific suppuration of the postoperative wound and multiple thoracic fistulas. 20 laser irradiation sessions were conducted from 10 to 15 minutes with successive use of the UV + IR ranges (λ = 266 + 1064 nm) - 10 sessions and UV + B (λ = 355 + 532 nm) - 10 sessions. A complete debridement of the wound and closure of the thoracic fistula was achieved, which subsequently allowed the patient to undergo a radical operation without any serious purulent-septic complications.

3. Больной Ф., 57 лет, с многолетним фиброзно-кавернозным туберкулезом легких с наличием каверны значительных размеров (до 5,5 см) в верхней доле правого легкого и постоянным бактериовыделением в мокроте. Местное внутрикавернозное введение противотуберкулезных препаратов у больного проводилось через специальный катетер, установленный в каверне ранее. Через этот же катетер в течение 30 дней проведено 20 сеансов лазерного облучения стенок каверны специальным тонким световодом с использованием двух режимов: УФ+ИК (λ=266+1064 нм) - 15 сеансов, до получения первых отрицательных микробиологических анализов из смывов со стенок каверны, затем 5 сеансов В+ИК (λ=532+1064 нм), в результате чего отмечено уменьшение размеров каверны на 0,5 см. В дальнейшем больному удалось произвести успешную операцию по закрытию каверны в легком.3. Patient F., 57 years old, with perennial fibro-cavernous pulmonary tuberculosis with a cavern of considerable size (up to 5.5 cm) in the upper lobe of the right lung and constant bacterial excretion in sputum. Local intracavernous administration of anti-TB drugs in the patient was carried out through a special catheter installed earlier in the cavity. Through the same catheter, 20 sessions of laser irradiation of the walls of the cavity with a special thin fiber using two modes were carried out for 30 days: UV + IR (λ = 266 + 1064 nm) - 15 sessions, until the first negative microbiological analyzes from washes from the walls of the cavity, then 5 sessions of B + IR (λ = 532 + 1064 nm), as a result of which a decrease in the size of the cavity by 0.5 cm was noted. Subsequently, the patient was able to perform a successful operation to close the cavity in the lung.

4. Больная Т., 61 год, с бронхоэктатической болезнью II ст. и обострением гнойного неспецифического эндобронхита нижнедолевого бронха слева III ст. готовилась к операции. В обычных условиях подготовка с использованием ингаляций противовоспалительных средств у таких больных занимала от 1,0 до 1,5 месяцев. После применения лазерного облучения левого нижнедолевого бронха через фибробронхоскоп с помощью специального световода период предоперационной подготовки был сокращен до 20 дней. Явления гнойного эндобронхита были полностью купированы после 10 сеансов последовательного применения режимов облучения вначале УФ-диапазона (λ=266 нм) - 5 мин, а затем еще 5 мин В-диапазона (λ=532 нм). Это позволило провести больной успешную операцию с гладким течением послеоперационного периода и существенно сократить сроки стационарного периода лечения, реабилитации и общей нетрудоспособности4. Patient T., 61 years old, with bronchiectasis of the II art. and exacerbation of purulent nonspecific endobronchitis of the lower lobe bronchus on the left of the III century. getting ready for surgery. Under normal conditions, preparation using inhalations of anti-inflammatory drugs in such patients took from 1.0 to 1.5 months. After applying laser irradiation of the left lower lobe bronchus through a fibrobronchoscope using a special fiber, the period of preoperative preparation was reduced to 20 days. Purulent endobronchitis phenomena were completely stopped after 10 sessions of sequential application of the irradiation regimes at the beginning of the UV range (λ = 266 nm) - 5 min, and then another 5 min of the B-band (λ = 532 nm). This allowed the patient to have a successful operation with a smooth course of the postoperative period and significantly reduce the time of the inpatient period of treatment, rehabilitation and general disability

