[go: up one dir, main page]

RU2141859C1 - Method and device for treating destructive forms of lung tuberculosis by applying endocavitary irradiation with ultraviolet radiation - Google Patents

Method and device for treating destructive forms of lung tuberculosis by applying endocavitary irradiation with ultraviolet radiation Download PDF

Info

Publication number
RU2141859C1
RU2141859C1 RU98117354/14A RU98117354A RU2141859C1 RU 2141859 C1 RU2141859 C1 RU 2141859C1 RU 98117354/14 A RU98117354/14 A RU 98117354/14A RU 98117354 A RU98117354 A RU 98117354A RU 2141859 C1 RU2141859 C1 RU 2141859C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
laser
radiation
cavity
ultraviolet
emitter
Prior art date
Application number
RU98117354/14A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.В. Аполлонов
В.Г. Добкин
К.В. Константинов
Г.П. Кузьмин
М.Н. Ночевник
А.М. Прохоров
А.А. Сироткин
С.В. Усов
Original Assignee
Фонд поддержки ученых "Научная перспектива"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Фонд поддержки ученых "Научная перспектива" filed Critical Фонд поддержки ученых "Научная перспектива"
Priority to RU98117354/14A priority Critical patent/RU2141859C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2141859C1 publication Critical patent/RU2141859C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Radiation-Therapy Devices (AREA)
  • Laser Surgery Devices (AREA)

Abstract

FIELD: medicine; medical engineering. SUBSTANCE: method involves making puncture or draining cavern cavity, removing pus. The internal wall of the cavern is exposed to ultraviolet laser radiation with wavelength belonging to 220-290 nm bandwidth corresponding to maximum mycobacteria damage peak. Then drugs are introduced into the cavern cavity. The device has ultraviolet laser. The laser has low voltage power supply source, emitter having solid body laser microchip on neodymium-containing crystals, excitation system having semiconductor laser diode as base, thermostabilizing system. The laser also has nonlinear crystal-based ultraviolet converter of laser radiation connected to the emitter and control system. The laser is connected to transportation system provided with puncture needle. EFFECT: high bactericide effectiveness. 2 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к медицине и медицинской технике и может быть использовано для лечения кавернозных и фиброзно-кавернозных форм туберкулеза и других заболеваний легких. The invention relates to medicine and medical equipment and can be used to treat cavernous and fibro-cavernous forms of tuberculosis and other lung diseases.

Известен способ лечения деструктивных форм туберкулеза легких (см. патент России N 2064801, кл. A 61 N 5/06, опубл. 10.08.96 г. БИ N 22), заключающийся в том, что после проведения пункций каверны осуществляют воздействие на ее внутреннюю поверхность расфокусированным импульсным излучением азотного лазера с длиной волны 337 нм, плотностью энергии 200 мкДж/см2 в импульсно-периодическом режиме с управляемой частотой следования импульсов. Плотность мощности в зависимости от величины поражения легких выбирают в пределах от 10 до 15 мВт/см2 и облучение проводят в течение 3-4 мин.A known method of treating destructive forms of pulmonary tuberculosis (see Russian patent N 2064801, class A 61 N 5/06, publ. 10.08.96, BI N 22), which consists in the fact that after punctures of the cavity effect on its internal surface by defocused pulsed radiation of a nitrogen laser with a wavelength of 337 nm, an energy density of 200 μJ / cm 2 in a pulse-periodic mode with a controlled pulse repetition rate. The power density, depending on the magnitude of the lung lesion, is selected in the range of 10 to 15 mW / cm 2 and the irradiation is carried out for 3-4 minutes.

Недостатком способа является использование ультрафиолетового излучения, не соответствующего пику бактерицидной активности, что приводит к увеличению мощности и времени экспозиции облучения организма. The disadvantage of this method is the use of ultraviolet radiation that does not correspond to the peak of bactericidal activity, which leads to an increase in the power and exposure time of the body irradiation.

Известно устройство для лечения деструктивных форм туберкулеза легких (см. там же), содержащее азотный лазер, включающий излучатель с высоковольтной системой накачки и резонатор, источник питания, газовую систему и систему управления. Установка содержит также фокусирующую систему и систему транспортировки лазерного излучения, выполненную в виде волоконного световода со сферическим рассеивателем, и пункционную иглу. A device is known for the treatment of destructive forms of pulmonary tuberculosis (see ibid.), Comprising a nitrogen laser including an emitter with a high-voltage pump system and a resonator, a power source, a gas system and a control system. The installation also contains a focusing system and a system for transporting laser radiation, made in the form of a fiber waveguide with a spherical diffuser, and a puncture needle.

Недостатком устройства является использование газового лазера с менее плотной средой по сравнению с твердотельными, что приводит к увеличению габаритов установки, использованию высоковольтного разряда, необходимости вакуумной системы и восстановления активной среды. The disadvantage of this device is the use of a gas laser with a less dense medium compared to solid-state ones, which leads to an increase in the dimensions of the installation, the use of a high-voltage discharge, the need for a vacuum system, and restoration of the active medium.

