Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ СВЕТОВОЙ ТЕРАПИИ
СПОСОБ СВЕТОВОЙ ТЕРАПИИ

СПОСОБ СВЕТОВОЙ ТЕРАПИИ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Способ световой терапии предназначен для лечения и профилактики ряда заболеваний человека и животных. Предложенный способ световой терапии осуществляется в широком спектральном диапазоне, в частности в УФ-диапазоне длин волн 250 - 400 нм. Способ заключается в импульсном облучении поверхности тела пациента при длительности импульсов не менее 10-3 с и не более 10-2с. Одновременно облучаемый участок подвергают механическому воздействию. В способе существует зависимость между длительностью импульсов и их количеством. Кровь через кожу получает такую же терапевтически значимую дозу облучения, как и при непрерывном ее облучении вне организма. Предложенный способ позволяет обеспечить (по сравнению с аналогами) расширение функциональных возможностей, повышение эффективности, оперативности, безопастности лечения путем облучения крови световым излучением, в частности ультрафиолетовым, непосредственно в сосудах, через кожу. Способ обладает безопасностью, простотой и может быть применен как в клинике, так и индивидуально в любых условиях. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2118186
Класс(ы) патента: A61N5/06
Номер заявки: 94006478/14
Дата подачи заявки: 22.02.1994
Дата публикации: 27.08.1998
Заявитель(и): Беляев Юрий Михайлович
Автор(ы): Беляев Юрий Михайлович
Патентообладатель(и): Беляев Юрий Михайлович
Описание изобретения: Способ относится к физиотерапии, лучевой терапии и может быть использован при профилактике и лечении ряда заболеваний человека и животных.
Известен способ облучения крови ультрафиолетовым (УФ) излучением (см.Сб. трудов "Механизмы влияния облученной УФ-лучами крови на организм человека и животных". - Л.: Наука, 1986 г.), при котором кровь первоначально отбирают у пациента в кварцевую кювету (в объеме 1 мл на 1 кг веса пациента), затем облучают ее (кварцевым) УФ-излучением в течение 10-20 мин, а затем направляют обратно в кровеносную систему пациента. Недостатками такого способа являются необходимость отбора крови и облучения ее вне организма, болезненность и сложность процедуры, опасность внесения инфекции (связанные с этим трудности стерилизации), малая производительность.
Актуальной проблемой является обеспечение возможности облучения крови световым, в частности, УФ-излучением непосредственно в организме человека (in vivo), т. е. без реинфузии крови и связанных с этим трудностей и опасностей. Известные способы облучения лазерным излучением через световод, введенный в кровеносный сосуд, не решают эту проблему, т.к. обладают теми же недостатками: нарушение целостности кожного покрова и кровеносного сосуда, связанное с болезненностью и опасностью внесения инфекции; сложность -низкая производительность.
Хорошо известен положительный эффект общих и местных световых ванн как способ профилактики и лечения ряда заболеваний (см., например, Физиотерапевтический справочник. Под ред. Сосина И.Н. - Киев, 1978). Однако при этом излучение не проникает в кровь, т.к. практически полностью поглощается кожей, слоем в 1-2 мм (см. Соколов М.В.Прикладная биофотометрия.-М.: Наука, 1982). При увеличении интенсивности облучения возникает опасность ожогов на коже пациента, причем образующаяся эритема увеличивает поглощение излучения. Известен способ световой терапии (Бухман, 1923 г., Гелиотехника, N 2, 1980, с. 37-38), при котором облучение поверхности тела пациента осуществляют концентрированным солнечным светом с частотой 2 Гц и длительностью импульса 0,5 с. Существенные признаки способа-прототипа: облучают пациента импульсами света, свет концентрированный, солнечный, спектральный диапазон длин волн более 400 нм, длительность импульсов 0,5 с, частота 2 Гц. Первый признак является общим с заявляемым способом. Недостатки способа-прототипа: нет практически УФ-составляющей спектра, т.к. наземное солнечное излучение практически не содержит УФ-излучения с длиной волны короче 350 нм, а зеркало Бухмана с внутренним отражением даже короче 400 нм, в то время как наиболее активным для облучения крови является диапазон 250-380 нм (см. 1-ю ссылку); не исключено отрицательное действие теплового эффекта концентрированного солнечного света (температура в пятне может достигать 200oC); невысокий терапевтический эффект вследствие незначительного проникновения излучения в подкожные слои: существенное ограничение по тепловому воздействию при указанных режимах вносит ограничение по интенсивности излучения в течение времени, которое было бы достаточно для создания требуемой дозы облучения крови. При указанных режимах облучения на коже возникает эритема, которая еще более препятствует проникновению излучения через кожу. К недостаткам способа можно также отнести ограниченность применения, громоздкость, зависимость от погоды.
