RU2497489C1 - Способ локального индукционного нагрева биологических тканей - Google Patents
Способ локального индукционного нагрева биологических тканей Download PDFInfo
- Publication number
- RU2497489C1 RU2497489C1 RU2012122956/14A RU2012122956A RU2497489C1 RU 2497489 C1 RU2497489 C1 RU 2497489C1 RU 2012122956/14 A RU2012122956/14 A RU 2012122956/14A RU 2012122956 A RU2012122956 A RU 2012122956A RU 2497489 C1 RU2497489 C1 RU 2497489C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- applicator
- induction heating
- biological tissues
- medicine
- heating
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Изобретение относится к медицине, биологии. Способ осуществляет индукционный нагрев биологических тканей в переменном магнитном поле высокой частоты. Для этого внутри нагреваемого объекта размещают тканезамещающий аппликатор. Аппликатор изготовлен из полимерного материала с добавлением электропроводных ферромагнитных частиц размером 200-1000 мкм. Масса долей частиц в аппликаторе 20-60%. Способ позволяет проводить точно локализованную, контролируемую гипертермию. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области биотехнологий и медицины, а именно представляет собой способ локального бесконтактного разогрева заранее выбранных участков внутри объектов органического происхождения.
В настоящее время локальная гипертермия рассматривается как один из перспективных способов повышения эффективности лучевой и комбинированной терапии онкологических больных.
Наиболее широкое практическое применение в лучевой терапии нашел метод локальной сверхвысокочастотной (СВЧ) гипертермии. Известно устройство для гипертермии, содержащее СВЧ-генератор и соединенную с ним антенну, излучающую электромагнитные волны в заданную область тела пациента [1].
К основным недостаткам устройств для СВЧ-нагрева, относятся низкая проникающая способность излучения и возможность перегрева тканей с высоким электрическим сопротивлением (хрящи гортани, сухожилия, фасции, кости). Как результат, невозможно точно локализовать тепло в опухолях внутренних органов.
Известен метод локальной высокочастотной (ВЧ) или ультравысокочастотной (УВЧ) гипертермии (емкостный способ) [2, 3].
Основным недостатком данного метода гипертермии является перегрев подкожной жировой клетчатки, затрудняющий избирательный нагрев внутренних органов и тканей до гипертермических температур [4].
Известен метод проведения интраоперационной лучевой терапии, при котором для точного позиционирования источника излучения на место удаленной опухоли устанавливается индивидуальный тканезамещающий аппликатор, изготавливаемый из самополимеризующегося материала [5]. Данный метод является прототипом для предлагаемого способа нагрева.
Равномерный нагрев аппликатора мог бы существенно повысить эффективность локальной лучевой терапии. В данном случае нагреву будут подвергаться лишь ткани, непосредственно прилегающие к аппликатору, то есть, находившиеся в непосредственном контакте с удаленной опухолью. Однако бесконтактный нагрев аппликатора практически невозможен из-за очень низкой поглощательной способности материала, из которого он изготовлен, в широком диапазоне используемых в медицине электромагнитных волн.
Сутью предлагаемого нами изобретения является бесконтактный индукционный нагрев размещаемого внутри биологического объекта тканезамещающего аппликатора за счет внедрения на стадии его изготовления проводящих ферромагнитных частиц в полимерный материал. В патентной литературе аналогов предложенного способа индукционного нагрева композитных материалов на основе смеси полимера с ферромагнитными частицами не обнаружено.
Нагрев полимерного тканезамещающего аппликатора осуществляется за счет поглощения энергии переменного магнитного поля частотой 50-150 кГц. Электромагнитное поле выбранного частотного диапазона слабо поглощается биологическими тканями, поэтому их нежелательный разогрев пренебрежимо мал. Нагреву подвергается лишь аппликатор и ткани, непосредственно прилегающие к нему, чем обеспечивается высокая локализация гипертермии.