В основу настоящего изобретения положена задача создания способа лечения деструктивных форм туберкулеза легких методом эндокавитарного облучения ультрафиолетовым излучением, обеспечивающего за счет выбора длины волны излучения повышение эффективности лечения, и устройства для его осуществления, обеспечивающего за счет конструктивного выполнения стабильность излучения при малых массогабаритных параметрах и высокой степени безопасности обслуживающего персонала и пациентов. The basis of the present invention is the creation of a method for the treatment of destructive forms of pulmonary tuberculosis by endocavitary irradiation with ultraviolet radiation, providing, by choosing a wavelength of radiation, an increase in the effectiveness of treatment, and a device for its implementation, providing due to the structural performance of radiation stability at low weight and large parameters and a high degree safety of staff and patients.

Поставленная задача решается тем, что в способе лечения деструктивных форм туберкулеза легких методом эндокавитарного облучения ультрафиолетовым лазерным излучением, включающем пункцию или дренирование полости каверны и воздействие на внутреннюю ее стенку ультрафиолетовым лазерным излучением, согласно изобретению после пункции или дренирования полости каверны осуществляют эвакуацию гнойного содержимого каверны, при этом используют ультрафиолетовое лазерное излучение с длиной волны, лежащей в диапазоне, соответствующем пику гибели микобактерий, после чего вводят лекарственные препараты. Длину волны в таком случае выбирают в пределах от 220 до 290 нм. The problem is solved in that in a method of treating destructive forms of pulmonary tuberculosis by endocavitary irradiation with ultraviolet laser radiation, including puncture or drainage of the cavity of the cavity and exposure to its inner wall with ultraviolet laser radiation, according to the invention, after puncture or drainage of the cavity of the cavity, the purulent contents of the cavity are evacuated using ultraviolet laser radiation with a wavelength lying in the range corresponding to the peak of bending whether mycobacteria, after which drugs are administered. The wavelength in this case is selected in the range from 220 to 290 nm.

Поставленная задача решается также тем, что в установке для лечения деструктивных форм туберкулеза легких методом эндокавитарного облучения ультрафиолетовым лазерным излучением, содержащей ультрафиолетовый лазер, включающий источник питания, излучатель с системой накачки и систему управления и связанный с системой транспортировки лазерного излучения, снабженной пункционной иглой, согласно изобретению излучатель выполнен в виде твердотельного лазера-микрочипа на неодимсодержащих кристаллах, источник питания выполнен в виде низковольтного источника питания, а система накачки выполнена на базе лазерного полупроводникового диода, кроме того, лазер дополнительно содержит преобразователь излучения в ультрафиолетовую область на нелинейных кристаллах, связанный с излучателем и системой управления и систему термостабилизации, вход которой соединен с выходом системы управления, а ее выходы соединены с излучателем и системой накачки. The problem is also solved by the fact that in the installation for the treatment of destructive forms of pulmonary tuberculosis by endocavitation irradiation with ultraviolet laser radiation, containing an ultraviolet laser, including a power source, an emitter with a pump system and a control system and connected to a laser transport system equipped with a puncture needle, according to According to the invention, the emitter is made in the form of a solid-state laser microchip on neodymium-containing crystals, the power source is made in the form of a low voltage source, and the pumping system is based on a laser semiconductor diode, in addition, the laser additionally contains a radiation converter in the ultraviolet region on nonlinear crystals, connected to the emitter and the control system and a thermal stabilization system, the input of which is connected to the output of the control system, and its outputs connected to the emitter and pump system.

В дальнейшем предлагаемое изобретение поясняется конкретным примером его выполнения и прилагаемыми чертежами, на которых:
фиг. 1 изображает зависимость длины волны лазерного излучения от времени летального воздействия излучения;
фиг. 2 - блок-схему установки;
фиг. 3 - схему системы накачки;
фиг. 4 - схему излучателя;
фиг. 5 - схему преобразователя излучения;
фиг. 6 - схему системы транспортировки лазерного излучения.
In the future, the invention is illustrated by a specific example of its implementation and the accompanying drawings, in which:
FIG. 1 shows the dependence of the wavelength of laser radiation on the time of lethal exposure to radiation;
FIG. 2 - installation block diagram;
FIG. 3 is a diagram of a pumping system;
FIG. 4 is a diagram of a radiator;
FIG. 5 is a diagram of a radiation converter;
FIG. 6 is a diagram of a laser radiation transportation system.

Сущность предлагаемого способа лечения деструктивных форм лечения туберкулеза легких заключается в следующем. The essence of the proposed method for the treatment of destructive forms of treatment of pulmonary tuberculosis is as follows.

Способ включает следующие операции:
1. Пункцию или дренирование полости деструкции каверны в легких.
The method includes the following operations:
1. Puncture or drainage of the cavity of the destruction of the cavity in the lungs.

2. Эвакуацию гнойного содержимого полости деструкции. 2. Evacuation of the purulent contents of the destruction cavity.