Цель предлагаемого способа - расширение функциональных возможностей, повышение эффективности, оперативности, безопасности путем облучения крови световым излучением, в частности ультрафиолетовым, непосредственно в кровеносных сосудах, через кожу.
Поставленная цель достигается тем, что облучение поверхности тела пациента проводят световыми импульсами, длительность которых не менее 10-8 с и не более 10-2 с. В частном случае облучение проводят в ультрафиолетовом (УФ) диапазоне длин волн 250-400 нм, причем количество импульсов облучения определяют по формуле

где
HH(Δλ) - эталонная экспозиционная доза облучения крови вне организма в диапазоне Δλ, при которой достигается терапевтический эффект;
пропускание среды - интегральный коэффициент пропускания кожи, тканей, стенок сосудов;
облученность, создаваемая импульсным излучателем на поверхности тела в диапазоне Δλ;
tʹu длительность импульса излучения (на уровне 0,35 от амплитуды).
В другом частном случае одновременно с импульсом облучения осуществляют механическое сдавливающее воздействие на облучаемый участок в направлении облучения с усилием 0,3-0,6 кг/см2, прекращаемое по окончании импульса.
Достижение поставленной цели обусловлено тем, что импульсное световое облучение при указанных режимах позволяет проводить облучение глубоких областей организма, в частности облучение крови непосредственно в сосудах. Это объясняется тем, что при длительности светового импульса tʹu меньше 10-2, с одной стороны, не успевает произойти реакция пигментирующих молекул в составе клеток кожи, которые при непрерывном облучении и при tʹu больше 10-2 с обычно экранируют излучение вследствие фотохромных реакций. С другой стороны, при τʹu меньше 10-2с практически не происходит термического воздействия на кожу, вследствие чего возможно облучение потоком очень высокой интенсивности - на несколько порядков более высоким, чем при непрерывном облучении. Оба названных эффекта обусловливают возможность увеличения глубины проникновения светового, в том числе и УФ-излучения через кожу и стенки кровеносных сосудов. Например, для импульсной ксеноновой лампы ИФК-150 в диапазоне 250 - 400 нм на площадке 100·100 мм2 при длительности импульса 10-3 с облученность составляет 1,55·104 Вт/м2 (см. Дойников А.С.Спектральные характеристики излучения трубчатых ксеноновых импульсных и дуговых ламп.-М.: ЦНИИ "Электроника", 1973). Достаточно величины суммарного пропускания кожи и стенки кровеносного сосуда всего 0,0002 (т.е. 0,02%), чтобы воспроизвести на крови такую же облученность в указанном спектральном диапазоне, как и при непрерывном облучении (3 Вт/м2) на установке типа "Изольда"-см. ссылку N 1-, при которой достигается терапевтический эффект при инвазивном (непрерывном) методе облучения. Следует отметить, что пропускание света кожей, определенное в ряде источников (см., например, Соколов М.В. Прикладная биофотометрия), измерялось для непрерывного излучения. В этом случае излучение при пропускании кожи на уровне 1% практически зарегистрировать не возможно - слишком мала интенсивность на выходе из кожи, а использовать более мощный источник постоянного УФ-излучения нельзя из-за ожога. Отсюда следует, что нельзя безоговорочно пользоваться известными данными о глубине проникновения под кожу светового ,в частности УФ- излучения, т.к. для импульсного излучения при tʹu меньше 10-2 с глубина проникновения существенно больше, т.к., во первых, прозрачность кожи выше, а, во-вторых, допустимые уровни облученности в тысячи раз выше (т.к. при этом безвредны - не создают эритемы). Эти обстоятельства (эффект) и создают условия для подкожного облучения крови в оптическом (и УФ-) диапазоне in vivo.
