Устройство для воздействия инфракрасным излучением на коллагеновый слой кожи человека с визуализацией процесса


 


Владельцы патента RU 2527318:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Балтийский федеральный университет имени Иммануила Канта" (БФУ им. И. Канта) (RU)

Изобретение относится к области медицины и касается устройства для воздействия инфракрасным излучением на кожу человека. Устройство выполнено в виде магнитно-резонансного томографа, и содержит приемо-передающий канал, блок пространственной локализации, микропроцессорный контроллер и дисплей. Устройство также оснащено блоком локального воздействия, выполненным в виде манипулятора с ИК лазером, линзой и маркером для привязки луча лазера к системе координат исследуемой области. Технический результат заключается в повышении точности и мощности локального воздействия, а также в обеспечении возможности отслеживания происходящих изменений в ткани объекта. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Техническое решение относится к области медицины и биологии и предназначено для сканирования поверхности кожи биологического объекта с помощью ядерного магнитного и квадрупольного резонансов (ЯМР и ЯКР) и воздействия на его коллагеновый слой инфракрасным (ИК) излучением с визуализацией процесса.

Устройство может быть использовано, например, для сканирования подкожного слоя биологического объекта и воздействия на его коллагеновый слой. Также оно может быть использовано для уничтожения внутриматочных образований в гинекологии, образований в кишечнике и т.д.

Близким к заявляемому решению является патент US 5533998 (DE4430720 А1) [1]. В решении используется ультразвуковая визуализация, но в нем требуется определенная среда (жидкость) для оптимального прохождения ультразвука в исследуемую область, что сильно усложняет способ и устройство. Отсутствует возможность контроля над изменениями физических параметров и структуры ткани объекта.

Наиболее близким к предлагаемому решению является «Способ и устройство для сканирования и локального воздействия на исследуемую область в биологических объектах» по патенту РФ №2353922 МПК G01N 24/00 [2]. Устройство для сканирования, представляющее собой магнитно-резонансный томограф (МРТ), содержит приемо-передающий канал для формирования радиочастотных импульсов, блок пространственной локализации для выделения и запоминания отдельных параметров и дисплей.

К недостаткам данного устройства следует отнести то, что локальное резонансное воздействие на исследуемую область является относительно слабым, не позволяющим структурно изменять выбранную область.

Целью создания нового 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 приемо-передающий канал, формирующий радиочастотные импульсы и преобразующий сигналы резонанса, блок пространственной локализации и дисплей, дополнительно введен блок локального воздействия, который выполнен в виде манипулятора с ИК лазером и линзой. Устройство также оснащено маркером для привязки луча лазера к системе координат исследуемой области. При этом маркер выполнен в виде капсулы (ампулы) из немагнитного материала, заполненной жидкостью, содержащей, например, ядра фтора.

Устройство, представляющее собой магнитно-резонансный томограф с блоком локального воздействия, позволяет, сканируя и воздействуя на выбранную область, одновременно отслеживать изменения ткани, например структуры и температуры, используя методы ЯМР и ЯКР.

Введение блока локального воздействия на выбранную оператором область, выполненного в виде манипулятора, использующего энергию ИК излучения, и линзы, позволяет путем перемещения линзы, наводя фокус на требуемую глубину, локально воздействовать на выбранную область объекта.

Наличие маркера, выполненного в виде капсулы (ампулы), обеспечивает возможность привязать луч лазера к системе координат объекта, путем идентификации маркера во время сканирования с помощью магнитно-резонансного томографа.

Сущность представленного технического решения поясняется чертежом, на котором изображена блок-схема устройства.