3. Воздействие на внутреннюю поверхность каверны в течение 10-12 мин расфокусированным импульсно-периодическим излучением твердотельного лазера с длиной волны от 220 до 290 нм, плотностью энергии 200 мкДж/см2 с управляемой частотой следования импульсов в зависимости от величины деструкции в легких, обеспечивающей облучение со средней плотностью мощности 10-15 мВт/см2. Манипуляция заканчивается введением в полость деструкции 1,0 стрептомицина или канамицина. Курс лечения составляет 10-12 сеансов лазерного облучения полости деструкции.3. The impact on the inner surface of the cavity for 10-12 minutes with defocused pulse-periodic radiation of a solid-state laser with a wavelength of 220 to 290 nm, an energy density of 200 μJ / cm 2 with a controlled pulse repetition rate depending on the amount of destruction in the lungs, which provides irradiation with an average power density of 10-15 mW / cm 2 . The manipulation ends with the introduction of 1.0 streptomycin or kanamycin into the destruction cavity. The course of treatment is 10-12 sessions of laser irradiation of the destruction cavity.

Для апробации предлагаемого способа проведены следующие эксперименты. To test the proposed method, the following experiments were carried out.

В Центральном НИИ туберкулеза РАМН проведены исследования, направленные на изучение влияния ультрафиолетового лазерного излучения с λ = 266 нм на различные штаммы микроорганизмов. При этом изучено влияние лазерного излучения in vitro на культуры различных представителей неспецифической флоры и на микобактерии туберкулеза. Studies were conducted at the Central Research Institute of Tuberculosis of the Russian Academy of Medical Sciences aimed at studying the effect of ultraviolet laser radiation with λ = 266 nm on various strains of microorganisms. In this case, the effect of in vitro laser radiation on the cultures of various representatives of the non-specific flora and on mycobacterium tuberculosis was studied.

В качестве источника лазерного излучения был использован макетный образец YAG:Nd - лазера с преобразованием основной частоты излучения в 4-ю гармонику. При этом импульсная мощность составила 100 кВт при частоте следования 3 Гц и длительности импульса 10-15 нс, что давало среднюю мощность около 3 мВт. As a source of laser radiation, a prototype YAG: Nd laser was used with the conversion of the fundamental radiation frequency to the 4th harmonic. In this case, the pulse power was 100 kW at a repetition rate of 3 Hz and a pulse duration of 10-15 ns, which gave an average power of about 3 mW.

Для выявления бактериостатической активности ультрафиолетового лазерного излучения с λ = 266 нм изучали зависимость роста Myc. Tuberculosis от времени облучения. Использовали лабораторный штамм H37RV, полученный из Чехословакии. Взвесь культуры МБТ засевали на среду агар Дюбо с добавкой 5%-ного бычьего сывороточного альбумина фракции V с последующим мгновенным выстаиванием капли в ламинарном потоке стерильного воздуха в боксе и облучением участка посева с экспозицией 10, 20, 30, 60 мин. Проведены 3 опытные и контрольная серии. В течение 3 суток осуществляли инкубирование в термостате при 37oC с последующей инспекцией микроколоний в инвертированном микроскопе (увеличение х 200).To identify the bacteriostatic activity of ultraviolet laser radiation with λ = 266 nm, the growth dependence of Myc was studied. Tuberculosis from the time of exposure. Used laboratory strain H 37 RV obtained from Czechoslovakia. A suspension of MBT culture was seeded on Dubo agar medium supplemented with 5% bovine serum albumin of fraction V, followed by instant drop cure in the laminar flow of sterile air in the box and irradiation of the inoculum with an exposure of 10, 20, 30, 60 min. Conducted 3 experimental and control series. For 3 days, incubation was carried out in a thermostat at 37 o C followed by inspection of the microcolonies in an inverted microscope (magnification x 200).

Результаты проведенных исследований представлены в таблице 1, где показана зависимость роста Myc. Tuberculosis от времени воздействия ультрафиолетового лазерного излучения с λ = 266 нм в опыте in vitro. The results of the studies are presented in table 1, which shows the dependence of the growth of Myc. Tuberculosis from the time of exposure to ultraviolet laser radiation with λ = 266 nm in an in vitro experiment.

Было отмечено нарастание бактериостатического эффекта в опытных сериях с увеличением времени облучения. На участках лазерного облучения наблюдали уменьшение количества микроколоний по сравнению с необлученной областью засева вплоть до их полного отсутствия при экспозиции 60 мин. An increase in the bacteriostatic effect in the experimental series with an increase in the irradiation time was noted. In the areas of laser irradiation, a decrease in the number of microcolonies was observed compared with the unirradiated seeding area until they were completely absent at an exposure of 60 min.