Граничное значение длительности импульса 10-8с определяет минимальный промежуток времени, за который успевает произойти фотореакция в крови с образованием активных ее составляющих (т.е. время, за которое происходит фотоионизация внешних электронных оболочек). Облучение в УФ-диапазоне длин волн 250 - 400 нм при указанных режимах позволяет проводить гемотерапию УФ-излучением непосредственно в организме (in vivo) аналогично тому, как это осуществляют в кювете установки "Изольда" по способу-аналогу. При этом обеспечивается доза облучения крови, равная дозе УФ-облучения в кювете, чем достигается тот же терапевтический эффект, что и по способу- аналогу (см. ссылку N1). Например, на установке "Изольда-73мД" доза облучения в УФ-диапазоне крови в кювете составляет 32 Дж/м2. Экспозиционная доза в общем случае определяется из формулы
HH(Δλ) = EH(Δλ)t, (1)
где
EH(Δλ) - облученность в спектральном диапазоне Δλ;
t - время облучения.
В случае импульсного излучения доза определяется из формулы

где
tʹu - длительность импульса (на уровне 0,35 от амплитуды).
Суммарная доза при импульсном облучении равна
HΣu(Δλ) = kuHu(Δλ), (3)
или с учетом пропускания среды τc(Δλ) (пропускание кожи, тканей, сосудов)
HΣu(Δλ) = τc(Δλ)kuEu(Δλ)tʹu, (4)
Приравняв выражения 1 и 4, получим для количества импульсов Kи
ku = HH(Δλ)c(Δλ)Eu(Δλ)tʹu, (5)
Одну и ту же дозу можно получить при различных сочетаниях величин, входящих в формулу 5. Так, при изменении в пределах 10-2 oC 10-8 с диапазон изменения облученности составит от 3·10-2 до 1012 Вт/м2, а Kи будет изменяться от 200 до 1. Из литературы (см. Соколов М.В.), а также из эксперимента известно, что пропускание τc(Δλ) в спектральном диапазоне 250-450 нм составляет величину в пределах 0,001-0,01. В качестве примера определим Kи для лампы ИФК-150 при длительности импульса t'4, равном 5·10-3 с, и облученности и УФ-области 1,55·104Вт/м2, полагая τc(Δλ) равным 0,005- из (5) получим:
Kи = 32/5·10-3·1,55·104 ·5·10-3 = 83,
т. е. получения кровью в организме по описанному способу той же терапевтически значимой дозы, что и кровью в кювете на установке "Изольда", необходимо воспроизвести 83 импульса.
Интервал Tи между импульсами на величину дозы влияния не оказывает и зависит от инерционных свойств лампы, схемы включения, режима работы. Tи может составлять от 0,01 до 20 с. Следовательно, максимальное время процедуры по описываемому способу около 30 мин. Среднее значение Tи равно 6-10 с, а отсюда средняя длительность процедуры 8-15 мин, что значительно меньше, чем для аналога (на установке "Изольда" время собственно процедуры составляет около 20 мин), но время ее подготовки достигает 30-40 мин, т.е. в сумме около 1 ч, кроме того, необходимо время на стерилизацию, отдых пациента после процедуры, подготовку физраствора и т.д.
Осуществление сдавливания облучаемого участка тела одновременно с импульсом облучения обеспечивает более глубокое проникновение светового излучения вследствие уменьшения потерь на рассеяние в рыхлых тканях (то же можно получить на поролоне). Нижний порог эффекта 0,3 кг/см2, а ограничением для силы давления является усилие, при котором наступает пережатие кровеносного сосуда - у пациента наступают болевые ощущения - 0,6 кг/см2. Применение сдавливания позволяет работать при меньших величинах облученности, меньшей мощности источника света, увеличить локализацию облучения. Облучение целесообразно проводить в местах прохождения артерий, но при этом защищенных обычно от солнца (непигментированных), таких, как внутренняя поверхность плеча, паховая область и др.
