RU2428228C2 - Radiation protector for biological objects in experiment - Google Patents

Radiation protector for biological objects in experiment Download PDF

Info

Publication number
RU2428228C2
RU2428228C2 RU2009125084/14A RU2009125084A RU2428228C2 RU 2428228 C2 RU2428228 C2 RU 2428228C2 RU 2009125084/14 A RU2009125084/14 A RU 2009125084/14A RU 2009125084 A RU2009125084 A RU 2009125084A RU 2428228 C2 RU2428228 C2 RU 2428228C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
laser
radiation
emitter
irradiation
biological objects
Prior art date
Application number
RU2009125084/14A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2009125084A (en
Inventor
Каринэ Шаваршовна Восканян (RU)
Каринэ Шаваршовна Восканян
Геннадий Валентинович Мицын (RU)
Геннадий Валентинович Мицын
Виктор Николаевич Гаевский (RU)
Виктор Николаевич Гаевский
Original Assignee
Объединенный Институт Ядерных Исследований
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Объединенный Институт Ядерных Исследований filed Critical Объединенный Институт Ядерных Исследований
Priority to RU2009125084/14A priority Critical patent/RU2428228C2/en
Publication of RU2009125084A publication Critical patent/RU2009125084A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2428228C2 publication Critical patent/RU2428228C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Radiation-Therapy Devices (AREA)
  • Eyeglasses (AREA)

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: invention refers to medical equipment, namely to devices for laser irradiation of biological objects when exposed to damaging effect of ionising radiation in experiment. The device comprises an emitter and an adapter supply unit. The emitter consists of a laser module at wave length 650 nm and a concave lens. Between the supply unit and the emitter, there is a variable resistor. On a supply input, there is a timer connected to the adapter. The timer sets time providing irradiation of biological objects by laser irradiation dose 1 mJ/cm2.
EFFECT: use of the device allow irradiating the objects in a precise effective dose.

Description

Изобретение относится к области медицины и может быть использовано для локальной защиты биологических объектов, т.е. для радиозащиты какой-либо области тела, в частности кожного покрова или слизистых оболочек носовой или ротовой полости. Такая необходимость нередко возникает в процессе лучевой терапии или хирургии онкологических заболеваний. Подобная защита может понадобиться также в некоторых производственных ситуациях, когда какая-то часть тела человека подверглась случайному воздействию ионизирующего излучения с большой линейной передачей энергии (ЛПЭ), например альфа-частиц, которые проникают в тело неглубоко.The invention relates to medicine and can be used for local protection of biological objects, i.e. for radioprotection of any area of the body, in particular the skin or mucous membranes of the nasal or oral cavity. Such a need often arises in the process of radiation therapy or surgery for cancer. Such protection may also be needed in some industrial situations when some part of the human body was accidentally exposed to ionizing radiation with a large linear transfer of energy (LET), such as alpha particles, which penetrate into the body shallowly.

Известно изобретение "СПОСОБ ЗАЩИТЫ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ ОТ ПОВРЕЖДАЮЩЕГО ДЕЙСТВИЯ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ" (патент на изобретение Д1 RU 2330695 С2, 10.08.2008). Суть этого изобретения состоит в том, что для защиты от повреждающего действия ионизирующего излучения клетки фибробластов облучались излучением гелий-неонового лазера. В качестве источника лазерного излучения использовали гелий-неоновый лазер с мощностью излучения 0,5 мВт. Длина волны излучения 633 нм. Диаметр лазерного пучка составлял 4,4 см. Радиозащитное воздействие лазера наблюдается в определенном, довольно узком интервале плотности энергии, а максимальный эффект наблюдается при плотности энергии лазерного облучения около 1 мДж/см2.The invention is known "METHOD OF PROTECTION IN AN EXPERIMENT AGAINST THE HARMFUL ACTION OF IONIZING RADIATION" (patent for invention D1 RU 2330695 C2, 08/10/2008). The essence of this invention is that to protect against the damaging effects of ionizing radiation, the fibroblast cells were irradiated with a helium-neon laser. A helium-neon laser with a radiation power of 0.5 mW was used as a source of laser radiation. The radiation wavelength is 633 nm. The diameter of the laser beam was 4.4 cm. The radioprotective effect of the laser is observed in a certain rather narrow range of energy density, and the maximum effect is observed when the laser energy density is about 1 mJ / cm 2 .

