Устройство для мониторинга относительного распределения отраженного от биологических тканей лазерного излучения



Устройство для мониторинга относительного распределения отраженного от биологических тканей лазерного излучения
Устройство для мониторинга относительного распределения отраженного от биологических тканей лазерного излучения

Владельцы патента RU 2652965:

Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр радиологии" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ "НМИЦ радиологии" Минздрава России) (RU)

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для мониторинга относительного распределения отраженного от биологических тканей лазерного излучения. Устройство для мониторинга включает оптические волокна, спектроанализатор, оптоволоконный жгут. Оптоволоконный жгут выполнен с возможностью подключения проксимального конца к спектроанализатору, дистальный конец которого разделен на отдельные оптические волокна, каждый из которых снабжен оптическим датчиком. Волокна на торце жгута образуют линию, параллельную длинной оси линейки фотоприемника. Устройство позволяет осуществлять мониторинг относительного распределения отраженного от биологических тканей лазерного излучения при проведении лазерно-индуцированного воздействия по нескольким каналам из точек, которые оператор может произвольно выбрать на облучаемой поверхности. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к области лазерной медицины, а именно к устройствам для мониторинга относительного распределения отраженного от биологических тканей лазерного излучения при проведении лазерно-индуцированного воздействия на ткани и органы на поверхности или в ложе удаляемой опухоли.

Известно, что для проведения фотодинамической терапии (далее - ФДТ) требуется присутствие в организме пациента фотосенсибилизатора, который поглощает лазерное излучение, переходит в возбужденное состояние и передает энергию молекуле кислорода, переводя ее в синглетное состояние, образуя большое количество высокоактивных радикалов. Синглетный кислород и радикалы вызывают в клетках опухоли некроз и апоптоз [Loschenov V.B., Konov V.I., Prokhorov A.M., «Photodynamic therapy and Fluorescence diagnostics)) Laser Physics, vol. 10, No.6, pp. 1188-1207, 2000].

При планировании лазерного воздействия требуется учитывать не только целевое лазерное терапевтическое излучение в пределах расчетного светового пятна, но и дополнительные источники излучения, которые могут повлиять на результирующую световую дозу, получаемую тканью в заданной точке. К таким дополнительным источникам относятся как «хвосты» светового распределения в лазерном пятне при последовательном облучении поверхности ткани на нескольких участках, так и общее освещение в операционной, которое не обладает избирательностью по длине волны по отношению к спектру поглощения фотосенсибилизатора, однако является достаточно мощным, а ткани экспонируются ему на протяжении достаточно долгого времени при проведении операции по удалению основных участков опухолевых тканей. Так, в работе Mordon et al. [Mordon S, Maunoury V. Using white light during photodynamic therapy: visualization only or treatment? // Eur J Gastroenterol Hepatol. 2006 Jul; 18(7): 765-71.] было показано, что применение эндоскопов с различной широкополосной подсветкой напрямую влияет на результаты терапии, а значит, фоновую засветку необходимо учитывать при планировании лазерного воздействия.

Из уровня техники известно оптоволоконное устройство, осуществляющее мониторинг интенсивности лазерного излучения за счет нарушения полного внутреннего отражения на сгибе волокна (RU 155356 U1 «Устройство для мониторинга интенсивности лазерного излучения внутри биологических тканей»).

Однако данная конфигурация очень удобна для внутритканевого мониторинга, но недостаточно функциональна при облучении поверхности, поскольку не позволяет произвольно выбрать точки светового поля, в которых будет осуществляться мониторинг относительного распределения отраженного от биологических тканей лазерного излучения.

Технический результат заключается в создании устройства для мониторинга относительного распределения отраженного от биологических тканей лазерного излучения при проведении лазерно-индуцированного воздействия по нескольким каналам из точек, которые оператор может произвольно выбрать на облучаемой поверхности.