При изучении влияния ультрафиолетового лазерного излучения с λ = 266 нм проведены исследования 8 культур микроорганизмов, выделенных от больных и полученных из Государственного научно-исследовательского института стандартизации и контроля медицинских биологических препаратов им. Тарасeвича (Staphylococcus aureus, Staphylococcus haemolyticus, Staphylococcus L-haemolyticus, Escherichia coli, Klebsiella pheumonial, Enterobacter aerogenes, Pseudomonas aerugenosa, Alcaligenes faecalis). When studying the effect of ultraviolet laser radiation with λ = 266 nm, 8 cultures of microorganisms isolated from patients and obtained from the State Research Institute for Standardization and Control of Medical Biological Products named after Tarasevich (Staphylococcus aureus, Staphylococcus haemolyticus, Staphylococcus L-haemolyticus, Escherichia coli, Klebsiella pheumonial, Enterobacter aerogenes, Pseudomonas aerugenosa, Alcaligenes faecalis).

При изучении культур микроорганизмов проведено 30 посевов. Из культур микроорганизмов готовили взвесь с содержанием 10-1 микробных тел от оптического стандарта в 1 мл раствора. По 0,1 мл взвеси засевали в чашки Петри с кровяным агаром. Чашки Петри с культурами микроорганизмов обрабатывали лазерным излучением с экспозицией 5, 10, 15 и 30 мин. Контролем служили интактные посевы. Чашки Петри инкубировали в термостате при 38oC.When studying the cultures of microorganisms, 30 crops were carried out. From cultures of microorganisms, a suspension was prepared with a content of 10 -1 microbial bodies from the optical standard in 1 ml of solution. 0.1 ml of suspension was seeded in Petri dishes with blood agar. Petri dishes with cultures of microorganisms were treated with laser radiation with an exposure of 5, 10, 15 and 30 minutes. The control was intact crops. Petri dishes were incubated in an incubator at 38 o C.

Полученные результаты приведены в таблице 2. The results are shown in table 2.

При оценке полученных результатов для всех штаммов микроорганизмов отмечена прямая зависимость бактериостатического эффекта от экспозиции вплоть до подавления роста микроорганизмов при облучении в течение 30 мин. Следует отметить, что в контрольных посевах во всех случаях был получен сплошной рост (более 500 колоний). When evaluating the results obtained for all strains of microorganisms, a direct dependence of the bacteriostatic effect on exposure was noted up to suppressing the growth of microorganisms upon irradiation for 30 minutes. It should be noted that in the control crops in all cases a continuous growth was obtained (more than 500 colonies).

Полученные результаты выгодно отличаются от результатов воздействия ультрафиолетового лазерного излучения с λ = 337 нм и дают основание считать, что лазерная медицинская установка, созданная на принципиальной основе испытанного макетного образца, будет эффективно способствовать подавлению бактериальной популяции у больных деструктивным туберкулезом легких и повышать эффективность лечения. The results obtained compares favorably with the results of exposure to ultraviolet laser radiation with λ = 337 nm and suggest that a laser medical device created on the basis of a tested prototype sample will effectively contribute to the suppression of the bacterial population in patients with destructive pulmonary tuberculosis and increase the effectiveness of treatment.

Установка для лечения деструктивных форм туберкулеза легких методом эндокавитарного облучения ультрафиолетовым лазерным излучением содержит твердотельный лазер 1, включающий низковольтный источник 2 питания, подключенный своим выходом к системе 3 накачки, которая оптически связана с излучателем 4. Лазер 1 содержит также систему 5 термостабилизации, подсоединенную своими выходами соответственно к системе 3 накачки и излучателю 4, который связан с преобразователем 6. Входы источника 2 питания и системы 5 термостабилизации подключены к соответствующим выходам системы 7 управления. Выход преобразователя 6 является выходом лазера и оптически связан с системой 8 транспортировки лазерного излучения. An apparatus for treating destructive forms of pulmonary tuberculosis by endocavitary ultraviolet laser irradiation comprises a solid-state laser 1, including a low-voltage power supply 2, connected by its output to a pump system 3, which is optically connected to the emitter 4. Laser 1 also contains a thermal stabilization system 5, connected to its outputs respectively, to the pumping system 3 and the emitter 4, which is connected to the converter 6. The inputs of the power supply 2 and the thermal stabilization system 5 are connected to the corresponding outputs of the control system 7. The output of the transducer 6 is a laser output and is optically coupled to the laser radiation transport system 8.

Система 3 (фиг. 3) накачки выполнена в виде единого блока, состоящего из лазерного полупроводникового диода 9, электрически соединенного с источником 2 питания, микрохолодильника 10 на термоэлектрическом элементе Пельтье, соединенного с системой 5 термостабилизации, и радиатора 11. Излучение лазерного диода 9 фокусируется с помощью оптической системы, состоящей из цилиндрической и двух сферических линз 12, 13, 14 соответственно. The pumping system 3 (Fig. 3) is made in the form of a single unit consisting of a laser semiconductor diode 9, electrically connected to a power supply 2, a micro refrigerator 10 on a Peltier thermoelectric element connected to a thermal stabilization system 5, and a radiator 11. The radiation of the laser diode 9 is focused using an optical system consisting of a cylindrical and two spherical lenses 12, 13, 14, respectively.