При осуществлении данного способа возникал ряд неудобств. Первое из них было связано с использованием гелий-неонового лазера, который является газовым лазером [1]. Недостатками этих лазеров являются их дороговизна, недолговечность источников излучения, большие габариты и масса приборов. Диаметр лазерного пучка узкий и для облучения больших поверхностей приходилось расширять пучок с помощью оптической рассеивающей линзы. Кроме того, всякий раз при изменении размера лазерного пучка был необходим новый расчет для получения необходимой оптимально эффективной дозы. Исходя из мощности лазера и диаметра пучка, вычислялось время облучения для получения нужной дозы. Поскольку время облучения отслеживалось с помощью секундомера, а лазер включали и отключали вручную, очевидно, что были возможны погрешности в дозе облучения. Еще одним неудобством являлось то, что не было возможности пространственного перенаправления лазерного пучка, так как для этого нужно было одновременно перемещать лазер и оптическую линзу.When implementing this method a number of inconveniences arose. The first of these was associated with the use of a helium-neon laser, which is a gas laser [1]. The disadvantages of these lasers are their high cost, the fragility of the radiation sources, the large size and weight of the devices. The diameter of the laser beam is narrow, and to irradiate large surfaces, it was necessary to expand the beam using an optical scattering lens. In addition, whenever a change in the size of the laser beam was necessary, a new calculation was needed to obtain the necessary optimally effective dose. Based on the laser power and beam diameter, the exposure time was calculated to obtain the desired dose. Since the irradiation time was monitored using a stopwatch, and the laser was turned on and off manually, it is obvious that errors in the radiation dose were possible. Another inconvenience was that there was no possibility of spatial redirection of the laser beam, since for this it was necessary to simultaneously move the laser and the optical lens.

Целью данного изобретения было устранение недостатков прототипа, а именно исключить погрешности в дозе облучения и создать удобное в использовании устройство с возможностью пространственного перенаправления лазерного пучка.The aim of this invention was to eliminate the disadvantages of the prototype, namely to eliminate errors in the radiation dose and create a convenient device in use with the possibility of spatial redirection of the laser beam.

В решении этой задачи помогли полученные результаты, показывающие, что для оказания на биологические объекты радиозащитного действия с помощью лазерного излучения с длиной волны 633 нм необязательно облучать всю поверхность биологических объектов, нуждающихся в радиозащите [2]. В этой работе монослой клеток фибробластов, выращенный на поверхности стенки пластикового флакона, подвергали гамма-облучению, затем лазерным излучением облучали всю поверхность стенки флакона (25 см2) или только ее центральную часть с площадью 1 см2 (для изучения возможности передачи радиозащитного действия лазерного излучения по типу "bystander"[3] эффекта). Проведенные эксперименты показали, что независимо от размера поверхности монослоя клеток, облученной лазером, наблюдается практически одинаковый радиозащитный эффект лазерного излучения. Эти результаты показывают возможность передачи радиозащитного воздействия лазерного излучения по механизму "bystander" эффекта. Полученные данные устраняют встречающиеся в практике проблемы, связанные с большим размером пораженной ионизирующим излучением поверхности биологических объектов, поскольку позволяют разделить эту поверхность на сегменты размером в 25 см2 и для радиозащиты облучить лазером только 1 см2 из каждого сегмента. Следовательно, для профилактического облучения биологических объектов лазерным излучением красной спектральной области необязательно расширять лазерный пучок до размеров поврежденной поверхности или отсканировать всю поврежденную поверхность лазерным пучком.The obtained results, which showed that in order to exert a radioprotective effect on biological objects using laser radiation with a wavelength of 633 nm, it was not necessary to irradiate the entire surface of biological objects in need of radiation protection [2]. In this work, a monolayer of fibroblast cells grown on the wall surface of a plastic bottle was subjected to gamma radiation, then the entire surface of the bottle wall (25 cm 2 ) or only its central part with an area of 1 cm 2 was irradiated with laser radiation (to study the possibility of transmitting the radioprotective effect of the laser radiation by type "bystander" [3] effect). The experiments showed that regardless of the size of the surface of the monolayer of cells irradiated with a laser, almost the same radioprotective effect of laser radiation is observed. These results show the possibility of transmitting the radioprotective effect of laser radiation by the mechanism of the "bystander" effect. The data obtained eliminate the problems encountered in practice related to the large size of the surface of biological objects affected by ionizing radiation, since they allow us to divide this surface into 25 cm 2 segments and for radiation protection only 1 cm 2 from each segment can be irradiated with a laser. Therefore, for prophylactic irradiation of biological objects with laser radiation of the red spectral region, it is not necessary to expand the laser beam to the size of the damaged surface or to scan the entire damaged surface with a laser beam.

Сущность предложенного решения состоит в том, что в устройстве лазерного облучения биологических объектов при повреждающем действии на них ионизирующего излучения в эксперименте, содержащем излучатель, состоящий из лазерного модуля с длиной волны 650 нм и рассеивающей линзы, блок питания - адаптер, между блоком питания и излучателем расположен переменный резистор, фиксирующий мощность излучения лазерного модуля, а на входе питания устройства находится таймер, связанный с кнопкой запуска и подключенный к входу адаптера исполнительными контактами, на котором установлено время, обеспечивающее облучение биологических объектов дозой лазерного излучения в 1 мДж/см2 при определенном, указанном на приборе расстоянии излучателя от облучаемого объекта.The essence of the proposed solution lies in the fact that in the device for laser irradiation of biological objects with the damaging effect of ionizing radiation on them in an experiment containing an emitter consisting of a laser module with a wavelength of 650 nm and a scattering lens, the power supply is an adapter between the power supply and the emitter there is a variable resistor that fixes the radiation power of the laser module, and at the power input of the device there is a timer associated with the start button and connected to the adapter input by executive ontacts, at which the time was established, which ensures the irradiation of biological objects with a laser radiation dose of 1 mJ / cm 2 at a certain distance of the emitter from the irradiated object indicated on the device.