Технический результат достигается тем, что устройство дополнительно содержит спектроанализатор, причем оптоволоконный жгут выполнен с возможностью подключения проксимального конца к спектроанализатору, дистальный конец которого разделен на отдельные оптические волокна, каждый из которых снабжен оптическим датчиком, причем волокна на торце жгута образуют линию, параллельную длинной оси линейки фотоприемника. Оптический датчик имеет форму плоских дисков. Подключение проксимального конца оптоволоконного жгута к спектроанализатору выполнено через SMA-разъем.

Достигаемым техническим результатом является возможность мониторинга относительного распределения отраженного от биологических тканей лазерного излучения при проведении лазерно-индуцированного воздействия по нескольким каналам из точек, которые оператор может произвольно выбрать на облучаемой поверхности.

Изобретение поясняется иллюстрациями, на которых изображено:

Фиг. 1 - Внешний вид устройства, где 1 - оптические датчики, выполненные в виде плоских пластиковых дисков; 2 - оптические волокна; 3 - оптоволоконный жгут; 4 - SMA-разъем.

Фиг. 2 - схема среза торца оптоволоконного жгута, на проксимальном конце отдельные волокна образуют линию.

Сущность изобретения не ограничивается приведенным ниже описанием.

Устройство содержт (Фиг. 1): спектроанализатор (на иллюстрации не указан) оптоволоконный жгут 3, сопрягаемый со спектроанализатором, оптические датчики 1, оптические волокна 2, SMA-разъем 4. Оптоволоконный жгут 3 разделяется на дистальном конце на отдельные волокна 2 с плоскими датчиками 1 на торцах (в меридиональной плоскости волокна), с площадью фронтальной проекции 1 см2 (что необходимо для нормирования), являющиеся чувствительными площадками лазерного излучения, а на проксимальном конце он собирается в SMA-разъем 4 таким образом, что отдельные волокна образуют линию на торце жгута, параллельную длинной оси линейки фотоприемника (Фиг. 2). Это позволяет использовать спектроанализатор для контроля распределения отраженного света.

В данном случае спектроанализатор используется как линейный матричный фотоприемник без оптической обвязки, где по оси x в итоге получается разрешение не по длине волны, а по приемным каналам.

Разработанное устройство работает следующим образом.

В случае проведения лазерно-индуцированной терапии на поверхности органа или ткани формируется световое пятно, которое после заданной экспозиции в одном положении перемещается в другое, сканируя таким образом всю пораженную область. Оптические датчики располагаются в критически важных для эффективности терапии положениях на поверхности органа или ткани (от этого зависит количество используемых датчиков) перед началом процедуры лазерно-индуцированного воздействия. Во время воздействия они экспонируются лазерному облучению наряду с целевым органом или тканью. Материал датчиков обладает свойством многократно рассеивать свет, выравнивая индикатрису рассеяния падающего излучения, что позволяет сопоставить сигналу, попадающему на торец волокна, прикрепленного к датчику, интенсивность излучения, падающего на поверхность диска вне зависимости от угла падения. Свет, рассеивающийся в объеме датчиков (1), поступает по оптическим волокнам (2) на торец оптоволоконного жгута (3), где он формирует световой луч, вытянутый вдоль линии, сформированной на торце SMA-разъема (4) и предназначенный для дальнейшей обработки спектроанализатором.

То, что на входе в спектроанализатор торцы оптических волокон формируют линию, параллельную плоскости дифракции дисперсионного элемента, позволяет наблюдать одновременно сигналы с каждого датчика.

Таким образом, разработанное устройство, обеспечивает возможность мониторинга относительного распределения отраженного от биологических тканей лазерного излучения при проведении лазерно-индуцированного терапевтического воздействия по нескольким каналам из точек, которые оператор может произвольно выбрать на облучаемой поверхности.

1. Устройство для мониторинга относительного распределения отраженного от биологических тканей лазерного излучения, включающее оптические волокна, отличающееся тем, что дополнительно содержит спектроанализатор, причем оптоволоконный жгут выполнен с возможностью подключения проксимального конца к спектроанализатору, дистальный конец которого разделен на отдельные оптические волокна, каждый из которых снабжен оптическим датчиком, причем волокна на торце жгута образуют линию, параллельную длинной оси линейки фотоприемника.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оптический датчик имеет форму плоских дисков.