Излучатель 4 (фиг. 4) выполнен в виде лазера-микрочипа, состоящего из активного элемента 15 (LSB, YAG, YVO4, GdVO4), пассивного затвора 16 на кристалле YAG: Cr4+, преобразователя 17 излучения на нелинейном кристалле КТР, которые собраны в единый пакет и впаяны в корпус 18. Корпус 18 соединен с микрохолодильником 19 на термоэлектрическом элементе Пельтье и с радиатором 20. Микрохолодильник 19 электрически соединен с системой 5 термостабилизации. Резонатор лазера 1 образован покрытиями 21 и 22, нанесенными соответственно на переднюю грань активного элемента 15 и заднюю грань преобразователя 17.The emitter 4 (Fig. 4) is made in the form of a laser microchip, consisting of an active element 15 (LSB, YAG, YVO 4 , GdVO 4 ), a passive shutter 16 on a YAG: Cr 4+ crystal, a radiation converter 17 on a non-linear KTP crystal, which are assembled in a single package and soldered into the housing 18. The housing 18 is connected to the micro-refrigerator 19 on the Peltier thermoelectric element and to the radiator 20. The micro-refrigerator 19 is electrically connected to the thermal stabilization system 5. The laser cavity 1 is formed by coatings 21 and 22, deposited respectively on the front face of the active element 15 and the rear face of the transducer 17.

Преобразователь 6 (фиг. 5) излучения состоит из соосно расположенных линзы 23 и нелинейного кристалла 24 (BBO или DKDP), размещенного в корпусе 25. На торцы нелинейного кристалла 24 нанесены диэлектрические покрытия 26. The radiation converter 6 (Fig. 5) consists of a coaxially arranged lens 23 and a non-linear crystal 24 (BBO or DKDP) placed in the housing 25. Dielectric coatings 26 are applied to the ends of the non-linear crystal 24.

Система 8 (фиг. 6) транспортировки лазерного излучения состоит из установленной в корпусе 27 фокусирующей линзы 28 и волоконного световода 29 со сферическим рассеивателем 30. Волоконный световод 29 соединен с корпусом 27 посредством разъема 31 и, кроме того, он связан с пункционной иглой 32. Каверна отмечена позицией 33. The system 8 (Fig. 6) for transporting laser radiation consists of a focusing lens 28 installed in the housing 27 and a fiber light guide 29 with a spherical diffuser 30. The fiber light guide 29 is connected to the body 27 via a connector 31 and, in addition, it is connected with a puncture needle 32. The cavern is marked at 33.

Источник 2 питания, система 7 управления и система 5 термостабилизации выполнены на базе серийно выпускаемого блока питания лазерных диодов LDD-9 (см. проспект "Непрерывный блок питания лазерных диодов LDD-9", ЗАО "Полупроводниковые приборы", Санкт-Петербург, 1998 г.). Power supply 2, control system 7 and thermal stabilization system 5 are based on the commercially available LDD-9 laser diode power supply unit (see prospectus "LDD-9 Continuous Power Supply for Laser Diode Diodes", CJSC Semiconductor Devices, St. Petersburg, 1998 .).

Установка работает следующим образом. Перед проведением пункции каверны 33 (фиг. 6) пункционной иглой 32 производится подготовка лазера 1 (фиг. 1), заключающаяся в достижении необходимой температуры на лазерном полупроводниковом диоде 9 (фиг. 3) и нелинейном кристалле 22 (фиг. 5). Низковольтный источник 2 (фиг. 2) тока запитывает лазерный диод 9 (фиг. 3). Система 5 термостабилизации поддерживает заданную температуру лазерного диода 9 для его подстройки на длину волны излучения, соответствующую длине волны линии поглощения в активном элементе 15 (фиг. 4) (неодимсодержащие кристаллы YVO4, GdVO4, LSB, YAG и т.п.). Второй канал системы 5 термостабилизации поддерживает температуру нелинейного кристалла преобразователя 17 (фиг. 4), которая обеспечивает необходимый угол синхронизма для эффективного преобразования частоты излучения лазера 1. Поскольку активный элемент 15 (фиг. 4) и нелинейный кристалл преобразователя 17 смонтированы в одном металлическом корпусе 18, то активный элемент 15 также охлаждается и его эффективность генерации возрастает.Installation works as follows. Before puncture of the cavity 33 (Fig. 6) with the puncture needle 32, the preparation of laser 1 is performed (Fig. 1), which consists in achieving the required temperature on the laser semiconductor diode 9 (Fig. 3) and non-linear crystal 22 (Fig. 5). The low voltage source 2 (FIG. 2) of the current supplies the laser diode 9 (FIG. 3). The thermal stabilization system 5 maintains the set temperature of the laser diode 9 to adjust it to the radiation wavelength corresponding to the wavelength of the absorption line in the active element 15 (Fig. 4) (neodymium-containing crystals YVO 4 , GdVO 4 , LSB, YAG, etc.). The second channel of the thermal stabilization system 5 maintains the temperature of the nonlinear crystal of the transducer 17 (Fig. 4), which provides the necessary angle of synchronization for efficient conversion of the radiation frequency of the laser 1. Since the active element 15 (Fig. 4) and the nonlinear crystal of the transducer 17 are mounted in one metal casing 18 , then the active element 15 is also cooled and its generation efficiency increases.