5. Больной А., 49 лет, с туберкулезом легких и туберкулезным поражением бронхов и трахеи. Излечение эндобронхиальной патологии у данной категории больных занимает от 3 до 6 месяцев специального местного лечения. Включение в комплекс лечебных мероприятий систематического лазерного облучения бронхов с последовательным использованием трех комбинированных диапазонов по 10 сеансов каждого позволило за 30 сеансов излечить туберкулезный эндобронхит с минимальными остаточными рубцовыми изменениями в трахее и бронхах. Период лечения занял 1,5 месяца. Были использованы следующие диапазоны волн: УФ+ИК (λ=266+1064 нм), УФ+В (λ=355+532 нм) и В+ИК (λ=532+1064 нм) с экспозицией облучения по 5-7 мин с последующим орошением бронхов растворами лечебных препаратов.5. Patient A., 49 years old, with pulmonary tuberculosis and tuberculous lesions of the bronchi and trachea. The cure of endobronchial pathology in this category of patients takes from 3 to 6 months of special local treatment. The inclusion in the complex of therapeutic measures of systematic laser irradiation of the bronchi with successive use of three combined ranges of 10 sessions each made it possible to cure tuberculous endobronchitis in 30 sessions with minimal residual scarring in the trachea and bronchi. The treatment period took 1.5 months. The following wavelength ranges were used: UV + IR (λ = 266 + 1064 nm), UV + B (λ = 355 + 532 nm) and B + IR (λ = 532 + 1064 nm) with an exposure of 5-7 min s subsequent irrigation of the bronchi with solutions of therapeutic drugs.

Полученные данные свидетельствуют о перспективности клинического использования лазерной твердотельной установки. Целесообразно дальнейшее изучение и совершенствование методики применения в клинике и эксперименте.The data obtained indicate the promise of clinical use of a laser solid-state setup. It is advisable to further study and improve the methods of application in the clinic and experiment.

Установка для лечения гнойно-воспалительных процессов в мягких тканях и внутренних органах, согласно изобретению, содержит твердотельный лазер 1 (фиг.1) с длиной волны 1030-1080 нм, включающий низковольтный источник 2 питания, который подключен к одному входу системы 3 накачки, к другому входу которой подсоединена система 4 термостабилизации. С системой 3 накачки оптически связан излучатель 5, к которому подсоединен блок 6 управления затвором. Лазер 1 содержит также оптически связанные с излучателем 5 преобразователи 7, 8 и 9 основной частоты излучения соответственно во вторую, третью и четвертую гармоники и устройство 10 выделения участков спектра излучения с заданными длинами волн с электромеханическим приводом 11. Кроме этого, установка содержит микропроцессор 12, к которому подключены источник 2 питания, система 4 термостабилизации, блок 6 управления затвором и электромеханический привод 11. Выход устройства 10 является выходом лазера 1 и оптически связан с оптоволоконной системой 13 транспортировки лазерного излучения.Installation for the treatment of purulent-inflammatory processes in soft tissues and internal organs, according to the invention, contains a solid-state laser 1 (figure 1) with a wavelength of 1030-1080 nm, including a low-voltage power supply 2, which is connected to one input of the pumping system 3, to the other input of which the thermal stabilization system 4 is connected. An emitter 5 is optically coupled to the pumping system 3, to which a shutter control unit 6 is connected. The laser 1 also contains optically coupled to the emitter 5 converters 7, 8 and 9 of the fundamental frequency of the radiation, respectively, into the second, third and fourth harmonics and a device 10 for selecting sections of the radiation spectrum with predetermined wavelengths with an electromechanical drive 11. In addition, the installation contains a microprocessor 12, to which a power source 2, a thermal stabilization system 4, a shutter control unit 6 and an electromechanical actuator 11 are connected. The output of the device 10 is the output of the laser 1 and is optically coupled to a fiber optic system 13 conveying the laser radiation.

Система 3 накачки выполнена в виде единого блока, состоящего из корпуса-радиатора 14 (фиг.2), лазерного полупроводникового диода 15, электрически соединенного с источником 2 питания, микрохолодильника 16 на теплоэлектрическом элементе Пельтье, соединенного с системой 4 термостабилизации, и вентилятора 17 охлаждения. Излучение лазерного диода 15 фокусируется с помощью оптической системы 18.The pumping system 3 is made in the form of a single unit consisting of a housing-radiator 14 (Fig. 2), a laser semiconductor diode 15, electrically connected to a power source 2, a micro refrigerator 16 on a Peltier thermoelectric element connected to a thermal stabilization system 4, and a cooling fan 17 . The radiation of the laser diode 15 is focused using the optical system 18.

