RU2787356C1 - Устройство для воздействия излучением лазера на участок биологического объекта с визуализацией процесса - Google Patents
Устройство для воздействия излучением лазера на участок биологического объекта с визуализацией процесса Download PDFInfo
- Publication number
- RU2787356C1 RU2787356C1 RU2021138274A RU2021138274A RU2787356C1 RU 2787356 C1 RU2787356 C1 RU 2787356C1 RU 2021138274 A RU2021138274 A RU 2021138274A RU 2021138274 A RU2021138274 A RU 2021138274A RU 2787356 C1 RU2787356 C1 RU 2787356C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- local
- unit
- electromagnetic radiation
- impact
- tissue
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 4
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 claims abstract description 10
- 230000004807 localization Effects 0.000 claims abstract description 6
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 5
- 230000003287 optical Effects 0.000 claims abstract description 3
- 210000001519 tissues Anatomy 0.000 abstract description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 2
- 208000002287 Hemorrhoids Diseases 0.000 description 4
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 3
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 3
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 210000004940 Nucleus Anatomy 0.000 description 2
- 210000003491 Skin Anatomy 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 2
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 2
- 102200030106 COL24A1 A61V Human genes 0.000 description 1
- 102000008186 Collagen Human genes 0.000 description 1
- 108010035532 Collagen Proteins 0.000 description 1
- 210000000936 Intestines Anatomy 0.000 description 1
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 206010036940 Prostatic adenoma Diseases 0.000 description 1
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 1
- 229960005188 collagen Drugs 0.000 description 1
- 229920001436 collagen Polymers 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atoms Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 238000002595 magnetic resonance imaging Methods 0.000 description 1
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Использование: для локального воздействия электромагнитным излучением на исследуемую область в биологических объектах. Сущность изобретения заключается в том, что устройство для локального воздействия электромагнитным излучением на исследуемую область в биологических объектах, выполненное в виде магнитно-резонансного томографа, содержит приемо-передающий канал, формирующий радиочастотные импульсы и преобразующий сигналы резонанса, блок пространственной локализации, блок локального воздействия излучением лазера и дисплей, при этом дополнительно введено оптоволокно, свободный конец которого может проходить внутри проблемной области объекта, прокалывая последний, другой конец оптоволокна подключен к оптическому выходу блока локального воздействия. Технический результат: повышение точности и мощности локального воздействия внутри ткани биологического объекта, а также обеспечение возможности отслеживания происходящих изменений в ткани объекта. 2 ил.
Description
Техническое решение относится к области медицины и биологии и предназначено для сканирования участка биологического объекта с помощью ядерного магнитного и квадрупольного резонансов (ЯМР и ЯКР) и воздействия на него мощным излучением лазера с визуализацией процесса.
Устройство может быть использовано, например, для лечения геморроя, аденомы простаты, гинекологических заболеваний. Также оно может быть использовано для уничтожения внутриматочных образований в гинекологии, образований в кишечнике и т.д.
Близким к заявляемому решению является патент RU 2664590 С1 [1]. Изобретение относится к медицине, в частности к оперативной колопроктологии, и может быть использовано для лечения наружного геморроя. Осуществляют вапоризацию наружных геморроидальных узлов при интерстициальном воздействии на них с помощью аппарата лазерного полупроводникового Лахта - Милон. Данное техническое решение не позволяет визуализировать процесс воздействия лазерного излучения на объект.
Наиболее близким к предлагаемому решению является «Устройство для воздействия инфракрасным излучением на коллагеновый слой кожи человека с визуализацией процесса» по патенту РФ №2527318 МПК G01N 24/00 [2]. Целью технического решения является обеспечение возможности локального воздействия на проблемную область объекта вплоть до уничтожения, а также возможности отслеживания происходящих изменений в ткани объекта. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для сканирования и локального воздействия электромагнитным излучением на кожу человека, представляющее собой магнитно-резонансный томограф, содержащее приемопередающий канал, формирующий радиочастотные импульсы и преобразующий сигналы резонанса, блок пространственной локализации, дисплей и блок локального воздействия, который выполнен в виде манипулятора с ИК лазером и линзой. Недостатком устройства является сложность доступа во внутренние ткани объекта из-за размеров опто - механической системы манипулятора. Устройство позволяет, сканировать и воздействовать на небольшую глубину от поверхности выбранной области.