Система 7 (фиг. 2) управления обеспечивает необходимый диапазон экспозиций облучения лазером 1 от 0 до 20 мин. Излучение лазерного диода 9 коллимируется и фокусируется в активный элемент 15 с помощью оптической системы, состоящей из цилиндрической и сферических линз 12, 13, 14. Непрерывное излучение накачки поглощается в активном элементе 15, в результате формируется инверсная населенность. Излучение формируется в резонаторе лазера 1, образованном двумя плоскими зеркалами, нанесенными на переднюю грань активного элемента 15 и заднюю грань нелинейного кристалла преобразователя 17 соответственно. Пассивный затвор 16 на кристалле YAG:Cr4+ обеспечивает модуляцию излучения лазера 1, что позволяет повысить пиковую мощность излучения лазера 1. Высокая плотность излучения внутри резонатора лазера 1 обеспечивает хорошие условия для нелинейного преобразования излучения во вторую гармонику. Покрытие 22 на задней грани нелинейного кристалла преобразователя 17 полностью отражает излучение на основной гармонике и пропускает излучение на второй гармонике, покрытие на его передней грани просветлено под основную частоту и полностью отражает излучение на второй гармонике. Это позволяет на выходе лазера 1 иметь излучение только на второй гармонике. Далее это излучение с помощью линзы 23 (фиг. 5) фокусируется в нелинейный кристалл 24 (фиг. 5), который преобразует излучение в четвертую гармонику (длина волны = 266 нм). Покрытие 26 на переднем торце нелинейного кристалла 24 отражает излучение на четвертой гармонике и просветлено на вторую гармонику, покрытие 26 на его заднем торце полностью отражает излучение на второй гармонике и пропускает излучение на четвертой гармонике. Такая система покрытий 26 позволяет повысить эффективность преобразования за счет многопроходности излучения, с одной стороны, и является фильтром излучения, с другой стороны.The control system 7 (Fig. 2) provides the necessary range of exposure to laser 1 from 0 to 20 minutes. The radiation of the laser diode 9 is collimated and focused into the active element 15 using an optical system consisting of a cylindrical and spherical lenses 12, 13, 14. Continuous pump radiation is absorbed in the active element 15, resulting in the formation of an inverse population. The radiation is generated in the laser cavity 1, formed by two flat mirrors deposited on the front face of the active element 15 and the rear face of the nonlinear crystal of the transducer 17, respectively. A passive shutter 16 on a YAG: Cr 4+ crystal provides modulation of the radiation from laser 1, which makes it possible to increase the peak radiation power of laser 1. The high radiation density inside the cavity of laser 1 provides good conditions for the nonlinear conversion of radiation into a second harmonic. Coating 22 on the back face of the nonlinear crystal of transducer 17 fully reflects radiation at the fundamental harmonic and transmits radiation at the second harmonic, the coating on its front face is illuminated under the fundamental frequency and fully reflects radiation at the second harmonic. This allows the output of the laser 1 to have radiation only at the second harmonic. Further, this radiation using the lens 23 (Fig. 5) is focused into a nonlinear crystal 24 (Fig. 5), which converts the radiation into the fourth harmonic (wavelength = 266 nm). Coating 26 at the front end of the nonlinear crystal 24 reflects radiation at the fourth harmonic and is enlightened to the second harmonic, coating 26 at its rear end completely reflects radiation at the second harmonic and transmits radiation at the fourth harmonic. Such a coating system 26 makes it possible to increase the conversion efficiency due to multipass radiation, on the one hand, and is a radiation filter, on the other hand.

Ультрафиолетовое излучение после преобразователя 6 фокусируется линзой 28 (фиг. 6) на входной торец волоконного световода 29, транспортируется по нему и рассеивается сферическим рассеивателем 30 в полость каверны 33. Твердотельные лазеры с диодной накачкой обладают большими преимуществами перед газовыми лазерами и твердотельными лазерами с ламповой накачкой. Они могут работать в различных режимах генерации, обеспечивая высокие КПД, обладают высокой стабильностью излучения при малых массогабаритных параметрах, имеют низкое энергопотребление и высокий срок службы. Используется только низковольтное питание, что обеспечивает безопасность обслуживающего персонала и пациентов. Ultraviolet radiation after the transducer 6 is focused by a lens 28 (Fig. 6) onto the input end of the fiber waveguide 29, transported through it and scattered by a spherical diffuser 30 into the cavity of the cavity 33. Diode-pumped solid-state lasers have great advantages over gas lasers and lamp-pumped solid-state lasers . They can operate in various generation modes, providing high efficiency, have high radiation stability with small weight and size parameters, have low power consumption and high service life. Only low-voltage power is used, which ensures the safety of staff and patients.