Использование всех перечисленных компонентов привело к следующему положительному эффекту: нет необходимости провести какие-либо расчеты, все расчеты уже произведены изготовителем, не нужны никакие вспомогательные приборы. Пользователь должен лишь соблюдать указанное на приборе расстояние между излучателем и биологическим объектом. Благодаря маленькому размеру излучателя и тому, что рассеивающая линза встроена в излучатель, можно свободно варьировать направлением лазерного пучка в пространстве.The use of all these components led to the following positive effect: there is no need to carry out any calculations, all calculations have already been made by the manufacturer, no auxiliary devices are needed. The user only has to observe the distance indicated on the device between the emitter and the biological object. Due to the small size of the emitter and the fact that the scattering lens is built into the emitter, it is possible to freely vary the direction of the laser beam in space.

Предложенное устройство позволяет для облучения биологических объектов радиозащитной дозой лазерного излучения лишь нажать на кнопку запуска. Устройство обеспечивает расширенный лазерный пучок, дозу облучения лазером в 1 мДж/см2 и отключается автоматически. Оно имеет небольшой размер и низкую себестоимость.The proposed device allows for the irradiation of biological objects with a radioprotective dose of laser radiation, just press the start button. The device provides an expanded laser beam, a laser dose of 1 mJ / cm 2 and turns off automatically. It has a small size and low cost.

На фиг.1 показана предложенная схема устройства для профилактики биологических объектов при радиационных поражениях в эксперименте, гдеFigure 1 shows the proposed scheme of a device for the prevention of biological objects in radiation injuries in an experiment, where

1 - Таймер;1 - timer;

2 - Блок питания - адаптер;2 - Power supply - adapter;

3 - Кнопка запуска;3 - Start button;

4 - Переменный резистор;4 - Variable resistor;

5 - Лазерный модуль;5 - Laser module;

6 - Корпус лазерного излучателя;6 - Laser emitter housing;

7 - Рассеивающая линза.7 - Scattering lens.

Устройство работает следующим образом. Перед запуском устройство находится в режиме ожидания, таймер (1) и сетевой адаптер (2) обесточены. При нажатии кнопки «запуск» (3) на реле таймера подается напряжение промышленной сети ≈ 220 В, вследствие чего коммутируются контакты реле, которые замыкают цепь питания адаптера. Выходное напряжение адаптера +4 В через переменный резистор (4) подается на лазерный модуль (5), который расположен в корпусе лазерного излучателя (6). Лазерный модуль начинает генерировать оптическое излучение, которое, проходя через рассеивающую линзу (7), выходит из излучателя. После отсчета заданного времени таймер отключается, и подача напряжения на лазерный модуль прекращается.The device operates as follows. Before starting the device is in standby mode, the timer (1) and the network adapter (2) are de-energized. When the “start” button (3) is pressed, the voltage of the industrial network ≈ 220 V is applied to the timer relay, as a result of which the relay contacts are switched, which close the power supply circuit of the adapter. The output voltage of the +4 V adapter is supplied through a variable resistor (4) to the laser module (5), which is located in the laser emitter housing (6). The laser module begins to generate optical radiation, which, passing through the scattering lens (7), leaves the emitter. After counting the set time, the timer is turned off, and the voltage supply to the laser module is stopped.

Наличие рассеивающей линзы в излучателе обеспечивает на выходе из него расширяющийся лазерный пучок, имеющий разные размеры в зависимости от расстояния от излучателя.The presence of a scattering lens in the emitter provides at the exit from it an expanding laser beam having different sizes depending on the distance from the emitter.

Наличие переменного резистора позволяет точно настроить и фиксировать мощность излучения лазерного модуля.The presence of a variable resistor allows you to fine-tune and fix the radiation power of the laser module.

Наличие таймера с жестко установленным фиксированным временем экспозиции позволяет проводить облучение биологических объектов точно в дозе 1 мДж/см2 при соблюдении указанного на приборе изготовителем расстояния от излучателя.The presence of a timer with a fixed fixed exposure time makes it possible to irradiate biological objects precisely at a dose of 1 mJ / cm 2 while observing the distance from the emitter indicated on the device by the manufacturer.