Целью создания нового технического решения является обеспечение локального воздействия излучением лазера на проблемную область внутри ткани объекта с возможностью отслеживания происходящих изменений в ткани объекта.
Поставленная цель достигается тем, что в устройство для сканирования и локального воздействия на участок биологического объекта X (фиг.1), представляющее собой магнитно-резонансный томограф, содержащее приемо-передающий канал 1, формирующий радиочастотные импульсы и преобразующий сигналы резонанса, блок пространственной локализации 2, микропроцессорный контроллер 3, управляющий приемо-передающим каналом 1, блоком пространственной локализации 2, терминал 4 (дисплей с клавиатурой и манипулятором типа "мышь") и блок локального воздействия излучением лазера 5, дополнительно введено оптоволокно 6, свободный конец которого может проходить внутри проблемной области объекта, прокалывая последний, другой конец оптоволокна подключен к оптическому выходу блока локального воздействия.
Устройство работает следующим образом. Вначале объект сканируется с помощью ядерного магнитного резонанса (магнитно-резонансной томографии - МРТ) [3] и определяется интересующая оператора область объекта, преобразованный массив данных которой запоминается в памяти контроллера. Затем в объект помещается свободный конец оптоволокна 3, выходящего из блока локального воздействия (смотрите Фиг. 2). Во время перемещения оптоволокна может производиться юстировка (привязка к координатам поверхности 1) линзы 2 полупроводникового лазера по максимуму амплитуды отраженного от поверхности объекта сигнала, как это делается в приводах CD или DVD. Затем осуществляется подстройка положения линзы, чтобы фокус 4 находился на нужной глубине под поверхностью объекта, и полупроводниковый лазер включается на более мощное излучение для воздействия на ткань объекта. За изменениями в ткани объекта, например, структуры, температуры, оператор следит с помощью МРТ. Привязка свободного конца оптоволокна к лабораторной системе координат осуществляется с помощью маркера 5 в виде капсулы, содержащей, например, протоны водорода, ядра фтора и др., который обнаруживается системой МРТ в процессе сканирования.
Оптоволокно позволяет существенно отдалить блок локального воздействия от объекта, длина его может доходить до нескольких метров, что позволяет удобно расположить все узлы устройства относительно объекта. Устройство, представляющее собой магнитно-резонансный томограф с блоком локального воздействия через оптоволокно, позволяет, сканируя и воздействуя на выбранную область излучением лазера, одновременно отслеживать изменения ткани, например, структуры и температуры, используя методы ЯМР и ЯКР.
На Фиг. 2. показан блок локального воздействия с оптоволокном, где: 7 - поверхность объекта, 8 - линза, 9 - оптоволокно, 10 - сфокусированный луч лазера, 11 - обод, из материала, содержащего ядра фтора или водорода.
Перемещение линзы осуществляется микрометрическим механическим устройством, управляемым микропроцессором.
Введение оптоволоконного кабеля позволяет локально воздействовать на проблемную область внутри объекта путем прокалывания ткани. Фокус на требуемую глубину наводят, перемещая линзу относительно начала оптоволокна, куда вводят луч лазера.
Источники информации
1. Пат. 2664590 С1 МПК А61В 18/20 Российская Федерация, МПК G 0122/04. Способ лечения больных наружным геморроем с применением лазерной вапоризации / Б.М. Велик, П. Сингх, А.Л. Хатламаджиян, - 2017125682; заявл. 2017.07.17; опубл. 2018.08.21. - 10 с.
2. Пат. №2527318 МПК G01N 24/00 Российская Федерация, МПК G 0122/04. Способ и устройство для сканирования и локального воздействия на исследуемую область в биологических объектах / В.В. Федотов, Ю.С. Литвинов, Ж.Ю. Нестерова, А.В. Федотов, И.П. Корнева; ФГУ ВПО РГУ им. И. Канта. - №2007126501/28; заявл. 11.07.07; опубл. 27.04.09. - 5 с.
3. Получение ЯМР-изображений с пространственной локализацией / Под редакцией С. Вебба // Физика визуализации изображений в медицине. - Мир, 1991. - С. 105-231.