Излучатель 5 выполнен в виде твердотельного лазера с накачкой полупроводниковым диодом, состоящего из активного элемента 19 (LSB, YAG, YVО₄, GdVО₄, YLF), наклеенного на теплоотводящую, оптически прозрачную диэлектрическую (сапфир, YAG) пластину 20, смонтированного на юстировочном устройстве 21. Излучатель 5 содержит также активный затвор 22 с блоком 6 управления и полупрозрачное зеркало 23, вмонтированное в юстировочный узел 24.The emitter 5 is made in the form of a solid-state laser pumped by a semiconductor diode, consisting of an active element 19 (LSB, YAG, YVO ₄ , GdVO ₄ , YLF) glued to a heat-conducting, optically transparent dielectric (sapphire, YAG) plate 20 mounted on an alignment device 21. The emitter 5 also contains an active shutter 22 with a control unit 6 and a translucent mirror 23 mounted in the adjustment unit 24.

Резонатор лазера 1 образован покрытиями, нанесенными соответственно на передние грани активного элемента 19 и зеркала 23.The laser cavity 1 is formed by coatings deposited respectively on the front faces of the active element 19 and the mirror 23.

Преобразователь 7 основной частоты излучения во вторую гармонику состоит из соосно расположенных друг относительно друга коллимирующей линзы 25, размещенной в юстировочном узле 26, и нелинейного кристалла 27 (КТР или LiJО₃), размещенного в юстировочном узле 28.The converter 7 of the fundamental frequency of the radiation into the second harmonic consists of a collimating lens 25 coaxially located relative to each other, located in the adjustment unit 26, and a nonlinear crystal 27 (KTP or LiJО ₃ ), located in the adjustment unit 28.

Преобразователь 8 основной частоты излучения в третью гармонику состоит из нелинейного кристалла 29 (LBO или CLBO), а преобразователь 9 основной частоты излучения в четвертую гармонику - из нелинейного кристалла 30 (ВВО или CLBO). Кристаллы 29 и 30 размещены в юстировочном узле 31.The converter 8 of the fundamental frequency of radiation to the third harmonic consists of a nonlinear crystal 29 (LBO or CLBO), and the converter 9 of the fundamental frequency of radiation to the fourth harmonic consists of a nonlinear crystal 30 (BBO or CLBO). Crystals 29 and 30 are located in the adjustment unit 31.

Устройство 10 выделения участков спектра излучения с заданными длинами волн состоит из набора интерференционных фильтров 32 (например, для выделения излучения с длинами волн 1064, 532, 355 и 266 нм и их комбинаций 1064+355, 1064+266, 532+355, 532+266, 1064+532+266 нм) и узла 33 смены фильтров, выполненного в виде вращающегося барабана, связанного с электромеханическим приводом 11 и микропроцессором 12.The device 10 for selecting sections of the emission spectrum with given wavelengths consists of a set of interference filters 32 (for example, for extracting radiation with wavelengths 1064, 532, 355 and 266 nm and their combinations 1064 + 355, 1064 + 266, 532 + 355, 532+ 266, 1064 + 532 + 266 nm) and a filter change unit 33 made in the form of a rotating drum connected to an electromechanical drive 11 and a microprocessor 12.

Оптоволоконная система 13 транспортировки лазерного излучения содержит установленную в корпусе 34 фокусирующую линзу 35 и волоконный световод 36, который соединен с корпусом 34 посредством разъема 37 и связан с пункционной иглой 38.The optical fiber laser transport system 13 comprises a focusing lens 35 mounted in the housing 34 and a fiber optic fiber 36, which is connected to the housing 34 via a connector 37 and connected to the puncture needle 38.

Источник 2 питания, микропроцессор 12 и система 4 термостабилизации выполнены на базе серийно выпускаемого блока питания лазерных диодов LDD-9 (см. проспект “Блок питания лазерных диодов LDD-9”, ЗАО “Полупроводниковые приборы”. Санкт-Петербург, 1998 г.).Power supply 2, microprocessor 12 and thermal stabilization system 4 are based on the commercially available LDD-9 laser diode power supply (see prospectus “LDD-9 laser diode power supply”, Semiconductor Devices CJSC, St. Petersburg, 1998) .

Установка для лечения гнойно-воспалительных процессов в мягких тканях и внутренних органах работает следующим образом.Installation for the treatment of purulent-inflammatory processes in soft tissues and internal organs works as follows.