На приборе указано расстояние от излучателя до биологического объекта, на котором значение площади лазерного пучка (S) обеспечивает необходимую плотность энергии (Р) при имеющейся мощности лазерного излучения (J) и времени облучения лазером (t). Формула зависимости между вышеуказанными параметрами:The device indicates the distance from the emitter to the biological object at which the value of the laser beam area (S) provides the necessary energy density (P) with the available laser radiation power (J) and laser irradiation time (t). The formula of the relationship between the above parameters:

S=tJ/Р, где t - время облучения лазером, S=πr2 - площадь лазерного пучка в точке облучения, J - мощность излучения, Р - плотность энергии.S = tJ / P, where t is the laser irradiation time, S = πr 2 is the laser beam area at the irradiation point, J is the radiation power, and P is the energy density.

На фиг.2 представлено фото конкретного исполнения данного устройства.Figure 2 presents a photo of a specific implementation of this device.

В данном образце устройства использованы:In this sample device used:

корпус лазерного излучателя из стали;steel laser emitter housing;

лазерный модуль - IE75-05PF;laser module - IE75-05PF;

рассеивающая оптическая линза из оргстекла с диаметром 6,5 мм;plexiglass optical lens with a diameter of 6.5 mm;

держатель для излучателя - IE-200;holder for a radiator - IE-200;

таймер - TH3D-NA 1-999 с;timer - TH3D-NA 1-999 s;

блок питания - адаптер - ROBITON SN 1000S (1,5-12 В, 1 А, 12 Вт);power supply - adapter - ROBITON SN 1000S (1.5-12 V, 1 A, 12 W);

переменный резистор - СП - 1ВА.variable resistor - SP - 1VA.

Для измерения мощности излучателя использовали измеритель мощности лазерного излучения LP 1.To measure the power of the emitter used a laser power meter LP 1.

В данном исполнении устройство выдает лазерное излучение мощностью 0,7 мВт и позволяет на расстоянии 64 см от излучателя (диаметр расширенного с помощью рассеивающей линзы лазерного пучка в точке облучения составляет ~ 2,6 см) за 8 секунд облучить биологический объект в нужной для радиозащиты дозе в 1 мДж/см2.In this version, the device emits laser radiation with a power of 0.7 mW and allows a distance of 64 cm from the emitter (the diameter of the laser beam expanded with a scattering lens at the irradiation point is ~ 2.6 cm) in 8 seconds to irradiate the biological object in the dose necessary for radiation protection in 1 mJ / cm 2 .

Изготовлен также приборный вариант устройства для использования в практике (фиг.3), где основная часть устройства помещена в пластиковый корпус. На панель управления вынесены только кнопка запуска и лицевая часть таймера (для возможности контроля исправности таймера). Излучатель встроен в корпус ручного фонарика, который соединен с остальной частью прибора длинным электрическим кабелем, позволяющим маневрировать излучателем в пространстве (направлением лазерного пучка). На корпусе ручного фонарика есть кнопка включения лазерного модуля, который может сработать только после нажатия на кнопку «запуск» на устройстве. Такое техническое решение позволяет в случае необходимости облучения с целью радиозащитного воздействия лазерным излучением большого количества сегментов биологического объекта свободно перемещать излучатель и нажимать только на кнопку включения на излучателе.Also made instrument version of the device for use in practice (figure 3), where the main part of the device is placed in a plastic case. Only the start button and the front of the timer are placed on the control panel (for the possibility of monitoring the health of the timer). The emitter is built into the housing of the hand torch, which is connected to the rest of the device with a long electric cable, allowing maneuvering the emitter in space (direction of the laser beam). On the body of the flashlight there is a button for turning on the laser module, which can only work after pressing the "start" button on the device. This technical solution allows, if necessary, irradiation with the aim of radioprotective exposure to laser radiation of a large number of segments of a biological object to freely move the emitter and only press the power button on the emitter.

Работа устройства была успешно проверена на мышах линии C57BL/6.The operation of the device was successfully tested on C57BL / 6 mice.

Хорошо известно, что в развитии лучевой болезни у людей и животных играет большую роль лучевое повреждение кроветворных органов [4]. Наиболее характерными являются снижение количества лимфоцитов (лейкопения радиационная) и кариоцитов костного мозга. По этой причине поиск возможностей улучшения восстановления кроветворения после воздействия на организм ионизирующих излучений является важной задачей для радиационной защиты.It is well known that radiation damage to the blood-forming organs plays an important role in the development of radiation sickness in humans and animals [4]. The most characteristic are a decrease in the number of lymphocytes (radiation leukopenia) and bone marrow karyocytes. For this reason, the search for ways to improve the restoration of blood formation after exposure to the body of ionizing radiation is an important task for radiation protection.