Способ поясняется рисунком, где обозначено: 1 - источник излучения, 2 - светофильтр, 3 - участок поверхности тела, 4 - кровеносный сосуд, P - внешнее усилие. В варианте а облучается сравнительно большой участок поверхности тела, а по варианту б показано применение "светового шприца" - импульсное облучение с одновременным нажатием с усилием P. Способ прост в осуществлении: источник 1 располагают на определенном расстоянии от поверхности тела (или вплотную к поверхности) - расстояние определяют, исходя из требуемой облученности и размера облучаемой площадки. Направляют источник 1 со светофильтрами 2 на облучаемый участок 3 и включают источник нажатием кнопки. Через интервал 0,01 - 20 с производят последующее нажатие кнопки. Включение источника повторяют Kи раз, при котором обеспечивается заранее определенная доза облучения (из формулы 5). Процедура длится около 10 мин.
Проведены экспериментальные исследования способа на животных (крысах, крупном рогатом скоте, свиньях). Исследования ведутся с 1985 г., а также в течение нескольких лет клинические испытания (см. акт, заключение). В качестве источника излучения использовалась импульсная ксеноновая лампа ИФК-150 со светофильтром УФС-5 толщиной 5 мм.
Длительность импульса составляла величины: 5·10-3 и 10-3 с. Облучалась внутренняя поверхность плеча. Лампа располагалась на расстоянии 0 - 100 мм, размер светового пятна составлял 100·100 мм2. Анализ результатов показал, что при определенных дозах облучения возможно получить такой же эффект по 32 основным показателям крови (включая иммунологические показатели), как и при облучении крови в кювете (вне организма) УФ-излучением (см. тезисы доклада).
Таким образом, достижение положительного эффекта подтверждено экспериментально. По описываемому способу уже изле+чено несколько десятков больных на кафедре Кубанского медицинского института - ныне академии (кафедра госпитальной хирургии). Доказано иммунностимулирующее действие облучения по предложенному способу (впервые способ был оформлен в виде заявки в 1985 году, однако был отклонен из-за отсутствия экспериментальной проверки).
Несомненны преимущества предложенного способа: нет необходимости извлечения крови, что связано с опасностью заражения и пр. - способ стерилен, прост, оперативен, доступен как в клинике, так и индивидуально, устройство для его осуществления могут быть как стационарными, так и портативными ("карманными"). Поскольку действие УФ-облучения крови подобно действию иммунного модулятора, то спектр заболеваний, при которых способ может найти применение достаточно обширен, - он адекватен рекомендациям, данным в книге по ссылке N 1 (и как показывает практика, даже еще шире).
Формула изобретения: \ \ \1 1. Способ световой терапии, заключающийся в облучении поверхности тела пациента импульсами света, отличающийся тем, что облучение проводят импульсами, длительность которых не менее 10-8 и не более 10-2 с. \ \\2 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что облучение проводят в ультрафиолетовом диапазоне длин волн , причем количество импульсов облучения определяют из формулы \\\6 \\\1 или приближенно из формулы \\\6 \\\1 где "эталонная" экспозиционная доза облучения крови вне организма в спектральном диапазоне , при которой достигается терапевтический эффект; \ \ \ 4 - пропускание среды - интегральный коэффициент пропускания кожи, тканей, стенок сосудов; \\\4 облученность, создаваемая импульсным излучением на поверхности тела в спектральном диапазоне \\\4 t'и - длительность импульса излучения (на уровне 0,35 от амплитуды). \\\2 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что одновременно с импульсным облучением осуществляют кратковременное механическое сдавливающее воздействие на облучаемый участок в направлении облучения с усилием 0,3 - 0,6 кг/см2, прекращаемое по окончании импульса.