После включения прибора производится подготовка лазера 1 (фиг.1), заключающаяся в достижении необходимой температуры на лазерном полупроводниковом диоде 15 (фиг.2). Низковольтный источник 2 (фиг.1) питания запитывает лазерный диод 15 (фиг.2). Система 4 термостабизации поддерживает заданную температуру диода 15 для его подстройки на длину волны излучения, соответствующую длине волны линии поглощения в активном элементе 19 (неодимсодержащие кристаллы YVO₄, GdVO₄, LSB. YAG и т.п.). Блок 6 управления затвором задает режим работы активного затвора 22 для получения импульсно-периодического излучения лазера на заданной частоте.After turning on the device, laser 1 is prepared (Fig. 1), which consists in achieving the required temperature on the laser semiconductor diode 15 (Fig. 2). A low voltage power source 2 (FIG. 1) power supplies the laser diode 15 (FIG. 2). The thermal stabilization system 4 maintains a predetermined temperature of the diode 15 for its adjustment to the radiation wavelength corresponding to the wavelength of the absorption line in the active element 19 (neodymium-containing crystals YVO ₄ , GdVO ₄ , LSB. YAG, etc.). The shutter control unit 6 sets the operating mode of the active shutter 22 to obtain periodic pulsed laser radiation at a given frequency.

Микропроцессор 12 обеспечивает необходимый диапазон экспозиций облучения лазером от 0 до 20 мин за счет включения и выключения источника 2 питания. Излучение лазерного диода 15 коллимируется с помощью оптической системы 18. Непрерывное излучение накачки поглощается в активном элементе 19, в результате формируется инверсная населенность.The microprocessor 12 provides the required range of exposure to laser irradiation from 0 to 20 minutes by turning the power source 2 on and off. The radiation of the laser diode 15 is collimated using the optical system 18. Continuous pump radiation is absorbed in the active element 19, resulting in the formation of an inverse population.

Излучение формируется в резонаторе лазера 1, образованном двумя плоскими зеркалами, нанесенными на передние грани активного элемента 19 и полупрозрачного зеркала 23. Активный затвор 22 обеспечивает модуляцию излучения лазера 1, что позволяет повысить пиковую мощность излучения лазера 1. Линза 25 коллимирует излучение в нелинейный кристалл 27. Высокая плотность падающего излучения позволяет обеспечить хорошие условия для внерезонаторного преобразования излучения во вторую гармонику. Далее излучение второй гармоники коллимируется и фокусируется в нелинейный кристалл 29 или нелинейный кристалл 30, которые преобразуют излучение в третью (λ=355 им) или четвертую гармонику (λ=266 нм) соответственно.The radiation is generated in the laser cavity 1, formed by two flat mirrors deposited on the front faces of the active element 19 and a translucent mirror 23. The active shutter 22 provides modulation of the radiation of laser 1, which allows to increase the peak radiation power of laser 1. Lens 25 collimates the radiation into a nonlinear crystal 27 The high density of the incident radiation provides good conditions for the non-resonant conversion of radiation into the second harmonic. Next, the radiation of the second harmonic is collimated and focused into a nonlinear crystal 29 or nonlinear crystal 30, which convert the radiation into a third (λ = 355 nm) or fourth harmonic (λ = 266 nm), respectively.

На выходе преобразователя 8 формируется излучение с длинами волн 1064+532+355 нм. При использовании преобразователя 9 (смещение на оптическую ось нелинейного кристалла 30) на выходе имеем излучение с длинами волн 1064+532+266 нм.At the output of the converter 8, radiation with wavelengths of 1064 + 532 + 355 nm is formed. When using the Converter 9 (offset by the optical axis of the nonlinear crystal 30) at the output we have radiation with wavelengths 1064 + 532 + 266 nm.