В связи с этим были проведены эксперименты по изучению действия комбинированного облучения лазерным излучением и γ-лучами 60Со (3 Гр) на уровень гемоглобина и лейкоцитов периферической крови и кариоцит костного мозга экспериментальных мышей линии C57BL/6. При облучении мышей ионизирующим и лазерным излучениями их по одной особи помещали в специальные станки. Временной интервал между двумя видами облучения не превышал 30 мин. Сначала мыши подвергались воздействию γ-излучения, затем облучались устройством лазерного облучения биологических объектов при повреждающем действии на них ионизирующего излучения в эксперименте. Лазерным излучением (в дозе 1 мДж/см2) облучали не все тело мышей, а только волосатую спинку. Площадь расширенного пучка в точке облучения составляла ≈ 5,3 см2 (примерно 1/3 поверхности спины). Результаты экспериментов показали, что через 15 суток после облучения мышей γ-лучами количественное содержание в их крови гемоглобина восстановлено, но значения количества лейкоцитов и кариоцитов костного мозга все еще ниже, чем у интактных мышей. Однако у мышей, комбинированно облученных γ-лучами и лазерным излучением, количество кариоцитов костного мозга на 15-й день после облучения уже на уровне интактных мышей. Следовательно, устройство лазерного облучения биологических объектов при повреждающем действии на них ионизирующего излучения в эксперименте можно использовать для улучшения восстановления кроветворения после воздействия на биологические объекты ионизирующих излучений [5, 6].In this regard, experiments were conducted to study the effect of combined irradiation with laser radiation and 60 Co gamma rays (3 Gy) on the level of hemoglobin and peripheral blood leukocytes and bone marrow karyocytes in experimental C57BL / 6 mice. When the mice were irradiated with ionizing and laser radiation, they were placed one by one in special machines. The time interval between the two types of irradiation did not exceed 30 minutes. First, the mice were exposed to γ-radiation, then they were irradiated with a laser device for irradiating biological objects under the damaging effect of ionizing radiation on them in the experiment. Laser radiation (at a dose of 1 mJ / cm 2 ) did not irradiate the entire body of the mice, but only the hairy back. The area of the expanded beam at the irradiation point was ≈ 5.3 cm 2 (approximately 1/3 of the back surface). The experimental results showed that 15 days after the mice were irradiated with γ-rays, the quantitative content of hemoglobin in their blood was restored, but the values of the number of leukocytes and karyocytes of the bone marrow are still lower than in intact mice. However, in mice combined with gamma rays and laser radiation, the number of marrow karyocytes on the 15th day after irradiation is already at the level of intact mice. Consequently, the device of laser irradiation of biological objects under the damaging effect of ionizing radiation on them in the experiment can be used to improve the restoration of hematopoiesis after exposure to biological objects of ionizing radiation [5, 6].

Эффективность профилактического воздействия данного устройства иллюстрируется также следующими клиническими примерами.The effectiveness of the preventive effect of this device is also illustrated by the following clinical examples.

При воздействии ионизирующего излучения на животных и людей наблюдается повреждение их кожи [7], которое приводит к радиационным (лучевым) ожогам (радиоэпидермит). Ожоги обычно наблюдаются после однократного действия больших доз ионизирующей радиации, в ряде случаев - после многократного облучения кожи «жесткими» и фильтрованными лучами в терапевтических дозах. Радиоэпидермит, который сопровождается ощущением зуда и напряженности кожи, широко распространен и является серьезной проблемой у людей, проходивших лучевую терапию для лечения рака. Поэтому устройство для профилактики биологических объектов при радиационных поражениях было использовано для защиты кожи пациентов, проходивших лучевую терапию при лечении рака.Under the influence of ionizing radiation on animals and humans, damage to their skin is observed [7], which leads to radiation (radiation) burns (radioepidermitis). Burns are usually observed after a single action of large doses of ionizing radiation, in some cases - after repeated irradiation of the skin with “hard” and filtered rays in therapeutic doses. Radioepidermitis, which is accompanied by a sensation of itching and tension of the skin, is widespread and is a serious problem in people undergoing radiation therapy to treat cancer. Therefore, a device for the prevention of biological objects in radiation injuries was used to protect the skin of patients undergoing radiation therapy in the treatment of cancer.

Пример 1. Пациентка В., 50 лет. Поступила в хирургическое отделение ФГУЗ МСЧ №9 ФМБА Росси, с направительным диагнозом - рак левой молочной железы. Была оперирована 18.03.2009 года.Example 1. Patient B., 50 years old. Received in the surgical department of the Federal State Health Institution MSCh No. 9 FMBA of Russia, with a direct diagnosis - cancer of the left breast. It was operated on 03/18/2009.

13.05.09 г. поступила в радиологическое отделение ФГУЗ МСЧ №9 ФМБА для прохождения дистанционной лучевой гамма-терапии в суммарной дозе 50 Гр.05/13/09, was admitted to the radiological department of the Federal State Healthcare Institution MSCh No. 9 FMBA for the passage of remote radiation gamma-therapy in a total dose of 50 Gy.