Claims (3)

1. Способ лечения деструктивных форм туберкулеза легких методом эндокавитарного облучения ультрафиолетовым излучением, включающий пункцию или дренирование полости каверны и воздействие на внутреннюю ее стенку ультрафиолетовым лазерным излучением, отличающийся тем, что после пункции или дренирования полости каверны осуществляют эвакуацию гнойного содержимого каверны, при этом используют ультрафиолетовое лазерное излучение с длиной волны, лежащей в диапазоне, соответствующем пику гибели микобактерий, после чего в полость каверны вводят лекарственные препараты. 1. A method of treating destructive forms of pulmonary tuberculosis by endocavitary irradiation with ultraviolet radiation, including puncture or drainage of the cavity of the cavity and exposure to its inner wall with ultraviolet laser radiation, characterized in that after puncture or drainage of the cavity of the cavity, the purulent contents of the cavity are evacuated, using ultraviolet laser radiation with a wavelength lying in the range corresponding to the peak of death of mycobacteria, and then into the cavity of the cavity DYT drugs. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что длину волны выбирают в пределах 220 - 290 нм. 2. The method according to claim 1, characterized in that the wavelength is selected in the range of 220 - 290 nm. 3. Установка для лечения деструктивных форм туберкулеза легких методом эндокавитарного облучения ультрафиолетовым лазерным излучением, содержащая ультрафиолетовый лазер, включающий источник питания, излучатель с системой накачки и систему управления и связанный с системой транспортировки лазерного излучения, снабженной пункционной иглой, отличающаяся тем, что излучатель выполнен в виде твердотельного лазера-микрочипа на неодимсодержащих кристаллах, источник питания выполнен в виде низковольтного источника питания, а система накачки выполнена на базе лазерного полупроводникового диода, кроме того лазер дополнительно содержит преобразователь излучения в ультрафиолетовую область на нелинейных кристаллах, связанный с излучателем и системой управления, и систему термостабилизации, вход которой соединен с выходом системы управления, а ее выходы соединены с излучателем и системой накачки. 3. Installation for the treatment of destructive forms of pulmonary tuberculosis by endocavitation irradiation with ultraviolet laser radiation, containing an ultraviolet laser, including a power source, an emitter with a pump system and a control system and associated with a laser radiation transportation system equipped with a puncture needle, characterized in that the emitter is made in in the form of a solid-state laser microchip on neodymium-containing crystals, the power source is made in the form of a low-voltage power source, and the pump system the ki is made on the basis of a laser semiconductor diode, in addition, the laser additionally contains a converter of radiation into the ultraviolet region on nonlinear crystals, connected to the emitter and the control system, and a thermal stabilization system, the input of which is connected to the output of the control system, and its outputs are connected to the emitter and pump system .
RU98117354/14A 1998-09-22 1998-09-22 Method and device for treating destructive forms of lung tuberculosis by applying endocavitary irradiation with ultraviolet radiation RU2141859C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98117354/14A RU2141859C1 (en) 1998-09-22 1998-09-22 Method and device for treating destructive forms of lung tuberculosis by applying endocavitary irradiation with ultraviolet radiation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98117354/14A RU2141859C1 (en) 1998-09-22 1998-09-22 Method and device for treating destructive forms of lung tuberculosis by applying endocavitary irradiation with ultraviolet radiation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2141859C1 true RU2141859C1 (en) 1999-11-27

Family

ID=20210556

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98117354/14A RU2141859C1 (en) 1998-09-22 1998-09-22 Method and device for treating destructive forms of lung tuberculosis by applying endocavitary irradiation with ultraviolet radiation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2141859C1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003026742A1 (en) * 2001-09-28 2003-04-03 Zakrytoe Aktsionernoe Obschestvo 'energomashtekhnika' Ultraviolet laser device for curing diseases accompanied by pyosis
RU2234349C1 (en) * 2003-04-01 2004-08-20 Межрегиональный общественный фонд поддержки ученых "Научная перспектива" Method and device for treating the cases of pyo-inflammatory processes in soft tissues and visceral organs by applying laser radiation
RU2257923C2 (en) * 2002-08-09 2005-08-10 Дженесто Инк Method of and laser device for curing intracavitary infections
US7409954B2 (en) 2002-08-09 2008-08-12 Genestho Inc. Method for treatment of infections with ultraviolet laser light
RU2448746C2 (en) * 2010-06-07 2012-04-27 Общество С Ограниченной Ответственностью "Новые Энергетические Технологии" Multiwave laser system with bactericidal and therapeutic action for treatment of infectious diseases
MD540Z (en) * 2010-10-04 2013-03-31 ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОННОЙ ИНЖЕНЕРИИ И НАНОТЕХНОЛОГИЙ "D. Ghitu" АНМ Device for treatment of infected cavities of internal organs with photon radiation

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2062131C1 (en) * 1992-03-03 1996-06-20 Кириллов Владимир Анатольевич Method for treating bronchopulmonary diseases
RU2064801C1 (en) * 1991-04-09 1996-08-10 Джамшид Тохтаевич Алимов Method of treatment of destructive forms of pulmonary tuberculosis and unit for its accomplishment
EP0429297B1 (en) * 1989-11-20 1997-01-15 Hamamatsu Photonics K.K. Cancer diagnosis and treatment device having laser beam generator
RU2086272C1 (en) * 1988-03-29 1997-08-10 Иатрос Лимитед Device for sterilization by ultraviolet radiation and method of sterilization by ultraviolet radiation