Для практического исследования возможности индукционного нагрева аппликатора был проведен ряд экспериментов с лабораторным индуктором на основе инверторного источника тока высокой частоты.
В качестве материала для аппликатора была выбрана силиконовая слепочная масса Speedex putty, состоящая из основы и активатора и широко используемая в стоматологической практике. Перед изготовлением аппликаторов модификации, путем добавления мелкодисперсных ферромагнитных частиц и тщательного перемешивания, подвергалась только силиконовая основа.
В качестве ферромагнитных наполнителей использовались стальные шарики диаметром 200-1000 мкм. Массовая доля ферромагнитных наполнителей варьировалась в диапазоне 20-60%.
Результаты лабораторных исследований для образцов с наполнителем из стальных шариков диаметром 1000 мкм и массовыми долями 20% (1), 40% (2) и 60% (3), нагреваемых при мощности, потребляемой установкой от сети, равной 40 Вт, при температуре окружающей среды 25°С представлены на рисунке в виде графика зависимости температуры аппликатора (Т) от времени нагрева (t).
Данный способ нагрева может использоваться также и в биотехнологических приложениях, например, для осуществления локального отбора проб с целью исследования свойств замороженных биологических образцов при их длительном хранении без полного размораживания и разрушения.
ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. Девятков Н.Д., Гельвич Э.А., Мазохин В.Н. Комплект аппаратуры для электромагнитной гипертермии злокачественных новообразований // Мед. радиология. - 1987, N 1. - С.73-76.
2. Лопатин В.Ф., Деденков А.Н., Ключ В.Е. Способ и устройство для гипертермического лечения опухолей. Патент 1132389 от 01.09.84.
3. Лопатин В.Ф., Цыб А.Ф. Устройство для локальной УВЧ-гипертермии. Патент RU 2372116 С2, опубл. 10.11.2009.
4. Штемлер В. М., Колесников С. В. Особенности взаимодействия электромагнитных полей с биообъектами. //В кн.: «Физиология человека и животных». - М.: Медицина, 1978, 22, С.9-67.
5. Васильченко И.Л., Виноградов В.М., Пастушенко Д.А. Применение интраоперационной контактной лучевой терапии при комбинированном лечении местнораспространенного рака гортани. // Вопросы онкологии, 2011, том 57, №2, 232-235 с.
Claims (1)
- Способ локального индукционного нагрева биологических тканей в переменном магнитном поле высокой частоты, отличающийся тем, что внутри нагреваемого объекта размещается тканезамещающий аппликатор, изготовленный из полимерного материала, модифицированного путем добавления электропроводных ферромагнитных частиц размером 200-1000 мкм, с массовой долей 20-60%.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012122956/14A RU2497489C1 (ru) | 2012-06-04 | 2012-06-04 | Способ локального индукционного нагрева биологических тканей |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012122956/14A RU2497489C1 (ru) | 2012-06-04 | 2012-06-04 | Способ локального индукционного нагрева биологических тканей |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2497489C1 true RU2497489C1 (ru) | 2013-11-10 |
Family
ID=49682945
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012122956/14A RU2497489C1 (ru) | 2012-06-04 | 2012-06-04 | Способ локального индукционного нагрева биологических тканей |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2497489C1 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2565810C1 (ru) * | 2014-06-16 | 2015-10-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кемеровский технологический институт пищевой промышленности" | Способ персонализированной интраоперационной контактной локальной гипертермии для лечения местнораспространенных злокачественных опухолей |
WO2019104407A1 (en) | 2017-11-30 | 2019-06-06 | Dosta Anatoli D | Method of local exposure to biological tissues, tissue-substitute applicator and use of porous polytetrafluoroethylene |