Облучение проводили в Медико-техническом комплексе (МТК) Лаборатории ядерных проблем (ЛЯП) Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ) г. Дубна по общепринятой схеме: 2 Гр в день, пять дней в неделю. Облучаемая зона: парастернальная справа (56 см2), надподключичная справа + подмышечная справа (180 см2), правая молочная железа - медиальное поле (96 см2) и латеральное поле (96 см2). После облучения в дозе 10 Гр у пациентки началось покраснение кожи и зуд в области облучения, болел послеоперационный рубец. Пациентка плохо спала. Назначенная врачом-радиологом мазь «Метилурацил» практически не способствовала улучшению состояния кожи больной. В связи с этим, после облучения в суммарной дозе 30 Гр (с 13.05.09 г. по 02.06.09 г.), по решению врача-радиолога гамма-терапия была временно приостановлена (с 03.06.09 г. по 22.06.09 г.). После перерыва облучения кожа пациентки полностью не восстановилась. По рекомендации врача и с согласия пациентки с 22.06.09 г. до окончания курса радиотерапии (03.07.09 г.) больную после облучения гамма-лучами (через 10-20 минут) облучали лазерным устройством. Площадь облучаемой гамма-лучами поверхности составляла примерно 428 см2. При облучении лазерным устройством пораженную область кожи делили на сегменты размером ~25 см2 и для радиозащиты облучали из каждого сегмента 5,3 см2 (эта величина соответствует площади лазерного пучка в точке облучения - на расстоянии 64 см излучателя от пациента). Облучение одного сегмента длилось 8 секунд. Вся процедура (с учетом времени для изменения направления лазерного пучка) занимала не более 4 минут. Начиная с первого дня облучения лазером, поврежденная кожа постепенно стала восстанавливаться, зуд не наблюдался.Irradiation was carried out in the Medical and Technical Complex (MTK) of the Laboratory of Nuclear Problems (DLNP) of the Joint Institute for Nuclear Research (JINR) in Dubna according to the generally accepted scheme: 2 Gy per day, five days a week. Irradiated zone: parasternal on the right (56 cm 2 ), supraclavicular on the right + axillary on the right (180 cm 2 ), right mammary gland - medial field (96 cm 2 ) and lateral field (96 cm 2 ). After irradiation at a dose of 10 Gy, the patient began to have redness of the skin and itching in the irradiation area, and the postoperative scar was ill. The patient did not sleep well. The ointment “Methyluracil” prescribed by the radiologist practically did not contribute to the improvement of the patient’s skin condition. In this regard, after irradiation in a total dose of 30 Gy (from 13.05.09 to 02.06.09), by decision of a radiologist, gamma therapy was temporarily suspended (from 03.06.09 to 06.22.09 g .). After a break in irradiation, the patient's skin did not completely recover. On the recommendation of a doctor and with the consent of the patient, from 06.22.09 until the end of the course of radiotherapy (03.07.09), the patient after irradiation with gamma rays (after 10-20 minutes) was irradiated with a laser device. The surface area irradiated with gamma rays was approximately 428 cm 2 . When irradiated with a laser device, the affected area of the skin was divided into segments ~ 25 cm 2 in size and 5.3 cm 2 was irradiated from each segment for radiation protection (this value corresponds to the area of the laser beam at the irradiation point at a distance of 64 cm from the patient). Irradiation of one segment lasted 8 seconds. The whole procedure (taking into account the time for changing the direction of the laser beam) took no more than 4 minutes. Starting from the first day of laser irradiation, damaged skin gradually began to recover, itching was not observed.

Пример 2. Пациентка А., 34 года. Поступила в хирургическое отделение ФГУЗ МСЧ №9 ФМБА России, с направительным диагнозом из ОНЦ РАМП им. Блохина - лейомиосаркома аксилярной области справа. 25.08.2009 года была оперирована.Example 2. Patient A., 34 years old. Received in the surgical department of the Federal State Healthcare Institution MSCh No. 9 of the FMBA of Russia, with a direct diagnosis from ONTs RAMP them. Blokhin - leiomyosarcoma of the axillary region on the right. 08/25/2009 was operated.