3. Устройство по п. 1, характеризующееся тем, что подключение проксимального конца оптоволоконного жгута к спектроанализатору выполнено через SMA-разъем.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к медицине, а именно к стоматологии, и может быть использовано для лечения одонтогенных заболеваний с использованием лазерной фотодинамической синглетной окситерапии.

Изобретение относится к области медицины, а именно к оториноларингологии, и может быть использовано в комплексном лечении больных острым бактериальным наружным отитом.
Изобретение относится к медицине, а именно к урологии и физиотерапии, и может быть использовано для профилактики рубцово-склеротических осложнений после оперативного лечения на верхних мочевых путях.

Изобретение относится к медицине, а именно к дерматологии, и может быть использовано для лечения себорейного дерматита у больных с гипертонической болезнью. Воздействуют расфокусированным лучом лазера на пораженный участок кожи на расстоянии 5-10 мм наносекундными импульсами, следующими с паузами друг за другом двух гармоник с диапазонами длин волн 756-764 нм и 1262-1272 мн.

Изобретение относится к медицине, в частности к наркологии, и может быть использовано для комплексной терапии больных алкоголизмом. Осуществляют внутривенное облучение крови лазерным излучением (ВЛОК) 635 нм, психотерапию, медикаментозную терапию с использованием сосудистых, седативных препаратов, витаминных комплексов, антиоксидантов.
Изобретение относится к медицине, а именно к пластической хирургии. Выполняют предоперационный осмотр пациента и нанесение при положении пациента стоя контурных границ операционного поля с определением толщины удаляемой подкожно-жировой клетчатки.

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для лечения туберкулеза мочеполовой системы. Для этого вводят противотуберкулезные препараты.

Изобретение относится к медицине, а именно к урологии, и может быть использовано для дифференциальной диагностики синдрома хронической тазовой боли (СХТБ) и хронического латентно текущего простатита.

Изобретение относится к медицине, а именно к физиотерапии, пульмонологии и профпатологии, и может быть использовано для лечения обострения токсико-пылевых бронхитов у работников металлургической и горнодобывающей промышленности на начальном этапе реабилитации.

Изобретение относится к области медицины, а именно к офтальмологии. Для лечения макулярных друз при возрастной макулодистрофии проводят субпороговое микроимпульсное лазерное воздействие с длиной волны 577 нм на область макулярных друз.
Изобретение относится к медицине, а именно к стоматологии, и может быть использовано для лечения одонтогенных заболеваний с использованием лазерной фотодинамической синглетной окситерапии.

Изобретение относится к области медицины, а именно к оториноларингологии, и может быть использовано в комплексном лечении больных острым бактериальным наружным отитом.

Изобретение относится к медицине, а именно к дерматологии, и может быть использовано для лечения себорейного дерматита у больных с гипертонической болезнью. Воздействуют расфокусированным лучом лазера на пораженный участок кожи на расстоянии 5-10 мм наносекундными импульсами, следующими с паузами друг за другом двух гармоник с диапазонами длин волн 756-764 нм и 1262-1272 мн.
Изобретение относится к медицине, в частности к комбустиологии, и может быть использовано для лечения ожоговых ран II-III А степени. При смене покрытия "Silkofix Gel Ag" применяют ультрафиолетовое облучение ожоговой раны, начиная с дозы облучения 50 мкб ⋅ мин/см2 в течение 30 секунд.

Изобретение относится к медицине, в частности к наркологии, и может быть использовано для комплексной терапии больных алкоголизмом. Осуществляют внутривенное облучение крови лазерным излучением (ВЛОК) 635 нм, психотерапию, медикаментозную терапию с использованием сосудистых, седативных препаратов, витаминных комплексов, антиоксидантов.
Изобретение относится к медицине, а именно к дерматологии, и может быть использовано для лечения больных витилиго. На очаги поражения кожи наносят фотосенсибилизатор.

Изобретение относится к медицине, а именно к урологии, и может быть использовано для дифференциальной диагностики синдрома хронической тазовой боли (СХТБ) и хронического латентно текущего простатита.