Заявляемое устройство содержит: приемо-передающий канал 1, формирующий радиочастотные импульсы, спектр которых совпадает со спектром ЯМР 1Н ядер водорода и спектром ЯКР 14N ядер азота, и преобразующий сигналы ЯМР 1Н и ЯКР 14N, блок пространственной локализации 2 для выделения и запоминания параметров выбранной оператором области в исследуемом объекте, микропроцессорный контроллер 3, управляющий приемо-передающим каналом 1, блоком пространственной локализации 2, и терминал 4 (дисплей с клавиатурой и манипулятором типа "мышь"). В отличие от прототипа в заявленное устройство, содержащее перечисленные выше элементы, введен блок локального воздействия 5 на выбранную оператором область, использующего энергию излучения инфракрасного лазера.

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 на объект устанавливается блок локального воздействия (манипулятор с лазером). Во время перемещения манипулятора вначале производится автоюстировка (привязка к координатам поверхности) линзы 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 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 манипулятора к лабораторной системе координат осуществляется с помощью маркера в виде сферы диаметром 0,5-1 мм, содержащего, например, протоны водорода, ядра фтора и др., который обнаруживается системой МРТ в процессе сканирования. Маркер находится в непосредственной близости от луча лазера и поверхности объекта.

Источники информации

1. United States Patent 5533998. Apparatus and method for Laser Cyclo-Photocoagulation / M.Freese, P.Reimer, T.Lasser; Declared Dec. 12.94; Pab. Jul. 9.96.

2. Пат.2353922 Российская Федерация, МПК G 0l 22/04. 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, ИЛ. 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 / С.Вебба // Физика визуализации изображений в медицине. - Мир, 1991. - С.105-231.

1. Устройство для сканирования и локального воздействия электромагнитным излучением на кожу человека, выполненное в виде магнитно-резонансного томографа, содержащее приемо-передающий канал, блок пространственной локализации, микропроцессорный контроллер и дисплей, отличающееся тем, что устройство дополнительно оснащено блоком локального воздействия, выполненным в виде манипулятора с ИК лазером и линзой, а также оснащено маркером, для привязки луча лазера к системе координат исследуемой области.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что маркер выполнен в виде капсулы (ампулы) из немагнитного материала, заполненной веществом, содержащим жидкость, например, с ядрами фтора.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что линза установлена с возможностью перемещения вдоль луча лазера для наведения фокуса на требуемую глубину, для локального воздействия на выбранную область объекта.



 

Похожие патенты:

Использование: для выполнения исследований посредством магнитно-резонансной системы, в которой предусмотрено гиперполяризационное устройство на фотонной основе.

Использование: предлагаемая система относится к радиотехническим средствам, использующим магнитный резонанс для поиска и обнаружения преимущественно наркотиков и взрывчатых веществ в составе предъявленных для исследования предметов, а также поляризационную селекцию и фазовый анализ для поиска и обнаружения наркотиков, упакованных в неметаллическую оболочку и находящихся в укрывающих средах, например в брюшной полости человека, используемого для транспортировки наркотических средств, багаже, чемоданах, дипломатах, сумках и т.п., и может найти применение в аэропортах, таможенных терминалах, блокпостах, автопарковках, железнодорожных вокзалах и т.п.

Использование: для измерения показателей качества нефтепродуктов. Сущность изобретения заключается в том, что в процессе измерения снимаются ЯМР-спектры нескольких эталонных нефтепродуктов с известными значениями показателей качества, охватывающими полный диапазон возможных изменений, фиксируется основной химический сдвиг, определяемый положением абсолютного максимума ЯМР-спектра каждого нефтепродукта, отличающийся тем, что на основе снятых спектров определяют аналитические зависимости, связывающие нормированные значения каждого показателя качества с основным химическим сдвигом эталонных нефтепродуктов, которые запоминают в устройстве обработки, измеряют ЯМР-спектр контролируемого продукта, для которого фиксируют основной химических сдвиг qX.
Изобретение относится к анализу в масложировой промышленности. .

Изобретение относится к области эксплуатации нефтяных месторождений, конкретно к оптимизации разработки залежей вязких и высоковязких нефтей на основе систематических промыслово-геофизических исследований пластовой продукции посредством импульсной методики и техники ядерного магнитного резонанса (ЯМР) в сильном магнитном поле [1].