23.09.09 г. поступила в радиологическое отделение ФГУЗ МСЧ №9 ФМБА для прохождения дистанционной лучевой гамма-терапии в суммарной дозе 52 Гр. Облучение проводили в МТК ЛЯП ОИЯИ по вышеуказанной схеме. Облучаемые зоны: правая аксилярная область. После облучения в дозе 6 Гр у пациентки уже наблюдались гиперемия кожи и зуд в области облучения, болел послеоперационный рубец. Назначенная врачом-радиологом мазь «Солкосерил», как и в вышеприведенном примере, не способствовала улучшению состояния кожи больной. После облучения в суммарной дозе 30 Гр (с 23.09.09 по 13.10.09), по решению врача-радиолога гамма-терапия была временно приостановлена (с 14.10.09 по 26.10.09 включительно). Поскольку после перерыва облучения кожа пациентки все еще не восстановилась, по рекомендации врача и с согласия пациентки с 27.10.09 г. до окончания курса радиотерапии (11.11.09 г.) больную после облучения гамма-лучами (через 10-20 минут) облучали лазерным устройством. Площадь облучаемой гамма-лучами поверхности составляла примерно 112 см2. Облучение всей пораженной поверхности лазерным устройством, проведенное по вышеуказанной схеме (с учетом времени для изменения направления лазерного пучка), занимало не более 1,5 минуты. Начиная с первого дня облучения лазером, поврежденная кожа постепенно стала восстанавливаться, зуд не наблюдался.09/23/09 was admitted to the radiological department of the Federal State Healthcare Institution MSCh No. 9 FMBA for the passage of remote radiation gamma therapy in a total dose of 52 Gy. Irradiation was carried out in the MTK LNP JINR according to the above scheme. Irradiated zones: right axillary region. After irradiation at a dose of 6 Gy, the patient already had skin hyperemia and itching in the irradiated area, and the postoperative scar was ill. The ointment “Solcoseryl” prescribed by the radiologist, as in the above example, did not contribute to the improvement of the patient’s skin condition. After irradiation in a total dose of 30 Gy (from 09/23/09 to 10/13/09), by decision of a radiologist, gamma therapy was temporarily suspended (from 10/14/09 to 10/26/09 inclusive). Since the patient’s skin still has not recovered after a break in irradiation, on the recommendation of a doctor and with the consent of the patient from 10/27/09 to the end of the course of radiotherapy (11/11/09), the patient after irradiation with gamma rays (after 10-20 minutes) was irradiated with device. The surface area irradiated by gamma rays was approximately 112 cm 2 . The irradiation of the entire affected surface with a laser device, carried out according to the above scheme (taking into account the time to change the direction of the laser beam), took no more than 1.5 minutes. Starting from the first day of laser irradiation, damaged skin gradually began to recover, itching was not observed.

ЛИТЕРАТУРАLITERATURE

1. Газовые лазеры (под ред. Н.Н.Соболева). - М. Изд-во "Мир", 1968 г.1. Gas lasers (under the editorship of NN Sobolev). - M. Publishing House "Mir", 1968

2. К.Ш.Восканян, Г.В.Мицын, В.Н.Гаевский. Некоторые особенности комбинированного действия гамма-лучей и лазерного излучения на выживаемость мышиных фибробластов in vitro // Авиакосмическая и экологическая медицина, 2009, т.43, №2, с.32-37.2. K.Sh. Voskanyan, G.V. Mitsyn, V.N. Gaevsky. Some features of the combined effect of gamma rays and laser radiation on the survival of murine fibroblasts in vitro // Aerospace and Environmental Medicine, 2009, v. 43, No. 2, p. 32-37.

3. Hall E.J. The bystander effect // Health Phys. 2003. Jul; 85 (1). P.31-35.3. Hall E.J. The bystander effect // Health Phys. 2003. Jul; 85 (1). P.31-35.

4. Ю.Б. Кудряшов, Б.С.Беренфельд. Основы радиационной биофизики. - Изд-во Московского университета, 1982 г.4. Yu.B. Kudryashov, B.S. Berenfeld. Fundamentals of radiation biophysics. - Publishing House of Moscow University, 1982

5. K.S.Voskanyan, G.V.Mitsyn, V.N.Gaevsky, S.V.Vorojtsova, A.N.Abrosimova. Modification of the action of gamma radiation on the peripherial blood parameters and on the number of bone marrow karyocytes of c57bl/6 mice with the help of red spectral range laser radiation // Abstracts of the 38th Annual Meeting of the European Radiation Research Society. Stockholm, 5-9 September, 2010. P.185.5. KSVoskanyan, GVMitsyn, VNGaevsky, SVVorojtsova, ANAbrosimova. Modification of the action of gamma radiation on the peripheral blood parameters and on the number of bone marrow karyocytes of c57bl / 6 mice with the help of red spectral range laser radiation // Abstracts of the 38 th Annual Meeting of the European Radiation Research Society. Stockholm, 5-9 September, 2010. P.185.

6. К.Ш.Восканян, С.В.Ворожцова, А.Н.Абросимова, Г.В.Мицын, В.Н.Гаевский, К.Н Шипулин. Модификация воздействия гамма-излучения на параметры периферической крови и количество кариоцитов костного мозга мышей лазерным излучением красной спектральной области // Авиакосмическая и экологическая медицина, 2010 - в печати.6. K.Sh. Voskanyan, S.V. Vorozhtsova, A.N. Abrosimova, G.V. Mitsyn, V.N. Gaevsky, K.N. Shipulin. Modification of the effect of gamma radiation on peripheral blood parameters and the number of bone marrow karyocytes in mice by laser radiation in the red spectral region // Aerospace and Environmental Medicine, 2010 - in print.