Изобретение относится к области медицины, а именно к офтальмологии. Для лечения макулярных друз при возрастной макулодистрофии проводят субпороговое микроимпульсное лазерное воздействие с длиной волны 577 нм на область макулярных друз.

Изобретение относится к области медицины, а именно к офтальмологии. Для коррекции миопии проводят исследование параметров рефракции глаза пациента, подбор расчетной ортокератологической (ОК) линзы, установку пациентом подобранной ОК линзы на время сна, снятие ее после сна, исследование рефракции глаза для оценки результатов использования линзы и выполнение кросслинкинга после формирования полного и стабильного эффекта выполняют трансэпителиальный кросслинкинг.

Изобретение относится к медицине, а именно к офтальмологии, косметологии, челюстно-лицевой и пластической хирургии, и может быть использовано для лечения объемных поверхностно расположенных сосудистых и нейропластических образований.

Изобретение относится к области медицины, а именно к офтальмологии. Для лечения меланомы хориоидеи (MX) путем ее эндовитреального удаления проводят субтотальную витрэктомию, ретинотомию, эндокоагуляцию, эндолазерфотокоагуляцию (ЭЛК), ретинопексию, адъювантную брахитерапию (БТ). При этом субтотальную витрэктомию производят с использованием инструментов 25 G. Выполняют диатермокоагуляцию сетчатки и сосудистой оболочки вокруг видимого макроскопически основания MX в среде перфторорганических соединений (ПФОС) в условиях повышенного ВГД до 50 мм рт. ст. Дополнительно к ретинотомии проводят ретинэктомию над MX, после удаления MX с формированием хирургической колобомы с захватом 1 мм слоя окружающих тканей частично иссекают склеру в пределах видимой макроскопически границы основания MX. Далее производят иссечение узкого слоя окружающих тканей по двум зонам: первая зона - зона окружающих тканей ближе к макулярной зоне и диску зрительного нерва - иссекается шириной до 0,5 мм; вторая зона - зона окружающих тканей, занимающих периферические отделы, - иссекается шириной до 1 мм. Полученные порции материала, имеющие нумерацию, соответствующую зоне, отправляют по cito в лабораторию на гистологическое или цитологическое исследование. Восстанавливают нормальное ВГД путем частичного удаления ПФОС. Если в порциях материала из первой и второй зоны клеток MX не обнаружено, то выполняют ЭЛК с использованием лазера с длиной волны 532 нм при мощности 150-250 мВт по краю колобомы для осуществления ретинопексии и по поверхности склерального ложа для профилактики рецидива MX. Затем осуществляют замену ПФОС на газ с последующей заменой газа на силиконовое масло. По окончании эндовитреального удаления MX производят БТ путем подшивания к эписклере на проекцию хирургической колобомы бета-аппликатора с радионуклидом Рутений-106, с поглощенной дозой облучения на внутреннюю поверхность склеры не менее 150 Гр. При обнаружении по крайней мере в одной из двух порций материала клеток MX дополнительно иссекают узкий слой окружающих тканей в соответствующей зоне и далее действуют, как указано выше, до тех пор, пока в материале не будут отсутствовать клетки MX, и завершают операцию, как описано выше. 1 з.п. ф-лы, 2 пр., 1 ил.

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для мониторинга относительного распределения отраженного от биологических тканей лазерного излучения. Устройство для мониторинга включает оптические волокна, спектроанализатор, оптоволоконный жгут. Оптоволоконный жгут выполнен с возможностью подключения проксимального конца к спектроанализатору, дистальный конец которого разделен на отдельные оптические волокна, каждый из которых снабжен оптическим датчиком. Волокна на торце жгута образуют линию, параллельную длинной оси линейки фотоприемника. Устройство позволяет осуществлять мониторинг относительного распределения отраженного от биологических тканей лазерного излучения при проведении лазерно-индуцированного воздействия по нескольким каналам из точек, которые оператор может произвольно выбрать на облучаемой поверхности. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Наверх