Claims (1)
- Устройство для локального воздействия электромагнитным излучением на исследуемую область в биологических объектах, выполненное в виде магнитно-резонансного томографа, содержащее приемо-передающий канал, формирующий радиочастотные импульсы и преобразующий сигналы резонанса, блок пространственной локализации, блок локального воздействия излучением лазера и дисплей, дополнительно введено оптоволокно, свободный конец которого может проходить внутри проблемной области объекта, прокалывая последний, другой конец оптоволокна подключен к оптическому выходу блока локального воздействия.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2787356C1 true RU2787356C1 (ru) | 2023-01-09 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6041249A (en) * | 1997-03-13 | 2000-03-21 | Siemens Aktiengesellschaft | Device for making a guide path for an instrument on a patient |
| RU2353922C1 (ru) * | 2007-07-11 | 2009-04-27 | ФГУ ВПО Российский государственный университет им. И. Канта | Способ и устройство для сканирования и локального воздействия на исследуемую область в биологических объектах |
| RU2527318C2 (ru) * | 2012-08-03 | 2014-08-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Балтийский Федеральный Университет имени Иммануила Канта" (БФУ им. И. Канта) | Устройство для воздействия инфракрасным излучением на коллагеновый слой кожи человека с визуализацией процесса |
| RU180411U1 (ru) * | 2017-11-16 | 2018-06-13 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наук (ИОФ РАН) | Устройство для проведения локальной управляемой лазерной гипертермии |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6041249A (en) * | 1997-03-13 | 2000-03-21 | Siemens Aktiengesellschaft | Device for making a guide path for an instrument on a patient |
| RU2353922C1 (ru) * | 2007-07-11 | 2009-04-27 | ФГУ ВПО Российский государственный университет им. И. Канта | Способ и устройство для сканирования и локального воздействия на исследуемую область в биологических объектах |
| RU2527318C2 (ru) * | 2012-08-03 | 2014-08-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Балтийский Федеральный Университет имени Иммануила Канта" (БФУ им. И. Канта) | Устройство для воздействия инфракрасным излучением на коллагеновый слой кожи человека с визуализацией процесса |
| RU180411U1 (ru) * | 2017-11-16 | 2018-06-13 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наук (ИОФ РАН) | Устройство для проведения локальной управляемой лазерной гипертермии |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2358780C2 (ru) | Ультразвуковое терапевтическое устройство | |
| US5291890A (en) | Magnetic resonance surgery using heat waves produced with focussed ultrasound | |
| US5368031A (en) | Magnetic resonance surgery using heat waves produced with a laser fiber | |
| Chopra et al. | An MRI‐compatible system for focused ultrasound experiments in small animal models | |
| Chopra et al. | MRI‐compatible transurethral ultrasound system for the treatment of localized prostate cancer using rotational control | |
| JP5255964B2 (ja) | 手術支援装置 | |
| CN106124469A (zh) | 一种光声成像和光学成像多模态融合成像系统 | |
| JPH06315541A (ja) | 画像診断装置を用いた治療装置 | |
| Bychkov et al. | On the use of an optoacoustic and laser ultrasonic imaging system for assessing peripheral intravenous access | |
| Cui et al. | Integration of photoacoustic imaging and high-intensity focused ultrasound | |
| Qin et al. | Real-time thermoacoustic imaging-guidance for breast tumor resection | |
| JP2907963B2 (ja) | 磁気共鳴モニタリング治療装置 | |
| WO2012147733A1 (ja) | 治療支援システム及び医用画像処理装置 | |
| RU2787356C1 (ru) | Устройство для воздействия излучением лазера на участок биологического объекта с визуализацией процесса | |
| JP2004358264A (ja) | 超音波治療装置 | |
| US20130190613A1 (en) | Real-Time Biomechanical Dosimetry using Optical Coherence Elastography | |
| JP2006223877A (ja) | 超音波治療装置 | |
| EP1233699A1 (en) | Magnetic resonance monitoring of thermal therapy | |
| WO2015199385A1 (ko) | 항 노화를 위한 초음파와 oct를 결합한 피부 진단 및 치료 시스템 | |
| JP4012177B2 (ja) | 超音波治療装置 | |
| Gao et al. | Laparoscopic photoacoustic imaging system based on side-illumination diffusing fibers | |
| JP3972236B2 (ja) | 磁気共鳴撮像装置 | |
| JP2010075503A (ja) | マルチモダリティ手術支援装置 | |
| RU2527318C2 (ru) | Устройство для воздействия инфракрасным излучением на коллагеновый слой кожи человека с визуализацией процесса | |
| van Riel et al. | Reliable Visualization of the Treatment Effect of Transperineal Focal Laser Ablation in Prostate Cancer Patients by Magnetic Resonance Imaging and Contrast-enhanced Ultrasound Imaging |