7. Герасимова Л.И. Термические и радиационные ожоги. - Москва. Изд-во "Медицина", 2005 г.7. Gerasimova L.I. Thermal and radiation burns. - Moscow. Publishing House "Medicine", 2005

Claims (1)

Устройство лазерного облучения биологических объектов при повреждающем действии на них ионизирующего излучения в эксперименте, включающее излучатель и блок питания-адаптер, отличающееся тем, что излучатель состоит из лазерного модуля с длиной волны 650 нм и рассеивающей линзы, при этом между блоком питания и излучателем расположен переменный резистор, а на входе питания устройства находится подключенный к адаптеру таймер, на котором установлено время, обеспечивающее облучение биологических объектов дозой лазерного облучения в 1 мДж/см2. A device for laser irradiation of biological objects under the damaging effect of ionizing radiation on them in an experiment, including an emitter and a power adapter, characterized in that the emitter consists of a laser module with a wavelength of 650 nm and a scattering lens, while an alternating variable is located between the power supply and the emitter a resistor, and at the device’s power input there is a timer connected to the adapter, on which the time is set to ensure irradiation of biological objects with a laser dose of 1 mJ / cm 2 .
RU2009125084/14A 2009-06-30 2009-06-30 Radiation protector for biological objects in experiment RU2428228C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009125084/14A RU2428228C2 (en) 2009-06-30 2009-06-30 Radiation protector for biological objects in experiment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009125084/14A RU2428228C2 (en) 2009-06-30 2009-06-30 Radiation protector for biological objects in experiment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009125084A RU2009125084A (en) 2011-01-10
RU2428228C2 true RU2428228C2 (en) 2011-09-10

Family

ID=44054243

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009125084/14A RU2428228C2 (en) 2009-06-30 2009-06-30 Radiation protector for biological objects in experiment

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2428228C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2515405C1 (en) * 2012-10-29 2014-05-10 Объединенный Институт Ядерных Исследований Radiation protector for biological objects in experiment

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Восканян К.Ш., Мицын Г.В., Гаевский В.Н. Радиозащитное действие излучение гелий-неонового лазера на клетки фибробластов. Авиакосмическая и экологическая медицина, № 3, 2007, с.32-35. Чебан О.И., Мамедова О.А. и др. Применение лазерного воздействия аппаратом «Мустанг» при лечении онкологических больных. Вестник РОНЦ им. Н.Н.Блохина РАМН, т.7, № 1996, с.54-56. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2515405C1 (en) * 2012-10-29 2014-05-10 Объединенный Институт Ядерных Исследований Radiation protector for biological objects in experiment

Also Published As

Publication number Publication date
RU2009125084A (en) 2011-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11607558B2 (en) Apparatus, method, and system for selectively effecting and/or killing bacteria
Hamblin et al. Handbook of low-level laser therapy
RU2394615C2 (en) Method of cosmetic processing of skin surface area in mammals
US7033381B1 (en) Photodynamic stimulation device and method
Shi et al. Comparison of the 308‐nm excimer laser with the 308‐nm excimer lamp in the treatment of vitiligo–a randomized bilateral comparison study
US20150025602A1 (en) Treatment apparatus and use thereof for treating psoriasis
US20090143842A1 (en) Phototherapy Treatment and Device for Infections, Diseases, and Disorders
Hall et al. Low level laser therapy is ineffective in the management of rheumatoid arthritic finger joints
Damante et al. Clinical evaluation of the effects of low-intensity laser (GaAlAs) on wound healing after gingivoplasty in humans
Hansson Mild et al. Non-ionizing radiation in Swedish health care—exposure and safety aspects
CY1115407T1 (en) THORIO-227 FOR USE IN SOFT TISSUE RADIATION
AlGhamdi et al. A comparative study of the effects of different low-level lasers on the proliferation, viability, and migration of human melanocytes in vitro
JP2024042112A (en) Therapeutic apparatus for animal, phototherapeutic apparatus, and therapeutic method for other animals than human
EP3402570B1 (en) Compact uvb light therapy device for treating dermal conditions
Riegel et al. Fundamental information
RU2428228C2 (en) Radiation protector for biological objects in experiment
Hode et al. Laser phototherapy
Freire et al. Evaluation of bone repair after radiotherapy by photobiomodulation-an animal experimental study
US9821168B2 (en) Medical bioelectric plasma beam
Shaw et al. Modalities Part 2: Laser Therapy
Bornstein A review of current research in light-based technologies for treatment of podiatric infectious disease states
Parker et al. Laser Essentials for the Dental Practitioner: Foundation Knowledge-Construction, Modes of Operation and Safety
Dehlini et al. Monochromatic phototherapy: effective treatment for grade II chronic pressure ulcers in elderly patients
RU2515405C1 (en) Radiation protector for biological objects in experiment
Lizarelli et al. Clinical study on orofacial photonic hydration using phototherapy and biomaterials

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190701