RU2733467C1 (ru) * | 2020-05-25 | 2020-10-01 | Общество с ограниченной ответственностью "ИЛЕРО" | Способ персонализированной контактной гипертермии на основе индукционного нагрева немагнитного имплантата в переменном магнитном поле |
RU2785891C1 (ru) * | 2022-04-14 | 2022-12-14 | Общество с ограниченной ответственностью "ИЛЕРО" | Способ лечения злокачественных опухолей на основе конформной контактной термоабляции |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4335094A (en) * | 1979-01-26 | 1982-06-15 | Mosbach Klaus H | Magnetic polymer particles |
US5067952A (en) * | 1990-04-02 | 1991-11-26 | Gudov Vasily F | Method and apparatus for treating malignant tumors by local hyperpyrexia |
RU2034548C1 (ru) * | 1993-04-29 | 1995-05-10 | Андрей Георгиевич Маленков | Способ разрушения злокачественных новообразований |
RU2082458C1 (ru) * | 1993-11-22 | 1997-06-27 | Александр Евгеньевич Дубинов | Способ проведения гипертермической электромагнитной терапии злокачественных новообразований (варианты) |
RU2157134C1 (ru) * | 2000-02-22 | 2000-10-10 | Шафранов Владимир Васильевич | Способ деструкции сосудистых опухолей у детей |
RU2232563C2 (ru) * | 2002-09-09 | 2004-07-20 | Баранов Владимир Андреевич | Термоаппликатор для воздействия на биологическую ткань (варианты) |
RU2295933C2 (ru) * | 2005-06-17 | 2007-03-27 | ООО "Перспективные магнитные технологии и консультации" | Способ проведения магнитной терапии злокачественных образований |
RU2373957C2 (ru) * | 2006-10-13 | 2009-11-27 | Александр Метталинович Тишин | Носитель для лекарственных средств и биологически активных веществ для лечения и диагностики и применение его для создания лекарственных средств и способа регулируемой управляемой доставки лекарственного средства или биологически активного вещества с регулируемой десорбцией его |
-
2012
- 2012-06-04 RU RU2012122956/14A patent/RU2497489C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4335094A (en) * | 1979-01-26 | 1982-06-15 | Mosbach Klaus H | Magnetic polymer particles |
US5067952A (en) * | 1990-04-02 | 1991-11-26 | Gudov Vasily F | Method and apparatus for treating malignant tumors by local hyperpyrexia |
RU2034548C1 (ru) * | 1993-04-29 | 1995-05-10 | Андрей Георгиевич Маленков | Способ разрушения злокачественных новообразований |
RU2082458C1 (ru) * | 1993-11-22 | 1997-06-27 | Александр Евгеньевич Дубинов | Способ проведения гипертермической электромагнитной терапии злокачественных новообразований (варианты) |
RU2157134C1 (ru) * | 2000-02-22 | 2000-10-10 | Шафранов Владимир Васильевич | Способ деструкции сосудистых опухолей у детей |
RU2232563C2 (ru) * | 2002-09-09 | 2004-07-20 | Баранов Владимир Андреевич | Термоаппликатор для воздействия на биологическую ткань (варианты) |
RU2295933C2 (ru) * | 2005-06-17 | 2007-03-27 | ООО "Перспективные магнитные технологии и консультации" | Способ проведения магнитной терапии злокачественных образований |
RU2373957C2 (ru) * | 2006-10-13 | 2009-11-27 | Александр Метталинович Тишин | Носитель для лекарственных средств и биологически активных веществ для лечения и диагностики и применение его для создания лекарственных средств и способа регулируемой управляемой доставки лекарственного средства или биологически активного вещества с регулируемой десорбцией его |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ВАСИЛЬЧЕНКО И.Л. и др. Первый опыт применения интраоперационной контактной лучевой терапии при комбинированном лечении местно-распространенного рака гортани. - Вопросы онкологии, 2011, приложение №2, с 232-235. LUK K.H. et al. «Hyperthermia in cancer therapy», West. J. med. 132:179-18. * |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2565810C1 (ru) * | 2014-06-16 | 2015-10-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кемеровский технологический институт пищевой промышленности" | Способ персонализированной интраоперационной контактной локальной гипертермии для лечения местнораспространенных злокачественных опухолей |