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2086272C1 (en) * 1988-03-29 1997-08-10 Иатрос Лимитед Device for sterilization by ultraviolet radiation and method of sterilization by ultraviolet radiation
EP0429297B1 (en) * 1989-11-20 1997-01-15 Hamamatsu Photonics K.K. Cancer diagnosis and treatment device having laser beam generator
RU2064801C1 (en) * 1991-04-09 1996-08-10 Джамшид Тохтаевич Алимов Method of treatment of destructive forms of pulmonary tuberculosis and unit for its accomplishment
RU2062131C1 (en) * 1992-03-03 1996-06-20 Кириллов Владимир Анатольевич Method for treating bronchopulmonary diseases

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003026742A1 (en) * 2001-09-28 2003-04-03 Zakrytoe Aktsionernoe Obschestvo 'energomashtekhnika' Ultraviolet laser device for curing diseases accompanied by pyosis
RU2211715C2 (en) * 2001-09-28 2003-09-10 Закрытое акционерное общество "Энергомаштехника" Ultrasonic laser device for treating diseases accompanied with suppuration
RU2257923C2 (en) * 2002-08-09 2005-08-10 Дженесто Инк Method of and laser device for curing intracavitary infections
US7409954B2 (en) 2002-08-09 2008-08-12 Genestho Inc. Method for treatment of infections with ultraviolet laser light
RU2333021C2 (en) * 2002-08-09 2008-09-10 Вадим Геннадьевич Добкин Method and laser device for treatment of infections
RU2234349C1 (en) * 2003-04-01 2004-08-20 Межрегиональный общественный фонд поддержки ученых "Научная перспектива" Method and device for treating the cases of pyo-inflammatory processes in soft tissues and visceral organs by applying laser radiation
WO2004087252A3 (en) * 2003-04-01 2004-12-16 Mezhregionalny Obschestvenny F Method for curing pyoinflamatory processes in soft tissues and internal organs with the aid of laser radiation and a device for carrying out said method.
RU2448746C2 (en) * 2010-06-07 2012-04-27 Общество С Ограниченной Ответственностью "Новые Энергетические Технологии" Multiwave laser system with bactericidal and therapeutic action for treatment of infectious diseases
MD540Z (en) * 2010-10-04 2013-03-31 ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОННОЙ ИНЖЕНЕРИИ И НАНОТЕХНОЛОГИЙ "D. Ghitu" АНМ Device for treatment of infected cavities of internal organs with photon radiation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Meral et al. Factors affecting the antibacterial effects of Nd: YAG laser in vivo
Edwards Biomedical and potential clinical applications for pulsed lasers operating near 6.45 um
RU2141859C1 (en) Method and device for treating destructive forms of lung tuberculosis by applying endocavitary irradiation with ultraviolet radiation
EP1210182A1 (en) Permeabilizing biofilms
Tadir et al. Lasers for gamete micromanipulation: basic concepts
CN219185056U (en) Deep ultraviolet laser disinfection device safe to human body
Zou et al. LULI 100-TW Ti: Sapphire/Nd: Glass laser: A first step toward a high-performance petawatt facility
CN219185055U (en) Tunable ultraviolet laser disinfection device safe for human body
Keates et al. Effect of excimer laser on microbiological organisms
Frenz et al. Transport of biologically active material in laser cutting
JP2001510908A (en) Solid-state UV laser
RU2234349C1 (en) Method and device for treating the cases of pyo-inflammatory processes in soft tissues and visceral organs by applying laser radiation
Ozolinsh et al. Q-switching of Er: YAG (2.9/spl mu/m) solid-state laser by PLZT electrooptic modulator
Justan et al. Plasma discharge and time-dependence of its effect to bacteria
Alfawaz et al. Temperature-controlled disinfection system using microwave and plasma
RU2064801C1 (en) Method of treatment of destructive forms of pulmonary tuberculosis and unit for its accomplishment
CN1199617C (en) Laser therapeutic machine
CN219185054U (en) Continuous tunable deep ultraviolet laser disinfection device
RU2211715C2 (en) Ultrasonic laser device for treating diseases accompanied with suppuration
Omar et al. Study of plasma parameters of non-thermal plasma jet for antimicrobial treatment
WO2009025915A2 (en) System and method for inactivating microorganisms with a femtosecond laser
CN219208203U (en) Deep ultraviolet laser disinfection device
CN116942864A (en) Tunable ultraviolet laser disinfection device and method safe to human body
Charvalos et al. Antimicrobial activity of argon fluoride (ArF) excimer laser on gram-negative bacteria
Wang et al. Laser Ablation of Biological Tissue with a 2.94 μm Picosecond Optical Parametric Amplifier for Ambient Mass Spectrometry Imaging

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20040923