Далее преобразованное излучение проходит через один из интерференционных фильтров 32 устройства 10 выделения участков спектра излучения с заданными длинами волн. Выбор необходимых длин волн или их комбинаций осуществляется использованием того или иного интерференционного фильтра 32, который вводится в оптический тракт с помощью электромеханического привода 11 и микропроцессора 12. Например, при использовании комбинированного излучения с длинами волн 1064+266 нм применяется фильтр с высоким коэффициентом пропускания на длинах волн 1064 и 266 нм и высоким коэффициентом поглощения излучения на длине волны 532 нм, а для формирования излучения с длинами волн 532+266 нм с помощью электромеханического привода 11 осуществляется замена на интерференционный фильтр с высоким коэффициентом пропускания на длинах волн 532 и 266 нм и высоким коэффициентом поглощения излучения на длине волны 1064 нм.Next, the converted radiation passes through one of the interference filters 32 of the device 10 for selecting sections of the radiation spectrum with predetermined wavelengths. The required wavelengths or combinations thereof are selected using one or another interference filter 32, which is introduced into the optical path using an electromechanical drive 11 and a microprocessor 12. For example, when using combined radiation with a wavelength of 1064 + 266 nm, a filter with a high transmittance at wavelengths of 1064 and 266 nm and a high absorption coefficient of radiation at a wavelength of 532 nm, and for the formation of radiation with wavelengths of 532 + 266 nm using an electromechanical drive 11 osu There is a replacement for an interference filter with a high transmittance at wavelengths of 532 and 266 nm and a high absorption coefficient of radiation at a wavelength of 1064 nm.

Излучение, отселектированное устройством 10, фокусируется линзой 35 на входной торец волоконного световода 36 и транспортируется по нему.The radiation, selected by the device 10, is focused by the lens 35 on the input end of the optical fiber 36 and is transported through it.

По сравнению с прототипом данная установка за счет внерезонаторного преобразования частоты позволяет выводить излучение в различных комбинациях инфракрасного, видимого и ультрафиолетового диапазонах длин волн.Compared with the prototype, this installation due to non-resonant frequency conversion allows you to display radiation in various combinations of infrared, visible and ultraviolet wavelength ranges.

Твердотельные лазеры с диодной накачкой обладают большими преимуществами перед газовыми и твердотельными лазерами с ламповой накачкой. Они могут работать как в импульсном, так и в непрерывном режимах генерации, обеспечивая высокие КПД, обладают высокой стабильностью излучения при малых массогабаритных параметрах, имеют низкое энергопотребление и высокий срок службы. Нелинейные преобразования обеспечивают расширение спектрального диапазона работы лазеров, а также позволяют реализовать более широкие возможности по его применению. В приборе используется только низковольтное питание, что обеспечивает безопасность обслуживающего персонала и пациентов.Diode-pumped solid-state lasers have great advantages over lamp-pumped gas and solid-state lasers. They can work both in pulsed and in continuous generation modes, providing high efficiency, have high radiation stability at small weight and size parameters, have low power consumption and high service life. Nonlinear transformations provide an extension of the spectral range of the lasers, and also allow you to realize wider possibilities for its application. The device uses only low-voltage power, which ensures the safety of staff and patients.

Claims

1. A method of treating purulent-inflammatory processes in soft tissues and internal organs by irradiating the focus of inflammation with laser radiation, characterized in that they conduct combined irradiation with laser radiation in the ultraviolet, visible and infrared ranges, with wavelengths being selected in the ranges 1030-1080 nm, 515-540 nm, 343-360 nm, 257-270 nm, with an output power of 1 to 50 mW from a distance of not more than 5 mm, an irradiation time of 1 to 20 minutes, and the number of sessions from 10 to 30.

2. The method according to claim 1, characterized in that before irradiating the focus of inflammation, external treatment of wounds and inflamed soft tissues is performed.

3. Installation for the treatment of purulent-inflammatory processes in soft tissues and internal organs using laser radiation, containing a solid-state laser with diode pumping, including a microprocessor, converters the main frequency of radiation in the range of 1030-1080 nm to the second in the range of 515-540 nm and fourth in the range of 257-270 nm harmonic and fiber-optic system for transporting laser radiation, characterized in that it further comprises a converter of the fundamental frequency of the radiation to the third harmonic in the wavelength range of 343-360 nm and a device for isolating sections of the emission spectrum with the indicated wavelengths, equipped with an electromechanical drive connected to the microprocessor, and providing combined irradiation of the focus of inflammation with laser radiation with a given composition of radiation wavelengths.

4. The apparatus according to claim 3, characterized in that the device for extracting sections of the emission spectrum with the indicated wavelengths is made in the form of a set of interference filters and a filter change unit made in the form of a rotating drum connected to an electromechanical drive.

5. Installation according to claim 3 or 4, characterized in that the active element is glued to a heat sink, optically transparent dielectric plate.