WO2019104407A1 (en) | 2017-11-30 | 2019-06-06 | Dosta Anatoli D | Method of local exposure to biological tissues, tissue-substitute applicator and use of porous polytetrafluoroethylene |
CN111526897A (zh) * | 2017-11-30 | 2020-08-11 | A·D·多斯塔 | 对生物组织局部暴露的方法、组织替代物施加器及多孔聚四氟乙烯的用途 |
US11266682B2 (en) | 2017-11-30 | 2022-03-08 | Anatoli D. Dosta | Method of local exposure to biological tissues, tissue-substitute applicator and use of porous polytetrafluoroethylene |
RU2733467C1 (ru) * | 2020-05-25 | 2020-10-01 | Общество с ограниченной ответственностью "ИЛЕРО" | Способ персонализированной контактной гипертермии на основе индукционного нагрева немагнитного имплантата в переменном магнитном поле |
RU2785891C1 (ru) * | 2022-04-14 | 2022-12-14 | Общество с ограниченной ответственностью "ИЛЕРО" | Способ лечения злокачественных опухолей на основе конформной контактной термоабляции |
RU2812581C1 (ru) * | 2023-07-11 | 2024-01-30 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук" | Способ угнетения роста опухолевых клеток с помощью магниторезонансной гипертермии и таргетированных аптамерами магнитных наночастиц |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Stauffer et al. | Interstitial heating technologies | |
US20140243733A1 (en) | System for defining energy field characteristics to illuminate nano-particles used to treat invasive agents | |
RU2497489C1 (ru) | Способ локального индукционного нагрева биологических тканей | |
Hand | Biophysics and technology of electromagnetic hyperthermia | |
Vrbova et al. | Microwave thermotherapy in cancer treatment: Evaluation of homogeneity of SAR distribution | |
Vrba et al. | Technical aspects of microwave thermotherapy | |
Li et al. | Numerical simulation of magnetic fluid hyperthermia based on multiphysics coupling and recommendation on preferable treatment conditions | |
Brizi et al. | A radiating system for low-frequency highly focused hyperthermia with magnetic nanoparticles | |
Ramanujan et al. | Magnetic particles for hyperthermia treatment of cancer | |
Castro-Torres et al. | Development of handheld induction heaters for magnetic fluid hyperthermia applications and in-vitro evaluation on ovarian and prostate cancer cell lines | |
Jaffar et al. | An overview of metamaterials used in applicators in hyperthermia cancer treatment procedure | |
US20150157872A1 (en) | Device for Treating Cancer by Hyperthermia and the Method Thereof | |
Phillips | A topical review of magnetic fluid hyperthermia | |
US20150359885A1 (en) | Thermal therapeutic reagent | |
Razib et al. | Microwave ablation technique (MWA) for cancer treatment: Simulation of single Slot MCA for different slot position | |
Hosain | Effects of electromagnetic fields on mammalian cells | |
JP2008073488A (ja) | 赤外線、遠赤外線の波長による悪性腫瘍等の温熱治療 | |
Jaski et al. | Electromagnetic Radiation as a Tool in the Life Sciences: Radio waves, long used for communications, are becoming an important tool in biophysics research. | |
Urdaneta et al. | A study on enhanced hyperthermia treatment for liver cancer using magnetic nanoparticles | |
Miaskowski et al. | The application of magnetic fluid hyperthermia to breast cancer treatment | |
Puentes et al. | Dual mode microwave tool for dielectric analysis and thermal ablation treatment of organic tissue | |
Nikolov et al. | Apparatus for short-wave inductothermy “Magnetotherm” | |
Vrba et al. | EM field based microwave technologies in medicine | |
Urdaneta | Enhanced Microwave Hyperthermia using Nanoparticles | |
Lodi et al. | Numerical comparison of magnetic biomaterials for hyperthermia applications: The osteosarcoma case |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150605 |