Изобретение относится к радиотехническим средствам, использующим магнитный резонанс для поиска и обнаружения преимущественно наркотиков и взрывчатых веществ в составе предъявленных для исследования предметов, а также поляризационную селекцию и фазовый анализ для поиска и обнаружения наркотиков, упакованных в неметаллическую оболочку и находящихся в укрывающих средах, например в брюшной полости человека, используемого для транспортировки наркотических средств, багаже, чемоданах, дипломатах, сумках и т.п., и может найти применение в аэропортах, таможенных терминалах, блокпостах, автопарковках и т.п.

Изобретение относится к области практического применения импульсных ЯМР-спектрометров для эскпрессного определения показателей качества семян масличных культур.

Изобретение относится к области применения ядерного квадрупольного резонанса (ЯКР) для обнаружения веществ, содержащих атомы, ядра которых обладают квадрупольным моментом.
Изобретение относится к медицине, онкологии, хирургии, физиотерапии и может быть использовано для лечения инфицированных ран и свищей у онкологических больных. После обработки раневой поверхности диоксидином не ранее чем через 5 суток после операции воздействуют инфракрасным лазерным излучением с постоянным магнитным полем.

Изобретение относится к медицине, а именно к стоматологии, и может быть использовано для лечения пациентов с заболеваниями пульпы зуба и периодонта. Осуществляют эндодонтический этап лечения с прохождением и расширением корневого канала.

Изобретение относится к медицине, в частности к стоматологии, и может быть использовано для лечения деструктивных форм хронических периодонтитов однокорневых и многокорневых зубов.
Изобретение относится к медицине, а именно к фтизиатрии, и может быть использовано для комплексной терапии впервые выявленного туберкулёза лёгких. Для этого проводят традиционную противотуберкулезную терапию.
Изобретение относится к области медицины, в частности к абдоминальной хирургии, и может быть использовано для восстановления функций кишечной трубки при синдроме короткой кишки.

Группа изобретений относится к медицине. При осуществлении способа воздействуют на поверхность кожи дискретным по времени когерентным лазерным излучением, формируемым лазерным терапевтическим устройством.

Изобретение относится к медицине. Предлагаемый аппарат для кислородной терапии крови полупроводниковым лазером включает: главный прибор; терминал, выполненный в виде выходного кислородного терминала, терминала лазерного излучения и терминала подачи озона, при этом лазерный генератор расположен в терапевтическом терминале; терминал лазерного излучения включает устройство насыщения кислородом и лазерно-кислородное терапевтическое устройство двойного назначения; лазерно-кислородное терапевтическое устройство двойного назначения снабжено носовым зажимом двойного назначения; устройство насыщения кислородом включает распылитель пониженного давления, при этом главный прибор снабжен защитным устройством распознавания, которое автоматически определяет присоединение распылителя пониженного давления; и камеру генерирования озона, присоединенную между предохранительным клапаном давления и емкостью для увлажнения.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для лазеротерапии, и может быть использовано для лечения различных заболеваний. Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение эффективности лазерного лечения, расширение областей и удобства его применения в медицине.
Изобретение относится к области медицины, в частности к онкологии. Эритроциты пациентки с местно-распространенным раком шейки матки (Ib-IIa) по FIGO подвергают однократному воздействию фемтосекундным импульсным лазерным излучением in vitro в пробирке.
Изобретение относится к медицине, а именно - к неврологии. Способ осуществляют путем проведения интенсивной терапии, включающей медикаментозную терапию.

Группа изобретений относится к медицине. Устройство включает сапфировый зонд с продольными каналами, в которых размещены оптические волокна, одни из которых предназначены для подачи излучения, возбуждающего флуоресценцию и коагулирующего излучения в зону деструкции ткани от присоединенных источников излучения, другие предназначены для передачи излучения флуоресценции на средство, регистрирующее это излучение.
Наверх